基于FPGA的HEVC熵编码语法元素硬件加速设计

高效视频编码标准(HEVC/H.265)是目前国际市场上广泛采用的视频编码标准。基于上下文自适应二进制算术编码(CABAC)作为HEVC熵编码的核心编码方式,通过建立更加精准的概率模型,提高了算术编码的压缩效率。此外,HEVC定义了更多种类的语法元素并建立更复杂的编码结构,进一步减少信息冗余,从而降低了码率。然而,语法元素作为CABAC的输入,其预处理过程的高复杂性,增加了硬件并行难度,导致熵编码硬件的吞吐率难以提高,成为HEVC编码器实现更高分辨率实时编码的瓶颈之一。为了进一步加快熵编码模块的速度,本文设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高吞吐量CABAC熵编码架构。该架构提出的预头信息编码、上下文模型初始化和编码单元(CU)结构优化策略,可以加快语法元素的产生,以供自适应二进制算术编码器使用;通过高效的残差编码架构和部分上下文索引流水计算方案,在保持高吞吐量的同时,可以减少由复杂计算带来的路径延迟,提高工作频率。本设计使用90 nm标准单元库进行综合,共使用了2.099×10^(4)个逻辑门数,工作频率可以达到200 MHz。本文对HEVC官方提供的视频序列进行仿真测试,统计了在不同量化参数(QP)下编码1个编码树单元(CTU)所需要的时间,实验统计数据表明,本文设计使得编码1个CTU的时间平均节省了38.2%。

基于自同步混沌流密码的HEVC视频ROI加密算法

在公共网络上广泛传播的视频不可避免地包含有隐私信息。为此很多针对视频的加密方案相继提出。文章针对HEVC视频感兴趣区域(ROI)提出一种自同步混沌流密码加密算法,以人脸所在区域作为感兴趣区域为例,实现对HEVC视频隐私区域的保护。首先,根据动力系统反控制原理,构建出无简并三维离散超混沌系统。在此基础上,提出一种自同步混沌流密码系统。然后,对HEVC视频ROI实现加密,具体如下。对于HEVC视频序列中的I帧,检测人脸所在区域并作为ROI;对于P帧,则利用视频流中压缩域信息追踪ROI。并将ROI信息转化为Tiles索引。利用自同步混沌流密码系统生成的伪随机序列对Tiles索引以及Tile内的语法元素MVD符号位、MVD值和QTC符号位进行加密。解码端的解密算法也同时详细给出。同时,借助补充增强信息(SEI)实现编解码端对ROI信息的同步。实验结果验证了所提方案的有效性。最后,对所提方法的性能和安全性进行了分析,并对所提方法的嵌入对编码器所带来的影响进行了讨论。

城市空间意象的句法表达方法探讨

通过对城市意象理论与空间句法原理的简要叙述与比较,揭示出两者之间内在必然的关联,提出城市空间意象的句法表达新方法,指出句法之轴线(axial line)与视域(isovists)是适宜的空间元素描述符,并分别从凯文·林奇城市空间意象五元素之道路、节点、区域、标志、边界的句法表达进行详尽论述。为证实空间句法提供了更客观和高效的意象研究方法,而且对凯文·林奇方法补充的是,句法通过其轴线与视域的关联,可进一步揭示城市意象五元素之间的关系。

基于Blowfish的HEVC高效选择性加密方案

为防止实时视频信息被非法获取,提出了一种基于H.265/HEVC视频编码标准的HEVC视频图像选择性加密方案。选择熵编码过程中对运动加密影响较大的MVD符号位,RFI,MVP索引和对纹理加密影响较大的变换系数符号位量化参数后缀,以及变换系数后缀等语法元素,在此基础上,运用Blowfish加密算法对视频图像进行选择性加密。实验结果表明:该方案在对视频视觉信息产生极大扰乱的同时,能保证视频格式的兼容性、加密视频的安全性和视频编码的高效性。

英汉运动事件路径语义的句法研究

本文基于Talmy对运动事件所作的图式语义成分分析，着重考察了荚汉路径语义的句法构形特点，依次比较了英汉在使用路径动词、空间介词、无背衬和有背衬小句以及有背衬动词提挈背衬数目这几方面的差别。文中量化分析揭示的差别为英汉语运动事件的类型学分类提供了重要证据，倾向于修正Talmy在这方面对汉语所持的观点。

乡村社区户外休闲空间及其要素研究

通过对案例中居民休闲行为的观察,甄别了乡村社区中的主要休闲空间,并分析了构成乡村社区休闲空间的四大要素。结果表明,道路和交叉口、全民健身广场、商店的室内外空间以及住宅的门口空间是乡村社区的主要休闲空间;而有事可做、碰面的机会、开敞的视野以及恰当的遮蔽物是构成乡村社区休闲空间的四大要素;研究同时证明了空间组构在居民休闲空间选择上的重要影响——乡村社区中的公共休闲空间均位于乡村社区户外空间中整体结合度的最高值附近。

基于层叠模型细粒度情感要素抽取及倾向分析

针对商品评论中的细粒度情感要素抽取问题,提出基于条件随机场模型(CRFs)和支持向量机(SVM)的层叠模型.针对情感对象与情感词的识别,将评论的句法信息、语义信息等引入CRFs模型,进一步提高CRFs特征模板的鲁棒性.在SVM模型中,引入情感对象和情感词的深层词义及情感词的基本情感倾向等特征,改进传统的词包模型,对〈情感对象,情感词〉词对进行细粒度的情感分类判断,从而获得商品评论中的情感关键信息:(情感对象,情感词,情感倾向性)三元组.实验表明,文中的CRFs和SVM层叠模型可提高情感要素抽取与情感分类判断的准确性.

H.264熵解码器的研究与实现

在H.264/AVC标准中,基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC)解码算法的复杂度较高。为此,提出一种基于熵解码算法的新型熵解码器,在对视频压缩码流实现熵解码的过程中,引入并行处理方式,并改进二叉树法。通过采用QuartusⅡ7.2版环境波形仿真和FPGA硬件实现方法进行实验,结果表明该熵解码器在硬件资源节省和解码速度方面具有较好的性能。

青岛市历史街区街道结构与旅游要素空间分布关联研究

运用空间句法分析青岛市历史街区街道结构,核密度法刻画旅游要素分布特征,利用双变量相关分析法研究二者在不同尺度下的关联关系.研究发现:历史街区街道结构在不同尺度下具有一定差异,随着尺度不断扩大,整合度、街道密度高值核心区域向四周延伸,选择度由小范围高值核心区域转变为贯通各历史街区之间及内部的交通干道.不同尺度下整合度、街道密度与旅游要素分布关联程度存在差异,800 m尺度下关联性最高;历史街区与各类旅游要素分布相关性也存在差异,与餐饮类要素相关程度最高,与景点无相关性.选择度与旅游要素分布相关性较弱.

一种新型H.264 CABAC编码器硬件结构设计

提出一种基于H.264的上下文自适应二进制算术编码器硬件设计方法。本设计中包含一个由二进制化以及上下文模型组成的14组并行上下文对产生器,一个抓取邻近区块数据的三级流水线结构以及一个内含前馈处理且融合三种模式的四级流水线结构的算术编码器。该算术编码器可以一个时钟处理一个位元;整个设计平均每个时钟处理0.77个位元。

句中语气词对句法位置的选择制约

单句中语气词能出现在以下句法位置上:主语和谓语之间、状语之后、述语和宾语之间、述语内部、述语和补语之间、双宾语之间、双重定语之间、名词性并列成分之后、动词性并列成分之后、形容词性并列成分之后、句子特殊成分之后。句中语气词的使用受语体因素的制约、结构的制约、音节的制约、口气的制约。句中语气词并没有表达语气的功能,只有预示停顿和表达口气的作用。

维族学生使用“把”字句遗漏语法成分分析及教学对策研究

"把"字句在汉语中属高频基本句式,但"把"字句特有的语用价值决定了其在结构和语义上都有诸多限制,致使维族学生在学习"把"字句时困难重重,尤其是遗漏现象比比皆是。对此,笔者对维族学生使用"把"字句的遗漏偏误(遗漏介词"把"、遗漏谓语动词、遗漏谓语动词后的补语及遗漏动词后的其他成分)从结构和语义方面进行了分析,并探索教学上的对策。

基于空间图式与空间句法的跨文化居住空间隐性要素归因——以历史国际社区鼓浪屿八卦楼为例

跨文化居住空间研究对于建筑学、人类学、社会学等学科发展具有重要意义。现有跨文化居住空间研究多侧重空间形式等显性要素而对空间类型所涉及的隐性要素关注不足,本文基于空间图式和空间句法展开定性和定量分析,旨在揭示跨文化居住空间的抽象秩序与意图、内在结构与逻辑。研究发现,跨文化形式的借用只影响居住空间的表层结构,而影响居住空间深层结构的仍然是本土的依靠情感和观念而形成的高于自身形式的逻辑原则。

沈阳新市府片区街区空间活力评价及优化提升策略

伴随我国城镇化水平的不断提高,城市空间品质和活力需求日渐凸显。城市发展评价也从经济排名逐渐转为面向城市活力、创新能力、宜居安全等方面的多目标评价。以沈阳市浑南区新市府片区街道的百度地图热力数据为基础,以空间句法模型为主要工具,分析了新市府片区的城市街道空间活力的外在表征、构成要素,并依据模型分析结果提出了街道活力提升的相关策略。

基于Logistic和Arnold变换的HEVC选择性加密方案

为了有效地保护视频信息,根据H.265/高效视频编码(HEVC)的特点,提出一种变换系数置乱和语法元素加密相结合的方案。针对变换单元(TU),利用Arnold变换对4×4大小的TU进行置乱,同时设计了一种移位加密器,根据TU的直流电(DC)系数近似分布规律对加密器进行初始化,并用Arnold变换生成加密映射对8×8、16×16、32×32大小TU的DC系数进行移位加密。针对熵编码过程中部分采用旁路编码的语法元素,利用Logistic混沌序列进行加密。加密后的视频峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)分别平均下降了26.1dB和0.51,压缩率仅降低了1.126%,也仅带来0.170%的编码时间增长。实验结果表明,在保证较好的加密效果、对比特率影响较小的前提下,所提方案具有较小的额外编码开销,适用于实时视频应用。

副动词与否定词не连用时所表示的语义功能及其副词化

众所周知 ,把语言作为交际手段来学习 ,只学习语言现象的外部形式、语法单位的特殊性是远远不够的 ,应该在言语中学会运用它。因此 ,本文就副动词与否定词не连用时所表现的几种语义功能形式及其向副词的转化作了一些探讨。以便在实践中能有指导意义 。

一种基于规则与句法合成的层次化语句分析识别算法

首先,在句子组织信息之间的结合度及基于规则、词性和词序对句法分析系统影响的基础上,提出一种基于规则的语句分析识别算法,能在大量文本中快速识别出正确句式;其次,在基于语句分析识别算法的基础上,提出一种基于规则与句法合成的层次化语句分析识别算法,以提高层次化句式识别检错的精度.实验结果表明,该算法平均精确率和平均召回率分别为84.65%和77.15%,相比于只基于规则的语句识别算法分别提高了11.79%和14.48%,证明了规则与句法合成的层次化语句分析识别的可行性.

协同副词对名词性成分的句法语义选择

协同副词的语义指向多个名词性成分,协同副词对名词性成分的要求在句法上必须是复数的,形式有有标记的和无标记的两种,语义关系有主从式和并列式两种;同时协同副词对名词性成分的语义有规约作用,名词性成分必须是有界的,且内部关系存在一个连续统:从典型的语义场到某种语义的相关性再到语用场的渐变过程。

一种高性能CABAC解码器结构

针对高清晰数字电视应用,提出了一种针对H.264标准的CABAC硬件解码器结构。通过高效的SRAM组织,在提高解码器访问SRAM的效率的同时减小了SRAM的面积。高效的解码器架构设计,使得每一个时钟周期可解码1bit的语法元素,与软件和现有解码器相比提高了解码速度。可以通过全硬件的方式解码基于主规范(main profile)的H.264码流,满足高清晰数字电视的要求。

“A死了”结构的语义语法分析

作动词使用的"死了"表示消失,失去生命;当它用于动词或形容词后面,不能单独使用,仅表示程度。对这种作为程度副词的"死了"进行了分析和解释,并对能够进入"A死了"结构的动词和形容词进行特点归纳和原因分析,得出了它们的语义特征,并分析了"A死了"结构的语法意义和语法功能。