一种JPEG2000算术编码器的优化算法与实现

通过对索引表和概率间隔区间更新条件的分析,提出了一种JPEG2000算术编码器的部分并行优化算法.在连续编码两个数据对时,通过预测间隔区间的变化,可以一次完成索引表和间隔区间的更新,从而减小了编码数据的关联性,实现了算术编码器的部分并行编码.设计了基于3级流水线的JPEG2000算术编码器,并通过了FPGA验证.试验结果表明,该算法平均每个时钟编码1.58对数据,比每个时钟编码1对数据的普通算法,编码效率提高了58%.     

一种同步流水算术编码器的设计

针对JPEG2000标准中的算术编码器实现时,在上下文(CX)表更新、归一化及字节输出过程中具有返回或等待路径问题,提出一种新的同步流水算术编码器设计方案．该方案采用4步流水线设计,通过流水线操作的时序分析,得到了CX表的单步更新方法,并设计了一种树型搜索的寄存器的短延时0位检测电路．引入多路选择器来加速实现任意位左移,在提高主关键路径并行性的同时,采用了多种方法对寄存器传输级代码进行优化．实验表明,在EP1S258672C7上,最高工作时钟可达107．91MHz．     

JPEG2000中的二进制算术编码及其DSP实现

算术编码作为一种高效的数据编码方法在图像压缩中有广泛的应用。介绍了国际静态图像压缩新标准JPEG2000中的自适应二进制算术编码技术。算术编码的工程实现需要高性能信号处理器的支持，研究了在TMS320VC5402上实现二进制算术编码的快速算法及优化汇编程序金计，证明了其硬件算法的实用性和高效率。该技术可实现对图像压缩编码，在其他数据压缩领域也可以直接利用。     

基于卷积算法的离散小波变换IP核设计

该文设计了一种实现多级二维实数小波变换的集成电路IP核，可用于JPEG2000编码器中．采取易于硬件实现的卷积算法，详细分析了该IP核的各个模块和时序，经过EDA软件仿真和综合，并在自行设计的一块FPGA的PCI开发板上进行了验证和性能分析．     

JPEG编码器的设计与VLSI实现

随着图片和视频的信息量变得越来越大,对这些信息进行压缩和存储十分必要,设计了一种高性能的联合图像专家组(JPEG)图像编码器。首先,采用Verilog HDL语言对JPEG中二维离散余弦变换(DCT)、量化以及熵编码等关键模块进行了建模,并对各个模块分别进行了仿真和验证,通过比较MATLAB和Modelsim的仿真结果验证所设计功能模块的正确性;在此基础上,完成了JPEG编码器的整体设计,并选取标准测试图片对其进行功能验证,通过比较原始图片和重建JPEG图像得到PSNR值,验证结果表明所设计的JPEG编码器满足应用需求;最后,对JPEG编码器进行了超大规模集成电路(VLSI)硬件实现,在SMIC180 nm工艺下,用Synopsys Design Compiler对设计进行综合,用Cadence SOCEncounter对综合后的门级网表进行布局布线,物理实现结果如下:工作在100 MHz下,芯片的功耗为460 mW,最终布局布线之后的面积为10.7 mm~2。所设计的编码器可以作为IP核应用于其他图像或者视频处理芯片之中。     

基于JPEG2000的高效率控制算法

基于JPEG2000编码器的传统实现中存在大量计算冗余,使得编码器的实现需要大量编码时间和存储空间,提出了一种基于JPEG2000标准,高效、快速搜寻最优码流截取点的率控制算法.在对数域中对率失真斜率进行快速比较,从而避免了斜率浮点模式的运算;设定了编码顺序和位平面编码控制门限,从而进一步快速搜索最优码流截取点,降低在甚低比特率编码初期存在的冗余.该算法大幅度减少了编码所需的运算量和时间,尤其是在低码率情况下,提高了编码效率,且获得了与原始算法基本相同的高压缩性能.     

JPEG标准中熵编码模块的硬件实现

为了研究JPEG中熵编码模块硬件实现过程,概述了JPEG标准的熵编码原理．讨论了基于FPGA的熵编码器的功能,以及按功能划分的帧组装器、预解码器、熵编码模块和码流组装器4大模块的实现．同时针对直流系数差分编码和直接编码对水声图像的影响做了比较,结果表明直接编码对压缩比影响不大．对熵编码器进行了仿真验证,结果表明了本设计的正确性．     

一种结合H.264/AVC CABAC熵编码器特征的视频选择性内容加密算法

为了对数字视频内容进行快速高效加密,提出了一种新的选择性内容加密算法.在H.264/AVC的场景自适应算术编码（CABAC）熵编码器的“二进制算术编码”阶段引入伪随机化.通过CABAC熵编码器的M编码器,自身完成视频数据单元的加密操作,无需额外的加密模块.实验表明：新算法不会降低CABAC熵编码器的压缩效率,加密后的视频码流有效地隐藏了源视频的可视信息.     

基于FPGA的MQ算术解码器的设计与实现

分析了JPEG2000中的MQ算术解码算法,在进行算法优化的基础上,提出了一种基于4级流水线的高性能MQ解码器结构,在Quartus Ⅰ开发环境下对设计进行RTL级描述,用Modelsim进行了相应的功能仿真;针对Altera系列FPGA Cyclone Ⅱ EP2C35F484C8进行综合,并完成时序仿真.实验结果表明:该设计的最高工作频率可达37.64 MHz,占资源为557个LE,在利用有限资源的情况下可大幅度提高其速度.     

一种基于JPEG2000的多描述编码方案

在JPEG2000编码算法分析的基础上,针对JPEG2000在Tier-1编码器编码输出的压缩比特流具有嵌入性的特点,提出一种新的多描述编码算法.该算法以JPEG2000中的编码块为基础,把2个经不同码率编码后的嵌入码流进行重新分配组合,形成码率相似的两重描述.实验表明,该算法表现出了优良的性能,并且能适用于各种嵌入码流的图像编码.       

利用可编程器件设计DVB-C系统中的RS编码器

通过对RS码的原理和算法进行研究和比较,我们认为使用Berlekamp算法在利用FPGA设计RS编码器时占用的硬件资源较少.本文的重点部分说明应用Berlekamp算法设计编码器的方法和过程.     

一种基于JPEG2000的多描述编码方案

 在JPEG2000编码算法分析的基础上,针对JPEG2000在Tier-1编码器编码输出的压缩比特流具有嵌入性的特点,提出一种新的多描述编码算法.该算法以JPEG2000中的编码块为基础,把2个经不同码率编码后的嵌入码流进行重新分配组合,形成码率相似的两重描述.实验表明,该算法表现出了优良的性能,并且能适用于各种嵌入码流的图像编码.     

用于图像压缩的小波系数的上下文模型

结合GlicBawls编码方法的线性预测思想和CALIC编码方法通过量化减少上下文个数的思想，提出了一种新的用于图像压缩的小波系数的上下文模型。它通过量化当前系数的线性预测值形成上下文，进行自适应的算术编码。实验结果表明，利用这种模型获得的无损压缩比高于无损的SPIHT和用于JPEG2000的无损的EBCOT。另外，这种模型充分利用了小波变换的多分辨率性质，能以渐近分辨率(progressive resolution)方式压缩图片，并且它获得的原图片的各个比例尺(scale)的小图片的压缩比也高于EBCOT。     

零树小波与分形图像编码算法相结合实现JPEG2000压缩

讨论了基于零树小波图像压缩的编码算法机理，在零树小波与分形图像编码相结合下实现的JPEG2000静态图像压缩，并对JPEG2000与JPEG效果图像的测试实验结果进行了比较，最后对基于小波变换的图像压缩应用提出了其主要发展方向。     

适合于JPEG2000压缩标准的数字水印算法研究

结合JPEG2000压缩标准的特点,研究实现了一种小波域的数字水印算法。水印图像用Arnold变换进行保密处理,提取原图像的蓝色分量进行小波变换．然后把水印信息嵌入在最低频子带系数上。实验证明该算法有很好的透明性,对于JPEG2000压缩攻击有较高的稳健性。