基于KLT和HEVC的嵌入式高光谱图像实时压缩

李 卓 1〃，徐 哲 2, 陈 昕 2,李淑琴2
( 1. 网络文化与数字传播北京市重点实验室( 北京信息科技大学) ，北 京 100101; 2. 北京信息科技大学计算机学院，北 京 100101)
( * 通信作者电子邮箱lizhuo@ b istu . edu. cn)
摘 要 : 现有追求高压缩质量的高光谱图像压缩算法普遍存在计算复杂度高、离线式处理、嵌入式平台实现难度 大等问题，目前很难得到实际应用。为解决以上问题，设 计 一 种 基 于 K L T 和 H E V C 的嵌入式高光谱图像实时压缩方 法。首 先 基 于 K L T 去除谱间相关性，然 后 基 于 H E V C 去 除 空 间 相 关 性 并 完 成 量 化 编 码 的 过 程 。基 于 N V ID IA Jetson T X 1 平 台 ，设计并实现了 C P U 和 G P U 异构并行压缩处理系统。利用真实数据集对所设计算法和所实现平台进行了 性能及可行性验证。 实验结果表明：在 相 同 压缩比下，与 离 散 小 波 变 换 （D W T ) + J P E G 2 0 0 0 算 法 相 比 ，该系统明显提 升了重建精度,在峰值信噪比（P S N R )方面平均提高了 1 .3 6 d B ; 同时，相 比 C P U ,在 G P U 中 进 行 K L T 计算也至多可缩 短 3 3 % 的运行时间。
E fficie n cy V ideo C oding) was designed. F irs tly , the in te r-sp e ctra l correlation was reduced by K L T . Then, the spatial
correlation was removed by H E V C . F in a lly , the process o f quantization and entropy coding was accom plished by H E V C .
im plem ented platform were verifie d. The experim ental results show that com pared w ith the D iscrete W avelet Transform ( D W T)
文 章 编 号 ：1 0 0 1 -9 0 8 1 ( 2 0 1 8 ) 0 8 - 2 3 9 3 - 0 5
d o i：1 0 .1 1 7 7 2 /j. issn. 1 0 0 1 -9 0 8 1 .2 0 1 8 0 1 0 2 4 1
基 于 K L T 和 H E V C 的嵌入式高光谱图像实时压缩
problem s such as h ig h c o m p u ta tio n a l c o m p le x ity , o ff-lin e processing, and d iffic u lty in im p le m e n tin g an em bedded p la tfo rm .
(1. Beijing Key Laboratory o f Internet Culture and Digital Dissemination Research ( Beijing Information Science and Technology University), Beijing 100101, China；
关 键 词 ：K L T ; H E V C ; 高光谱; 嵌 入式系统；图像压缩 中图分类号：TP391 文献标志码:A
Embedded real-time compression for on KLT and HEVC
LIZhuo1'2% XUZhe2, CHEN Xin2, LI Shuqin2
Based on N V ID IA Jetson TX1 platform , a heterogeneous p a ra lle l com pression system w h ich u tilize s both the CPU and GPU was
designed and im plem ented. U sing re al data sets, the perform ance o f the designed algo rithm and the p ra c tic a b ility o f the
Journal o f Computer A pplications
计算机应用，2 0 1 8 , 3 8 ( 8 ) : 23 93 - 2 3 9 7 ,2 4 0 4
ISSN 1001-9081 CODEN JY IID U
2 0 1 8 -0 8 -1 0 http: //w w w . joca. cn
They are d iffic u lt to be im plem ented in practical applications at present. To resolve the above problem s, a real-tim e
com pression method fo r embedded hyperspectral images based on K arhunen-Loeve Transform ( K L T ) and H E V C ( H igh
2. Computer School, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100101, China)
Abstract：The e xistin g hyp erspe ctral im age com pression algorithm s th a t aim at h ig h com pression q u a lity ge nera lly have