基于混合编码和IWT的医学图像近无损压缩

本文对医学图像先采用DPCM预测变换后,再选择IWT(整数小波变换)对其进行分解,对分解后的低频和高频子带分别作无损Huffman编码和有损矢量量化.根据小波分解后系数的分布特征,能量大部分集中在低频部分,对低频进行无损熵编码,对高频采用量化处理,去除人眼不敏感的冗余信息.最后利用处理过的低频和高频系数进行重构获得压缩后的图像.并与传统的离散小波变换压缩编码,JPEG和JPEG2000进行比较,实验结果表明,利用该方法能得到较高的压缩比和较好的压缩效果.     

整型DCT变换在医学图像无损压缩中的研究与应用

本论文主要研究并实现了一种基于整型DCT的对图像进行无失真编码的方法。其主要思想为：先在整型FFT基础上构造可逆的DCT整型变换,变换后的数据再用SPIHT算法处理,最后进行算术编码。首先在图像变换和无失真编码等相关图像处理知识的基础上,结合前人的研究经验,对设计进行了理论推导和论证并将其归纳为数学模型,总结出适用算法,并编程实现并证明该方法且具有良好的压缩性能。     

整数到整数小波分解与重构的现状

整数到整数的小波变换在无损压缩中具有重要的应用。本算介绍了三种方法。第一种方法结合了膨胀因子与 LTF过程 ;第二种方法建立称为提升格式的小波变换。第三种方法直接建立二进滤波器     

双线性变换中的频率失真

研究了双线性变换中的频率失真，对于二阶系统，提出了二阶差分方程的点阻效应的概念，导出了频率失真的误差关系式，对于一阶系统，通过考察（－3dB)通带边缘频率，推导出频率失真的误差关系式，这些关系式的正确性通过几个例子获得了验证，研究结果表明，双线性变换中的频率失真与采样频率与系统本身的特性有关，当系统特性确定后，增加采样频率，可以减少误差，实际应用中，对于二阶系统，采样频率至少是系统固有频率的15倍，对于一阶系统，应使采样频率和时间常数的乘积大于2，从而可使频率失真较小。     

阈值改进整数小波与LZW算法相结合的水声数据压缩方法

提出一种阈值改进整数小波与基于字典编码的LZW(Lempel-Ziv-Welch)算法相结合的数据压缩方法,该方法旨在减少水声数据传输量的同时尽可能地达到高保真。数据压缩过程中,先对水声数据进行整数小波变换,再对变换后的高频系数采用改进的小波阈值算法和阈值函数进行处理,提高了数据压缩倍数和信噪比,降低了误差。最后通过LZW将处理后的系数进行编码输出,进一步提升压缩效果。文中给出了相应的数据压缩算法流程。实际舰船辐射噪声数据的压缩处理结果表明,该方法能有效提高信号信噪比、减少信号失真并能获得更大的压缩倍数。     

VLSI可编程整数小波变换处理器

由于第二代小波变换可以实现图像的整数到整数的变换,而且图像的恢复质量与变换时边界采用何种延拓方式无关,完全可以克服由第一代小波变换所带来的缺陷。利用这个特性,提出了基于小波整数变换的VLSI实现,用适度的门复杂性来得到快速帧率。在完成芯片设计的同时,利用SYNOPSYS公司和ALTERA公司设计的软件,以ALTERA公司的FPGA为基础完成了对芯片的电路仿真。     

基于自适应整数小波变换的侦察图像编码

由于侦察图像相关性低,基于传统小波变换的图像编码在渐进恢复时低频近似图像边缘模糊。针对这个问题,提出了基于自适应小波变换结合EBCOT的编码方法。该方法通过区别对待平滑区域和边缘部分,降低边缘被平滑的程度,保持边缘清晰。为了达到无损编码,还推导了整数到整数的自适应小波变换。实验表明,该方法达到了图像的无损编码,并在压缩比基本不变的情况下,图像的低频近似效果得以改善。     

基于面元素重排的三维网格模型数据隐藏算法

目的 为了解决目前三维数据隐藏算法不能兼顾无失真和盲提取的问题，提出一种新的完全无失真的三维网格模型数据隐藏盲算法。方法 首先使用混沌逻辑映射选择嵌入与提取模式，保证数据的安全性。然后利用面元素重排，完全不会造成三维模型失真的性质，通过不同嵌入模式规则对三角面元素进行重排，以嵌入秘密数据。接收端则可根据相应的提取模式规则提取秘密数据。结果 仿真结果与分析表明，该算法不会对三维模型造成任何失真，嵌入容量为每顶点2比特，且能抵抗仿射变换攻击、噪声攻击和平滑攻击等。结论 这种三维数据隐藏盲算法无失真，容量大、安全性高、鲁棒性强，适用于三维载体不容修改的情形，如军事、医学、秘密通信和版权保护等。     

基于Hilbert变换科氏流量计相位差测量方法改进

离散Hilbert变换因其计算相位差准确度高,在科氏流量计中得到广泛应用。针对非整周期采样下信号变换失真问题,研究基于采样数据的减小信号变换失真算法,提高流量测量精度。分析离散Hilbert变换四步算法,根据离散变换特征,提出非整周期信号周期化插补算法和信号变换误差计算的区间循移算法。通过实验验证,在非整周期采样时,所研究算法可减小采样信号变换失真,相位差计算精度提高一位,质量流量计算误差小于原来误差1/5。     

基于整数小波变换与矩阵分解的感兴趣区域可逆水印算法研究

目的针对传统感兴趣区域水印算法抵抗几何攻击能力较弱的缺陷,提出一种基于IWT-Schur的感兴趣区域可逆水印算法。方法首先对载体图像做小波变换,筛选出各子带ROI系数,接着采用Arnold变换加密水印图像,加密水印图像做整数小波变换得到一系列分量。最后结合Schur分解,将水印各分量对应加至载体各子带的ROI。结果采用整数小波变换IWT与矩阵Schur分解的嵌入方式,使得含水印图像的视觉质量良好,算法实现容易。含水印图像没有受到干扰时检测到的水印与原水印一致,含水印图像受到攻击时,也表现出良好的性能,检测到的水印品质较好。结论实验证明,此方案水印提取正确,且感兴趣区域无损恢复。     

基于IHS变换的多光谱遥感图像有损压缩算法

提出了一种有效的多光谱遥感图像有损压缩算法,该算法根据多光谱遥感图像的数据特点,将IHS变换和整数小波变换相结合进行数据压缩.采用IHS变换去除谱间相关性;采用整数小波变换去除空间相关性,依据各个子带的重要程度,用自适应阈值进行量化,并分别对量化后的数据和重要图表采用固定比特平面编码和游程编码.实验结果表明,算法在保证平均PSNR≥33dB时,获得了较高的压缩比,并且算法硬件实现简单,对内存的需求低.     

波段相关性判定和SPIHT的MODIS图像无损压缩

提出一种结合波段相关性判定和SPIHT编码的方法对MODIS多光谱图像进行无损压缩.首先计算各波段间的相关性,选择相关性强的波段进行预测以去除多光谱图像的谱间冗余;然后对预测后的残差图像进行整数小波变换以去除空间冗余,并用SPRIT算法去除小波系数间的冗余,最后进行算术熵编码.实验结果表明,该方法可对MODIS多光谱图像进行高效无损压缩,优于未进行相关性判定的压缩算法和流行的WinRAR压缩软件.     

基于嵌入式小波编码的DEM快速无损压缩算法

为减少网络地理信息系统(GIS)海量数字高程模型(DEM)数据的存储与传输数据量,提出了一种基于嵌入式小波编码的DEM快速无损压缩算法--FEC算法,此算法编解码快速,压缩位流具有分辨率嵌入、感兴趣区域嵌入和质量嵌入特点.对2/6可逆整数小波变换系数的每级分辨率数据按照区域划分分区,利用时空邻居关系挖掘每个分区子带的数据冗余,对其系数的每一个位面在一次扫描中完成三个子编码过程的系数建模重组与自适应二进制游程Golomb_Rice熵编码.实验数据表明,FFC算法与JPEG2000算法相比,编码、解码时间分别减少了36.04%和44.49%,而压缩比仅仅降低了8.05%;与SPIHT算法相比,编码、解码时间分别减少了32.28%和37.49%,而压缩比仅仅降低了4.58%;与GZIP算法相比,压缩比提高了79.63%;与n点最优预测算法相比,压缩比提高了9.23%.FEC算法在保持良好的压缩性能的同时,大幅度减少了编解码时间.     

Low-complexity audio CODEC for resource-scarce embedded system with fixed-point arithmetic

This work presents a low-complexity audio coder-decoder (CODEC) based on fixed-point arithmetic to save the usage of system resources in a low-end embedded system. To reduce time complexity and memory usage, a simplified discrete wavelet transform (DWT) with only integer operations is developed. The simplified DWT reduces the computation that is required for the trigonometric operations in the fixed-point system. Moreover, separating the even and odd orders of wavelet coefficients halves the computation time of the original DWT. Additionally, a tri-mode zeroes recording algorithm (TZRA) is proposed. The proposed TZRA utilizes different encoding modes with their corresponding bit data structures to record the locations of zero wavelet coefficients, and determines the optimal encoding mode that uses the fewest bits. To further improve the compression performance, a dynamic wavelet level selecting algorithm is developed to decide the wavelet level for compressing each of frame. This algorithm can dynamically select the optimal wavelet level with the fewest bits by using the determined mode from the TZRA. The experimental results herein reveal that the encoder in the proposed CODEC can multiply computation by factors of 164 and 112 and reduce the size of the execution file by approximately 95.61 and 98.42% relative to baseline audio compression CODECs. Such results indicate that the efficiency when used in real consumer products with fixed-point arithmetic.     

A new shape-vector quantization-based adaptive predictive image coder

In this paper, a new lossless image compression technique, shape-vector quantization (VQ)-based adaptive predictive coder (SAPC), is introduced. In the proposed scheme, the local shape information of the image block is obtained through shape-VQ. This information is utilized by a novel predictive coder, shape-differential pulse code modulation (DPCM), to adaptively select the optimum predictor on a pixel-by-pixel basis. The prediction errors can be further compressed by an error-adjusting process. The proposed scheme achieves a breakthrough in prediction by utilizing the local feature of the image block through shape-VQ, thus improving the accuracy of the prediction while reducing the overhead of the side information. It also simplifies the complicated procedures involved in the computation of the prediction parameters. Although the proposed scheme outperforms many traditional lossless image-coding schemes, it produces comparable results to the newly developed context-based scheme with lower computational complexity. On the basis of the promising compression results, the proposed scheme could be the best candidate for the lossless image coding. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. Int J Imaging Syst Technol, 10, 419–426, 1999     

Stable injection locking of diode lasers through a phase-modulated double phase-conjugate mirror

The stable injection locking of 0.8-mum diode lasers with a double phase-conjugate mirror (DPCM) was achieved. Phase modulation by piezoelectric transducers allowed us to keep two input beams of the DPCM mutually incoherent during locking. We preserved the high performance of the DPCM and retained stable locking for more than an hour.     

基于改进零树小波的红外图像盲水印算法

提出了一种小波域自适应盲水印算法,采用（7,4）汉明码技术进行纠错编码。基于整数小波变换,在中高频区采用不重复零树小波编码,自适应的量化小波系数,将水印嵌入到重要系数上。水印提取过程不需要原始图像的参与。实验结果表明,算法自适应性强,实现速度快,具有较好的不可见性,对常见的JPEG压缩、滤波、加噪、剪切等攻击具有较强的鲁棒性。     

Research on 3D integer SDCT transform and quantisation

Abstract

Nowadays, the 3D discrete cosine transform (DCT) is applied widely in video coding. But the transform matrix of DCT is expressed with floating-point numbers, so the computational complexity is high, and more system resources are occupied. In addition, the 3D DCT is accomplished by operating 1D DCT to the rows, columns and pages of 3D data successively, which cannot embody the overall space performance of 3D transform well. To overcome these drawbacks, 3D integer submatrix discrete cosine transform (SDCT) method was proposed in the paper. First, several matrix operation methods were defined. Then, the basic principle and calculation method of 3D integer SDCT was deduced in detail. The main idea was to take the 3D data as a whole, and adopt the integer transform matrix instead of the floating-point transform matrix. Finally, the performances of 3D integer DCT operation were analysed, and the experimental results show that the transform effects based on 3D integer SDCT and 3D DCT are very similar.