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《【碩士論文】基于SOC設(shè)計(jì)方法的靜止圖像壓縮處理算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、復(fù)旦大學(xué)碩士學(xué)位論文基于SOC設(shè)計(jì)方法的靜止圖像壓縮處理算法研究與實(shí)現(xiàn)姓名：劉峰申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：洪志良20030515摘要數(shù)字信號(hào)抗噪聲性能良好等優(yōu)點(diǎn)和數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使數(shù)字圖像占據(jù)越來(lái)越重要的地位。但圖像經(jīng)離散化的數(shù)字處理后品質(zhì)會(huì)受到影響：同時(shí)信息量劇增給有限的存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬帶來(lái)困難。要使數(shù)字圖像真證得到廣泛的應(yīng)用，必須進(jìn)行有效的處理和壓縮。JPEG標(biāo)準(zhǔn)是由聯(lián)合圖像專(zhuān)家組于1991年提出的靜態(tài)圖像壓縮的標(biāo)準(zhǔn)算法，目醣得到了廣泛應(yīng)用。本文采用基于離散余弦變換(DCT)的JPEG基本算法。從圖像處理的基本原理出發(fā)，一種包含白平衡、伽瑪?！篎、
2、色彩內(nèi)插、色彩校幣、色空間變換和邊界增強(qiáng)等功能的靜止圖像處理器結(jié)構(gòu)被提出，能夠有效改善數(shù)字圖像質(zhì)量。本論文從SOC設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了JPEGCODEC和靜止圖像處理器，并且成功集成在140萬(wàn)像素的數(shù)碼相機(jī)芯片中。JPEGCODEC的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)壓縮和解壓縮流程硬件共享的流水線結(jié)構(gòu)，建立了良好的數(shù)據(jù)傳輸和反饋機(jī)制．并且合理規(guī)劃了數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，同時(shí)在設(shè)計(jì)中部分采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)可靠性。本論文同時(shí)提出了一種新穎的二維DCT／IDCT的硬件實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)在正向和逆向變換過(guò)程中對(duì)主要的算術(shù)運(yùn)算單元采用硬件復(fù)用的方法，達(dá)到了面積優(yōu)化的目的；并對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行系數(shù)預(yù)判，在特定輸入情況下有
3、效提高了處理速度和降低功耗；還根掘JPEG體系結(jié)構(gòu)，在DCT變換和量化器之間建立動(dòng)態(tài)的精度匹配，保證了不同壓縮比下的圖像質(zhì)量和功耗效率。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，本論文對(duì)SOC設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和實(shí)踐。主要包括硬件復(fù)用和多種低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)，同時(shí)對(duì)流水線結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)處理的內(nèi)在沖突進(jìn)行了分析并且提出了一些優(yōu)化算法的思想。關(guān)鍵字：數(shù)字圖像處理，圖像壓縮，JPEG標(biāo)準(zhǔn)，離散余弦變換，靜止閏像處理，片上系統(tǒng)，專(zhuān)用集成電路，自動(dòng)綜合，硬件復(fù)用技術(shù)，流水線結(jié)構(gòu)，低功耗設(shè)計(jì)AbstractDigitalImageisplayingamoreimportantrolenowadayswiththeadvanta
4、gessuchasgoodanti-noiseperformanceandtherapiddevelopmentofdigitalcommunication．Efficientprocessingandcompressionisneededtodealwiththelimitedtransferbandwidthandstorage．ThusJPEGstandardwasraisedbyIEEE1991andisnowwidelyused．AJPEGcodecASICchipbasedOnDCTisdesignedinthisthesis．AStillImageProcessorisals
5、odesignedtoimprovetheimagequality．Theimageprocessoroffersfunctionsincludingwhitebalance．Gammacorrection，colorinterpolationandedgeenhancement．TheJPEGcodecandimageprocessordesignedissuccessfullyembeddedintotheASICchipof140-pixelsdigitalcamera．JPEGcodecisbuiltinpipelinearchitecturewithhardwarere—useb
6、etweencompressionandde—compressionflow．EfficientdatatransferandfeedbackmechanismiSachievedbythereasonablearrangementofdatabuffers．Error-freetechniqueiSalsousedtoimprovetherobustofsystem．Thethesisdescribesafast2一DDCT／IDCTcorebasedonthemodifiedLoe們eralgorithm．Hardwarere-usehelpstorealizebothDCT／IDCT
7、withthesamearithmeticcircuittosavearea，Processingspeedandpowerdissipationiswelloptimizedforspecialinputswithpre-judgmentforinputdata．Dynamicprecisionmatchingwithquantizationensurestheimagequalityandpowerefficienc
