專利名稱：一種視頻編碼8x8整數(shù)變換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻編碼8x8整數(shù)變換方法。
背景技術(shù)：
一套完整的視頻編碼系統(tǒng)是由預(yù)測(cè)、變換、量化、熵編碼等一系列算法模塊組成的。其中幀內(nèi)幀間預(yù)測(cè)是利用視頻數(shù)據(jù)在空間和時(shí)間上的相關(guān)性壓縮數(shù)據(jù)。變換模塊是將預(yù)測(cè)模塊輸出的圖像殘差數(shù)據(jù)由時(shí)域變換到另一個(gè)空間上，使時(shí)域上平坦分布的數(shù)據(jù)在變換空間上能量集中，將數(shù)據(jù)的能量大部分集中在空間的低頻區(qū)域中。在隨后的量化和熵編碼模塊中，會(huì)有效的利用變換后的數(shù)據(jù)分布特征，進(jìn)一步壓縮數(shù)據(jù)。顯而易見，變換模塊是視頻編碼系統(tǒng)中重要的組成部分，變換的性能直接影響視頻編碼系統(tǒng)的性能。在現(xiàn)有視頻編碼系統(tǒng)中，DCT (離散余弦變換Discrete Cosine Transform)變換得到了廣泛的應(yīng)用，其變換的能量集中性很好，可以極大地消除視頻數(shù)據(jù)在變換空間上的相關(guān)性。但是這種算法存在不足，DCT變換矩陣是浮點(diǎn)表示的，計(jì)算過(guò)程中使用大量的浮點(diǎn)乘法和加法，占用硬件資源多，計(jì)算復(fù)雜的大。同時(shí)由于處理器運(yùn)算位數(shù)影響，浮點(diǎn)運(yùn)算存在截?cái)嗾`差，浮點(diǎn)計(jì)算精度不高，DCT正反變換不能完全匹配，變換不可逆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)DCT變換矩陣采用浮點(diǎn)乘法和加法，占用硬件資源多，計(jì)算復(fù)雜的大，計(jì)算精度不高，DCT 正反變換不能完全匹配，變換不可逆的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，包括接收編碼器中預(yù)測(cè)模塊輸出的8x8的圖像殘差數(shù)據(jù)X ；選取整數(shù)變換基，構(gòu)建變換矩陣，8x8的通用整數(shù)變換矩陣為
權(quán)利要求
1. 一種視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，包括接收編碼器中預(yù)測(cè)模塊輸出的8x8的圖像殘差數(shù)據(jù)X ； 選取整數(shù)變換基，構(gòu)建變換矩陣P， 8x8的通用整數(shù)變換矩陣為
2.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，其特征在于，所述步驟“選取整數(shù)變換基，構(gòu)建變換矩陣P”之后還可以包括步驟根據(jù)變換矩陣P，構(gòu)建縮放矩陣PF，PF = ZT*Z其中，
3.如權(quán)利要求2所述的視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，其特征在于，所述步驟“選取整數(shù)變換基，構(gòu)建變換矩陣P”之后還可以包括步驟對(duì)經(jīng)過(guò)8x8正變換后的數(shù)據(jù)Y進(jìn)行縮放處理， 是矩陣的點(diǎn)乘運(yùn)算，Y是經(jīng)過(guò)8x8正變換后的數(shù)據(jù)，PF是縮放矩陣，Y'是本縮放處理后的輸出值，代表視頻數(shù)據(jù)變換到頻域上的信息。
4.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，其特征在于，所述正變換中的變換的基本單元是形如y = I3X的8點(diǎn)一維變換，其中χ = [xl x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8]T，輸出的y= [yl y2 y3 y4 y5 y6 y7 y8]T,xl x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8為所述正變換的輸入八點(diǎn)數(shù)值；yl 12 y3 y4 y5 y6 y7 y8為所述正變換的八點(diǎn)輸出數(shù)值。
5.如權(quán)利要求2所述的視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，其特征在于，所述整數(shù)變換基取值為[15,15,10,3]時(shí)所述變換矩陣P
6.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，其特征在于，所述當(dāng)整數(shù)變換基取值為[15，15，10，3]時(shí)，“對(duì)8x8的圖像殘差數(shù)據(jù)X進(jìn)行整數(shù)變換，變換公式為Y = PXPt”計(jì)算過(guò)程如下bl = xl-x8 ；b2 = x2-x7 ；b3 = x3_x6 ；b4 = x4_x5 b5 = xl+x8 ；b6 = x2+x7 ；b7 = x3+x6 ；b8 = x4+x5 al = b5+b8 ；a2 = b6+b7 ；a3 = b5-b8 ；a4 = b6-b7 yl = al+a2 ；y5 = al_a2 ；y3 = a3 << l+a4 ；y7 = a3_a4 << 1 再完成以下計(jì)算步驟
7.如權(quán)利要求2所述的視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，其特征在于，所述整數(shù)變換基取值為[6，7，5，1]時(shí)
8.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，其特征在于，所述當(dāng)整數(shù)變換基取值為[6，7，5，1]時(shí)，“對(duì)8x8的圖像殘差數(shù)據(jù)X進(jìn)行整數(shù)變換，變換公式為Y = PXPt”計(jì)算過(guò)程如下bl = xl-x8 ；b2 = x2-x7 ；b3 = x3_x6 ；b4 = x4_x5 ；b5 = xl+x8 ；b6 = x2+x7 ；b7 = x3+x6 ；b8 = x4+x5 ；al = b5+b8 ；a2 = b6+b7 ；a3 = b5-b8 ；a4 = b6-b7 ；yl = al+a2 ；y5 = al_a2 ；y3 = a3 << l+a4 ；y7 = a3_a4 << 1 ；再究成以下計(jì)算步驟
全文摘要
本發(fā)明公開一種視頻編碼8x8整數(shù)變換方法，通過(guò)接收編碼器中預(yù)測(cè)模塊輸出的8x8的圖像殘差數(shù)據(jù)X，選取不同整數(shù)變換基[15，15，10，3]或[6，7，5，1]構(gòu)建變換矩陣P；根據(jù)變換矩陣P，構(gòu)建縮放矩陣PF＝ZT*Z；根據(jù)Y＝PXPT對(duì)圖像殘差數(shù)據(jù)X進(jìn)行正變換，并根據(jù)不同的整數(shù)變化基，采用相應(yīng)的整數(shù)變換計(jì)算方法；對(duì)經(jīng)過(guò)8x8正變換后的數(shù)據(jù)Y進(jìn)行縮放處理。本發(fā)明的變換方法能量集中性能優(yōu)秀，能量集中度接近8x8DCT，可以極大地消除視頻數(shù)據(jù)在變換空間上的相關(guān)性；計(jì)算復(fù)雜度低，可通過(guò)加法和移位來(lái)實(shí)現(xiàn)，易于硬件實(shí)現(xiàn)，并且運(yùn)算精度高，不存在正反變換不匹配的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102281445SQ20111027833
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者徐蘇珊 申請(qǐng)人:深圳市融創(chuàng)天下科技股份有限公司