專(zhuān)利名稱(chēng)：運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法與裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)如ITU制定的H.261，H.263標(biāo)準(zhǔn)以及ISO的MPEG組織制定的MEPG-1，MPEG-2，MPEG-4等都是基于混合編碼。所謂混合編碼框架是綜合考慮預(yù)測(cè)，變換以及熵編碼的方法的編碼框架，有以下主要特點(diǎn)1)利用預(yù)測(cè)去除時(shí)間域的冗余度；2)利用變換去除空間域的冗余度；3)而用熵編碼去除統(tǒng)計(jì)上的冗余度；上述視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)都具有幀內(nèi)編碼幀，即I幀，和幀間編碼幀，即P幀，I幀和P幀采用不同的編碼方法。I幀的編碼過(guò)程如下對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)得到的殘差塊進(jìn)行二維變換；然后在變換域中對(duì)變換系數(shù)進(jìn)行量化；最后進(jìn)行熵編碼，即Huffman編碼或者算術(shù)編碼等。P幀的編碼過(guò)程如下采用運(yùn)動(dòng)估計(jì)得到運(yùn)動(dòng)矢量，然后采用基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g預(yù)測(cè)，接著對(duì)幀間預(yù)測(cè)得到的殘差塊進(jìn)行二維變換，再對(duì)變換域系數(shù)進(jìn)行量化，最后進(jìn)行熵編碼。
傳統(tǒng)的圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，如JPEG標(biāo)準(zhǔn)，與視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)有著相近之處，對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)或圖像內(nèi)預(yù)測(cè)得到的殘差塊進(jìn)行二維變換；然后在變換域中對(duì)變換系數(shù)進(jìn)行量化；最后進(jìn)行熵編碼。
由于視頻數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)在空間域上較強(qiáng)的相關(guān)性，二維變換是提高編碼增益的關(guān)鍵因素，因此二維變換是視頻編碼和圖像編碼的很重要的部分。
離散余弦變換(DCT)變換通常用于圖像數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的塊變換編碼，這是因?yàn)閷?duì)于各種信號(hào)，離散余弦變換非常近似于統(tǒng)計(jì)最佳的K-L變換。離散余弦變換被廣泛應(yīng)用于各種視頻/圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)中。離散余弦變換的一個(gè)缺點(diǎn)是矩陣中的部分系數(shù)是無(wú)理數(shù)，所以在數(shù)字計(jì)算機(jī)上用迭代的方法進(jìn)行變換和反變換后，不能得到一模一樣的初始值。在解碼端，由于沒(méi)有定義具體的反離散余弦變換(IDCT)的具體過(guò)程，所以不同的解碼器解碼的結(jié)果可能不同，導(dǎo)致了解碼器失配(decoder mismatch)的問(wèn)題。因此，符合標(biāo)準(zhǔn)的解碼器必須達(dá)到一定的精度要求。但是高的精度通常要求高的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)要根據(jù)不同需要對(duì)精度和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度兩者進(jìn)行權(quán)衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法和裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是1、一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法，對(duì)于正變換根據(jù)下式選取N×N正變換矩陣FDCTfpNFDCTfpN=round(Ng2SCALEfgFDCT)/2SCALEf;]]>其中FDCT為理論的N×N離散余弦正變換矩陣；SCALEf為預(yù)先指定的非負(fù)整數(shù)，用于獲得N×N正變換矩陣；round(g)為普通的四舍五入操作；對(duì)于正變換采用或調(diào)整SCALEf達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度；根據(jù)所選取的N×N正變換矩陣，進(jìn)行相應(yīng)的正變換過(guò)程在正變換前先左移FS0位，在一維正變換后右移FS1位，在二維正變換后右移FS2位；其中FS0，F(xiàn)S1，F(xiàn)S2為整數(shù)，值為零時(shí)表示不進(jìn)行移位操作，值為正整數(shù)時(shí)表示進(jìn)行上所述方向的移位操作，值為負(fù)整數(shù)表示進(jìn)行和上述方向相反的移位操作；對(duì)于正變換，采用或調(diào)整FS0，F(xiàn)S1，F(xiàn)S2中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
采用或調(diào)整N×N正變換矩陣FDCTfpN中的系數(shù)達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，即用FDCTfpNr代替FDCTfpN，滿足|(FDCTfpNr(i，j)-FDCTfpN(i，j))/FDCTfpN(i，j)|≤1％ 0≤i≤N-1，0≤j≤N-1；其中FDCTfpNr(i，j)和FDCfpN(i，j)分別表示FDCTfpN和FDCTfpN中位置為(i，j)的系數(shù)。
所說(shuō)的選取N×N正變換矩陣的方法具體應(yīng)用到8×8正變換矩陣如下采用如下的8×8正變換矩陣FDCTfp8FDCTfp8=round(8g2SCALEfgFDCT)/2SCALEf=GfGfGfGfGfGfGfGfAfBfCfDf-Df-Cf-Bf-AfEfFf-Ff-Ef-Ef-FfFfEfBf-Df-Af-CfCfAfDf-BfGf-Gf-GfGfGf-GfGfGfCf-AfDfBf-Bf-DfAf-CfFf-EfEf-Ff-FfEf-EfFfDf-CfBf-AfAf-BfCf-Df/2SCALEf]]>其中FDCT為理論的8×8離散余弦正變換矩陣；SCALEf為預(yù)先指定的非負(fù)整數(shù)，用于獲得8×8正變換矩陣；round(g)為普通的四舍五入操作；Af，Bf，Cf，Df，Ef，F(xiàn)f，Gf表示8×8正變換矩陣中的系數(shù)，且均為整數(shù)；特別地，還包括以下四組正變換矩陣系數(shù)(1)Af＝2841，Bf＝2408，Cf＝1609，Df＝565，Ef＝2676，F(xiàn)f＝1108，Gf＝2408，SCALEf＝11；(2)Af＝5681，Bf＝4816，Cf＝3218，Df＝1130，Ef＝5352，F(xiàn)f＝2217，Gf＝4096，SCALEf＝12；(3)Af＝11363，Bf＝9633，Cf＝6436，Df＝2260，Ef＝10703，F(xiàn)f＝4433，Gf＝8192，SCALEf＝13；(4)Af＝22725，Bf＝19266，Cf＝12873，Df＝4520，Ef＝21407，F(xiàn)f＝8867，Gf＝16384，SCALEf＝14。
2、一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法，對(duì)于反變換根據(jù)下面兩式選取N×N反變換矩陣IDCTfpNIDCTfpN=round(Ng2SCALEigIDCT)/2SCALEi;]]>其中IDCT為理論的N×N離散余弦反變換矩陣；SCALEi為預(yù)先指定的非負(fù)整數(shù)，用于獲得N×N反變換矩陣；round(g)為普通的四舍五入操作；對(duì)于反變換采用或調(diào)整SCALEi達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度；根據(jù)所選取的N×N反變換矩陣，進(jìn)行相應(yīng)的反變換過(guò)程在變換前先左移IS0位，在一維變換后右移IS1位，在二維變換后右移IS2位；其中IS0，IS1，IS2為整數(shù)，值為零時(shí)表示不進(jìn)行移位操作，值為正整數(shù)時(shí)表示進(jìn)行上所述方向的移位操作，值為負(fù)整數(shù)表示進(jìn)行和上述方向相反的移位操作；對(duì)于反變換，采用或調(diào)整IS0，IS1，IS2中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
采用或調(diào)整N×N反變換矩陣IDCTfpN中的系數(shù)達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，即用IDCTfpNr代替IDCTfpN，滿足|(IDCTfpNr(i，j)-IDCTfpN(i，j))/IDCTfpN(i，j)|≤1％ 0≤i≤N-1，0≤j≤N-1；其中IDCTfpNr(i，j)和IDCTfpN(i，j)分別表示FDCTfpN和FDCTfpN中位置為(i，j)的系數(shù)。
所說(shuō)的選取N×N反變換矩陣的方法具體應(yīng)用到8×8反變換矩陣如下
采用如下8×8反變換矩陣IDCTfp8IDCTfp8=round(8g2SCALEigIDCT)/2SCALEi=GiAiEiBiGiCiFiDiGiBiFi-Di-Gi-Ai-Ei-CiGiCi-Fi-Ai-Gi-DiEiBiGiDi-Ei-CiGiBi-Fi-AiGi-Di-EiCiGi-Bi-FiAiGi-Ci-FiAi-Gi-DiEi-BiGi-BiFiDi-GiAi-EiCiGi-AiEi-BiGi-CiFi-Di/2SCALEf]]>其中IDCT為理論的8×8離散余弦反變換矩陣；SCALEi為預(yù)先指定的非負(fù)整數(shù)，用于獲得8×8反變換矩陣；round(g)為普通的四舍五入操作；Ai，Bi，Ci，Di，Ei，F(xiàn)i，Gi表示8×8反變換矩陣中的系數(shù)，且均為整數(shù)；特別地，還包括以下四組正變換矩陣系數(shù)和反變換矩陣系數(shù)(1)Ai＝2841，Bi＝2408，Ci＝1609，Di＝565，Ei＝2676，F(xiàn)i＝1108，Gi＝2408，SCALEi＝11；(2)Ai＝5681，Bi＝4816，Ci＝3218，Di＝1130，Ei＝5352，F(xiàn)i＝2217，Gi＝4096，SCALEi＝12；(3)Ai＝11363，Bi＝9633，Ci＝6436，Di＝2260，Ei＝10703，F(xiàn)i＝4433，Gi＝8192，SCALEi＝13；(4)Ai＝22725，Bi＝19266，Ci＝12873，Di＝4520，Ei＝21407，F(xiàn)i＝8867，Gi＝16384，SCALEi＝14。
3、一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的裝置正變換裝置包括預(yù)移位裝置，第一維正變換裝置，第一維正變換后移位裝置，第二維正變換裝置，第二維正變換后移位裝置；預(yù)移位裝置的輸入端與變換前的輸入數(shù)據(jù)相連，預(yù)移位裝置的輸出端和第一維正變換裝置的輸入端相連，第一維正變換裝置的輸出端和第一維正變換后移位裝置的輸入端相連，第一維正變換后移位裝置的輸出端和第二維正變換裝置輸入端相連，第二維正變換裝置輸出端和第二維正變換后移位裝置輸入端相連，第二維正變換后移位裝置輸出端和變換輸出數(shù)據(jù)相連。
對(duì)于正變換裝置，還包括正變換精度復(fù)雜度控制裝置；正變換精度復(fù)雜度控制裝置通過(guò)開(kāi)關(guān)和預(yù)移位裝置，第一維正變換裝置，第一維正變換后移位裝置，第二維正變換裝置，第二維正變換后移位裝置相連；4、一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的裝置反變換裝置包括預(yù)移位裝置，第一維反變換裝置，第一維反變換后移位裝置，第二維反變換裝置，第二維反變換后移位裝置；預(yù)移位裝置的輸入端與變換前的輸入數(shù)據(jù)相連，預(yù)移位裝置的輸出端和第一維反變換裝置的輸入端相連，第一維反變換裝置的輸出端和第一維反變換后移位裝置的輸入端相連，第一維反變換后移位裝置的輸出端和第二維反變換裝置輸入端相連，第二維反變換裝置輸出端和第二維反變換后移位裝置輸入端相連，第二維反變換后移位裝置輸出端和變換輸出數(shù)據(jù)相連。
對(duì)于反變換裝置，還包括反變換精度復(fù)雜度控制裝置；反變換精度復(fù)雜度控制裝置通過(guò)開(kāi)關(guān)和預(yù)移位裝置，第一維反變換裝置，第一維反變換后移位裝置，第二維反變換裝置，第二維反變換后移位裝置相連。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有有益的效果可以用較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度得到較高的精度，并且可以較方便的控制實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。它所采用的變換矩陣的系數(shù)和理論的離散余弦變換矩陣的系數(shù)更加接近，因此和理論的離散余弦變換的結(jié)果更加接近，精度比現(xiàn)有技術(shù)在相當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)復(fù)雜度下高。同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)在調(diào)整實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和精度時(shí)需要調(diào)整多個(gè)系數(shù)，本發(fā)明允許可以調(diào)整一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)系數(shù)，調(diào)整方法更加方便和全面。本發(fā)明可以用于圖像編碼和視頻編碼相關(guān)的領(lǐng)域中。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1、2、3、4、5、6的正變換蝶形圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1、2、3、4、5、6的反變換蝶形圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例7的正變換裝置；圖4是本發(fā)明實(shí)施例7的反變換裝置；圖5是本發(fā)明實(shí)施例8的正變換裝置；圖6是本發(fā)明實(shí)施例8的反變換裝置。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1采用的正變換蝶形圖和反變換蝶形圖如圖1、圖2所示。(實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以根據(jù)需要采用不同的蝶形結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。)圖1中x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維正變換輸入數(shù)據(jù)，y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維正變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEf為選取正變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的正變換矩陣確定的參數(shù)，r為正變換后四舍五入?yún)?shù)；圖2中y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維反變換輸入數(shù)據(jù)，x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維反變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEi為選取反變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的反變換矩陣確定的參數(shù)，r為反變換后四舍五入?yún)?shù)。
采用的正變換矩陣為FDCTfp=8192819281928192819281928192819211363963364362260-2260-6436-9633-11363107034433-4433-10703-10703-44334433107039633-2260-11363-64366436113632260-96338192-8192-819281928192-8192-819281926436-1136322609633-9633-226011363-64364433-1070310703-4433-443310703-1070344332260-64369633-1136311363-96336436-2260/8192]]>正變換過(guò)程如下在進(jìn)行正變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移6位，一維變換后不移位，二維變換后右移9位FS0＝6，F(xiàn)S1＝0，F(xiàn)S2＝9采用的反變換矩陣為正變換矩陣的轉(zhuǎn)置IDCTfp＝(FDCTfp)T反變換過(guò)程如下在進(jìn)行反變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移10位，一維變換后不移位，二維變換后右移13位IS0＝10，IS1＝0，IS2＝13圖1、圖2中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE
具體參數(shù)如下SCALEf＝SCALEi＝13e0＝-15136/8192 e1＝4433/8192 e2＝6270/8192d0＝2446/8192 d1＝16820/8192 d2＝25172/8192d3＝12300/8192 d4＝-7373/8192 d5＝-20996/8192d6＝-16069/8192 d7＝-3197/8192 d8＝9633/8192實(shí)施例2采用的正變換蝶形圖和反變換蝶形圖如圖1、圖2所示。(實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以根據(jù)需要采用不同的蝶形結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。)圖1中x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維正變換輸入數(shù)據(jù)，y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維正變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEf為選取正變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的正變換矩陣確定的參數(shù)，r為正變換后四舍五入?yún)?shù)；圖2中y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維反變換輸入數(shù)據(jù)，x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維反變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEi為選取反變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的反變換矩陣確定的參數(shù)，r為反變換后四舍五入?yún)?shù)。
采用的正變換矩陣為FDCTfp=8192819281928192819281928192819211363963364362260-2260-6436-9633-11363107034433-4433-10703-10703-44334433107039633-2260-11363-64366436113632260-96338192-8192-819281928192-8192-819281926436-1136322609633-9633-226011363-64364433-1070310703-4433-443310703-1070344332260-64369633-1136311363-96336436-2260/8192]]>正變換過(guò)程如下在進(jìn)行正變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移6位，一維變換后不移位，二維變換后右移9位FS0＝6，F(xiàn)S1＝0，F(xiàn)S2＝9采用的反變換矩陣為正變換矩陣的轉(zhuǎn)置IDCTfp＝(FDCTfp)T反變換過(guò)程如下在進(jìn)行反變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移8位，一維變換后不移位，二維變換后右移11位IS0＝8，IS1＝0，IS2＝11圖1、圖2中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE具體參數(shù)如下SCALEf＝SCALEi＝13e0＝-15136/8192 e1＝4433/8192 e2＝6270/8192d0＝2446/8192 d1＝16820/8192 d2＝25172/8192d3＝12300/8192 d4＝-7373/8192 d5＝-20996/8192d6＝-16069/8192 d7＝-3197/8192 d8＝9633/8192實(shí)施例3采用的正變換蝶形圖和反變換蝶形圖如圖1、圖2所示。(實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以根據(jù)需要采用不同的蝶形結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。)圖1中x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維正變換輸入數(shù)據(jù)，y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維正變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEf為選取正變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的正變換矩陣確定的參數(shù)，r為正變換后四舍五入?yún)?shù)；圖2中y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維反變換輸入數(shù)據(jù)，x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維反變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEi為選取反變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的反變換矩陣確定的參數(shù)，r為反變換后四舍五入?yún)?shù)。
采用的正變換矩陣為FDCTtp=20482048204820482048204820482048284124081609565-565-1609-2408-284126761108-1108-2676-2676-1108110826762408-565-2841-160916092841565-24812048-2048-204820482048-2048-204820481609-28415652408-2408-5652841-16091108-26762676-1108-11082676-26761108565-16092408-28412841-24081609-565/2048]]>正變換過(guò)程如下在進(jìn)行正變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移5位，一維變換后不移位，二維變換后右移8位FS0＝5，F(xiàn)S1＝0，F(xiàn)S2＝8采用的反變換矩陣為正變換矩陣的轉(zhuǎn)置IDCTfp＝(FDCTfp)T反變換過(guò)程如下在進(jìn)行反變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移8位，一維變換后不移位，二維變換后右移11位IS0＝8，IS1＝0，IS2＝11圖1、圖2中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE具體參數(shù)如下SCALEf＝SCALEi＝11e0＝-3784/2048 e1＝1108/2048 e2＝1568/2048d0＝611/2048 d1＝4205/2048 d2＝6293/2048d3＝3075/2048 d4＝-1843/2048 d5＝-5249/2048d6＝-4017/2048 d7＝-799/2048 d8＝2408/2048
實(shí)施例4采用的正變換蝶形圖和反變換蝶形圖如圖1、圖2所示。(實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以根據(jù)需要采用不同的蝶形結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。)圖1中x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維正變換輸入數(shù)據(jù)，y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維正變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEf為選取正變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的正變換矩陣確定的參數(shù)，r為正變換后四舍五入?yún)?shù)；圖2中y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維反變換輸入數(shù)據(jù)，x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維反變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEi為選取反變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的反變換矩陣確定的參數(shù)，r為反變換后四舍五入?yún)?shù)。
采用的正變換矩陣為FDCTfp=16384163841638416384163841638416384163842272519266128734520-4520-12873-19266-22725214078867-8867-21407-21407-886788672140719266-4520-22725-1287312873227254520-1926616384-16384-163841638416384-16384-163841638412873-22725452019266-19266-452022725-128738867-2140721407-8867-886721407-2140788674520-1287319266-2272522725-1926612873-4520/16384]]>正變換過(guò)程如下在進(jìn)行正變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移6位，一維變換后不移位，二維變換后右移9位FS0＝6，F(xiàn)S1＝0，F(xiàn)S2＝9采用的反變換矩陣為正變換矩陣的轉(zhuǎn)置IDCTfp＝(FDCTfp)T反變換過(guò)程如下在進(jìn)行反變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移12位，一維變換后不移位，二維變換后右移15位IS0＝12，IS1＝0，IS2＝15
圖1、圖2中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE具體參數(shù)如下SCALEf＝SCALEi＝14e0＝-30274/16384 e1＝8867/16384 e2＝12540/16384d0＝4894/16384 d1＝33638/16384 d2＝50344/16384d3＝24598/16384 d4＝-14746/16384 d5＝-41991/16384d6＝-32139/16384 d7＝-6393/16384 d8＝19266/16384實(shí)施例5采用的正變換蝶形圖和反變換蝶形圖如圖1、圖2所示。(實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以根據(jù)需要采用不同的蝶形結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。)圖1中x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維正變換輸入數(shù)據(jù)，y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維正變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEf為選取正變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的正變換矩陣確定的參數(shù)，r為正變換后四舍五入?yún)?shù)；圖2中y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維反變換輸入數(shù)據(jù)，x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維反變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEi為選取反變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的反變換矩陣確定的參數(shù)，r為反變換后四舍五入?yún)?shù)。
采用的正變換矩陣為FDCTfp=8192819281928192819281928192819211363963364362261-2261-6437-9633-11363107044433-4433-10704-10704-44334433107049633-2261-11363-64376437113632261-96338192-8192-819281928192-8192-819281926437-1136322619633-9633-226111363-64374433-1070410704-4433-443310704-1070444332261-64379633-1136311363-96336437-2261/8192]]>正變換過(guò)程如下在進(jìn)行正變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移6位，一維變換后不移位，二維變換后右移9位FS0＝6，F(xiàn)S1＝0，F(xiàn)S2＝9采用的反變換矩陣為正變換矩陣的轉(zhuǎn)置IDCTfp＝(FDCTfp)T反變換過(guò)程如下在進(jìn)行反變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移10位，一維變換后不移位，二維變換后右移13位IS0＝10，IS1＝0，IS2＝13圖1、圖2中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE具體參數(shù)如下SCALEf＝SCALEi＝13e0＝-15137/8192 e1＝4433/8192 e2＝6271/8192d0＝2446/8192 d1＝16820/8192 d2＝25172/8192d3＝12298/8192 d4＝-7372/8192 d5＝-20996/8192d6＝-16070/8192 d7＝-3196/8192 d8＝9633/8192
實(shí)施例6采用的正變換蝶形圖和反變換蝶形圖如圖1、圖2所示。(實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以根據(jù)需要采用不同的蝶形結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。)圖1中x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維正變換輸入數(shù)據(jù)，y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維正變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEf為選取正變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的正變換矩陣確定的參數(shù)，r為正變換后四舍五入?yún)?shù)；圖2中y0，y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7為一維反變換輸入數(shù)據(jù)，x0，x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7為一維反變換輸出數(shù)據(jù)，SCALEi為選取反變換矩陣時(shí)確定的參數(shù)，e0，e1，e2，d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8為根據(jù)所選取的反變換矩陣確定的參數(shù)，r為反變換后四舍五入?yún)?shù)。
采用的正變換矩陣為FDCTfp=8192819281928192819281928192819211363963364362260-2260-6436-9633-11363107034433-4433-10703-10703-44334433107039633-2260-11363-64366436113632260-96338192-8192-819281928192-8192-819281926436-1136322609633-9633-226011363-64364433-1070310703-4433-443310703-1070344332260-64369633-1136311363-96336436-2260/8192]]>正變換過(guò)程如下在進(jìn)行正變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移6位，一維變換后不移位，二維變換后右移9位FS0＝6，F(xiàn)S1＝0，F(xiàn)S2＝9圖1中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0=(-Ef-Ff)/2SCALEf]]>e1=Ff/2SCALEf]]>e2=(Ef-Ff)/2SCALEf]]>d0=(-Af+Bf+Cf-Df)/2SCALEf]]>d1=(Af+Bf-Cf+Df)/2SCALEf]]>d2=(Af+Bf+Cf-Df)/2SCALEf]]>d3=(Af+Bf-Cf-Df)/2SCALEf]]>d4=(-Bf+Df)/2SCALEf]]>d5=(-Af-Bf)/2SCALEf]]>d6=(-Bf-Cf)/2SCALEf]]>d7=(-Bf+Df)/2SCALEf]]>d8=Bf/2SCALEf]]>
具體參數(shù)如下SCALEf＝13e0＝-15136/8192 e1＝4433/8192 e2＝6270/8192d0＝2446/8192 d1＝16820/8192 d2＝25172/8192d3＝12300/8192 d4＝-7373/8192 d5＝-20996/8192d6＝-16069/8192 d7＝-3197/8192 d8＝9633/8192采用的反變換矩陣為FDCTfp=16384163841638416384163841638416384163842272519266128734520-4520-12873-19266-22725214078867-8867-21407-21407-886788672140719266-4520-22725-1287312873227254520-1926616384-16384-163841638416384-16384-163841638412873-22725452019266-19266-452022725-128738867-2140721407-8867-886721407-2140788674520-1287319266-2272522725-1926612873-4520/16384]]>反變換過(guò)程如下在進(jìn)行反變換過(guò)程前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移12位，一維變換后不移位，二維變換后右移15位IS0＝12，IS1＝0，IS2＝15圖2中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0=(-Ei-Fi)/2SCALEi]]>e1=Fi/2SCALEi]]>e2=(Ei-Fi)/2SCALEi]]>d0=(-Ai+Bi+Ci-Di)/2SCALEi]]>d1=(Ai+Bi-Ci+Di)/2SCALEi]]>d2=(Ai+Bi+Ci-Di)/2SCALEi]]>d3=(Ai+Bi-Ci-Di)/2SCALEi]]>d4=(-Bi+Di)/2SCALEi]]>d5=(-Ai-Bi)/2SCALEi]]>d6=(-Bi-Ci)/2SCALEi]]>d7=(-Bi+Di)/2SCALEi]]>d8=Bi/2SCALEi]]>具體參數(shù)如下SCALEi＝14e0＝-30274/16384 e1＝8867/16384 e2＝12540/16384d0＝4894/16384 d1＝33638/16384 d2＝50344/16384d3＝24598/16384 d4＝-14746/16384 d5＝-41991/16384d6＝-32139/16384 d7＝-6393/16384 d8＝19266/16384
實(shí)施例7一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的裝置，它包括正變換裝置(圖3)和反變換裝置(圖4)兩大部分正變換裝置包括預(yù)移位裝置，第一維正變換裝置，第一維正變換后移位裝置，第二維正變換裝置，第二維正變換后移位裝置；預(yù)移位裝置的輸入端與變換前的輸入數(shù)據(jù)相連，預(yù)移位裝置的輸出端和第一維正變換裝置的輸入端相連，第一維正變換裝置的輸出端和第一維正變換后移位裝置的輸入端相連，第一維正變換后移位裝置的輸出端和第二維正變換裝置輸入端相連，第二維正變換裝置輸出端和第二維正變換后移位裝置輸入端相連，第二維正變換后移位裝置輸出端和變換輸出數(shù)據(jù)相連；反變換裝置包括預(yù)移位裝置，第一維反變換裝置，第一維反變換后移位裝置，第二維反變換裝置，第二維反變換后移位裝置；預(yù)移位裝置的輸入端與變換前的輸入數(shù)據(jù)相連，預(yù)移位裝置的輸出端和第一維反變換裝置的輸入端相連，第一維反變換裝置的輸出端和第一維反變換后移位裝置的輸入端相連，第一維反變換后移位裝置的輸出端和第二維反變換裝置輸入端相連，第二維反變換裝置輸出端和第二維反變換后移位裝置輸入端相連，第二維反變換后移位裝置輸出端和變換輸出數(shù)據(jù)相連。
變換前輸入數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)預(yù)移位裝置進(jìn)行移位，其輸出送到第一維正(反)變換裝置進(jìn)行變換，其輸出送到第一維正(反)變換后移位裝置進(jìn)行移位，其輸出送到第二維正(反)變換裝置進(jìn)行變換，其輸出送到第二維正(反)變換后移位裝置進(jìn)行移位，其輸出為變換后輸出數(shù)據(jù)。
第一維正(反)變換裝置和第二維正(反)變換裝置為圖1、圖2所示的正(反)變換蝶形結(jié)構(gòu)。
采用的正變換矩陣為FDCTfp=8192819281928192819281928192819211363963364362260-2260-6436-9633-11363107034433-4433-10703-10703-44334433107039633-2260-11363-64366436113632260-96338192-8192-819281928192-8192-819281926436-1136322609633-9633-226011363-64364433-1070310703-4433-443310703-1070344332260-64369633-1136311363-96336436-2260/8192]]>正變換過(guò)程如下在進(jìn)行正變換過(guò)程前，預(yù)移位裝置對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移6位，第一維正變換后移位裝置對(duì)一維變換后的數(shù)據(jù)不移位，第二維正變換后移位裝置對(duì)二維變換后的數(shù)據(jù)右移9位FS0＝6，F(xiàn)S1＝0，F(xiàn)S2＝9采用的反變換矩陣為正變換矩陣的轉(zhuǎn)置IDCTfp＝(FDCTfp)T反變換過(guò)程如下在進(jìn)行反變換過(guò)程前，預(yù)移位裝置對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移10位，第一維反變換后移位裝置對(duì)一維變換后的數(shù)據(jù)不移位，第二維反變換后移位裝置對(duì)二維變換后的數(shù)據(jù)右移13位IS0＝10，IS1＝0，IS2＝13圖1、圖2中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE具體參數(shù)如下SCALEf＝SCALEi＝13e0＝-15136/8192 e1＝4433/8192 e2＝6270/8192d0＝2446/8192 d1＝16820/8192 d2＝25172/8192d3＝12300/8192 d4＝-7373/8192 d5＝-20996/8192d6＝-16069/8192 d7＝-3197/8192 d8＝9633/8192實(shí)施例8一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的裝置，它包括正變換裝置(圖5)和反變換(圖6)裝置兩大部分正變換裝置包括預(yù)移位裝置，第一維正變換裝置，第一維正變換后移位裝置，第二維正變換裝置，第二維正變換后移位裝置，正變換精度和復(fù)雜度控制器；預(yù)移位裝置的輸入端與變換前的輸入數(shù)據(jù)相連，預(yù)移位裝置的輸出端和第一維正變換裝置的輸入端相連，第一維正變換裝置的輸出端和第一維正變換后移位裝置的輸入端相連，第一維正變換后移位裝置的輸出端和第二維正變換裝置輸入端相連，第二維正變換裝置輸出端和第二維正變換后移位裝置輸入端相連，第二維正變換后移位裝置輸出端和變換輸出數(shù)據(jù)相連，正變換精度和復(fù)雜度控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)和預(yù)移位裝置，第一維正變換裝置，第一維正變換后移位裝置，第二維正變換裝置，第二維正變換后移位裝置相連；反變換裝置包括預(yù)移位裝置，第一維反變換裝置，第一維反變換后移位裝置，第二維反變換裝置，第二維反變換后移位裝置；預(yù)移位裝置的輸入端與變換前的輸入數(shù)據(jù)相連，預(yù)移位裝置的輸出端和第一維反變換裝置的輸入端相連，第一維反變換裝置的輸出端和第一維反變換后移位裝置的輸入端相連，第一維反變換后移位裝置的輸出端和第二維反變換裝置輸入端相連，第二維反變換裝置輸出端和第二維反變換后移位裝置輸入端相連，第二維反變換后移位裝置輸出端和變換輸出數(shù)據(jù)相連，反變換精度和復(fù)雜度控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)和預(yù)移位裝置，第一維反變換裝置，第一維反變換后移位裝置，第二維反變換裝置，第二維反變換后移位裝置相連。
變換前輸入數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)預(yù)移位裝置進(jìn)行移位，其輸出送到第一維正(反)變換裝置進(jìn)行變換，其輸出送到第一維正(反)變換后移位裝置進(jìn)行移位，其輸出送到第二維正(反)變換裝置進(jìn)行變換，其輸出送到第二維正(反)變換后移位裝置進(jìn)行移位，其輸出為變換后輸出數(shù)據(jù)。正(反)變換精度和復(fù)雜度控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)控制和調(diào)整預(yù)移位裝置，第一維正(反)變換裝置，第一維正(反)變換后移位裝置，第二維正(反)變換裝置，第二維正(反)變換后移位裝置中的相關(guān)參數(shù)，從而達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
第一維正(反)變換裝置和第二維正(反)變換裝置為圖1、圖2所示的正(反)變換蝶形結(jié)構(gòu)。
采用的正變換矩陣為FDCTfp=8192819281928192819281928192819211363963364362260-2260-6436-9633-11363107034433-4433-10703-10703-44334433107039633-2260-11363-64366436113632260-96338192-8192-819281928192-8192-819281926436-1136322609633-9633-226011363-64364433-1070310703-4433-443310703-1070344332260-64369633-1136311363-96336436-2260/8192]]>
正變換過(guò)程如下在進(jìn)行正變換過(guò)程前，預(yù)移位裝置對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移6位，第一維正變換后移位裝置對(duì)一維變換后的數(shù)據(jù)不移位，第二維正變換后移位裝置對(duì)二維變換后的數(shù)據(jù)右移9位FS0＝6，F(xiàn)S1＝0，F(xiàn)S2＝9采用的反變換矩陣為正變換矩陣的轉(zhuǎn)置IDCTfp＝(FDCTfp)T反變換過(guò)程如下在進(jìn)行反變換過(guò)程前，預(yù)移位裝置對(duì)輸入數(shù)據(jù)先左移10位，第一維反變換后移位裝置對(duì)一維變換后的數(shù)據(jù)不移位，第二維反變換后移位裝置對(duì)二維變換后的數(shù)據(jù)右移13位IS0＝10，IS1＝0，IS2＝13圖1、圖2中的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE具體參數(shù)如下SCALEf＝SCALEi＝13e0＝-15136/8192 e1＝4433/8192 e2＝6270/8192d0＝2446/8192 d1＝16820/8192 d2＝25172/8192d3＝12300/8192 d4＝-7373/8192 d5＝-20996/8192d6＝-16069/8192 d7＝-3197/8192 d8＝9633/8192正變換精度和復(fù)雜度控制器通過(guò)控制第一維正變換裝置、第二維正變換裝置達(dá)到不同的精度和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，采用的正變換矩陣調(diào)整為
FDCTfpr=16384163841638416384163841638416384163842272519266128734520-4520-12873-19266-22725214078867-8867-21407-21407-886788672140719266-4520-22725-1287312873227254520-1926616384-16384-163841638416384-16384-163841638412873-22725452019266-19266-452022725-128738867-2140721407-8867-886721407-2140788674520-1287319266-2272522725-1926612873-4520/16384]]>圖1、圖2中的調(diào)整后的參數(shù)由下式計(jì)算得到e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE具體的調(diào)整后的參數(shù)如下SCALEf＝14e0＝-30274/16384 e1＝8867/16384 e2＝12540/16384d0＝4894/16384 d1＝33638/16384 d2＝50344/16384d3＝24598/16384 d4＝-14746/16384 d5＝-41991/16384d6＝-32139/16384 d7＝-6393/16384 d8＝19266/16384反變換精度和復(fù)雜度控制器通過(guò)控制預(yù)移位裝置，第一維反變換裝置，第一維反變換后移位裝置、第二維反變換裝置和第二維反變換后移位裝置達(dá)到不同的精度和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，采用的反變換矩陣調(diào)整為IDCTfpr＝(FDCTfpr)T圖1、圖2中的調(diào)整后的參數(shù)由下式計(jì)算得到
e0＝(-E-F)/2SCALEe1＝F/2SCALEe2＝(E-F)/2SCALEd0＝(-A+B+C-D)/2SCALEd1＝(A+B-C+D)/2SCALEd2＝(A+B+C-D)/2SCALEd3＝(A+B-C-D)/2SCALEd4＝(-B+D)/2SCALEd5＝(-A-B)/2SCALEd6＝(-B-C)/2SCALEd7＝(-B+C)/2SCALEd8＝B/2SCALE具體的調(diào)整后的參數(shù)如下SCALEf＝14e0＝-30274/16384 e1＝8867/16384 e2＝12540/16384d0＝4894/16384 d1＝33638/16384 d2＝50344/16384d3＝24598/16384 d4＝-14746/16384 d5＝-41991/16384d6＝-32139/16384 d7＝-6393/16384 d8＝19266/16384預(yù)移位裝置對(duì)輸入數(shù)據(jù)調(diào)整為先左移12位，第一維正(反)變換后移位裝置對(duì)一維變換后的數(shù)據(jù)不移位，第二維正(反)變換后移位裝置對(duì)二維變換后的數(shù)據(jù)調(diào)整為右移15位IS0＝12，IS1＝0，IS2＝15上述實(shí)施例用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法，其特征在于對(duì)于正變換，根據(jù)下式選取N×N正變換矩陣FDCTfpNFDCTfpN=round(Ng2SCALEfgFDCT)/2SCALEf;]]>其中FDCT為理論的N×N離散余弦正變換矩陣；SCALEf為預(yù)先指定的非負(fù)整數(shù)，用于獲得N×N正變換矩陣；round(g)為普通的四舍五入操作；對(duì)于正變換采用或調(diào)整SCALEf達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度；根據(jù)所選取的N×N正變換矩陣，進(jìn)行相應(yīng)的正變換過(guò)程在正變換前先左移FS0位，在一維正變換后右移FS1位，在二維正變換后右移FS2位；其中FS0，F(xiàn)S1，F(xiàn)S2為整數(shù)，值為零時(shí)表示不進(jìn)行移位操作，值為正整數(shù)時(shí)表示進(jìn)行上所述方向的移位操作，值為負(fù)整數(shù)表示進(jìn)行和上述方向相反的移位操作；對(duì)于正變換，采用或調(diào)整FS0，F(xiàn)S1，F(xiàn)S2中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法，其特征在于，采用或調(diào)整N×N正變換矩陣FDCTfpN中的系數(shù)達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，即用FDCTfpNr代替FDCTfpN，滿足|(FDCTfpNr(i，j)-FDCTfpN(i，j))/FDCTfpN(i，j)|≤1％0≤i≤N-1，0≤j≤N-1；其中FDCTfpNr(i，j)和FDCTfpN(i，j)分別表示FDCTfpN和FDCTfpN中位置為(i，j)的系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法，其特征在于所說(shuō)的選取N×N正變換矩陣的方法具體應(yīng)用到8×8正變換矩陣如下采用如下的8×8正變換矩陣FDCTfp8FDCTfp8=round(8g2SCALEfgFDCT)/2SCALEf=GfGfGfGfGfGfGfGfAfBfCfDf-Df-Cf-Bf-AfEfFf-Ff-Ef-Ef-FfFfEfBf-Df-Af-CfCfAfDf-BfGf-Gf-GfGfGf-GfGfGfCf-AfDfBf-Bf-DfAf-CfFf-EfEf-Ff-FfEf-EfFfDf-CfBf-AfAf-BfCf-Df/2SCALEf]]>其中FDCT為理論的8×8離散余弦正變換矩陣；SCALEf為預(yù)先指定的非負(fù)整數(shù)，用于獲得8×8正變換矩陣；round(g)為普通的四舍五入操作；Af，Bf，Cf，Df，Ef，F(xiàn)f，Gf表示8×8正變換矩陣中的系數(shù)，且均為整數(shù)；特別地，還包括以下四組正變換矩陣系數(shù)(1)Af＝2841，Bf＝2408，Cf＝1609，Df＝565，Ef＝2676，F(xiàn)f＝1108，Gf＝2408，SCALEf＝11；(2)Af＝5681，Bf＝4816，Cf＝3218，Df＝1130，Ef＝5352，F(xiàn)f＝2217，Gf＝4096，SCALEf＝12；(3)Af＝11363，Bf＝9633，Cf＝6436，Df＝2260，Ef＝10703，F(xiàn)f＝4433，Gf＝8192，SCALEf＝13；(4)Af＝22725，Bf＝19266，Cf＝12873，Df＝4520，Ef＝21407，F(xiàn)f＝8867，Gf＝16384，SCALEf＝14。
4.一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法，其特征在于對(duì)于反變換，根據(jù)下面兩式選取N×N反變換矩陣IDCTfpNIDCTfpN=round(Ng2SCALEigIDCT)/2SCALEi;]]>其中IDCT為理論的N×N離散余弦反變換矩陣；SCALEi為預(yù)先指定的非負(fù)整數(shù)，用于獲得N×N反變換矩陣；round(g)為普通的四舍五入操作；對(duì)于反變換采用或調(diào)整SCALEi達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度；根據(jù)所選取的N×N反變換矩陣，進(jìn)行相應(yīng)的反變換過(guò)程在變換前先左移IS0位，在一維變換后右移IS1位，在二維變換后右移IS2位；其中IS0，IS1，IS2為整數(shù)，值為零時(shí)表示不進(jìn)行移位操作，值為正整數(shù)時(shí)表示進(jìn)行上所述方向的移位操作，值為負(fù)整數(shù)表示進(jìn)行和上述方向相反的移位操作；對(duì)于反變換，采用或調(diào)整IS0，IS1，IS2中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法，其特征在于，采用或調(diào)整N×N反變換矩陣IDCTfpN中的系數(shù)達(dá)到不同的精度和不同的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，即用IDCTfpNr代替IDCTfpN，滿足|(IDCTfpNr(i，j)-IDCTfpN(i，j))/IDCTfpN(i，j)|≤1％ 0≤i≤N-1，0≤j≤N-1；其中IDCTfpNr(i，j)和IDCTfpN(i，j)分別表示FDCTfpN和FDCTfpN中位置為(i，j)的系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5中所述的運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法，其特征在于所說(shuō)的選取N×N反變換矩陣的方法具體應(yīng)用到8×8反變換矩陣如下采用如下8×8反變換矩陣IDCTfp8IDCTfp8-round(8g2SCALEigIDCT)/2SCALEi=GiAiEiBiGiCiFiDiGiBiFi-Di-Gi-Ai-Ei-CiGiCi-Fi-Ai-GiDiEiBiGiDi-Ei-CiGiBi-Fi-AiGi-Di-EiCiGi-Bi-FiAiGi-Ci-FiAi-Gi-DiEi-BiGi-BiFiDi-GiAi-EiCiGi-AiEi-BiGi-CiFi-Di/2SCALEi]]>其中IDCT為理論的8×8離散余弦反變換矩陣；SCALEi為預(yù)先指定的非負(fù)整數(shù)，用于獲得8×8反變換矩陣；round(g)為普通的四舍五入操作；Ai，Bi，Ci，Di，Ei，F(xiàn)i，Gi表示8×8反變換矩陣中的系數(shù)，且均為整數(shù)；特別地，還包括以下四組正變換矩陣系數(shù)和反變換矩陣系數(shù)(1)Ai＝2841，Bi＝2408，Ci＝1609，Di＝565，Ei＝2676，F(xiàn)i＝1108，Gi＝2408，SCALEi＝11；(2)Ai＝5681，Bi＝4816，Ci＝3218，Di＝1130，Ei＝5352，F(xiàn)i＝2217，Gi＝4096，SCALEi＝12；(3)Ai＝11363，Bi＝9633，Ci＝6436，Di＝2260，Ei＝10703，F(xiàn)i＝4433，Gi＝8192，SCALEi＝13；(4)Ai＝22725，Bi＝19266，Ci＝12873，Di＝4520，Ei＝21407，F(xiàn)i＝8867，Gi＝16384，SCALEi＝14。
7.一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的裝置，其特征在于正變換裝置包括預(yù)移位裝置，第一維正變換裝置，第一維正變換后移位裝置，第二維正變換裝置，第二維正變換后移位裝置；預(yù)移位裝置的輸入端與變換前的輸入數(shù)據(jù)相連，預(yù)移位裝置的輸出端和第一維正變換裝置的輸入端相連，第一維正變換裝置的輸出端和第一維正變換后移位裝置的輸入端相連，第一維正變換后移位裝置的輸出端和第二維正變換裝置輸入端相連，第二維正變換裝置輸出端和第二維正變換后移位裝置輸入端相連，第二維正變換后移位裝置輸出端和變換輸出數(shù)據(jù)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的裝置，其特征在于對(duì)于正變換裝置，還包括正變換精度復(fù)雜度控制裝置；正變換精度復(fù)雜度控制裝置通過(guò)開(kāi)關(guān)和預(yù)移位裝置，第一維正變換裝置，第一維正變換后移位裝置，第二維正變換裝置，第二維正變換后移位裝置相連；
9.一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的裝置，其特征在于反變換裝置包括預(yù)移位裝置，第一維反變換裝置，第一維反變換后移位裝置，第二維反變換裝置，第二維反變換后移位裝置；預(yù)移位裝置的輸入端與變換前的輸入數(shù)據(jù)相連，預(yù)移位裝置的輸出端和第一維反變換裝置的輸入端相連，第一維反變換裝置的輸出端和第一維反變換后移位裝置的輸入端相連，第一維反變換后移位裝置的輸出端和第二維反變換裝置輸入端相連，第二維反變換裝置輸出端和第二維反變換后移位裝置輸入端相連，第二維反變換后移位裝置輸出端和變換輸出數(shù)據(jù)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的裝置，其特征在于對(duì)于反變換裝置，還包括反變換精度復(fù)雜度控制裝置；反變換精度復(fù)雜度控制裝置通過(guò)開(kāi)關(guān)和預(yù)移位裝置，第一維反變換裝置，第一維反變換后移位裝置，第二維反變換裝置，第二維反變換后移位裝置相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種運(yùn)用于圖像編碼和視頻編碼的離散余弦變換的方法和裝置。它用較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度得到較高的精度，并且可以較方便的控制實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。所采用的變換矩陣的系數(shù)和理論的離散余弦變換矩陣的系數(shù)更加接近，因此和理論的離散余弦變換的結(jié)果更加接近，精度比現(xiàn)有技術(shù)在相當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)復(fù)雜度下高。同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)在調(diào)整實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和精度時(shí)需要調(diào)整多個(gè)系數(shù)，本發(fā)明允許可以調(diào)整一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)系數(shù)，調(diào)整方法更加方便和全面。本發(fā)明可以用于圖像編碼和視頻編碼相關(guān)的領(lǐng)域中。本發(fā)明中離散余弦變換裝置完全實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的離散余弦變換方法。
文檔編號(hào)H04N7/30GK1809170SQ20061004898
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月11日
發(fā)明者虞露, 張賜勛 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)