专利名称：一种数据处理的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及多媒体内容传送。特別地，本发明涉及ー种包含多媒体内容信号的数据处理方法和装置。更特别地，本发明涉及音频、图像和视频数据的有损压缩中的变换编码。
背景技术：
本发明涉及2007年12月4日提交的美国专利申请No. 11/950，182，其全部内容通过參考并入本文。由于网络带宽受限，大多数音频、图像和视频媒体在被电视网广播或者在通过因特网传送之前被压縮。对于诸如高质量的运动视频等的大量信息的实际存储而言，压缩也是需要的。目前的无损压缩技术不能够获得在电视广播或者英特网上有效地传送多媒体内容的足够高的压缩比。相比之下，有损压缩产生了比无损压缩高很多的压缩比。所谓有损压缩是利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失ー 定的信息；虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响縮小，却换来了大得多的压缩比。有损压缩广泛应用于语音，图像和视频数据的压縮。有损压缩具有高压缩比的原因在干在压缩过程中丢弃了源内容的ー些信息，并且解压缩的内容并不与源内容完全相同，只是与其非常近似。但是，在保守的压缩比下，解压缩的内容和源内容感知起来显得并无区別。有损压缩的很多已知的实施方法被囊括在现有的エ业标准中，例如，JPEG、JPEG 2000、MPEG-1、MPEG-2 和 H. 264/MPEG-4 或 AVS。量化在有损压缩中起着重要的作用，可以通过量化处理来去除不重要数据。量化器将输入数据值映射到减小的数值范围内的量化值，通常降低了数据的精度。并且，因为量化数据具有较少的可能的值，所以与输入数据相比它能够用较少的比特来表示。然后，解压缩对量化数据进行反变换编码以重构原始内容的相近内容。在典型的商业数字音频/视频回放系统中，例如，MPEG视频软件程序和MP3音乐播放器，压縮-解压缩处理在ー对编码器和解码器中执行。变换编码技术经常与量化一起使用，进行有损数据压縮。变换编码首先将空域图像信号映射变换到另ー个正交矢量空间(变换域或频域)，产生ー批变换系数，即，用来将输入信号数据(例如，空间图像像素值)转换成变换系数值，然后对这些变换系数进行编码处理。变换编码是ー种间接编码方法，其中关键问题是在时域或空域描述时，数据之间相关性大，数据冗余度大，经过变换在变换域中描述，数据相关性大大減少，数据冗余量減少，參数独立，数据量少，这样再进行量化，编码就能得到较大的压缩比。变换编码方法可以被视为是将原始的媒体内容数据从ー个域变换到另ー个域。举例来说，可以将被表示为随时间变化的振幅的音频比特流表示成随时间变化的频谱。对随时间变化的频谱的域中数据的有损压缩变为选择性地去除最不重要数据，而不是在整个范围内损失。这种去除选择通过以下方式进行与源音频比特流相比，由少量数据重构的音频比特流感知起来将不会有可发觉的差异。
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变换编码方案的一般目的是将输入内容数据转换成重要的变换系数尽可能少的变换系数，以使得可以丢弃较不重要的系数，但是依然允许从较少数据非常近似地重构原始数据。可以将这样的理念描述成以尽可能少量的变换系数打包输入信号能量或信息。另外，变换应该是可逆的。而且，这种变换应该是容易计算的。对有关动态视频的压縮，可通过基于块的变换来进行。对NXN图像数据块进行基于块的变换，因而运动视频被逐帧地处理，并且每一帧均以块为单位。ー些基于块的变换为卡洛变换(KLT)、奇异值分解(SVD)和离散余弦变换(DCT)。
发明内容
在下面的描述中，以优选实例的形式阐述了压缩例如图像、视频的多媒体数据的方法，利用该方法所述数据会更快、更有效地被压縮。对于所属领域技术人员而言，在不背离本发明的范围和精神的情况下，进行包括附加和/或替换的修改是显而易见的。具体细节可以省略，以免模糊本发明；但是，所撰写的公开内容能够使所属领域技术人员能够实践本文的教导，而无需过多的实验。本发明提供了ー种数据处理方法，包括下列步骤提供待压缩的数据；变换编码采样获得的数据，以使待压缩数据在域间进行变换；量化变化编码所获得的数据从而对数据进行压缩；所述的变换编码包括通过变块尺寸分配更多的字节给待压缩数据；通过率失真优选变化尺寸；所述变块尺寸分配步骤包括提供变换矩阵；计算所述变换矩阵的转置矩阵，将从采样获得的数据与转置矩阵进行相乘处理，得到的第一结果；将变换矩阵与从第一结果进行相乘处理，得到第二结果；压缩第二結果，得到压缩后的数据；其中变换矩阵为
权利要求
1. ー种数据处理方法，包括下列步骤 提供待压缩的数据；变换编码采样获得的数据，以使待压缩数据在域间进行变换； 量化变化编码所获得的数据从而对数据进行压缩； 所述的变换编码包括通过变块尺寸分配更多的字节给待压缩数据； 通过率失真优选变化尺寸； 所述变块尺寸分配步骤包括 提供变换矩阵；计算所述变换矩阵的转置矩阵，将从采样获得的数据与转置矩阵进行相乘处理，得到的第一结果；将变换矩阵与第一结果进行相乘处理，得到第二结果； 压缩第二結果，得到压缩后的数据， 其中变换矩阵为
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在干，变块尺寸分配步骤包括将帧的不同部分编码为不同尺寸的变换。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 2吋，
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 4吋，
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 8吋，
6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于厂
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述变换矩阵为
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述变换矩阵为
9.ー种数据处理方法，包括下列步骤 提供待解压缩的数据； 反量化该待解压缩的数据；变换编码通过解压缩获得的数据，使数据在域间进行变换，实现解压缩； 所述的变换编码包括 修改变化尺寸；通过变块尺寸分配得到原始数据； 所述变块尺寸分配步骤包括 提供变换矩阵；计算所述变换矩阵的转置矩阵；将待解压缩的数据与变换矩阵进行相乘处理，得到第一结果； 将第一结果与所述转置矩阵进行相乘处理，得到原始数据； 其中变换矩阵为
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N= 2吋，
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N= 4吋，
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 8吋，
13.根据权利要求10或12所述的方法，其特征在干，
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述变换矩阵为
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述变换矩阵为
16. ー种数据处理装置，用于压缩数据，包括 存储模块，用于存储变换矩阵，其中变换矩阵为
17. ー种数据处理装置，用于解压缩数据，包括 解压缩模块，用于对数据进行解压缩处理，得到待解压缩的数据； 存储模块，用于存储变换矩阵，其中变换矩阵为
18. ー种数据处理方法，用于压缩数据，包括 存储变换矩阵，其中变换矩阵为
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在干，变块尺寸分配步骤包括将帧的不同部分编码为不同尺寸的变换。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 2吋，
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 4吋，
22.根据权利要求18所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 8吋，
23.根据权利要求20或22所述的方法，其特征在干，0.4<-<0.55
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述变换矩阵为
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述变换矩阵为
26.-种数据处理方法，用于解压缩·女据，包括-对数据进行解压缩处理，得到待解压缩的数据； 存储变换矩阵；其中变换矩阵为
27.根据权利要求沈所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的
28.根据权利要求沈所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 4吋， h-ig，h，i，j为任意正整数并且
29.根据权利要求沈所述的方法，其特征在干，所述变换矩阵的N = 8吋，
30.根据权利要求27或四所述的方法，其特征在干，
31.根据权利要求洲所述的方法，其中所述变换矩阵为
32.根据权利要求洲所述的方法，其中所述变换矩阵为
全文摘要
本发明提供了一种数据处理方法和装置。该数据处理方法包括下列步骤提供待压缩的数据；变换编码采样获得的数据，以使待压缩数据在域间进行变换；量化变化编码所获得的数据从而对数据进行压缩；所述的变换编码包括通过变块尺寸分配更多的字节给待压缩数据；通过率失真优选变化尺寸；所述变块尺寸分配步骤包括提供变换矩阵；计算所述变换矩阵的转置矩阵，将从采样获得的数据与转置矩阵进行相乘处理，得到的第一结果；将变换矩阵与从第一结果进行相乘处理，得到第二结果；压缩第二结果，得到压缩后的数据。可以有效地压缩数据，其可以高精度地实现，消除了视频编码中的漂移误差，允许对计算软件的要求较低，具有高的变换编码增益。
文档编号H04N7/30GK102572426SQ201110433580
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月11日
发明者冯志强, 湛伟权 申请人:香港应用科技研究院有限公司