Параунитарные банки фильтров в алгебре кватернионов для систем кодирования изображений в ограничениях арифметики с фиксированной запятой

Оглавление

Введение

1. Преобразования и архитектурные решения для кодирования изображений
1.1. Трансформационное кодирование изображений
1.1.1. Обобщенная модель трансформационного кодирования
1.1.2. Свойства преобразований для кодирования изображений
1.1.3. Кодер изображений по схеме L2L: lossless-to-lossy
1.2. Структурный синтез преобразователей
1.2.1. Блочно-лестничные структурны
1.2.2. Решетчатые структуры параунитарных банков фильтров с линейной ФЧХ
1.3. Решетчатые структуры параунитарного банка фильтров на основе алгебры кватернионов
1.3.1. Кватернионы и ортогональные матрицы
1.3.2. Схемная параметризация ПУБФ на основе алгебры кватернионов
1.4. Архитектурные решения процессоров 2D-преобразователей
1.4.1. Разделимый и нераздилимый подходы к вычислительному процессу
1.4.2. Параллельно-поточные процессоры 2D-декоррелирующего преобразования
1.5. Необходимые свойства преобразований для систем компрессии по схеме L2L

2. Обобщение блочной лестничной схемной параметризации в алгебре кватернионов для кодирования изображений по схеме L2L
2.1. Обратимый преобразователь на основе блочной лестничной схемной параметризации
2.2. Блочная лестничная схемная параметризация оператора умножения кватернионов как обратимого преобразователя в арифметике с фиксированной запятой
2.2.1. Блочная лестничная схемная параметризация операторов умножения
2.2.2. Оператор умножения кватернионов как обратимый преобразователь в арифметике с фиксированной запятой
2.3. Q-ПУБФ на основе блочной лестничной схемной параметризации
2.3.1. Расчетные выражения лестничной схемной параметризации операторов умножения кватернионов
2.3.2. Блочная лестничная структура Q-ПУБФ на основе 2D CORDIC-алгоритма
2.4. Оптимизация параметров встроенного 2D CORDIC-алгоритма в блочную лестничную структуру операторов умножения кватернионов
2.4.1. Определение 2D CORDIC техники вычисления вращения Гивенса
2.4.2. Ограничения на фиксированный угол вращения
2.4.3. Расчет параметров управления 2D CORDIC-алгоритма: угол вращения фиксированный

3. Проектирования умножителя кватернионов в целочисленной арифметике
3.1. Параллельная декомпозиция матриц оператора умножения кватернионов
3.1.1. Многомерный CORDIC-алгоритм
3.1.2. 4D CORDIC-алгоритм умножения на кватернион-константу
3.1.3. Разреженная декомпозиция матриц 4D-вращения на базе 2D CORDIC
3.1.4. Схема микровращений алгоритма 4D CORDIC
3.2. Конвейерный процессор умножителя кватернионов с CORDIC-лестничной схемной параметризацией
3.2.1. Синтез параметров целочисленного умножителя кватернионов
3.2.2. Схема микровращений 2D CORDIC
3.2.3. Архитектура конвейерного процессора
3.3. Умножитель кватернионов на распределенной арифметике
3.3.1. Определение распределённой арифметики
3.3.2. Параллельная структура умножителя на кватернион-константу на основе расщепления матриц
3.3.3. Процессор обратимого умножителя кватернионов на основе распределённой арифметики

4. Параллельно-поточные процессоры 2D-преобразования
4.1. Архитектура поточного процессора 4-канального Q-ПУБФ
4.1.1. Макроконвейерный способ организации архитектуры процессора
4.1.2. Архитектура поточного процессора на базе умножителей на кватернион-константу
4.2. Параллельно-поточная архитектура 2D-разделимого преобразователя
4.2.1. 2D-разделимое декоррелирующее преобразование на базе Q-ПУБФ
4.2.2. Функциональная структура параллельно-поточного процессора
4.3. Структура многоуровневого 2D-преобразователя
4.4. Быстрое прототипирование процессоров Q-ПУБФ на ПЛИС
4.4.1. Функционально-архитектурное проектирование процессоров
4.4.2. Оптимизация параметров процессоров умножителя кватернионов

5. Реализация 2D-декоррелирующего преобразования на основе Q-ПУБФ
5.1. Постановка задачи: программируемая система на кристалле
5.2. Система трансформационного кодирования изображений по схеме L2L на основе 2D 4-полосного Q-ПУБФ
5.2.1. Архитектура перепрограммируемой системы на кристалле
5.2.2. Обработка границ цифрового изображения для M-канальных Q-ПУБФ
5.3. Оптимальное распределение битов в параунитарном субполосном кодере изображений на основе Q-ПУБФ
5.4. Экспериментальные результаты кодирования изображений по схеме L2L на основе разделимого 2D Q-ПУБФ
5.4.1. Исходные данные: характеристики 4- и 8-канальных Q-ПУБФ
5.4.2. Применение 4×12 Q-ПУБФ в кодировании цифровых изображений по схеме lossless
5.4.3. Применение 4×12 Q-ПУБФ и 8×24 Q-ПУБФ в кодировании цифровых изображений по схеме lossу

6. Реализация неразделимых многомерных ортогональных вейвлет-функций на основе Q-ПУБФ
6.1. 2D неразделимое преобразование
6.2. 2D неразделимый Q-ПУБФ
6.3. Задача и результаты синтеза Q-ПУБФ
6.4. Пример использования Q-ПУБФ для трансформационного кодирования изображений
6.5. Архитектура параллельно-последовательного процессора 2D NS Q-ПУБФ

Заключение

Перечень сокращений

Литература