JPEG2000 VLSI硬件实现与系统集成的研究与应用

本论文深入探讨了JPEG 2000算法在VLSI（Very Large Scale Integration）技术中的实现及其系统集成，针对多媒体信息传输中的挑战，JPEG 2000以其高效的数据压缩和渐进传输特性成为理想选择。论文首先对JPEG 2000的核心编码部分进行详尽研究，重点介绍了一种低复杂度的JPEG 2000编解码器硬件设计，采用MATLAB进行软件仿真，并用Verilog进行硬件描述语言实现。 在VLSI实现方面，作者采用了二维离散小波变换的行列基架构，同时提出了正反向小波变换的改进方案，优化了计算效率。在编码器硬件设计中，引入了高效的中间缓存架构和数据通道跳过策略，显著缩短了读取和处理时间。在解码器部分，提出了一种重整化和I/Q表操作的流水线设计，支持EBCOT Tier-2编码的硬件集成。 此外，论文还关注了数码相机系统架构的设计，详细解析了SoC（System-on-Chip）设计的概念、流程和关键组成部分，如处理器、内存设计以及基于AMBA总线的片上系统。特别地，文中构建了一种基于AMBA的数码相机SoC架构，以满足消费类电子产品的严苛需求。 整个JPEG 2000编解码器硬件系统在Xilinx Virtex E1000e FPGA上进行了验证，成功应用于数码相机的专用芯片，并通过TSMC和SMIC的工艺进行了流片测试，证实了其功能正确性和实用性。 本文的研究不仅提升了JPEG 2000算法在实际应用中的性能，也为SoC设计和多媒体处理提供了有价值的参考。关键词包括JPEG 2000、离散小波变换、EBCOT、算法实现、数码相机、SoC、AMBA总线等，体现了作者在这些领域的深入理解和创新贡献。