[发明专利]平行逆向离散小波变换

说明书

发明领域

本发明总体上涉及以小波为基础的图象压缩系统，更具体涉及一种平行地实施逆向离散小波变换的处理以达到更高的处理速度的图象压缩系统。

背景技术

常规的以小波为基础的图象压缩系统采用对图象的两维正向小波变换以便将图象变换成多个分波段。每一个这样的分波段都是原始图象经过带通滤波并降低了分辨率的变型。这允许各分波段适合于用各种方法进行压缩。重建原始图象时则要求所有这些分波段必须首先进行去压缩，然后再利用逆向离散小波变换(IDWT)将这些分波段变换回原始图象。

虽然本发明并不依赖于提升(下面将详细说明)，但它的实用性将因提升而大大提高。本发明还利用平铺以允许随机及/或多分辨率访问。

平铺在美国专利5,710,835(此后称为′835)有详细说明，它被合并于此供参考。下面所说明的发明基本上与′835中所说明的系统是不同的，因为′835系统是为了减少实施提升/平铺操作中所需的硬件而设计的。相反，本发明是为了增加处理速度而设计的。在它的操作中，本发明是平行地执行许多动作的，这实际上增加了所需硬件部件的数量(这与′835中追求减少硬件部件的目标是直接相对立的)。′835专利平铺有可能重叠的画面小块的图象，以便使重建时随机访问变得容易。这也是为了减少处理用硬件的数量和降低所需的处理速度而做的。如下面所述，本发明以最小的重叠画面来平铺每个分波段而不考虑随机访问的问题。这是为了增加处理硬件的数量以便增加净处理速度而做的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种处理信号的结构和方法，它包括：通过向信号施加一次或多次正向离散小波变换(FDWT)而把信号转换成各个分波段，如在ISO/IEC 15 444-1中所说明的Mallat分解那样；将所得到的分波段划分成重叠的分波段子集；通过向重叠的分波段子集施加一次或多次逆向离散小波变换(IDWT)以便将重叠的分波段子集逆变换成信号子集；以及将所得到的信号子集进行组合而重新产生信号。IDWT是并行地加到所有的分波段子集的。逆变换操作包括对分波段子集实施提升以尽量减少在相邻重叠的分波段子集之间所需的重叠。实施划分是为了尽量减少在相邻重叠的各分波段子集之间的重叠。本发明还可以包括丢弃多余的样本值，它们是由于相邻重叠的分波段子集之间的重叠而产生的。

因此，本发明包括利用逆向离散小波变换(IDWT)的图象压缩方法，包括：将一组正向离散小波变换(FDWT)系数划分成两个或更多个重叠的分波段子集；利用提升同时为每个子集实施IDWT(从而使相邻的分波段子集之间的重叠成为最小)；重新组合分波段子集；以及丢弃多余的作为相邻分波段子集之间的重叠的结果而产生的多余的样本值。

本发明的一个优点在于加速了分波段数据的逆向离散小波变换(IDWT)。这是通过将输入到IDWT的数据以特定的和重叠最小的方式划分而完成的，以允许多个IDWT操作能够并行地在这些划分上实施。本发明的另一个优点在于可以减少在多维IDWT中用于存储中间值所需的存储单元的数量。本发明允许减少这种存储单元是因为这些单元的所需长度是和进行逆变换的每个子集的长度成正比的。因此，通过减小子集的长度，所需的存储单元的长度也可相应地减少。

附图说明

从本发明的优选实施例的详细说明并结合附图可更好地理解上述的和其它的目的、方面和优点，在这些图中：

图1是说明将一组分波段子集的数据分解为两个分部的原理图；

图2是说明预测滤波器的实施以产生高通分波段的原理图；

图3是说明更新滤波器的实施以产生低通分波段的原理图；

图4是说明作为ISO/IEC 15 444-1中的Legall 5-3整数滤波器对的提升实施的栅格结构的原理图；

图5是说明作为ISO/IEC 15 444-1中的Debauchies 9-7滤波器对的提升实施的栅格结构的原理图；

图6是说明作为ISO/IEC 15 444-1中的CRF 13-7滤波器对的提升实施的栅格结构的原理图；

图7是说明对于Legall 5-3滤波器对的逆向离散小波变换的提升实施的原理图；

图8是说明对于Legall 5-3滤波器对的逆向离散小波变换的提升实施所作的一系列计算的表；

图9是说明分解提升实施的原理图；

图10是说明本发明一个实施例的流程图；

图11是为实现前面附图中所提出的本发明的计算机系统的透视图。

具体实施方式