【硕士论文】基于DSP的HUFFMAN编码解码器的实现与研究.pdf

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1、华南理工大学硕士学位论文基于DSP的HUFFMAN编码解码器的实现与研究姓名：张恒申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：冯文修;郑学仁2003.3.1捅要f／多媒体技术中，图像的数据压缩和解压缩实现是目前国内和国际研究燃点问题之一。本文研究静态图像的JPEG编码和解码及关键模块的实现，重点研究了JPEG算法中Huffman编码解码器在DSP处理器上的实现，以及针对DSP处理器特点进行Huffman算法的优化，并由此得出实现Huffman编码解码器的方案。＼7根据Huffman编码解码器的实7现方案，

2、本文采用C语言描述Huffman编码解码器，以TI公司的TMS320C5402DSP处理器为目标器件。从DSP处理器的硬件特点出发，在编程当中尽量减少存储器空间的占用。在设计中，本文在Huffman算法的基础上增加调整符号频率值模块，解决了在Huffman码表生成过程中数据量过大以及输出文件的头文件过大的问题，提高了存储器的利用率、系统的运算速度及压缩率。对处理器内部存储空间不够的情况，本文对它进行外部Flash存储器和RAM的扩展。本文采用TI公司的集成开发系统CodeComposerStudiofor5000对

3、用c语言描述的Huffman编码解码器进行综合验证。证明该编码器功能正确，能实现20％～95％的压缩率，比普通的Huffman编码器具有更高的压缩率。解码器能将压缩后的文件正确地解压。综合验证后，本文研究了输入文件大小对压缩率的影响，用CodeComposerStudiofor5000对该编码器和解码器各个模块分别进行评价，得到了每个模块运行时占用的CPU时钟数，为算法的优化提供了方向。根据评价的结果，对优化空间比较大的模块进行重点优化。在Huffman算法上提出了减小数据扫描行程，节约了DSP的存储器资源，减少了

4、系统等待时间，提高了系统性能。本文整个设计用c语言来实现，采用模块化程序设计，大大减少了开发时间，充分发挥了DSP能用高级语言编程的特点。关键词：Huffman编码解码器弋、胀¨阢。sPIVABSTRAOT1nmulti—mediatechnology，thedigitalCompressiONanddecompressi0ngraphSareoneoffocUSesofdomestiCandinteFnationalresearch．ThiSpaperiSanattemptatPinpointingtheJPEG

5、Codinganddecodingtheoriesofstaticgraphsaswellastherealizati0n0fkeYmodule．whiChemphaSizesontherealizati0noffluffmanencoderanddecoderbased0ntheDSPprocessorbYJPEGCalCUlatingmethodandtheoptimization0fHuffmanCalcUlatingmethodinthelightofthefeaturesofDSPprocessor．In

6、thispaper，Huffmancodingprinciplewasformulated，andtherealizationSCheme0fHuffmanencoderanddecoderwasobtained．Then，theadvanced1anguage—C1anguagewasHSedt0deScribetheProcessintheTMS320C5402DSPpr0CesSorofTICompanY．Whileprogramming．itshouldbeC0nSideredthattheoccupied

7、memotySoaceiSaseffectiVeasposSible．LastlY．acomprehensiveteStOntheHuffmanencoderanddecoderdeScribedinC1anguagebythemeansofintegrateddevelopingsystem—codecomposerstudi0for5000ofTIcompanywasdone．TheresultshOWsthattheencodercanworkatacompressionraterangefrom20％t05

8、0％．andthedecodercandecompressacompressedd0CumentcorFect1Y．InthesyntheSiSandcomprehensivetest。everymoduleofthiSeriCOderanddecoderbyCodeCompoSerStUdi0for5000WaSevaluated，andthenUmber