一种快速的分数位平面编码方法及其电路结构.pdf

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1、第Z8卷第10期计算机学报Vol.Z8No.10Z005年10月C~INESEJOUNALOFCOMPUTESOct.Z005一种快速的分数位平面编码方法及其电路结构许超韩彦菊北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室北京100871摘要JPEGZ000是新一代图像压缩国际标准.它在位平面编码技术的基础上进一步采用了分数位平面编码技术.分数位平面编码使编码输出的码流具有更高的渐进性和抗干扰性但是它使编码的运算量大幅度增加.为实现快速编码该文提出一种位平面过程双重并行编码方法可以大幅度提高编码速度.另外为降低大数量并行编码消耗的

2、电路资源量文中提出一种局部模块并行电路结构.实验结果显示该文方法的编码速度约为每时钟编码一个系数比已有技术提高约15倍.在FPGA电路平台上只需要约4.ZK的逻辑单元因此它是一种可以通过低成本集成电路实现的快速分数位平面编码技术.关键词JPEGZ000分数位平面编码电路结构中图法分类号TN919AFastFractionalbit-planeencodingandefficientArchitectureXUChao~ANYan-JuNationallaborator$onMachinepercePtionpekingUni

3、uersit$BeiJing100871AbstractJPEGZ000isaneWimagecodingstandardbasedonthefractionalbit-planecoding.Thefractionalbit-planecodingenablesthecode-streammorescalableandrobustbutitincreasesencodingcomputationgreatly.Forfastencodingthebit-planeandpassdual-parallelapproachis

4、presentedinthispaperWhichreducestheencodingtimesignificantly.AndfordecreasingcircuitreCuirementfortheparallelcodingapartialmodule-parallelarchitectureisproposed.ThetestresultsshoWthatabovetechniCueisabletoencodeaboutonecoefficientperclock-cycle15timeseXistedtechniC

5、ues.Anditneedsmerely4.ZKlogiccellsinFPGAdevicesoitcanbeimplementedWithloWcostintegratedcircuit.KeywordsJPEGZ000fractionalbit-planecodinghardWarearchitecture进要求统一组织码流对图像中感兴趣区域优先编l引言码.JPEG标准虽然也可以提供这些功能但是难以将它们统一高效地组织在一个码流之中.JPEGZ000是由国际标准化组织ISO和国际电JPEGZ000会在计算机及其网络环境中

6、以及数信标准化联盟ITU-T于Z001年联合颁布的新一码相机医疗影像设备等电子产品中广泛应用.1代图像压缩国际标准.与上一代JPEG标准相比JPEGZ000算法的快速实现以及可以由低成本集成它除了具有更高的图像压缩性能还具有很多适合电路的快速实现对于其推广普及具有关键性的促于网络环境下的新功能.例如无损和有损压缩统一进作用.在小波变换编码框架之中按照多种质量分辨率渐已有的JPEGZ000电路实现技术有多种.它们收稿日期Z003-01-06修改稿收到日期Z005-06-01.本课题得到国家八六三高技术研究发展计划项目基金Z00

7、1AA114141和国家九七三重点基础研究发展规划项目基金G1998030606资助.许超男1964年生博士副教授研究方向为图像处理图像编码软硬件技术研究.E-mailXuchao!cis.pku.edu.cn.韩彦菊女1980年生硕士研究生研究方向为图像编码硬件技术研究.10期许超等一种快速的分数位平面编码方法及其电路结构1651的主要分歧集中在分数位平面fractionalbit-平面不独立编码9各个符号位随同系数的第一个数plane编码电路的设计上.原因在于9算法中分数位值为1的幅度位UPM编码.在此UPM编码后9系数

8、由平面编码需要的时间约占全部编码时间的50%以G不重要系数7改变为G重要系数7.Z上9是影响编码速度的最主要因素.每个位平面编码分为3个编码过程重要性传播已有的编码电路设计中9Andra等人按照过程Significance-propagationPass9SP幅度细化JPEGZ000算法的