本發(fā)明涉及數(shù)字視頻壓縮編解碼的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于數(shù)字視頻編解碼的3乘3整數(shù)dct變換量化器，同時給出了其相匹配的3乘3整數(shù)idct逆變換反量化器。

背景技術(shù)：

h.264和h.265視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)都采用了4×4整數(shù)dct變換，編解碼端都需要歸一化，量化與變換歸一化相結(jié)合，通過乘法、移位實現(xiàn)。我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的avs標(biāo)準(zhǔn)采用8×8整數(shù)dct變換，編碼端進行變換歸一化，量化與變換歸一化相結(jié)合，通過乘法和移位實現(xiàn)。整數(shù)dct變換的產(chǎn)生解決了計算精度誤差大和編碼效率低的問題，其特點是用整數(shù)變換矩陣代替dct的浮點數(shù)變換矩陣，這樣變換過程完全是整數(shù)運算，不存在精度誤差，保證了編碼的可逆性，同時整數(shù)乘法可用加減法和移位運算代替，運算量大幅度減少。

4×4整數(shù)dct變換可以表示為：

式(1)中，x代表原始圖像塊，y代表得到的dct系數(shù)。是4×4整型變換中的核心2d變換。e4f是縮放因數(shù)矩陣，表示的每個元素都要乘以矩陣e4f中相同位置的對應(yīng)縮放因子，且

4×4整數(shù)idct逆變換表示為：

式(2)中，y代表圖像塊的dct變換系數(shù)，x′表示經(jīng)過idct逆變換得到的圖像塊。

4×4整數(shù)dct變換是正交變換。對于一個4×4整數(shù)dct變換，其核心2d變換的運算量為：乘法(乘2運算)32次，加減法96次。對于一個1920×1080的彩色高清視頻幀，采用4：2：0的子采樣格式則需要194400個4×4整數(shù)dct變換，其核心2d變換需要的乘法(乘2運算)次數(shù)為6220800，加減法次數(shù)為18662400。

為了進一步減少運算量，4×4整數(shù)dct核心變換可以分兩步完成：先對圖像塊的每一列做一維變換，再對變換結(jié)果的每一行做一維變換。行變換的運算量和列變換相同，可利用如下的蝶形運算實現(xiàn)4×4整數(shù)dct核心變換：

首先，對式(1)中原始圖像塊x采用蝶形運算進行一維列變換：

進行運算，其中xn,n＝0,1,2，3為x中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為pn,n＝0,1,2,3，一維列變換需要做四次，分別對x的4列進行一維列變換，即：

第一次蝶形運算輸入為x0＝x00，x1＝x10，x2＝x20，x3＝x30，輸出為p0＝p00，p1＝p10，p2＝p20，p3＝p30；

第二次蝶形運算輸入為x0＝x01，x1＝x11，x2＝x21，x3＝x31，輸出為p0＝p01，p1＝p11，p2＝p21，p3＝p31；

第三次蝶形運算輸入為x0＝x02，x1＝x12，x2＝x22，x3＝x32，輸出為p0＝p02，p1＝p12，p2＝p22，p3＝p32；

第四次蝶形運算輸入為x0＝x03，x1＝x13，x2＝x23，x3＝x33，輸出為p0＝p03，p1＝p13，p2＝p23，p3＝p33；四次一維列變換的結(jié)果為4乘4矩陣

然后對4乘4矩陣p進行轉(zhuǎn)置，生成4乘4矩陣q，即q＝p^t；

最后對q采用蝶形運算：

進行運算，其中qn,n＝0,1,2,3為q中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為en,n＝0,1,2,3，一維列變換需要做四次，分別對q的4列進行一維列變換，4次一維列變換的結(jié)果為4乘4矩陣e。

同樣，4×4整數(shù)idct變換核心2d變換也相應(yīng)地可采用蝶形運算。

4×4整數(shù)dct變換核心2d變換的運算量為：乘法(乘2運算)16次，加減法64次。對于一個1920×1080的彩色高清視頻幀，采用4：2：0的子采樣格式，則需要現(xiàn)有4×4整數(shù)dct變換的核心2d變換的乘法(乘2運算)次數(shù)為3110400，加減法次數(shù)為12441600。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對4×4整數(shù)dct變換的核心變換的運算次數(shù)多、計算時間長的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種用于數(shù)字視頻編解碼的3乘3整數(shù)dct變換量化器，通過3乘3整數(shù)dct變換實現(xiàn)數(shù)字視頻的壓縮編碼，比采用4乘4整數(shù)dct變換計算量小。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3×3整數(shù)dct變換可以表示為：

在式(3)中，y代表變換得到的dct系數(shù)，x表示要進行變換的3×3的像素塊，xij,i,j＝0,1,2表示x中i行j列的元素，c3xc3^t是整型變換中的核心2d變換。e3是縮放因數(shù)矩陣，表示(c3xc3^t)的每個元素都要乘以矩陣e3中相同位置的對應(yīng)縮放因子，并且

相應(yīng)地，3×3整數(shù)idct逆變換可以表示為：

式(4)中，y代表圖像塊的dct變換系數(shù)，x′表示經(jīng)過idct逆變換得到的圖像塊。

一種用于數(shù)字視頻編解碼的3乘3整數(shù)dct變換量化器，包括當(dāng)前幀3×3分塊器、3×3整數(shù)dct核心變換器、后縮放量化器和3×3圖像變換塊發(fā)送器，當(dāng)前幀3×3分塊器與3×3整數(shù)dct核心變換器相連接，3×3整數(shù)dct核心變換器與后縮放量化器相連接，后縮放量化器與3×3圖像變換塊發(fā)送器相連接；當(dāng)前幀3×3分塊器把視頻編碼器中的當(dāng)前幀圖像劃分成塊大小為3×3的圖像塊，并把大小為3×3的圖像塊依次送到3×3整數(shù)dct核心變換器；3×3整數(shù)dct核心變換器對圖像塊進行整數(shù)dct核心變換，后縮放量化器對整數(shù)dct核心變換后的圖像塊進行縮放和量化，3×3圖像變換塊發(fā)送器將后縮放量化器發(fā)送來的大小為3×3的圖像塊轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，通過傳輸信道發(fā)送給接收方的視頻解碼器。

所述3×3整數(shù)dct核心變換器包括第一一維列變換器、第一存儲轉(zhuǎn)置器和第二一維列變換器；所述第一一維列變換器與第一存儲轉(zhuǎn)置器相連接，第一存儲轉(zhuǎn)置器與第二一維列變換器相連接；第一一維列變換器分別對3×3圖像塊x的每列進行一維列變換生成變換矩陣s，第一存儲轉(zhuǎn)置器對變換矩陣s進行轉(zhuǎn)置生成矩陣t，第二一維列變換器對矩陣t中的每列依次進行一維列變換生成矩陣wf。

所述3×3整數(shù)dct核心變換器對大小為3×3的圖像塊x進行3×3整數(shù)dct核心變換的方法是：

其中，wf表示3×3圖像塊的整數(shù)dct核心變換結(jié)果，c3是3×3整數(shù)列變換矩陣，是3×3整數(shù)行變換矩陣，x表示待變換的3×3圖像塊，xij表示待變換的圖像塊x中i行j列的像素值，wfij表示3×3整數(shù)dct核心變換域i行j列的系數(shù)值，i,j＝0,1,2；

所述后縮放量化器將整數(shù)dct核心變換結(jié)果矩陣wf中的每個元素wfij進行量化和縮放，其輸出結(jié)果為矩陣且

其中，zfij是量化后的矩陣zf中i行j列系數(shù)，round()為下取整操作，qstep是選擇的量化步長；pfij的取值如下表所示：

所述第一一維列變換器采用蝶形運算：

進行運算，其中xn,n＝0,1,2為圖像塊x中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為sn,n＝0,1,2，一維列變換需要做三次，分別對x的3列進行一維列變換，三次一維列變換的結(jié)果為3乘3的變換矩陣s，具體地：

第一次蝶形運算輸入為x0＝x00，x1＝x10，x2＝x20，輸出為s0＝s00，s1＝s10，s2＝s20；

第二次蝶形運算輸入為x0＝x01，x1＝x11，x2＝x21，輸出為s0＝s01，s1＝s11，s2＝s21；

第三次蝶形運算輸入為x0＝x02，x1＝x12，x2＝x22，輸出為s0＝s02，s1＝s12，s2＝s22；

三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣

所述第一存儲轉(zhuǎn)置器對3乘3的變換矩陣s進行轉(zhuǎn)置，生成3乘3矩陣即t＝s^t；

所述第二一維列變換器采用蝶形運算：

進行運算，其中tn,n＝0,1,2為矩陣t中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為wfn,n＝0,1,2，一維列變換需要做三次，分別對t的3列進行一維列變換，三次一維列變換的結(jié)果為3乘3的矩陣wf，具體地，

第一次蝶形運算輸入為t0＝t00，t1＝t10，t2＝t20，輸出為wf0＝wf00，w1＝wf01，wf2＝wf02；

第二次蝶形運算輸入為t0＝t01，t1＝t11,t2＝t21，輸出為wf0＝wf10，wf1＝wf11，wf2＝wf12；

第三次蝶形運算輸入為t0＝t02，t1＝t12，t2＝t22，輸出為wf0＝wf20，wf1＝wf21，wf2＝wf22；

三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣wf。

與3乘3整數(shù)dct變換量化器相對應(yīng)的3乘3整數(shù)idct逆變換反量化器包括3×3圖像變換塊生成器、反量化預(yù)縮放器、3×3整數(shù)idct核心變換器、3×3圖像塊輸出器，3×3圖像變換塊生成器與反量化預(yù)縮放器相連接，反量化預(yù)縮放器與3×3整數(shù)idct核心變換器相連接，3×3整數(shù)idct核心變換器與3×3圖像塊輸出器相連接；3×3圖像變換塊生成器將解碼器接收到的圖像編碼信息生成3×3圖像變換塊，反量化預(yù)縮放器對3×3圖像變換塊生成器生成的3×3圖像變換塊進行反量化和預(yù)縮放，3×3整數(shù)idct核心變換器對反量化預(yù)縮放器處理后的圖像塊進行3×3整數(shù)idct核心變換，3×3圖像塊輸出器對3×3整數(shù)idct核心變換后的結(jié)果進行后處理，輸出3×3像素的圖像塊。

所述3×3整數(shù)idct核心變換器包括第三一維列變換器、第二存儲轉(zhuǎn)置器和第四一維列變換器，所述第三一維列變換器和第二存儲轉(zhuǎn)置器相連接，第二存儲轉(zhuǎn)置器和第四一維列變換器相連接；所述第三一維列變換器分別對待處理的圖像塊wi的每列進行一維列變換生成變換矩陣r，第二存儲轉(zhuǎn)置器對變換矩陣r進行轉(zhuǎn)置生成矩陣h，第四一維列變換器對矩陣h的每列進行一維列變換，生成整數(shù)idct核心變換后的圖像塊g。

所述反量化預(yù)縮放器對3×3圖像變換塊生成器生成的3×3圖像變換塊進行反量化和預(yù)縮放處理得到圖像塊矩陣且zij是圖像變換塊zi中第i行第j列的元素，wij是圖像塊矩陣wi中第i行第j列的元素，wij＝zij·qstep·pfij·64,i,j＝0,1,2，qstep是選擇的量化步長；pfij的取值如下表所示：

所述3×3整數(shù)idct核心變換器對圖像矩陣wi進行3×3整數(shù)idct核心變換得到圖像塊矩陣所述3×3圖像塊輸出器通過進行系數(shù)修正，得到輸出圖像塊x′，其中，round()為下取整操作。

所述第三一維列變換器利用蝶形運算：

進行運算，其中wn,n＝0,1,2為圖像塊矩陣wi中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為rn,n＝0,1,2，一維列變換需要做三次，分別對像塊矩陣wi的3列進行一維列變換，三次一維列變換的結(jié)果為3乘3變換矩陣r，具體地，

第一次蝶形運算輸入為w0＝w00，w1＝w10，w2＝w20，輸出為r0＝r00，r1＝r10，r2＝r20；

第二次蝶形運算輸入為w0＝w01，w1＝w11，w2＝w21，輸出為r0＝r01，r1＝r11，r2＝r21；

第三次蝶形運算輸入為w0＝w02，w1＝w12，w2＝w22，輸出為r0＝r02，r1＝r12，r2＝r22；

三次一維列變換的結(jié)果為3乘3的生成矩陣

所述第二存儲轉(zhuǎn)置器對3乘3的生成矩陣r進行轉(zhuǎn)置，生成3乘3的矩陣即h＝r^t；

所述第四一維列變換器采用蝶形運算：

進行運算，其中hn,n＝0,1,2為矩陣h中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為gn,n＝0,1,2，一維列變換需要做三次，分別對矩陣h的3列進行一維列變換，三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣g，具體地，

第一次蝶形運算輸入為h0＝h00，h1＝h10，h2＝h20，輸出為g0＝g00，g1＝g01，g2＝g02；

第二次蝶形運算輸入為h0＝h01，h1＝h11,h2＝h21，輸出為g0＝g10，g1＝g11，g2＝g12；

第三次蝶形運算輸入為h0＝h02，h1＝h12，h2＝h22，輸出為g0＝g20，g1＝g21，g2＝g22；

三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣g。

本發(fā)明的量化及反量化、縮放的計算量和4×4整數(shù)dct變換及逆變換的計算量相同，都取決于幀內(nèi)像素數(shù)，核心2d變換的運算次數(shù)比4×4整數(shù)dct變換及逆變換的計算量少，解碼后的重建視頻幀psnr質(zhì)量也比4×4整數(shù)dct變換及逆變換的質(zhì)量高。對于一個3×3整數(shù)dct變換，其核心2d變換的運算量為：乘法(乘2運算)6次，加減法30次。對于一個1920×1080的彩色高清視頻幀，采用4：2：0的子采樣格式，則需要345600個3×3整數(shù)dct變換，其核心2d變換需要的乘法(乘2運算)次數(shù)2073600為，加減法次數(shù)為10368000。為了進一步減少運算量，3×3整數(shù)dct核心變換可以分兩步完成：先對圖像塊x的每一列做一維變換，再對變換結(jié)果的每一行做一維變換，也可以利用里面的重復(fù)計算進行蝶形運算。利用蝶形運算3×3整數(shù)dct變換核心2d變換的運算量為：乘法(乘2運算)6次，加減法24次。對于一個1920×1080的彩色高清視頻幀，采用4：2：0的子采樣格式，則需要345600個3×3整數(shù)dct變換，在采用蝶形運算時，其核心2d變換需要的乘法(乘2運算)次數(shù)為2073600，加減法次數(shù)為8294400。比采用4×4整數(shù)dct變換的蝶形運算，本發(fā)明乘法運算(乘2運算)次數(shù)減少了1036800次，減少了33.3％；加減法運算次數(shù)減少了4147200次，減少了33.3％。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的3×3整數(shù)dct變換量化器結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明的3×3整數(shù)idct逆變換量化器結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為本發(fā)明的3×3整數(shù)dct核心變換器結(jié)構(gòu)框圖。

圖4為本發(fā)明的3×3整數(shù)idct核心變換器結(jié)構(gòu)框圖。

圖5為本發(fā)明的3×3整數(shù)dct變換量化器和3×3整數(shù)idct逆變換量化器應(yīng)用于數(shù)字視頻編解碼器的效果圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，一種用于數(shù)字視頻編解碼的3乘3整數(shù)dct變換量化器，包括當(dāng)前幀3×3分塊器11、3×3整數(shù)dct核心變換器12、后縮放量化器13和3×3圖像變換塊發(fā)送器14，當(dāng)前幀3×3分塊器11與3×3整數(shù)dct核心變換器12相連接，3×3整數(shù)dct核心變換器12與后縮放量化器13相連接，后縮放量化器13與3×3圖像變換塊發(fā)送器14相連接。當(dāng)前幀3×3分塊器11把視頻編碼器中的當(dāng)前幀圖像劃分成塊大小為3×3的圖像塊，并把大小為3×3的圖像塊依次送到3×3整數(shù)dct核心變換器12；3×3整數(shù)dct核心變換器12對圖像塊進行整數(shù)dct核心變換，后縮放量化器13對整數(shù)dct核心變換后的圖像塊進行縮放和量化，3×3圖像變換塊發(fā)送器14將后縮放量化器13發(fā)送來的大小為3×3的圖像塊轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，通過傳輸信道發(fā)送給接收方的視頻解碼器。

所述3×3整數(shù)dct核心變換器12對大小為3×3的圖像塊x進行3×3整數(shù)dct核心變換的方法是：

式(5)中，wf表示3×3圖像塊的整數(shù)dct核心變換結(jié)果、c3是3×3整數(shù)列變換矩陣、是3×3整數(shù)行變換矩陣、x表示待變換的3×3圖像塊像素值，xij表示待變換的圖像塊x中i行j列的像素值，wfij表示3×3整數(shù)dct核心變換域i行j列的系數(shù)值，i,j＝0,1,2。

后縮放量化器13將核心變換結(jié)果矩陣wf中的每個元素wfij進行量化和縮放，輸出3×3圖像變換量化塊

式(6)中，zfij是量化后的矩陣zf中i行j列的系數(shù)，round()為下取整操作，qstep是選擇的量化步長，可使用h.264/avc的量化表，在h.264/avc中，共有52種量化步長可選。

pfij的取值如下表所示：i,j＝0,1,2

表1pfij的取值結(jié)果

如圖2所示，與3乘3整數(shù)dct變換量化器相對應(yīng)的3×3反量化及整數(shù)idct逆變換器結(jié)構(gòu)框圖，包括3×3圖像變換塊生成器21、反量化預(yù)縮放器22、3×3整數(shù)idct核心變換器23、3×3圖像塊輸出器24。其中，3×3圖像變換塊生成器21與反量化預(yù)縮放器22相連接，反量化預(yù)縮放器22與3×3整數(shù)idct核心變換器23相連接，3×3整數(shù)idct核心變換器23與3×3圖像塊輸出器24相連接。3×3圖像變換塊生成器21將解碼器接收到的圖像編碼信息生成3×3圖像變換塊，反量化預(yù)縮放器22對3×3圖像變換塊生成器21生成的3×3圖像變換塊進行反量化和預(yù)縮放，3×3整數(shù)idct核心變換器23對反量化預(yù)縮放器22處理后的圖像塊進行3×3整數(shù)idct核心變換，3×3圖像塊輸出器24對3×3整數(shù)idct核心變換后的圖像塊進行后處理，輸出處理后的3×3像素圖像塊。

3×3圖像變換塊生成器21存儲解碼器接收到的3×3圖像變換塊zi，它是3×3圖像變換量化塊zf附加了信道噪聲的結(jié)果，且

反量化預(yù)縮放器22對圖像變換塊zi進行反量化和預(yù)縮放，反量化和預(yù)縮放操作結(jié)合進行，并乘以因數(shù)64，操作如下：

為反量化與預(yù)縮放器22的輸出，且

wij＝zij·qstep·pfij·64,i,j＝0,1,2，

zij是zi中第i行第j列的元素、wij是矩陣wi中第i行第j列的元素；qstep是選擇的量化步長，可使用h.264/avc的量化表，在h.264/avc中，共有52種量化步長可選；

pfij的取值如表1所示。

所述3×3整數(shù)idct核心變換器23對圖像矩陣wi進行3×3整數(shù)idct核心變換得到圖像塊矩陣

所述3×3圖像塊輸出器24通過進行系數(shù)修正，得到輸出圖像塊x′，其中，round()為下取整操作。

3×3整數(shù)dct核心變換器12分兩步完成3×3整數(shù)dct核心變換：先對圖像塊x的每一列做一維列變換，再對一維列變換的結(jié)果做一維行變換，為了重復(fù)利用所設(shè)計的一維列變換電路，一維行變換可以先對一維列變換的結(jié)果做轉(zhuǎn)置，再對轉(zhuǎn)置結(jié)果做一維列變換。如圖3所示，3×3整數(shù)dct核心變換器12包括第一一維列變換器1201、第一存儲轉(zhuǎn)置器1202、第二一維列變換器1203。其中，第一一維列變換器1201與第一存儲轉(zhuǎn)置器1202相連接，第一存儲轉(zhuǎn)置器1202與第二一維列變換器1203相連接。第一一維列變換器1201分別對圖像塊x的每列進行一維列變換生成變換矩陣s，第一存儲轉(zhuǎn)置器1202對變換矩陣s進行轉(zhuǎn)置生成轉(zhuǎn)置矩陣t，第二一維列變換器1203對轉(zhuǎn)置矩陣t中的每列依次進行一維列變換生成矩陣wf。

所述第一一維列變換器1201采用蝶形運算：

進行運算，其中xn,n＝0,1,2為式(5)圖像塊x中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為sn,n＝0,1,2，一維列變換需要做三次，分別對圖像塊x的3列進行一維列變換，三次一維列變換的結(jié)果為3乘3變換矩陣s。具體地，

第一次蝶形運算輸入為x0＝x00，x1＝x10，x2＝x20，輸出為s0＝s00，s1＝s10，s2＝s20；

第二次蝶形運算輸入為x0＝x01，x1＝x11，x2＝x21，輸出為s0＝s01，s1＝s11，s2＝s21；

第三次蝶形運算輸入為x0＝x02，x1＝x12，x2＝x22，輸出為s0＝s02，s1＝s12，s2＝s22；

三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣

所述第一存儲轉(zhuǎn)置器1202對3乘3矩陣s進行轉(zhuǎn)置，生成3乘3矩陣即t＝s^t。

所述第二一維列變換器1203采用蝶形運算：

進行運算，其中tn,n＝0,1,2為矩陣t中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為wfn,n＝0,1,2，一維列變換需要做三次，分別對矩陣t的3列進行一維列變換，三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣wf。

具體地，

第一次蝶形運算輸入為t0＝t00，t1＝t10，t2＝t20，輸出為wf0＝wf00，w1＝wf01，wf2＝wf02；

第二次蝶形運算輸入為t0＝t01，t1＝t11,t2＝t21，輸出為wf0＝wf10，wf1＝wf11，wf2＝wf12；

第三次蝶形運算輸入為t0＝t02，t1＝t12，t2＝t22，輸出為wf0＝wf20，wf1＝wf21，wf2＝wf22；三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣wf。

利用蝶形運算，3×3整數(shù)dct變換核心2d變換的運算量為：乘法(乘2運算)6次，加減法24次。對于一個1920×1080的彩色高清視頻幀，采用4：2：0的子采樣格式，則需要345600個3×3整數(shù)dct變換，其核心2d變換需要的乘法(乘2運算)次數(shù)為2073600，加減法次數(shù)為8294400。比采用蝶形運算的4×4整數(shù)dct變換，乘法運算(乘2運算)次數(shù)減少了1036800次，減少了33.3％；加減法運算次數(shù)減少了4147200，減少了33.3％。

3×3整數(shù)idct核心變換器分兩步完成3×3整數(shù)idct核心變換：先對待處理的圖像塊wi的每一列做一維列變換，再對一維列變換的結(jié)果做一維行變換，為了重復(fù)利用所設(shè)計的一維列變換電路，一維行變換可以先對一維列變換的結(jié)果做轉(zhuǎn)置，再對轉(zhuǎn)置結(jié)果做一維列變換。如圖4所示，3×3整數(shù)idct核心變換器包括第三一維列變換器2301、第二存儲轉(zhuǎn)置器2302、第四一維列變換器2303，第三一維列變換器2301和第二存儲轉(zhuǎn)置器2302相連接，第二存儲轉(zhuǎn)置器2302和第四一維列變換器2303相連接。

所述第三一維列變換器2301利用蝶形運算：

進行運算，其中wn,n＝0,1,2為式(7)中矩陣wi任一列的元素，一維列變換結(jié)果為rn,n＝0,1,2，一維列變換需要做三次，分別對矩陣wi的3列進行一維列變換，三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣r，具體地：

第一次蝶形運算輸入為w0＝w00，w1＝w10，w2＝w20，輸出為r0＝r00，r1＝r10，r2＝r20；

第二次蝶形運算輸入為w0＝w01，w1＝w11，w2＝w21，輸出為r0＝r01，r1＝r11，r2＝r21；

第三次蝶形運算輸入為w0＝w02，w1＝w12，w2＝w22，輸出為r0＝r02，r1＝r12，r2＝r22；

三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣

所述第二存儲轉(zhuǎn)置器2302對3乘3矩陣r進行轉(zhuǎn)置，生成3乘3矩陣即h＝r^t。

所述第四一維列變換器2303采用蝶形運算：

進行運算，其中hn,n＝0,1,2為h中任一列的元素，一維列變換結(jié)果為gn,n＝0,1,2，一維列變換需要做三次，分別對h的3列進行一維列變換，三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣g。

具體地，

第一次蝶形運算輸入為h0＝h00，h1＝h10，h2＝h20，輸出為g0＝g00，g1＝g01，g2＝g02；

第二次蝶形運算輸入為h0＝h01，h1＝h11,h2＝h21，輸出為g0＝g10，g1＝g11，g2＝g12；

第三次蝶形運算輸入為h0＝h02，h1＝h12，h2＝h22，輸出為g0＝g20，g1＝g21，g2＝g22；

三次一維列變換的結(jié)果為3乘3矩陣g。

如圖5所示，采用football的cif格式測試視頻，分塊大小分別為4×4和3×3，窮盡搜索窗口為16×16，分別使用了4×4整數(shù)dct變換和3×3整數(shù)dct變換時，90幀解碼視頻的psnr性能對比。由圖5可以看到，相比4×4整數(shù)dct變換方法，采用本發(fā)明的3×3整數(shù)dct變換的編解碼器所解碼幀的psnr性能穩(wěn)定提高。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。