基于矩阵压缩的图像压缩算法研究

用数据结构的表示方法导出了基于矩阵压缩的图像压缩算法，分析了其压缩存储效率，在“通用题库”应用中显示了较好的压缩效果，是对大量分段重复数据进行处理的有效存储结构。     

基于带行指针向量的链式存储结构的稀疏矩阵基本运算实现

应用稀疏矩阵压缩存储技术之带行指针向量的链式存储结构,设计基于此链式存储结构的稀疏矩阵的转置算法及相乘算法,以及这些矩阵运算基于C++类模板的具体实现,并对算法的性能进行了分析.     

稀疏矩阵的一种存储方法

处理阶数较高的稀疏矩阵，既需要大量的访问，又需要一定量的插入和删除等动态操作。为了提高整体效率，本文提出了一种整行映射的压缩存储方法，把矩阵中非零元素有规律地映射到一维数组中，占据了比原来矩阵少得多的存储空间，而访问和删除的算法复杂度为常数Ｏ（１），插入操作也较快。该方法兼顾了顺序压缩法和链接压缩法的优点，是一种高效实用的压缩存储方法。     

基于线性结构的几种特殊矩阵的压缩存储

数据压缩技术是计算机软件领域中一个重要的研究课题,在图像、视频、音频等多媒体信息处理方面都需要进行数据压缩存储,而矩阵又是工程设计中一个常用的数学对象。以数组作为存储基础,采用Java编程语言,实现三角矩阵、对称矩阵、稀疏矩阵等特殊矩阵的压缩存储算法,抛砖引玉、以飨读者。     

基于改进差别信息树的粗糙集属性约简算法

差别矩阵为属性约简提供了很好的思路,差别信息树能有效消除差别矩阵中的冗余元素,并实现对差别矩阵的压缩存储.然而,差别信息树既没有考虑“核”属性在消除差别矩阵中冗余元素的作用,也没有考虑属性序在压缩存储差别矩阵中非空元素的作用.对此,基于“核”属性和属性序关系,提出改进差别信息树,该树能进一步实现对差别矩阵中非空元素的压缩存储.最后,给出基于UCI数据库的仿真结果,并通过仿真结果验证该树的有效性.     

矩阵补全模型及其算法研究综述

近年来,随着压缩感知技术在信号处理领域的巨大成功,由其衍生而来的矩阵补全技术也日益成为机器学习领域的研究热点,诸多研究者针对矩阵补全问题展开了大量卓有成效的研究.为了更好地把握矩阵补全技术的发展规律,促进矩阵补全理论与工程应用相结合,本文针对矩阵补全模型及其算法进行综述.首先对矩阵补全技术进行溯源,介绍了从压缩感知到矩阵补全的自然演化历程,指出压缩感知理论的发展为矩阵补全理论的形成奠定了基础;其次从非凸非光滑秩函数松弛的角度将现有矩阵补全模型进行分类,旨在为面向具体应用的矩阵补全问题建模提供思路;接着综述了适用于矩阵补全模型求解的代表性优化算法,其目的在于从本质上理解各种矩阵补全模型优化技巧,从而有利于面向应用问题的矩阵补全新模型求解;最后分析了矩阵补全模型及其算法目前存在的问题,提出了这些问题可能的解决思路,并对未来研究方向进行了展望.     

基于CUDA编程模型的稀疏对角矩阵向量乘优化

稀疏矩阵向量乘是很多科学计算问题中的核心问题。本文针对稀疏对角矩阵,在DIA存储格式的基础上,设计了一种新型压缩存储格式CDIA,结合CUDA编程模型的特点,在计算线程上进行了细粒度的任务分配,同时为满足CUDA对存储器的合并访问要求,将压缩矩阵做了相应的转置处理,设计了细粒度算法与程序,并根据稀疏矩阵向量乘特点,做了相应的程序优化。实验数据显示,这种存储格式能够很好地发挥CUDA在数据处理方面的优势,在测试数据中,最高获得了单精度39.6Gflop/s和双精度19.6Gflop/s的浮点计算性能,性能在Nathan Bell和Michael Garland的基础上分别提高了7.6%和17.4%。     

导体电磁散射问题的H~2矩阵快速求解算法

根据理想导体的边界条件建立线、面连接结构的电场积分方程。该积分方程运用矩量法直接进行计算时,随着电尺寸增大,计算量和存储量就会迅速增加,进而降低了求解的效率。为了降低计算量和存储量,运用H2矩阵方法的可容许条件将阻抗矩阵元素划分为远区场的矩阵块和近区场的矩阵块。近区场的矩阵块直接用矩量法计算并进行存储,远区场的矩阵块通过H2矩阵的层间插值的方法进行处理并存储,从而有效地降低了计算量和存储量。     

一种准对角矩阵的混合压缩算法及其与向量相乘在GPU上的实现

稀疏矩阵与向量乘(SpMV)属于科学计算和工程应用中的一种基本运算,其高性能实现与优化是计算科学的研究热点之一。在微分方程的求解过程中会产生大规模的稀疏矩阵,而且很大一部分是一种准对角矩阵。针对准对角矩阵存在的一些不规则性,提出一种混合对角存储(DIA)和行压缩存储(CSR)格式来进行SpMV计算,对于分割出来的对角线区域之外的离散非零元素采用CSR存储,这样能够克服DIA在不规则情况下存储矩阵的列迅速增加的缺陷,同时对角线采用DIA存储又能充分利用矩阵的对角特征,以减少CSR的行非零元素数目的不均衡现象,并可以通过调整存储对角线的带宽来适应准对角矩阵的不同的离散形式,以获得比DIA和CSR更高的压缩比,减小计算的数据规模。利用CUDA平台在GPU上进行了实验测试,结果表明该方法比DIA和CSR具有更高的加速比。     

Walsh变换核矩阵的简单生成及其应用

本文讨论了Walsh函数的Walsh序、Paley序与Hadamard序相应的变换核矩阵的相互转化关系，给出了三类序的Walsh变换核矩阵的生成算法，且生成算法简单，还给出了Matlab生成该类矩阵的Matlab程序，并将几类矩阵的转换置换矩阵应用到图像信息的加密置乱中，置乱效果很好。     

基于压缩感知的图片压缩与加密GUI系统

利用Matlab平台设计了基于压缩感知的图片压缩和加密GUI系统,主要解决海量图片的存储空间利用率低和图片数据安全问题.本系统采用小波变换基将图片系数稀疏化,将使用高斯随机矩阵进行压缩测量后得到的数据存储在服务器中,以减少存储空间,提高服务器空间利用率;同时将测量矩阵作为密钥进行加密,增加了图片信息的安全性,在需要访问时使用密钥矩阵和重构算法重构出原始图片.该GUI系统能够直观反映基于压缩感知的图片压缩与加密系统的工作过程.并且通过MCC将代码独立化为可执行exe文件,以便于直接对图片进行压缩、加密、存取和重构.     

Data compression in multimedia computing — principles and techniques

Integrated multimedia systems process text, graphics, and other discrete media as well as digital audio, and video data. Considerable amounts of graphics, audio and video data in their uncompressed form, especially moving pictures, require storage and digital network capacities that will not be available in the near future. Nevertheless, local, as well as networked, multimedia applications and systems have become realities. In order to cope with these storage and communication requirements in such integrated multimedia systems, compression technology is essential. This papers starts with a brief motivation of the need for compression and subsequently states the essential requirements for these techniques in the scope of multimedia systems and applications. As most of these techniques apply the same principles, namely, the source, entropy, and hybrid coding fundamentals, these are explained in detail. Based on a general framework of the steps encountered in a compression system — data preparation, processing, quantization, and entropy coding — this paper outlines details about the techniques developed by CCITT (H.261, i.e., px64), in the ISO/IEC (JPEG, MPEG) standardization bodies and the proprietary DVI system.     

H∞逼近系统阶数的一个下界

文章研究了H∞模型降阶问题中H∞误差界与逼近系统最小阶数之间的关系.对于事先给定的H∞误差界,利用代数方法给出了逼近系统阶数的一个下界.此下界由某个特定矩阵非负特征值的个数及系统的阶数来确定.     

基于稀疏带状矩阵的二维图像重建

压缩传感（Compressed Sensing,CS）是数据采样同时实现压缩的新理论、新技术。针对大图像重构时采用的测量矩阵维数高,所需存储空间过大的问题,引入稀疏带状概念,提出了稀疏带状测量矩阵,可减少测量矩阵独立随机元,根据图像按列逐步处理的方式,测量矩阵维数大大降低。实验结果表明基于稀疏带状测量矩阵的逐列图像重构算法在保证重建质量的情况下,计算速度也大大提升。     

考虑参数不确定性的主动悬架鲁棒H2/H∞混合控制

基于线性矩阵不等式方法,提出了一种新的考虑参数不确定性的鲁棒H2／H∞控制器设计方法,并用于车辆主动悬架设计．假定系统不确定参数是范数有界的,通过引入同一个Lyapunov矩阵来同时满足闭环系统的也和H∞性能条件,把鲁棒H2／H∞控制器设计转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,进而应用内点法等凸优化技术进行求解．以四分之一车辆模型主动悬架设计为例,进行了数值仿真．结果表明,无论车辆簧上质量是否存在变异,鲁棒H2／H∞控制器均能给出很好的控制效果．     

基于LMI的一类混合H2/H∞控制问题的降价控制器设计--连续情形

考虑连续系统的一类混合H2/H∞控制问题,对于含无穷远零点和有限虚轴零点的奇异广义对象,引入线性矩阵不等式(LMI)方法研究了降价控制器存在判据和设计准则.文中指出,对于所述对象,若混合H2/H∞控制问题可解,则它必存在降价控制器.存在准则和设计方法分别归结到LMI的可解性及其凸优法解法.     

多算法融合比较的图像文件索引压缩

近年来由于科技的发展和互联网的兴起,图像资料已被广泛地应用在网络上,而图像压缩不但可以节省图像资料占用的内存空间,并且可以加速其传输速度,因此图像压缩技术目前被广泛应用于医学、手机、数据传输、多媒体影音、互联网络等。这里主要是针对无失真的图像压缩技术,先将原始图像转成256色的GIF格式,然后再建立一个索引矩阵,矩阵中元素是由原色RGB信息对应所组成,利用索引矩阵排序法并配合编码簿,再加上配合LZW、CALIC、JPEG2000、JPEG-LS等不同压缩算法,来比较压缩的效果。     

图数据压缩技术综述

应用合适的压缩技术对包含上亿个节点和边的图数据进行紧凑准确的表示和存储是对大规模图数据进行分析和操作的前提。紧凑的图数据表示不仅可以降低图数据的存储空间,而且还可以支持在图数据上的高效操作。从图数据的存储角度出发对图数据管理中关于图数据压缩技术的研究进展进行综述,将重点介绍以下3种压缩技术:基于邻接矩阵的图数据压缩技术、基于邻接表的图数据压缩技术和基于形式化方法的图数据压缩技术,以及相关的代表性算法、适用范围和优缺点。最后对图数据压缩技术的现状和面临的问题进行了总结,并给出了未来图数据压缩技术的发展趋势。     

H．264帧内编码与JPEG2000的性能比较与分析

为了给P帧和B帧作参考帧．保证编码序列在解码时能正确地开始和进行，H．264中的I帧编码是一种独立消除空间冗余度的适度图像压缩算法，没有使用帧间预测和补偿。在某种程度上，I帧编码可以被认为是一种静态图像编码。JPEG2000是ISO推出的新一代静态图像压缩标准。通过对目前这两种最先进的图像压缩标准的分析和比较，得出在较低的码率下，针对小尺度图像，H．264的帧内压缩有着比JPEG2000更好的性能，而在其他条件下JPEG2000的算法占优。     

时滞系统的状态反馈和基于观测器的输出反馈设计

考虑了同时具有状态和输入时滞线性定常系统的H∞镇定问题.基于动态耗散理论和微分对策原理,通过采用带积分项的储存函数,对系统的状态反馈控制器和基于观测器的输出反馈设计问题进行了处理.它们的可解充分条件可以化为与时滞相关的矩阵不等式和Riccati方程的形式.得到的与时滞相关的状态反馈控制律和基于观测器的输出反馈控制律都能使闭环系统内稳且具有H∞干扰衰减.