專利名稱：應用于視頻和圖像處理的變換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電數(shù)字數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)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。
背景技術(shù)：
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-I、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8X8離散余弦變換和反離散余弦變換分別如下
權(quán)利要求
1.一種應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于所述的變換方法至少包括 8X8反離散余弦變換方法和8X8離散余弦變換方法中的一種，所述8X8反離散余弦變換包括反變換預處理步驟、一維反變換步驟和反變換后處理步驟，所述的反變換預處理步驟使用一個8X8的整數(shù)矩陣M ；所述的一維反變換步驟使用至少6個不同的乘法系數(shù)a、b、c、d、h、t進行運算；所述的反變換后處理步驟為右移w位的移位操作；所述8X8離散余弦變換包括正變換預處理步驟、一維正變換步驟和正變換后處理步驟，所述的正變換預處理步驟為左移r位的移位操作；所述的一維正變換步驟使用至少6個不同的乘法系數(shù)a、b、c、d、h、t進行運算；所述的正變換后處理步驟使用一個8X8的整數(shù)矩陣M和右移ζ位的移位操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，所述的反變換預處理步驟中的8X8矩陣M由10個不同的整數(shù)元素組成
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，所述8X8 反離散余弦變換方法中的一維反變換步驟含有或等效為如下運算plO = X0, pl4 = X4, pl2 = X2, pl6 = X6, pl7 = X1—X7，pl3 = X3, pl5 = X5, pll = X1+X7 ；p20 = pl0+pl4, p24 = pl0_pl4，p22 = pl2*h_pl6*t，p26 = pl6*h+pl2*t，p27 = pl5+pl7,p23 = pll-pl3, p25 = pl7_pl5，p21 = pll+pl3 ；p30 = p20+p26,p34 = p24+p22,p32 = p24-p22,p36 = p20-p26,p37 = p27氺c_p21 氺d， p33 = p23*a-p25*b, p35 = p23*b+p25*a, p31 = p21*c+p27*d ；xO = p30+p31, xl = p34+p35, x2 = p32+p33, x3 = p36+p37, x4 = p36_p37，x5 = p32-p33,x6 = p34-p35, x7 = p30_p31 ；其中XO, XI，X2，X3，X4，X5，X6，X7為一維反變換步驟的輸入數(shù)據(jù)，xO, xl, x2，x3，x4， x5, x6, x7為一維反變換步驟的輸出數(shù)據(jù)，plO pl7、p20 p27、p30 p37是一維反變換步驟的中間變量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，當反變換預處理步驟的輸入數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍為[-2k+3，2k+3-1]時，反變換預處理步驟的輸出數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍是[-2k+14，2k+14-1]；—維反變換步驟中的輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)和中間變量的動態(tài)范圍不超過[-2k+17，2k+17-1]；所述反變換后處理步驟中的移位參數(shù)w= 13，反變換后處理步驟的輸出數(shù)據(jù)動態(tài)范圍為[_2K，2K-1]，R為正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，所述8X8 離散余弦變換方法中的一維正變換步驟含有或等效為如下運算qlO = y0+yl,ql4 = yl+y6, ql2 = y2+yx5, ql6 = y3+y4, ql7 = y3-y4, ql3 = y2-y5, ql5 = yl-y6, qll = y0-y7 ；q20 = ql0+ql6，q24 = ql4+ql2，q22 = ql4_ql2，q26 = ql0_ql6，q27 = ql7*c+qll*d， q23 = ql3*a+ql5*b, q25 = ql5*a-ql3*b, q21 = qll*c-ql7*d ；q30 = q20+q24, q34 = q20-q24, q32 = q22*h+q26*t, q36 = q26*h-q22*t, q37 = q27+q25, q33 = q21_q23，q35 = q27-q25, q31 = q21+q23 ；YO = q30, Yl = q31+q31, Y2 = q32, Y3 = q33, Y4 = q34, Y5 = q35, Y6 = q36, Y7 = q31-q37,其中 yO, yl, y2, y3, y4, y5, y6, y7 為一維正變換的輸入數(shù)據(jù)，YO, Yl, Y2，Υ3，Υ4，Υ5， Υ6，Υ7為一維正變換的輸出數(shù)據(jù)，qlO ql7、q20 q27、q30 q37為一維正變換的中間變量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，所述正變所述正變換后處理步驟如下輸入數(shù)據(jù)8X8數(shù)據(jù)塊Y’與8X8矩陣M做操作II得到正變換后處理步驟的輸出數(shù)據(jù)Y 所述操作II為
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，當正變換預處理步驟輸入數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍為[-2K，2K-1]時，正變換預處理步驟的輸出數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍是[-2K+7，2K+7-l]，一維正變換步驟中的輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)和中間變量的動態(tài)范圍不超過[-2κ+13，2κ+13-1]；正變換預處理步驟中的移位參數(shù)r = 7 ；正變換后處理步驟中的移位參數(shù)ζ = 20，R為正整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，一維反變換步驟和一維正變換步驟中的*運算可以采用加法、減法、右移中的一個或多個的組合來替代，*表示乘法操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，所述一維正變換步驟、一維反變換步驟中的乘法系數(shù)a、b、c、d、h、t和反變換預處理或正變換后處理步驟中的參數(shù)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J的相互關(guān)系如下
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于視頻和圖像處理的變換方法，其特征在于，所述反變換處理步驟中的移位參數(shù)w = S+3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應用于視頻和圖像處理的變換方法。它至少包括8×8反離散余弦變換方法和8×8離散余弦變換方法中的一種，所述8×8反離散余弦變換包括反變換預處理步驟、一維反變換步驟和反變換后處理步驟；所述8×8離散余弦變換包括正變換預處理步驟、一維正變換步驟和正變換后處理步驟。本發(fā)明公開的變換方法能很好地逼近理想的8×8反離散余弦變換及理想的8×8離散余弦變換，精度上遠遠超過ISO/IEC23002-1-2006的要求，同時在硬件實現(xiàn)上復雜度大大降低，能應用在多種現(xiàn)有流行的國際視頻編解碼標準。
文檔編號H04N7/26GK102438136SQ201110238369
公開日2012年5月2日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者倪志博, 張賜勛, 虞露 申請人:浙江大學