无损压缩

摘要： Bayer格式是目前应用最广的图像传感器数据输出格式,在数码相机成像端直接对Bayer图像进行无损压缩可以显著降低后续处理芯片的内存消耗。主流图像压缩标准复杂度较高,并且对Bayer图像压缩性能一般,故此提出了一种适合于FPGA实现的无损编码方案。该方案将图像分割成的若干个子块作为编码单元,使用多种预测模式降低图像信息在空间上的冗余性。同时提出一种改进的自适应Huffman编码算法,根据已编码图像块中的预测残差信息动态调整Huffman树,降低了计算复杂度。测试结果表明,该方案在满足实时性的条件下以更少的资源消耗达到了主流无损压缩方案的压缩性能。

摘要： 本文针对认知无线电中信道状态信息(Channel State Information,CSI)的快速高效交互的迫切需求,从单天线远距离无线通信场景出发,提出了结合小波变换和无损压缩的CSI信息反馈方法。接收端感知以接收信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)为核心的无线信道CSI信息,经过小波变换与Lempel-Ziv-Welch(LZW)算法压缩后,保留绝大部分有用CSI信息的同时,可大大减少需要传输的CSI数据量,从而实现收发双方的CSI信息快速高效交互,为基于认知的通信参数及时重构调整获得更好通信效能奠定了基础。同时,还可以根据小波变换特性,实现不同频段的压缩尺度按需配置,以提升CSI信息的整体压缩效果和传输资源的利用效率。

摘要： 为缓解无线胶囊内镜图像在电子设备以及服务器中的存储压力,提出一种自适应不规则纹理的无损压缩算法。在图像块内,利用扩展角度预测模式寻找与待预测像素最邻近的5个参考像素,并给其中3个参考像素分配不同权重,同时根据邻近像素值梯度变化规律,扩大待预测像素在不规则纹理方向上的预测值选择范围,基于图像块的最小信息熵选择最优的预测值,将真实值与预测值作差获得预测残差,以适应不规则纹理图像。利用跨分量预测模式选择最优的预测系数,构建符合图像块内预测残差分布规律的线性关系,从而消除当前编码像素中3个分量的冗余数据。结合Deflate算法对经多角度预测模式与跨分量预测模式预测后的剩余残差进行熵编码。实验结果表明,该算法在Kvasir-Capsule数据集上的无损压缩比平均为5.81,相比WebP、SAP、MDIP等算法,具有较优的压缩性能,能够有效提高图像的冗余消除率,其中相较WebP算法的冗余消除率提高约1.9%。

摘要： 为解决ADC测试平台FPGA程序需兼容不同种类ADC及平台重构升级时间过长的问题,文章基于ARM+FPGA架构,提出基于Zlib解压缩算法的自动重构升级方法,很好的解决了在ADC芯片测试中更换待测AD芯片类型后需要重新下载FPGA比特流文件导致重构升级耗时较长问题。该升级系统无论是运行于ARM硬核的应用功能软件还是运行于可编程逻辑部分都具有较高计算性能的,使异构测试平台能更快更的高效的动态重构。

摘要： 激光雷达动态获取点云压缩是智能驾驶的关键技术之一.针对动态获取点云场景范围大、分布稀疏的问题,将点云几何信息映射到二维距离图,提出一种二维距离图分割的激光雷达点云无损压缩方法.由于动态获取点云的稀疏性,以及噪声和离群点等的影响,目前的距离图分割算法分割后类别过多,导致对分割区域编码时,边缘信息消耗较大的比特数.对此,提出孤立区域精细处理的方法,有效改善过度分割的问题,提高分割区域的压缩性能.为保持残差、地面区域点云等数据原有的相关性,利用两种无损的数据压缩技术进行编码.实验结果表明,所设计的二维距离图分割的激光雷达点云无损压缩方法具有较高的压缩性能.

摘要： 为了实现对高光谱图像快速有效的无损压缩,本文利用维纳滤波理论建立了谱间多波段线性预测模型,提出了一种基于多波段线性预测的快速无损压缩算法。首先,利用中值预测器对第一波段进行谱内预测;然后,利用基于维纳滤波的多波段线性预测模型对其他波段进行谱间预测;最后,将预测产生的预测系数和残差图像进行算术编码。在AVIRIS 2006数据集上的仿真实验表明,该算法在16位校正图像、16位未校正图像和12位未校正图像上测试的压缩比分别达到4.71、2.77和4.90,平均压缩和解压缩时间分别约为151s和145s。该方法在保持较低计算复杂度的情况下有效提高了预测精度,在压缩效果和计算复杂度方面均优于其他算法。

摘要： 哈夫曼编码作为一种常用的无损压缩算法得到了广泛的应用,通过介绍哈夫曼算法的原理和特点,针对不足的地方进行改进,提出一种基于缓冲窗口的双哈夫曼压缩算法.该算法从两个方面对基于窗口的哈夫曼压缩算法进行改进:一方面对缓冲窗口中不同符号的数量进行限制,来保证每个符号进行哈夫曼编码时的高效性;另一方面,对待编码符号实施两次哈夫曼编码,进一步缩短编码的长度和提升压缩效果.实验利用所提算法对DOC、TXT和C++格式的文件进行压缩测试,结果证明,该算法适用于DOC、C++等文件格式,并且对文件的压缩效果有显著提升.

摘要： 为了节约嵌入式系统中的存储空间,降低数据传输对带宽的压力,提高解压的效率,研究并设计了一种基于GZIP的数据压缩与解压系统.在压缩时,压缩核心算法使用开源GZIP压缩算法,在此算法基础上进行设计,通过Visual Studio 2012对原始数据进行改进后的压缩.在解压时,为了提高解压速率,选择通过FPGA进行实现.通过对该系统的设计、实现以及仿真和实物验证,证明了该系统相较于一般压缩与解压系统在解压效率方面有了较大的提升.对于数据量需求大且需要及时更新的系统,在减少系统带宽压力和数据存储容量压力方面,该方法具有较大的应用价值.

摘要： 自适应递归最小二乘滤波器具有预测准确、收敛速度快的特点,该滤波器被多种高光谱图像无损压缩方案作为重要组成部分.然而传统递归最小二乘滤波器无法快速找到每个谱带的最优预测长度,其压缩方案的性能有待提升.针对该问题,本文提出基于格型递归最小二乘滤波器组的高光谱图像压缩方案.首先,该方案使用单边高斯预测器对待测像素点做谱带内预测,去除图像的空间相关性.其次,采用格型滤波器组筛选出每个谱带的最优滤波器,获得预测误差.并根据格型滤波器组链式序列更新的特点,简化最优滤波器的筛选过程,大幅度降低计算复杂度.最后对预测误差做算术编码.以AVIRIS 2006高光谱图像为测试数据集,本文算法对16位校准图像、16位未校准图像的平均压缩结果分别为3.34 bits/pixel和5.61 bits/pixel.该算法在获得良好压缩结果的情况下,计算时间低于同类别的其余算法.

摘要： 针对舰船网络视频图像在无损压缩传输过程中受到无损压缩系数的影响,以缩短舰船网络视频图像的无损压缩传输延时为目的,提出了舰船网络视频图像无损压缩传输优化方法研究。采用彩色分块处理技术分块处理对舰船网络视频图像,提高舰船网络视频图像的传输速度。实验测试结果表明,提出的舰船网络视频图像无损压缩传输优化方法当无损压缩系数为50%、舰船网络视频的大小为1024×20时,舰船网络视频图像的无损压缩传输延时最短。

摘要： 大量的运动捕获数据给数据的存储与传输带来了困难，而传统的有损压缩方法又由于 会带来数据的改变而不能广泛地应用。我们提出一个完全无损的运动捕获数据压缩算法。我 们发现运动捕获数据库中的数据之间存在很多相关性，比如走的运动，虽然各种走的运动都 有自己的风格，但差别很小。如果能将这些运动聚集到一起，设计优化的预测器，将能显著 的提高压缩比。基于这种概念，首先设计了分层次的运动分组方法。第一层次以运动片段为 单位进行分组，采用基于特征空间的聚类方法将整个数据库的数据进行粗略的分组。然后， 在第二个层次，对每个分组以帧为单元进行进一步的聚类得到子分组，并用字符表示每个子 分组。接着，对每个字符对应的子分组，用串线将断续的帧连起来。这样，针对每个子分组， 沿着串线进行带参数 的均值预测，最后利用浮点压缩算法对预测值和真实值的差值进行压 缩编码。同时，利用索引和查找表的技术有效地降低了预测参数 所占用的存储空间。实验 结果显示，算法在时间效率与传统方法持平的情况下，压缩比相对于传统的方法最高提高了 约50%。该算法可以作为运动捕获数据的无损压缩方法，适用在要求精确处理的运动捕获数 据的压缩上。

摘要： 作者详细分析了阵列声波数据的特点，发现数据具有以下两个特征：(1)波列数据比较连续，相邻数据差值较小，具有较强的相关性；(2)大部分数据在基线附近上下波动。此外，由数据的二进制形式可以看到高8位数据在变化幅度不大的地方基本保持不变，且波峰、波谷位置附近高8位也大致相同。对于低8位数据来说，虽然相邻时刻的值不可能完全相同，但某一个值也会重复出现。有鉴于此，本文提出一种新的无损压缩策略，即对高8位采用部分匹配预测算法（PPM）编码，而对规律性较差的低8位先采用Burrows-Wheeler变换使相同值在一定程度上集中在一起，经过前移编码后再使用PPM编码，从而实现更高的压缩率。

摘要： 常用无损压缩算法对输入数据是敏感的，本文在分析这一特性的基础上，针对音频数据的特点，研究了输入数据码元空间大小、码元间规律性、码元排列的规律性对压缩效率的影响。在此基础上，提出了通过数据差分方式对输入数据进行预处理的算法，并采用实际数据样本对该算法进行了实验验证。实验表明，该方法对提高音频数据的压缩效率具有明显的效果。

摘要： 本文针对超光谱图像的特性及硬件实现的需要，提出一种混合编码压缩方案。对超光谱图像序列首先进行谱问DPCM预测，再对残差幽像进行整数小波变换，最后对小波系数进行SPIHT编码。通过仿真验证该算法实现了无损压缩，压缩比平均可达2．34，优于算术编码，且算法复杂度低，易于硬件实现。

摘要： 使用一般二值图像的编码方法对半调图像进行压缩，会因未考虑半调图像特性造成压缩较低的问题。 本文在考虑了不同有序抖动模板对所生成抖动半调图像的影响特性后，制定了对半调图像先进行分块和块间异或的预处理策略，进而提高了二值游程长度;在此基础上，使用游程和哈夫曼编码相结合的思想提出了一种新的半调图像无损压缩算法。仿真实验表明，该算法具有较高的压缩编码效率。

摘要： 本文以Tile64 处理器开发板为硬件平台，采用SMP-Linux 为操作系统，应用Tile64 多核开发环境（MDE）和提供给用户的API 接口开展了数据包无损压缩的研究。首先，基于并行化的SMP-MZIP 压缩算法，测试了单个和多个处理单元的处理能力；然后，从PCIe 传输和网络传输两方面分别测试了芯片的I/O 能力；最后，将I/O 过程与压缩过程放在一起测试得到最好的压缩速率。通过分析限制压缩速率提升的瓶颈所在，优化了压缩方案，并综合多核处理器性能、I/O 性能等硬件上的优势，分析了Tile64 处理器应用到数据获取系统上的可行性。

摘要： 该文针对多焦点多光子显微镜被越来越多地用于生物组织的三维成像.由于三维成像的实时图像数据巨大,开发实时压缩算法将有助于大规模图像数据的采集和存储.基于霍夫曼编码的无损压缩算法和基于离散余弦变换的JPEG有损压缩算法,对多焦点多光子显微镜成像数据的压缩进行初步研究.实验结果表明,基于霍夫曼编码的无损压缩算法压缩率稍低,但无图像信息丢失;基于JPEG编码的有损压缩算法具有较高的压缩率,但是图像信息会有一定程度的丢失.

摘要： 作为地理信息获取最重要的来源之一的遥感图像，包含了大量的信息。那么，如何评价这些遥感图像的质量，或者说如何度量这些图像所包含的信息量的大小呢？本文从信息论的原理出发，分析了遥感图像的信源特征，以及影响图像信息度量的诸多因素，讨论了遥感图像信息量的计算方法。并进一步探讨了信息度量方法在遥感图像无损压缩方面的应用。

摘要： 在H.264/AVC编码标准中,基于上下文的自适应变长编码(CAVLC)适用于无损压缩.传统的直接查表方式的实现需要很高的成本,因为它采用了很大的内存来产生编码结果.本文基于减少编码表格占用内存的角度设计了一个精简编码表,编码器可以准确地生成CAVLC码流.与以往的设计相比,本方法使用来存储这些可变长编码表的存储量大约减少80％.因此,本设计可以用做低成本CAVLC的实现.

摘要： 针对传统小波变换计算复杂的缺点和多级树集合分裂算法(SPIHT)编码过程重复运算、存储量大的问题,提出了一种二维提升的CDF(1,3)小波结合改进的SPIHT的渐进性无损图像压缩方法.对整数CDF(1,3)双正交小波变换实现二维提升,利用提升的小波对图像做变换,提高了运算速度、便于硬件实现.对SPIHT算法加以改进,根据各个子图像的不同特点,改变扫描路线,采用四路并行分块处理的方法,提高了编码速度,降低了编解码过程的运算复杂度和时间消耗.利用提升的CDF(1,3)dx波变换结合改进的SPIHT实现了渐进性无损图像压缩,证明了二维提升方案的有效性.

摘要： 在按每一给定时间段划分的单元中，通过从多个预测回路输出中取出最小残差，清除单元共同扫描，并对上移的数据进行赫夫曼变换，来把96 kHz·24bit·6ch(13.82 4Mbps)的信号源至少压缩到压缩比为0.7的水平，使之不超过DVD格式化所规定的9.6Mbps。同样，能够实现192kHz·24bit·2ch等模式。这样，就能够压缩线性PCM超级音响再生装置的庞大信息量，使之用DVD格式化能够存储和再生，同时能够延长储存时间。

摘要： 本发明涉及对深度值的像素块(300)的压缩。确定作为参考深度值的表示的参考码字(410)。分别确定作为针对块(300)中的行(310)和列(320)的基本深度斜率的表示的行(420)和列(430)斜率。至少针对行(310)或列(320)的子集，确定指示沿至少该行(310)或列(320)的一部分发生斜率改变的像素位置的表示。确定作为由多个斜率校正样式构成的集合的表示的模式码字(440)。接着，针对行(310)或列(320)选择相应的样式码字(450)，作为斜率校正样式之一的标识符。

摘要： 在按每一给定时间段划分的单元中,通过从多个预测回路输出中取出最小残差,清除单元共同扫描,并对上移的数据进行赫夫曼变换,来把96kHz·24bit·6ch(13.82 4Mbps)的信号源至少压缩到压缩比为0.7的水平,使之不超过DVD格式化所规定的9.6Mbps。同样,能够实现192kHz·24bit·2ch等模式。这样,就能够压缩线性PCM超级音响再生装置的庞大信息量,使之用DVD格式化能够存储和再生,同时能够延长储存时间。

摘要： 本发明涉及对深度值的像素块(300)的压缩。确定作为参考深度值的表示的参考码字(410)。分别确定作为针对块(300)中的行(310)和列(320)的基本深度斜率的表示的行(420)和列(430)斜率。至少针对行(310)或列(320)的子集，确定指示沿至少该行(310)或列(320)的一部分发生斜率改变的像素位置的表示。确定作为由多个斜率校正样式构成的集合的表示的模式码字(440)。接着，针对行(310)或列(320)选择相应的样式码字(450)，作为斜率校正样式之一的标识符。

摘要： 本发明公开了具有集成的有损压缩和无损压缩的视频数据压缩。描述了利用集成的有损和无损压缩将视频数据压缩为更小大小并将额外信息嵌入在经压缩数据中的方法和装置。该方法可被用于压缩视频编解码器(编码器/解码器)的参考帧并用于减小总线带宽，该视频编解码器组合其中小噪声极其重要的编解码器。通过在将来自编码器的数据通过外部总线输入到帧存储器之前对其进行压缩并且在通过外部总线取回来自帧存储器的经压缩数据之后对其进行解压缩，减少了在视频编解码器中经由外部总线相连的编码器和外部帧存储器之间的数据传输。在不造成任何可观伪像的情况下将参考帧压缩为可变大小，以减小编码器内核与外部存储器之间的总线带宽。

摘要： 本发明涉及数据压缩技术领域，具体涉及一种基因数据无损压缩方法、集成电路及无损压缩设备，所述集成电路及无损压缩设备均采用所述方法，所述方法包括以下步骤：S1、获取基因数据和对应基因数据的实际压缩需求；S2、将基因数据分割为若干数据字段；S3、根据各数据字段的数据特点以及实际压缩需求选择压缩算子，并组合为压缩算法；S4、将各数据字段根据对应的压缩算法进行压缩处理；S5、将各数据字段的压缩结果进行合并。本发明能实现基因数据无损压缩的同时，实现低压缩率和高压缩效率的基因数据压缩。

摘要： 本发明涉及前缀后缀码的无损压缩以及对应的解压缩，其中，前缀包括一元码。用于无损压缩前缀后缀码(VLC1、VLC2、VLC3)的方法包括以下步骤：从前缀(PRFX1、PRFX2、PRFX3)形成第一连续比特序列(FBS)；以及通过去除与第一连续比特序列(FBS)中第一值的频率与第一连续比特序列(FBS)中第二值的频率之间的差有关的冗余，来无损压缩第一连续比特序列(FBS)。比特值在前缀中不均匀地分布而在后缀中比特值的分布更加均匀。从而，如果分离地压缩前缀，则可达到更好的压缩。

摘要： 一种图像压缩方法，具有至少以下步骤：接收帧的多个块中的源像素数据，当为所述帧启用了无损压缩模式，绕过一个源量化操作和应用无损压缩内核每个块的源像素数据，并且当为所述帧启用了有损压缩模式时，源量化操作施加在每个块的源像素数据，以产生每个块的输入像素数据，以及应用所述无损压缩内核到每个块中的输入像素数据。例如，对于每个块，源量化操作采用自适应量化参数，使得有损压缩模式下产生的帧的压缩数据的大小不超过一个比特预算。

摘要： 本发明公开了具有集成的有损压缩和无损压缩的视频数据压缩。描述了利用集成的有损和无损压缩将视频数据压缩为更小大小并将额外信息嵌入在经压缩数据中的方法和装置。该方法可被用于压缩视频编解码器(编码器/解码器)的参考帧并用于减小总线带宽，该视频编解码器组合其中小噪声极其重要的编解码器。通过在将来自编码器的数据通过外部总线输入到帧存储器之前对其进行压缩并且在通过外部总线取回来自帧存储器的经压缩数据之后对其进行解压缩，减少了在视频编解码器中经由外部总线相连的编码器和外部帧存储器之间的数据传输。在不造成任何可观伪像的情况下将参考帧压缩为可变大小，以减小编码器内核与外部存储器之间的总线带宽。

摘要： 本发明一种基于深度学习的图像无损/近无损压缩方法属于图像压缩领域；主要设计了有损图像压缩与残差压缩联合优化的深度神经网络：首先，把原始图像输入深度有损图像压缩网络，得到有损压缩后的码流和重构图像；计算有损重构图像和原始图像的原始残差，并对原始残差进行量化，使得“有损重构+量化残差”与原始图像的最大像素误差严格地小于等于一个给定的误差上界；利用深度神经网络对原始残差或者量化残差进行压缩，压缩后的码流与有损图像压缩码流连接，得到图像无损/近无损压缩结果；相比于传统的图像无损/近无损压缩，本发明利用深度神经网络对有损图像压缩与残差压缩进行联合优化，显著地提升了图像无损/近无损压缩效率。