jpeg2000中离散小波变换的vlsi设计

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1、表格索弓表格索引表1．1几种编码方式的性能评价结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3表2．1基于提升格式的9／7离散小波变换提升系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．23表3．19／7离散小波变换提升系数二进制定点化表示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26表3．2三幅测试图像的重建效果对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27表3．31DDWT顶层模块输入输出信号定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33表3．4地址产生器顶层模块输入输出信号定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34

2、表3．5选择器顶层模块输入输出信号定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35表3．6地址产生器顶层模块输入输出信号定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36表4．1RAMIN部分顶层模块输入输出信号定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51表4．2二维离散小波变换系统逻辑综合的详细约束⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57表4．3二维离散小波变换系统逻辑综合报告⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57表4．4二维离散小波变换基本结构和改进结构系统资源占用对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯60IX第1章绪论1．1图

3、像压缩理论随着互联网和多媒体技术的日新月异，信息领域早已进入数字化时代，数字信息在存储、传输、交流中的优势让数字技术应用到生活中的各个领域。数字通信早已不局限于音频形式，图像与视频成为人们获得信息的又一个主要载体。数字图像在多媒体通信、遥感测绘、生物医学、环境、地质、气象、农林、工业、交通、军事等领域得到广泛应用，常见的有数字电视、可视电话、视频监控系统、人脸自动识别系统等形式【291。数字图像在人们的生产、生活和科学研究中的作用越来越大，但随着时代的进步，人们对图像与视频的清晰度要求越来越高，高清正成为新一代数字媒体的典型

4、特征。高质量的图像和视频文件不仅在存储时需要更大的容量，在传输时也要求更大的传输带宽，这限制了其在移动通信终端、无线传感器网络等具有低传输速率和低存储容量特点的领域中应用。减少图像存储所需的资源和图像传输过程中所需的信道带宽，实现图像的实时处理和传输成为了迫切需求，因此，如何在保证图像传输质量的前提下对图像数据进行压缩编码以满足上述领域中的应用需求在国际上受到了越来越多的关注，成为业界研究的热点。数据压缩的目的就是用尽可能少的数据符号来表达尽可能多的信息，从而节省在数据传输和存储中所占用的资源开销。数据压缩理论从信息论发展而

5、来，用信息论分析，压缩过程就是为了去掉数据中的冗余信息，尽量保留数据中的不确定性，去除确定性【131。数字图像压缩依据有：一、图像数据中存在冗余信息，在编码过程中去除冗余信息，并且在解码过程中将其无失真地恢复；二、人眼视觉对光线敏感度的非线性，在不被人眼视觉察觉到的前提下，减少数据量或减小数据精度进而以一定的数据失真换取数据压缩率。因此，数字图像压缩的主要工作包括对图像数据的去相关性处理以分离出冗余信息并结合编码技术对数据进行编码压缩和利用人眼视觉特性选择性减少数据量。图像压缩的本质就是把图像数据按照特定的规则进行变换和重组

6、，达到以尽可能少的比特符号数来表示尽可能多的数据信息的目的。数字图像中的冗余信息【24】主要包括以下6种：1)时间冗余：图像序列中某一帧图像中的一‘些像素点信息与前、后帧图像中对应位置上的像素点信息相同或极其相似，这种相似性所带来的冗余信息就是时间冗余。例如：某个图案在连续很多帧图像中都出现，这些帧图像之间就有很强的相似性，蕴含着大量的冗余信，窟．。2)空间冗余：图像中会存在大片颜色相同的区域，这些区域中样点的亮度和色度信息相同，存在很强的相关性，这种相关性就被称作空间冗余。例如：单种颜色的图案和图像边缘部分等。3)视觉冗余

7、：人眼视觉特性是非线性的，视觉分辨率低于图像的分辨率，而且具有选择性。例如：人眼对图像亮度的敏感度远大于对色度的敏感度，并且随着图像亮度的增加人眼对量化误东南大学硕士学位论文差的敏感度逐渐降低；当图像的分辨率大到一定程度，肉眼分辨不出图像的分辨率变化。因此，可以对图像的不同分量成分区别处理，对较敏感的分量用较多的数据量来表示，而对不敏感的分量采用较少的数据量表示，精度合理。4)结构冗余：图像结构上会存在相似性，这种相似性带来的冗余就是结构冗余。例如：在一些图像的纹理区(方格形地板等)，图像像素点的分布存在着某种分布模式。5)

8、知识冗余：人对某些图像的理解可以从文字等抽象的信息中获得，对图像的理解与相关背景知识有很大相关性，由此产生的冗余就是知识冗余。例如：飞机图像的结构，人脸图像中鼻子、嘴和眼睛之间的相对位置等。6)信息熵冗余：一组数据所携带的信息量比数据自身耗费的资源少所造成的冗余称为信息熵冗余。例如：使用等