離散余弦逆變換方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及視頻多媒體技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域，公開了一種離散余弦逆變換方法及裝置。本發(fā)明中，通過統(tǒng)計離散余弦逆變換IDCT之前的矩陣中非零系數(shù)的個數(shù)，并根據(jù)非零系數(shù)的個數(shù)，進(jìn)行可變系數(shù)的IDCT處理，對不同塊的DCT非零系數(shù)情況采用不同的IDCT過程，而不全是采用全系數(shù)IDCT處理，使得離散余弦逆變換的處理速度得以提高，從而提升了多媒體解碼器的性能。
【專利說明】離散余弦逆變換方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻多媒體技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域，特別涉及視頻、圖像編解碼器中的離散余弦逆變換方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二維的離散余弦變換(以下簡稱DCT)和離散余弦逆變換(以下簡稱IDCT)在許多圖像和視頻數(shù)據(jù)壓縮應(yīng)用中起著關(guān)鍵的作用，是實現(xiàn)多種多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)(例如聯(lián)合圖像專家組JPEG、H.263、H.264、動態(tài)圖像專家組MPEG系列協(xié)議)編解碼算法的重要組成部分。DCT是把正交矩陣的時序變?yōu)轭l率信號，是一種近似于傅立葉變換的正交變換。這種變換具有輸入序列的功率(平方和)同變換序列的功率相等的特點。也就是說，如果在某一地方由于變換導(dǎo)致功率集中的話，那么其它部分的功率將變小。圖像信號具有在低頻段時功率集中的特性，使高頻率的功率變小。另外，人眼對高頻段信號的視覺特性也不太敏感，利用這些特性，可對低頻段部分進(jìn)行細(xì)量化，而對高頻段部分進(jìn)行粗量化。
[0003]DCT先將整體圖像分成NXN像素塊，再對NXN塊像素逐一進(jìn)行DCT。由于大多數(shù)圖像高頻分量較小，相應(yīng)于圖像高頻成分的失真不太敏感，可以用更粗的量化，在保證所要求的圖質(zhì)下，舍棄某些次要信息，這樣，傳送變換系數(shù)所用的數(shù)據(jù)率要大大小于傳送像素所用的數(shù)據(jù)率。數(shù)據(jù)傳送到接收端后，再通過IDCT變回到樣值。這樣做雖然會有一定的失真(也就是說這種壓縮方式是有損的)，但大多數(shù)情況下，并不要求經(jīng)壓縮后的圖像和原圖完全相同，而允許有少量失真，只要這些失真不被人眼察覺就可以接受。這給壓縮比的提高提供了有利的條件，可允許 的失真愈多，可實現(xiàn)的壓縮效率就愈高。
[0004]以N=S為例進(jìn)行分析。二維8x8離散余弦變換和逆變換，分別完成的是數(shù)據(jù)從時域到頻域，從頻域到時域的變換，公式分別是:
【權(quán)利要求】
1.一種離散余弦逆變換方法，其特征在于，包含以下步驟: A.統(tǒng)計欲進(jìn)行離散余弦逆變換IDCT的矩陣中非零系數(shù)的個數(shù)； B.根據(jù)所述非零系數(shù)的個數(shù)，進(jìn)行可變系數(shù)的IDCT處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離散余弦逆變換方法，其特征在于，在所述步驟B中，包含以下子步驟: a.如果所述非零系數(shù)的個數(shù)為零，則不進(jìn)行IDCT處理； b.如果只有直流DC系數(shù)為非零系數(shù)，則進(jìn)行單系數(shù)IDCT處理； c.如果所述非零系數(shù)的個數(shù)小于或者等于預(yù)設(shè)值，則進(jìn)行預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT處理；其中，所述預(yù)設(shè)值至少有I個，并根據(jù)DCT變換后系數(shù)的特點統(tǒng)計確定；所述預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT處理的個數(shù)與所述預(yù)設(shè)值的個數(shù)相對應(yīng)； d.如果所述非零系數(shù)不滿足所述a、b、c中提到的三種情況，則進(jìn)行全系數(shù)IDCT處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離散余弦逆變換方法，其特征在于，在確定所述預(yù)設(shè)值的步驟中，包含以下子步驟: 輸入不同類型的運(yùn)動序列； 根據(jù)指定多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)中IDCT塊大小、編碼后DCT非零系數(shù)統(tǒng)計情況和實現(xiàn)過程中所采用的處理器特點，統(tǒng)計所有運(yùn)動序列中不同非零系數(shù)個數(shù)塊所占的比例和多媒體解碼算法整體效率，確定所述預(yù)設(shè)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的離散余弦逆變換方法，其特征在于，所述IDCT為NXN IDCT ;其中，所述N根據(jù)采用的多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定； 所述多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)包含:聯(lián)合圖像專家組JPEG、H.263,H.264、動態(tài)圖像專家組MPEG系列協(xié)議。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離散余弦逆變換方法，其特征在于，所述IDCT為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)解碼中的二維8X8IDCT ； 所述欲進(jìn)行IDCT的矩陣為逆之字形zigzag掃描變換之前的矩陣； 在進(jìn)行預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT處理步驟中，包含以下子步驟: 如果所述逆zigzag掃描變換之前的矩陣中最多只有前8個系數(shù)不為O，其他數(shù)據(jù)全都為O，則進(jìn)行8系數(shù)IDCT處理； 如果所述逆zigzag掃描變換之前的矩陣中最多只有前20個系數(shù)不為0，其他數(shù)據(jù)全都為0，則進(jìn)行20系數(shù)IDCT處理； 如果所述逆之字形掃描變換之前的矩陣中最多只有前34個系數(shù)不為0，其他數(shù)據(jù)全都為0，則進(jìn)行34系數(shù)IDCT處理。
6.一種離散余弦逆變換裝置，其特征在于，包含:統(tǒng)計模塊、IDCT處理模塊； 其中，所述統(tǒng)計模塊用于統(tǒng)計欲進(jìn)行IDCT的矩陣中非零系數(shù)的個數(shù)； 所述IDCT處理模塊用于根據(jù)所述非零系數(shù)的個數(shù)，進(jìn)行可變系數(shù)的IDCT處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離散余弦逆變換裝置，其特征在于，所述IDCT處理模塊包含以下子模塊:非零系數(shù)判定子模塊、單系數(shù)IDCT子模塊、預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT子模塊、全系數(shù)IDCT子模塊； 所述非零系數(shù)判定子模塊用于判斷所述非零系數(shù)的個數(shù)； 所述IDCT處理模塊在所述非零系數(shù)判定子模塊判定所述非零系數(shù)的個數(shù)為零時，不進(jìn)行IDCT處理； 所述單系數(shù)IDCT子模塊在所述非零系數(shù)判定子模塊判定只有直流DC系數(shù)為非零系數(shù)時，進(jìn)行單系數(shù)IDCT處理； 所述預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT子模塊在所述非零系數(shù)判定子模塊判定所述非零系數(shù)的個數(shù)小于或者等于預(yù)設(shè)值時，進(jìn)行預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT處理；其中，所述預(yù)設(shè)值至少有I個，并根據(jù)DCT變換后系數(shù)的特點統(tǒng)計確定；預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT子模塊的個數(shù)與所述預(yù)設(shè)值的個數(shù)相對應(yīng)； 所述全系數(shù)IDCT子模塊在所述非零系數(shù)判定子模塊判定所述非零系數(shù)的個數(shù)不為零，且不滿足采用所述單系數(shù)IDCT子模塊、所述預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT子模塊的處理條件時，進(jìn)行全系數(shù)IDCT處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離散余弦逆變換裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT子模塊中的預(yù)設(shè)值，通過輸入不同類型的運(yùn)動序列，并根據(jù)指定多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)中IDCT塊大小、編碼后DCT非零系數(shù)統(tǒng)計情況和實現(xiàn)過程中所采用的處理器特點，統(tǒng)計所有運(yùn)動序列中不同非零系數(shù)個數(shù)塊所占的比例和多媒體解碼算法整體效率確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的離散余弦逆變換裝置，其特征在于，所述IDCT處理模塊進(jìn)行NXN IDCT ;其中，所述N根據(jù)采用的多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定； 所述多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)包含:聯(lián)合圖像專家組JPEG、H.263,H.264、動態(tài)圖像專家組MPEG系列協(xié)議。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的離散余弦逆變換裝置，其特征在于，所述IDCT處理模塊進(jìn)行MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)解碼中的二維8X8IDCT ； 所述統(tǒng)計模塊中統(tǒng)計的欲進(jìn)行IDCT的矩陣為逆之字形zigzag掃描變換之前的矩陣； 所述非零系數(shù)判定子模塊判斷所述逆zigzag掃描變換之前的矩陣中非零系數(shù)的個數(shù)； 所述預(yù)設(shè)個數(shù)系數(shù)IDCT子模塊包含以下子模塊:8系數(shù)IDCT子模塊、20系數(shù)IDCT子模塊、34系數(shù)IDCT子模塊； 所述8系數(shù)IDCT子模塊在所述非零系數(shù)判定子模塊判定所述逆zigzag掃描變換之前的矩陣中最多只有前8個系數(shù)不為0，其他數(shù)據(jù)全都為O時，進(jìn)行8系數(shù)IDCT處理； 所述20系數(shù)IDCT子模塊在所述非零系數(shù)判定子模塊判定所述逆zigzag掃描變換之前的矩陣中最多只有前20個系數(shù)不為0，其他數(shù)據(jù)全都為O時，進(jìn)行20系數(shù)IDCT處理； 所述34系數(shù)IDCT子模塊在所述非零系數(shù)判定子模塊判定所述逆之字形掃描變換之前的矩陣中最多只有前34個系數(shù)不為0，其他數(shù)據(jù)全都為O時，進(jìn)行34系數(shù)IDCT處理。
【文檔編號】H04N19/625GK103905830SQ201210580606
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】付寶玲 申請人:聯(lián)芯科技有限公司