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1、国防科技大学学报第30卷第2期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.30No.22008文章编号:1001-2486(2008)02-0091-06*双正交重叠变换系数基于上下文的算术编码算法罗武胜,王继东(国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073)摘要:提出了一种双正交重叠变换(LBT)系数基于上下文的算术编码算法。针对二进整数LBT在DSP实现过程中出现的精度和计算复杂度问题,提出了一种适于DSP并行处理的LBT定点实现方法。编码算法包含60种上下文概率模型,熵编码采用MQ编码,并根据并行处理的需要,将MQ编
2、码从位平面扫描过程中分离,根据分离后的结构特点,设计了改进的MQ编码器。并对算法的DSP实现进行了研究。实验结果表明,本压缩算法压缩性能和SPIHT相当,稍逊于JPEG2000,算法容易并行,硬件计算复杂度很低。关键词:双正交重叠变换;上下文概率模型;算术编码;并行处理中图分类号:TN91918文献标识码:AContextBasedArithmeticCodingofLappedTransformBiorthogonalCoefficientsLUOWu-sheng,WANGJ-idong(CollegeofMechatronicsEngineeringandAutomation,Nat
3、ionalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:AcontextbasedarithmeticcodingofLappedBiorthogonalTransform(LBT)coefficientsisproposed.AimingattheshortcutofprecisionandcomputationcomplexityofbinaryintegerLBTinDSPimplementation,afixedpointalgorithmofLBTwhichfitsparallelprocessinginDSPis
4、proposed.Thereare60contextmodelsinthealgorithm.ThecoderofentropycodingisMQ-coder.Forthepurposeofparallelprocessing,theMQ-codingisisolatedfromthebitplanescanning.Basedonthecharacteristicofcodingalgorithmafterisolatedcoding,amodifiedMQ-coderisdesigned.Meanwhile,theimplementationinTMS320C6000DSPofth
5、ealgorithmisstudied.Experimentsshowthatthealgorithm.scodingperformanceismostlythesameasSPIHTandverycompetitivewithJPEG2000.Thetestsonthehardwareplatformshowthatthealgorithmissimpleforparallelprocessingandthecomputationcomplexityisverylow.Keywords:lappedbiorthogonaltransform;contextprobabilitymode
6、ling;arithmeticcoding;parallelprocessing针对DCT用于图像压缩时出现的块效应问题,重叠技术被引入图像压缩技术中,其原理是实现信[1]号的部分重叠处理。典型的两类重叠变换都是基于DCT,一类是在DCT变换后的频域进行重叠变换,[2]一类是在DCT前直接在时域进行重叠变换,常称为后处理和预处理,两类变换在国内被习惯地叫做双正交重叠变换(LBT)。[3-4]为了进一步降低复杂度,对于DCT和LBT,人们都利用提升方法发展了它们的二进整数实现,效果和浮点接近。现有的LBT系数编码方法大部分由DCT系数的编码方法和离散小波变换(DWT)系数的编码方法继承而来
7、。嵌入式零树编码和基于上下文的算术编码被引入到基于DCT和LBT的图像[5-6]压缩中,取得与基于DWT的压缩方法相似的效果。针对二进整数LBT的不足,提出了LBT的定点实现方法,复杂度降低且近似更好。并根据LBT的系数特性,发展了基于上下文的算术编码算法,其压缩效果和JPEG2000相近,且计算复杂度较低。1双正交重叠变换的定点实现进行重叠变换时,输入向量的长度大于输出向量的长度,相邻块间存在重叠。从滤波器分解的角度*收稿日期:2
