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《国防科学技术大学》 2010年
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JPEG2000编码算法优化及硬件实现技术研究

杨俊  
【摘要】: 随着互联网和多媒体技术的快速发展,信息量越来越大,给存储空间和传输带宽带来了困难,因而需要对数据进行有效的处理和压缩。最新静止图像压缩标准JPEG2000由于采用离散小波变换和优化截断嵌入式块编码(EBCOT)等技术,在编码效率和复原图像质量上均远优于JPEG等传统算法,必将在图像压缩领域占据主导地位。但由于其运算量巨大等原因,实现起来比较困难,因此,结构简单、功耗低、压缩质量高和运算速度快的硬件实现方案已成为研究的热点。 本文分析了JPEG2000标准的特点与功能结构,并在此基础上,深入的研究了JPEG2000的核心算法——小波变换技术和EBCOT编码技术,探讨了一种新的9/7小波算法,与比传统的CDF97小波相比,具有更好的压缩性能。针对EBCOT的位平面编码运算量大,编码时间长的缺点,提出了两种改进方法——高位平面一次扫描法和实时调整截断率失真斜率值。本文还详细的分析了基于JPEG2000标准的多媒体数字信号编解码器——ADV212芯片的硬件组成及结构,并基于ADV212的功能特点,采用其多片模式,结合FPGA和DSP,设计出一种可以处理1080i的高清视频信号的压缩系统。该系统在开始工作后,由外部的模拟视频信号传送给A/D转换模块。经此模块的采样,量化后输出符合要求的数字视频数据。视频数据通过FPGA的桥接送给ADV212进行压缩编码。压缩好的数据再由ADV212传送给FPGA里面的接口控制器,由控制器按照规定接口协议输出压缩数据流。 该系统压缩速度快、质量高,压缩可调范围大,能较好解决高清视频信号高压缩、高保质难的问题,为高清数字电视业务的启动和普及打下了良好的基础。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN919.81

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