[發(fā)明專利]基于HyperX平臺的5/3小波變換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510765015.1
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105260983B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張靜;劉金花;李云松;李珊珊;江冰;梁晨濤
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于HyperX平臺的5/3小波變換方法，在基于多核處理器HyperX的平臺上實(shí)現(xiàn)5/3小波變換，具體步驟包括如下：

(1)轉(zhuǎn)化原始圖像的格式：

(1a)從圖像集中選取一幅后綴為.png格式的原始圖像，將該原始圖像轉(zhuǎn)化為后綴為.txt格式的文件；

(1b)在雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器DDR中，分配兩塊全局內(nèi)存A和B；

(1c)將后綴為.txt格式的文件中的原始圖像數(shù)據(jù)拷貝至全局內(nèi)存A中；

(2)按行讀取數(shù)據(jù)：

(2a)在多核處理器HyperX平臺的數(shù)據(jù)讀取單元上，創(chuàng)建一個數(shù)組C；

(2b)多核處理器HyperX平臺的數(shù)據(jù)讀取單元，從全局內(nèi)存A中依次讀取一行數(shù)據(jù)，將所讀取的行數(shù)據(jù)存入數(shù)組C中；

(3)發(fā)送左右邊緣擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)段：

(3a)將數(shù)組C中的行數(shù)據(jù)分成M個數(shù)據(jù)段，每個數(shù)據(jù)段的長度是N，其中M表示5/3小波變換并行處理單元的總數(shù)；

(3b)將每個數(shù)據(jù)段向左右各延伸兩個像素，對處于原行數(shù)據(jù)兩端不能延伸的數(shù)據(jù)段，則以邊緣的像素為中心，鏡像復(fù)制像素，擴(kuò)展兩個像素，擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)段長度變?yōu)?N+4)；

(3c)將擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)段依次發(fā)送給多核處理器HyperX平臺的各個并行處理單元，每個數(shù)據(jù)段發(fā)送給對應(yīng)的一個并行處理單元；

(4)判斷是否是第一次接收數(shù)據(jù)塊，若是，則執(zhí)行步驟(5)，否則，執(zhí)行步驟(6)；

(5)判斷接收行數(shù)是否等于34，若是，則執(zhí)行步驟(7)，否則，執(zhí)行步驟(2)；

(6)判斷接收行數(shù)是否等于32，若是，則執(zhí)行步驟(7)，否則，執(zhí)行步驟(2)；

(7)組成數(shù)據(jù)塊：

(7a)多核處理器HyperX平臺的每個并行處理單元，順序接收數(shù)據(jù)段組成數(shù)據(jù)塊；

(7b)在多核處理器HyperX平臺的并行處理單元中創(chuàng)建一個數(shù)組E，用于存儲數(shù)據(jù)塊的最后四行邊緣數(shù)據(jù)；

(8)擴(kuò)展上下邊緣：

(8a)如果數(shù)據(jù)塊是多核處理器HyperX平臺的并行處理單元接收的第一個數(shù)據(jù)塊，則對稱擴(kuò)展上邊緣；

(8b)如果數(shù)據(jù)塊是多核處理器HyperX平臺的并行處理單元接收的最后一個數(shù)據(jù)塊，則對稱擴(kuò)展下邊緣；

(8c)如果數(shù)據(jù)塊不是多核處理器HyperX平臺的并行處理單元接收的第一個數(shù)據(jù)塊和最后一個數(shù)據(jù)塊，則將數(shù)組E中的數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)塊的最前面，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展數(shù)據(jù)塊的上下邊緣；

(8d)用擴(kuò)展后數(shù)據(jù)塊的最后四行數(shù)據(jù)更新數(shù)組E；

(9)5/3小波變換：

(9a)多核處理器HyperX平臺的并行處理單元對擴(kuò)展后的圖像塊進(jìn)行5/3小波處理；所述5/3小波處理是指，對擴(kuò)展后的圖像塊進(jìn)行二維5/3小波處理，只進(jìn)行提升操作，不進(jìn)行對稱擴(kuò)展操作；

(9b)刪除圖像塊的上下各兩行數(shù)據(jù)、左右各刪除兩列數(shù)據(jù)，得到5/3小波變換后大小為N*32個像素分為四個子帶塊的圖像數(shù)據(jù)塊，其中，N表示圖像數(shù)據(jù)塊的列數(shù)，*表示相乘操作；

(10)發(fā)送數(shù)據(jù)至接收單元：

(10a)將多核處理器HyperX平臺每個并行處理單元第一個子帶塊的一行數(shù)據(jù)，發(fā)送至多核處理器HyperX平臺中的接收單元；

(10b)依次發(fā)送所有并行處理單元第一個子帶塊中的一行數(shù)據(jù)；

(10c)依次發(fā)送所有并行處理單元第一個子帶塊中的其余行數(shù)據(jù)；

(10d)依次發(fā)送另外三個子帶塊的行數(shù)據(jù)；

(11)按行寫入全局內(nèi)存：

(11a)在多核處理器HyperX平臺接收單元上創(chuàng)建數(shù)組F；

(11b)多核處理器HyperX平臺接收單元，接收從并行處理單元發(fā)送的第一個子帶的第一個數(shù)據(jù)段，將接收的數(shù)據(jù)段寫入數(shù)組F；

(11c)依次接收所有并行處理單元發(fā)送的第一個子帶的第一個數(shù)據(jù)段，將接收的數(shù)據(jù)段寫入數(shù)組F；

(11d)將數(shù)組F中的數(shù)據(jù)寫入全局內(nèi)存B中；

(11e)依次將第一個子帶的其余數(shù)據(jù)段寫入全局內(nèi)存B中；

(11f)依次將其余三個子帶的所有數(shù)據(jù)段寫入全局內(nèi)存B中；

(12)判斷是否所有的圖像數(shù)據(jù)塊均寫入全局內(nèi)存，若是，則執(zhí)行步驟(13)，否則，執(zhí)行步驟(2)；

(13)將全局內(nèi)存中的數(shù)據(jù)拷貝到主機(jī)硬盤：

(13a)將全局內(nèi)存B中的數(shù)據(jù)寫入后綴為.txt格式的文件中；

(13b)將后綴為.txt格式的文件拷貝到主機(jī)硬盤中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于HyperX平臺的5/3小波變換方法，其特征在于：步驟(3a)中所述的每個數(shù)據(jù)段的長度為N的計算公式如下：

其中，W表示原始圖像的寬度，M表示使用的并行處理單元的個數(shù)。