The implementation of the color component 2-D DWT Processor for the JPEG 2000 hard-wired encoder

JPEG 2000 Hard-wired Encoder를 위한 칼라 2-D DWT Processor의 구현

In this paper, we propose the hardware architecture of two-dimensional discrete wavelet transform (2D DWT) and quantization for using JPEG2000. Color 2-D DWT processor is proposed that is to apply to JPEG 2000 Hard-wired Encoder. JPEG 2000 DWT processor uses the Daubechies' (9,7) bi-orthogonal filter, and we design by minimizing error of the DWT transformer by ${\pm}1$ LSB during compression and decompression. We designed the DWT filters that using by using shift and adder structure instead of multiplier structure which raise the hardware complexity. It is improve the operation speed of filters and reduce the hardware complexity. The proposed system is designed by the hardware description language Verilog-HDL and verified by Synopsys Design Analyzer using TSMC 0.25${\mu}m$ ASIC library.

본 논문에서는 차세대 정지영상 압축 표준 JPEG2000 CODEC의 Wavelet 변환부와 양자화기의 하드웨어 구조를 제안하고 선계하였다. 본 논문의 칼라 2-D DWT 프로세서는 JPEG 2000 Hard-wired Encoder에 적용하기 위해 제안하였다. JPEG 2000DWT(Discrete Wavelet Transform)에서는 Daubechies 9/7 filter를 사용하였고 2-B DWT의 변환과 복원과정에서의 오차가 ${\pm}1$LSB 이내로 들어갈 수 있게 설계하였다. 기존에 설계되었던 filter의 하드웨어 구조에서 하드웨어 복잡도를 높이는 곱셈기를 사용하지 않고 shift-and-adder 구조를 사용하였다. 이것은 DWT 변환에서 가장 많은 연산을 차지하는 filter의 동작 속도를 향상시킬 수 있으며 하드웨어 복잡도도 낮출 수 있다. 본 시스템은 표준화된 하드웨어 설계 언어인 Verilog-HDL을 사용하여 설계하였고, Synopsys사의 Design Analyzer와 TSMC $0.25{\mu}m$ ASIC Library를 사용하여 검증하였다.