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在高性能视频监控系统中,考虑到传输带宽、外部存储空间的限制以及特定场合图像的无损获取,要求采集端对图像数据能够无损压缩传输。本文基于某公司的视频监控处理平台,采用FPGA实现了JPEG2000图像压缩系统。主要工作如下:1、在实现JPEG2000压缩系统的FPGA结构上,采用模块化的设计方式把整个压缩系统分为预处理模块、分量变换模块、小波变换模块、系数量化模块、Tier1编码器和Tier2编码器模块。2、在小波变换模块:根据实现无损压缩的需求,采用提升5/3离散小波,并且根据小波变换中提升系数的特点,采用映射结构替代通常的乘法运算,减少了关键路径延时,提升了变换速度;根据提升步骤的分裂、预测和更新特点,利用三级流水线实现一维小波变换,优化了硬件资源和速度。3、在编码器模块:Tier1模块包含了位平面编码和算术编码。位平面编码器的设计采用通道并行方案;在算术编码器的实现方式上,采用自适应二进制算术编码和五级流水线方式,提升了编码器的效率。在Tier2编码器模块,根据JPEG2000编码规则,对Tier1编码器输出的压缩数据进行码流组织;根据处理平台的需求,实现20:1的压缩倍数。最后,采用Quartus II和ModelSim进行编译和仿真,并在ALTERA公司的Stratix III的验证版上进行验证,与MATLAB计算结果进行比较,实现了正确的功能。小波变换模块的最高工作频率达到97.64MHZ,FPGA的逻辑资源使用率仅为1%;整个JPEG2000压缩系统的工作频率为89.53MHZ,FPGA逻辑资源使用率为54%,满足实际项目中对1280*720p60Hz图像20:1的压缩要求。