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嵌入式系统原理与设计 1

基于H.26L多参考帧运动估计的研究及其新算法

丛书名：电气与信息学科精品课程系列教材9dian qi yu xin xi xue ke jing pin ke cheng xi lie jiao cai

2011年

作者：苏曙光沈刚

本书系统地讲述了嵌入式系统的基础理论和概念，主要内容有ARM的体系和指令，微嵌入式控制器的结构原理及外围电路的设计方法，然后通过实例讲解如何进行系统设计。

ISBN: (数字)9787560971902

ISBN: (纸本)9787560971902

关键词：微型计算机系统设计

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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计算机工程 2005年第16期31卷 176-178页

作者：余胜生苏曙光周敬利华中科技大学计算机科学与工程系武汉430074

主要讨论了H.26L协议多参考帧运动估计的思想,提出了实现多参考帧运动估计的新算法。在传统的连续消除算法(SEA)基础上设计了“连续中心外螺旋搜索算法(SCOS)”。这个算法主要根据多参考帧特点改进了运动搜索的起始点设置方法和螺旋向... 详细信息

主要讨论了H.26L协议多参考帧运动估计的思想,提出了实现多参考帧运动估计的新算法。在传统的连续消除算法(SEA)基础上设计了“连续中心外螺旋搜索算法(SCOS)”。这个算法主要根据多参考帧特点改进了运动搜索的起始点设置方法和螺旋向外的搜索路径。通过采用这个算法,使得多参考帧运动估计不仅精度能和全局搜索(Full Search)相同,而且计算量缩短25%,时间缩短7%左右。

关键词：多参考帧运动估计连续消除算法连续中心外螺旋搜索算法 H.26L

视频解码计算复杂度的线性建模理论及在线预测方法

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计算机学报 2012年第10期35卷 2048-2062页

作者：田婷余胜生郭红星苏曙光华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074 华中科技大学软件学院武汉430074

视频解码是一类最典型的多媒体应用,其计算量大、耗能高.现代多媒体计算平台可利用视频解码计算复杂度固有的动态变化特征来自适应地调整所需计算资源,从而节省能耗,其前提是对视频解码计算复杂度进行准确估计.作者基于解码计算复杂度... 详细信息

视频解码是一类最典型的多媒体应用,其计算量大、耗能高.现代多媒体计算平台可利用视频解码计算复杂度固有的动态变化特征来自适应地调整所需计算资源,从而节省能耗,其前提是对视频解码计算复杂度进行准确估计.作者基于解码计算复杂度与帧长之间的线性关系,提出了一种利用状态变量法对解码计算复杂度进行理论建模和在线估计的方法.与传统的直接对帧长和计算复杂度之间的输入-输出依赖关系进行建模所不同,这里将视频解码系统表征为由视频内容特征的状态变化所驱动的系统.首先从语义层面对解码器各模块的解码复杂度进行分析,并导出各模块计算复杂度与语义参数间的依赖关系模型,总解码复杂度为各子模块的复杂度之和.经过化简得到解码计算复杂度与帧长之间的线性模型,其中模型系数为上述语义参数的函数,表征了视频内容特征的状态变化,被定义为状态变量.再结合压缩视频流中相邻帧语义参数之间的相关性,将系统状态方程定义为反映视频内容变化程度的分段线性函数.根据I帧和P帧状态轨迹特性及其在压缩码流中位置属性的不同,分别进行计算复杂度在线估计:对于I帧,采用统计分析方法获得其状态变量的均值并进行在线估计;而对P帧,则是在运行过程中利用状态方程对状态变量进行实时更新和计算复杂度估计.在基于SimpleScalar的软件仿真平台和基于DSP的嵌入式硬件平台上分别对H.264、MPEG-4压缩码流的解码计算复杂度进行在线估计,实验结果表明:对解码计算复杂度的平均估计误差在7%以内,预测精度非常高,而且状态方程更新过程简单,在线运行复杂度低,特别适用于嵌入式移动设备.

关键词：视频解码计算复杂度线性模型在线预测状态变量分析法

基于H.264低比特率视频流的半脆弱盲水印算法实现

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电子学报 2006年第1期34卷 40-44页

作者：曹华周敬利余胜生苏曙光华中科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430074

本文提出一种基于H·264低比特率视频流的半脆弱盲水印方法,通过在H·264特有的的帧内预测和运动向量预测中分别嵌入鲁棒水印和脆弱水印,达到版权保护和内容完整性认证的双重目的.通过在嵌入强度和预测模式选择的拉格朗日乘子中引入H·... 详细信息

本文提出一种基于H·264低比特率视频流的半脆弱盲水印方法,通过在H·264特有的的帧内预测和运动向量预测中分别嵌入鲁棒水印和脆弱水印,达到版权保护和内容完整性认证的双重目的.通过在嵌入强度和预测模式选择的拉格朗日乘子中引入H·264量化因子,增强了水印对重量化编码的抵抗力,取得更好的率失真平衡,减小水印嵌入对视频流比特率的影响.该算法可以实现水印的快速嵌入提取,满足视频实时处理的要求,实验结果证明了该算法的有效性.

关键词：半脆弱盲水印 H.264 低比特率拉格朗日函数

国产化背景下操作系统创新人才培养思考与实践

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高等工程教育研究 2022年第2期70卷 52-57页

作者：苏曙光沈刚邹德清华中科技大学软件学院华中科技大学网安学院

操作系统是信息技术的基础,也是国家信息安全的基石。操作系统国产化既是产业需求,更是国家战略需求,也正面临着创新人才严重短缺的困境。通过分析高校在操作系统人才培养上存在的不足,提出了创新人才培养的新目标和相应的四个层级能力... 详细信息

操作系统是信息技术的基础,也是国家信息安全的基石。操作系统国产化既是产业需求,更是国家战略需求,也正面临着创新人才严重短缺的困境。通过分析高校在操作系统人才培养上存在的不足,提出了创新人才培养的新目标和相应的四个层级能力需求,提出了以思政教育引导学生价值观与国家战略一致,同时从课堂内外、学校内外、理论与实践、过程与结果等四个维度分别通过优化产学研用协同育人环境、线上线下混合教学、跨课程综合实验平台、高水平学科竞赛等四个要素来提升创新人才培养质量。总结了软件学院、计算机学院、网安学院近三年在操作系统人才培养上的教改实践和经验,以期为我国高校培养操作系统高质量创新人才提供有益的参考。

关键词：创新人才培养操作系统思政教育产学协同育人学科竞赛混合教学

基于RTHAL的Linux实时性研究和实现

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计算机科学 2009年第7期36卷 270-272页

作者：苏曙光刘云生华中科技大学软件学院武汉430074

研究嵌入式Linux操作系统实时性的扩展和实现。提出通过在底层硬件和操作系统之间增加实时硬件抽象层的方式来扩充和增强Linux实时性能。该方法对操作系统内核只需做微小修改,就能达到既保持Linux现有功能和资源又兼有硬实时能力,其进... 详细信息

研究嵌入式Linux操作系统实时性的扩展和实现。提出通过在底层硬件和操作系统之间增加实时硬件抽象层的方式来扩充和增强Linux实时性能。该方法对操作系统内核只需做微小修改,就能达到既保持Linux现有功能和资源又兼有硬实时能力,其进程切换延迟仅为3微秒左右。讨论了对Linux和实时硬件抽象层两方面的扩展过程,同时还提出了如何有效利用两者间的缓冲区的方法。最后在嵌入式MPEG4流媒体系统中应用和测试了该方法,结果表明该方法实时性能优异,使用简单有效。

关键词：实时硬件抽象层实时性 Linux 实时视频编码

基于BERT的图像和文本多模态融合分类模型

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计算机应用 2023年第S1期43卷 39-44页

作者：李佳欣苏曙光华中科技大学软件学院武汉430074

在临床诊断过程中,医生会同时结合医学图像和病理报告文本综合判定病情。针对现有的人工智能(AI)辅助诊断系统未充分利用文本检查内容的问题,提出一种基于BERT模型的图文多模态分类模型(ITMMB),在特征层实现医学图像和病理文本的多模态... 详细信息

在临床诊断过程中,医生会同时结合医学图像和病理报告文本综合判定病情。针对现有的人工智能(AI)辅助诊断系统未充分利用文本检查内容的问题,提出一种基于BERT模型的图文多模态分类模型(ITMMB),在特征层实现医学图像和病理文本的多模态融合和分类。采用残差网络(ResNet)对图像预处理获得图像词嵌入向量,同时采用分词技术处理文本获得文本嵌入词向量,并将两类嵌入词向量送入BERT模型完成最终分类;此外,为适应BERT模型需要并获得更好的分类性能,优化了ResNet的残差模块、学习权重、损失函数和池化层。在Open Images数据集上的实验结果表明,与仅通过单一的医学图像或病理文本进行辅助诊断的模型相比,ITMMB的微平均F1分数分别提高38.76和4.66个百分点,能有效辅助医生临床诊断。

关键词：多模态融合残差网络图像分类文字分类特征提取 BERT

一种融合CNN和Swin Transformer的医学显微图像分割模型

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计算机科学 2023年第S2期50卷 1011-1018页

作者：孙开鑫刘斌苏曙光华中科技大学软件学院武汉430074

医学显微图像分割在临床诊断和病理分析中具有重要应用价值。然而,由于显微图像具有形状、纹理、大小等复杂的视觉特征,因此要精确分割显微图像是一项困难的任务。文中提出了一种新的分割模型UMSTC,该模型基于U型结构,并通过将U-net模型... 详细信息

医学显微图像分割在临床诊断和病理分析中具有重要应用价值。然而,由于显微图像具有形状、纹理、大小等复杂的视觉特征,因此要精确分割显微图像是一项困难的任务。文中提出了一种新的分割模型UMSTC,该模型基于U型结构,并通过将U-net模型和Swin Transformer模型进行融合来兼顾图像的细节特征和宏观特征,并保持建模完整性。具体来说,UMSTC模型的下采样部分采用Swin Transformer网络来优化其内含的注意力机制,以提取微观和宏观特征;上采样部分基于CNN网络反卷积操作,并通过残差机制接收和融合下采样阶段的特征图,以减小图像合成精度损失。实验结果表明,所提出的UMSTC分割模型比目前主流的医学图像语义分割模型具有更好的分割效果,其中mPA提高了约3%~5%,mIoU提高了约3%~8%,且分割结果具有更高的主观视觉质量和更少的噪点。因此,UMSTC模型在医学显微图像分割领域具有广泛的应用前景。

关键词：显微图像分割 Swin Transformer 卷积神经网络注意力机制残差网络

基于μCLinux的操作系统实时性扩展和应用

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计算机工程与科学 2010年第4期32卷 125-127,138页

作者：苏曙光曹华刘云生华中科技大学软件学院湖北武汉430074

本文提出一种基于实时硬件抽象层RTHAL的方法增强μCLinux实时性能以便应用于实时视频编码系统。具有硬实时性能的RTHAL运行于硬件层和μCLinux之间,通过尽可能少地修改μCLinux内核而获得完全的硬实时性能,平均任务调度延迟仅为3～4μ... 详细信息

本文提出一种基于实时硬件抽象层RTHAL的方法增强μCLinux实时性能以便应用于实时视频编码系统。具有硬实时性能的RTHAL运行于硬件层和μCLinux之间,通过尽可能少地修改μCLinux内核而获得完全的硬实时性能,平均任务调度延迟仅为3～4μs左右。本文还提出了如何计算和设置RTHAL和μCLinux之间FIFO缓冲区的大小以便实现实时数据稳定传输的方法。通过实时视频编码实例测试表明,该方法能够简单高效地提高μCLinux的实时性能。

关键词：实时硬件抽象层实时性μCLinux 实时视频编码