H.264中自适应二进制算术编码的IP核设计及其FPGA验证

阐述H.264/AVC二进制算术编码的原理,论述此编码的IP核设计方案及其FPGA验证。整个设计使用VerilogHDL语言描述,在ALDEC的Active_HDL6.2平台上进行时序仿真,在Synplicity的Synplify7.0平台上进行综合。设计充分利用了硬件并行性,并进行关键路径优化和复用器重构算法优化,通过实际验证证明了设计的高效性和可行性。     

基于上下文的自适应二进制算术熵编码

H.264在主要档次中采纳了基于上下文的自适应二进制算术编码（CABAC）的熵编码方案。深入研究了CABAC的二进制化、上下文建模和自适应二进制算术编码器,并利用测试模型进行测试,实验结果表明：在相同测试序列下,CABAC和CAVLC相比的确能节省较大的比特率。     

基于上下文快速有效的自适应二进制算术编码实现

介绍算术编码的原理和基于模型的自适应算术编码算法,并利用二进制高效率的索引树这样一个数据结构对传统的自适应算术编码进行了改进。实验表明,无论对于高度集中的数据集还是对于分布较为均匀的数据集,在运行时间上新算法都有较大的改进。验证了该算法在提高解的精度和加快收敛速度方面都有显著改善,从而为解决函数优化问题提供了一种行之有效的新方法.     

屏幕编码中基于二叉树的算术编码二值化方法

在算术编码研究中,待编码的语法元素需要采用何种二值化方法以及二值化后每个比特的概率模型选择是算术编码算法设计必须面对的问题.提出了一种基于二叉树的熵编码二值化方法.该方法首先获得语法元素的统计概率分布,然后根据不同的二值化方法计算二值化后每个比特的概率分布,再通过熵编码模型的理论计算得到比特二叉树,依据二叉树中节点熵值的计算与排序,从而获得优化的二值化方法和比特概率模型分组方案.实验结果表明,该方法在屏幕编码框架下针对新的语法元素实现了平均18.06%的压缩效率提升.     

证券交易数据压缩的混合算术编码

通过分析证券交易数据的传输问题,指出对其压缩的重要性。根据国家金融行业标准“证券交易业务数据交换协议(STEP)”的消息数据,改进自适应二进制算术编码,提出混合算术编码。混合算术编码利用STEP消息特征进行基于模板/域转换的二进制化,并使用独立信源模型进行算术编码时的概率估计。实验结果表明,混合算术编码与自适应二进制算术编码相比,压缩比提高34%,编解码速度加 快10%。     

多阶自适应算术编码研究

符号在某符号序列后出现的概率往往高于其在整个信息中的概率,由此可以降低冗余度,获得高效的压缩率.对不同类型文件的试验结果表明,多阶自适应算术编码能显著提高压缩效果,特别是对于上下文相关性强的文件,其压缩效果要好于LZW和WinRAR.     

无损自适应分布式算术编码的研究及应用

目前分布式算术编码研究都是基于先验概率已知的有损压缩,为了实现概率自适应的无损压缩,研究了采用结束字符和概率自适应的编码方式来实现编码,提出了无损自适应分布式算术编码。实验结果表明,该算法拥有更好的压缩效果和更低的解码复杂度,并且在实际应用中,编解码可以同时进行。由于无损自适应分布式算术编码具有编码简单、压缩效果好的优点,故将它和比特面编码结合实现超光谱图像压缩,并将仿真结果与3D-SPECK算法比较,结果表明了该方法可以使信噪比提高0.13-0.37dB。     

基于上下文的自适应二阶二进制算术编码算法

H．264是国际上最新的视频编解码标准,是未来几年内视频编码技术研究的主要方向。基于上下文的二进制算术编码算法（CABAC）是H．264中一种能适应信号统计特性的变化,容易达到渐进性能的高效率的熵编码算法。提出了基于CAB-AC的二阶二进制算术编码算法（2-CABAC）,把待编码比特流binstring转换成theta string,通过对theta string进行编码提高对bin string的压缩比。给出了2-CABAC的原理、设计方法和程序流程。测试结果表明,与CABAC相比较,2-CABAC明显提高了压缩比。最后,对转换函数Phi的设计进行了讨论。     

改进的算术编码

算术编码是基于统计的、无损数据压缩效率最高的方法。对于算术编码的进位问题，目前广泛使用的是Ｒｉｓｓａｎｅｎ和Ｌａｎｇｄｏｎ提出的比特填充技术。本文提出进位陷阱技术，不必人为插入填充比特就可以解决进位问题，因而能够得到一个确切的数，并使解码端得到很好的简化。以进位陷阱的思想为基础，本文提出算术编码和一种简捷的终止技术，称为中值终止技术，并重新构造了算术编码和解码算法。本文讨论了算术编码和分析性质，得     

自适应算术编码的FPGA实现

在简单介绍算术编码和自适应算术编码的基础上,介绍了利用FPGA器件并通过VHDL语言描述实现自适应算术编码的过程。整个编码系统在ALTERA公司的MAX+plusⅡ软件上进行了编译仿真,测试结果表明:编码器各个模块的设计在速度和资源利用两方面均达到了较优的状态,可以满足实时编码的要求。     

自适应算术编码及其在图像编码中的应用

文章介绍了自适应算术编码的基本原理和实现方法,提出了一种基于预测编码和自适应算术编码的图像编码的算法,这种方法能根据图像的区域特征自适应地选取相应的编码模式,提高编码效率。仿真结果表明该算法能有效地提高图像无损编码的效率。     

并行算术编码在Android上的实现

随着移动互联网设备的大量出现,以Google公司推出的Android为代表的开放操作系统得到了广泛的应用,同时,多核处理器的出现也为软件设计带来了新的挑战.OpenMP是一种已得到广泛应用的多核编程标准.但是,由于编译环境不支持等原因,OpenMP尚未在Android系统中得到应用.论文围绕OpenMP标准在Android系统中的应用进行研究,并取得了成功.文中给出了两种在Android系统上使用OpenMP技术的实现方法,并以算术编码为例,编写了测试程序,选取了目前广泛使用的Canturbury测试集中的文件对程序性能进行测试,取得了良好的效果.     

位平面算术编码的编码分离与MQ编码器改进

为了降低图像压缩中位平面算术编码的计算复杂度,提出了将算术编码从位平面扫描中分离,方便编码的并行计算。以JPEG2000的位平面编码为例,实现了位平面扫描和MQ编码的分离,然后根据编码分离后的算法特点,设计了一种改进的MQ编码器。对该算法在TMS320C6000系列DSP中的实现进行了研究,通过软件流水、循环展开、条件操作和优化选项等方法提高处理速度。编码独立和编码器改进相结合,使重建图像质量稍有提高,编码速度提高了8倍以上。     

动态字母表算术编码

研究了动态字母表统计模型的有关性质以及建立动态字母表模型应予以注意的问题.理论与实验表明,动态字母表模型在没有牺牲时间性能的情况下,能够提高预测的准确性,从而获得更好的编码效率.动态字母表对于建立大字符集文种(如汉语)文本压缩的统计模型具有重要意义     

图像压缩技术中新型算术编码的研究与应用

在计算机科学领域和网络领域中,图像压缩技术的发展是现行的一个必然趋势,无论是有损压缩还是无损压缩,算术编码都是必不可少的一个环节.在图像压缩的技术中,算术编码占了很大的比重它提供了一种有效去除冗余度的机制,是一种目前为止编码效率最高的统计熵编码方法,他比现在最流行的霍夫曼编码的效率高10％左右,但它的编码太过复杂和一些专利方面的制约,所以没有霍夫曼编码那么广泛,我们主要研究图像信息源统计特性的基础上,分别以H.263格式和JPEG格式中的算术编码器为例,具体分析算术编码方法在动态图片和静态图片编码领域内的应用和前景.     

自适应算术编码及其在JPEG2000中的应用

自适应算术编码是一种高效的熵编码方法。本文较为详细地介绍了自适应算术编码的工作原理和实现方法,以及在JPEG2000的应用情况,分析了自适应算术编码应用于图像压缩编码的实现过程,并讨论了实现过程中应该解决的若干技术问题。     

用于H.264视频编码的快速检错算术码编解码算法

在H.264/AVC标准的M Coder[2]基础上提出了一种增加检错能力的快速二进制算术编解码算法.通过合理安排禁用符号在编码区间中的位置,减少禁用符号数目,消除了乘法运算,从而降低了运算复杂度.理论分析和实验结果表明,在编码效率和检错能力变化不大的情况下,本算法提高了编解码器运算速度,具有实际意义.     

MC-EZBC中改进的运动编码

在层次式可变大小块匹配(HVSBM)运动估计/补偿中,运动信息由两部分组成:映射信息和运动向量。在传统的运动编码方案中,映射信息为直接编码和Huffman编码,而运动向量为差分算术编码。文章提出了基于上下文的自适应编码方法对这两部分信息进行编码。实验结果表明,采用新方法可以提高运动向量编码效率25%以上,提高视频编码的性能,特别是在低码率场合下。