基于FPGA的JPEG压缩系统设计与实现的开题报告.docx

基于FPGA的JPEG压缩系统设计与实现的开题报告 一、选题背景和目的 JPEG（Joint Photographic Experts Group）是一种广泛应用的图像压缩标准，在数字图像处理、远程监控、视频会议等多个领域均有着广泛应用。在实际应用中，为了满足压缩速度和图像质量的要求，需要使用高性能的压缩系统。 随着FPGA技术的快速发展，其具有可编程性、并行性、高吞吐量等优势，成为实现高性能JPEG压缩系统的理想平台。该选题旨在利用FPGA实现高性能的JPEG压缩系统，并通过本系统的设计和实现，掌握FPGA设计方法和图像处理技术。 二、研究内容和方法 1. 系统整体设计：根据JPEG压缩标准完成系统整体设计，将整个JPEG压缩系统划分为前端处理模块和压缩模块两部分，前端处理模块主要包括图像采集、颜色空间转换、离散余弦变换（DCT）等模块，压缩模块则包括量化、编码、熵编码等模块。 2. FPGA实现方法：采用Verilog HDL语言编写设计，并利用Vivado软件进行综合、仿真和布局布线。 3. 硬件实现要点： （1）采用并行计算的方式实现DCT变换，提高了系统的处理速度。 （2）采用可变长度编码（VLC）技术实现熵编码，提高了压缩比。 （3）优化FPGA资源利用和时序约束，降低了系统的成本和功耗。 三、预期研究效果及创新点 1. 设计实现高性能的JPEG压缩系统。 2. 分析JPEG压缩标准，并实现其中的关键模块。 3. 采用FPGA技术，使系统具有并行计算的能力，提高了压缩速度。 4. 采用优化的压缩算法，提高了压缩比。 5. 实现了优化的资源利用和时序约束，降低了系统成本和功耗。 四、进度计划 1. 第一周：查阅相关文献，了解JPEG压缩标准和FPGA技术，确定系统设计方案。 2. 第二周：完成前端处理模块的设计和实现。 3. 第三周：完成压缩模块的设计和实现。 4. 第四周：进行系统综合、仿真和布局布线。 5. 第五周：完成系统测试和性能评估，撰写毕业论文。