JPEG(Joint Picture Expert Group)是压缩静态图像的国际标准。它的主要应用是以压缩的形式存储和传输静态图像，因此它在数字图像、数码相机、网页嵌入式图像和许多其它的领域中有着广泛的应用。随着移动终端、多媒体、Internet网络、通信以及图像扫描技术的发展，人们对图像数据处理的实时性要求越来越高，用软件压缩数据的方法已经难以达到实时性的要求。所以用硬件实现图像处理算法已经成为必然的趋势，也成为目前研究的热点问题。本文首先对JPEG编解码的原理进行了阐述，它主要包括Huffman解码、反量化、逆向离散余弦变换(IDCT, Inverse Discrete Cosine Transform)和色彩空间转换几个过程。这为JPEG解码器的设计提供了一定的理论基础。其次，用系统级设计语言SystemC对JPEG解码器进行系统建模，系统级建模在复杂系统芯片设计中具有越来越重要的作用，此系统模型有利于加速整个JPEG编解码系统芯片的集成验证和优化过程。第三，用HDL对JPEG解码模块进行RTL(Register Transfer Level)级实现，并在EP2S180开发板上对设计进行FPGA(Field Programmable Gate Array)验证，然后基于SMIC0.35的工艺库对设计进行了逻辑综合。第四，在RTL级的设计中，对电路中的关键部分Huffman解码模块进行了优化，这不仅使得Huffman解码速度得到提高，而且减少了存储器的消耗；此外还对后处理模块的处理速度做了进一步地改善。