随着多媒体服务的发展,视频和图像已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。然而,由于其庞大的数据量,视频和图像信息的传输会消耗大量功耗,缩短移动设备电池的寿命。为了解决这个问题,一般在图像传输之前使用图像压缩系统对数据进行压缩,而离散余弦变换(DCT)通常作为这个系统的核心。但是,DCT是运算密集型的运算,电路直接实现会占用大量的硬件资源,引入较大的功耗,影响整个系统的稳定性。为了简化DCT运算,本文提出了一种可变精度的近似DCT设计。该方案利用了图像像素之间的相关性,设计了两种不同精度的系数的近似CSD编码方案,并对其进行了位宽调节。然后,对DCT运算中不同的常系数乘法采用不同程度的近似,得到了近似DCT结构。为了使电路能够工作于不同的环境,结合DCT的能量集中特性,在原有结构的基础上加入了可变精度设计,使电路拥有正常模式、M1、M2和M3四种工作模式。对提出的DCT|结构进行硬件的复杂度分析,忽略可变精度设计中的与门,完成一维DCT运算需要43个加法或减法器和37个移位器,相较于传统DCT的64个加法器和46个移位器,硬件开销降低了约30%。使用基于0.18um工艺的标准单元库实现设计的DCT结构,并对其进行功能仿真和性能仿真。仿真结果显示相较于传统DCT,提出的可变精度DCT在正常模式下的面积减小了6.7%,功耗降低了23.4%,但PSNR只损失了1.6dB。与其他的DCT结构相比,提出的DCT具有明显的精度优势。在不同的工作模式下对电路做纵向地对比,M1~M3下的DCT精度依次降低,但电路的功耗也依次减小。在最低精度工作模式M3下,DCT电路的PSNR下降了10.3dB,功耗仅为正常模式的67.2%。并且,在所有的DCT|结构中,M3下的设计具有最低的功耗,但仍然实现了比某些对比DCT电路更高的精度。最后,本文对提出的可变精度DCT设计进行了后端物理实现。最终得到的版图的面积为0.23mm~2,功耗为17.7mW。