JPEG2000中MQ编码器的VLSI结构

提出了一种JPEG2000标准中MQ编码器的硬件设计方法,在采用并行结构的基础上,给出了一种高效的VLSI实现方案．使用的流水线结构使MQ编码器从总体结构上实现几个模块并行执行,用输出并行结构解决了同一时钟产生两个输出的问题,大大提高了输出模块的编码效率．仿真结果表明,该方案不仅能满足JEPG2000实时编码系统的要求,而且具有效率高和占用逻辑资源少的优点．     

基于JPEG2000标准的MQ算术编码器的硬件实现方案

在新一代静止图像压缩标准JPEG2000中，提高图像压缩性能的关键技术之一就是采用基于上下文的自适应算术编码技术。依据JPEG2000标准中算术编码器的基本内容，设计一种适合FPGA实现的MQ算术编码器的硬件结构，并采用Altera公司的FPGA进行仿真验证和综合。     

JPEG2000编码中EBCOT编码器的设计

为了实现符合JPEG2000标准的图像压缩编码器的设计，提出了基于JPEG2000的优化截断的嵌入式分块编码(EBc0T)的VLSI结构，在该结构中采用过程并行处理的方法对位平面上的三个过程并行处理。相对于过程顺序处理方法，过程并行处理对内部状态变量存储器容量的需求降低了1／5,同时处理速度得到很大提高，能达到整个JPEG2000编码系统实时处理的要求。     

JPEG2000编码中EBCOT编码器的设计

为了实现符合JPEG2000标准的图像压缩编码器的设计,提出了基于JPEG2000的优化截断的嵌入式分块编码(EBCOT)的VLSI结构,在该结构中采用过程并行处理的方法对位平面上的三个过程并行处理。相对于过程顺序处理方法,过程并行处理对内部状态变量存储器容量的需求降低了1/5,同时处理速度得到很大提高,能达到整个JPEG2000编码系统实时处理的要求。     

JPEG2000 EBCOT编码器的VLSI结构设计

采用并行运算和动态内存控制DMC(dynamicmemorycontrol)的结构完成了EBCOT(em-beddedblockcodingwithoptimizedtruncation)编码器的VLSI设计.在保证编码速度的前提下,最大限度降低了片内存储器的访问频率,同时将片内小波系数缓存量减少了60%以上.在200MHz的工作主频下,每秒可以完成20帧分辨率为1024×1024×24比特图像的JPEG2000编码.该E-BCOT编码器已经作为单独的IP核应用于目前正在开发的JPEG2000图像编解码芯片中.     

高吞吐率JPEG2000编码器VLSI设计

针对实际应用中海量图像数据造成的存储与传输带宽的压力,设计了一种兼容处理8~16位灰度图的高吞吐率图像压缩编码器,并给出了相应的超大规模集成电路架构。通过分析16位灰度图像像素值的特点,以及JPEG2000压缩编码器在硬件实现中,离散小波变换与优化截断嵌入式模块处理时间的差异,提出了并-串-并的优化结构,架构采用高8位和低8位处理进行设计,高位和低位结构既可以独立进行处理,又可以结合起来共同处理,增加了编码器的灵活性,大大提高了压缩编码器的吞吐率。编码器最终在Xilinx XC7K480T芯片上实现,最高工作频率可达147.734 MHz,对8位典型灰度图进行处理时,得到的最大吞吐率为169.55 MB/s;对16位典型灰度图进行处理时,最大吞吐率高达266.87 MB/s。与现有同类编码器相比,吞吐率提高40%以上。在实际工程应用中,该编码器不仅可靠性高、灵活性好,而且可扩展性强,通过控制并行度可实现不同分辨率图像的高倍率、高质量快速压缩,具有重要的应用价值。     

基于JPEG2000的彩色图形图像视觉优化

JPEG2000是一种新的静止图像压缩标准，与JPEG相比，对于具有同样视觉质量的灰度等级图像和彩色图像。JPEG2000能提供更高的压缩率。但．对于同样的低比特率的图形图像，一些图形压缩方法．如GIF、PNG等，在视觉质量上比JPEG2000压缩性能好。本文介绍了JPEG2000编解码系统的体系结构；描述了JPEG2000压缩图形数据产生的问题；对JPEG2000编码器提出了改进方法，通过采用人类视觉系统将彩色图形数据失真降至最小。     

基于JPEG2000的感兴趣区域编码新算法

提出了一种新的JPEG2000感兴趣区域编码算法。该算法先将感兴趣区域(ROI)在时域进行提升、周期延拓处理并叠加到背景区域像素值上,然后利用小波变换的可加性将小波变换后的背景区域系数减去相应的感兴趣区域系数,最后在接收端通过相应的处理实现ROI恢复。实验结果表明:该算法性能优越,计算量小且易于实现,在相同压缩率条件下,改善了由ROI时域提升算法产生的ROI边缘模糊的缺点,更有益于接收端对感兴趣区域的理解。     

JPEG2000纠错译码研究

JPEG2000是联合图像专家小组制定的一个新的静止图像压缩编码国际标准。文章深入研究了JPEG2000的编码特性及重要比特误码对恢复报文的影响,提出了基于重要多比特反转的纠错译码算法,实现了对JPEG2000码数据中重要比特内多比特错误的纠错译码。     

JPEG2000在数字图书馆的应用

图书馆信息资源数字化是图书馆现代化的重要课题之一．目前,数字图书馆中各类图像越来越多,如何更有效地存储、利用这些图像资源是数字图书馆建设的一个关键．JPEG2000是以DWT技术为基础的静态影像和视频压缩标准,非常适合数字图书馆的图像压缩应用．围绕JPEG2000标准,讨论了其优异的压缩效率及累进式传输、同一码流支持有损和无损压缩和感兴趣区域（Region Of Interest）编码等特点,论述了其适合文献检索的理由,期望作为进一步研究的基础．     

宏模型参量的筛选技术

电路的参量对其性能并不具有同等的影响,从电路的全部参量中筛选出有显著影响的有效参量,可大大减小宏模型的维数,从而减少建立模型所需的试验。根据二水平析因试验法,提出了二级筛选法,用最少必要的实验数量,有效而精确地选出有效参量,使宏模型满足规定要求。     

EPLD可编程器件设计实验开发

应用VLSI技术和CAD技术,根据EPLD可编程技术具有功能集成度高,系统设计加快,设计灵活,可靠性高,费用低的特点,利用美国Altera公司开发的MAX+PLUS软件,研究开发EPLD可编程器件设计专业实验,用于促进学生理论与实际结合及工程实际应用.     

基于图论的VLSI中最小斯坦纳树问题及其改进算法

超大规模集成电路（VLSI）中,对于多端线网的最佳布线结果是构造最小直角斯坦纳树,该问题是典型的NP组合优化问题. 利用图论中直角斯坦纳树的性质,在采用斯坦纳点编码方案寻找优化点位置的基础上,增加粒子趋同性判定及惯性权重系数调整策略,提出改进的粒子群优化算法,对一些实例模型进行了仿真测试,表明该算法的效果良好.     

基于有效期望质量度量的图像混合丢包保护方法

针对现有基于交织器结构的不等丢包保护方案通常以端到端期望质量度量系统性能，而没有考虑最小质量要求的问题，提出了以有效期望质量度量系统性能的新判据，有效期望质量定义为扣除传输失败情况后接收端得到的期望质量，基于此新判据，提出了一种双向局部搜索的信源／信道码率分配算法，采用双状态马尔可夫网络模型，通过对SPIHT和JPEG2000编码器产生的码流数据进行仿真实验，结果表明，新算法与基于端到端期望质量度量的原算法相比能显著提高有效期望质量，降低传输失败事件发生的概率，同时计算复杂度也明显减小。     

数字媒体中增加可见水印的VLSI可行性模型

基于Nelson等的时空域可见水印算法,提出一种利用超大规模集成电路(Very Large Scale Integration)实现在数字媒体中添加可见水印的模型,文中数字媒体以数码相机为例,首先根据Mohanty等人提出的数字图像水印算法对其进行简化,然后设计相应的硬件实现模型.此芯片模型的设计是采用自底向上的分层结构,单独设计基本运算单元模块,再通过接口将相关单元整合,而最底层的电门采用互补金属氧化物半导体(Complemen-tary metal-oxide-semiconductor)标准单元的设计方法.     

一种并行优化算法及在VLSI设计中的应用

在对 Alopex 算法的研究过程中.纠正了原算法对其收敛行为论证中存在的错误,给出了 Alopex 算法收敛行为的正确论证,以及算法中各参数的选取和特性.并将此算法应用于 VLSI 设计中的布局、Gate Matrix 的栅排序中.