适于硬件实现的无损图像压缩

针对常见嵌入式小波编码算法硬件实现困难、成本较高等问题,提出了一种适用于硬件实现的无损图像压缩算法.该算法根据子带属性的不同将小波系数分为1个低频子块和3个高频子块,然后使用不同的方法分别进行量化编码.对于低频子块,首先使用脉冲差分编码调制(DPCM)方法压缩其数据动态,然后使用改进的比特位平面编码算法编码输出对应码流...     

基于首1游程的图像位面并行编码算法

针对宇航应用领域对图像压缩算法计算复杂度的要求,提出一种全新的"首1游程"位面编码算法。该算法将离散小波系数首1比特及以上位面用本文提出带符号自适应二进制游程算法编码,其下位面则不编码,直接输出比特值。为兼容无损压缩,算法采用了空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的整数97小波变换。由于考虑了像素间、位面间的数据依赖性,该算法的数据访问次数、编码复杂度等远远低于目前算法。该算法是一种内嵌式编码算法,可通过截断码流来精确控制压缩比,支持码流的渐进性传输。试验数据显示,与CCSDS推荐的图像压缩算法比较,本算法计算复杂度显著降低,而压缩性能却略高,同时还支持位平面间独立并行编码,提高了压缩速度。该算法可以满足宇航应用中高速、高性能、低复杂、低功耗的要求。     

基于小波提升和纠错编码的数字水印算法

整数小波变换正得到学术界的广泛研究和运用,尤其是在JPEG2000图像压缩标准中被推荐使用。鉴于整数小波变换的独特优势和应用前景,本文提出一种基于小波提升和纠错编码的数字水印算法。使用小波提升技术进行小波变换,在原始图像的小波变换域低频子带中嵌入二值图像水印和混沌序列,并在嵌入和检测过程中引入纠错编码技术。实验证明,本水印算法对常见的图像处理操作具有具有较强的鲁棒性。     

基于FPGA的9/7小波变换算法实现

提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速9/7二维离散小波变换(2-D DWT)设计。在实现一维离散小波变换(1-D DWT)时采用多级流水线技术,并使用了改进的提升算法。同时,使用正则符号编码(CSD编码)和优化的移位加法操作实现乘法器,使其便于通过硬件实现,且加快了处理速度。在进行二维离散小波变换时采用改进的基于行的结构,只需完成3行行变换即可开始列变换,减少了系统资源的占用。设计通过MATLAB与ModelSim联合仿真,可以稳定运行在60MHz时钟频率下,完全能够满足高速图像实时处理的要求。     

基于小波提升和纠错编码的数字水印算法

整数小波变换正得到学术界的广泛研究和运用,尤其是在JPEG2000图像压缩标准中被推荐使用.鉴于整数小波变换的独特优势和应用前景,本文提出一种基于小波提升和纠错编码的数字水印算法.使用小波提升技术进行小波变换,在原始图像的小波变换域低频子带中嵌入二值图像水印和混沌序列,并在嵌入和检测过程中引入纠错编码技术.实验证明,本水印算法对常见的图像处理操作具有具有较强的鲁棒性.     

基于小波变换视频压缩的雷达信号远程传输系统

论述基于小波变换视频压缩的雷达信号远程传输系统的系统结构、工作原理及效能分析,给出了数据采集、雷达视频信号的小波子带编码压缩算法和E1接口等系统主要组成单元的设计方法,介绍了雷达视频信号的小波子带编码压缩算法使用的二维小波核滤波器组、自适应量化器、游程编码和霍夫曼编码的工作过程,最后给出了应用结果.     

一种适合星上应用的遥感图像有损压缩算法

提出了一种高质量的遥感图像有损压缩算法,在分析了遥感图像经Daubechies双正交小波基D5/3整数小波变换后各子带小波系数统计特性和能量分布的基础上,引入了人类视觉特性,用它来控制算法中的量化方案.根据能量的大小确定不同子带对于目标识别的重要程度,选择不同的量化阈值和量化步长进行量化,并对量化后的数据采用固定比特平面编码.仿真实验表明,该算法对于不同内容和纹理的图像,在一定的压缩比下,均获得了PSNR(峰值信噪比)＞30dB的恢复图像,在不损失最低频信息的同时较好地保持了遥感图像中丰富的高频信息,实现了高质量的图像压缩,并且算法简便,快捷,所占用的存储容量小,易于硬件实现,适合于星上应用,减少了在遥感图像压缩中小目标的丢失.     

基于三维整数小波变换的高光谱图像编码方法

高光谱图像是一种数据量很大的三维图像,在存储和传输之前必须对其进行有效的压缩。本文提出了一种基于三维整数小波变换的高光谱图像压缩编码方法,首先利用三维整数小波包变换去除高光谱图像的空间和谱间冗余,然后对变换后的每个子带的小波系数构造子带重要性树,通过子带重要性树的分裂对小波系数进行三维嵌入零块编码,最后为了进一步提高编码性能,把编码输出的二进制符号送入算术编码器并结合高效的上下文模型进行熵编码。对4组场景的AVIRIS高光谱图像进行测试,结果表明该方法的编码性能略优于3DSPIHT和3DSPECK算法,同时该方法还支持高光谱图像从有损到无损的渐进传输。     

星载遥感图像JPEG2000压缩算法去量化处理方法

随着空间技术的发展,空间遥感图像的数据量呈几何级数增加。为了满足JPEG2000星载遥感图像压缩系统的实时性要求,不仅需要设计高速处理硬件系统,还需要对压缩算法进行优化和改进。分析了离散小波变换后拉伸提升算法和JPEG2000量化算法,提出了一种基于离散小波变换后拉伸提升算法的去量化处理方法,该方法可去除JPEG2000压缩算法中的量化过程,减少压缩算法的运算量。介绍了该方法的基本原理和定点实现。实验结果表明,应用该方法可以使JPEG2000压缩算法中拉伸和量化过程实现的时间降低50％。     

基于小波变换视频压缩的雷达信号远程传输系统

论述基于小波变换视频压缩的雷达信号远程传输系统的系统结构、工作原理及效能分析,给出了数据采集、雷达视频信号的小波子带编码压缩算法和E1接口等系统主要组成单元的设计方法,介绍了雷达视频信号的小波子带编码压缩算法使用的二维小波核滤波器组、自适应量化器、游程编码和霍夫曼编码的工作过程,最后给出了应用结果。     

基于提升方法的整数小波在DSP上的实现

在理论上探讨了基于提升框架的整数小波变换(IWT)及其硬件实现问题,并在TI公司的TMS320C6000DSP上实现了图像处理中两种常用滤波器LEGall(5,3),Sweldens(13,7)提升结构的整数小波变换,同时在DSP上对上述滤波器实现了滤波器组(FBS)方法的离散小波变换(DWT).将提升方法的IWT同FBS方法的DWT在硬件上的运行时间作了比较.结果表明,IWT的运行速度比DWT的运行速度快.本结果可用于评价DSP在图像编码中的运行情况,也可估计出采用此种算法每秒能处理的图像数目.理论和实验均表明,基于提升方法的整数小波变换是一种运行速度快,易于硬件实现,并能实现图像无损压缩的算法.     

基于信道估计的RS纠错编码改进算法的设计与实现

提出了一种基于信道估计的RS纠错编码改进算法，该算法可以自适应地根据外界条件和环境对传输信道的干扰变化实时地调节编码系统的数据冗余量。仿真与完整的分析结果证实了该改进算法有效地改善了RS编码算法的传输效率；并且通过实际应用表明：良好的性能，高容错性适应于该通信系统的多种传输信道，具有很强的实用性。     

基于多波段预测的高光谱图像分布式无损压缩

提出了一种基于分布式信源编码的高光谱图像无损压缩算法,用于星载高光谱数据的有效压缩.为充分利用高光谱图像较强的谱间相关性,引入多波段谱间线性预测方案获取当前编码块的预测值,有效降低了编码块的最大预测残差值.在此基础上,根据最大预测残差值确定编码块各像素所属陪集的索引,通过传输每个像素所属陪集的索引代替预测残差,实现高光谱图像压缩.对星载可见/红外成像光谱仪(AVIRIS)获取的高光谱图像进行实验,并与已有的典型算法进行比较,结果显示该算法能够取得较好的无损压缩效果,同时具有较低的编码复杂度,适用于星载高光谱图像的无损压缩.     

星载遥感图像JPEG2000压缩算法的去量化

随着空间技术的发展,空间遥感图像的数据量呈几何级数增加.为了满足JPEG2000星载遥感图像压缩系统的实时性要求,提出了一种对压缩算法进行优化和改进的方法.分析了离散小波变换后拉伸提升算法和JPEG2000量化算法.然后,通过一个新的拉伸量化因子将量化过程与后拉伸小波变换中的提升过程结合起来,减少了JPEG2000压缩算法的量化操作.最后,介绍了去量化处理方法的定点实现.实验结果表明:应用去量化处理方法可以使JPEG2000压缩算法中拉伸和量化过程所需要的时间降低50%,提升了JPEG2000星载遥感图像压缩系统的实时处理能力.     

星上多通道遥感图像的实时合成压缩

针对星上图像整合电路工作频率过高而造成的成像系统工作不稳定的问题,讨论了相机结构的改进,提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）平台实现星上时间延迟积分CCD（TDICCD）遥感图像实时合成压缩的方法。介绍了星上多通道遥感图像实时合成压缩的原理。针对TDICCD线阵推扫成像模式的特点,使用改进的JPEG-LS压缩算法;通过自适应量化动态地控制码率,在FPGA硬件平台上实现了图像数据的实时合成压缩。试验验证结果表明,在无损压缩和2倍压缩时,系统主时钟从原来的100 MHz分别降低为80 MHz和64 MHz,整合电路的工作稳定,恢复图像的峰值信噪比（PSNR）满足大于80 dB的要求。提出算法的存储量小,处理每行的平均时间为57.5 μs,小于相机的最小行周期63 μs,满足实时性要求。本文系统可靠性高,算法稳定,实现了星上多通道时间延迟积分CCD相机内部的实时合成压缩。     

航空视频图像的实时压缩算法

提出一种航空视频图像快速编码方案,在工控计算机上实现两路PAL制式彩色视频的同时实时压缩存储。方案选择离散余弦变换（DCT）来对图像去相关性,在比较各种DCT方法后,选择AAN算法进行优化改进,并给出优化的依据。方案同时优化了可变长编码(VLC)中VLC表的检索方式。通过对视频压缩算法中运算量最大的这两个算法模块的优化改进,在P4 3.0G处理器上实现8ms内压缩一帧768x576彩色图像。算法在32:1的压缩比下,PSNR值为30.18,接近小波压缩算法在该压缩比下的PSNR值,同时保证压缩质量。实验结果表明编码方案在压缩速度、压缩率与压缩质量三者间取得平衡,能很好的满足航空视频图像实时压缩的应用。     

基于提升方案与SPIHT算法相结合用于图像的无损压缩

研究了基于提升方案的CDF(m,n)双正交小波变换结合SPIHT应用于图象无失真压缩编码的方法.实验结果表明,基于提升方案和整数运算的CDF(m,n)变换是整-整可逆变换,CDF(2,n)的无失真压缩性能好于流行的Huffman、WinRar、Raw+WinZip、JPEGLS.压缩比分别比上述编码方法提高了62%,47%,44%,32%左右.运算速度快,便于硬件实现.     

一种制造资源的XML数据编码方案

针对目前制造资源集成中采用的XML数据编码方案空间效率不高,处理复杂等问题,提出了一种位模式编码标识机制,并以此为基础设计了基于位模式的编码方案,该编码方案具有字典有序性、确定性和压缩性,满足高效XML编码方案的要求,给出了层标识编码算法以及静态解析和动态更新时的编码生成算法。     

基于FPGA的数据采集与压缩系统

针对某些特殊的测试试验,既要求测试系统微体积、低功耗,还要求记录大量数据的问题,提出基于FPG-A的数据压缩解决方案.介绍了LZW压缩算法的基本理论及其用FPGA硬件实现的方法.数据采集部分用FPGA实现对模数转换器的控制、负延迟技术和内外触发可编程控制技术.大量的实验表明,系统工作稳定、压缩速度快(8MByte/s以上)、对实测数据的压缩效果好(25％左右)、工作时电流小(37 mA),实现了速度、性能、功耗三者的统一.