基于FPGA的JPEG图像压缩芯片设计

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JPEG静态图像压缩算法(ISO/IEC 10918)因其对连续色调、多级灰度的静止图象具有优良的压缩特性得到了广泛使用,已成为目前多媒体通信中的图像压缩标准之一。本文探讨了以FPGA(Field Programmable Gates Array)为平台,使用HDL(Hardware Description Language)语言设计并实现符合JPEG静态图象压缩算法基本模式标准的图象压缩芯片。在简要介绍JPEG基本模式标准和FPGA设计流程的基础上,针对JPEG基本模式硬件编码器传统结构的缺点,提出了一种新的改进结构。JPEG基本模式硬件编码器改进结构的设计思想、设计结构和Verilog设计实现在其后章节中进行了详细阐述,并分别给出了改进结构中各个模块的单独测试结果。在本文的测试部分,阐述利用实际图像作为输入,从FPGA的输出得到了正确的压缩图像,计算了相应的图像压缩速度和图象质量指标,并与软件压缩的速度和结果做了对比,提出了未来的改进建议。本课题的JPEG编码器设计,为复杂片上系统(SoC)的设计技术做了有益的探索性尝试,对今后大规模片上系统的设计有着积极的借鉴意义。
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