基于FPGA的多级小波逆变换实时系统设计

2．3 核心计算单元ILWC设计
由图4所示，核心计算单元对高低频系数的伸缩扩展共用一个乘法器，因此平均每个小波系数所需进行的乘法和加法次数分别为5次和8次，相对于卷积运算的9次和14次，计算复杂度显然是降低了很多。

3 软件及硬件资源的选用
3．1 工作环境
本设计基于Xilinx公司ISE 9．1开发平台之上，使用VHDL语言(93版本)编程实现。系统采用Synplify8．1进行综合，使用Modelsim SE 6．0d进行仿真验证。在没有添加任何约束的情况下，其性能参数如表1所示。

选用Virtex-Ⅱ系列的芯片原因在于：(1)软件开发工具友好，开发容易，性价比高；(2)低功耗、低工作电压，满足实时设备的要求；(3)仿真可靠，几乎完全接近实际情况；(4)可重复擦写型FPGA，设计灵活，适用于方案改进。
3．2 实验结果
本系统采用8位64×4 096的原始图像经过3层定点化小波处理所得的14位小波系数为测试数据，实验处理结果与VC软件定点化逆小波处理结果一致，表明本系统能正确的满足应用要求，图5为本系统工作整体仿真图。系统在同步信号Syn低电平有效期间，根据切换信号Exg的高、低电平选择片外存储器进行乒乓操作。首先数据由Data输入到片外存储器，作为逆变换的测试数据，处理完成之后由Result端输出，并以一个高电平脉冲信号Endn标记处理完毕。

4 结束语
本文讨论下JPEG2000解码系统中的CDF9／7小波逆变换模块的设计要求，借助提升算法原位操作的特点，所提出的双路并行的实时处理方案无需任何内部存储空间，而外部存储空间的大小完全取决于处理图像块尺寸的大小。在视频及卫星遥感图像这类实时性要求非常强的图像处理中，本系统能很好地满足应用需求。