赵 滨，黄大庆

（南京航空航天大学 无人机研究院，江苏 南京210016）

一种基于FPGA的二维DCT和IDCT的新算法

赵 滨，黄大庆

（南京航空航天大学 无人机研究院，江苏 南京210016）

提出了一种新的二维DCT和IDCT的FPGA实现结构，采用行列快速算法将二维算法分解为两个一维算法实现，其中每个一维算法采用并行的流水线结构，每一个时钟处理8个数据，大大提高电路的数据吞吐率和运算速度。通过Modelsim仿真工具对该设计进行仿真，证明该算法的功能的正确性，进行一次8*8的分块二维DCT变换仅仅需要16个时钟，满足图像以及视频实时性的要求。

二维DCT算法；二维IDCT算法；流水线；FPGA

近年来，数字形式的图像信息的应用需求不断增加，对数字图像处理的要求也不断提高。随着信号处理技术的不断发展，使得数字图像处理技术与系统在各个行业与领域中得到广泛而充分的应用。DCT广泛应用于图像压缩，语音压缩和数字水印等技术中，JPEG，MPEG和H.264等标准都采用了DCT技术作为压缩编码的主要方案[1]。JPEG算法中8*8图像块的二位DCT变换如果直接进行运算，运算量巨大，传统的MCU和DSP难以满足实时处理的需要，而FPGA的并行处理能力，特别适合于数字信号处理领域的应用，过去的几年，就DCT算法的快速VLSI实现已经做了很多的工作，在硬件实现时资源利用率和互联复杂性等方面有着优异的性能[2]。笔者在此基础上提出了一种并行流水线结构，充分利用FPGA片上丰富的嵌入式算法器和可编程逻辑资源，构建了一个每一个时钟处理8个数据的结构单元，大大提高了数据的吞吐量。……