Motion JPEG圖像編碼IP核的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著移動(dòng)終端、多媒體、通信技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字圖像壓縮編碼技術(shù)的日益成熟，MotionJPEG圖像編碼IP核技術(shù)逐漸成為一個(gè)研究的熱點(diǎn)。其具有低成本、低功耗、性能穩(wěn)定和恢復(fù)后圖像質(zhì)量較高等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于對精度要求較高且需要對圖像進(jìn)行逐幀處理的目標(biāo)識別和跟蹤系統(tǒng)，以及廣播電視系統(tǒng)中的非線性編輯和數(shù)字電影中的動(dòng)畫特技制作。國內(nèi)許多廠家和學(xué)者對此已展開相關(guān)的研究，但是尚處于初始階段，因此有必要對MotionJPEG圖像編碼IP技術(shù)做進(jìn)一步研究。

2、
　　 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于SOPC結(jié)構(gòu)的高效全流水線的MotionJPEG圖像編碼IP核。在設(shè)計(jì)過程中，通過合理地利用硬件資源和有效地利用算法內(nèi)部的并行性，提出了一種適合現(xiàn)場可編程邏輯陣列結(jié)構(gòu)的快速并行矩陣轉(zhuǎn)置電路結(jié)構(gòu)。新的并行矩陣轉(zhuǎn)置電路結(jié)構(gòu)處理速度是以往串行矩陣轉(zhuǎn)置結(jié)構(gòu)處理速度的6倍以上。在此基礎(chǔ)上，通過使用流水線結(jié)構(gòu)來提高計(jì)算過程中的并行性，設(shè)計(jì)了一種全并行結(jié)構(gòu)的二維離散余弦變換電路結(jié)構(gòu)。通過應(yīng)用這種電路結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)傳輸率

3、得到完全滿足的前提下，完成一次二維離散余弦變換只需43個(gè)時(shí)鐘周期。其運(yùn)算時(shí)間是Altera公司所提供的同類IP核的一半，大幅提高了處理速度。同時(shí)根據(jù)熵編碼的規(guī)律性，采用并行查找表結(jié)構(gòu)來構(gòu)造熵編碼器，不但節(jié)省了存儲單元而且獲得了較快的熵編碼速度。整個(gè)設(shè)計(jì)已經(jīng)在ModelSim6.0仿真平臺下完成了時(shí)序仿真。
　　 為了驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)IP核的實(shí)際性能，在Altera公司的CycloneⅡ芯片上搭建了包含NIOSⅡ處理器和Motion