基于提升小波和混合熵编码的数据压缩方法

大型发电机组远程状态监测系统中实时数据的存储与网络传输对数据压缩和重构技术提出了较高的要求。文中给出一种提升小波变换与混合熵编码技术相结合的数据压缩方法。首先利用基于提升格式的双正交滤波器组对实时数据进行小波分解,然后对小波系数进行阈值量化,最后通过混合熵编码技术对保留的系数进行编码,以进一步提高压缩效率。对实际发电机组实时数据进行了压缩试验,结果表明,有损压缩技术和无损压缩技术的结合可以获得较高的压缩比,能够较好地满足大型发电机组实时数据的存储和传输需求,是一种有效和实用的实时数据压缩方法。

图像小波域视觉重要性顺序模型比特零树预测熵编码

本文研究一种静态图像小波（Ｗａｖｅｌｅｔ）域系数压缩方法，可以在任意给定比特数时获得一定视觉意义下的最佳图像质量。该方法根据图像小波分解和人类视觉（ＨＶＳ）的特点及其关系，对系数进行不同间隔的量化，并规定系数的视觉重要性顺序，结合零树数据结构，对系数进行该顺序的比特层零树扫描和预测，输出符号数据流，最后用自适应算术熵编码实现高效率编码。该方法易于用ＶＬＳＩ实现，输出比特率任意可调。计算机模拟结果显示，对于图像（Ｌｅｎａ２５６）在０．２～０．

基于熵编码的立体视频加密与信息隐藏算法

针对立体视频的安全性,该文提出一种基于熵编码的立体视频加密与信息隐藏算法。首先,结合立体视频编码结构,分析误差漂移的物理机制,并根据立体视觉掩蔽效应,确定左右视点的加密帧和隐秘信息待嵌入帧。其次,在基于上下文自适应二进制算术编码(CABAC)的熵编码中,通过等长码字替换技术,实现立体视频的加密和信息隐藏。实验结果表明,视频码流经加密与信息隐藏之后格式兼容、比特率不变,视频感知质量无明显下降,在计算复杂度和码率增加率上有显著优势。

基于小波变换和混合熵编码的山区格网DEM数据压缩

用信息论的观点对山区格网DEM数据进行了分析 ,发现山区DEM数据具有信息熵高、冗余度低的特点 ,从而导致了无损压缩方法———熵编码对其进行压缩的压缩比低。为了实现对DEM数据高效、高精度的压缩 ,笔者提出利用具有线性相位的双正交小波变换以及混合熵编码方法 (Huffman编码加游程编码 )对山区格网DEM数据进行压缩。实验结果表明 ,该方法在基本不损失DEM数据精度的情况下 ,可获得比无损压缩方法高得多的压缩比。

基于上下文的自适应二进制算术编码——一种适用于视频压缩的新型熵编码

CABAC是一种适用于视频压缩的高效熵编码技术。它采用上下文建模来降低符号间的冗余度;采用递归的二进制算术编码使输出码字的信息量逼近符号的熵率,并有利于实时视频编码;采用自适应机制对视频流进行实时统计特性的跟踪。实验表明,CABAC与UVLC相比,能非常有效地节省码率,但是其复杂度要高一些。

AVS1.0中熵编码技术的研究

对AVS1.0熵编码器的设计进行了介绍。在AVS1.0熵编码器中,对一个块的残差系数进行编码时,为了适应不同阶段的非零系数概率分布状况,通过前向预测建立了多张码表与之匹配,以达到基于上下文自适应的目的。还提出了一种新的前向预测机制,较传统VLC性能有显著的提高。

可伸缩视频码流的熵编码组合优化方法

分析可伸缩视频编码系统中由嵌入式零树编码生成的码流特征,提出一种利用最优预测估计思想将算术编码和游程编码相结合,实现熵编码优化的新方法。实验结果表明,该方法比传统自适应算术编码的效率提高了10%左右,达到了进一步压缩数据的目的。

高效的CABAC熵编码器体系结构

CABAC是H.264/AVC视频压缩标准主要档次中采用的熵编码机制,其压缩效率比基本档次采用的CAV-LC高20%。由于其中的上下文管理和算术编码需要进行很多存储器访问和ALU操作,CABAC计算复杂度较高,在传统的可编程器件中实现效率较低。本文设计实现了一种七级流水的CABAC熵编码器体系结构,通过将上下文存储器访问、算术编码和正规化、码流输出等任务均衡地分配到七栈流水线中,可以高效地进行二进制算术编码,最终实现每个节拍处理一个二进制符号。采用Verilog HDL语言实现该体系结构的RTL级模型,模拟结果显示其编码结果和J M10.2完全一致;在0.13μm CMOS标准单元工艺典型条件下进行综合,提出的流水线结构工作频率可以达到1.2GHz,从而可以满足RDO模式下SIF格式视频和非RDO模式下HD视频的熵编码需求。

CABAC熵编码机制下有效的变换域码率估计技术

CABAC是H.264/AVC视频压缩标准中采用的一种熵编码机制,结合RDO模式选择技术,可以降低20%的码率.在RDO模式选择过程中,需要对编码块的每一种候选模式进行熵编码以获得编码位数,这在很大程度上增加了视频编码的计算复杂度.为了避免复杂的Lagrange耗费计算,本文第一次提出了一种CABAC熵编码机制下的变换域码率估计方法,基于量化变换系数和运动向量差对熵编码位数进行估计.在此基础上,本文将码率估计技术应用在RDO模式选择中,提出了基于码率估计的快速模式选择算法,减少了模式选择的计算时间.模拟结果显示,本文提出的CABAC熵编码机制下的变换域码率估计技术在对编码性能影响不大的情况下,减少了模式选择中51%的率失真耗费计算时间,采用全搜索运动估计算法时,节省33%的总编码时间.

CAVLC编码算法及高速熵编码器的FPGA实现

H.264视频编码标准在基本档次和扩展档次采用基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC)熵编码方法,但标准并未明确规定CAVLC的具体编码方法。从CAVLC的解码原理出发,详细分析H.264视频编码标准中的CAVLC编码算法,提出一种应用于H.264/AVC标准的高速CAVLC编码器方案,设计中综合采用了多时钟域处理技术与并行处理技术,提高了系统的处理性能;通过算术运算替换部分静态码表,降低系统对存储资源的消耗。给出了各个功能模块的详细设计原理与FPGA硬件实现方法。FPGA实验验证表明,该方案编码系统时钟可达107.97MHz,编码时延小于36个时钟周期,能满足对高清、实时应用的编码要求。

基于提升小波的地形数据混合熵编码压缩与实时渲染

高分辨率地形高程和影像数据给交互式3维地形可视化应用带来沉重压力,主要体现在数据存储、调度传输及实时渲染等方面。该文设计一种基于提升小波变换与并行混合熵编码的地形数据高性能压缩方法,并结合图形处理器(Graphics Process Unit,GPU)Ray-casting实现大规模3维地形可视化。首先建立多分辨率地形块的小波变换模型来映射其求精和化简操作;其次,基于提升小波变换分别构建格网数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)和地表纹理的多分辨率四叉树,对量化后的稀疏小波系数引入并行游程编码与并行变长霍夫曼编码相结合的混合熵编码进行压缩;将压缩数据组织成多序列层进码流进行实时解压渲染。在GPU上基于统一计算设备构架(Compute Unified Device Architecture,CUDA)实现该文的提升小波变换与混合熵编码。实验表明,在压缩比、信噪比与编解码的数据吞吐量综合指标方面,该文方法优于其它类似方法。实时渲染的高帧率满足了交互式可视化的要求。

CAVLC熵编码器的FPGA高效实现

针对H.264标准中基于上下文自适应可变长编码(CAVLC)算法运算复杂度高、不易于实时实现的问题,提出了CAVLC熵编码算法的高效实现体系结构.该设计实现了对宏块数据经分解后的块流中不同类型数据块的编码,克服了传统方案中只能处理一种类型数据块的局限;提出在上游模块采用逆锯齿扫描替代锯齿扫描以省去逆序操作,在不增加上游模块运算量的同时提高了CAVLC模块的效率.现场可编程门阵列(FPGA)验证结果表明,该体系结构的编码系统时钟可达147.78MHz,编码的首次延迟为32个时钟周期,吞吐延迟为16个时钟周期,可以满足高清、实时应用的编码要求.

基于概率更新机制的自适应混合熵编码

在熵编码引入了一种概率更新的机制,记录每个语法元素的实时概率分布。将基于概率更新的Huffman码和结构码字有效结合,并根据各个语法元素的相关性选择最恰当的上下文模型,充分利用视频信号的多样性进行信息压缩。实验表明,此种基于概率更新的混合熵编码(PUAHC)算法的编码效率和编码复杂度皆介于UVLC和CABAC之间。

JPEG标准中熵编码模块的硬件实现

为了研究JPEG中熵编码模块硬件实现过程,概述了JPEG标准的熵编码原理.讨论了基于FPGA的熵编码器的功能,以及按功能划分的帧组装器、预解码器、熵编码模块和码流组装器4大模块的实现.同时针对直流系数差分编码和直接编码对水声图像的影响做了比较,结果表明直接编码对压缩比影响不大.对熵编码器进行了仿真验证,结果表明了本设计的正确性.

一种Alpha图像串匹配编码中熵编码的改进算法

在分析了Alpha图像的特征及其在串匹配编码过程中未匹配像素的分布情况之后,提出了一种Alpha图像熵编码的改进算法.该算法首先对未匹配像素进行滤波处理使其具有独特的分布性质,然后依据该性质进行分段编码以减少码流比特数,从而达到更好的压缩效率.实验结果表明,相比于LZ4HC,ZLIB,PNG等常用的压缩算法,改进算法具有编码效率高和复杂度低的优势.

图象ADCT混合熵编码方法

图象ＡＤＣＴ混合熵编码方法衡伟，富煜清，程时昕（东南大学无线电系，南京２１００１８）ＡＤＣＴ熵编码方法以其优异的性能，成为１９８８年ＪＰＥＧ建议的基本方法，它与预测法结合的ＡＤＣＴ熵编码方法被１９９０年通过的ＣＣＴＴＴＨ．２６１标准所采纳［１，２］．...

基于FPGA的AVS-P2熵编码器设计

本文重点研究了AVS-P2熵编码器的算法、结构以及利用FPGA实现的若干关键问题,给出了详细的块变换系数熵编码器硬件结构,并通过了仿真验证。实现中提出了一种新的2D-VLC码表存储结构和一种确定指数哥伦布码码长的方法,可以节省59%的码表存储空间和降低指数哥伦布码码长计算电路的硬件复杂度。

算术熵编码CABAC

文中研究基于上下文的自适应二进制算术熵编码(CABAC),并对其计算复杂度进行了深入的分析。CABAC被新一代视频编码标准H.264所采用,使得H.264的压缩性能得到极大提升。

航天遥测数据的自适应分区熵编码压缩

针对航天遥测数据在一个通道内以及不同通道间的非平稳性，提出一种自适应切换ＤＰＣＭ预测误差熵编码码表的无损压缩方法，简单而高效。

转置容错熵编码

为提高视频传输的鲁棒性,通过对容错熵编码(EREC)方法的研究,提出一种将数据块进行转置操作的容错熵编码(TEREC)方法。将数据进行空频变换编码,如小波变换或者离散余弦变换(DCT),优先传输所有数据块中的低频系数。由于变换后的低频系数对解码的重要性高于高频系数,在通过不等差错保护信道编码后,可以明显降低丢包造成的解码错误。容错熵编码和转置容错熵编码的对比结果表明,使用后者能使性能得到平均2dB的提高。