可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法的製作方法
2023-05-23 19:18:11 1
專利名稱：可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法的製作方法
技術領域：
本發明涉及數字圖像和視頻壓縮技術領域，特別是涉及一種JPEG、MPEG、H26X壓縮標準中IDCT(離散餘弦逆變換)模塊的可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法的實現。
背景技術：
離散餘弦正逆變換是目前大多數多媒體壓縮標準的重要組成部分(包括JPEG、 MPEG、ffi6X)。二維的離散餘弦變換(2D-DCT)將空間域信號能量重新分布，使含有大部分能量的低頻分量集中在一起，根據能量分布來採用不同的有損壓縮策略，使能量損失在頻域可控。而離散餘弦逆變換(2D-IDCT)將壓縮後的頻域信號還原到空間域，與其他模塊配合形成可視信號，具體流程見
圖1。DCT和IDCT的計算量大，在實時性要求很高的場合，能否快速完成IDCT就成了解碼過程中的關鍵。8點的一維離散餘弦變換公式如下
權利要求
1.一種可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於，包括以下步驟(1)將反量化後的DCT係數矩陣F變換成多項矩陣之和的形式；(2)分別對各項矩陣進行離散餘弦逆變換；(3)將離散餘弦逆變換後的各項矩陣相加求得還原矩陣f。
2.根據權利要求1所述可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於，還包括將離散餘弦逆變換後的各項矩陣作為常量，建立查詢表；步驟C3)還包括通過檢索所述查詢表，查找出經離散餘弦逆變換後的各項矩陣。
3.根據權利要求1所述可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於，所述步驟( 還包括依據精度要求，對離散餘弦逆變換後的各項矩陣中的元素進行放大取整處理；所述步驟C3)還包括對求得的還原矩陣f中的各元素縮小與放大倍數相同的倍數，得到經精度控制後的還原矩陣f 』。
4.根據權利要求1所述可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於，所述步驟(1)具體為將反量化後的DCT係數矩陣F變換為F = F(0,0) XI00+......+F (u，ν) X Iuv+......+F(n,n) XInn其中，u，ν = 0，1，......6, η, η為矩陣F的行數和列數，F(u, ν)表示DCT係數矩陣F中(u，ν)位置的值，Iuv表示只有在(u，ν)位置為1，其他位置為0的矩陣；所述步驟( 具體為對拆解後的DCT係數矩陣F中的非零F(u，ν)對應的Iuv進行離散餘弦逆變換得矩陣1UV'步驟⑶具體為非零F(u，v)與iuv相乘再將各項乘積求和得出DCT係數矩陣F經離散餘弦逆變換後的還原矩陣f。
5.根據權利要求4所述可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於，還包括將矩陣iuv作為常量，建立查詢表；步驟C3)還包括通過檢索所述查詢表，查找出矩陣iuv。
6.根據權利要求5所述可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於，所述的查詢表的建立過程如下確定各矩陣iuv的對稱結構類型；找出能依據矩陣iuv的對稱結構類型恢復出整個矩陣的基本單元；將具有相近對稱結構類型的矩陣iuv的基本單元列入到同一個查詢表中。
7.根據權利要求6所述可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於，所述的相近對稱結構類型的矩陣iuv包括對稱結構類型相同的所有矩陣iuv，以及互為轉置的兩矩陣、和ivu。
8.根據權利要求4或5或6或7所述可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於，基於所述查詢表，所述步驟(3)的具體計算過程如下依據非零F(u，ν)所對應的矩陣iuv，查找相應的查詢表，得出非零F(u，ν)所對應的矩陣iuv的基本單元，並與所述基本單元中的元素相乘；將具有相近對稱結構類型矩陣iuv的各項乘積結果累加到相應的緩存中； 將上述步驟得出的各緩存中的矩陣進行擴展疊加，得出還原矩陣f。
9.根據權利要求4或5所述可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，其特徵在於， 所述步驟( 還包括依據精度要求，對矩陣iuv中的元素進行放大取整處理；所述步驟C3)還包括對求得的還原矩陣f中的各元素縮小與放大倍數相同的倍數，得到經精度控制後的還原矩陣f 』。
全文摘要
本發明公開一種可變複雜度的離散餘弦逆變換查表快速算法，主要是為了減少原有加速IDCT算法中的冗餘運算，進一步加快IDCT模塊的計算速度而設計。本發明首先，將反量化後的DCT係數矩陣F拆解成多項矩陣相加；然後，分別對拆解後得到的各項矩陣進行離散餘弦逆變換；最後，將離散餘弦逆變換後的各項矩陣相加求得還原矩陣f。本發明所述算法減少了原有算法中的冗餘計算，有效地加快了離散餘弦逆變換的計算速度。
文檔編號H04N7/30GK102547263SQ201010607560
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者孫皓, 陳小敬 申請人:聯芯科技有限公司