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1、基于ADV212的JPEG2000图像压缩系统设计JPEG2000ImageCompressSystemBasedonADV212学科专业：集成电路工程研究生：祁志恒指导教师：张为教授天津大学电子信息工程学院二零一五年十一月摘要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，
2、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MotionJPEG2000，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
3、，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VerilogHDL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QuartusII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
4、解码显示，结果符合系统设计预期。关键词：JPEG2000，图像压缩，FPGA，ADV212ABSTRACTJPEG2000isthenewimagecompressionstandardspecifiedbyISOandITU-T，ithasincomparableadvantagetoothercompressionalgorithm,onstaticimagecompressionuponComparedwithJPEGimagecompressionalgorithmthemostpopularatpresentJPEG2000willno
5、tproduceuponMosaicdistortion,it'scompressionperformanceisabout30%higherthanJPEG,what'smore,itsupportsbothlossyandlosslesscompression,supportsprogressivetransmission,supportsIOR,etc.Itiswidelyusedindigitalcameras,digitalmovie,medicalimagingandotherfields.Thetraditionalvideocom
6、pressionmethodneedspredictionintra-frameandinterframe,butmotionJPEG2000,partIIIofJPEG2000standard,needsonlyintra-frame.Ithasmanygoodqualities,suchasstrongresistancetober,easytoedit,etc.Inthispaper,Jpeg2000standardandrelatedtheoriesareintroducedfirstly,containingdiscretewavele
7、ttransform,arithmeticencoding,ratecontrol,codestreamorganization,etc.Thisprovidedtheoreticalbasisfordesignandoptimizationofthesystem.Thendemandfunctionofthesystemisanalyzed,dependingthedemand,theJPEG2000imagecompressionsystemisdesigned,ithasFPGAasthemaincontrolchip,andADV212a
8、sthecoreofimagecompression,thissystemcancompressvideowithJPEG2000,be
