蒂亚戈·L·T·达席尔维拉。;拜耳，法比奥·M·。;辛特拉（Renato J.Cintra）。;苏内拉·库拉塞卡拉;阿朱纳马达纳亚克;爱丽丝·柯扎克维希乌斯。 用于图像和视频压缩的正交16点近似DCT。 （英文） 兹比尔1380.94043 多维系统。信号处理。 27，第1期，87-104（2016）. 摘要：介绍了16点离散余弦变换（DCT）的一种低复杂度正交无乘近似。该方法的设计具有非常低的计算成本。提出了一种基于矩阵分解的快速算法，只需要60次加法运算。当被评估为图像和视频压缩工具时，所提出的体系结构优于经典和最先进的算法。还提出了数字VLSI硬件实现方案，该方案采用现场可编程门阵列技术物理实现，并在45 nm范围内实现，直至合成级和放置级。此外，将该方法嵌入到高效视频编码（HEVC）参考软件中，以进行实际的概念验证。与HEVC中的Chen DCT算法相比，所得结果显示视频退化可以忽略不计。 引用于1文件 MSC公司： 94A08型 信息与通信理论中的图像处理（压缩、重建等） 关键词：16点DCT近似;低复杂度变换;图像压缩;视频编码 软件：二进制DCT;HEVC公司;SIPI图像数据库 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit｛T.L.T.da Silveira｝等人，《多维系统》。信号处理。27，第1号，87--104（2016；Zbl 1380.94043） 全文： 内政部 arXiv公司 参考文献： [1] Arai，Y.、Agui，T.和Nakajima，M.（1988年）。图像的快速DCT-SQ方案。IEICE交易，E-71（11），1095-1097。 [2] Bayer，F.M.和Cintra，R.J.（2012年）。用于图像压缩的类DCT变换只需要14个加法运算。《电子快报》，48（15），919-921。doi:10.1049/el.2012.1148·doi:10.1049/el.2012.1148 [3] Bayer，F.M.、Cintra，R.J.、Edirisuriya，A.和Madanayake，A.（2012年）。用于图像压缩应用的新型16点近似DCT的数字硬件快速算法和基于FPGA的原型。测量科学与技术，23（8），114010-114019·doi:10.1088/0957-0233/23/11/114010 [4] Blahut，R.E.（2010）。用于信号处理的快速算法。剑桥：剑桥大学出版社·Zbl 1253.94001号 ·doi:10.1017/CBO9780511760921 [5] Bouguezel，S.、Ahmad，M.O.和Swamy，M.N.S.（2008）。用于图像压缩的低复杂性\[8\次\]×8变换。《电子快报》，44（21），1249-1250。doi:10.1049/el:20082239·doi:10.1049/el:20082239 [6] Bouguezel，S.、Ahmad，M.O.、Swamy，M.（2009年）。用于图像压缩的快速\[8\times\]×8变换。摘自：2009年微电子国际会议，第74-77页。doi:10.1109/IM.2009.5418584。 [7] Bouguezel，S.、Ahmad，M.O.、Swamy，M.N.S.（2010年）。一种新颖的图像压缩变换。摘自：第53届IEEE国际中西部电路与系统研讨会（MWSCAS），第509-512页。doi:10.1109/MWSCAS.2010.5548745·Zbl 0576.65143号 [8] Bouguezel，S.、Ahmad，M.O.、Swamy，M.N.S.（2011年）。用于图像压缩的低复杂度参数变换。摘自：2011年IEEE电路和系统国际研讨会论文集。 [9] Bouguezel，S.、Ahmad，M.O.和Swamy，M.N.S.（2013）。二进制离散余弦变换和哈特利变换。IEEE电路与系统汇刊I：常规论文，60（4），989-1002。doi:10.1109/TCSI.2012.2224751·Zbl 1468.94030号 ·doi:10.1109/TCSI.2012.2224751 [10] Britanak，V.、Yip，P.和Rao，K.R.（2007年）。离散余弦和正弦变换。纽约：学术出版社。 [11] Capelo，M.（2011年）。高效视频编码变换的进展。硕士论文，里斯本高等教育学院。 [12] Cham，W.K.（1989年）。根据并矢对称原理发展整数余弦变换。IEE Proceedings I Communications，Speech and Vision，第136、276-282页·doi:10.1049/ip-i-2.1989.0039 [13] Cham，W.K.和Chan，Y.T.（1991年）。16阶整数余弦变换。IEEE信号处理汇刊，39（5），1205-1208。doi:10.1009/78.80974·数字对象标识代码：10.1109/78.80974 [14] Chang，T.S.、Kung，C.S.和Jen，C.W.（2000）。DCT/IDCT的简单处理器内核设计。IEEE视频技术电路和系统汇刊，10（3），439-447。doi:10.1109/76.836290·数字对象标识代码：10.1109/76.836290 [15] Chen，W.H.、Smith，C.和Fralick，S.（1977年）。离散余弦变换的快速计算算法。IEEE通讯汇刊，25（9），1004-1009。doi:10.1109/TCOM.1977.1093941·Zbl 0371.94016号 ·doi:10.1109/TCOM.1977.1093941 [16] 辛特拉·R·J（2011）。离散正弦变换的整数近似方法。《电路、系统和信号处理》，30（6），1481-1501。doi:10.1007/s00034-011-9318-5·Zbl 1238.65121号 ·doi:10.1007/s00034-011-9318-5 [17] Cintra，R.J.和Bayer，F.M.（2011年）。图像压缩的DCT近似值。IEEE信号处理信件，18（10），579-582。doi:10.1109/LSP.2011.2163394·doi:10.10109/LSP.2011.2163394 [18] Cintra，R.J.、Bayer，F.M.和Tablada，C.J.（2014）。基于整数函数的低复杂性8点DCT近似。信号处理，99201-214。doi:10.1016/j.sigpro.2013.12.027·doi:10.1016/j.sigpro.2013.12.027 [19] Dong，J.、Ngan，K.N.、Fong，C.K.和Cham，W.K.（2009年）。HD视频编码的二维16阶整数变换。IEEE视频技术电路和系统汇刊，19（10），1462-1474。doi:10.10109/TCSVT.20092026792·doi:10.1109/TCSVT.2009.2026792 [20] Edirisuriya，A.、Madanayake，A.、Dimitrov，V.、Cintra，R.J.和Adikari，J.（2012）。基于8点AI的Arai DCT的VLSI架构，具有较低的区域时间复杂度和较高的精度。低功耗电子学与应用杂志，2（2），127-142。doi:10.3390/jlpea2020127·doi:10.3390/jlpea2020127 [21] Feig，E.和Winograd，S.（1992年）。离散余弦变换的快速算法。IEEE信号处理汇刊，40（9），2174-2193·Zbl 0762.65103号 ·数字对象标识代码：10.1109/78.157218 [22] Fong，C.K.和Cham，W.K.（2012年）。LLM整数余弦变换及其快速算法。IEEE视频技术电路和系统汇刊，22（6），844-854·doi:10.1109/TCSVT.2011.2177938 [23] Haweel，T.I.（2001）。一种基于DCT的新型方波变换。信号处理，822309-2319·Zbl 0986.94004号 ·doi:10.1016/S0165-1684（01）00106-2 [24] Heideman，M.T.和Burrus，C.S.（1988年）。乘法复杂性、卷积和DFT。信号处理和数字滤波。柏林：施普林格出版社·Zbl 0654.65096号 ·doi:10.1007/978-1-4612-39123 [25] Herstein，I.N.（1975）。代数专题（第二版）。伦敦：威利·Zbl 1230.00004号 [26] Hou，H.S.（1987）。一种用于计算离散余弦变换的快速递归算法。IEEE声学、信号和语音处理汇刊，6（10），1455-1461。 [27] 国际标准化组织。(1994). 运动图像和相关音频信息的通用编码.第2部分：视频。ISO/IEC JTC1/SC29/WG11-运动图像和音频编码，ISO。 [28] 国际电信联盟。(1990). ITU-T建议H.261第1版：用于\[p\times 64\]p×64kbits的视听服务的视频编解码器。ITU-T技术代表。 [29] 国际电信联盟。(1995). ITU-T建议H.263版本1：用于低比特率通信的视频编码。ITU-T技术代表。 [30] 国际电信联盟。（2013年）。视听服务基础设施：移动视频编码——高效视频编码。ITU电信标准化部门。 [31] 视频编码联合协作团队（JCT-VC）。（2013年）。HEVC参考软件文档。弗劳恩霍夫-海因里希-赫兹研究所。https://hevc.hhi.fraunhofer.de/。 [32] 联合视频团队。(2003). 建议H.264和ISO/IEC 14 496-10 AVC：ITU-T建议草案和联合视频规范国际标准最终草案。ITU-T技术代表·Zbl 0371.94016号 [33] Lee，B.G.（1984）。一种计算离散余弦变换的新算法。IEEE声学、语音和信号处理汇刊，ASSP-321243-1245·Zbl 0576.65143号 [34] Lengwehasatit，K.和Ortega，A.（2004）。可伸缩变量复杂度近似于前向DCT。IEEE视频技术电路和系统汇刊，14（11），1236-1248。doi:10.1109/TCSVT.2004.835151·doi:10.1109/TCSVT.2004.835151 [35] Liang，J.和Tran，T.D.（2001）。基于提升格式的DCT快速无乘法器逼近。IEEE信号处理汇刊，49，3032-3044·doi:10.1109/78.969511 [36] Lin，M.C.，Dung，L.R.，&Weng，P.K.（2006）。用于胶囊内窥镜的超低功耗图像压缩机。生物医学工程在线，5（1），1-8。doi:10.1186/1475-925X-5-14·doi:10.1186/1475-925X-5-14 [37] Loeffler，C.，Ligtenberg，A.，Moschytz，G.（1989），具有11次乘法的实用快速1D DCT算法。摘自：《声学、语音和信号处理国际会议论文集》，第988-991页。 [38] Malvar，H.S.（1992年）。重叠变换的信号处理。伦敦：Artech House·Zbl 0948.94505号 [39] 奥本海姆（2006）。离散时间信号处理。上鞍河：皮尔逊教育。 [40] Ortega，A.和Ramchandran，K.（1998年）。图像和视频压缩的速率失真方法。IEEE信号处理杂志，15（6），23-50。doi:10.1109/79.733495·数字对象标识代码：10.1109/79.733495 [41] Pao，I.M.和Sun，M.T.（1998年）。正向离散余弦变换的近似计算。IEEE视频技术电路与系统汇刊，8（3），264-268。doi:10.1109/76.678620·数字对象标识代码：10.1109/76.678620 [42] Pennebacker，W.B.和Mitchell，J.L.（1992年）。JPEG静止图像数据压缩标准。纽约州纽约市：Van Nostrand Reinhold。 [43] 美国波特鲁里、Madanayake，A.、Cintra，R.J.、Bayer，F.M.和Rajapaksha，N.（2012年）。射频多波束数字孔径阵列空间成像和定向传感的无乘法器DCT近似。测量科学与技术，23（11），114003。doi:10.1088/0957-0233/23/11/114003·doi:10.1088/0957-0233/23/11/114003 [44] 美国波特鲁里、Madanayake，A.、Cintra，R.J.、Bayer，F.M.、Kulasekera，S.和Edirisuriya，A.（2014）。改进的8点近似DCT用于图像和视频压缩，只需要添加14个元素。IEEE电路与系统汇刊I，61（6），1727-1740。doi:10.1109/TCSI.2013.2295022·doi:10.1109/TCSI.2013.2295022 [45] Pourazad，M.T.、Doutre，C.、Azimi，M.和Nasiopoulos，P.（2012年）。HEVC：视频压缩的新黄金标准：HEVC与H.264/AVC相比如何？IEEE消费电子杂志，1（3），36-46。doi:10.1109/MCE.2012.2192754·doi:10.1109/MCE.2012.2192754 [46] Proakis，J.G.和Manolakis，D.K.（2006年）。数字信号处理（第4版）。恩格尔伍德悬崖：普伦蒂斯大厅。 [47] Rao，K.R.和Yip，P.（1990年）。离散余弦变换：算法，优点，应用。加州圣地亚哥：学术出版社·Zbl 0726.65162号 ·doi:10.1016/B978-0-08-092534-9.50007-2 [48] Roma，N.和Sousa，L.（2007年）。视频空间降尺度的高效混合DCT域算法。EURASIP《信号处理进展杂志》，2007年（2），30。doi:10.115/2007/57291·Zbl 1168.68597号 ·doi:10.1155/2007/57291 [49] Seber，G.A.F.（2007）。统计学家矩阵手册。纽约：Wiley-Interscience。 ·数字对象标识代码：10.1002/9780470226797 [50] Smith，S.W.（1997年）。科学家和工程师的数字信号处理指南。加利福尼亚州圣地亚哥：加利福尼亚技术出版社。 [51] Tran，T.D.（2000）。binDCT：DCT的快速无乘数近似。IEEE信号处理快报，6（7），141-144·数字对象标识代码：10.1109/97.844633 [52] USC-SIPI。(2011). USC-SIPI图像数据库。南加州大学信号与图像处理研究所。http://sipi.usc.edu/database/。 [53] Valova，I.和Kosugi，Y.（2000年）。基于Hadamard的图像分解和压缩。IEEE生物医学信息技术汇刊，4（4），306-319·doi:10.1109/4233.897063 [54] Vetterli，M.和Nussbaumer，H.（1984年）。简单的FFT和DCT算法，操作次数减少。信号处理，6267-278·Zbl 1218.65158号 ·doi:10.1016/0165-1684（84）90059-8 [55] 王政（1984）。离散W变换和离散傅里叶变换的快速算法。IEEE声学、语音和信号处理汇刊，ASSP-32，803-816·Zbl 0577.65134号 ·doi:10.10109/TASPS.1984.1164399 [56] Wang，Z.和Bovik，A.（2002）。通用图像质量指数。IEEE信号处理信件，9（3），81-84·doi:10.1109/97.995823 [57] Wang，Z.、Bovik，A.C.、Sheikh，H.R.和Simoncelli，E.P.（2004）。图像质量评估：从错误可见性到结构相似性。IEEE事务图像处理，13（4），600-612。doi:10.1109/TIP.2003.819861·doi:10.1109/TIP.2003.819861 [58] Watkins，D.S.（2004年）。矩阵计算基础。纯数学和应用数学：威利系列教材、专著和小册子。伦敦：威利。 [59] Wien，M.，Sun，S.（2001年）。自适应块变换的ICT比较。技术代表。 [60] Yarlagadda，R.K.，Hershey，J.E.（1997）。哈达玛矩阵分析和合成，在通信和信号/图像处理中的应用。Kluwer学术出版社。 [61] Yip，P.、Rao，K.R.（1988年）。离散正弦和余弦变换族的频率抽取算法。电路、系统和信号处理，7（1），3-19。doi:10.1007/BF01600005·Zbl 0648.65094号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。