基于SOPC系统的JPEG解码IP核设计.pdf

第26卷第4期
数据采集与处理
2011年7月
Journal of Data Acquisition &Processing
Jul.2011
文章编号:1004-9037(2011)04-0463-05
基于SOPC系统的JPEG解码P核设计
徐志军1张世伟2徐光辉1
(1.解放军理工大学通信工程学院,南京,210007;2.重庆通信学院通信工程系,重庆,400035)
摘要:给出了一种在可编程片上系统( System on programmable chip,SOPC)中实现JPEG解码的IP核设计方,
将JPEG解码算法中大量的运算采用硬件实现,嵌入式处理器只参与很少的一部分エ作,从而大大提高JPEG的
解码速度。本文分析了JPEG解码的原理,使用硬件语言构建了 Huffman解码、反量化、反离散余孩変換等模块,
完成了JPEG解码器的设计。仿真和测试结果表明,使用SOPC设计的JPEG解码IP核具有高性能、高效率且使
用灵活、低成本等特点。
关键词:联合图像专家小组; Huffman解码;反向离散余孩变换;可编程片上系统
中图分类号:TP316.2
文献标识码:A
Design of IP Core for JPEG Decodeding Based on SOPC
Xu Zhijun, Zhang Shiwei=, Xu Guanghui
(1. Institute of Communication Engineering, PLA University of Science and Technology, Nanjing, 210007, China;
2 Department of Communication Engineering, Chongqing Communication Institute, Chongqing, 400035, China)
Abstract: To put forward a design of IP core for realizing JPEG decoding in system on pro-
grammable chip( SOPC) leads to large amount of JPEG decoding calculation operated through
hardware. The embedded processor participates in a small part of work, thus the design im-
proves the decoding speed of JPEG. The theory of JPEG decoding is analyzed, and several
modules are constructed which are composed of Huffman decoding, inverse quantization mod-
ule, and inverse discrete cosine transform module with hardware language. The design of JPEG
decoder is accomplished. The emulational experiments and test indicate that the design of IP
core for realizing JPEG decoding in SOPC perform well with high efficient flexibility and lo
Key words: joint photographic experts group(JPEG); Huffman decoding; IDCT; system on
programmable chip
压缩,具有高压缩比特点,其压缩率通常在10:
引言
到40:1之间,其适用范围广泛,是目前最流行的
静止图像压缩格式。JPEG标准除用于静态图像
嵌入式系统中,越来越多的产品涉及JPEG解外,还被广泛应用于数据量比较大的多媒体和带宽
码。JPEG( Joint photographic experts group)是联有限的网络数据传输中。目前,传统JPEG解码方
合图像专家小组的英文缩写,是国际标准化组织法有两种途径,一种是采用ASIC专用图像解码芯
(ISO)和CCTT联合制定的静态图像压缩編码标片,另一种是在处理器上用软件实现的JPEG解码
准口。JPEG算法被确定为国际通用标准,它是国算法。专用图像解码芯片具有速度高、性能稳定等
际上彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准。优点,但是价格十分昂贵,主要应用于一些尖端的
JPEC标准包括图像编码和解码两个过程以及压科技领域。处理器实现软件解码,主要是在PC机或
缩图像的数据格式。JPEG是基于DCT变换的有损嵌入式处理器上实现软件编程,软件算法灵活性较
基金项目:江苏省自然科学基金(BK2009059)资助项目
收稿日期:2010-05-04;修订日期:2010-10-09