EBCOT中T2编码器的VLSI设计

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JPEG2000图像压缩标准,相对于其他压缩算法而言具有更好的压缩效率,同时支持信噪比渐进、感兴趣区域编码等功能。因此,广泛应用于互联网、彩色拷贝、打印、扫描、医学图像及移动图像通信等领域。JPEG2000改变了传统JPEG标准以DCT变换为核心的变换方法,采用了具有能量特性更为集中的小波变换方法以及率失真优化截取的内嵌码块编码算法EBCOT。EBCOT算法包括T1和T2两部分,其中T1完成比特平面编码和算术编码,T2完成优化截取和码流组织,T2虽然不涉及很复杂的算法,但是硬件编码效率不高,很高的内部存储需求和复杂度,都是制约JPEG2000硬件实现的主要问题。本文详细研究了EBCOT算法中T2部分,根据硬件的特点,设计了一种易于硬件实现的码流组织结构,并用Verilog HDL语言实现,同时在ISE 9.1环境下完成了逻辑可综合的码流组织系统。实现的码流组织系统,在时钟为30MHz时,支持输入为1024×1024×16bit图像的4层编码输出,并在Xilinx VIRTEX-4 FPGA平台上经过验证,输出结果与软件编码结果相比较是正确的。该系统最终被应用于基于JPEG2000的高效压缩芯片系统中。
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