"这篇文章是浙江大学李洁冰硕士的学位论文,主题是静态图像压缩技术在数字信号处理器(DSP)上的实现,重点研究JPEG和JPEG 2000两种压缩技术,并详细介绍了基于DSP的JPEG 2000压缩模块系统的实现。论文中,作者讨论了JPEG算法的基本原理,包括离散余弦变换(DCT)、量化和熵编码,并对JPEG 2000的主旨目标、基本结构以及其特有的小波变换和位平面编码技术进行了深入解析。此外,还对比了JPEG和JPEG 2000的性能,选择了TI公司的TMSC320C6711 DSP芯片作为编码器件,并对DSP上的程序进行了优化,以提高编码速度和满足系统需求。关键词包括C6711 DSP、静态图像压缩、JPEG 2000、小波变换和算术编码。"
在图像处理领域,静态图像压缩是至关重要的技术,它旨在减小图像数据的存储空间和传输带宽。本论文关注的是如何在数字信号处理器(DSP)上实现这一技术。DSP是一种专门用于快速执行数字信号处理任务的微处理器,因其高效能和低功耗特性,在图像处理中广泛应用。
JPEG(Joint Photographic Experts Group)是最常见的静态图像压缩标准之一,其核心算法包括离散余弦变换(DCT),它将图像转换为频率域,然后通过量化减少数据量,熵编码进一步压缩信息。JPEG算法虽然简单且广泛使用,但在图像质量与压缩比之间可能存在权衡。
相比之下,JPEG 2000引入了小波变换,相比DCT,小波变换提供了多分辨率分析,允许更精细的局部压缩,同时支持无损和有损压缩,图像质量通常优于JPEG。此外,JPEG 2000采用了位平面编码,这是一种更高效的编码方式,可以实现渐进式传输,即图像可以逐步加载,优先显示基本信息。
在实际系统实现中,论文选择了TI的TMSC320C6711 DSP芯片,这是一款性价比高的处理器,适合于实时图像处理。为了优化性能,作者进行了算法选择和调整,优化了内存分配、使用手工汇编代码和改进总线读写操作,从而提高了编译器性能并缓解了总线瓶颈,确保在保持压缩率和图像质量的同时,提升了编码速度。
该论文不仅探讨了静态图像压缩的理论基础,还详细展示了在DSP上实现这些技术的具体步骤,对于理解JPEG和JPEG 2000的差异以及如何在硬件平台上实现它们具有重要价值。对于那些从事图像处理和嵌入式系统设计的工程师来说,这样的研究提供了一个实用的参考框架。