基于小波变换的JPEG2000图像压缩研究

在着重研究JPEG2000图像压缩系统基础上，分析了基于离散小波变换的压缩算法实现静止图像的压缩、编码、传输、存储等各种功能的机理；开发了JWlet实验软件，并采用Wlet软件对压缩图像进行了展示和评估，实验证明，基于小波变换的图像压缩系统具有渐进传输、感兴感区域编码，误差恢复等多种功能和很高的压缩效率。     

一种高效低功耗JPEG2000小波变换器的设计

提出了一种高效低功耗的JPEG2000小波变换器的硬件结构,减小了二维离散小波变换器(2-D DWT)中暂存器的大小,降低了存储器的平均访问带宽,有效减小了芯片的面积和功耗.整个设计通过了FPGA验证,并采用HJTC 0.18μm工艺库进行了芯片设计.试验结果表明,片内暂存器的面积和功耗比普通方法分别减小了54.5%和61.4%.     

浅谈图像压缩编码技术JPEG2000

JPEG2000是新一代的静态图像压缩标准,它具有优良的压缩性能,及很多JPEG无法提供的新功能。本文阐述了JPEG2000图像压缩的实现过程,对其中的关键技术——小波变换、熵编码做了详细的描述,并简述了JPEG2000的性能特点。     

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.     

JPEG2000的5/3离散小波变换FPGA硬件实现

提出一种基于改进“内嵌延拓提升小波变换”(Combining the data-extension procedure into the lifting-based DWT core)快速算法的硬件结构,它无需额外的边界延拓过程。由于将其边界延拓过程内嵌于小波变换模块中,使该结构具有减少内存使用量,降低功耗,提高硬件利用率和运算速度的特点。这种改进结构经FPGA硬件仿真验证,适用于JPEG2000的5／3小波变换,当然也可用于其它各种实时图像压缩处理硬件系统。     

提升格式与JPEG2000

以D9／7双正交小波变换为例，给出了从Mallat算法出发推导提升格式的详尽步骤。与Daubechies的推导相比，高通和低通滤波同时进行，而且保证每个环节都可以采用有限长度滤波器来实现。另外，JPEG2000给出的D9／7双正交小波变换提升格式中尺度因子的数值（ρ=1.23)与推导的结果（Daubechies推导的结果：ρ=1.1496）有出入，这表明JPEG2000所实现的小波变换与真正的D9／7双正交小波变换是有出入的。就图像编码而言，这种出入并未产生明显的影响。     

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。     

基于JPEG2000攻击的数字水印技术研究

基于JPEG2000压缩过程特性,在保持较高的对篡改检测能力情况下,提出了一种新的有效的抗JPEG2000压缩的水印算法,对嵌人水印图像做JPEG压缩,提取水印仍能保持很好的稳定性,并能抵抗一些常见的攻击。该算法根据图像相邻小波高频系数之间的大小关系,在JPEG2000压缩之后大多数没有发生变化这一事实,嵌入区域选择了中间频率,并使用Watson矩阵做量化调制参数。理论分析和实验结果表明：该算法的水印具有很好的抵抗JPEG2000压缩的能力,对恶意攻击有很好的篡改定位能力,并对其不可见性、检测篡改能力和JPEG2000压缩的鲁棒性做了测试。     

一种适合JPEG2000的5/3离散小波变换硬件系统结构

改进一种"内嵌延拓提升小波变换"(Combining the data-extension procedur into the liftingbased DWT core)[1]快速算法,提出一种基于该提升算法的5/3小波变换硬件系统结构,它无需额外的边界延拓过程.由于将其边界延拓过程内嵌于小波变换模块中,使该结构具有减少内存使用量,降低功耗,提高硬件利用率和运算速度的特点.这种结构经系统验证适用于JPEG2000的5/3小波无损变换,当然也可用于其它各种实时图像压缩处理硬件系统.     

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。     

应用于DSP的JPEG2000静态图像压缩技术改进

介绍了JPEG2000的静态图像压缩技术在TI TMS320DM642 DSP上的实现过程;对压缩技术核心小波算法结构进行改进,对硬件特点的程序结构、具体代码及总线读写等方面的改进作了详细描述.改进后的软件系统,对于1 024×768像素大小的图像、数据存储空间仅需6 KB,使得在资源有限的DSP芯片上能够运行JPEG2000图像压缩技术;编码速度相对于未改进的提高了12~20倍,可达到3帧/s;压缩比为0.5 bit/p时,峰值信噪比可达到30.     

基于快速提升小波变换的图像压缩

提出了一种基于快速提升小波变换的图像压缩方法,并对EZW编码进行了改进。首先对图像作快速提升小波变换,然后根据小波系数的分布特点进行改进的EZW编码,试验结果表明,该方法在保证恢复图像质量良好的情况下可获得较高压缩比和压缩速率。     

基于JPEG2000芯片的小波系数存储器设计

针对JPEG2000芯片设计中的完全小波系数存储占用大量存储器问题,在小波变换总体结构中对小波系数的LH、HL和HH子带采用双缓存的物理存储结构.为了解决由此产生的写覆盖,首先建立小波滤波器的时序模型,得到输入输出延时时钟数,根据此时钟数和缓存标志位的状态决定其输入地址发生器的地址产生,以实现可控的小波滤波器输出.在图像大小为256×256像素、码块大小为16×16像素时,与完全系数存储结构相比,该结构可节约片上存储器达576kb.通过对子带内小波系数的分布模型和缓存内的位平面数统计分析表明,该结构对编码并行性的影响较小,仿真实验同时证明了并行效率的降低不会超过2%.     

JPEG2000静止图像核心压缩算法

国际标准化组织(ISO)指定的新一代静止图像压缩标准:JPEG2000具有传统JPEG图象格式所没有的更高压缩比和更多有利于数字化图象处理的新功能。本文通过对JPEG2000编解码过程及其核心算法(EBCOT)予以详细分析,更好的体现了JPEG2000压缩标准新的特征以及与现有压缩标准相比显示出来的优越性能。     

基于行的整数小波变换图像压缩算法

为克服小波图像压缩中内存开销大的问题，提出一种基于行的图像压缩算法．该算法是在完成行向小波变换后以累进方式完成列向小波变换，降低了对存储容量的需求，在大数据量图像压缩上优势明显．针对基于行的特点，采用整数实现的提升格式代替传统的Mallat塔式算法，实现CDF9／7的双正交小波变换，减小了计算复杂度，加快了算法执行速度．实验表明，该算法在比特率为0．5bpp附近时，恢复图像的峰值信噪比均高于30dB．根据人眼视觉特性及小波变换特点对变换系数进行感觉量化，提高了压缩比，适用于超大图像或内存敏感的应用场合．