基于FPGA的數(shù)字圖像去噪與編碼算法研究.pdf

1、隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域,人們對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)的要求也越來越高。目前,大多數(shù)數(shù)字圖像處理算法只能在軟件環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。但是,實(shí)用的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)要求處理數(shù)據(jù)量龐大、處理速度快,利用軟件環(huán)境實(shí)現(xiàn)存在著系統(tǒng)規(guī)模大、成本高等缺點(diǎn)。然而現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)器件具有功耗低、并行計(jì)算能力強(qiáng)、性能高的特點(diǎn),適合于數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。因此,基于FPGA硬件的數(shù)字圖像

2、處理算法的研究具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文對(duì)數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的去噪與視頻編碼進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)出適合于FPGA硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的算法。
　　數(shù)字圖像去噪:對(duì)基于三維DCT(Discrete Cosine Transform)的相似塊群去噪方法進(jìn)行研究。其中,三維DCT的實(shí)現(xiàn)是本系統(tǒng)的核心部分,也是直接影響整個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)劣性的決定性因素。本文設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn):利用DCT的分解特性,將三維DCT分解為三個(gè)方向的一維DCT;利用整數(shù)

3、變換矩陣,從而消除浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算,只有移位和加法操作,更適合于FPGA硬件結(jié)構(gòu)。
　　數(shù)字圖像視頻編碼:對(duì)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC(High Efficiency Video Coding)中的反量化反變換模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究。HEVC作為最新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),具有很高的應(yīng)用價(jià)值。本文實(shí)現(xiàn)了HEVC解碼器端的反量化反變換模塊。FPGA硬件系統(tǒng)采用了模塊化與流水線設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn):對(duì)不同大小圖像數(shù)據(jù)塊的處理采用統(tǒng)一架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了模