一种快速相关预测矢量量化的图像编码算法

矢量量化是近年来图像压缩研究中的重要技术,在该技术中,减小编码运算时间和降低平均编码比特率是当前研究的重要问题,目前,已经提出了许多快速编码算法。为了进一步减少图像矢量量化编码的时间和降低编码比特率,提出了一种超前相关预测与快速搜索相结合的快速矢量量化编码算法。该算法在对当前图像块完成编码后,再根据该图像块与相邻的未编码图像块的相关性来预测相邻块的编码值,如果预测成功,则用低比特率表示编码值;否则用绝对误差不等式删除(AEI)算法来求得高比特率编码值,以减少总编码时间和降低平均比特率。测试结果表明,该算法比传统的穷尽搜索算法的编码速度快,且比特率低,同时对编码质量的影响很小。     

一种基于动态码书的矢量量化图像编码算法

针对快速相关矢量量化算法重建图像质量不高、存在明显方块效应的问题，采用后向搜索一定区域的预测与有限状态矢量量化相结合的编码方法，并用MEENS-2和PDS结合搜索算法完成码字搜索。实验结果表明，该编码方法既提供了高压缩比，又减少了额外失真的影响，保证了图像的重建质量。     

均值与矢量量化复合快速图像编码算法

矢量量化是一种有效的数据压缩技术,由于其算法简单,具有较高的压缩率,因而被广泛应用于数据压缩编码领域。通过对图像块灰度特征的研究,根据图像的平滑与否,提出了对图像进行均值和矢量量化复合编码算法,该算法对平滑图像块采用均值编码,对非平滑块采用矢量量化编码。这不仅节省了平滑码字的存储空间,提高了码书存储效率,并且编码速度大大提高。同时采用码字旋转反色（2R）压缩算法将码书的存储容量减少到1/8,并结合最近邻块扩展搜索算法（EBNNS）对搜索算法进行优化。在保证图像画质的前提下,整个系统的图像编码速度比全搜索的普通矢量量化平均提高约7.7倍。     

改进的矢量量化码字快速搜索法

矢量量化技术是一种高效和有竞争力的数据压缩方法,但由于其编解码过程中需要较大的计算量影响了其使用。提出了一种改进的基于子矢量特征值的码字快速搜索算法。算法充分利用矢量的3个特征值即和值、子矢量和值以及方差,建立起一种5步码字排除法,使得算法能够快速排除大部分不匹配码字,实现减少计算量的目的。仿真实验结果表明,算法的计算量要小于ZhiBin算法、Pan算法以及Chen算法,证明了改进算法的有效性。     

基于主分量分析的相关矢量量化编码算法

在编码前,首先计算码书中所有码字在主轴上的投影值,然后按照这些投影值从小到大对码字进行排序;在编码过程中,利用邻近图像块的高度相关性和当前输人矢量在主轴上的投影值共同确定相应的码字搜索范围．实验结果表明,与传统穷尽搜索矢量量化编码法相比,虽然文中算法的编码质量略有下降,但编码速度和压缩效率都有了显著的提高．     

基于改进的参考矢量选取的码字快速搜索算法

矢量量化的编码过程计算复杂性极高,为了减少编码时大量的矢量间距离计算,许多文献提出利用不等式关系以较少的计算量来估算距离的方法。在Chang等人提出的利用双限制三角不等式的快速搜索算法基础上,通过改进参考矢量的选取方法,有效提高了码字搜索的效率。实验结果表明,改进算法的码字排除率可以提高3.735%9.976%,编码时间可以减少6.03%35.25%。     

等和值块扩展最近邻矢量量化码字搜索算法

论文提出一种等和值块扩展最近邻矢量量化码字搜索算法。该算法将码书按和值大小排序分块,并将每一块中间或中间附近的码字的和值作为本码书块的特征和值。编码时,查找与输入矢量和值距离最近的码书块并作为初始匹配码书块。然后在该码书块附近上下扩展搜索相邻码书块中距输入矢量最近的码字。该算法具有无复杂运算的特点,易于VLSI技术实现。仿真结果表明,该算法是一种有效的码字搜索算法。     

基于矢量量化的高效BTC图像编码算法

块截短编码(BTC)是一种快速有效的有损图像编码技术。其优点是有较好的信道容错力,较小的计算负担,对存储器要求较少,重建图像质量较高。然而,标准BTC算法的主要缺点是比特率比其他基块图像编码的算法如变换编码和矢量量化高,通常为2．0比特每象素。为降低比特率,本文提出四种有效的BTC算法,以降低对每个图像块的两个量化电平和位平面编码所需的比特数。一方面,提出一种简单的查表算法对每块的BTC量化数据编码。另一方面,引入矢量量化技术以减少对位平面编码的比特数。为减少由改进算法引入的额外失真,在每种提出的算法中,采用最优阈值而不用平均值作为量化阈值。实验结果证实了本文算法的有效性。     

一种改进的AEI算法中初始匹配码字的快速查找方法

矢量量化（VQ）是一种高效的有损压缩技术。快速码字搜索算法是矢量量化的核心问题之一,其性能决定了编码时间。快速码字搜索算法中,绝对误差不等式删除算法(AEI)是一种典型的3步算法,其第1步查找输入矢量的初始匹配码字的方法采用了Minimax法,是整个AEI算法中计算量最大的步骤,严重影响了算法的效率。针对这个问题,提出了一种新的查找初始匹配码字的方法——Partial Minimax法。该方法在保证所找到的初始匹配码字与原始AEI算法相同并且重建图像的PSNR（峰值信噪比）值不变的前提下,可显著减小这一步骤的计算量和查找时间,从而有效地提高了算法的总体编码速度。     

基于快速相关矢量量化的图象编码算法

图象编码已经成为当今计算机世界的重要问题,而矢量量化（ＶＱ）又是近年来有损图象压缩的一种重要技术,它的优点是比特率低以及解码简单,但是其穷尽搜索编码计算量较大,为了降低编码时间,已经有多种快速算法出现在一些文献中,然而这些算法往往不能进一步降低比特率,为了解决这一问题,因此提出了一种新颖快速相关矢量量化（ＣＶＱ）图象编码算法,该算法对图象块的编码采用对角顺序,即在编码过程中根据当前图象块（ＣＶＱ）     

基于Voronoi图的自适应快速码字搜索算法

PVDS算法因搜索固定数量的纹波导致搜索范围过大,编码效率较低。针对该问题,提出一种基于Voronoi图的自适应纹波搜索算法APVDS。通过实验确定一组合理的阈值,每搜索一个纹波就根据阈值判断是否达到搜索停止条件,由此减少所需搜索的纹波数。仿真实验结果表明,自适应搜索到2个纹波后,APVDS与PVDS算法的编码质量基本相同,但平均搜索范围明显缩小,平均编码时间也相应减少。     

基于哈夫曼编码的矢量量化图像压缩算法

现有边缘匹配矢量量化(SMVQ)算法没有考虑码字索引分布规律。针对该问题,通过理论分析得到码字索引严重非均匀分布的规律,基于该规律提出结合哈夫曼编码的SMVQ图像压缩算法。实验结果表明,与穷尽搜索算法相比,该算法在保持相同编码质量的情况下,编码码率下降50%,与SMVQ相比,其PSNR提高0.8 dB,编码码率下降30%。     

基于VQ-MAP和SVM融合的说话人识别系统

针对传统支持向量机（SVM）在说话人识别中运算量过大的问题,提出了VQ-MAP和SVM融合的说话人识别系统。它应用仅自适应均值向量的最大后验概率矢量量化过程（VQ-MAP）,来得到自适应的说话人模型,用此模型中的参数向量作为支持向量应用于SVM来进行说话人识别。用Matlab进行仿真实验,结果表明,基于VQ-MAP和SVM融合的说话人识别系统大大降低了运算量,SVM训练时间短,且具有较高的识别率。     

浊音隶属度参数及F-LBG算法

为了克服低速率声码器因清浊音硬判决、粗判决而导致解码语音有帧过渡等不自然感的缺陷;在分析比较目前主流声码器编码算法中激励参数提取和量化算法的基础上;将模糊数学中的隶属度概念引入语音子带清浊音描述中;提出了5维的浊音隶属度矢量概念;用于精细描述语音丰富的激励信息;介绍了浊音隶属度矢量的提取算法;提出了矢量量化码本的模糊聚类与LBG级联训练算法（F-LBG）;用提取算法提取、建立了浊音隶属度码本的训练样本集;用F-LBG训练了浊音隶属度码本;将提取算法和F-LBG法训练得到的浊音隶属度码本分别应用于正弦激励声码器、混合激励声码器和同态声码器进行语音编、解码仿真;结果表明;用浊音隶属度矢量描述和合成语音激励信号的算法;具有较高的准确性和较强的噪声鲁棒性。     

Hadamard transform based fast codeword search algorithm for high-dimensional VQ encoding

An efficient nearest neighbor codeword search algorithm for vector quantization based on the Hadamard transform is presented in this paper. Four elimination criteria are derived from two important inequalities based on three characteristic values in the Hadamard transform domain. Before the encoding process, the Hadamard transform is performed on all the codewords in the codebook and then the transformed codewords are sorted in the ascending order of their first elements. During the encoding process, firstly the Hadamard transform is applied to the input vector and its characteristic values are calculated; secondly, the codeword search is initialized with the codeword whose Hadamard-transformed first element is nearest to that of the input vector; and finally the closest codeword is found by an up-and-down search procedure using the four elimination criteria. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm is much more efficient than the most existing nearest neighbor codeword search algorithms in the case of problems of high dimensionality.     

基于FPGA的关键词识别系统实现

随着微电子技术的高速发展,基于片上系统SOC的关键词识别系统的研究已成为当前语音处理领域的研究热点和难点。运用Xilinx公司ViterxII Pro开发板作为硬件平台,结合ISE10.1集成开发环境,完成了语音帧输出、MFCC、VQ和HMM等子模块的设计;提出了一种语音帧压缩模块架构,有效实现了语音帧信息到VQ标号序列的压缩,实现了由语音帧压缩模块和HMM模块构建的FPGA关键词识别系统。仿真实验结果表明,该系统具有较高的识别率和实时性,为关键词识别系统的FPGA硬件电路的实现研究提供了实例。     

一种快速的矢量量化编码

研究了一种基于均方误差（MSE）测度的矢量量化快速编码算法。算法利用小波变换的特点,合理地构造矢量,便于非线性插补矢量量化技术的使用,也使部分失真排除法的效率大大提高。使用矢量的二范数和距离测度关系的码字排除方法,再结合非线性插补矢量量化技术和部分失真排除法,在搜索编码过程中,有效排除部分候选码字。实验结果表明,相对于穷尽搜索方法,计算量有明显降低,计算时间显著减少。     

一种基于积分投影的矢量量化器的设计与实现

提出了一种积分投影和矢量量化（VQ）相结合的图像压缩算法,将图像的每一个4×4分块先进行积分投影,然后再与积分投影后的码书进行量化匹配,大大减少运算量和码书存储面积,而图像的质量只有轻微损失。实验结果表明,与普通VQ相比,本文算法的编码速度有很大幅度的提高,而解码图像的峰值信噪比（PSNR）平均仅降低0.25%,对于某些单纯背景的图像,解码后的质量比普通VQ还会有所增加,此算法有很大的应用前景。设计了编码电路,并在FPGA上进行了验证。整个系统最高时钟频率可达78.12 MHz。