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随着数码相机等电子产品渗透在人类生活的方方面面,以及图像技术在航天、通讯、生物医学等领域的不断应用,这些广大的需求刺激着图像压缩技术的发展。从JPEG压缩到JPEG2000,再到JPEG XR,科研工作者对图像压缩的研究从未停止脚步。虽然JPEG2000和JPEG XR在某些性能方面优于JPEG压缩技术,但事实上,JPEG压缩仍然是事实上的主流技术。同时,鉴于FPGA的快速发展与广泛应用,它丰富的资源优势及它强大的并行优势越来越受到人们的青睐,因此,在很多对速度和实时性要求较高的应用中,科研人员更趋向用FPGA来实现图像压缩。鉴于JPEG压缩在各领域的应用多是灰度图像,因此本文实现的JPEG压缩器是针对灰度图像进行设计的。本文首先介绍了图像压缩的研究背景与意义以及目前JPEG压缩的发展现状,然后给出了JPEG编码器在FPGA中实现的设计方案,并对本设计采用的JPEG压缩基本系统的流程进行了详尽的介绍。其次,又针对JPEG压缩中重要的算法DCT变换和量化给出了新的实现方式,并用MATLAB对其做了仿真验证。接着按模块化的思想一一介绍了各个模块在FPGA中的设计实现,最后给出了各模块的测试验证。本设计采用Altera公司Cyclone III系列的芯片,在QuartusII 13.0的开发环境下完成设计。对二维DCT变换模块,采用了类陈氏算法,充分利用FPGA的并行性和乘法器资源,实现了快速、稳定的DCT变换。量化模块创新的实现了可在FPGA中进行9级不同量化表的选择,以查找表的方式实现了DC/AC系数的熵编码。并先后对各个模块进行了功能测试,将图像源数据做成MIF文件进行测试,并用第三方软件解码,最后证明能够显示完整的图片。测试结果表明,该JPEG编码器实现了预期的功能,达到设计目标。