基于整型提升小波变换的图像处理及dsp实现

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1、文章编号10042924X(2006)0320498204基于整型提升小波変换的像処理及DSP实现陈升来1’2，黄廉卿1，郭静寰3（1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033;2.中国科学院研究生院，北京100039;3.大连海事大学计算机科学与技术学院，辽宁大连116026）摘要:针对数字信号処理器（DSP）的并行特性，提出了一种二维整型提升小波的并行体系结构。该结构采用乒乓缓存策略，使得数据的传输和小波变换能够同时进行;用基于行的列变换方法使得列变换只需少量行变换结果就能

2、进行列变换;用移位操作代替乘法操作，大大减少了算法的运算量。整个结构采用流水线设计，提高了硬件资源的利用率和降低了算法的中间存储量，实现了图像的实时小波变换。实验证明，该算法与原算法相比，速度提高了15倍，迖到了每秒85帧;重构图像的峰值信噪比（PSNR）虽然比离散小波变换要低一些，但仍达到了42dB以上，因此该算法具有广阔的应用前漿。关键词:DSP;提升小波;乒乓缓存;小波变换;图像処理中图分类号：TP391.4文献标识码:AImageprocessingbasedonintegrallifti

3、ngschemeanditsimplementationbyDSPCHENShcng21ai12,HUANGLian2qing*,GUOJing21iuan'fl.ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100039,China;3.Col

4、legeofComputerScience&Technology,DalianMaritimeUniversity,Dalian116026,China）Abstract:BasedontheparallelfeatureofDigitalSignalProcessor(DSP)，theparallelarchitectureof22Dintegralliftingschemewaspresentedtoperformsimultaneouslydatatransferandwavelettran

5、s2formwiththestrategyofpin曲ongbuffer.Thecolumntransformmethodbasedonlinetransformpermitscolumntransforminafewlinetransformresultsonly;multiplicationoperationsarcsubstitu2tedbyshiftoperationstoenhancethetransformspeed.Thewholearchitectureisoptimizedint

6、hepipelineddesignwaytoachievehigherhardwareutilizationanddecreasetheintermediatedataquanti2ty.Thetransformspeedofoptimizedalgorithmis85framepersecondand15timesfasterthanorigi2nalalgorithrris.ThePeekSignal2to2noiseRatio(PSNR)ofoptimizedalgorithmislower

7、thanoriginalalgorithm’s，butitisover42dB，therebyoptimizedalgorithmhashighapplicationvalue.Keywords:DSP;liftingscheme;ping2pongbuffer;wavelettransfer;imageprocessing收稿日期:2005210215;修订日期:2OO6222I5.提升小波变换是一种不依靠傅里叶变换构造小波的方法17281，它将传统小波变换分解为提升形式来实现，并对每一步提升所

8、产生的浮点数进行取整，构造出可逆的整型小波变换。提升小波变换分为分裂预测更新三个步骤，如图1所示。分裂.•一般是将原始信号，分解为偶信号扣和奇信号吻+1。预测.•保持偶信号&不变，通过内插细分的方法预测奇信号，，预测值与实际的差值为di,BPdi=5,Mi-P（S2J），其中P为预测算子。更新.•更新过程就是通过4来更新数据吻，图2乒乓缓存结构Fig.2Architectureofping2pongbuffer1引言小波变换由于其良好的时频局域特性，在图像処理和压缩等领域得以广泛应