多核處理器構(gòu)架的高速JPEG解碼算法

摘  要：實現(xiàn)基于多核處理器構(gòu)架的JPEG解碼算法；通過將JPEG算法并行化，在多個處理器核上并行處理，并針對多核處理囂構(gòu)架進行內(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。實測表明，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)是一個適用范圍很廣的靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)壓縮標準，目前廣泛應(yīng)用于照相機、打印機等方面的圖像處理。在這些應(yīng)用中，設(shè)計出一個高速高效的JPEG解碼器已經(jīng)成為一個重要的研究方向。隨著對嵌入式系統(tǒng)實時性、高性能和可擴展性要求的提高，多核(multi—core)嵌入式處理器的應(yīng)用場合日益增多。

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)本身的冗余信息來達到壓縮的目的。JPEG算法可分為基本JPEG(Baseline system)和擴展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，對于圖像的編解碼是分塊進行的。整個圖像被劃分為若干個8