基于JPEG2000标准的MQ算术编码器的硬件实现方案

在新一代静止图像压缩标准JPEG2000中，提高图像压缩性能的关键技术之一就是采用基于上下文的自适应算术编码技术。依据JPEG2000标准中算术编码器的基本内容，设计一种适合FPGA实现的MQ算术编码器的硬件结构，并采用Altera公司的FPGA进行仿真验证和综合。     

JPEG2000编码中EBCOT编码器的设计

为了实现符合JPEG2000标准的图像压缩编码器的设计,提出了基于JPEG2000的优化截断的嵌入式分块编码(EBCOT)的VLSI结构,在该结构中采用过程并行处理的方法对位平面上的三个过程并行处理。相对于过程顺序处理方法,过程并行处理对内部状态变量存储器容量的需求降低了1/5,同时处理速度得到很大提高,能达到整个JPEG2000编码系统实时处理的要求。     

JPEG2000编码中EBCOT编码器的设计

为了实现符合JPEG2000标准的图像压缩编码器的设计，提出了基于JPEG2000的优化截断的嵌入式分块编码(EBc0T)的VLSI结构，在该结构中采用过程并行处理的方法对位平面上的三个过程并行处理。相对于过程顺序处理方法，过程并行处理对内部状态变量存储器容量的需求降低了1／5,同时处理速度得到很大提高，能达到整个JPEG2000编码系统实时处理的要求。     

JPEG2000纠错译码研究

JPEG2000是联合图像专家小组制定的一个新的静止图像压缩编码国际标准。文章深入研究了JPEG2000的编码特性及重要比特误码对恢复报文的影响,提出了基于重要多比特反转的纠错译码算法,实现了对JPEG2000码数据中重要比特内多比特错误的纠错译码。     

基于三维离散余弦变换的体三维视频数据压缩

针对体三维视频数据量巨大的问题,提出基于三维离散余弦变换(3D-DCT)的体三维视频数据压缩方法.该方法结合3D-DCT和三维运动估计,利用3D-DCT消除体帧内部的空间冗余.提出快速三维块匹配算法实现运动估计消除相邻体帧之间的时间冗余,利用半体素搜索算法提高块匹配精度.提出帧内体块和帧间体块的量化方法,对量化后的DCT系数采用三维之字形扫描方式组织,应用游程/自适应算术编码系统实现对DCT系数的编码.实验结果表明,对于运动较平缓的序列,该方法的性能优于JPEG2000方法;对于运动剧烈的序列,在高比特率情况下性能不如JPEG2000.该方法的平均峰值信噪比相对于3D-DCT静态体图像压缩方法提高2 dB左右.     

基于JPEG2000的彩色图形图像视觉优化

JPEG2000是一种新的静止图像压缩标准，与JPEG相比，对于具有同样视觉质量的灰度等级图像和彩色图像。JPEG2000能提供更高的压缩率。但．对于同样的低比特率的图形图像，一些图形压缩方法．如GIF、PNG等，在视觉质量上比JPEG2000压缩性能好。本文介绍了JPEG2000编解码系统的体系结构；描述了JPEG2000压缩图形数据产生的问题；对JPEG2000编码器提出了改进方法，通过采用人类视觉系统将彩色图形数据失真降至最小。     

基于JPEG应用于图像认证的半脆弱数字水印

给出了一种能经受JPEG压缩的半脆弱数字水印算法,该算法与JPEG编码、解码器相结合。利用小波和混沌产生与原始图像内容有关的水印,并与密码学相结合,提高其安全性;利用JPEG压缩前后的不变量,把水印信息半脆弱地嵌入到图像的DCT域中,同时密钥也被稳健地隐藏在载体信息中。实验表明,该算法在保持对常见的JPEG压缩鲁棒的同时,能有效地区分合理失真和恶意篡改。     

AVS视频解码器的一种结构设计与硬件实现

为了推动音视频编码标准（AVS）解码芯片产业的发展，提出了一种针对AVS视频标准基准档次4.0级别解码器的超大规模集成电路（VLSI）实现结构.通过分析实现复杂度，阐述了AVS视频解码器的总体框架、主要模块的功能及结构.解码器采用块级流水结构， 主要模块之间实现并行处理.同时根据AVS算法特点，给出了变长解码模块、反整数余弦变换模块和环路滤波模块的硬件实现结构.解码器在现场可编程门阵列（FPGA）上实现，并给出了各模块的FPGA资源占用情况.实现结果表明，该 AVS视频解码器实现结构能在54 MHz时钟频率下完成对25帧/s、720×576、4∶2∶0格式AVS码流的实时解码.     

基于JPEG2000的遥感图像压缩研究

本文介绍了JPEG2000静态图像压缩标准的基本情况;对遥感图像的相关性以及小波变换域统计特性进行了分析,得出遥感图像的特点;按照JPEG2000图像标准的编码处理顺序,深入分析了JPEG2000编码器的各个编码模块并将其应用于遥感图像的压缩。     

利用介质膜进行OCDMA编／解码的研究

提出了一种利用介质膜实现光CDMA编／解码方案,研究了介质膜编／解码器的基本原理,给出了介质膜编／解码器结构。分析结果表明,所提出的介质膜编／解码器方案可以在全光水平上实现CDMA编／解码,突破光电转换的瓶颈,同时容易实现光CDMA编／解码器的光集成化。     

基于提升框架的嵌入式图像压缩

提出的算法充分结合了方向信息提升框架和嵌入式压缩的优点,引入了迭代提升框架,使图像的编码计算更为灵活,调节性强,能有效控制图像压缩的计算量,在有比特流丢失的情况下,能优先保持图像的细节,充分考虑了视觉特征。该算法具有很好的细节处理效果,在大压缩比的情况下使图像的失真率大大降低。具体仿真结果表明了该编码方法的有效性,即通过比较常用的SPIHT算法、EZW算法、JPEG2000算法和本文的算法,在相同压缩比下,文中论述的算法能获得较好的效果。     

Information loss recovery for JPEG2000 image transmission in an error-prone environment

Information loss recovery techniques are important for transmitting images over error-prone channels at the decoder. A novel error recovery scheme for JPEG2000 image is presented in this paper, which adopts different techniques for the lowest frequency coefficients and high frequency coefficients in the wavelet domain. The low-frequency recovery algorithm was implemented by adopting the watermarking technique and the packet structure of JPEG2000. The low-frequency eoefficients taken as the hidden data were extracted from the compressed bit stream, and then were embedded back into the bit stream itself prior to transmission. The embedded data were used to recover the information loss. High-frequency reconstruction was performed in bitplane base. The damaged bitplanes were recovered according to the correlation in the wavelet subband structure and by using the algorithm based on the horizontal and vertical edge detection. Experiments verified the effectiveness of these algorithms.     

试谈小波变换在图像压缩方面的应用

随着多媒体技术和网络通讯的发展,图像的传输和存储对图像压缩技术提出了更高的要求。本文主要介绍了基于小波的图像压缩编码算法的研究和发展,使得图像数据库作为图像存储的一种形式得到了广泛的应用,同时对新的JPEG2000标准的核心算法进行了描述。     

一种高效的贝尔图像编码方法

提出了一种基于小波高频子带替换的贝尔图像编码方法,所设计的编码器对绿色分量和红、蓝分量分开处理。采用JPEG-LS标准算法对绿色分量近无损压缩,对红、蓝分进行小波变换后,只对压缩低频子带进行压缩。解码端利用绿色分量的高频子带作为红蓝分量高频子带,从而恢复红、蓝分量。在给定失真条件下,与JPEG2000标准算法相比,所设计的编解码方法具有较高的近无损压缩比和较低的计算复杂度。     

基于JPEG2000的失真模型

研究了JPEG2000的压缩码流特性,给出了图像失真模型。通过将JPEG2000压缩码流的误码率映射到位通道编码码流的误码率,并结合位通道编码码流受误码影响不同,将图像失真与位通道编码码流的误码率建立了数学表达式。实验结果表明:该算法得出的失真值与实际基本一致,仅仅相差一个常数,这对发送端估计解码端图像失真很有参考意义。     

基于JPEG2000的感兴趣区域编码

JPEG2000是国际标准化组织指定的新一代静态图像压缩标准,支持感兴趣区域(ROI)编码是JPEG2000标准中的一个新特点.本文在分析了两种标准算法的优缺点之后,提出了一种新的ROI编码方法--混合编码方法,这种算法不仅可以灵活控制ROI区域和背景区域的画质,还可以有效编码多个具有不同优先级的ROI区域,而不需要编码形状信息.仿真结果证实了该算法的有效性.