一种高效的H.264反变换反量化结构设计

在分析H.264反变换反量化算法的基础上,提出了一种高效的H.264反变换反量化硬件结构.在反变换中,采用了一个可重构的一维IDCT变换结构;在反量化中,采用了4个反量化单元的并行结构,并通过LUT取代了占用电路面积大的模运算和除法运算;在整体结构设计中,采用了门控时钟方案和流水线技术.结果表明,本设计可提高系统输出能力和降低硬件功耗,并满足1080i高清码流实时解码的要求.     

AVS-M中基于准零块检测的快速率失真算法

一个4×4块在变换、量化后各元素的绝对值和若不大于1,称该块为“近似零块”或“准零块”,AVS-M编码时就认为该4×4块的残差全为零,对该块的变换、量化、反量化、反变换运算都是没有必要的,在实际的低码率应用中,一般有70%-90%的4×4块变换、量化后为准零块。提出一种准零块的检测方法,只额外增加对非准零块各元素平方和(SSD)的计算,减少了率失真中的70%-90%变换、量化、反量化、反变换运算,编码性能基本不变。     

基于FPGA的H．264变换量化的高性能的硬件实现

针对H．264视频标准中一个功能频繁调用的变换量化模块，提出了一种高性能的FPGA硬件实现方法。并完成了其硬件原型的设计。该硬件原型包含了从残差形成到宏块重建的变换量化全过程。其可以构成DSP的协处理器，用于完成H．264实时编解码。该硬件原型根据算法特点和数据流特点，采用了流水线控制策略和分时复用技术，同时合理利用FPGA片内资源，从而提高了系统性能。仿真结果表明。该设计能满足高清数字视频的实时处理应用。     

H．264变换和量化的算法优化及定制指令实现

针对H.264基于二维离散余弦变换的整数变换和量化模块,提出一种高性能的定制指令实现方案.通过分析整数变换和量化算法的运算复杂度,采用了优化调度算法和减少关键路径运算级数的方法,以定制指令方式实现了变换和反变换、量化和反量化的算法.编解码算法均通过了功能级的码流测试,在UMC的0.13μm工艺下综合得到的电路面积为12021个逻辑门,经JVT参考测试码流的测试,表明了设计满足在200MHz主频、VGA图像分辨率下30fps的处理速度,该定制指令的实现方案兼顾了灵活性和实时性两方面的要求.     

AVS反扫描、反量化和反变换模块的一种优化设计

根据AVS标准中的反扫描、反量化和反变换算法特点提出了一种用于AVS解码芯片中的反扫描、反量化和反变换硬件模块的设计方案,该设计以宏块为单位进行操作,便于集成到整个解码芯片的流水线中。同时,在宏块内实现了8×8子块的流水线操作并进行了优化,在反变换中用RAM代替寄存器堆进行转置操作。综合结果表明,该设计在获得了较高处理速度的同时节省了大量的寄存器和选择器资源。     

基于Arnold变换的均值量化的音频水印算法

本文讨论了Arnold变换的基础、均值量化的离散小波域变换(DWT),给出了一种基于Arnold变换的均值量化的音频水印算法。水印嵌入音频前,进行Arnold变换预处理,对水印信息置乱。然后对音频进行小波变换,在低频系数中,采用均值量化法将水印嵌入音频中。提取水印时,采用一种新的Arnold反变换进行反置乱,用与Arnold变换相同的迭代次数,无需计算Arnold变换周期。随后利用MATLAB软件设计该系统的实现过程。     

AVS逆扫描反量化和反变换模块的硬件设计

提出一种适用于AVS视频解码器逆扫描、反量化和反变换的硬件结构优化设计方案,该设计把逆扫描、反量化和反变换过程结合在一起进行设计,以宏块为单位进行操作且在块与块之间采用了流水线技术,并通过采用乒乓技术和寄存器复用技术达到速度和面积的平衡和优化。本设计在Quartus II 8.0上进行了仿真,仿真结果与C中结果进行了比对,通过在基于Nios II的AVS视频解码系统测试平台上进行测试,证明了该模块功能的正确性。     

基于Contourlet变换和DCT量化的零水印算法

提出一种基于Contourlet变换和DCT量化的数字图像零水印算法。对原始载体图像进行Contourlet变换,对其低频逼近子图进行分块DCT变换,并将系数值的量化结果和置乱后的水印图像进行一定运算得到构造图像,再加密成密钥图像。密钥图像被用来提取水印。实验仿真结果表明,该算法比较简单,不可觉察性很好,有较强的鲁棒性。     

适用于分布式视频编码框架的整数离散余弦变换算法

鉴于H.264的整数离散余弦变换(DCT)算法及其量化方法复杂度高,难以直接应用于分布式视频编码(DVC)框架的现状,提出了一种基于大跨度定长(步长为2的正整数次方)量化的整数DCT算法及变换基生成方法。该算法充分地利用整数DCT基的可伸缩特性寻找最迎合硬件工作原理的变换基,在保证“小”变换基的同时将编码器的伸缩量化阶段“转移”到解码器一端以降低编码器复杂度。在“转移”过程中,该算法利用DCT系数饱和放大保证图像质量,利用DCT系数的溢出上限保证算法的可靠性,通过减小基偏差提高压缩性能。实验结果表明,与H.264对应模块相比,该算法的量化方式便于位平面提取,在图像质量达到准无损压缩的前提下将编码器的伸缩量化阶段的运算量缩减至16次整型常量加法运算,图像质量与压缩率的性价比提升了23.9%,适用于分布式编码框架。     

一种用于图像认证的半脆弱性数字水印算法*

由图像Harr小波变换的高频系数构造加密序列,对加密序列进行均值量化操作以嵌入或提取水印;量化参数可以根据窜改的灵敏度要求来设置。实验结果表明该算法具有良好的视觉透明性,可对图像内容的恶意窜改进行精确的检测和定位,并且能够忍受多种通用信号处理如亮度调整,线性滤波等带来的失真。     

基于SOPC系统的JPEG解码IP核设计

给出了一种在可编程片上系统(System on programmable chip,SOPC)中实现JPEG解码的IP核设计方案,将JPEG解码算法中大量的运算采用硬件实现,嵌入式处理器只参与很少的一部分工作,从而大大提高JPEG的解码速度。本文分析了JPEG解码的原理,使用硬件语言构建了Huffman解码、反量化、反离散余弦变换等模块,完成了JPEG解码器的设计。仿真和测试结果表明,使用SOPC设计的JPEG解码IP核具有高性能、高效率且使用灵活、低成本等特点。     

Low bit-rate multi stage vector quantization based on energy clustered training set

In this paper, a new multi stage vector quantization with energy clustered training set is proposed for color image coding. The input image is applied with orthogonal polynomials based transformation and the energy clustered transformed training vectors are obtained with reduced dimension. The stage-by-stage codebook for vector quantization is constructed from the proposed transformed training vectors so as to reduce computational complexity. This method also generates a single codebook for all the three color components, utilizing the inter-correlation property of individual color planes and interactions among the color planes due to the proposed transformation. As a result, the color image encoding time is only slightly higher than that of gray scale image coding time and in contrast to the existing color image coding techniques, whose time is thrice greater than that of gray scale image coding. The experimental results reveal that only 35 % and 10 % of transform coefficients are sufficient for smaller and larger blocks respectively, for the reconstruction of images with good quality. The proposed multi stage vector quantization technique is faster when compared to existing techniques and yields better trade-off between image quality and block size for encoding.     

基于标记矢量量化的多重音频数字水印算法

提出一种基于矢量量化和DCT变换的多重音频数字水印算法.该算法将鲁棒水印和脆弱水印分别嵌入到载体音频信号中,同时完成版权保护和音频内容完整性认证的功能.鲁棒水印在进行码字标记的矢量量化过程中嵌入到DCT中频系数中,脆弱水印采用索引约束的方法嵌入到DCT高频系数中.鲁棒水印和脆弱水印都能实现盲提取.实验结果表明,本算法引...     

A comparison of fast inverse discrete cosine transform algorithms

The discrete cosine transform (DCT) is often applied to image compression to decorrelate picture data before quantization. This decorrelation results in many of the quantized transform coefficients equaling zero, hence the compression gain. At the decoder, very few nonzero quantized transform coefficients are received, so the input to the inverse DCT is sparse, greatly reducing the required computation. This paper describes different styles of implementations of fast inverse DCTs designed especially for sparse data and compares them on workstation processors.This research has been sponsored by ARPA     

一种新的JPEG图像无参考客观质量评价方法

Parsval’s原理指出,图像压缩前、后像素值的均方误差值等同与图像压缩前、后DCT系数的均方误差值,根据这一思想设计了JPEG图像无参考客观质量评价算法。假设图像的DCT系数是Laplacian分布,首先根据JPEG图像的DCT系数估计出图像压缩前的DCT系数分布参数,并由此估算出图像压缩前、后DCT系数的均方误差值。实验结果表明,该方法所用指标能准确地描述JPEG图像的质量且与空间域均方误差指标相符。     

多媒体通信中基于对象的格矢量量化

在格结构的分析与研究的基础上,详细讨论了格的重要算法,并给出了小波域图象对象的格矢量量化方法。结合小波变换系数的分布特点,对某些小波变换系数进行标量量化时,采用了一种连续逼近的方法,并利用所讨论了算法对多数小波变换系数进行了格矢量量化。实验表明,格矢量量化速度快,编码效率高,能较好地达到多媒体通信中图象压缩编码要求。     

低码率视频编码中基于对角线抽样的混合DCT算法

该文提出了一个适用于低码率视频编码的基于对角线抽样（ＤＳ－Ｄｉａｇｏｎａｌｌｙ Ｓａｍｐｌｅｄ）的混合快速 ＤＣＴ编码方案,此方案包含一个新的 ３系数ＤＣＴ算法,同时提出了基于 ＤＳ的计算色度ＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）的方法用于有效准确地检测全零或３系数的色度块。这一混合算法可以有效的降低ＤＣＴ、ＩＤＣＴ、量化和反量化的运算量,提高编码器处理速度,而不会导致明显的图象质量的下降。     

基于近端策略优化的阻变存储硬件加速器自动量化

卷积神经网络在诸多领域已经取得超出人类的成绩.但是,随着模型存储开销和计算复杂性的不断增加,限制处理单元和内存单元之间数据交换的"内存墙"问题阻碍了其在诸如边缘计算和物联网等资源受限环境中的部署.基于阻变存储的硬件加速器由于具有高集成度和低功耗等优势,被广泛应用于加速矩阵-向量乘运算,但是其不适合进行32b浮点数计算,...