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本文首先介绍了研究背景,锁定研究内容为JPEG2000静态图像处理的核心算法,重点研究了离散小波变换的算法过程,提出将这一部分用可重构硬件实现的方法,并将这一硬件结构用于一维和二维的信号处理,以标准图像为例实现了这个过程。我们将原始图像经Jasper软件预处理的数据截取出来,经过离散小波变换的硬件运算后将数据再送入Jasper做后续处理,即将离散小波变换的软件计算替换为硬件计算以提高处理速度。最后,用复旦大学自主研发的FPGA软硬件系统进行验证。 总的说来,本文的研究工作和创新点如下所述: (1)给出离散小波变换数据位宽的一种有效方法。 第四章里,在离散小波变换运算过程中,牵涉到提升系数的浮点数表示。一方面不能使运算的最终结果和中间数据溢出(整数位)同时还要保证运算的精度(小数位),这样我们需要尽量大的位宽,另一方面我们希望减小位宽来减少计算量,这样可以减少运算单元和缩小电路面积。在这里就有一个折中的问题,即在保证数据不溢出的前提下,选择合适的小数位数以使还原后的图像效果较好。我们使用峰值信噪比(PSNR)作为客观标准,以多个标准图像数据源,分析了位宽和峰值信噪比的关系,选择了合适的位宽,这是本文的一个创新。 (2)设计树型乘法器 第四章里,在折叠结构中采用流水线设计的思想来提高频率。其中一个关键问题是乘法器的设计,采用CSD表示方法来减少运算次数,利用Horner法则提高运算精度,最后设计成树型乘法器。这也是本文的一个创新。 (3)设计了一个包括可重构电路的二维离散小波变换结构。 在第五章中,提出基于行(Line-Based)扫描方式的二维离散小波变换硬件结构,其中行变换和列变换都采用了折叠结构以减小电路面积,这是本文的一个创新。 (4)采用复旦大学自主研发的FPGA软硬件系统进行验证。 第五章中,我们使用复旦大学自行开发的FDP250K硬件平台和配套软件FDE2007进行功能验证,并给出了在FDP250K中布线的版图和GDSII文件。 论文最后是对本文研究工作的总结和对未来工作的展望。