Impulse Cを用いたLine-Basedアーキテクチャ二次元離散ウェーブレット変換のFPGAへの実装(回路合成,組込み技術とネットワークに関するワークショップETNET2010)

概要

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二次元の離散ウェーブレット変換はJPEG2000で画像の圧縮に採用されており、従来のJPEGに用いられる離散コサイン変換よりも原理的にノイズの発生が少ない。しかし、離散コサイン変換に比べ圧縮率が低く、その計算過程もメモリアクセスが頻繁で組み込み用途には不向きである。画像処理のようなホストプロセッサとのデータ通信が欠かせないアプリケーションのハードウェア実装では、通信方式やオフロードする処理の選定に一定の実装経験とプロトタイピングが必要となる。その際、コストや開発期間の短縮のためFPGAが用いられるが、複雑なアプリケーションでは、プロトタイピングそのものに時間がかかってしまう。その解決策として近年注目されている高位合成言語は、標準ANSI-CからRTLを自動生成することでコスト・開発期間の短縮化を図るものである。本研究では、高位合成言語Impulse Cを用いて、Daubechiesのウェーブレットを基底とし、実用的なLine-Basedアーキテクチャの二次元離散ウェーブレット変換をFPGA上への実装を試みた。その結果、ソフトウェアでの実行時間と比較して5.29倍程度の性能を達成した。
2010-03-19