JPEG2000 VLSI硬件实现：编码器与数码相机系统架构研究

本论文深入探讨了JPEG 2000算法的VLSI实现及系统集成，针对多媒体技术和互联网发展带来的数据处理和压缩挑战，JPEG 2000因其高效压缩和渐进传输特性，成为理想的解决方案。论文首先从JPEG 2000的核心编码部分出发，设计了一种低功耗、全集成的JPEG 2000编码器，利用MATLAB软件实现算法，并采用Verilog进行硬件描述语言设计。 在硬件实现方面，论文着重于关键模块的优化。离散小波变换（DWT）采用二维VLSI架构，提出了正反向小波变换的改进方案；编码器中，引入了特殊中间缓存架构和数据通道跳过策略，有效降低了读取和处理时间；编码器和解码器中，采用了重整化和I/Q表并行操作的流水线设计，提高了性能。解码器模块中，采用了EBCOT Tier-2编码技术，实现了硬件集成。 论文还涉及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、流程和核心组件，如微处理器、存储器设计以及基于AMBA总线的片上系统设计。该SoC设计被应用到实际的TSMC +25um和SMIC 0.18um CMOS工艺的数码相机专用芯片中，经Xilinx Virtex E1000e FPGA验证，证明其功能正确且能满足消费类电子产品的性能需求。 论文的关键词包括JPEG 2000、离散小波变换、EBCOT、编码解码技术、SoC、AMBA总线，以及微处理器设计。作者不仅提供了JPEG 2000算法在硬件层面的具体实现，还探讨了其在实际应用中的系统集成策略，展示了前沿的图像压缩技术如何融入嵌入式和消费电子设备中，为后续的研究和发展奠定了基础。