随着信息化时代的发展,日益丰富繁多的数字图像信息贯穿于民用、军用和商用等各个领域,使得数字图像处理技术成为迅速发展的学科之一。目前图像处理技术的实现方式一般有六种：纯软件,基于DSP, GPU (Graphic Processing Unit),单片机实现简单的图像处理,ASIC图像处理专用芯片和FPGA实现方式。另外随着集成电路的迅速发展,基于IP的SoC设计很大的缩短了开发周期,所以开发出一种图像处理加速器IP在SoC设计中有着很重要的实际意义与可实践性。由于高清复杂的图像信息对于实时性、高速率以及灵活性的要求,综合以上方面,本文设计出一种基于图像处理加速器的灵活可配的软硬件协同工作架构。本文通过针对性的分析熵编码、DCT(离散余弦变换)、色度空间转换和图像插值四种常用图像处理技术,提取出计算复杂性高或调用频繁的操作为基本算法操作,基于主要的运算操作设计出一种灵活可配图像处理加速器。此加速器分为四级流水线实现并行运算,支持基本的向量加法,向量乘法,向量乘累加,移位饱和等操作。采用软硬件协同工作方式实现特定图像处理技术,利用处理器对任务流架构进行软件灵活配置,调用加速器实现图像处理中的复杂步骤,在提高处理速度和频率的同时减少处理器的开销。本文设计基于杭州中天微系统有限公司的CK系列处理器以及符合IP-XACT标准封装的SoC集成工具CkSoCo通过设计XML文件和IP生成器,将图像处理加速器集成到CKSoC平台中。调用CkSoC可以灵活的配置图像处理加速器参数,增强了加速器在不同SoC设计环境中的移植性,实现了加速器配置和集成的高效化。最后调用CkSoC生成一个简单JPEG图像解码系统,通过编写驱动调用加速器硬件完成IDCT、反量化和色度空间转换,而其他过程使用处理器软件完成,解码图像通过FPGA上液晶显示器显示出来。基于此加速器的图像处理过程,都可以通过分析处理过程的复杂性,对图像处理系统进行软硬件架构划分：把复杂性高或调用频繁的操作抽象为基本算法操作,由硬件进行加速,而控制复杂性高和调用频率低的操作由处理器完成。不仅加速了图像处理的过程,同时保持加速器的灵活性。