JPEG2000中的二进制算术编码及其DSP实现 被引量：7

1

作者 罗钧 张国彬 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期34-37,共4页

算术编码作为一种高效的数据编码方法在图像压缩中有广泛的应用。介绍了国际静态图像压缩新标准JPEG2 0 0 0中的自适应二进制算术编码技术。算术编码的工程实现需要高性能信号处理器的支持 ,研究了在TMS32 0VC5 40 2上实现二进制算术编... 算术编码作为一种高效的数据编码方法在图像压缩中有广泛的应用。介绍了国际静态图像压缩新标准JPEG2 0 0 0中的自适应二进制算术编码技术。算术编码的工程实现需要高性能信号处理器的支持 ,研究了在TMS32 0VC5 40 2上实现二进制算术编码的快速算法及优化汇编程序设计 ,证明了其硬件算法的实用性和高效率。该技术可实现对图像压缩编码 。 展开更多

关键词 JPEG2000 自适应二进制算术编码 DSP 图像压缩 数字信号处理

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H.264中二进制算术编码的硬件实现 被引量：1

2

作者 陈传东 陈新 《现代电子技术》 2007年第22期48-50,共3页

H.264标准中的二进制算术编码算法复杂,用软件实现起来速度慢,编码一个信号需要多个时钟周期。结合硬件实现特点,对算法流程进行合理优化,采用流水线设计方法,电路结构采用Verilog HDL进行RTL级描述,在Synplify平台上进行FPGA综合,介绍... H.264标准中的二进制算术编码算法复杂,用软件实现起来速度慢,编码一个信号需要多个时钟周期。结合硬件实现特点,对算法流程进行合理优化,采用流水线设计方法,电路结构采用Verilog HDL进行RTL级描述,在Synplify平台上进行FPGA综合,介绍了H.264中二进制算术编码的FPGA实现方案。编码速度达到1 b/cycle,工作频率达到75.7 MHz,完全可以应用于视频图像的实时编码中。 展开更多

关键词 二进制算术编码 H.264 CABAC FPGA

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自适应二进制算术编码的动态可重构实现研究 被引量：2

3

作者 刘尧 蒋林 +1 位作者 李远成 山蕊 《电子测量技术》 北大核心 2022年第19期50-55,共6页

针对H.266/VVC视频编码标准下的上下文自适应二进制算术编码器编码速度慢、资源开销大的问题,面向可重构结构依据算法的内在并行特性优化了编码架构,并基于动态可重构阵列处理器设计实现了CABAC编码器常规编码模式下的并行映射方法,阵... 针对H.266/VVC视频编码标准下的上下文自适应二进制算术编码器编码速度慢、资源开销大的问题,面向可重构结构依据算法的内在并行特性优化了编码架构,并基于动态可重构阵列处理器设计实现了CABAC编码器常规编码模式下的并行映射方法,阵列结构能够根据编码输入对优化后的算法进行动态重构,在避免专用硬件编码器较高的资源开销情况下利用软件重构的方法实现熵编码过程,保证编码准确性的同时提高了视频数据流编码效率,为此类运算密集型算法的硬件实现提供了更为灵活高效的参考途径。仿真结果表明,映射实现的编码过程中每个编码周期完成5个二进制序列的编码,平均编码效率达到384.13 Mbin/s。基于FPGA的测试结果表明,软件重构方法与专用硬件实现的编码器相比,资源开销降低且编码效率提升5.47%,与同类型可重构视频编码结构相比,编码效率提升7.03%。 展开更多

关键词 可重构计算 自适应二进制算术编码 并行映射 阵列处理器 熵编码

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基于HEVC的CABAC二进制算术编码器的FPGA实现

4

作者 王尧 汤心溢 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期335-339,347,共6页

本文基于H.265/HEVC视频编码标准,实现了CABAC编码中二进制算术编码器常规编码模式下的一种硬件流水线结构,根据算法特性设计并优化了编码器的硬件架构,将概率状态数据储存在SRAM中,并使用查找表优化概率估计更新运算;对编码数据进行打... 本文基于H.265/HEVC视频编码标准,实现了CABAC编码中二进制算术编码器常规编码模式下的一种硬件流水线结构,根据算法特性设计并优化了编码器的硬件架构,将概率状态数据储存在SRAM中,并使用查找表优化概率估计更新运算;对编码数据进行打包处理,简化概率估计更新带来的计算,以优化视频数据流编码速度;二进制算术编码采用多级流水线结构,支持四路并行编码。仿真结果表明,本文的硬件CABAC二进制算术编码器平均每时钟周期可以完成4个bin的编码,符合较高帧率的1080p视频实时编码要求。 展开更多

关键词 HEVC 熵编码 CABAC FPGA 二进制算术编码器

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基于动态LZW与算术编码的缓变信号无损压缩 被引量：4

5

作者 王怀光 张培林 +1 位作者 吴定海 李龙云 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第9期2742-2745,2756,共5页

为提高大型移动复杂装备分布式监测系统发动机状态数据的压缩率,利用缓变信号时间相关性,提出了基于动态规划LZW和算术编码的数据压缩方法。为进一步实现动态LZW编码压缩,提出了动态LZW与算术编码相结合的数据压缩算法。上述方法有效减... 为提高大型移动复杂装备分布式监测系统发动机状态数据的压缩率,利用缓变信号时间相关性,提出了基于动态规划LZW和算术编码的数据压缩方法。为进一步实现动态LZW编码压缩,提出了动态LZW与算术编码相结合的数据压缩算法。上述方法有效减少了信号的冗余度。仿真结果表明,相结合方法压缩率最高,但算法复杂度高;基于动态规划算术编码方法易于实现,水温、油温、油压压缩率均在60%以上,在分布式监测系统中得到应用。 展开更多

关键词 分布式监测 LZW算法 二进制算术编码 动态规划 缓变信号

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CABAC算术编码器硬件优化实现 被引量：1

6

作者 王瑞 姜宏旭 李波 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期678-682,共5页

为了解决上下文自适应二进制算术编码器(CABAC,Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coder)硬件实现吞吐率难以提高的问题,提出了基于数据流动态特性的电路优化方法.通过建立算法的数据流模型,提取出限制硬件实现性能的数据流反... 为了解决上下文自适应二进制算术编码器(CABAC,Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coder)硬件实现吞吐率难以提高的问题,提出了基于数据流动态特性的电路优化方法.通过建立算法的数据流模型,提取出限制硬件实现性能的数据流反馈环路.针对上下文环路,采用3条迭代周期不同的子环路更新具有不同依赖周期的上下文变量,提高了时钟频率和吞吐率;对于字节打包环路,通过提取一类可简化电路结构的数据元素,并为之构建快速旁路,增加了环路的处理速度.基于上述方法并辅以基本的电路优化手段,设计实现在现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)平台上频率可达309MHz,并且每个时钟周期处理一个编码符号. 展开更多

关键词 算术编码 上下文自适应二进制算术编码器 硬件结构 现场可编程门阵列

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并行可配置的HEVC熵编码的VLSI结构 被引量：4

7

作者 路伟 余宁梅 +1 位作者 南江涵 王冬芳 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第3期121-124,144,共5页

提出了一种并行的可配置HEVC熵编码的VLSI结构。通过对HEVC参考软件算法分析,针对HEVC中CABAC编码采用高度并行的语法元素处理方式,设计了针对CABAC中语法元素并行处理的硬件结构。同时采用可配置的PE-Array结构,在提高了吞吐率和计算... 提出了一种并行的可配置HEVC熵编码的VLSI结构。通过对HEVC参考软件算法分析,针对HEVC中CABAC编码采用高度并行的语法元素处理方式,设计了针对CABAC中语法元素并行处理的硬件结构。同时采用可配置的PE-Array结构,在提高了吞吐率和计算效率的同时,平衡了VLSI设计中面积过大的问题。在SMIC 0.13μm工艺库下,进行了逻辑综合,系统总门数为16.2 K,片上存储为20.8 KB。在时钟频率300 MHz下,可处理3 840×2 160@30 frame/s的视频序列。 展开更多

关键词 基于上下文模型的二进制算术编码 高效视频编码技术 可配置 超大规模集成电路

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JPEG2000编码系统研究及VLSI实现(英文) 被引量：2

8

作者 马涛 汶德胜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1011-1019,共9页

提出了一种JPEG2000编码系统结构和VLSI方案.该方案以小波子带为单位,多套并行处理.对JPEG2000标准中各个模块的算法进行了逻辑化简、并行编码等优化.如采用双行并行9/7提升小波分解,条带并行的比特平面编码,简化区间更新和并行归一化... 提出了一种JPEG2000编码系统结构和VLSI方案.该方案以小波子带为单位,多套并行处理.对JPEG2000标准中各个模块的算法进行了逻辑化简、并行编码等优化.如采用双行并行9/7提升小波分解,条带并行的比特平面编码,简化区间更新和并行归一化算术编码等.各模块均以流水线方式工作,其中的比特平面编码和算术编码采用异步流水线方式动态分配执行时间,加速比均接近于流水段数3.以图像信号产生板送入原始图像,编码后送入PC机进行码流截断和解压缩.该系统在各个压缩率下的信噪比与LuraWave商用压缩软件的差距均在0.8dB之内,可见改进后的算法可行且有效,像元时钟可达20MHz. 展开更多

关键词 JPEG2000 离散小波分解 比特平面编码 二进制算术编码 VLSI 异步流水线

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改进的CABAC与SPIHT编码算法研究

9

作者 解成俊 李修深 +2 位作者 闫肃 李慧珠 毕馨文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第5期160-162,212,共4页

为提高图像压缩效率,提出了分段自适应二进制算术编码CABAC与SPIHT算法相结合的混合编码算法,并从理论和仿真实验两个方面证明了该算法的有效性。根据SPIHT算法产生码流概率的特点及二进制熵编码的特性将SPIHT算法产生的二进制码流分为... 为提高图像压缩效率,提出了分段自适应二进制算术编码CABAC与SPIHT算法相结合的混合编码算法,并从理论和仿真实验两个方面证明了该算法的有效性。根据SPIHT算法产生码流概率的特点及二进制熵编码的特性将SPIHT算法产生的二进制码流分为符号和数据两段,并按照SPIHT编码阈值对数据码流再次分段,采用优化的CABAC对各二进制码流段分别编码,在不增加计算量的情况下能够得到更好的图像压缩效果。 展开更多

关键词 分段自适应二进制算术编码 改进的SPIHT 混合编码

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基于熵编码CABAC的信源信道联合解码器

10

作者 王粤 解蓉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1143-1148,共6页

H.264的熵编码都采用基于上下文自适应二进制算术编码(CABAC),能达到较高的压缩性能,但对信道误码非常敏感.文中提出了一种基于CABAC的算数码变长码联合解码算法,联合信源信道算数码解码之后的信息作为变长码的输入信息,再通过变长码格... H.264的熵编码都采用基于上下文自适应二进制算术编码(CABAC),能达到较高的压缩性能,但对信道误码非常敏感.文中提出了一种基于CABAC的算数码变长码联合解码算法,联合信源信道算数码解码之后的信息作为变长码的输入信息,再通过变长码格状图搜索获得最佳的符号序列.同时,在算数码解码部分可以利用变长码的码字结构信息来删除无效搜索路径,提高解码性能.仿真实验表明,该联合迭代解码算法明显优于传统的分离解码器. 展开更多

关键词 联合信源信道解码 上下文自适应二进制算术编码 变长码 高斯白噪声信道

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绝缘子泄漏电流的自适应SPIHT数据压缩 被引量：7

11

作者 朱永利 翟学明 姜小磊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期190-196,共7页

任何一串绝缘子故障都可能诱发电网事故,因此绝缘子的在线监测十分重要。为了发现绝缘子放电等异常,泄漏电流的采样频率须比较高,数据量大,这就要求对这些采样数据进行压缩。本文提出自适应SPIHT算法,该算法可以根据小波系数集合的显著... 任何一串绝缘子故障都可能诱发电网事故,因此绝缘子的在线监测十分重要。为了发现绝缘子放电等异常,泄漏电流的采样频率须比较高,数据量大,这就要求对这些采样数据进行压缩。本文提出自适应SPIHT算法,该算法可以根据小波系数集合的显著性自适应地进行集合划分,有效地减少了原始SPIHT算法判断集合中系数是否全部为0的次数,尤其适合压缩泄漏电流这类高噪声信号。针对泄漏电流周期冗余和高噪声的特点,本文利用自适应SPIHT和DPCM分别对泄漏电流的小波细节分量和近似分量进行编码。如果再应用上下文自适应二进制算术编码,那么编码性能还可以进一步提高。对绝缘子泄漏电流的实测数据检验了算法的压缩性能,和SPIHT算法相比,压缩性能显著提高。该算法同已有的用于电力系统数据压缩的二维算法相比,允许采完一个工频周期的数据后就进行压缩,更适用于实时或在线的场合。 展开更多

关键词 绝缘子泄漏电流 小波编码 SPIHT算法 二进制算术编码

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基于区间划分的快速重归一化算法 被引量：1

12

作者 任胜兵 江伟 +1 位作者 陈元 黄自武 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第2期439-442,共4页

重归一化是H．264／AVC标准二进制算术编码器的一个关键部分，在算术编码器中，重归一化计算量很大，严重制约了算术编码器的效率；同时重归一化算法是一个按位操作过程，很多情况下通过运行一次重归一化算法并不能完成重归一化操作，... 重归一化是H．264／AVC标准二进制算术编码器的一个关键部分，在算术编码器中，重归一化计算量很大，严重制约了算术编码器的效率；同时重归一化算法是一个按位操作过程，很多情况下通过运行一次重归一化算法并不能完成重归一化操作，因此消耗了大量编码时间。为了减少编码时间，针对影响重归一化速度的瓶颈问题，提出了一种基于区间划分的快速重归一化算法。根据重归一化循环次数提出六种不同的区间划分标准来去除H．264／AVC重归一化算法中消耗大量编码时间的按位操作过程；通过去除重归一化的循环过程，使得算法在单位时间内向编码流中输出更多的比特数，能够更好地满足实时性的要求。实验表明，快速重归一化算法在原重归一化算法基础上减少了21．9％-26．7％的重归一化次数和14．5％～33．7％的编码时间。 展开更多

关键词 二进制算术编码器 重归一化 按位操作 区间划分

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高清CABAC解码器的优化设计和实现 被引量：1

13

作者 陈杰 丁丹丹 虞露 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第23期273-276,共4页

针对基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)解码过程中数据依赖性强、并行度低的问题,提出一种优化的硬件结构来实现H.264/AVC高级档次高清视频序列的实时解码。该结构基于二级存储结构,采用语法元素合并和预测技术,对解码判决过程... 针对基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)解码过程中数据依赖性强、并行度低的问题,提出一种优化的硬件结构来实现H.264/AVC高级档次高清视频序列的实时解码。该结构基于二级存储结构,采用语法元素合并和预测技术,对解码判决过程进行优化并对反二值化模块的电路进行复用。测试结果表明,该系统在较小的面积下能达到较高的性能,在FPGA上可以满足高清视频序列的实时CABAC解码需求。 展开更多

关键词 H 264 AVC高级档次 视频编码 基于上下文的自适应二进制算术编码解码 二级存储结构

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基于多核处理器的HEVC解码器实现与优化 被引量：3

14

作者 唐飞 虞志益 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第1期75-80,共6页

为实现H.265/HEVC高清视频软件解码,提供HEVC并行解码的可行方案,提出并实现基于64核处理器的H.265/HEVC纯软件实时解码器。软件解码器被划分为熵解码(CABAC解码)、亮度反量化反变换、亮度帧内预测以及色度处理4个模块,各模块间以流水... 为实现H.265/HEVC高清视频软件解码,提供HEVC并行解码的可行方案,提出并实现基于64核处理器的H.265/HEVC纯软件实时解码器。软件解码器被划分为熵解码(CABAC解码)、亮度反量化反变换、亮度帧内预测以及色度处理4个模块,各模块间以流水线方式并行运行,多帧图像可同时输入处理器,实现帧间并行。实验结果表明,采用该方式实现的H.265/HEVC基本档次解码器在1GHz的测试条件下,最高达到了720p视频108帧/秒,1080p视频61帧/秒的解码速率。 展开更多

关键词 高效率视频编码 多核处理器 并行处理 上下文自适应二进制算术编码 熵解码 帧内预测

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