多核處理器構(gòu)架的高速JPEG解碼算法

摘  要：實(shí)現(xiàn)基于多核處理器構(gòu)架的JPEG解碼算法；通過(guò)將JPEG算法并行化，在多個(gè)處理器核上并行處理，并針對(duì)多核處理囂構(gòu)架進(jìn)行內(nèi)存讀取等方面的優(yōu)化，可極大地提高JPEG解碼算法的解碼速度。實(shí)測(cè)表明，在4核集成的多核處理器上，JPEG圖像的平均解碼周期為單核處理器上的28％左右。

    JPEG(Joint Photographlc Experts Group)是一個(gè)適用范圍很廣的靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)，目前廣泛應(yīng)用于照相機(jī)、打印機(jī)等方面的圖像處理。在這些應(yīng)用中，設(shè)計(jì)出一個(gè)高速高效的JPEG解碼器已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究方向。隨著對(duì)嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、高性能和可擴(kuò)展性要求的提高，多核(multi—core)嵌入式處理器的應(yīng)用場(chǎng)合日益增多。

1 JPEG解碼算法原理
    JPEG壓縮是一種有損壓縮。它利用人的視角系統(tǒng)特性，使用量化和無(wú)損壓縮編碼相結(jié)合的方式去掉視角的冗余信息和數(shù)據(jù)本身的冗余信息來(lái)達(dá)到壓縮的目的。JPEG算法可分為基本JPEG(Baseline system)和擴(kuò)展JPEG(Extended system)。其中Baseline system應(yīng)用尤其廣泛。本文主要討論Baseline system的解碼。JPEG解碼算法框圖如圖1所示。



(1)顏色空間變換
    JPEG算法本身與顏色空間無(wú)關(guān)，因此“RGB到Y(jié)UV變換”和“YUV到RGB變換”不包含在JPEG算法中。但由于作為輸出的位圖數(shù)據(jù)一般要求RGB的表示，所以將顏色空間變換也表示在算法框圖中。

(2)JPEG的編解碼單元
    在JPEG中，對(duì)于圖像的編解碼是分塊進(jìn)行的。整個(gè)圖像被劃分為若干個(gè)8