基於FPGA 的二維提升小波變換IP核設計

2021-01-10 電子產品世界

提出了一種高效並行的二維離散提升小波(DWT)變換結構,該結構只需要7 行數據緩存,即可實現行和列方向同時進行濾波變換。採用一種基於CSD 編碼和優化的移位加操作實現常係數乘法器,整個小波變換插入多級流水線寄存器,加快了處理速度。用VHDL設計可自動驗證的testbench,通過matlab+modelsim聯合仿真能方便有效地對IP 核進行驗證。此IP核具有3個可配置參數,分別為圖像尺寸、位寬、小波變換的級數,可方便重用。該IP 核已經在XC2VP20 FPGA 上實現,並能穩定工作在60MHz 時鐘頻率下,其處理512×5128bit 圖像的速度可達240 幀/s,完全能滿足高速圖像實時處理要求。

基於FPGA+的二維提升小波變換IP核設計.pdf

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201706/349254.htm

相關焦點

  • 基於fpga二維小波變換核的實時可重構電路
    項目背景及可行性分析本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/266432.htm  2.1 項目名稱及摘要:  基於fpga二維小波變換核的實時可重構電路  現場可編程門陣列為可進化設計提供了一個理想的模板
  • 圖像的二維提升小波變換的FPGA實現
    高階小波變化還可以用於實時處理視頻圖像信號,在減少編碼時間、提高壓縮比和降低失真度方面,都有很好的效果。因此,小波變換在圖像處理中具有十分優越的性能。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/150539.htm  國際標準化組織和國際電子技術聯盟聯合推出的新一代靜止圖像壓縮標準JPEG2000採用了基於提升算法的離散小波變換。
  • 基於FPGA 的多用途提升小波變換核
    引 言本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/189802.htm基於提升框架的小波變換方法,利用FPGA 可編程特性可實現多種小波變換。
  • 基於FPGA實現多種小波變換
    引 言 基於提升框架的小波變換方法,利用FPGA 可編程特性可實現多種小波變換。提升框架(LS :Lifting Scheme) 是由Sweldens 等人在近幾年提出的一種小波變換方法,用它的框架結構能有效地計算DWT。對於較長的濾波器,LS 的操作次數比濾波器組的操作方式減少將近一半,更適合硬體實現。作者根據提升小波變換的框架式結構,利用FPGA 可完全重構的特點構造不同的小波變換核,以滿足不同應用場合的要求。
  • 基於提升小波變換的模糊圖像融合算法研究
    常用的圖像融合的分類方法是基於圖像表徵層的劃分,將圖像融合分為像素級、特徵級和決策級3級。圖像的小波分解是一種像素級圖像融合普遍採用的方法,利用小波非冗餘性使圖像經小波分解後數據量不會增大;同時小波分解具有方向性的特性,可針對人眼對不同方向的高頻分量具有不同解析度這一視覺特性,在圖像融合時獲得效果更佳的融合圖像。
  • 基於小波域的二維混沌加密算法
    圖像信息安全問題有著極為廣泛的含義,考慮其安全算法時,必須考慮其數據的冗餘性、對大數據量數據加密的可實現性及能否經受住常見的數據有損壓縮、格式變換等操作。混沌動力學系統具有偽隨機性、確定性和對初始條件與系統參數的極端敏感性,因此,它為圖像信息加密提供了很好的途徑,利用它可以構造非常好的信息加密系統。  基於圖像變換域的算法是近年提出來的,主要採用的是離散餘弦變換和離散小波變換。
  • 二維9/7小波變換VLSI設計
    JPEG2000標準給出兩種雙正交小波濾波器,即有損壓縮和無損壓縮,前者採用CDF9/7小波,後者採用5/3小波。CDF9/7小波是圖像壓縮的首選濾波器,自然圖像壓縮性能好於5/3小波。 目前圖像二維離散小波變換的硬體實現方法有兩種:一種是採用分離的一維小波變換,另一種是設計非離散的二維小波變換結構。
  • 基於自適應提升小波變換的電能質量檢測節點
    本文在研究無線傳感網絡的基礎上,提出了一種基於自適應提升小波變換的電能質量檢測節點設計方案,實現了監控中心對檢測節點電能質量遠程實時、準確的檢測和識別,為電力系統的集中管護和檢修提供依據。1 系統總體設計 由電力系統的運行環境和特點,檢測到電能質量檢測PQD(Power Quality Detection)信號不可避免地會包含一些噪聲信號。
  • 基於FPGA的快速9/7整形離散小波變換系統
    美國空間數據系統諮詢委員會(簡稱CCSDS)於2005年推出一套適用於空間領域的圖像壓縮標準,標準使用了離散小波變換為核心算法,推薦使用9/7整數離散小波變換實現無損圖像壓縮,由於該算法結構簡單,易於硬體設計實現,因此可以用FPGA來實現提升小波算法。
  • 一種基於小波變換的圖像壓縮方法與實現
    1.2 圖像壓縮技術的發展一般將基於資訊理論和數位訊號處理的圖像壓縮技術稱為第一代壓縮技術,而將結合人類視覺特性、心理特性的圖像壓縮技術稱為第二代壓縮技術。第一代壓縮技術以信源編碼理論為基礎,使信源的概率分布儘可能非均勻或是去除信源符號間的相關性,從而達到壓縮的目的。第二代壓縮技術則注重於利用人類的生理特點來獲得高壓縮比,涉及的理論領域多,如基於分形理論、小波理論等。
  • Matlab傅立葉變換、餘弦變換和小波變換
    離散傅立葉變換的 Matlab實現3.2 二維小波變換的 Matlab 實現二維小波變換的函數別可以實現一維、二維和 N 維 DFTdwt2 二維離散小波變換wavedec2 二維信號的多層小波分解idwt2 二維離散小波反變換 Matlabwaverec2 二維信號的多層小波重構wrcoef2 由多層小波分解重構某一層的分解信號upcoef2
  • 基於FPGA的多級小波逆變換實時系統設計
    本文針對JPEG2000解碼系統中核心處理模塊——離散小波逆變換(IDWT),採用提升小波算法,提出了一種雙路並行的實現結構,並基於Xilinx公司低功耗的xc2v3000-4-fg676晶片進行布局布線仿真驗證表明,該方案是一種高速、實時的硬體解決方案,能較好地解決JPEG200 0解碼系統中對於小波逆變換實時處理的瓶頸。
  • 基於小波變換的視頻圖像壓縮算法研究
    小波變換具有良好的時、頻局域性,並且由於其在非平穩圖像信號分析方面的靈活性和適應人眼視覺特性的能力,已經成為圖像編碼的有力工具。應用三維小波變換進行視頻壓縮編碼,需考慮選用時、空域2組小波濾波器組。時域選用階數較低的濾波器組,而空域的濾波器組的選擇與靜止圖像變換編碼相似,常用的是雙正交D 9/7濾波器組,但是它的計算量較大,因此採用提升方法來實現,並且對提升格式的參數進行調整,可進一步減少運算量。
  • 基於小波變換和圖像融合的智能照明控制系統研究
    3 基於小波變換的圖像融合技術3. 1 預處理智能照明系統中,當動靜監測發現有人走動時,CCD 攝像機會對相應區域進行圖像信息採集。3. 2 小波變換融合Mallat 在Burt 和Adelson 的塔形圖像分解和重構算法的啟發下,提出了小波變換的Mallat 快速算法,按照二維Mallat 算法,將每一副經過預處理的
  • 基於小波變換的圖像壓縮算法改進研究
    ,離散小波變換為:(4)2 基於小波變換的圖像壓縮2.1 基於小波變換的圖像壓縮基本流程  小波圖像壓縮基本流程包括編碼和解碼兩個階段。編碼階段分為三步:首先,對圖像進行小波變換,然後,對小波係數進行量化,最後,進行圖像編碼,生成壓縮圖像。解碼階段則包括相應的圖像解碼、小波係數反量化和小波逆變換,最後生成重構圖像。基於小波變換的圖像壓縮流程如圖1所示。
  • 基於SI濾波器的一種小波變換的實現
    摘要:文中在應用對數域電路的基礎上,提出了一種新型的連續小波變換方法,它通過對母小波的一種數值逼近得到小波函數的有理公式,並以Marr小波為例來模擬這個逼近過程,並用Matlab對逼近過程進行仿真。
  • 基於小波包變換和壓縮感知的人臉識別算法
    Yang[5]等針對壓縮感知基於最小一範數求解最優稀疏表示時算法運算度高,提出了一種凸優化算法,取得了不錯的識別率,但仍然是超完備庫下的稀疏表示。平強、莊連生[6]等針對人臉識別姿態問題提出了基於仿射變換的人臉分塊稀疏表示,提升了算法的識別性能,但仿射變換和分塊稀疏表示都增加了運算複雜度。
  • 小波變換原理與應用_小波變換的基本原理_小波變換的應用
    打開APP 小波變換原理與應用_小波變換的基本原理_小波變換的應用 發表於 2018-01-13 09:42:37      小波變換的基本原理   傳統的信號理論,是建立在Fourier分析基礎上的,而Fourier變換作為一種全局性的變化,其有一定的局限性。在實際應用中人們開始對Fourier變換進行各種改進,小波分析由此產生了。
  • 基於小波變換的JPEG2000圖像壓縮編碼系統的仿真與
    與傳統JPEG基於離散餘弦變換不同,JPEG2000基於離散小波變換,它不僅在壓縮性能方面明顯優於JPEG,還具有很多JPEG無法提供或無法有效提供的新功能,比如,同時支持有損和無損壓縮、大幅圖像的壓縮、漸進傳輸、感興趣區編碼、良好的魯棒性、碼流隨機訪問等。一個典型的JPEG2000的壓縮過程如圖1所示。
  • 基於離散小波變換的分布式光伏孤島檢測方法
    針對以上問題,本文提出一種基於離散小波變換信號分析的分布式光伏發電孤島檢測方法。該方法基於採樣的電壓、電流信號,通過分析小波功率與PCC(公共連接點)頻率的變化來判斷孤島現象。在系統不同狀況下,用自適應模糊邏輯控制設置基於PCC電壓和逆變器電流的閾值,克服了閾值選擇困難的問題。