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多上下文mq编码器优化与VLSI实现

电子学报 2013年第5期41卷 918-925页

作者：邸志雄史江义刘凯李云松马佩军郝跃西安电子科技大学宽带隙半导体技术国家重点学科实验室陕西西安710071 西安电子科技大学ISN重点实验室陕西西安710071

mq(Multiple Quantization)编码器由于效率低下已经成为JPEG2000的性能瓶颈.本文对mq编码算法中的上下文关系进行了提取,对索引表中的启动态和非暂态进行了分离,并提出一种用于预测索引值的方法.同时,对重归一化运算中出现的大概率事件... 详细信息

mq(Multiple Quantization)编码器由于效率低下已经成为JPEG2000的性能瓶颈.本文对mq编码算法中的上下文关系进行了提取,对索引表中的启动态和非暂态进行了分离,并提出一种用于预测索引值的方法.同时,对重归一化运算中出现的大概率事件和小概率事件进行分离,使其可并行对2个上下文完成编码.依据该算法,本文提出了一种多上下文并行处理的mq编码器VLSI结构.实验结果表明,本文提出的mq编码器能够工作在286.80MHz,吞吐量为573.60 Msymbols/sec,相比Dyer提出的Brute Force with Modified Byteout结构,本文的吞吐量提升约35%,且面积减小78%.

关键词： mq编码器 JPEG2000 并行

JPEG2000中mq编码器的VLSI结构

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西安电子科技大学学报 2004年第5期31卷 714-718页

作者：曹斌李云松刘凯邓家先西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071

提出了一种JPEG2000标准中mq编码器的硬件设计方法,在采用并行结构的基础上,给出了一种高效的VLSI实现方案.使用的流水线结构使mq编码器从总体结构上实现几个模块并行执行,用输出并行结构解决了同一时钟产生两个输出的问题,大大提高了... 详细信息

提出了一种JPEG2000标准中mq编码器的硬件设计方法,在采用并行结构的基础上,给出了一种高效的VLSI实现方案.使用的流水线结构使mq编码器从总体结构上实现几个模块并行执行,用输出并行结构解决了同一时钟产生两个输出的问题,大大提高了输出模块的编码效率.仿真结果表明,该方案不仅能满足JEPG2000实时编码系统的要求,而且具有效率高和占用逻辑资源少的优点.

关键词：图像处理 mq编码器大规模集成电路 JPEG2000 图像压缩

一种适用于JPEG2000的高速mq编码器的VLSI实现

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固体电子学研究与进展 2003年第4期23卷 421-426页

作者：华林朱珂周晓方俞军章倩苓复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

mq编码器对于无损的数据压缩是一种非常有效的方法 ,它已被 JPEG2 0 0 0标准所采用。但该编码算法复杂度高 ,执行速度慢。文中提出了一种基于动态流水的高性能 mq编码器的 VLSI结构。为了获得高速处理能力 ,首先分析了 JPEG2 0 0 0标准... 详细信息

mq编码器对于无损的数据压缩是一种非常有效的方法 ,它已被 JPEG2 0 0 0标准所采用。但该编码算法复杂度高 ,执行速度慢。文中提出了一种基于动态流水的高性能 mq编码器的 VLSI结构。为了获得高速处理能力 ,首先分析了 JPEG2 0 0 0标准中 mq编码算法的软件流程 ,并对其进行了相应的修改以适应硬件实现 ,然后采用了“动态流水”技术 ,可以根据变化的运算量来实时地安排流水操作。本 mq编码器结构经 Xilinx FPGA实现 ,处理速度可达约 0 .6 2 5bit/ cycle( 32 .83Mbit/ sec)

关键词：超大规模集成电路 JPEG2000 mq编码器 VLSI 动态流水线二进制算术编码器

一种高速JPEG2000 mq编码器的VLSI实现

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微计算机信息 2006年第9X期22卷 232-233,213页

作者：王镇道章兢曾云陈迪平湖南大学应用物理系湖南长沙410082 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

JPEG2000采用的mq编码器是一种优于Huffman编码的无损数据压缩算法。基于JPEG2000算法规程的mq编码器速度较慢,限制了整个编码系统的实时性。本文采用部分并行算法,mq编码器每个时钟最多可以编码2对数据,有效提高了编码器的数据吞吐率,... 详细信息

JPEG2000采用的mq编码器是一种优于Huffman编码的无损数据压缩算法。基于JPEG2000算法规程的mq编码器速度较慢,限制了整个编码系统的实时性。本文采用部分并行算法,mq编码器每个时钟最多可以编码2对数据,有效提高了编码器的数据吞吐率,并设计了基于3级流水的VLSI结构。试验结果表明,该算法平均每个时钟编码1.32bit,比普通算法的编码效率提高了约32%。

关键词： mq编码器 VLSI JPEG2000 图像压缩

JPEG2000中mq编码器的VLSI设计

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JPEG2000中MQ编码器的VLSI设计

作者：包娜天津大学

学位级别：硕士

由于通信带宽有限,存储容量有限,因此当传输容量比较大的图像时往往不能实现图像实时传输,为解决这一问题,图像压缩编码显得尤为重要。算术编码作为一种重要的熵编码方式,相比于Huffman编码具有更加卓越的压缩性能,被广泛应用于视频压... 详细信息

由于通信带宽有限,存储容量有限,因此当传输容量比较大的图像时往往不能实现图像实时传输,为解决这一问题,图像压缩编码显得尤为重要。算术编码作为一种重要的熵编码方式,相比于Huffman编码具有更加卓越的压缩性能,被广泛应用于视频压缩与静态图像压缩标准中。2000年,JPEG专家组提出了新一代静态图像压缩标准——JPEG2000,JPEG2000具有优秀的压缩性能,被广泛应用在航天、医疗等领域中。JPEG2000中使用mq编码器进行图像压缩编码,mq编码器是一种基于上下文的二进制算术编码器,由于其算法复杂度高,且包含大量的循环判断逻辑,已成为限制JPEG2000硬件系统高速处理的瓶颈。首先,本文简要介绍了JPEG2000编码系统与算术编码原理。其次,详细介绍了静态图像编码标准JPEG2000中定义的mq编码流程。在深入了解mq编码算法的基础上,从硬件实现的角度优化算法。提出了两种mq编码器的VLSI结构,即通道并行mq编码器与标准串行mq编码器。其中通道并行的mq编码器可以与通道并行的位平面编码器配合使用,可以处理混杂在一起的来自于3个编码通道的上下文(Context,CX)和决策位(Decision,D),上下文与决策位这一数据对在本文表示为(CX,D)。本文使用Verilog HDL硬件描述语言分别描述两种mq编码器结构,通过Modelsim进行仿真,仿真结果与JasPer压缩结果对比,结果显示两种mq编码器均可完成正确的mq编码过程。使用ISE14.7对两种mq编码器分别进行综合,前者吞吐率可以达到139.085 Msymbols/sec,后者吞吐率可以达到251.95Msymbols/sec。最后本文基于EDK嵌入式系统开发平台搭建了mq编码器的验证系统,在FPGA上验证两种mq编码器的编码性能。结果表明,板级验证后的数据与功能仿真得出的数据一致,两种mq编码器均可完成正确编码。

关键词：算术编码 JPEG2000 mq编码器 VLSI

JPEG2000中的mq编码器及其自适应调度系统的VLSI实现

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JPEG2000中的MQ编码器及其自适应调度系统的VLSI实现

作者：李金佳西安电子科技大学

学位级别：硕士

JPEG2000是联合图像专家组于2000年12月发布的新一代静止图像压缩标准。它具有超越JPEG的压缩性能,并拥有码流可随机获取等众多优良特性。目前此算法已广泛应用于商业领域,但是在航空航天和军事等关键领域,由于其对于处理速度与可靠性... 详细信息

JPEG2000是联合图像专家组于2000年12月发布的新一代静止图像压缩标准。它具有超越JPEG的压缩性能,并拥有码流可随机获取等众多优良特性。目前此算法已广泛应用于商业领域,但是在航空航天和军事等关键领域,由于其对于处理速度与可靠性都有较高的要求,该算法的应用还比较欠缺,因此,研制高速、高可靠性的JPEG2000图像压缩芯片是很有必要的。JPEG2000算法采用基于上下文的自适应二进制算术编码mq,由于其复杂的运算与控制,成为JPEG2000算法高速实现的难点,因此实现高速的mq编码器,对于JPEG2000算法的高速实现具有很大的意义。本文深入研究了mq编码算法,在原有研究基础上设计了基于3级流水的mq编码器。该结构提高了电路的工作频率,其在Xilinx Vertex4平台上综合频率可达134MHz;针对图像压缩芯片支持输入图像分辨率可变的要求,提出了一种可适应不同图像分辨率的全反馈自适应的编码器调度结构;针对复杂空间环境应用的需求,提出了三模冗余,状态机汉明保护,错误检测与自恢复结合使用的可靠性加固方案,使其具有较高的容错能力及出错后可自恢复的能力。并将该mq编码器与其调度结构应用于JPEG2000图像压缩芯片中。

关键词：图像压缩芯片 JPEG2000 mq编码器反馈自适应调度

JPEG2000中mq编码器的硬件高速实现

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空间电子技术 2005年第4期2卷 25-29,62页

作者：宋乾暾黄普明孙献璞邓家先西安电子科技大学西安710071 西安空间无线电技术研究所西安710000 海南大学海口570000

基于小波变换和优化截取内嵌块编码算法(EBCOT)的JPEG2000是目前最好的静止图像压缩编码标准,但其中的mq编码限制了其在高速处理中的应用。文章提出了一种mq编码器的硬件设计结构。该算法采用了流水线结构设计,通过模块并行,极大地提高... 详细信息

基于小波变换和优化截取内嵌块编码算法(EBCOT)的JPEG2000是目前最好的静止图像压缩编码标准,但其中的mq编码限制了其在高速处理中的应用。文章提出了一种mq编码器的硬件设计结构。该算法采用了流水线结构设计,通过模块并行,极大地提高了系统效率,较好地解决了同一时钟产生2个字节码流输出的问题,并且FLUSH模块的时序控制问题也得到了解决。仿真结果表明,该方案不仅效率高,而且占用逻辑资源少。

关键词： JPEG2000 mq编码器图像压缩

并行通道编码EBCOT中mq编码器的硬件设计

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信息技术 2007年第5期31卷 51-53,57页

作者：李萱郭炜上海交通大学微电子学院上海200240

提出了一种适用于JPEG2000标准中并行通道编码的Embedded Block Coding with Optimized Truncation (EBCOT)高速mq编码器的硬件架构。首先对JPEG2000标准流程的标码流程选择和字节输出等流程进行改进,使之更适应于硬件实现,并提出一种... 详细信息

提出了一种适用于JPEG2000标准中并行通道编码的Embedded Block Coding with Optimized Truncation (EBCOT)高速mq编码器的硬件架构。首先对JPEG2000标准流程的标码流程选择和字节输出等流程进行改进,使之更适应于硬件实现,并提出一种区间重整时对前导零位数的更简洁的判断方法和电路实现,充分利用硬件并行性,提高了编码速度。进而提出了四级流水的mq编码器硬件架构,有效提高了mq编码速率,充分满足并行通道编码的要求。

关键词： JPEG2000 EBCOT mq编码器并行通道编码

JPEG 2000标准中mq编码器的VLSI结构设计

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现代电子技术 2009年第14期32卷 83-86页

作者：尚中祥宋学瑞中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083

mq编码器是JPEG 2000标准中重要的无损压缩算法,可获得很高的压缩效率。但因其算法复杂度高,执行速度慢,使其应用受到很大限制。为了获得高速处理能力,设计一种高速mq编码器的VLSI结构,采用三级流水线结构,对算法进行优化,并改进概率估... 详细信息

mq编码器是JPEG 2000标准中重要的无损压缩算法,可获得很高的压缩效率。但因其算法复杂度高,执行速度慢,使其应用受到很大限制。为了获得高速处理能力,设计一种高速mq编码器的VLSI结构,采用三级流水线结构,对算法进行优化,并改进概率估计表内容。设计使用Verilog进行编程,最后通过Modelsim 6.1进行仿真。实验结果表明,该设计极大地提高了编码速度。这里的研究对于JPEG 2000在实际中的应用有着重要的意义。

关键词： JPEG 2000 mq编码器 VLSI 算术编码