基于ADV212的JPEG2000图像压缩系统设计

发布时间：2019-11-17 21:50

【摘要】：JPEG2000在静态图像压缩上具有其他压缩算法不可比拟的优势,它由国际标准化组织(ISO)制定,是新一代的图像压缩标准。相较于目前最流行的JPEG图像压缩算法,JPEG2000不会产生马赛克失真,而且在压缩性能上提高了约30%左右,此外,JPEG2000还同时支持有损和无损压缩,支持渐进传输,支持感兴趣域编码等优秀特性,被广泛应用于数码相机、数字电影、医疗图像等领域。传统的视频压缩方法例如H.264需要做帧内预测和帧间预测,JPEG2000的第三部分加入对视频的压缩功能,即Motion JPEG2000,该标准对视频序列的各帧进行独立的JPEG2000编码,编码得到的视频序列具有可分级,抗误码率较强,视频序列易于编辑,支持基于内容的快速搜索等特性。由于静态图像与视频压缩都使用同一种编码算法,极大降低了实现的复杂度。本文首先详细介绍了JPEG2000图像压缩算法,主要研究了包括离散小波变换,算数编码,码率控制与码流组织等,为系统的设计和优化提供了理论基础。在此基础上,通过对系统的功能需求分析,设计了以FPGA为主控芯片,以ADV212为图像压缩核心的图像压缩系统,该系统以JPEG2000编码方式对视频进行压缩,不使用帧间压缩,在高压缩率、重要图像存档等领域具有重要意义。本文设计了系统的硬件电路,包括FPGA、ADV212、存储系统、电源电路等外围电路,并绘制了PCB版图,制作了电路板。使用Verilog HDL设计了各模块的控制电路,并使用嵌入式软核设计了以太网芯片控制单元。使用Modelsim完成了模块的功能验证,使用Quartus II平台完成了系统FPGA验证。通过以太网将压缩结果传输到电脑,对码流进行了解码显示,结果符合系统设计预期。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41

【参考文献】