基于XC2S600E的MJPEG编码器研究与实现
在视频传输系统及存储中,最大障碍是视频数据的大数据量,故压缩就显得尤为必要.MJPEG是以每秒25帧传输的JPEG图像.本文根据JPEG基本压缩原理为根据,通过前端图像采集芯片SAA7111输出标准的4:2:2格式的图像流,再在Xilinx公司的XC2S600E芯片下压缩,获得了良好效果,压缩比达到12:1.中间的各个环节利用Verilog HDL语言编程实现,并在ModelSim下仿真,其结果同MATLAB下同等压缩仿真相比,除了精度上有点差别外,基本一致.同专用芯片相比,比专用芯片灵活得多,设计周期短,前期投入低,FPGA内部全部是可编程,写入不同的程序便可实现不同的压缩.同DSP相比,DSP的程序运行是顺序进行的,而FPGA是并发进行的,因此压缩消耗的时间得到极大的提高.同传统的压缩实现方式相比,在速度和灵活性上有了极大的提高.
本设计主要有以下几个特点:①快速性.对于DCT,量化,Z扫描和Huffman编码都尽量采用查找表的方式,各模块内部和各模块间采用了流水线技术,因此使系统的速度得到了大幅提升;②简易性.采用准完全的FPGA控制和压缩,跟DSP相比,避免了使用过多的其他控制器件,整个系统仅需要一块AT89C51,一块SAA7111,一块SDRAM,一块XC17V04,及一片XC2S600E,因此硬件系统更加简单可靠;③单帧的可编辑性.由于MJPEG采用的是帧内压缩编码,所以可以对其中的任意帧进行编辑;④实现了标准化.即单幅图像符合ITU的静态图像压缩标准;⑤系统的可扩展性.基于现有的硬件平台,可以对H.264,JPEG2000,MPEG-4等压缩算法采用FPGA进行压缩探索;⑥低功耗.由于压缩算法简单,硬件系统简易,因此功耗较低.
- 作者：
- 包宋建
- 学位授予单位：
- 重庆邮电大学
- 专业名称：
- 电工理论与新技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 朱策；李强
- 关键词：
- 视频传输系统；JPEG图像；现场可编程门阵列；离散余弦变换
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