DCT快速算法及其VLSI实现

现在离散余弦变换（DCT）发展很快，本文概述了DCT的各种快速算法及其发展，将DCT算法进行了分类。文中详细地综述了适合于VLSI实现的各种DCT算法结构，并对这一领域的发展及应用前景进行了探讨。     

二维离散余弦变换的一种新的快速算法

本文介绍了二维离散余弦变换（ＤＣＴ）的一种新的快速算法，对于Ｎ×Ｎ ＤＣＴ（Ｎ＝２＾ｍ），只需用Ｎ个一维ＤＣＴ和若干加法运算。与常规的行－列法相比，所需的乘法运算量减少了一半，也比其它的快速算法的乘法运算量要少，而加法运算量基本上是相同的。     

二维离散余弦变换的一种新的快速算法

介绍了二维离散余弦变换的一种新的快速算法，对于Ｎ×ＮＤＣＴ（Ｎ＝２ｍ），只需用Ｎ个一维ＤＣＴ和若干加法运算，与常规的行一列法相比，所需的乘法运算量减少了一半，也比其它快速算法的乘法运算量要少，而加法运算量基本上是相同的。     

一种基于DFT的DCT改进算法的研究

离散余弦变换（DCT）是一种广泛应用于信号处理、图像处理领域的重要工具,并已被多个国际标准所接受。将DCT应用到实际系统中的前提是具有能够快速实现的算法。给出了一种基于DFT的DCT/IDCT的实现,它避免了变换序列长度的限制。由于DFT可以由FFT实现,所以这种实现方式进而利用到FFT的优势。在满足输入序列长度满足一定条件的情况下,对所提出的算法做了进一步的优化,使得DCT的实现更加容易。     

基于H.264的子带DCT快速算法

DCT快速算法是H.264编码的关键问题之一。该文根据H.264中44块残差系数的分布特征及DCT系数的能量分布特性,提出一种基于DCT系数子带划分的子带DCT快速算法。该算法在DCT和量化前预判出为零的DCT系数,节省了这些系数的DCT和量化计算开销,提高编码效率。该文提出了划分DCT系数子带的判断标准,预判出子带中量化后为零的DCT系数后,仅计算非零的DCT系数,相应地也减少量化(Q),反DCT(IDCT),反量化(IQ)的计算。实验结果表明,该文算法在保持图像质量和码率的同时,极大地节省了DCT, Q,IQ,IDCT的计算量,提高了H.264的编码效率。     

一种计算MDCT的快速算法

提出了一种计算ＭＤＣＴ的快速算法，并分析了算法的计算复杂度。与利用ＦＦＴ计算的算法相比，本算法的计算复杂度降低了约一半。最后给出该算法的计算机仿真结果。     

二维DCT的一种新算法

本文提出一种利用２ＤＤＨＴ计算２ＤＤＣＴ的新算法。由于采用ＦＮＴ来实现２ＤＤＨＴ，从而大大提高了算法的效率。     

神经网络实现的任意长度DCT快速算法

介绍一种新的DCT计算方法,它以DHT为基础,利用Hopfield神经网络的并行特征来提高DCT的计算性能。该方法与现有方法比较,复杂度降低,乘法运算量为(2N-1),加法运算量为3N-2,并且适合任意长度的DCT计算,因而在图像处理中具有较好的应用前景。     

二维离散余弦变换的一种新的快速算法

本文介绍了二维离散余弦变换(DCT)的一种新的快速算法。对于NN DCT(N=2m),只需用N个一维DCT和若干加法运算。与常规的行-列法相比,所需的乘法运算量减少了一半,也比其它的快速算法的乘法运算量要少,而加法运算量基本上是相同的。     

一种快速计算DCT的递归算法及其硬件实现

给出了一种快速计算离散余弦变换的递归算法结构。该结构给出了用两个２＾Ｎ－１点ＤＣＴ去代替２＾ 蝶ＣＴ，在此基础上，提出了一种简单实用的用开关控制的ＤＣＴ／ＩＤＣＴ相结合的实现结构，在该 ，仅有正系数的乘法运算和基本的蝶形运算。     

一种快速DCT算法的研究

由于在H．261、H．263、MPEG-1以及MPEG-2等视频编解码标准中,运行频率最高的运算是离散余弦变换(DCT)。因此,运用DCT矩阵的基本性质和基本定律分析,提出了一种快速的离散DCT算法,对于视频编解码的实时处理有着重要的意义。     

基于DA算法的1-D DCT IP核结构设计

提出了一种基于DA(Distributed Arithmetic)算法的1-D DCT IP核结构.该结构采用无乘法器的结构设计:为提高速度,设计了两位串行分布算法结构,并对数据采用流水线方式进行处理;为减小面积,采用了OBC编码方式进行查表,将ROM的大小表由2N减小到2N-1.最后给出了FPGA实现和仿真结果,验证了该设计的正确性,满足了数据处理的实时性要求.     

二维DCT快速算法及硬件实现

提出了一种二维DCT快速算法的FPGA实现结构,采用快速算法将二维DCT分解成一维DCT的两次运算,其中一维DCT采用并行的流水线结构,提高电路的数据吞吐率和运算速度,通过系数矩阵的简化和蝶形运算结构的等价减少乘法器的消耗。提出了一种高效的矩阵转置实现方法,一个时钟可以完成8个数据读写。实验结果验证了二维DCT核设计功能和时序的正确性,最高可工作在110MHz,可用于基于DCT压缩的实时图像处理。     

一种基于DSP的块等级预判DCT算法

本文提出一种基于块等级预判的DCT算法,并讨论了该算法的块等级预判准则以及在DSP上实现了DCT的快速实现方法,该方法在基于DSP的视频编码中取得了良好效果。     

DCT算法在嵌入式系统中的实现和优化

随着人机交互界面的日益复杂,嵌入式系统显示复杂图象的应用也越来越多,而未经过压缩的图象占用的存储空间很大,压缩后的图象存储空间大幅度减少,而嵌入式系统在进行图象解码时会用到占用大量计算资源的DCT算法,本文提出了一种应用于嵌入式系统的8×8离散余弦变换算法的优化及实现方法.     

基于拉普拉斯分布模型的快速DCT算法

为提高编码效率,通过分析残差系数在空域和DCT域均符合拉普拉斯分布后,提出一种快速DCT算法.该算法能够在DCT之前对每个量化DCT系数进行零值预判而节省DCT计算.通过头肩序列的实验表明新算法在不降低图像质量的条件下,其整体运算复杂度优于常规算法.     

DCT的相似性及其在图像匹配中的应用

从理论上研究了图像在发生亮度和对比度变化、镜像或转置变化时,其DCT变换后的矩阵元素之间具有相似性。并在该特性基础上,提出了基于DCT变换的自适应图像匹配算法。鉴于图像匹配标准和抗噪声干扰的鲁棒性,可以只考虑主要能量所存在的区域。另外,图像经过DCT变换后的主要能量集中在左上角,因此,只匹配DCT变换后左上角子矩阵,即可以满足匹配要求。实验证明该方法十分有效。     

一种DWT与DCT结合的盲音频水印算法

该文提出了一种新的盲音频水印算法。它充分利用离散小波变换的多分辨率特性和离散余弦变换的能量压缩能力,通过量化处理把降维后的二值图像水印嵌入到原始的音频信号中,在水印的提取过程中不需要原始音频信号的参与。仿真实验证明了算法的鲁棒性和不可感知性。     

一种基于CORDIC算法改进的高速低功耗DCT协处理器设计

介绍了一种支持MPEG2压缩协议,应用于ARM9内核、高速低功耗的二维DCT协处理设计研究.该协处理器利用行列分解法,并行优化实现二维DCT数据结构,明显提高了8×8数据块的处理速度.与此同时,应用改进的CORDIC算法——移位代替乘法并优化移位算法实现一维DCT.仿真结果表明,对于此种一维DCT算法硬件实现,在符合MPEG2精度和ARM9数据传输频率的前提下比文献[2]速度提高了30%,面积却减少了50%.这种协处理器可以在移动多媒体设备的编解码模块中得到广泛应用.