专利名称：可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字图像和视频压缩技术领域，特别是涉及一种JPEG、MPEG、H26X压缩标准中IDCT(离散余弦逆变换)模块的可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法的实现。
背景技术：
离散余弦正逆变换是目前大多数多媒体压缩标准的重要组成部分(包括JPEG、 MPEG、ffi6X)。二维的离散余弦变换(2D-DCT)将空间域信号能量重新分布，使含有大部分能量的低频分量集中在一起，根据能量分布来采用不同的有损压缩策略，使能量损失在频域可控。而离散余弦逆变换(2D-IDCT)将压缩后的频域信号还原到空间域，与其他模块配合形成可视信号，具体流程见
图1。DCT和IDCT的计算量大，在实时性要求很高的场合，能否快速完成IDCT就成了解码过程中的关键。8点的一维离散余弦变换公式如下
权利要求
1.一种可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于，包括以下步骤(1)将反量化后的DCT系数矩阵F变换成多项矩阵之和的形式；(2)分别对各项矩阵进行离散余弦逆变换；(3)将离散余弦逆变换后的各项矩阵相加求得还原矩阵f。
2.根据权利要求1所述可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于，还包括将离散余弦逆变换后的各项矩阵作为常量，建立查询表；步骤C3)还包括通过检索所述查询表，查找出经离散余弦逆变换后的各项矩阵。
3.根据权利要求1所述可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于，所述步骤( 还包括依据精度要求，对离散余弦逆变换后的各项矩阵中的元素进行放大取整处理；所述步骤C3)还包括对求得的还原矩阵f中的各元素缩小与放大倍数相同的倍数，得到经精度控制后的还原矩阵f ’。
4.根据权利要求1所述可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于，所述步骤(1)具体为将反量化后的DCT系数矩阵F变换为F = F(0,0) XI00+......+F (u，ν) X Iuv+......+F(n,n) XInn其中，u，ν = 0，1，......6, η, η为矩阵F的行数和列数，F(u, ν)表示DCT系数矩阵F中(u，ν)位置的值，Iuv表示只有在(u，ν)位置为1，其他位置为0的矩阵；所述步骤( 具体为对拆解后的DCT系数矩阵F中的非零F(u，ν)对应的Iuv进行离散余弦逆变换得矩阵1UV'步骤⑶具体为非零F(u，v)与iuv相乘再将各项乘积求和得出DCT系数矩阵F经离散余弦逆变换后的还原矩阵f。
5.根据权利要求4所述可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于，还包括将矩阵iuv作为常量，建立查询表；步骤C3)还包括通过检索所述查询表，查找出矩阵iuv。
6.根据权利要求5所述可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于，所述的查询表的建立过程如下确定各矩阵iuv的对称结构类型；找出能依据矩阵iuv的对称结构类型恢复出整个矩阵的基本单元；将具有相近对称结构类型的矩阵iuv的基本单元列入到同一个查询表中。
7.根据权利要求6所述可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于，所述的相近对称结构类型的矩阵iuv包括对称结构类型相同的所有矩阵iuv，以及互为转置的两矩阵、和ivu。
8.根据权利要求4或5或6或7所述可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于，基于所述查询表，所述步骤(3)的具体计算过程如下依据非零F(u，ν)所对应的矩阵iuv，查找相应的查询表，得出非零F(u，ν)所对应的矩阵iuv的基本单元，并与所述基本单元中的元素相乘；将具有相近对称结构类型矩阵iuv的各项乘积结果累加到相应的缓存中； 将上述步骤得出的各缓存中的矩阵进行扩展叠加，得出还原矩阵f。
9.根据权利要求4或5所述可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，其特征在于， 所述步骤( 还包括依据精度要求，对矩阵iuv中的元素进行放大取整处理；所述步骤C3)还包括对求得的还原矩阵f中的各元素缩小与放大倍数相同的倍数，得到经精度控制后的还原矩阵f ’。
全文摘要
本发明公开一种可变复杂度的离散余弦逆变换查表快速算法，主要是为了减少原有加速IDCT算法中的冗余运算，进一步加快IDCT模块的计算速度而设计。本发明首先，将反量化后的DCT系数矩阵F拆解成多项矩阵相加；然后，分别对拆解后得到的各项矩阵进行离散余弦逆变换；最后，将离散余弦逆变换后的各项矩阵相加求得还原矩阵f。本发明所述算法减少了原有算法中的冗余计算，有效地加快了离散余弦逆变换的计算速度。
文档编号H04N7/30GK102547263SQ201010607560
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者孙皓, 陈小敬 申请人:联芯科技有限公司