小波变换在图像相关识别中的应用

光学图像识别具有广泛的实际应用价值,而联合变换相关器(JTC)是目前采用最多的一种进行图像相关识别的结构方式。将小波变换与联合变换相关技术有效地结合在一起,分析了如何采用小波变换来实现图像相关识别的理论方法,并提供了相应的结构框图,对采用小波变换用于图像目标识别的优点进行了概括及总结,并对该相关识别系统中所应采用的小波类型、滤波方式、滤波器的制作等多方面进行了介绍和分析。     

9/7提升小波变换图像处理算法的高速FPGA实现

提升结构(Lifting Scheme)是一种新的双正交小波变换构造方法.这种方法使得计算复杂度大大降低,有效地减少了运行时间.介绍了基于FPGA的高速9/7提升小波变换的设计,提出采用多级流水线硬件结构实现一维离散小波变换(1-D DWT).该结构使系统吞吐量提高到原来的3倍,面积仅增加40%.在实现二维离散小波变换(2-D DWT)时采用基于行的结构,可以提高片内资源利用率和运行速度,满足小波变换实时性的要求.     

整数5/3小波变换的VLSI结构设计

在JPEG 2000中,无损图像压缩是采用整数5/3小波变换实现的.JPEG 2000也给出了5/3小波基于提升方法的算法.对提升方法的整数5/3小波变换算法进行了研究,针对二维的变换提出一种VLSI结构.该结构由4个模块构成,模块之间并行运行,模块内部采用流水线技术.对多级变换,级间的运算还可交叉,体现了提升方法的优势,较大地提高了硬件效率.其主要优点是消耗资源少且运算速度高,同时也适用于其他整数小波变换.     

Q-shift复小波的一种新型构造方法及其在图像去噪中的应用

为了提高复小波变换的效率,本文提出了一种设计Q-shift复小波滤波器的新方法。与目前采用多相位矩阵的晶格分解结构得到正交小波的方法不同的是,这里从更为一般的完全重构滤波器组出发寻求满足特定要求的正交小波。不但可以构造出系数更为简单、运算更加方便的小波,而且可以实现任意精度的复小波变换。该方法的可拓展性好,可以很方便的添加如高阶消失矩等限制并简化设计过程。以普遍采用的Q-shift10/10小波为例,利用本文构造的正交小波可将复小波变换中的乘法运算降低到原来的1/3,而加法基本相当,且小波的频率选择性质更好。将其用于图像去噪的实验表明,采用本文构造的小波可以显著提高处理速度并得到更高的峰值信噪比(PSNR)。     

基于提升小波变换的SPECK图像编码算法

提升小波变换即第2代小波变换,可以实现图像的完全无损编码;SPECK(集合分裂嵌入块编码)是基于小波变换的采用块状结构的图像编码算法。文中介绍了基于提升方法的整数小波变换和SPECK图像编码算法,提出了用整数小波变换代替传统小波变换进行SPECK图像编码。实验结果表明,在相同压缩比下,该算法比EZW(零树小波编码)在重建图像的信噪比方面有所提高,而与SPHIT(多级树集合分列算法)接近。     

离散小波变换的VLSI实现

离散小波变换已广泛应用于信号处理中。然而,实时小波变换需要大量运算,因此,专用小波变换芯片的设计已成为信号处理中的关键技术。文章提出了一种小波变换递归金字塔算法的VLSI结构,采用一组输入延迟单元和一个控制单元,用一组并行滤波器完成了小波变换。编写了相应的Verilog HDL模块,并进行了仿真和逻辑综合。     

基于行的实时、二维提升整数小波变换VLSI结构

提出一种基于行的实时、二维提升整数小波变换的VLSI结构。该结构包括行变换器、列变换器、中间缓存器以及输出控制单元。利用中间缓存器暂存行变换的中间结果,由输出控制单元按优先级从高到低的顺序依次输出各级小波系数。由于在硬件实现中采用基于行的提升变换结构,从而水平和垂直方向上的变换能并行处理。与现有结构相比,该结构具有并行度高、存储量低的特点,并且能够在一幅图像逐行扫描的时间间隔内完成整幅图像的多级小波变换。     

一维离散小波/小波包变换的VLSI结构

小波/小波包变换作为强有力的信号处理手段,正在越来越多的领域中得到了应用,因而其硬件实现也日益受到重视.本文针对小波/小波包变换在语音编码中的应用,给出了一维离散小波/小波包变换的VLSI结构.和现有的一些实现方案不同,该结构可用于不同支集长度小波、不同长度数据段、不同变换阶数,具有较大的通用性和可编程性,可作为多种处理系统的片上变换单元,亦可单片实现     

基于开关电流技术的时域连续小波变换实现

首次提出基于开关电流技术的时域法连续小波变换实现。该方法利用幅度调制技术产生小波链实现小波变换,为小波变换的快速实现提供了新的途径。基于双线性变换采用开关电流积分器综合实现低通滤波器,解决了时域法小波变换实用电路集成化的关键问题。对开关电流低通滤波器用ASIZ进行仿真,结果证实其性能完全满足实用要求。     

二维离散小波变换的VLSI实现

小波变换图像编码获得了比传统DCT变换编码更好的图像质量和更高的压缩比,然而,实时二维小波变换需要大量运算,因此,专用小波变换芯片的设计已成为小波图像编码中的关键技术,文章提出了一种高速的二维小波变换的VLSI结构。根据模块化的设计思想,设计出一组二维小波变换的基本模块。通过将这些模块按变换要求适当组装,完成了多级二维小波变换,编写了相应的VerilogHDL模型,并进行了仿真和逻辑综合。     

二维离散5/3小波变换并行VLSI结构设计

提出了一种基于提升算法的二维离散5/3小波变换(DWT)高效并行VLSI结构设计方法。该方法使得行和列滤波器同时进行滤波,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,提高了变换速度,节约了硬件资源。该方法已通过了VerilogHDL行为级仿真验证,可作为单独的IP核应用在JPEG2000图像编、解码芯片中。该结构可推广到9/7小波提升结构。     

一种高效的三维DWT VLSI结构设计方法

文中通过深入研究三维离散小波变换(3D DWT)核心算法并根据序列图像编码的特点,设计并实现了一种适合硬件实现的高效的三维小波变换VLSI结构。编写了相应verilog模型,并进行了仿真和逻辑综合。仿真结果表明行列滤波并行处理并采用流水线设计方法,加快了运算速度,有效降低了片内存储容量。     

应用于JPEG2000的5/3提升小波的VLSI结构设计

提出一种基于提升算法（lifting scheme）实现JPEG2000编码系统中的二维离散小波变换（Discrete Wavelet Transform）的并行阵列式的VLSI结构设计方法.该结构由一个行处理器和一个列处理器组成,行、列处理器通过时分复用同时进行滤波,用优化的移位加操作替代乘法操作,采用嵌入式数据延拓算法处理边界延拓.整个结构采用流水线设计方法,减少了运算量,提高了硬件资源利用率,该结构可应用于JPEG2000图像编码芯片中.     

一种新型基于提升算法的二维离散小波变换结构的实现

在提升算法原理分析的基础上，设计出一种采用提升算法的二维离散小波变换结构，改变了传统的提升算法先行后列的运算方式，将行列运算操作结合起来进行，这样，相比于传统结构，在基本不增加硬件单元的前提下，变换时间减小为原来的75％左右，提高了硬件效率。     

JPEG2000并行阵列式小波滤波器的VLSI结构设计

提出一种基于提升算法实现JPEG2000编码系统中的二维离散小波变换(Discrete Wavelet Transform)的并行阵列式的VLSI结构设计方法.利用该方法所得结构由两个行处理器,一个列处理器以及少量行缓存组成;行列处理器内部是由并行阵列式的处理单元组成;能使行和列滤波器同时进行滤波,用优化的移位加操作替代乘法操作.整个结构采用流水线的设计方法处理,在保证同样的精度下,大大减少了运算量和提高了硬件资源利用率,几乎达到100％,加快了变换速度,也减少了电路的规模.该结构对于N×N大小的图像,处理速度达到O(N²/2)个时钟周期.二维离散小波滤波器结构已经过FPGA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.     

基于DA算法的二维DCT的FPGA实现

研究了一种采用现场可编程门阵列(FPGA)实现超高性能二维离散余弦变换(DCT)的方法。在DCT算法结构上利用了变换的可分离性和行列的可分解性采用行列分解的方法将二维DCT转换为2个串行的一维DCT实现,同时采用了基于分布算法(Distributed Arithmetic)的乘法累加结构,从而极大地减少了硬件资源需求,提高了运算速度,使图像处理的实时性得到了大幅提高。最后还给出了FPGA的实现和仿真结果。     

Fast Algorithm and Low-Cost Hardware-Sharing Design of Multiple Integer Transforms for VC-1

In this brief, the fast 1D multiple integer transforms of Windows Media Video 9 (WMV-9/VC-1) are proposed by matrix decompositions, additions, and row/column permutations. Then, the proposed fast 1D integer transforms are hardware shared, and they can be applied to the 2D transform scheme. The hardware costs of the proposed fast 1D and 2D integer transform designs are smaller than those of the previous individual designs without shares. With the hardware share, the proposed architecture is suitable for the low-cost implementation of the VC-1 codec.     

Computationally efficient systolic architecture for computing the discrete Fourier transform

A new high-performance systolic architecture for calculating the discrete Fourier transform (DFT) is described which is based on two levels of transform factorization. One level uses an index remapping that converts the direct transform into structured sets of arithmetically simple four-point transforms. Another level adds a row/column decomposition of the DFT. The architecture supports transform lengths that are not powers of two or based on products of coprime numbers. Compared to previous systolic implementations, the architecture is computationally more efficient and uses less hardware. It provides low latency as well as high throughput, and can do both one- and two-dimensional DFTs. An automated computer-aided design tool was used to find latency and throughput optimal designs that matched the target field programmable gate array structure and functionality.     

二维DWT／IDWT处理器的VLSI设计

在本文中，我们设计了基于多分辨分析，适合于硬件实现的二维ＤＷＴ和ＩＤＷＴ实时系统，采用了ｔｏｐ－ｄｏｗｎ的ＶＬＳＩ设计方法，用硬件描述语言ＶＨＤＬ，在Ｓｙｎｏｐｓｙｓ系统中进行了验证和综合，综合结果表明：系统的规模为７１４０单元面积，对于四层信小波变换，数据处理速度约可达到４Ｍｐｉｘｅｌ／ｓ。     

一种高性能9/7离散小波变换滤波器的硬件设计

基于提升格式的离散小波变换比传统的基于卷积的运算量少,易于VLSI实现。本文提出了一种基于提升格式,高效实时实现JPEG2000中9/7双正交离散小波变换滤波器的VLSI结构设计方法。该方法所设计的结构,在保证同样的精度下,减少了运算量,整体运算速度高,硬件花费少,存储需求低,硬件利用率达到100%。本文用Verilog HDL对系统进行硬件描述,并选用Xilinx公司的XCV50e-cs144-8器件在ISE4.1环境下实现了综合。