[發明專利]應用于視頻和圖像處理的變換方法

無效

• 申請號: 201110238369.2
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN102438136A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 虞露;張賜勛;倪志博
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/30
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所 33213
• 代理人: 吳秉中;馮優章

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技術領域

本發明涉及電數字數據處理技術領域，特別是涉及一種應用于視頻和圖像處理的定點反離散余弦變換、定點離散余弦的變換方法。

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背景技術

在部分視頻編碼標準中，如ITU制定的H.261，H.263，以及ISO的MPEG組織制定的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4標準，都是采用離散余弦變換（DCT）去除空間域的信息冗余度來達到壓縮的目的。理想的8×8離散余弦變換和反離散余弦變換分別如下：

??????(1)

??????(2)

其中，

由于在理想的8×8離散余弦變換中，變換矩陣乘法系數是無理數，而在實際的實現上這些乘法系數位寬不可能達到無限長，因此都是利用定點的實現方法擬合這些無理數來實現離散余弦變換變換。同樣的，在解碼部分，由于理想的8×8反離散余弦變換（IDCT）采用的是理想的8×8離散余弦變換矩陣的轉置矩陣，所以其變換矩陣系數也是無理數，同樣需要定點的實現來擬合這些無理數。

此外，在軟件硬件的具體實現中，為了進一步降低資源的開銷和提升處理速度，通常采用加法器和移位器來取代乘法器的功能；而對于不同的定點數，所需要的加法器和移位次數都是不一樣的，這就要求如何用最優或者接近最優的方法來獲得理想的8×8?DCT/IDCT中這些無理數的定點表示，使之既能達到足夠高的精度，又能使得所需要的加法器和移位次數最少。

目前對于用定點反離散余弦變換的精度有一系列的要求，這些要求體現在標準ISO/IEC?23002-1-2006中。整個測試分為隨機數生成、隨機數輸入測試、全零輸入測試和臨近DC倒置測試以及相應的指標。

以下是ISO/IEC?23002-1-2006標準定義的精度測試規范：

一、隨機數生成

設變量i,?j,?k和s為采用二進制補碼表示的32比特整數。采用下面指定的方法產生一維隨機數組r[i]，其中i?=?0..（64*Q–1），Q=10000或Q=1000000。

1、令s?=?1。

2、對于i?=?0到64*Q–1，進行以下操作

????A、令s?=?(?s?*?1103515245?)?+?12345

????B、令j?=?s?&?0x7ffffffe

????C、令k?=?floor

????D、令r[i]?=?k?–?L

二、隨機數輸入測試

1、對于下面的每一對L和H，?

–L?=?2^B?和?H?=2^B–1

–L?=?5*2^B-8?和?H?=?5*2^B-8

–L?=?300*2^B-8?和?H?=?300*2^B-8

進行以下步驟：

采用一中的方法生成?64*Q?個隨機數，組成數組?r[i]，i?=?0..（64*Q–1）.

2、對于z?在0..?(Q–1)中的每一個值,?進行以下操作

對于?x?=?0..7?和?y?=?0..7，置?f_z[y][x]?=?r[?64?*?z?+?8?*?y?+?x?].

對8×8矩陣?f_z?進行一次式（1）定義的理想的DCT操作，然后四舍五入得到整數的8×8?變換系數矩陣F'_z?必須采用至少64比特的浮點精度。

對于?u?=?0..7?和?v?=?0..7，置?.

對?8×8?變換系數矩陣?F''z?進行一次式（2）定義的IDCT操作，然后四舍五入得到8×8矩陣g'_z。必須采用至少64比特的浮點精度。

對于?x?=?0..7?和?y?=?0..7，置?.

對?8×8?變換系數矩陣?F''_z?進行一次被測的IDCT操作，然后四舍五入得到8×8矩陣h'_z?。

對于?x?=?0..7?和?y?=?0..7,?置?.

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