多核处理器构架的高速JPEG解码算法
作者：电子科技大学 章承科
时间：2025-08-06来源：单片机及嵌入式系统应用
摘 要：实现基于多核处理器构架的JPEG解码算法；通过将JPEG算法并行化，在多个处理器核上并行处理，并针对多核处理嚣构架进行内存读取等方面的优化，可极大地提高JPEG解码算法的解码速度。实测表明，在4核集成的多核处理器上，JPEG图像的平均解码周期为单核处理器上的28％左右。
JPEG(Joint Photographlc Experts Group)是一个适用范围很广的静态图像数据压缩标准，目前广泛应用于照相机、打印机等方面的图像处理。在这些应用中，设计出一个高速高效的JPEG解码器已经成为一个重要的研究方向。随着对嵌入式系统实时性、高性能和可扩展性要求的提高，多核(multi—core)嵌入式处理器的应用场合日益增多。
1 JPEG解码算法原理
JPEG压缩是一种有损压缩。它利用人的视角系统特性，使用量化和无损压缩编码相结合的方式去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余信息来达到压缩的目的。JPEG算法可分为基本JPEG(Baseline system)和扩展JPEG(Extended system)。其中Baseline system应用尤其广泛。本文主要讨论Baseline system的解码。JPEG解码算法框图如图1所示。
(1)颜色空间变换
JPEG算法本身与颜色空间无关，因此“RGB到YUV变换”和“YUV到RGB变换”不包含在JPEG算法中。但由于作为输出的位图数据一般要求RGB的表示，所以将颜色空间变换也表示在算法框图中。
(2)JPEG的编解码单元
在JPEG中，对于图像的编解码是分块进行的。整个图像被划分为若干个8
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JPEG(Joint Photographlc Experts Group)是一个适用范围很广的静态图像数据压缩标准，目前广泛应用于照相机、打印机等方面的图像处理。在这些应用中，设计出一个高速高效的JPEG解码器已经成为一个重要的研究方向。随着对嵌入式系统实时性、高性能和可扩展性要求的提高，多核(multi—core)嵌入式处理器的应用场合日益增多。
1 JPEG解码算法原理
JPEG压缩是一种有损压缩。它利用人的视角系统特性，使用量化和无损压缩编码相结合的方式去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余信息来达到压缩的目的。JPEG算法可分为基本JPEG(Baseline system)和扩展JPEG(Extended system)。其中Baseline system应用尤其广泛。本文主要讨论Baseline system的解码。JPEG解码算法框图如图1所示。
(1)颜色空间变换
JPEG算法本身与颜色空间无关，因此“RGB到YUV变换”和“YUV到RGB变换”不包含在JPEG算法中。但由于作为输出的位图数据一般要求RGB的表示，所以将颜色空间变换也表示在算法框图中。
(2)JPEG的编解码单元
在JPEG中，对于图像的编解码是分块进行的。整个图像被划分为若干个8
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