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适于硬件实现的低复杂度图像压缩 被引量：14
1
作者 徐勇 徐智勇 +1 位作者 张启衡 赵汝进 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2262-2268,共7页
针对普通压缩算法和基于DSP或PC机的实现方法已不能满足高速和小体积图像压缩的要求,本文以硬件实现高速图像压缩为目的,提出一种基于5/3小波变换的低复杂度图像压缩算法。该算法首先采用3级二维小波变换去除图像相关冗余,并根据小波子... 针对普通压缩算法和基于DSP或PC机的实现方法已不能满足高速和小体积图像压缩的要求,本文以硬件实现高速图像压缩为目的,提出一种基于5/3小波变换的低复杂度图像压缩算法。该算法首先采用3级二维小波变换去除图像相关冗余,并根据小波子带的变换增益对其进行最佳量化,然后对量化后的LL子带进行二维预测,最后针对小波系数概率分布的特点,采用自适应零游程编码联合指数哥伦布编码实现图像压缩。该方法在保证较高压缩质量的同时,具有低复杂度和硬件易实现的特点,通过FPGA最快可实现高达175 Mpixel/s的超高速图像压缩,为高速图像压缩器件的研制提供了算法基础。 展开更多
关键词 图像压缩 小波变换 硬件实现 量化
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数字图像离散小波变换的原理与硬件实现分析 被引量：9
2
作者 孟军 魏同立 +1 位作者 吴金 常昌远 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期842-847,共6页
针对日益进步的图像变换编码技术 ,对目前已经纳入MPEG 4和JPEG2 0 0 0编码标准的采用离散小波变换进行数字图像编码的原理与硬件实现进行了综述介绍 .在分析小波变换快速算法的基础上 ,重点讨论了近 1 0年来所提出的各种离散小波变换... 针对日益进步的图像变换编码技术 ,对目前已经纳入MPEG 4和JPEG2 0 0 0编码标准的采用离散小波变换进行数字图像编码的原理与硬件实现进行了综述介绍 .在分析小波变换快速算法的基础上 ,重点讨论了近 1 0年来所提出的各种离散小波变换硬件实现的典型结构 ,在硬件资源与处理速度两个方面进行了比较 .对于变换后的系数量化 ,总结了几种基于嵌入式零树小波编码的算法 ,比较其峰值信噪比和编码时间 .相较于离散余弦变换进行图像编码 ,采用离散小波变换在压缩效率。 展开更多
关键词 原理 硬件实现 图像编码 离散小波变换 量化 数字图像处理
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CORDIC算法在DSP算法硬件实现中的应用进展 被引量：11
3
作者 李岩 汪海明 +2 位作者 郭士德 赵建业 余道衡 《现代电子技术》 2002年第6期85-89,共5页
CORDIC算法被广泛应用于数字信号处理算法的硬件实现中。由于它将许多复杂的算术运算化成简单的加法和移位操作 ,因此它在许多 DSP算法的硬件实现中都有着极为重要的意义。有了它 ,许多难于实现而又极具应用价值的算术函数的硬件实现成... CORDIC算法被广泛应用于数字信号处理算法的硬件实现中。由于它将许多复杂的算术运算化成简单的加法和移位操作 ,因此它在许多 DSP算法的硬件实现中都有着极为重要的意义。有了它 ,许多难于实现而又极具应用价值的算术函数的硬件实现成为了可能。本文首先介绍了 CORDIC算法的理论概要 ,然后给出了 CORDIC算法在国内外的应用现状。最后 ,给出了作者自行设计的基于 CORDIC算法的可参数化的 FFT模型。 展开更多
关键词 数字信号处理 CORDIC算法 硬件实现 DSP算法 应用 FFT模型
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助听器多通道宽动态范围压缩的低功耗硬件实现 被引量：3
4
作者 于增辉 黑勇 +3 位作者 薛金勇 于伽 陈黎明 周玉梅 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期106-111,共6页
多通道宽动态范围压缩(WDRC)是数字助听器听力补偿的常用算法,其增益计算涉及较多非线性运算(对数、指数),硬件实现功耗较大.为解决该问题,根据增益计算中声压级(SPL)检测的特点,提出一种基于查表法的多通道WDRC低功耗硬件实现方法,将... 多通道宽动态范围压缩(WDRC)是数字助听器听力补偿的常用算法,其增益计算涉及较多非线性运算(对数、指数),硬件实现功耗较大.为解决该问题,根据增益计算中声压级(SPL)检测的特点,提出一种基于查表法的多通道WDRC低功耗硬件实现方法,将信号的平均能量直接映射为线性刻度的增益,完全避免了非线性运算.并且,该方法采用合适的表格区间划分达到较小的误差;对查表结果进行递归平滑,抑制增益波动的同时,可灵活调整启动时间和释放时间.仿真表明,该方法得到的增益与直接计算的结果比较吻合,且波动较小.此外,因无需对I/O曲线作分段线性的约束,使该方法具有较大的配置灵活性.在SMIC的0.13μm工艺条件下,基于该方法完成了32通道WDRC的VLSI设计并流片.实测结果表明,该设计的功耗仅为19.2μW. 展开更多
关键词 数字助听器 多通道 宽动态范围压缩 低功耗 硬件实现 VLSI
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工作于CBC模式的AES算法可重配置硬件实现 被引量：5
5
作者 刘航 戴冠中 +1 位作者 李晖晖 慕德俊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第1期135-137,140,共4页
分组加密算法的工作模式选择对于敏感信息的安全至关重要。文中采用可重配置硬件设计了一个工作于CBC模式的AES核,并对关键单元的硬件设计进行了优化。仿真和实验测试结果表明,设计的AES核能够稳定地工作于CBC模式,实现对敏感信息的高... 分组加密算法的工作模式选择对于敏感信息的安全至关重要。文中采用可重配置硬件设计了一个工作于CBC模式的AES核,并对关键单元的硬件设计进行了优化。仿真和实验测试结果表明,设计的AES核能够稳定地工作于CBC模式,实现对敏感信息的高速加密处理。 展开更多
关键词 高级加密标准 密码分组链接 可重配置硬件实现
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适于硬件实现的无损图像压缩 被引量：13
6
作者 王建军 刘波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期922-928,共7页
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... 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;对于各高频子块,则使用提出的改进集合树分裂(SPIHT)算法分别进行量化编码。在改进的SPIHT算法中,通过加入A类集合的分类优化了码流输出;通过消除链表,降低了内存需求并避免了内存的动态管理;通过使用集合极值矩阵,避免了扫描过程中的重复判断,提高了编码效率。实验结果表明,与传统SPIHT算法相比,本文算法可使各国际标准测试图像的编码比特率均降低0.14bit/pixel以上,而编码速度提高3倍以上。该算法具有实时性高、内存需求低、适于硬件实现的特点。 展开更多
关键词 图像压缩 无损压缩 小波变换 SPIHT算法 硬件实现
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一种用于IPSec协议的AES算法可重配置硬件实现 被引量：3
7
作者 刘航 戴冠中 +3 位作者 李晖晖 苗胜 慕德俊 陆琛 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2005年第12期2082-2086,共5页
由于网络带宽的提高和IPSec协议的引入,有必要用硬件方式实现分组加密等计算密集型的任务以改善关键网络设备的安全处理性能和实时性.采用可重配置硬件,设计了一个用于IPSec协议的AES核;在对AES算法分析的基础上,对关键单元的硬件设计... 由于网络带宽的提高和IPSec协议的引入,有必要用硬件方式实现分组加密等计算密集型的任务以改善关键网络设备的安全处理性能和实时性.采用可重配置硬件,设计了一个用于IPSec协议的AES核;在对AES算法分析的基础上,对关键单元的硬件设计进行了优化.仿真和实验测试结果表明,本文设计的AES核在CBC工作模式下可以稳定地工作于52.6MH z,数据吞吐量达610M bps. 展开更多
关键词 网际安全协议 高级加密标准 硬件实现 现场可编程门阵列
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一种神经网络硬件实现的可重构设计 被引量：3
8
作者 万勇 王沁 +1 位作者 李占才 李昂 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第1期202-203,219,共3页
以BP网络为例,提出了一种可重构神经网络硬件实现方法。通过可重构体系结构、可重构部件的设计,可以灵活地实现不同规模、传递函数及学习方法的神经网络,从而搭建起神经网络快速硬件实现的平台。经过对一个模式识别问题的实现和测试,证... 以BP网络为例,提出了一种可重构神经网络硬件实现方法。通过可重构体系结构、可重构部件的设计,可以灵活地实现不同规模、传递函数及学习方法的神经网络,从而搭建起神经网络快速硬件实现的平台。经过对一个模式识别问题的实现和测试,证明了这种设计方法的可行性。 展开更多
关键词 神经网络 可重构 硬件实现 体系结构
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基于FPGA的BP神经网络硬件实现及改进 被引量：6
9
作者 杨景明 杜韦江 +2 位作者 吴绍坤 李良 魏立新 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第6期1733-1737,1773,共6页
针对现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现BP神经网络仍存在的激活函数实现困难及输入输出吞吐量不够等几个关键性问题,采用平滑插值法对S型激活函数做进一步改进,在中间数据存储中提出采用寄存器循环缓存方式,在网络搭建中利用高效的FPGA深... 针对现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现BP神经网络仍存在的激活函数实现困难及输入输出吞吐量不够等几个关键性问题,采用平滑插值法对S型激活函数做进一步改进,在中间数据存储中提出采用寄存器循环缓存方式,在网络搭建中利用高效的FPGA深度流水线技术实现网络的串并联。通过上述3点技术处理,进一步提高BP神经网络的运算速度。实验数据统计分析结果表明,网络与期望输出全部样本误差均小于0.01情况下,收敛速度几近超出软件实现速度3个数量级,为人工神经网络的硬件实现提供了理论依据。 展开更多
关键词 现场可编程逻辑门阵列 BP神经网络 流水线 硬件实现 循环缓存器
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n×m涡卷混沌吸引子的研究及硬件实现 被引量：4
10
作者 周武杰 禹思敏 徐伟 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期715-721,共7页
提出了产生n×m涡卷混沌吸引子的一种新方法,用三角波函数序列和阶跃函数序列构造网格多涡卷混沌系统,找出函数中平衡点和转折点的值,并对系统的基本动力学特性进行了研究,包括理论分析和计算机模拟仿真。用模块化的方法设计了现场... 提出了产生n×m涡卷混沌吸引子的一种新方法,用三角波函数序列和阶跃函数序列构造网格多涡卷混沌系统,找出函数中平衡点和转折点的值,并对系统的基本动力学特性进行了研究,包括理论分析和计算机模拟仿真。用模块化的方法设计了现场可编程门阵列(FPGA)硬件实验电路,给出了相关的实验结果。计算机仿真和FPGA硬件实验结果相吻合,由此证明了该系统的混沌特性。 展开更多
关键词 混沌 N × m涡卷混沌吸引子 三角波函数序列 阶跃函数序列 FPGA硬件实现
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RSA算法的硬件实现 被引量：2
11
作者 杨盛光 王晓蕾 +1 位作者 刘聪 高明伦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期313-316,共4页
随着计算机和Internet技术的飞速发展,数据在传输过程中的安全性越来越受到重视。对数据进行加密处理成为一种最有效的方法。RSA加密算法是一种值得信赖的算法,但速度太慢是其缺点,而用硬件方法实现恰好可以克服这个缺点。本文主要介绍... 随着计算机和Internet技术的飞速发展,数据在传输过程中的安全性越来越受到重视。对数据进行加密处理成为一种最有效的方法。RSA加密算法是一种值得信赖的算法,但速度太慢是其缺点,而用硬件方法实现恰好可以克服这个缺点。本文主要介绍了RSA算法的硬件实现。 展开更多
关键词 公 钥 加密/解密 算 法 硬件实现
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适于硬件实现的S盒构造方法 被引量：4
12
作者 杨宏志 韩文报 赵龙 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第3期674-676,684,共4页
有限域上的乘法求逆变换和仿射变换混合后良好的密码学性质是Rijndeal、Camellia、SMS4等分组密码算法S盒设计的基础,总结了三种分组密码算法的S盒密码学性质,在此基础上提炼出一类S盒的构造模型,并根据硬件实现的特点,利用循环矩阵给... 有限域上的乘法求逆变换和仿射变换混合后良好的密码学性质是Rijndeal、Camellia、SMS4等分组密码算法S盒设计的基础,总结了三种分组密码算法的S盒密码学性质,在此基础上提炼出一类S盒的构造模型,并根据硬件实现的特点,利用循环矩阵给出了一大批S盒。与Rijndeal算法S盒相比,此类S盒的密码学性质更加优良,同时硬件实现的资源开销与Rijndeal算法S盒大体相当。 展开更多
关键词 分组密码 S盒 硬件实现
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e^θ的CORDIC迭代初值选取策略及其硬件实现 被引量：5
13
作者 牟胜梅 杨晓东 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第6期79-80,共2页
CORDIC算法可通过简单的加法和移位操作计算基本的超越函数。对计算指数函数的CORDIC迭代表达式给出了两种不同思路的推导,并赋予不同意义的初值。对比表明,采用不同的迭代初值会影响硬件实现电路的复杂度和面积开销。对于只需计算的场... CORDIC算法可通过简单的加法和移位操作计算基本的超越函数。对计算指数函数的CORDIC迭代表达式给出了两种不同思路的推导,并赋予不同意义的初值。对比表明,采用不同的迭代初值会影响硬件实现电路的复杂度和面积开销。对于只需计算的场合,可使用特殊的初值对的硬件实现电路进行专门优化。 展开更多
关键词 CORDIC算法 指数函数 迭代 硬件实现
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基于特征值的多模式匹配算法及硬件实现 被引量：5
14
作者 彭诗力 谭汉松 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第1期148-150,共3页
针对当前各种模式匹配算法处理速率缓慢,无法满足高速网络入侵检测需求的现状,文章首次提出了一种全新的基于特征值的多模式匹配算法。该算法运用两次匹配的思想,并且由简单硬件实现,解决了多模式匹配算法很难用硬件实现的难题,大幅度... 针对当前各种模式匹配算法处理速率缓慢,无法满足高速网络入侵检测需求的现状,文章首次提出了一种全新的基于特征值的多模式匹配算法。该算法运用两次匹配的思想,并且由简单硬件实现,解决了多模式匹配算法很难用硬件实现的难题,大幅度地提高了系统的匹配速率。通过实验验证该算法完全可以满足高速网络中入侵检测、文本搜索、病毒扫描、信息查询等数据处理的要求。 展开更多
关键词 匹配算法 特征值 多模式匹配 硬件实现 入侵检测
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正则表达式匹配的高效硬件实现 被引量：7
15
作者 孙志刚 张子文 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第10期5-7,22,共4页
正则表达式具有编写简单和描述能力强的特点,在报文深度内容检测中得到了广泛应用。但是,由于处理复杂,基于软件的正则表达式匹配的实现难以满足大流量下报文的内容检测。本文首先对实现正则表达式匹配的多模式确定有限自动机(MPDFA)方... 正则表达式具有编写简单和描述能力强的特点,在报文深度内容检测中得到了广泛应用。但是,由于处理复杂,基于软件的正则表达式匹配的实现难以满足大流量下报文的内容检测。本文首先对实现正则表达式匹配的多模式确定有限自动机(MPDFA)方法进行研究,并基于该方法提出基于硬件实现报文正则表达式匹配的微引擎结构。最后,给出了我们基于AlteraCycloneIIFPGA实现的报文深度内容检查实现方案。其核心是四个实现正则表达式匹配的微引擎。测试表明,通过四个微引擎的并行处理可实现千兆以太网接口报文的线速内容检查。 展开更多
关键词 正则表达式 MPDFA 硬件实现 内容检测
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基于DSP的BP神经网络的硬件实现 被引量：3
16
作者 杨期鹤 曹年红 陆佶人 《信号处理》 CSCD 1998年第2期183-188,共6页
为了提高人工神经网络的运行速度，本文提出了采用多片TMS320C40构成的并行系统实现BP神经网络的具体方案，详细探讨了影响系统性能的各个因素，给出了系统性能的理论值，并且经过软件模拟证实了方案的可行性。
关键词 人工神经网络 并行算法 硬件实现 DSP
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蔡氏混沌电路硬件实现的容差分析 被引量：4
17
作者 罗荣芳 林土胜 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期13-17,30,共6页
基于混沌吸引子周期轨道理论和电路仿真技术,分析了蔡氏混沌电路系统随元件参数值变化的动力学特性,给出了电路参数平面上的混沌区域图.根据该混沌区域图,找到了系统产生双涡卷混沌吸引子且容差范围为最大时的元件参数标称值,同时计算... 基于混沌吸引子周期轨道理论和电路仿真技术,分析了蔡氏混沌电路系统随元件参数值变化的动力学特性,给出了电路参数平面上的混沌区域图.根据该混沌区域图,找到了系统产生双涡卷混沌吸引子且容差范围为最大时的元件参数标称值,同时计算出了元件参数标称值的容差范围.文中还给出了电路参数值的选择算法步骤,以便为混沌振荡电路的硬件实现提供理论指导. 展开更多
关键词 蔡氏混沌电路 容差分析 混沌吸引子 硬件实现
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基于Nios Ⅱ的脉冲神经网络硬件实现方法 被引量：2
18
作者 张文娟 王蕾 王连明 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期57-62,共6页
将脉冲神经网络的理论和算法应用于函数拟合研究,通过使用CycloneⅡEP2C35F672C8N型FPGA芯片和基本外围电路,并基于NiosⅡ软核技术,建立了脉冲神经网络硬件模型.以指数函数为例拟合曲线,系统训练结束后稳定误差可达到0.2.实验结果表明,... 将脉冲神经网络的理论和算法应用于函数拟合研究,通过使用CycloneⅡEP2C35F672C8N型FPGA芯片和基本外围电路,并基于NiosⅡ软核技术,建立了脉冲神经网络硬件模型.以指数函数为例拟合曲线,系统训练结束后稳定误差可达到0.2.实验结果表明,基于NiosⅡ的硬件实现方法能够成功地实现脉冲神经网络,为人工神经网络的研究提供了有效的仿真平台,同时该方法能够有效地模拟连续函数,扩展了神经网络的应用领域. 展开更多
关键词 脉冲神经网络 硬件实现 NiosⅡ 曲线拟合
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SURF算法并行优化及硬件实现 被引量：3
19
作者 赵春阳 赵怀慈 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期256-263,共8页
加速鲁棒特征（SURF）算法计算复杂度高、硬件实现需要大量的逻辑和存储资源, 且描述符构建过程难以并行实现、无法满足实时性要求. 针对上述问题, 提出一种SURF 算法的并行优化方法, 并给出基于FPGA 器件的硬件实现方法. 首先采用圆形... 加速鲁棒特征（SURF）算法计算复杂度高、硬件实现需要大量的逻辑和存储资源, 且描述符构建过程难以并行实现、无法满足实时性要求. 针对上述问题, 提出一种SURF 算法的并行优化方法, 并给出基于FPGA 器件的硬件实现方法. 首先采用圆形特征区域和径向梯度变换等方法实现旋转不变性, 达到取消主方向计算和特征区域旋转的目的, 实现SURF 算法从积分图像计算到描述符生成的全过程并行优化; 然后基于FPGA 器件, 采用多存储器和多路并行流水结构实时实现SURF 优化算法. 对比实验结果表明, SURF 优化算法的匹配性能与SURF 算法相当, 虽然匹配点数比SURF 算法低5%-20%, 但匹配正确率比SURF 算法高5%-10%; SURF 优化算法硬件实现仅采用13.5MHz的时钟, 对于分辨率为720×576 的视频流, 处理速度达到25 帧/s, 满足了实时性要求. 展开更多
关键词 SURF算法 并行优化 硬件实现 径向梯度变换 扇形分割
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粒子滤波硬件实现的快速残差再采样策略 被引量：2
20
作者 王来雄 陈养平 黄士坦 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第1期97-100,共4页
粒子滤波适用于非线性模型和非高斯噪声的目标跟踪,但其大计算量,限制了实时应用。硬件实现是解决此问题的有效途径。本文针对粒子滤波的第三个步骤-再采样的硬件实现,引入动态基准位置和动态阈值设置,将“粒子-标签”残差再采样的高效... 粒子滤波适用于非线性模型和非高斯噪声的目标跟踪,但其大计算量,限制了实时应用。硬件实现是解决此问题的有效途径。本文针对粒子滤波的第三个步骤-再采样的硬件实现,引入动态基准位置和动态阈值设置,将“粒子-标签”残差再采样的高效定点实现方法进行扩展,使其可以直接对非归一化的权值进行再采样。免去需要进行大量除法运算的权值归一化操作,提高粒子滤波的实时性。实验结果表明其有效性。 展开更多
关键词 粒子滤波 硬件实现 再采样 动态基准位置 非归一化权值
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