随着多媒体技术及无线通信的极大发展，图像的存储和传输变的日益重要，有限的存储空间和传输带宽需要高压缩比和高质量的图像编码方式。目前应用广泛的JPEG静态图像编码方式已不能满足人们对于图像的要求，因此JPEG2000图像压缩标准应运而生。JPEG2000作为最新的静态图像压缩标准，具有更高的压缩比及压缩质量，同时还支持多分辨率、像素精度等多种渐进传输方式，应用前景广泛。　　 本文对JPEG2000中的核心模块包括离散小波变换、位平面编码器及MQ算术编码器作详细阐述，在吸取了大量优秀硬件结构后，设计出了高速和高质量的VLSI结构并仿真测试。其中离散小波变换作为变换编码，将原始图像的高频分量和低频分量分离，本文设计了基于行列并行模式、高速且资源节约的基于提升格式的5/3离散小波变换。位平面编码器对离散小波变换的结果作比特位建模，需要大量计算时间，本文设计了列并行模式、具有多列提前预测功能且高吞吐量的位平面编码器。由于离散小波变换和位平面编码器间的数据格式不同且位平面编码器从第一个含有非零比特数的位平面开始编码，本文专门设计了基于零编码模式的高速接口完成两个模块之间的衔接。MQ算术编码器是JPEG2000中真正实现压缩编码的模块，但其串行编码风格使得整体处理速率下降，本文设计了基于三级流水线模式、两CXD码值对并行处理的高速MQ算术编码器。　　 经过Modelsim软件的功能验证后，使用Xilinx公司ISE开发环境以及Virtex6系列XC6VLX240T平台作综合仿真。离散小波变换模块的时钟频率高达248MHz，位平面编码器模块的时钟频率可达171MHz，两者之间的接口模块时钟频率为235MHz，MQ算术编码器的时钟频率为94.8MHz，每个时钟处理两个输入数据吞吐量可达189.6Msample/sec。