[發明專利]一種基于系數矩陣變換的DCT運算方法及其變換裝置

有效

• 申請號: 201911290160.3
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110933445B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 賀雅娟;蔡盧麟;錢亦端;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04N19/625
• 分類號: H04N19/625;H04N19/42;H04N19/124
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種基于系數矩陣變換的二維DCT運算方法，其特征在于，對輸入矩陣X進行二維DCT變換得到的經過二維DCT變換后的輸出矩陣Y，二維DCT的變換公式為式(3)：

其中表示兩邊矩陣的對應元素相乘，輸入矩陣X和輸出矩陣Y均為8×8矩陣；

矩陣T^T為矩陣T的轉置，矩陣T根據式(4)計算，

A＝DT (4)

其中矩陣

矩陣矩陣A中的系數b、d、f均設置為系數a、c、e、g的其中一個設置為另外三個均設置為0。

2.根據權利要求1所述的基于系數矩陣變換的二維DCT運算方法，其特征在于，矩陣A中將系數c設為系數a、e、g設為0，則矩陣

3.一種基于系數矩陣變換的二維DCT變換裝置，包括一維行DCT運算模塊、一維列DCT運算模塊和寄存器陣列，8×8的輸入矩陣X按行依次輸入所述一維行DCT運算模塊，其特征在于，所述二維DCT變換裝置還包括移位模塊；

所述一維行DCT運算模塊將輸入矩陣X按照式(5)進行一維行DCT運算得到8×8的中間結果矩陣Z保存到所述寄存器陣列中；

Z＝TX (5)

其中矩陣T根據A＝DT計算，

矩陣

矩陣矩陣A中的系數b、d、f均設置為系數a、c、e、g的其中一個設置為另外三個均設置為0；

所述寄存器陣列將所述中間結果矩陣Z按列依次輸入所述一維列DCT運算模塊，所述一維列DCT運算模塊獲得所述中間結果矩陣Z的轉置(Z)^T，所述一維列DCT運算模塊按照式(6)對所述中間結果矩陣Z的轉置(Z)^T進行一維列DCT運算得到初始輸出矩陣Y0，

Y0＝T(Z)^T＝TX^TT^T (6)

所述一維列DCT運算模塊將所述初始輸出矩陣Y0輸出到所述移位模塊，所述移位模塊將所述初始輸出矩陣Y0進行移位得到所述二維DCT運算裝置最終的輸出矩陣Y，使得輸出矩陣Y滿足其中表示兩邊矩陣的對應元素相乘，矩陣

4.根據權利要求3所述的基于系數矩陣變換的二維DCT變換裝置，其特征在于，所述矩陣A中將系數c設為系數a、e、g設為0，則矩陣

5.根據權利要求3或4所述的基于系數矩陣變換的二維DCT變換裝置，其特征在于，

所述寄存器陣列包括8行8列共64個寄存器，所述64個寄存器分別用于保存所述中間結果矩陣Z的8×8組數據；

所述DCT變換裝置還包括狀態控制器，用于控制所述64個寄存器；

所述狀態控制器包括空閑狀態、行數據輸入狀態和列數據輸出狀態，空閑狀態時所述狀態控制器切斷所述64個寄存器與所述一維行DCT運算模塊和一維列DCT運算模塊的連接；行數據輸入狀態時所述狀態控制器控制第一行的8個寄存器為一組依次接收所述一維行DCT運算模塊產生的中間結果矩陣Z的每一行數據，其余每一行的8個寄存器為一組依次接收上一行的8個寄存器存儲的數據，直到將所述中間結果矩陣Z的8行數據都分別存儲到64個寄存器中；列數據輸出狀態時所述狀態控制器控制每一列的8個寄存器為一組依次將其存儲的數據輸出到下一列的8個寄存器中，最后一列的8個寄存器為一組依次將其存儲的數據輸出到所述一維列DCT運算模塊中。