文档介绍：基于TS201S的JPEG2000编码算法的研究与实现
辛勤宋婵王展朱鹏
(国防科学技术大学,长沙,410073,sc0509@)
摘要: 介绍了JPEG2000静态图像压缩标准的基本框架及算法原理,设计了基于TS201S DSP芯片的硬件系统,并利用汇编语言实现了JPEG2000压缩,在实现的过程中对小波变换和算术编码部分进行了优化,提高了压缩效率。
关键词: JPEG2000;小波变换;算术编码;DSP
A pression systerm Based on TS201S DSP
XIN Qin,SONG Chan,WANG Zhan,ZHU Peng
(National University of Defense Technology, chang sha,410073)
Abstract: The basic principles of JPEG2000 pression standard is introduced first, then a hardware system based on TS201S DSP is described on which the pression algorithm is designed in assembly language. In the process of realization, the wavelet transform and the arithmetic coding has been optimized, so pressed efficiency is increased.
Keywords: JPEG2000;wavelet transform;Arithmetic Coding; DSP
1 引言
JPEG2000是基于小波变换、算术编码以及嵌入式码流组织等新技术的新一代静态图像国际压缩标准,它具有优良的压缩性能和图像质量,有着广阔的应用前景。但是到目前为止适用于JPEG2000标准的专用硬件压缩芯片还比较少,只有像ADI公司的ADV202等。这极大地制约了JPEG2000技术的商业应用,本文针对这种情况,选择ADI公司通用DSP芯片TS201S为核心处理单元,实现了JPEG2000的编码算法。
2 JPEG2000压缩标准的基本原理
典型的JPEG2000编解码系统如图1所示。编码器结构包括预处理、离散小波变换、量化、算术编码(Tier-1编码)及比特流组织(Tier-2编码)。在编码时,首先对原始图像划分为各个tile,然后进行预处理,预处理中两个很重要的步骤就是直流电平平移和分量转换,ponent为单位对数据进行小波提升,为了提高压缩率,可进一步将小波系数进行量化,然后将量化后的小波系数划分成更小的数据单元—码块,对每个码块进行独立的嵌入式编码。将得到的所有码块的嵌入式位流按照率失真最优原则分层组织,形成不同质量的层。对每一层按照一定的码流格式打包,输出压缩码流。
图1 JPEG2000压缩算法原理框图
The principles of pression algorithm diagram
3系统硬件结构
本文设计的JPEG2000编码系统的硬件框图如图2所示,它首先利用PCI总线将上位机的原始RGB图像数据和命令参数传至系