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《JPEG2000 MQ編碼算法的優(yōu)化和FPGA實現(xiàn)-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、jijl磐擘疊臣JPEG2000MQ編碼算法的優(yōu)化和FPGA實現(xiàn)*何國棟、，王蕓’，楊凌云’。謝小娟’，桂岳(1．安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，蕪湖241000；2．合肥華開源恒信息技術(shù)有限公司)摘要：MQ編碼是一種無損數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，已被JPEG2000標準采用，其高復(fù)雜度成為JPEG2000系統(tǒng)實現(xiàn)的速度瓶頸。本文在分析MQ編碼算法軟件流程的基礎(chǔ)上提出了一種優(yōu)化的基于流水線處理的MQ編碼算法；并利用XilinxFPGA的可編程特性詳細地將此算法模塊化，最后實現(xiàn)仿真驗證。結(jié)果表明，該算法在有限資源消耗情況下最高運算時鐘頻率可達89．
2、8MHz，算法對于壓縮速度要求嚴格的JPEG2000實現(xiàn)具有一定實用價值。關(guān)鍵詞：MQ編碼；流水線；現(xiàn)場可編程門陣列中圖分類號：TN919．3文獻標識碼：AMQEncoderAlgorithmOptimizationandImplementationonFPGAforJPEG2000HeGuodong，WangYun，YangLingyun，XieXiaojuan，GuiYue(1．TheCollegeofPhysicsandElectronicInformation，AnhuiNormalUniversity，Wuhu241000，
3、China；2．HefeiHuaHengInformationTechnologyCo．，Ltd．)Abstract：MQencodingisalosslessdatacompressiontechnique．IthasbeenadoptedbyJPEG2000standard，butitshighcomplexitybe—comesaspeedbottleneckinJPEG2000systemimplementation．OnthebasisofsoftwareprocessofMQencodingalgorithm，anopti
4、mizedMQencodingalgorithmbasedonpipelineprocessingisproposed．ThealgorithmismodularizedusingXilinxFPGA．Testresultsindicatethatthemaximumclockfrequencyis89．8MHzunderlimitedresourceconsumption．ThealgorithmhassomepracticalvalueforJPEG2000implementationdemandinghighcompressio
5、nspeed．Keywords：MQencoder；pipeline；fieldprogrammablegatearray引言1MQ編碼原理及FPGA實現(xiàn)JPEG2000是新一代靜止圖像壓縮標準]，通過多項MQ編碼屬于JPEG2000中的Tierl編碼，原始圖像創(chuàng)新技術(shù)的引入，JPEG2000可以提供比JPEG更優(yōu)質(zhì)的小波變換后的數(shù)據(jù)經(jīng)量化后以碼塊為單位，首先根據(jù)數(shù)據(jù)壓縮效果和更多的新功能。MQ算術(shù)編碼器是一種基于位寬被劃分為一系列的位平面，通過位平面編碼的通道掃上下文的自適應(yīng)二進制算術(shù)編碼器，作為JPEG2000的關(guān)描生成上下文；然
6、后MQ編碼器將上下文CX與原始數(shù)據(jù)鍵技術(shù)之一，具有比傳統(tǒng)Huffman編碼好的壓縮性能，但D編碼生成壓縮碼流CD。圖1是MQ編碼輸人／輸出數(shù)頻繁的重歸一化和串行處理也使得軟件實現(xiàn)JPEG2000據(jù)圖。效率很低。隨著高性能的FPGA發(fā)展和大分辨的圖像壓EBCOT縮需求不斷增加，JPEG2000高速硬件處理已成必然。為了滿足MQ編碼的高速處理，專家們對MQ編碼硬件實現(xiàn)進行了研究，提出了一些有效方案。本文對-匭朗—CD廠I．Tie]r2卜標準的MQ算法進行梳理，在MQ編碼的反饋和循環(huán)、區(qū)間更新條件判斷方面提出優(yōu)化，并對MQ編碼進行模塊圖1M
7、Q編碼輸入／輸出數(shù)據(jù)圖化劃分，詳細實現(xiàn)了一種基于流水線處理的MQ編碼FP—MQ編碼器工作流程為：首先根據(jù)上下文CX查找上GA架構(gòu)。下文狀態(tài)表(I表)，找出當前概率索引值I(CX)以及大概*基金項目：1．安徽省高校省級自然科學(xué)基金(項目編號：KJ2011Z138)率符號MPS。接著，根據(jù)當前概率索引值I(CX)，查找概2．安徽師范大學(xué)校青年基金(項目編號：2009xqn64)。率估值表，得到qe、NMPS、NLPS和SWITCH值。然后敬請登錄網(wǎng)站在線投稿2014年第9期《平方機嵌入式系碗應(yīng)岡》35臃●技●術(shù)?—縱7橫___根據(jù)當前區(qū)間
8、的概率間隔A、編碼字符串C、原始數(shù)據(jù)D以及Qe綜合判斷，比較進行A、C和I的更新。為使A始終保持在0．75～1．5，當A<0．75時，采用重歸一化策略，即A、C同時左移加倍，以保證概率間隔足夠大。最后，為防止重歸一化造成
