JPEG2000中位平面编码的存储优化方案设计

4.Verilog设计

　　本文建议的硬件架构采用VERILOG[4]语言描述，主模块是bpc.v，包括ram_block.v，addr_generator.v，fill_ram.v，pass_judge.v，coding_primitive.v和state_machine.v共6 个子模块。编码流程的实现通过主状态机产生相应的使能信号，激活当前的模块操作，当操作完成后，由该模块产生操作中止信号给主状态机，从而使编码流程进入下一步骤。下面列出了部分用于模块间握手的代码，代码中以省略号代表其它一些控制信号和其它一些状态。

　　case (cstate)

　　。。。

　　gene_layer：begin

　　。。。gene_layer_en = 1;fill_ram_en = 0;pass_judge_en = 0; 。。。

　　if (gene_layer_fin) nstate = fill_ram;else nstate = gene_layer;end

　　fill_ram：begin

　　。。。gene_layer_en = 0;fill_ram_en = 1;pass_judge_en = 0; 。。。

　　if (fill_ram_fin) nstate = pass_judge;else nstate = fill_ram;end

　　。。。

　　endcase

5.实验结果

　　本设计采用modelsim工具进行了功能仿真，使用quartus[6]工具进行了逻辑综合，得到的综合结果如表3所示。

　　下面是使用jasper软件和本硬件实现对几幅标准图像(大小512×512的灰度图像)编码的时间比较。

6.结论

　　本文通过对JPEG2000中的位平面编码器的存储方案进行了分析，设计了一个高效的存储结构以及相应的控制电路，设计采用verilog[4]语言描述，通过quartus[6]软件逻辑综合后，能够在0.1s内完成一幅512×512灰度图像的编码，编码时间仅为jasper[3]软件实现方案的30%左右。由于块编码器的特点，每个码块的编码本身是独立的，可以并行进行，而且根据综合结果，使用EP1C12Q240C8完全可以在一块芯片内集成多个位平面编码器的IP核，每个块编码器核可以并行执行，因此，可以进一步提高编码器的速度，从而使实时处理图像成为可能。另外，还可以将设计定制为ASIC，将最终产品应用到数码相机、图像监控中，其市场前景是十分广阔的。