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嵌入式的JPEG2000编解码系统的设计与实现
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上传时间: 2013-02-27
详细说明： 由于数字图像／视频的数据量巨大，对其进行压缩编码以便于存 储和传输是普遍的做法。传统上衡量一种图像／视频编码算法的主要 指标有两个：压缩效率和重建质量。怎样以最小的数据率得到最好的 质量是所有编码标准关注的焦点。 近年来，伴随着互联网的持续扩张和移动通信的快速发展，涌现 出了大批的多媒体业务，其中包括视频会议、可视电话、视频监控、 网络电视、手机电视、远程医疗、数字图书馆，等等。这些新兴业务 在压缩效率和重建质量的基础之上，希望图像／视频编码技术提供一 些新的特性，主要有： ●编码时延尽可能小； ·精确的码流速率控制； ●强健的抗误码能力； ·在同一码流中实现无损和有损压缩； ·可伸缩性——能够根据需要动态地调整码率、质量、分辨率； ·安全性，版权保护。 JPEG2000是新一代图像／视频编码标准，它采用小波变换代替了 传统的基于分块的DCT变换，不仅从根本上解决了以往标准无法避 免的块效应，而且很好地实现了上面所列的特性。这是由于小波变换 具有与人眼视觉系统相符的多分辨率分析能力，现代应用所需要的许 多特性，如多分辨率编码、多层质量控制、嵌入式码流等，均能与小 波图像编码结构非常自然地融合在一起。 在理论分析上，JPEG2000相比其他一些图像／视频 编码标准具有 很多独特的优势，但在实际应用上，它并没有像人们所预期的那样迅 速得到推广。究其原因，一方面是由于它推出较晚，市场在很大程度 上已被其他标准占领。而另一方面，广大厂商之前没有给予它足够的 支持，缺乏成熟而廉价的产品和解决方案。拿芯片来说，目前知名芯 片厂商中仅有AnalogDevice有比较完整的相关产品系列。本文致力 于设计一个用硬件实现的完整的JPEG2000编解码系统，力图能够充 分体现JPEG2000标准的优点，并且具备体积小、功耗少、成本低、 接口全、控制简单等特点，初步适应部分实际应用的需要。所做工作 摘要 具体包括以下内容： (1)研究了JPEG2000编码标准中的相关思想和算法，主要包 括小波变换、多分辨率分析、EBCOT等，从原理上分析JPEG2000 获得上面这些好处的内在原因。 (2)确定系统设计的总体方案。基于需求分析的讨论，给出系 统组成框图，并选择合适的芯片和组件，确保它们可以达到系统各项 指标的要求。 (3)划分模块，对系统的各个部分进行详细的设计和实现，主 要是利用EDA工具绘制电路原理图和PCB板图。在电路板加工完成 后焊接和调试各模块。 (4)编写系统的软件，包括特定模块的驱动程序、固件以及整 体控制程序。 (5)总结全部工作，进而提出今后的研究方向和改进思路。 ...展开收缩
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