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JPEG2000中T1编码和无损压缩码流组织的实现

作　者: 赛金乾
导　师: 高勇；乔世杰
学　校: 西安理工大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: JPEG2000 系数位平面编码 jasper Verilog NiosII SOPC
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 30次
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内容摘要


技术的进步和人们需求的提高,要求有一种更高的性能和新的特征的图像压缩技术,JPEG2000标准应运而生,它的应用范围包括国际互联网、彩色传真、印刷、扫描、数字摄影、遥感、移动通讯应用、医用影像、数字图书库和电子商务等,T1编码和码流组织作为它的重要构成部分,贯穿前后,对它们的研究具有重要的意义。论文对JPEG2000标准的T1编码(包含系数位平面编码和基于上下文的算术编码)和无损压缩的码流组织进行了深入的研究,得到了如下的成果：第一,对T1编码和无损压缩的码流组织原理做了深入的研究,修改jasper源代码,增加了输出小波变换后的数据,在PC机上用C语言实现了对小波变换后的数据进行T1块编码和无损压缩的码流组织,得到了jpc格式的文件,并用第三方软件Force Vision进行了验证。第二,为了在Altera的NiosⅡ上实现码流组织,以NiosⅡ标准型CPU为核心,构建了SOPC系统,系统包含Avalon总线、时钟系统、片上片外存贮器及一些接口等,移植了裁剪后的uclinux操作系统内核和文件系统,成功的将PC机上的C程序移植到SOPC系统,得到了jpc格式的文件,并用第三方软件Force Vision验证。第三,编写了T1编码的verilog程序,其中系数位平面编码中采用三个状态机控制编码操作,并采用局部优化和模板数据缓冲技术,提出了一种简单、灵活的新结构,提高了编码效率,减小了硬件实现的资源消耗,在码块处理上具有很大灵活性,并对它们总体进行了仿真和逻辑综合,然后在FPGA进行了验证。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1 前言  7-10
  1.1 研究的背景和意义  7-8
  1.2 论文研究内容和结构  8-10
2 JPEG 2000核心编码系统  10-30
  2.1 核心编码流程  10-11
    2.1.1 核心编码流程图  10
    2.1.2 系统规划  10-11
  2.2 系数位平面编码  11-12
  2.3 算术编码  12-13
  2.4 码流组织  13-29
    2.4.1 码流结构  13
    2.4.2 头、标记和标记段  13-15
    2.4.3 数据包  15-18
    2.4.4 渐进顺序  18
    2.4.5 编码实例  18-29
  2.5 小结  29-30
3 T1编码和无损压缩码流组织的实现  30-40
  3.1 获取小波变换后的数据  30-31
  3.2 基于pc机的c语言实现  31-32
  3.3 基于NiosⅡ的c语言实现  32-39
    3.3.1 NiosⅡ简介  32-33
    3.3.2 硬件架构  33
    3.3.3 裁剪后的uclinux内核和文件系统的移植  33-35
    3.3.4 makefile和应用程序编译  35-36
    3.3.5 FPGA运行结果  36-39
  3.4 小结  39-40
4 T1编码的verilog实现  40-56
  4.1 系数位平面编码的verilog实现  40-46
    4.1.1 系数位平面编码硬件架构  40-41
    4.1.2 系数位平面编码核心状态机的实现  41-45
    4.1.3 局部优化设计  45
    4.1.4 码块处理的灵活性  45
    4.1.5 系数位平面编码实验结果  45-46
  4.2 算术编码的verilog实现  46-51
    4.2.1 算术编码的编码流程  46-47
    4.2.2 MPS和LPS编码流程  47
    4.2.3 算术编码核心状态机的实现  47-49
    4.2.4 算术编码的实验结果  49-51
  4.3 T1编码的仿真结果  51-55
    4.3.1 T1编码的前仿结果  51
    4.3.2 综合及后仿真  51-53
    4.3.3 FPGA测试结果  53-55
  4.4 小结  55-56
5 结论和展望  56-57
  5.1 结论  56
  5.2 展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
在校学习期间所发表的论文、专利、获奖及社会评价等  61

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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