基于FPGA图像分块解码的系统设计

讨论了一种硬件实现卫星图像高速解码的系统设计方案。采用图像分块解码的方式,使用现场可编程门阵列（FPGA,Field Programmable Gate Array）的IP核实现片内缓存,减少了外挂RAM,降低了设计的复杂度。利用异步FIFO可以同时读写的特性,实现了码流检测与解码同时进行,并通过多路并行和流水线操作对图像码流进行高速解码。整个设计采用VHDL对算法完成建模和实现,仿真和综合结果表明该方案占用的硬件资源少,解码速度快,实现了图像码流解码的实时性和准确性,而且可移植性强,可以应用到图像处理的很多领域。     

基于层修复技术的DVC鲁棒传输框架

针对分布式视频编码(DVC)系统鲁棒传输问题,设计了一种基于层修复的DVC系统传输框架。该传输框架首先对关键帧(K帧)同时采用高效视频编码(HEVC)帧内编码和Wyner-Ziv编码,并将校验信息(Wyner-Ziv码流)作为修复层码流存入缓存中。若当前关键帧有丢失,则向编码端请求该帧对应的层修复码流,在解码端对错误块进行修复,获得关键帧解码质量的提升。同时,研究了层修复码率估计算法,利用已成功解码的位平面辅助完成算法重建。实验结果表明,该传输框架利用关键帧的层修复码流对关键帧失真部分进行了修复,提高了关键帧质量,改善了边信息质量,实现了DVC的鲁棒传输。     

阵列存储在遥测图像采集系统中的应用

主要研究了阵列存储在遥测图像采集系统中的应用,设计了一种以CPU+FPGA为核心的图像存储转发系统,通过LVDS总线接收数字图像信号,经过阵列存储器缓存编码后,以PCM串行码的形式下传给接收机.阵列存储可以有效缓存图像数据,完成图像数据的缓存和转发功能,实现图像数据的无缝传输.     

一种基于OFDM系统的无线图像的有效传输方法

本文提出一种基于OFDM多载波系统的无线图像传输的方法。该方法将基于FFT／IFFT变换的OFDM多载波调制与基于小波变换的SPIHT嵌入式零树编码相结合，首先将SPIHT输出码流分成若干数据块，然后根据各数据块视觉重要性的不同，给其分配相应的子信道和发送功率，使视觉重要性高的码流在较低的误比特率下进行传输，实现对视觉重要性不同的码流的不等错误保护。本文在瑞利平坦衰落信道下的仿真结果表明：在低信噪比下，采用本文提出的不等错误保护方法比等错误保护方法的峰值信噪比增益要高出15dB以上。     

基于DM642DSP的MPEG-4视频解码算法优化设计

讨论并实现了基于DSP的MPEG-4视频实时解码算法。首先系统级优化算法,修改适于DSP的数据结构以减小算法对存储器的要求,然后有效分配片上核心内存,针对DSP自身的特点,对EDMA、缓存Cache、线性汇编优化和软件流水及CCS优化工具等方面做专门优化。实验结果证明,该优化算法可实现多路视频图像的实时解码,在码流300 kb/s、CIF分辨率I、BP模式条件下,MPEG-4解码算法速度可达190-200 f/s。     

数字视频广播中的码流控制方法

数字视频采用MPEG编码，其传输码流是动态的，数字电视需要对多路视频信号复用，动态码流将增加复用过程复杂性，或占用更多带宽。这里提出一种码流控制编码方法，可以使视频以比较稳定的码流传输，同时不对传输图像有明显伤害，减少空码比例，提高带宽利用效率，简化复用方式，并且不改变视频编码的国际标准。     

基于图像处理的瞳孔大小检测算法研究

人眼瞳孔大小的检测技术在医学领域具有较大的研究和应用意义.采用图像处理技术开展了瞳孔大小的检测算法研究,通过对瞳孔图像进行预处理、获取图像处理区域、边缘检测、链码编码算法识别瞳孔边界、改进Hough圆拟合瞳孔及大小计算,实现了瞳孔大小的检测功能.通过对正常人眼瞳孔图像以及病变瞳孔图像检测的实验分析,算法实现的瞳孔拟合覆盖率达到85％以上,检测时间短,易于在实时系统中应用.     

一种基于不等纠错保护的图像传输方法

对噪声信道上的图像传输方法进行了研究,提出了一种新的基于不等纠错保护的图像传输方法,该方法在编码端利用纠错算术码对SPIHT码流进行不等纠错保护,根据SPIHT码流各个不同重要程度的部分采用不同禁用区间的纠错算术码进行不同程度的差错保护,相比传统的基于不等纠错保护图像传输方法而言,可获得近似连续可变的编码码率;在解码端,采用堆栈序列估计算法进行信道估计后再进行SPIHT解码,重建图像.实验结果表明,与经典的Guionnet不等纠错保护传输方法以及分离编码传输方法相比,所提出的传输方法具有较为明显的性能增益.     

基于FPGA视频和图像处理系统的FIFO缓存技术

通过研究视频图像处理和视频图像帧格式以及FIFO缓存技术,提出了基于FPGA的视频图像处理系统设计。该设计运用帧间差分法、同步FIFO缓存设计,有效避免了图像处理系统设计中亚稳态和异步信号处理等时序性难题,实现了视频图像序列的动态目标检测系统设计。ChipScope在线逻辑分析结果表明,所设计的系统具有实时的视频图像处理性能,与基于外接存储器缓存的系统设计相比较,稳定性更高,实时性更好,功耗更低。     

蓝牙实时视频传输系统设计与实现

文中设计了一种基于蓝牙技术的嵌入式视频传输系统。该系统采用了多种数据缓存机制使MPEG-4视频码流能适应蓝牙信道要求，实现了高质量实时视频的无线传输。实验测试表明，该系统在图像质量、时延上都达到了应用要求。     

高清MJPEG2000编解码系统的设计

提出了一个软硬件相结合的基于高清视频标准的MJPEG2000视频编解码器方案，利用硬件实现JPEG2000，软件部分对硬件输出码流打包实现M-JPEG2000，实现了高清电视信号非实时编解码，可支持我国暂行数字电影标准。     

一种针对多通道GMTI的SAR复图像精确配准方法

提出了一种针对多通道GMTI的SAR复图像精确配准算法。首先,系统分析了配准误差对干涉相位的影响,推导出了对应配准误差的干涉相位Cramer-Rao界,并利用Monte Carlo仿真数据对配准误差的影响进行了量化。在此基础上,通过对待配准图像进行二维精确插值处理,生成模板图像库和相应的相关系数库,以适合多通道GMTI的复图像的相位相关为准则,找出模板图像库和相关系数库中与参考图像具有最大相位相关值的图像作为配准图像,从而实现多通道SAR复图像之间的精确配准。对基于所提算法的实测三通道SAR复图像进行慢动目标检测实验,结果表明所提算法能够提供多通道GMTI所需要的配准精度,证明了该算法的有效性和实用性。      

Curved wavelet transform for image coding.

The conventional two-dimensional wavelet transform used in existing image coders is usually performed through one-dimensional (1-D) filtering in the vertical and horizontal directions, which cannot efficiently represent edges and lines in images. The curved wavelet transform presented in this paper is carried out by applying 1-D filters along curves, rather than being restricted to vertical and horizontal straight lines. The curves are determined based on image content and are usually parallel to edges and lines in the image to be coded. The pixels along these curves can be well represented by a small number of wavelet coefficients. The curved wavelet transform is used to construct a new image coder. The code-stream syntax of the new coder is the same as that of JPEG2000, except that a new marker segment is added to the tile headers. Results of image coding and subjective quality assessment show that the new image coder performs better than, or as well as, JPEG2000. It is particularly efficient for images that contain sharp edges and can provide a PSNR gain of up to 1.67 dB for natural images compared with JPEG2000.     

A fast and effective model for wavelet subband histograms and its application in texture image retrieval.

This paper presents a novel, effective, and efficient characterization of wavelet subbands by bit-plane extractions. Each bit plane is associated with a probability that represents the frequency of 1-bit occurrence, and the concatenation of all the bit-plane probabilities forms our new image signature. Such a signature can be extracted directly from the code-block code-stream, rather than from the de-quantized wavelet coefficients, making our method particularly adaptable for image retrieval in the compression domain such as JPEG2000 format images. Our signatures have smaller storage requirement and lower computational complexity, and yet, experimental results on texture image retrieval show that our proposed signatures are much more cost effective to current state-of-the-art methods including the generalized Gaussian density signatures and histogram signatures.     

JPEG2000的重要性编码

讨论一种利用图像重要性测度实现静态图像压缩标准JPEG2000编码方法。JPEG2000编码器的技术核心是离散小波变换和：EBCOT，而EBCOT是由两个编码引擎T1，T2组成的，其中T2编码主要是完成码流的组织，其方法是灵活多变的，用户可以根据特殊要求组织码流，只要码流的格式符合JPEG2000的格式即可。本文根据编码图像小波域的系数和时域的像素值计算该系数的重要性，并利用重要性组织完全符合JPEG2000格式的码流。可以利用标准JPEG2000解码器对本算法形成的码流进行解码。     

Improved Resolution Scalability for Bilevel Image Data in JPEG2000

In this paper, we address issues concerning bilevel image compression using JPEG2000. While JPEG2000 is designed to compress both bilevel and continuous tone image data using a single unified framework, there exist significant limitations with respect to its use in the lossless compression of bilevel imagery. In particular, substantial degradation in image quality at low resolutions severely limits the resolution scalable features of the JPEG2000 code-stream. We examine these effects and present two efficient methods to improve resolution scalability for bilevel imagery in JPEG2000. By analyzing the sequence of rounding operations performed in the JPEG2000 lossless compression pathway, we introduce a simple pixel assignment scheme that improves image quality for commonly occurring types of bilevel imagery. Additionally, we develop a more general strategy based on the JPIP protocol, which enables efficient interactive access of compressed bilevel imagery. It may be noted that both proposed methods are fully compliant with Part 1 of the JPEG2000 standard.      

基于SOM神经网络的静止卫星云图分类

利用FY-2C的红外和可见光自旋扫描辐射器（VISSR）多通道云图数据对云进行分类,提出了一种利用云图红外、可见光谱段数据,基于SOM神经网络的云分类算法。设计并编写了实际云图客观云分类程序,该程序输入为9个从VISSR各通道数据中提取出的特征,将数据分为8种不同的类型,并输出分类后的图像。     

Memristor-based multi-channel pulse coupledneural network for image fusion

Image fusion is widely used in computer vision and image analysis. Considering that the traditional image fusionalgorithm has a certain limitation in multi-channel image fusion, a memristor-based multi-channel pulse coupledneural network (M-MPCNN) for image fusion is proposed. Based on a dual-channel pulse coupled neural network(D-PCNN), a novel multi-channel pulse coupled neural network (M-PCNN) is firstly constructed in this paper.Then the exponential growth dynamic threshold model is used to improve the pulse generation of pulse coupledneural network, which can not only avoid multiple ignitions effectively, but can also improve operational efficiencyand reduce complexity. At the same time, synchronous capture can also enhance image edge, which is moreconducive to image fusion. Finally, the threshold and synaptic characteristics of pulse coupled neural networks(PCNNs) can be well realized by using a memristor-based pulse generator. Experimental results show that theproposed algorithm can fuse multi-source images more effectively than existing state-of-the-art fusion algorithms.     

高速多通道CCD图像数据处理与传输系统设计

针对航天光学遥感成像系统输出通道多、输出速率高的特点,提出一种高速、多通道CCD图像数据并行处理与传输系统的设计方案.该方案以FPGA为数据处理和控制核心,采用基于FPGA区域并行处理的数据处理方法,运用FPGA内部块RAM构建高速多通道CCD图像的缓冲区,在存取控制上采取区域缓存和时分复用的策略完成对高速多通道CCD...     

一种基于IPC的多区域网络视频监控系统设计

针对多区域网络监控的应用需求,设计了一套基于IPC的网络化视频监控系统。该系统采用基于视频分析的运动目标侦测,基于双码流的图片、视频传输与存储,以及优先级和多通道的IPC与图片服务器交互等关键技术。由此,实现了多区域全时段的标清视频监控,实时运动检测报警与连续高清图片抓拍取证功能。该系统设计兼容现有的软硬件系统平台,并具有较高性价比。