整数5/3小波变换的VLSI结构设计

在JPEG 2000中,无损图像压缩是采用整数5/3小波变换实现的.JPEG 2000也给出了5/3小波基于提升方法的算法.对提升方法的整数5/3小波变换算法进行了研究,针对二维的变换提出一种VLSI结构.该结构由4个模块构成,模块之间并行运行,模块内部采用流水线技术.对多级变换,级间的运算还可交叉,体现了提升方法的优势,较大地提高了硬件效率.其主要优点是消耗资源少且运算速度高,同时也适用于其他整数小波变换.     

应用于JPEG2000的5/3提升小波的VLSI结构设计

提出一种基于提升算法（lifting scheme）实现JPEG2000编码系统中的二维离散小波变换（Discrete Wavelet Transform）的并行阵列式的VLSI结构设计方法.该结构由一个行处理器和一个列处理器组成,行、列处理器通过时分复用同时进行滤波,用优化的移位加操作替代乘法操作,采用嵌入式数据延拓算法处理边界延拓.整个结构采用流水线设计方法,减少了运算量,提高了硬件资源利用率,该结构可应用于JPEG2000图像编码芯片中.     

二维离散小波变换的FPGA实现

提出了一种二维离散小波变换的FPGA实现方法,并对设计结果进行了功能和时序仿真。本设计方案不仅可以满足实时性的要求,而且采用模块化设计,可以实现多级小波变换。     

二维5／3小波变换在并行计算单元中的设计实现

本文提出了一种针对整数二维5/3小波提升算法的并行计算设计方案,其整体结构具有行变换与列变换之间并行计算、数据分组输入、不同行变换（列变换）之间并行计算的特点．文中重点介绍了该小波提升算法的取整处理模式、算法改进和硬件设计实现等方面．本文结构平均每周期输出2个变换结果,完成对N × N大小图像的处理需花费大约N2/2个时钟周期,同时在FPGA中实现最高同步时钟频率394．415M Hz     

基于FPGA的IHS和提升小波变换的图像融合实现

在分析IHS和提升小波变换图像融合算法理论的基础上,给出了一种基于FPGA的该图像融合算法的设计实现。该设计首先对IHS变换模块进行了硬件实现构造,然后设计了多级小波提升模块以实现图像融合质量和小波分解层数的合理匹配。实验结果表明,采用本设计方法进行图像融合,误差小、精度高,融合效果优良,能够在FPGA上实现以满足图像实时处理的需求。     

图像的提升小波变换的FPGA实现

由2D图像转换到3D图像,关键是从原始已知的2D图像(images of limited depth of field(DOF))中生成深度图像。文章提出的是如何在FPGA上实时的对图像进行小波分析,以便后续利用小波分析的结果得到深度图像。与传统的卷积方法相比,该硬件框架提升了运算速度,简化了结构。     

基于5/3提升小波变换的心电信号压缩算法及VLSI实现

小波变换的应用越来越广泛,但小波变换的硬件实现成为小波变换实时应用的一个关键问题.根据提升小波变换的框架结构,以小波子带系数自适应编码为核心,研究了基于5层5/3提升小波变换及其反变换的ECG信号的压缩算法及其FPGA实现.系统设计采用Verilog HDL语言和流水线设计方法,提高了硬件资源的利用率.系统实现选用Altera公司CYCLONE EP2C35F672C器件,并采用MIT-BIH数据库中的ECG信号进行测试.该心电数据压缩算法在均方误差可控的范围内算法获得了较大的压缩比,并利用设计的硬核实现了信号的重建.实验证明,该算法用于心电数据压缩是切实可行的,完全满足实时处理要求.     

基于提升算法的离散小波变换FPGA实现

离散小波变换是当今许多图像处理和压缩技术的基础,并得到了广泛的应用.本文以4阶Daubechies小波为例阐述基于提升算法的离散小波变换的原理,并给出其硬件实现架构,然后进行仿真,将仿真结果与Matlab软件实现结果进行比较,结果表明硬件实现与软件实现基本一致,该硬件架构与基于传统的卷积方法实现相比,可以减小硬件实现面积,并利用插入流水线寄存器的方法,缩短关键路径,提高运算速度.     

二维离散5/3小波变换并行VLSI结构设计

提出了一种基于提升算法的二维离散5/3小波变换(DWT)高效并行VLSI结构设计方法。该方法使得行和列滤波器同时进行滤波,采用流水线设计方法处理,在保证同样的精度下,大大减少了运算量,提高了变换速度,节约了硬件资源。该方法已通过了VerilogHDL行为级仿真验证,可作为单独的IP核应用在JPEG2000图像编、解码芯片中。该结构可推广到9/7小波提升结构。     

小波提升算法及其在图像处理中的应用

小波提升算法是一种新的双正交小波构造方法，通过预测算子，确定高频信息，并初步确定低频信息，然后通过更新算子，对初步确定的低频信息进行修正，从而确定低频信息。它在空域对信号进行变换，完成了对信号频域的分析。在图像处理中，基于离散小波变换的提升算法比传统的卷积算法运算简单，实时性好，易于实现，因而被新一代图像压缩标准JPEG2000所采用。文中简要介绍了小波提升算法的原理，分析了其特点，并介绍了JPEG2000标准中采用的W5／3、D9／7两种小波的提升格式和实现算法。     

基于LS9/7小波的图像压缩算法研究

提出了一种基于提升格式小波的SPIHT图像压缩算法,该算法采用LS9/7进行小波变换,然后采用SPI-HT算法对变换系数进行编码,可实现任意码率的压缩.该算法具有运算简单,编码速度快等优点.实验结果表明,设计的算法是一种有效的图像压缩算法,能实现图像的快速压缩编码,其图像编解码时间和重构图像质量均优于原算法.     

Implementation and Comparison of the 5/3 Lifting 2D Discrete Wavelet Transform Computation Schedules on FPGAs

The suitability of the 2D Discrete Wavelet Transform (DWT) as a tool in image and video compression is nowadays indisputable. For the execution of the multilevel 2D DWT, several computation schedules based on different input traversal patterns have been proposed. Among these, the most commonly used in practical designs are: the row–column, the line-based and the block-based. In this work, these schedules are implemented on FPGA-based platforms for the forward 2D DWT by using a lifting-based filter-bank implementation. Our designs were realized in VHDL and optimized in terms of throughput and memory requirements, in accordance with the principles of both the schedules and the lifting decomposition. The implementations are fully parameterized with respect to the size of the input image and the number of decomposition levels. We provide detailed experimental results concerning the throughput, the area, the memory requirements and the energy dissipation, associated with every point of the parameter space. These results demonstrate that the choice of the suitable schedule is a decision that should be dependent on the given algorithmic specifications.

基于提升小波变换对音乐信号压缩的研究

用提升方法构造传统小波,并将构造后的提升小波用于音乐信号压缩中。对一段音乐信号通过提升小波分解。并分别基于提升格式下的haar,dbN,symN小波对音乐信号进行压缩。观察仿真结果,对比基于提升小波进行压缩后的效果．得出压缩的较佳方案。再通过小波变换对音乐信号的压缩,得出基于提升小波变换的优点。     

基于提升小波变换的雷达视频数据实时压缩算法

雷达视频数据压缩具有大数据量、需要高保真度和实时处理的特点.而现有的一些高保真数据压缩算法都比较复杂,不能满足实时处理的要求.已有的硬件实现算法虽然可以实时处理,但其保真度差,同时难以调整压缩比.通过对实际雷达视频回波数据的分析,表明该数据具有相关性强、相关长度短的特点.在此基础之上,本文提出了一种基于提升格式5-3小波变换和简单的Golomb-Rice编码方法的压缩算法,该算法具有低复杂、高保真的特点,并对算法的运算量进行了详细地分析.实测实验表明,通过软件方式实现该算法即可满足雷达视频数据实时压缩的要求.最后,该算法已被成功应用到雷达海情记录系统中.     

双运算核提升小波变换的FPGA硬件实现

应用提升方法实现了双正交小波变换.给出了应用因式分解法,将传统小波滤波器分解为基本提升步骤的推导.采用双运算核在FPGA硬件平台上实现小波变换模块.采用单一时钟,在不增加系统设计复杂性和功耗的情况下,使得系统达到实时处理的要求.系统通过仿真验证,工作稳定可靠.     

双正交小波提升系数的递推算法与实现

根据双正交小波提升格式的特点,为了得到快速提升小波变换的系数,提出求解提升系数的递推算法。该方法基于前向小波变换的预测和更新过程的递推式,与给定双正交小波滤波器比较系数,求得小波提升系数和尺度系数。实例证明,无论是先预测后更新的提升格式,还是先更新后预测的提升格式,均可用此法求解提升系数。在Matlab7.0平台上,用递推算法编程实现db5.3小波转换成提升格式,完成图像的三级分解。     

一种基于提升小波的快速图像融合算法

提出了一种基于提升小波变换的快速多聚焦图像融合方法。首先利用提升小波算法将原始图像分解为四个子带:LLLHHLHH后将代表三个方向高频细节子带LHHLHH采用提升小波反变换,以获得各方向子带的高频细节图像,采用高斯核权重算法计算所得到的高频细节图像的非均匀加权区域能量,再根据基于能量的图像融合规则得到最终融合图像。对比了几种多聚焦图像融合方案的性能,实验结果表明,在融合效果相当的情况下,文中方法比现有方法在处理速度上有明显的优势。     

基于小波变换与FPGA/CPLD的视频采集压缩系统的设计

介绍了一种基于小波变换及FPGA／CPLD的视频采集压缩系统的实现方案，他适用于多种图像处理及相关领域。文中给出了硬件实现框图，具体讲述了FPGA／CPLD对双帧缓存的读写控制，以及基于小波变换的视频压缩算法DSP实现。     

基于整数提升小波变换的彩色图像零树编码算法

提出了一种易于硬件实现的低存储量，高压缩性能的基于整数提升小波变换的彩色图像无链表SPIHT零树编码算法，该算法采用了一种低频子带优先的线性指针扫描顺序和不同于Wen-Kuo Lin提出的无链表LZC算法的状态比特表及零树分割策略，实验结果表明作者提出的算法在性能上（PSNR）比LZC高约0．5dB左右，和SPIHT算法相比具有同样的压缩性能，但更易于硬件实现。