JPEG2000全通道并行EBCOT Tier1高效编码器设计

本文档探讨了JPEG 2000全通道并行EBCOT Tier 1编码器结构的设计，这是一种针对新一代静止图像压缩标准JPEG 2000的关键技术。JPEG 2000采用了EBCOT算法，其 Tier 1阶段在生成熵上下文时，需要对每个位平面进行多次通道扫描，这在实时处理高清晰度图像时显得效率低下。为了解决这一问题，作者们提出了一个适合硬件实现的单窗口全通道并行编码结构。 传统的EBCOT Tier 1编码过程中的瓶颈在于多通道扫描，而现有的优化方案主要集中在基于分块扫描（PS/G0cs）和多窗口并行扫描上。本文设计的新编码结构在保持高效的同时，实现了单窗口内的全通道并行处理，旨在提高编码速度，满足高质量图像实时压缩的需求。该结构已经通过现场可编程门阵列（FPGA）进行了验证，实验结果表明，相比于其他优化方案，该架构在编码速度上有显著优势。 此外，文中提到的编码逻辑在解码过程中同样适用，这为编解码的复用设计提供了可能，即编码器和解码器可以共享部分硬件资源，从而节省硬件成本和提高整体系统效率。关键词包括算术编码、JPEG 2000、EBCOT、列关联、位平面编码以及上下文和状态变量。整个研究关注于提升JPEG 2000的性能，特别是在嵌入式系统和数字信号处理（DSP）领域，对于图像压缩技术的硬件实现具有实际意义。 总结来说，这篇文章详细介绍了如何通过创新设计来优化JPEG 2000的编码过程，尤其是在硬件层面，以应对实时压缩中遇到的效率挑战，这对于JPEG 2000在各种嵌入式和移动设备上的广泛应用具有重要的推动作用。