A multiplier-less implementation of two-dimensional circular-support wavelet transform on FPGA

العناوين الأخرى

بناء التحويل المويجي المدور ذي البعدين على شريحة FPGA بدون مضارب

المؤلفون المشاركون

Abd al-Jabbar, Jasim Muhammad
Abd al-Mukhtar, Zahra Talal
Dawud, Akram Abd al-Mawjud

المصدر

The Iraqi Journal of Electrical and Electronic Engineering

العدد

المجلد 9، العدد 1 (30 يونيو/حزيران 2013)، ص ص. 16-28، 13ص.

الناشر

جامعة البصرة كلية الهندسة

تاريخ النشر

2013-06-30

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

13

التخصصات الرئيسية

الهندسة الكهربائية

الملخص AR

في هذا البحث، سيتم تقديم التحويل المويجي ذي البعدين المدور.

إن التحويل المويجي ذا البعدين المدور هو احد التحويلات الهندسية الجديدة للصور و الذي يمكنه تمثيل الصورة يشكل كفؤة باستخدام مخطط فصل طيفي مدور ذي بـعدين و سيتم استــخدام دوال الإمرار الكلي ذوات البـعدين (2-D all-pass functions) و الهيكل المتشابك (lattice structure) لتوليد مستو واحد من التحويل المويجي المقطع ذي البعدين المدور المتماثل بمرشحات ذوات بعدين و بطور خطي تقريبي.

إن مشرحي التحليل Haar التقليديين ذوات البعد الواحد H0(z) و H1(z) اللذان يعملان كفرعين لمرشحي الترددات الواطئة و العالية لجرف المرشح، على التوالي سيتم تحويلهما إلى مرشحين ذواتي بعدين H0(z1, z2) و H1(z1, z2) بتطبيق النمط المدور للتحويلات الطيفية (DST).

إن المرشحات المويجية المقطعة ذوات البعدين و المصممة في هذا البحث سيتم تحقيقها باستخدام المعمارية المنفصلة.

إن المعمارية ذات البعدين المقترحة سيتم تمثيلها و محاكاتها باستخدام برنامج الـ Matlab لقياس نسبة الإنحراف (DR) (deflection ratio) لمعاملات التردد العالي لتقييم أداء المنظومة و مقارنتها مع أداء المعمارية التقليدية للتحويل المويجي ذي البعدين التقليدي.

كما حسب معامل الترابط بين الصور الداخلة و المسترجعة للمعماريتين.

لقد تم استخدام مصفوفة البوابات المبرمجة حقليا (Spartan-3E FPGA) لتنفيذ المعمارية الناتجة بدون مضارب و كذلك لحساب المساحة المطلوبة للمعمارية و معرفة المسار الحرج أو أعلى تردد للعمل.

إن التنفيذ المنجز بدون مضارب يأخذ مساحة صغيرة جدا من الـ FPGA (المساحة المطلوبة لثلاث مستويات من المعمارية تأخذ 300 slices و بنسبة استغلال 7% كما إن أعلى تردد وصل إلى (198.447 MHz).

الملخص EN

In this paper, a two-dimensional (2-D) circular-support wavelet transform (2-D CSWT) is presented.

2-D CSWT is a new geometrical image transform, which can efficiently represent images using 2-D circular spectral split schemes (circularly-decomposed frequency subspaces).

2-D all-pass functions and lattice structure are used to produce 1-level circular symmetric 2-D discrete wavelet transform with approximate linear phase 2-D filters.

The classical one-dimensional (1-D) analysis Haar filter bank branches H0 (z) and H1(z) which work as low-pass and high-pass filters, respectively are transformed into their 2-D counterparts H0(z1, z2) and H1(z1, z2) by applying a circular-support version of the digital spectral transformation (DST).

The designed 2-D wavelet filter bank is realized in a separable architecture.

The proposed architecture is simulated using Matlab program to measure the deflection ratio (DR) of the high frequency coefficient to evaluate its performance and compare it with the performance of the classical 2-D wavelet architecture.

The correlation factor between the input and reconstructed images is also calculated for both architectures.

The FPGA (Spartan-3E) Kit is used to implement the resulting architecture in a multiplier-less manner and to calculate the die area and the critical path or maximum frequency of operation.

The achieved multiplier-less implementation takes a very small area from FPGA Kit (the die area in 3-level wavelet decomposition takes 300 slices with 7 % occupation ratio only at a maximum frequency of 198.447 MHz.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Abd al-Jabbar, Jasim Muhammad& Abd al-Mukhtar, Zahra Talal& Dawud, Akram Abd al-Mawjud. 2013. A multiplier-less implementation of two-dimensional circular-support wavelet transform on FPGA. The Iraqi Journal of Electrical and Electronic Engineering،Vol. 9, no. 1, pp.16-28.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-349928

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Abd al-Jabbar, Jasim Muhammad…[et al.]. A multiplier-less implementation of two-dimensional circular-support wavelet transform on FPGA. The Iraqi Journal of Electrical and Electronic Engineering Vol. 9, no. 1 (2013), pp.16-28.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-349928

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Abd al-Jabbar, Jasim Muhammad& Abd al-Mukhtar, Zahra Talal& Dawud, Akram Abd al-Mawjud. A multiplier-less implementation of two-dimensional circular-support wavelet transform on FPGA. The Iraqi Journal of Electrical and Electronic Engineering. 2013. Vol. 9, no. 1, pp.16-28.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-349928

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 27-28

رقم السجل

BIM-349928