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圖像的二維提升小波變換的FPGA實現(xiàn)

作者: 時間:2011-06-30 來源:網(wǎng)絡 收藏

分析理論以其良好的時頻區(qū)域性和多分辨率分析能力,開辟了處理的嶄新領域。是一種很好的分解方法,非常適合于分析突變信號而用于靜止邊緣的提取和壓縮。高階變化還可以用于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,小波在圖像處理中具有十分優(yōu)越的性能。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/150539.htm

  國際標準化組織和國際電子技術聯(lián)盟聯(lián)合推出的新一代靜止圖像壓縮標準JPEG2000采用了基于算法的離散小波。JPEG2000標準中用到了兩種方式來小波:一種是可逆的整數(shù)型5/3小波變換,主要用于無損圖像壓縮,也可用于有損圖像壓縮;另一種是浮點型9/7小波變換,用于高質(zhì)量的有損圖像壓縮。其中整數(shù)5/3小波變換在很多領域有著重要應用,如醫(yī)學圖像、衛(wèi)星傳輸圖像等。本文將基于的圖像5/3小波變換,采用芯片計算量十分復雜的提升小波變換,可以大大提高圖像壓縮運算速度,保證系統(tǒng)的實時性要求。

  1 5/3提升小波變換算法原理

  小波提升算法的基本思想是通過基本小波(lazy wavelet)逐步構建出一個具有更加良好性質(zhì)的新小波,它的實現(xiàn)步驟有三個:分裂(split)、預測(predict)和更新(update)。分裂是將輸入數(shù)據(jù)分為偶數(shù)序列和奇數(shù)序列二個部分;預測是用分裂的偶數(shù)序列預測奇數(shù)序列,得到的預測誤差為變換的高頻分量;更新是由預測誤差來更新偶數(shù)序列,得到變換的低頻分量。典型的單步小波提升結(jié)構如圖1所示。

  

典型的單步小波提升結(jié)構

  在JPEG2000中,5/3提升小波變換的算法為:

  

公式

  相應的原理框圖如圖2所示。

  

相應的原理框圖
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