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Home > Products > JPEG 2000 compression - JPEG 2000 FPGA/ASIC
 
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JPEG 2000 IP 核

intoPIX JPEG 2000编码和解码IP核尊重和保护图像很高的内在价值。可以同时处理深颜色精度,高数据率和大范围的JPEG 2000编码技术,intoPIX IP和能够保证一流的图片质量。

intoPIX IP核兼容最新的FPGA平台也能够实现前所未有的性能,超高比特率,帧率,和分辨率。

intoPIX IP核集更更强大,更灵活和更高效于一身,同时也做到了低功耗,低温耗和低成本。

得益于模块化的结构,包括广泛的接口,存储器和安全的IP核,intoPIX 解决方案提供一种简单,省时,划算的方式来实现JPEG 2000技术。

JPEG 2000 的优点

  • 免授权
  • 改良的压缩效率
  • 数学无损压缩
  • 故障弱化
  • 可扩展性
  • 稳定的传输
  • 简单的后期制作
  • 感兴趣区域 (ROI)
  • 低延迟
  • 通过多代质量恒定

我们的IP核将所有JPEG 2000的优点和硬件的紧凑性以及加速诀窍很好的融合在一起。

想获得更多的关于JPEG 200的信息,请点击这里

intoPIX JPEG 2000 IP 核技术

JPEG 2000 编码器的结构

多组件转换 (MCT)

编码的第一阶段就是多组件的转化,这个可以用来提高压缩的效率,通过从色度信号中解相关亮度信号,等等。把RGB转化成YCbCr.有3种模式可以用:直通的,可逆的无损变换(RCT,无损编码规定 ))和不可逆的变换(ICT)。。RCT和ICT,转换都通过18位的定点精度来实现。

离散小波变换 (DWT)

一种双向的小波子带分解是通过Le Gall (5/3)滤波器组或者Daubechies (9/7)滤波器组来实现。当9/7滤波器提供一个更好的压缩效率时,5/3的滤波器推荐用于无损编码中。使用18位的定点精度来实现。

量化器

小波子带的系数都是量化的。量化步骤是通过用户来定义的,每个子带也可以有所不同。

熵编码器
每个小波子带都被分成多个代码块,并用熵编码器进行编码。编码器被分成两个块:上下文建模器和算术编码器。上下文建模器通过发送描述相邻比特位的信息到算术编码器来连续的编码码块的每个面。通过这些信息,算术编码器能够编码每个位,从而生成压缩的比特流。

率分配器
为了最大限度的提高图像的质量,比特率的边界由用户填充,率分配器选择这些信息通过熵编码器来进行编码,这样就能就能包含在最终的码流中。

JPEG 2000 生成器
JPEG 2000生成器能够对生成最终的码流进行响应,从而提供了一种能够完全兼容JPEG 2000标准的图像。如果用户选择了可扩展性,这个比特流生成器同样也能对码流的结构进行响应:通过分辨率(R),通过质量层(L),通过为止(P),或者通过组件(C)。

外部的存储器

第一个存储缓冲器用于提供最搞笑的DWT操作。这个缓冲器,包括一个DDR2/DDR3-SDRAM外部存储器,保证编码器能够给至少一个帧提供一个缓冲区。第二个缓冲器提供用来对率分配进行精确的计算。这个缓冲器同样也是基于一个DDR2/DDR3-SDRAM存储器。这个DDR2/DDR3-SDRAM的类型基于用户说明和所需产品的解决方案。

接口

输入和输出接口是基于FIFO协议的,同时,在输入接口中需要突发传输两个像素(在RGB或者XYZ或者YUV)。

过程控制器

充分利用JPEG 2000的帧内编码,intoPIX编码器操作控制器能够精确的处理帧流。当没有视频要进行编码时,操作器将会继续提供最新的编码帧,或者通过用户的指令来停止输出压缩的数据。这个操作同样能够为全编码链处理不同的JPEG 2000选项。

JPEG 2000 解码器结构

JPEG 2000 解析器

JPEG 2000解析器能够分析JPEG 2000码流的主题和部分文件头,同时将压缩的比特率发送到熵解码器。

熵解码器

分为几个代码块由两个块实现每个小波子带的重构:上下文建模器和算术解码器。上下文建模器能够通过发送附近比特位的信息到算术解码器来连续的解码每个模块的位平面。有了这些信息,算术解码器才能够解码比特流。

反量化器

小波子带的系数都经过反量化。量化步骤是通过JPEG 2000头文件来定义的,每个子带也可能有所不同。

外部存储器
在反量化输出的过程中使用了一个存储缓冲器,确保高效的进行IDWT处理。这个缓冲器,包含一个DDR2-DDR3-SDRAM,总是保证至少一个有效的帧,从而在方便的时候能够重复。.

反离散小波变换(IDWT

一种二维小波子带的重构。会使用两个滤波器组,和一个18位的定点精度:使用Le Gall (5/3)滤波器组进行无损编码,或者使用更复杂的技术 (Daubechies (9/7) filter bank for lossy encoding)。

多组件转换MCT

在JPEG 2000的标准中,为了提高压缩的效率,需要用到多组件转换技术。根据所使用的小波滤波器,来定义不同的转换。可逆变换(RCT)使用了5/3滤波器,不可逆变换使用了9/7滤波器。两种变换都是通过18位来实现 (ICT)。

错误处理

该解码器设计用来检测输入数据的错误,主标头和标签树的一致性。当检测到错误时,就会向器件发送特殊的错误代码,从而来控制解码器。在有损坏的帧码流的情况下,解码器能够尝试解码下一帧。这些动作会重复进行指导遇到下一个正确的帧。如果在过去的时间中没有帧能够被解码,则由帧率来决定,前一个已经正确解码的帧会被送到输出端来阻止显示的假象。

操作控制

利用JPEG 2000帧内编码的优势,解码控制器能够在帧精确率上控制流。当输入端没有数据被解码时,解码器能够在最近的一个已解码帧上循环,输出一个黑色的帧或者停止输出帧。通过控制输入的流和输出选项,解码控制器能够管理暂停,单步,慢镜头,快进和倒回,或者随机的访问。

接口在输入时接收小端或者大端形式的32位突发传输。一阵两个像素(RGB,XYZ或者YUV)作为输出。输出时钟是基于系列的帧速率和图片的大小而定的。

 


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