專利名稱：從n階變換矩陣生成2n階變換矩陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像和視頻信號的編碼和解碼的變換，尤其涉及圖像和視頻編碼 領(lǐng)域中從N階變換矩陣T生成2N階變換矩陣W。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，為了實(shí)現(xiàn)低比特率的通信，傳統(tǒng)的編碼標(biāo)準(zhǔn)，例如MPEG-2、MPEG-4第2部分 和H. 263標(biāo)準(zhǔn)，將圖片分割成16 X 16的非重疊塊(稱為宏塊)，隨后利用在編碼標(biāo)準(zhǔn)中所采 用的數(shù)字視頻壓縮算法中的2維(2D)8階離散余弦變換(DCT)。最近，已經(jīng)提出了新的視頻 編碼標(biāo)準(zhǔn)，例如H. 264/AVC、AVS和SMPTE 421M等，與基于2D (二維)8階離散余弦變換的視 頻標(biāo)準(zhǔn)相比，上述新標(biāo)準(zhǔn)采用2D (二維)4階或8階整數(shù)余弦變換提供更好的壓縮率。在這 些新標(biāo)準(zhǔn)中，采用了 4階或8階整數(shù)變換以尋求計(jì)算效率和編碼效率之間的平衡。隨著H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，提出了一種16X16的變換矩陣。但是由于其復(fù)雜性 和環(huán)狀偽影(ring artifact)而未被采納。Siwei Ma(馬斯維)提交的第2007/0223590號 美國專利申請公開了一種在圖像和視頻編碼中處理2N階整數(shù)變換的單元。然而，該美國專 利申請并未公開用于現(xiàn)有視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H. 264、AVS和SMPTE 421M的從N階變換矩陣生成 2N階變換矩陣的任何信息。N階變換矩陣通過削減N個(gè)數(shù)據(jù)元素內(nèi)的冗余來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。通常，2N階變換矩 陣可以通過削減更多數(shù)據(jù)元素內(nèi)的冗余來實(shí)現(xiàn)比N階變換矩陣更高的數(shù)據(jù)壓縮率。因此， 在視頻或圖像編碼中非常需要一種從N階變換矩陣生成2N階變換矩陣的系統(tǒng)或方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種從N階變換矩陣T生成2N階變換矩陣W 的系統(tǒng)，其包括獲取單元，獲取N階變換矩陣T，其中N為整數(shù)；以及生成單元，按照以下規(guī)則從獲取到的N階變換矩陣T生成2N階變換矩陣W 1)
權(quán)利要求
一種從N階變換矩陣T生成2N階變換矩陣W的系統(tǒng)，包括獲取單元，獲取所述N階變換矩陣T，其中N為整數(shù)；以及生成單元，按照以下規(guī)則從獲取到的所述N階變換矩陣T生成所述2N階變換矩陣W1)和其中i＝0，1，...，N 1；以及2)和其中i＝0，1，...，N 1；其中tu，i為變換矩陣T的第(u，i)個(gè)元素，wu，2i和wu，2i+1為變換矩陣W前N行的元素，并且w2N u 1，2i和w2N u 1，2i+1為變換矩陣W后N行的元素，其中u＝0，1，...，N 1。FPA00001234761200011.tif,FPA00001234761200012.tif,FPA00001234761200013.tif,FPA00001234761200014.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括變換單元，接收包含元素X(1，X1, . . .，X2n^1的待變換數(shù)據(jù)向量X，并按照規(guī)則Z = WXjlJ 用已生成的W將接收到的數(shù)據(jù)向量X變換為包含元素Z(1，Z1, . . .，Z2n^1的數(shù)據(jù)向量Z。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述變換單元按照下式將接收到的數(shù)據(jù)向量X變 換為所述數(shù)據(jù)向量Z
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述N階變換矩陣T為視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264、AVS 和SMPTE 421M任意之一中所采用的整數(shù)余弦變換。
5.一種從N階變換矩陣T生成2N階變換矩陣W的系統(tǒng)，包括 獲取單元，獲取所述N階變換矩陣T，其中N為整數(shù)；以及生成單元，按照以下規(guī)則從已獲取到的所述N階變換矩陣T生成所述2N階變換W 1)
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括變換單元，接收包含元素X(1，X1, ...，X2n^1的待變換數(shù)據(jù)向量X，并按照規(guī)則Z = WXjiJ 用已生成的W將接收到的數(shù)據(jù)向量X變換為包含元素Z(1，Z1, . . .，Z2n^1的數(shù)據(jù)向量Z。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述變換單元按照下式將接收到的數(shù)據(jù)向量X變 換為所述數(shù)據(jù)向量Z
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述N階變換矩陣T為現(xiàn)有視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264、 AVS和SMPTE 421M中任意之一所采用的整數(shù)余弦變換。
9.一種從N階變換矩陣T生成2N階變換矩陣W的方法，包括 獲取所述N階變換矩陣T，其中N為矩陣整數(shù)；以及按照以下規(guī)則從獲取到的N階變換矩陣T生成所述2N階變換矩陣W 1)Wttj2i = (1/√2) tu,i和wu，2i+i = (1/√2) tu,i,其中 i = 0，1，…，N-1 ；以及2)W2N-U-1,2i = (1/√2) tu,i和W2N-U-1,2i＋1＝－(1/√2) tu,i其中 i = 0，1，· · ·，N-I ； 其中tu, i為變換矩陣T的第(u，i)個(gè)元素；wu,2i和wu,2i+1為變換矩陣W的前N行的元素；并且W2N-U-1,2i和W2N-U-1,2i＋1為變換矩陣W的后N行的元素。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括接收包含元素X(1，Xl，...，x2N_i的待變換數(shù)據(jù)向量X，并按照規(guī)則Z = WX、利用已生成的 W將接收到的數(shù)據(jù)向量X變換為包含元素Z(l，Z1,..., Z2n^1的數(shù)據(jù)向量Ζ。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，按照下式將所述數(shù)據(jù)向量X變換為所述數(shù)據(jù)向量Z
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述N階變換矩陣T為現(xiàn)有視頻編碼標(biāo)準(zhǔn) H. 264、AVS和SMPTE 421M中任意之一所采用的整數(shù)余弦變換。
13.—種從N階變換矩陣T生成2N階變換矩陣W的方法，包括 獲取所述N階變換T，其中N為整數(shù)；以及按照以下規(guī)則從獲取到的N階變換矩陣T生成所述2N階變換矩陣W 1)Wuji = (l/yfl) tuJmwu,2i+\其中 i = 0，1，···，N-1 ；以及2) ^^"。^^⑶其中」=0，1，…，2^1， W +8>y = V2’其中tu, i為變換T的第(u，i)個(gè)元素；代表丄tl的整數(shù)部分；并且wu,2i和wu,V 2 ；22i+1為變換矩陣W的前N行的元素；wu+iM為變換矩陣W的后N行的元素，其中u = 0，1，...， N-I。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括接收包含元素X(1，X1,. . .，X2n^1的待變換數(shù)據(jù)向量X，并按照規(guī)則Z = WX利用已生成的 W將接收到的數(shù)據(jù)向量X變換為包含元素Ztl, Z1,..., Z2n^1的數(shù)據(jù)向量Ζ。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，按照下式將所述數(shù)據(jù)向量X變換為所述數(shù)據(jù)向量Z
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述N階變換矩陣T為現(xiàn)有視頻編碼標(biāo)準(zhǔn) H. 264、AVS和SMPTE 421M中任意之一所采用的整數(shù)余弦變換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理變換的方法和系統(tǒng)。獲取單元獲取N階變換矩陣T，其中N為整數(shù)。導(dǎo)出單元從獲取到的N階變換矩陣T導(dǎo)出2N階變換矩陣W。變換單元利用已導(dǎo)出的變換矩陣W生成2N階數(shù)據(jù)Z。
文檔編號H04N7/32GK101990763SQ200980112668
公開日2011年3月23日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者湛偉權(quán) 申請人:香港中文大學(xué)