陈志峰 作品数:9 被引量:8 H指数:1 供职机构: 福州大学物理与信息工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 福建省教育厅资助项目 福建省自然科学基金 更多>> 相关领域: 电子电信 自动化与计算机技术 更多>>
面向硬件的帧内预测模式选择快速算法与实现 被引量:6 2019年 新一代视频编码标准HEVC硬件实现的复杂性较之以前的标准有大幅提高.在保证编码性能的前提下,为了降低硬件实现的复杂度和资源消耗,提高硬件的处理速度与并行度,提出一种面向硬件实现的HEVC帧内编码快速算法.首先在Hadamard-SATD基础上引入头比特估计,简化了率失真代价计算过程;然后使用同层相邻块的最佳模式作为最有可能模式列表的输入,解除计算预测值时对重构数据的依赖性,提高了硬件的处理速度;最后采用新的预测单元处理顺序和基于16点的硬件复用结构,使之更利于硬件实现的情况下减少硬件资源的使用.实验结果表明,与参考软件HM16.7相比,文中算法可以降低约40%的编码复杂度,且没有明显性能损失;在Xilinx的Virtex6综合结果表明,硬件面积比已有算法减少了45%左右,并且可以达到30帧/s 1 080p视频序列的实时编码要求. 杨秀芝 赵敏 施隆照 陈志峰 郑明魁关键词:帧内预测 硬件实现 一种高效的CABAC熵编码硬件设计 2020年 本设计是一种以基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)为熵编码的高效视频编码方案,通过(CABAC)硬件结构的输入输出模块优化和算术编码模块优化来提高整体架构的效率及主频.在输入模块优化方面,采用四级缓存输入和残差系数优化传输;在算术编码模块优化方面,通过上下文模型索引预读取、预归一化查表和并入串出码流输出设计,提高整体架构的工作效率及主频,降低资源消耗,实现高效流水线高主频硬件架构.硬件设计使用90 nm标准单元库进行综合,可在工作频率为370 MHz下实现流水线,使用电路门数为43.49×10^3.该处理速率及吞吐率可支持HEVC标准的通用测试条件下1080 P视频30帧·s^-1的实时编码. 傅晨 郑明魁 陈志峰 施隆照 王炎关键词:熵编码 CABAC 硬件设计 基于脉动阵列的HEVC 8×8整数DCT变换的设计与实现 被引量:1 2017年 文章基于脉动阵列实现HEVC(High Efficiency Video Coding)中8×8的整数DCT(Discrete Cosine Transform)变换,改进通常使用的蝶型算法。整体架构基于脉动阵列的思想,并采用中间值数据重组的设计,使得变换模块可同时实现行列变换操作。只需得到列变换的第一个值便可开始行变换,充分利用了PE单元,减少变换时间并提高计算模块的并行性。文中方法不仅适用于DCT变换,也可用于其他的8×8矩阵相乘,具有通用性。综合结果表明,该设计最高可工作在203.8 MHz的频率上,与其他算法相比时间上只需35个周期,且资源消耗较少。文中方法非常适合于HEVC视频编码对实时性的要求,为HEVC编码标准的硬件实现提供了参考。 潘苏文 叶宇煌 郑明魁 陈志峰 杨秀芝关键词:离散余弦变换 FPGA 脉动阵列 基于FPGA的HEVC去方块滤波硬件设计 被引量:1 2023年 去方块滤波(Deblocking Filtering,DBF)是高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)的重要组成部分,能够有效地改善编码图像的主观质量,是提升视频整体编码性能的重要手段之一。但是去方块滤波技术复杂度较高。为解决该问题,设计一种HEVC去方块滤波器的硬件架构,在节省资源消耗的同时,减少处理周期并改善滤波效率。以8×4块为基本滤波单元,从输入像素到输出像素,采用四级流水线的形式进行处理,每处理一个基本滤波单元共花费5个周期。实验结果表明,所设计的去方块滤波器仅需5 212个查找表和1 291个寄存器的逻辑资源消耗,最高可达到215 MHz的工作频率,满足1 080p@60fps的高清视频实时编码。 陈焯淼 陈志峰 陈建 汪家华关键词:环路滤波 图像和惯性传感器相结合的摄像机定位和物体三维位置估计 2018年 为解决无人驾驶中车辆定位与周围场景中物体三维位置估计,采用卷积神经网络(CNN)检测图像中的物体,用扩展卡尔曼滤波(EKF)方法融合惯性传感器测量得到的加速度和角速度,同时估计摄像机位置和物理世界中物体三维位置.图像结合惯性传感器(IMU)信息,克服了单目摄像机估计得到的摄像机位置和物体三维位置的尺度不确定性;结合卷积神经网络检测物体提高特征点匹配准确度,实现对物体在三维世界中的位置通用的估计.在实验部分用Matlab分别模拟仿真场景和现实场景的数据库KITTI,有效估计摄像机运动和场景中物体三维位置估计. 郭恩特 陈志峰 范振嘉 黄立勤 潘林关键词:卷积神经网络 扩展卡尔曼滤波 非一致性稀疏采样的LiDAR点云压缩方法 2021年 针对自动驾驶车载LiDAR点云,提出一种基于形态学分割和非一致性稀疏采样的点云有损压缩框架.将LiDAR点云分割为地面和非地面点云两部分,对两者进行不同强度的去冗余稀疏采样;然后将3D数据转换为2D形式的距离图像,并结合占据图和Morton排序,将点云表示为更加紧凑的1维距离向量形式;最后利用图像编码方法进一步压缩点云.实验结果表明,本文方法压缩性能明显优于现有算法,可达到更高的重建质量. 陈元相 陈建 郑明魁 陈志峰关键词:点云分割 图像编码 改进磷虾群与NBN联合优化神经网络的HPA预失真方法 2016年 为克服现有神经网络预失真方法复杂度高、易陷入局域最小等缺陷,提出一种正交差分进化磷虾群(ODEKH)与neuron-by-neuron(NBN)算法联合优化实数固定延时全连接级联神经网络(RVFTDFCCNN)的高功率放大器预失真方法。采用RVFTDFCCNN对预失真系统中的预失真器和逆估计器进行建模,通过ODEKH算法进行全局搜索获得RVFTDFCCNN的初始化参数,再用NBN算法对RVFTDFCCNN进行训练,同时根据复合函数求偏导数的链式规则,从2个层次对NBN算法中的Jacobian矩阵元素计算进行优化。采用宽带DTMB信号作为输入信号,对预失真系统进行仿真。结果表明:当训练误差和泛化误差均在同一数量级时,RVFTDFCCNN的NBN算法计算量比单隐层(SHL)神经网络明显降低;ODEKH算法比传统磷虾群算法具有更快的收敛速度,ODEKH-NBN联合算法的训练精度比Levenberg-Marquardt(LM)算法提高一个数量级,预失真后的邻道功率比(ACPR)比LM算法改善了2 d B。说明本文的预失真方法具有较低的复杂度和良好的预失真性能。 吴林煌 陈志峰 苏凯雄 郭里婷 王卫星关键词:高功率放大器 预失真 神经网络 HEVC自适应去方块滤波器的VLSI设计与实现 2024年 去方块滤波是高效视频编码(HEVC)的重要组成部分,能够有效地改善编码图像的主观质量,是提升视频整体编码性能的重要手段之一.针对HEVC硬件编码器中去方块滤波技术复杂度较高的问题,为了在节省资源消耗的同时减少处理周期,改善滤波效率,提出HEVC自适应去方块滤波的硬件算法和VLSI架构.首先基于HEVC编码结构的边界规则,提出一种无需递归循环计算的快速边界判断算法,降低硬件实现的复杂度;然后基于上述边界判断结果,提出一种可自主选择滤波边界进行去方块滤波的4级流水结构,减少滤波处理周期;最后将亮度和色度并行滤波,设计一种高度并行且兼容共享的存储架构,改善滤波效率且节约存储资源消耗.实验结果表明,在TSMC90 nm工艺下,所设计的去方块滤波结构的硬件面积比已有结构减少60%左右,并且最高能达到250 MHz的工作频率,可满足8K@60帧/s的超高清视频的实时编码. 陈焯淼 陈志峰 陈建 汪家华关键词:硬件设计 正交匹配追踪和BIC准则的自适应双频段预失真模型优化算法 2018年 针对双频段预失真模型复杂度高以及当前的模型优化算法不具有自适应性的问题,提出一种自适应的模型优化算法.采用双频段广义记忆多项式作为预失真模型,通过正交匹配追踪算法对原始模型的基函数项进行排序,每次迭代时用所有已挑选的基函数项构成备选模型,推导了模型输出向量元素服从非独立同分布情况下的贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion,BIC),并将BIC值最小的备选模型作为优化后模型,从而在原始模型稀疏度和拟合误差门限未知情况下,实现了模型的自适应优化.结果表明:优化后模型与原始模型相比,二者分别预失真后的信号在邻道功率比和归一化均方误差方面均非常接近,预失真效果良好,而模型的系数量减少了75%以上. 吴林煌 苏凯雄 王琳 陈志峰 陈平平关键词:预失真 稀疏性 正交匹配追踪 贝叶斯信息准则