二维离散小波变换低存储结构设计

针对二维9/7离散小波变换硬件架构中数据缓存需求高的问题,提出了一种基于提升算法的低存储架构。通过调整提升算法数据计算顺序,设计了一种动态计算二维小波变换的新型迭代分步计算方法。根据行、列变换的不同,对其分别做一维变换架构设计,其中行滤波器结构通过将输入数据进行三序列分裂,有效减少了寄存器数;列滤波器结构通过单行输入处理消除转置存储器,同时实现了乘法器和加法器的复用。整体二维变换采用并行和流水线混合架构设计,关键路径延时减小到一个乘法器延迟。实验结果表明,对于1 024像素×1 024像素的图像,与其他提升结构相比,本结构片上内存使用减少了11.1%,硬件效率提高了8.2%以上;与基于卷积的迭代计算方法相比,计算周期减少为现有结构的1/9。在型号为Xilinx Kintex7 XC7K325T的现场可编程逻辑门阵列上实现,吞吐率达到460 MB/s,且具有明显的硬件资源优势。     

基于五片DSPs的JPEG2000压缩系统

由于JPEG2000的离散小波变换(DWT)的提升算法和嵌入块编码(EBCOT)占85%以上的处理时间,因此,提出一种基于TMS320C6713 DSPs的1 392×1 040像素、40帧/s的JPEG2000压缩系统的设计方案.它采用并行编码处理的五片DSPs结构系统、改进9/7小波变换算法、运用高效的内存管理和EBCOT编码的并行处理.实验结果表明本方案在DWT执行速度上是现有方案的2倍多.     

JPEG 2000标准下二维离散小波变换高速VLSI结构设计

提出一种基于JPEG 2000标准下的二维离散小波变换高速VLSI结构,实现了提升离散小波变换.VLSI结构包含2个行滤波器、2个列滤波器和3个存储器模块;每个滤波器包含2个加法器和1个右移位除法器.行和列滤波器并行工作,整个结构的流水线设计方法增加了硬件资源利用率,加快了变换速度.二维离散小波变换结构已经过VHDL行为级仿真验证,并可作为单独的JPEG 2000 IP核应用于各种实时图像/视频芯片中.     

一种应用于2D-DWT的减少规整化乘算法

提出了一种应用于基于Lifting的二维离散小波变换(2D-DWT)硬件设计的算法,即减少规整化乘.该算法能够大大减少2D-DWT处理过程中的乘法运算次数,降低系统功耗.给出了应用该算法的新型9/7小波结构,该结构通过适当的配置可以既作为正向变换滤波器又作为反向变换滤波器,既能实现5/3小波又能实现9/7小波.对该结构使用Verilog HDL语言进行RTL级描述,在SMIC 0.18μm工艺下综合得到最高工作频率为150MHz,等效门数是15 500.     

JPEG2000二维离散小波变换高效并行VLSI结构设计

提出一种基于提升算法,实现JPEG2000编码系统中二维离散小波变换(DWT)的高效实时并行VL-SI结构设计方法。利用该方法所得结构使行和列滤波器同时进行滤波,用少量行缓存代替大量中间存储空间,用优化的移位加操作替代乘法操作。整个结构采用流水线设计方法处理,在保证同样的精度下,大大减少了运算量,增加了硬件资源利用率,加快了变换速度,减小了电路的规模。二维离散小波滤波器结构已经过Verilog HDL行为级仿真验证,并可作为单独的IP核应用于正在开发的JPEG2000图像编、解码芯片中。     

JPEG2000中高性能低存储的小波变换结构

本文提出了一种JPEG2000中高性能低存储的小波变换结构。该结构通过扩展原始图像数据的精度和有效保护提升步骤中的系数尾数,改善了整型小波变换的性能,提高了图像压缩的质量。同时,为了克服硬件实现中的大量小波系数存储,提出一种码块条带的小波系数存储方案。对子带内的码块条带存储器进行重复利用和有效调度,从存储和功耗两方面减少了硬件资源。实验结果表明,对分辨率为512×512的图像进行小波分解,码块大小选为32×32,采用本文结构的小波系数存储与存储整图小波系数相比可减少80％。整个系统已通过FPGA验证,且综合时钟频率可达到150MHz。     

JPEG2000 DWT变换器和EBCOT编码器的VLSI结构设计

为了进行符合新一代静止图像压缩标准 JPEG2 0 0 0的图像编码 IP核设计 ,提出了基于 JPEG2 0 0 0标准的离散小波变换器 (DWT)和优化截断的嵌入式分块编码器 (E-BCOT)的 VL SI结构。DWT采用的空间组合推举体制算法(SCL A)将基于 9/ 7滤波器的标准推举 (lifting)算法体制快速的运算量降低了 5 / 12。EBCOT采用的并行运算和动态内存控制 (DMC)结构 ,在保证编码速度的前提下 ,最大限度减小了片内小波系数缓存量和访问频率。这 2项设计均可以作为单独的 IP核应用在其他需要高速图像处理的领域 ,如远程监控、数码相机等。     

基于小波分解的数字水印技术

分析了一种基于小波变换数字水印方案。该方案利用小波变换对图像进行多级分解,通过计算自适应域值确定要嵌入随机数字水印信息的系数。以高斯分布的随机数作为水印信息,水印嵌在除HL1、LH1、HH1外的图像3级DWT分解的7个子带中。实验结果表明,水印具有良好隐蔽性和鲁棒性。     

基于离散小波变换的数字图像隐藏技术

基于离散小波变换(DWT)和S盒算法给出了一种数字图像加密算法.首先分别对秘密图像和公开图像应用离散余弦变换和离散小波变换,并对秘密图像的离散余弦变换系数进行S盒变换,进而潜入到公开图像的小波系数中,利用逆变换得到结果图像.实验证明该方法可行、效果好、隐藏信息量大,隐藏算法还能抵抗许多攻击,并具有一定的安全性和鲁棒性.     

一种基于混合域自适应灰度水印算法

为了在保证图像质量的前提下实施图像的版权保护,文章给出了一种新型的离散小波变换(DWT)和离散余弦变换(DCT)相结合的自适应灰度数字水印算法。该算法先对原宿主图像进行离散小波变换,选择中频部分作为待嵌入子带,然后对待嵌入子带分块并进行离散余弦变换,在每块包含DC分量的低频系数和部分中频系数上嵌入水印。此算法集DWT的多分辨特性和DCT的聚能作用以及去相关能力的共同优点;实验结果表明,该方法具有实用性强、鲁棒性好及可操作性强等优点。