專利名稱：逆向離散余弦變換的計算期間的誤差減少的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)圖形和多媒體，且更明確地說，涉及圖形、圖像和視頻信息的壓縮。
背景技術(shù)：
許多現(xiàn)存的圖像和視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)使用壓縮技術(shù)，以便允許高分辨率圖像和視 頻作為相對緊湊的文件或數(shù)據(jù)流而存儲或傳輸。此些編碼標(biāo)準(zhǔn)包含聯(lián)合照片專家組 (JointPhotographic Experts Group, JPEG)、運(yùn)動圖片專家組(Moving Pictures Experts Group, MPEG)-l、MPEG-2、MPEG-4部分2、H. 261、H. 263以及其它圖像或視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)許多這些標(biāo)準(zhǔn)，使用“空間”編碼對視頻幀進(jìn)行壓縮。這些幀可以是原始幀 (即，i幀)，或可以是由使用運(yùn)動補(bǔ)償?shù)臅r間編碼過程產(chǎn)生的殘余幀。在空間編碼期間，幀 分裂成大小相等的像素區(qū)塊。舉例來說，未經(jīng)壓縮的幀可分裂成一組8X8個像素區(qū)塊。對 于每一像素區(qū)塊，將像素分量分成像素分量值矩陣。舉例來說，可將每一像素區(qū)塊劃分成Y 像素分量值矩陣、U像素分量值矩陣以及V像素分量值矩陣。在此實例中，Y像素分量值指 示亮度值，且U和V像素分量值表示色度值。此外，在空間編碼期間，對正被編碼的幀中的每一像素分量值矩陣應(yīng)用前向離散 余弦變換(forward discrete cosine transform，F(xiàn)DCT)。理想的一維 FDCT 由以下等式定 義
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括通過將一個或一個以上偏差值加到源系數(shù)矩陣的系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣； 通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng)變換系 數(shù)矩陣；通過使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移而產(chǎn)生輸出系數(shù)矩陣；以及 其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的逆向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；致使媒體呈現(xiàn)單元基于所述輸出值矩陣而輸出可聽或可視信號； 其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均 起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移 第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異，其中不考慮精確度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是像素分量值；以及 其中所述方法進(jìn)一步包括構(gòu)造包含所述像素分量值的像素區(qū)塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中致使媒體呈現(xiàn)單元基于所述輸出值矩陣而輸出可 聽或可視信號包括致使所述媒體呈現(xiàn)單元顯示所述像素區(qū)塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括通過組合所述像素區(qū)塊與其它像素區(qū)塊而產(chǎn)生第一視頻幀；以及 使用時間解碼來產(chǎn)生使用所述第一視頻幀作為參考視頻幀的一個或一個以上隨后視 頻幀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述系數(shù)是所述源系數(shù)矩陣的DC系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括將中點(diǎn)偏差項加到所述系數(shù)；以及其中中點(diǎn)偏差值等于2P—1，其中P等于在所述變換中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加 上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的位的數(shù)目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一量值等于2P，其中P等于在所述變換中 使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系 數(shù)的位的數(shù)目。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣包括將補(bǔ)充偏差值加到所述系數(shù)；以及 其中當(dāng)所述系數(shù)為負(fù)時，所述補(bǔ)充偏差值等于-1，且當(dāng)所述系數(shù)非負(fù)時，所述補(bǔ)充偏差 值等于0。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上選擇等于-1或0的值；以及 其中產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣包括將所述選定值加到所述系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括 通過對經(jīng)量化系數(shù)矩陣進(jìn)行解量化而產(chǎn)生經(jīng)解量化系數(shù)矩陣；以及通過使所述經(jīng)解量化系數(shù)矩陣中的系數(shù)左移產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣時所使用的定 點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)位數(shù)目而產(chǎn)生所述源系數(shù)矩陣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法， 其中所述尾數(shù)位數(shù)目為三；以及其中，在給定所述源系數(shù)矩陣的情況下，所述輸出系數(shù)矩陣滿足電子電氣工程師學(xué)會 (IEEE) 1180標(biāo)準(zhǔn)的精確度要求。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣包括在不使用乘法或 除法運(yùn)算的情況下，使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用所述變換。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣時所使用的定點(diǎn)數(shù) 是16位定點(diǎn)數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣包括通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣的每一行向量應(yīng)用一系列蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算而產(chǎn) 生中間系數(shù)矩陣；以及通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述中間系數(shù)矩陣的每一列向量應(yīng)用所述系列蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算而 產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中執(zhí)行所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的任何一者包括執(zhí)行以下形式的蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算u=(((x*C' ) + (y*S' ) + (l (k-l))) k ；v=((x*S' ) + (y*_C' ) + (l (k-l))) k,其中u、v、x和y是定點(diǎn)數(shù)，其中χ和y是輸入值，且u和ν是輸出值；以及其中C、S和k是整數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中由所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的一者產(chǎn)生的結(jié)果與將 由使用不限精確度算術(shù)的等效蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異以零為中心，且具有1 或更小的正量值或負(fù)量值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中執(zhí)行所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的任何一者包括執(zhí)行以下形式的蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算u = ((x*C) k)-((y*-S) k)；ν = ((x*S) k)-((y*C) k)，其中u、v、x和y是定點(diǎn)數(shù)，其中χ和y是輸入值，且u和ν是輸出值；以及其中C、S和k是整數(shù)。
18.—種無線通信裝置，其包括系數(shù)加偏差模塊，所述系數(shù)加偏差模塊通過將一個或一個以上偏差值加到源系數(shù)矩陣 的系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣；逆向變換模塊，所述逆向變換模塊通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)重 復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng)變換系數(shù)矩陣；右移模塊，所述右移模塊通過使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移而產(chǎn)生輸出系數(shù)矩 陣；以及其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的逆向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；以及呈現(xiàn)驅(qū)動器，所述呈現(xiàn)驅(qū)動器致使媒體呈現(xiàn)單元基于所述輸出系數(shù)矩陣而輸出可聽或 可視信號；其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均 起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移 第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異，其中不考慮精確度。
19.一種裝置，其包括系數(shù)加偏差模塊，所述系數(shù)加偏差模塊通過將一個或一個以上偏差值加到源系數(shù)矩陣 的系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣；逆向變換模塊，所述逆向變換模塊通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)重 復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng)變換系數(shù)矩陣；右移模塊，所述右移模塊通過使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移而產(chǎn)生輸出系數(shù)矩 陣；以及其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的逆向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；以及呈現(xiàn)驅(qū)動器，所述呈現(xiàn)驅(qū)動器致使媒體呈現(xiàn)單元基于所述輸出系數(shù)矩陣而輸出可聽或 可視信號；其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均 起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移 第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異，其中不考慮精確度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是像素分量值；以及其中所述裝置進(jìn)一步包括像素重構(gòu)模塊，所述像素重構(gòu)模塊構(gòu)造包含所述像素分量值 的像素區(qū)塊。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述呈現(xiàn)驅(qū)動器致使所述媒體呈現(xiàn)單元顯示所述像素區(qū)塊。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述裝置進(jìn)一步包括區(qū)塊組合器模塊，所述區(qū)塊組合器模塊通過組合所述像素區(qū)塊與其它像素區(qū)塊而產(chǎn)生 第一視頻幀；以及預(yù)測幀產(chǎn)生模塊，所述預(yù)測幀產(chǎn)生模塊產(chǎn)生使用所述第一視頻幀作為參考視頻幀的一 個或一個以上隨后視頻幀。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述系數(shù)是所述系數(shù)矩陣的DC系數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述系數(shù)加偏差模塊通過將中點(diǎn)偏差值加到所述系數(shù)而產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣；以及其中所述中點(diǎn)偏差值等于2P—1，其中P等于在所述變換中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù) 目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的位的數(shù)目。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述第一量值等于2P，其中P等于在所述變換 中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的 系數(shù)的位的數(shù)目。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述系數(shù)加偏差模塊通過添加補(bǔ)充偏差值而產(chǎn) 生所述有偏系數(shù)矩陣，當(dāng)所述系數(shù)為負(fù)時，所述補(bǔ)充偏差值等于-1，且當(dāng)所述系數(shù)非負(fù)時， 所述補(bǔ)充偏差值等于0。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述系數(shù)加偏差模塊通過在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上選擇等于-1或0的值，且將所述選定值 作為補(bǔ)充偏差值加到所述系數(shù)，來產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述裝置進(jìn)一步包括解量化模塊，所述解量化模塊通過對經(jīng)解量化系數(shù)矩陣進(jìn)行解量化而產(chǎn)生經(jīng)解量化系 數(shù)矩陣；以及按比例縮放模塊，所述按比例縮放模塊通過使所述經(jīng)解量化系數(shù)矩陣中的系數(shù)左移產(chǎn) 生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣時所使用的定點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)位數(shù)目而產(chǎn)生所述源系數(shù)矩陣。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置， 其中所述尾數(shù)位數(shù)目為三；以及其中，在給定所述源系數(shù)矩陣的情況下，所述輸出系數(shù)矩陣滿足電子電氣工程師學(xué)會 (IEEE) 1180標(biāo)準(zhǔn)的精確度要求。
30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中當(dāng)使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù) 重復(fù)應(yīng)用所述一維變換時，所述逆向變換模塊使用16位定點(diǎn)數(shù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述逆向變換模塊使用定點(diǎn)算術(shù)對所述經(jīng)按比 例縮放系數(shù)矩陣的每一行向量應(yīng)用一系列蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算以產(chǎn)生中間系數(shù)矩陣，且使用定點(diǎn) 算術(shù)對所述中間系數(shù)矩陣的每一列向量應(yīng)用所述系列蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算以產(chǎn)生所述經(jīng)變換系 數(shù)矩陣。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算具有以下形式 u=(((x*C' ) + (y*S' ) + (l (k-l))) k ； v=((x*S' ) + (y*_C' ) + (l (k-l))) k, 其中u、v、x和y是定點(diǎn)數(shù)， 其中χ和y是輸入值，且u和ν是輸出值；以及 其中C、S和k是整數(shù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中由所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的一者產(chǎn)生的結(jié)果與將 由使用不限精確度算術(shù)的等效蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異以零為中心，且具有1 或更小的正量值或負(fù)量值。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算具有以下形式u = ((x*C) k)-((y*-S) k)；ν = ((x*S) k)-((y*C) k)，其中u、v、x和y是定點(diǎn)數(shù)，其中χ和y是輸入值，且u和ν是輸出值；以及其中C、S和k是整數(shù)。
35.一種裝置，其包括用于通過將一個或一個以上偏差值加到源系數(shù)矩陣的系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣的裝置；用于通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng)變 換系數(shù)矩陣的裝置；用于通過使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移而產(chǎn)生輸出系數(shù)矩陣的裝置； 其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的逆向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；以及用于致使媒體呈現(xiàn)單元基于所述輸出值矩陣而輸出可聽或可視信號的裝置； 其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均 起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移 第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異，其中不考慮精確度。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是像素分量值；以及其中所述裝置進(jìn)一步包括用于構(gòu)造包含所述像素分量值的像素區(qū)塊的裝置。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述用于致使媒體呈現(xiàn)單元基于所述輸出值矩 陣而輸出可聽或可視信號的裝置包括用于致使所述媒體呈現(xiàn)單元顯示所述像素區(qū)塊的裝 置。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述方法進(jìn)一步包括用于通過組合所述像素區(qū)塊與其它像素區(qū)塊而產(chǎn)生第一視頻幀的裝置；以及 用于使用時間解碼來產(chǎn)生使用所述第一視頻幀作為參考視頻幀的一個或一個以上隨 后視頻幀的裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述系數(shù)是所述源系數(shù)矩陣的DC系數(shù)。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述用于產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣的裝置包括用于將中點(diǎn)偏差值加到所述系數(shù)的 裝置；以及其中所述中點(diǎn)偏差值等于2P—1，其中P等于在所述變換中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù) 目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的位的數(shù)目。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中第一量值等于2P，其中P等于在所述變換中使 用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù) 的位的數(shù)目。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述用于產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣的裝置包括用于將補(bǔ)充偏差值加到所述系數(shù)的 裝置；其中當(dāng)所述系數(shù)為負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于-1，且當(dāng)所述系數(shù)非負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于0。
43.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述方法進(jìn)一步包括在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上選擇等于-1或0的值；以及其中所述用于產(chǎn) 生所述有偏系數(shù)矩陣的裝置包括用于將所述選定值加到所述系數(shù)的裝置。
44.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述裝置進(jìn)一步包括用于通過對經(jīng)量化系數(shù)矩陣進(jìn)行解量化而產(chǎn)生經(jīng)解量化系數(shù)矩陣的裝置；以及 用于通過使所述經(jīng)解量化系數(shù)矩陣中的系數(shù)左移產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣時所使用 的定點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)位數(shù)目而產(chǎn)生所述源系數(shù)矩陣的裝置。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置， 其中所述尾數(shù)位數(shù)目為三；以及其中，在給定所述源系數(shù)矩陣的情況下，所述輸出系數(shù)矩陣滿足電子電氣工程師學(xué)會 (IEEE) 1180標(biāo)準(zhǔn)的精確度要求。
46.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述用于產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣的裝置包 括用于在不使用乘法或除法運(yùn)算的情況下，使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù) 重復(fù)應(yīng)用所述變換的裝置。
47.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中當(dāng)使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù) 重復(fù)應(yīng)用所述一維變換時，所述用于產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣的裝置使用16位定點(diǎn)數(shù)。
48.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣包括用于通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣的每一行向量應(yīng)用一系列蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算 而產(chǎn)生中間系數(shù)矩陣的裝置；以及用于通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述中間系數(shù)矩陣的每一列向量應(yīng)用所述系列蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn) 算而產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣的裝置。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的裝置，其中所述用于執(zhí)行所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的任何一者的裝置包括用于執(zhí)行以下形式的 蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算的裝置u=(((x*C' ) + (y*S' ) + (l (k-l))) k ； ν = ((x*S ‘ ) + (y*-C ‘ ) + (1<< (k-1))) k, 其中u、v、x和y是定點(diǎn)數(shù)， 其中χ和y是輸入值，且u和ν是輸出值；以及 其中C、S和k是整數(shù)。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的裝置，其中由所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的一者產(chǎn)生的結(jié)果與將 由使用不限精確度算術(shù)的等效蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異以零為中心，且具有1 或更小的正量值或負(fù)量值。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的裝置，其中所述用于執(zhí)行所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的任何一者的裝置包括用于執(zhí)行以下形式的 蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算的裝置u = ((x*C) k)-((y*-S) k)；ν = ((x*S) k)-((y*C) k)，其中u、v、x和y是定點(diǎn)數(shù)，其中χ和y是輸入值，且u和ν是輸出值；以及其中C、S和k是整數(shù)。
52.一種計算機(jī)可讀媒體，其包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令致使處理器 通過將一個或一個以上偏差值加到源系數(shù)矩陣的系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣； 通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng)變換系數(shù)矩陣；通過使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移而產(chǎn)生輸出系數(shù)矩陣； 其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的逆向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；以及致使媒體呈現(xiàn)單元基于所述輸出值矩陣而輸出可聽或可視信號； 其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均 起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移 第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異，其中不考慮精確度。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是像素分量值；以及其中所述指令進(jìn)一步致使所述處理器構(gòu)造包含所述像素分量值的像素區(qū)塊。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令通過致使所述處理器使所 述媒體呈現(xiàn)單元顯示所述像素區(qū)塊，來致使所述處理器使所述媒體呈現(xiàn)單元基于所述輸出 值矩陣而輸出可聽或可視信號。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令進(jìn)一步致使所述處理器 通過組合所述像素區(qū)塊與其它像素區(qū)塊而產(chǎn)生第一視頻幀；以及使用時間解碼來產(chǎn)生使用所述第一視頻幀作為參考視頻幀的一個或一個以上隨后視 頻幀。
56.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述系數(shù)是所述系數(shù)矩陣的DC系數(shù)。
57.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令進(jìn)一步致使所述處理器將中點(diǎn)偏差值加到所述系數(shù)；以及 其中所述中點(diǎn)偏差值等于2P—1，其中P等于在所述變換中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù) 目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的系數(shù)的位的數(shù)目。
58.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述第一量值等于2P，其中P等于 在所述變換中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系 數(shù)矩陣中的系數(shù)的位的數(shù)目。
59.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令進(jìn)一步通過致使所述處理器將補(bǔ)充偏差值加到所述系數(shù)而致使所述處理器產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣；以及其中當(dāng)所述系數(shù)為負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于-1，且當(dāng)所述系數(shù)非負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于0。
60.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令進(jìn)一步致使所述處理器在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上選擇等于-1或0的值；以及 其中致使所述處理器產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣的所述指令致使所述處理器將所述選定 值加到所述系數(shù)。
61.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令進(jìn)一步致使所述處理器 通過對經(jīng)量化系數(shù)矩陣進(jìn)行解量化而產(chǎn)生經(jīng)解量化系數(shù)矩陣；以及通過使所述經(jīng)解量化系數(shù)矩陣中的系數(shù)左移產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣時所使用的定 點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)位數(shù)目而產(chǎn)生所述源系數(shù)矩陣。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的計算機(jī)可讀媒體， 其中所述尾數(shù)位數(shù)目為三；以及其中，在給定所述源系數(shù)矩陣的情況下，所述輸出系數(shù)矩陣滿足電子電氣工程師學(xué)會 (IEEE) 1180標(biāo)準(zhǔn)的精確度要求。
63.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令通過致使所述處理器在不 使用乘法或除法運(yùn)算的情況下對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用所述變換來致使所 述處理器產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣。
64.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中當(dāng)所述指令致使所述處理器使用定 點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用所述一維變換時，所述指令致使所述處理器 使用16位定點(diǎn)數(shù)。
65.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令通過致使所述處理器執(zhí)行 以下步驟而致使所述處理器產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述有偏系數(shù)矩陣的每一行向量應(yīng)用一系列蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算而產(chǎn) 生中間系數(shù)矩陣；以及通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述中間系數(shù)矩陣的每一列向量應(yīng)用所述系列蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算而 產(chǎn)生所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令通過致使所述處理器執(zhí)行以下形式的蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算而致使所述處理器 執(zhí)行所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的任何一者u=(((x*C' ) + (y*S' ) + (l (k-l))) k ； v=((x*S' ) + (y*_C' ) + (l (k-l))) k, 其中u、v、x和y是定點(diǎn)數(shù)， 其中χ和y是輸入值，且u和ν是輸出值；以及 其中C、S和k是整數(shù)。
67.根據(jù)權(quán)利要求65所述的計算機(jī)可讀媒體，其中由所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的一者產(chǎn)生 的結(jié)果與將由使用不限精確度算術(shù)的等效蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異以零為中 心，且具有1或更小的正量值或負(fù)量值。
68.根據(jù)權(quán)利要求66所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令通過致使所述處理器執(zhí)行以下形式的蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算而致使所述處理器 執(zhí)行所述蝶形結(jié)構(gòu)運(yùn)算中的任何一者 u = ((x*C) k)-((y*-S) k)； ν = ((x*S) k)-((y*C) k)， 其中u、v、x和y是定點(diǎn)數(shù)， 其中χ和y是輸入值，且u和ν是輸出值；以及 其中C、S和k是整數(shù)。
69.一種方法，其包括通過使源系數(shù)矩陣中的每一系數(shù)左移而產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)系數(shù)矩陣； 通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述經(jīng)調(diào)節(jié)系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng)變換 系數(shù)矩陣；通過按比例縮放所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的每一系數(shù)而產(chǎn)生經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣； 通過將一個或一個以上偏差值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的一個或一個以上 系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣；以及通過使所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移第一量值而產(chǎn)生輸出系數(shù)矩陣； 其中所述源系數(shù)矩陣表示媒體數(shù)據(jù)；其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的前向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均 起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移所 述第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述有偏系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異，其中不考慮精確度。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其中所述第一量值等于2P，其中P等于在所述變換 中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的 系數(shù)的位的數(shù)目。
71.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其中產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣包括將補(bǔ)充偏差值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的 一個或一個以上系數(shù)；以及其中當(dāng)所述系數(shù)為負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于-1，且當(dāng)所述系數(shù)非負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于0。
72.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上選擇等于-1或0的值；以及 其中產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣包括將所述選定值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的 一個或一個以上系數(shù)。
73.一種裝置，其包括左移模塊，所述左移模塊通過使源系數(shù)矩陣中的每一系數(shù)左移而產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)系數(shù)矩陣；前向變換模塊，所述前向變換模塊通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述經(jīng)調(diào)節(jié)系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng)變換系數(shù)矩陣；按比例縮放模塊，所述按比例縮放模塊通過按比例縮放所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的每一 系數(shù)而產(chǎn)生經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣；系數(shù)加偏差模塊，所述系數(shù)加偏差模塊通過將一個或一個以上偏差值加到所述經(jīng)按比 例縮放系數(shù)矩陣中的一個或一個以上系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣；以及右移模塊，所述右移模塊通過使所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移第一量值而產(chǎn)生輸出 系數(shù)矩陣；其中所述源系數(shù)矩陣表示媒體數(shù)據(jù)；其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的前向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均 起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移所 述第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述有偏系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異，其中不考慮精確度。
74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的裝置，其中所述第一量值等于2P，其中P等于在所述變換 中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的 系數(shù)的位的數(shù)目。
75.根據(jù)權(quán)利要求73所述的裝置，其中所述系數(shù)加偏差模塊通過將補(bǔ)充偏差值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的一 個或一個以上系數(shù)而產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣；以及其中當(dāng)所述系數(shù)為負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于-1，且當(dāng)所述系數(shù)非負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于0。
76.根據(jù)權(quán)利要求73所述的裝置，其中所述系數(shù)加偏差模塊在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上選擇等于-1或0的值，且將所述選定值加到 所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的一個或一個以上系數(shù)。
77.一種裝置，其包括用于通過使源系數(shù)矩陣中的每一系數(shù)左移而產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)系數(shù)矩陣的裝置； 用于通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述經(jīng)調(diào)節(jié)系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng) 變換系數(shù)矩陣的裝置；用于通過按比例縮放所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的每一系數(shù)而產(chǎn)生經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩 陣的裝置；用于通過將一個或一個以上偏差值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的一個或一個 以上系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣的裝置；以及用于通過使所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移第一量值而產(chǎn)生輸出系數(shù)矩陣的裝置； 其中所述源系數(shù)矩陣表示媒體數(shù)據(jù)；其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的前向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移所 述第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述有偏系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的結(jié)果之間的差異，其中不考慮精確度。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的裝置，其中所述第一量值等于2P，其中P等于在所述變換 中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的 系數(shù)的位的數(shù)目。
79.根據(jù)權(quán)利要求77所述的裝置，其中所述用于產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣的裝置通過將補(bǔ)充偏差值加到所述經(jīng)按比例縮 放系數(shù)矩陣中的一個或一個以上系數(shù)而產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣；以及其中當(dāng)所述系數(shù)為負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于-1，且當(dāng)所述系數(shù)非負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于0。
80.根據(jù)權(quán)利要求77所述的裝置，其中所述用于產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣的裝置在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上選擇等于-1或0的值，且 將所述選定值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的一個或一個以上系數(shù)。
81.一種計算機(jī)可讀媒體，其包括指令，其中所述指令致使可編程處理器 通過使源系數(shù)矩陣中的每一系數(shù)左移而產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)系數(shù)矩陣；通過使用定點(diǎn)算術(shù)對所述經(jīng)調(diào)節(jié)系數(shù)矩陣中的系數(shù)重復(fù)應(yīng)用一維變換而產(chǎn)生經(jīng)變換 系數(shù)矩陣；通過按比例縮放所述經(jīng)變換系數(shù)矩陣中的每一系數(shù)而產(chǎn)生經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣； 通過將一個或一個以上偏差值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的一個或一個以上 系數(shù)而產(chǎn)生有偏系數(shù)矩陣；以及通過使所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)右移第一量值而產(chǎn)生輸出系數(shù)矩陣； 其中所述源系數(shù)矩陣表示媒體數(shù)據(jù)；其中所述輸出系數(shù)矩陣中的系數(shù)是通過使用理想的前向離散余弦變換對所述源系數(shù) 矩陣進(jìn)行變換將產(chǎn)生的值的近似值；其中所述將所述偏差值加到所述系數(shù)致使正誤差和負(fù)誤差平均起來量值相等，且平均 起來圍繞零對稱，以及其中所述誤差表示由于使所述有偏系數(shù)矩陣中的系數(shù)的有限精確度定點(diǎn)表示右移所 述第一量值而產(chǎn)生的值與由于使所述有偏系數(shù)矩陣中的所述系數(shù)除以2的所述第一量值 次冪而產(chǎn)生的值之間的差異，其中不考慮精確度。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述第一量值等于2P，其中P等于 在所述變換中使用的定點(diǎn)數(shù)中尾數(shù)位的數(shù)目加上通過應(yīng)用所述變換而加到所述經(jīng)變換系 數(shù)矩陣中的系數(shù)的位的數(shù)目。
83.根據(jù)權(quán)利要求81所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令通過致使所述處理器將補(bǔ)充偏差值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中 的一個或一個以上系數(shù)而致使所述處理器產(chǎn)生所述有偏系數(shù)矩陣；以及其中當(dāng)所述系數(shù)為負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于-1，且當(dāng)所述系數(shù)非負(fù)時所述補(bǔ)充偏差值等于0。1
84.根據(jù)權(quán)利要求81所述的計算機(jī)可讀媒體，其中所述指令通過致使所述處理器執(zhí)行以下步驟而致使所述處理器產(chǎn)生所述有偏系 數(shù)矩陣在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上選擇等于-ι或0的值；以及將所述選定值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣中的一個或一個以上系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明描述使用定點(diǎn)計算來減少離散余弦變換的計算期間的舍入誤差的技術(shù)。根據(jù)這些技術(shù)，通過使系數(shù)矩陣中的系數(shù)乘以比例縮放因子來計算經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣的離散余弦變換。接下來，將中點(diǎn)偏差值和補(bǔ)充偏差值加到所述經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣的DC系數(shù)。接下來，對所述所得的經(jīng)按比例縮放系數(shù)矩陣應(yīng)用逆向離散余弦變換。接著使所述所得矩陣中的值右移，以便導(dǎo)出像素分量值矩陣。如本文中所描述，將所述補(bǔ)充偏差值加到所述DC系數(shù)減少了可歸因于此右移的舍入誤差。因此，使用這些技術(shù)解壓縮的數(shù)字媒體文件的最終版本可更接近地類似數(shù)字媒體文件的原始版本。
文檔編號H04N7/30GK102007489SQ200780021734
公開日2011年4月6日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者哈里納特·加呂達(dá)德里, 尤里·列茲尼克 申請人:高通股份有限公司