[发明专利]一种离散余弦变换的整数反变换装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及离散余弦变换(DCT)的反变换，尤其涉及一种可实现DCT 的整数反变换的装置及其方法。

背景技术

为了进一步节省图像传输码率，需要对图像信号进行压缩，一般方法为 去除图像信号中的相关性及减小图像编码的动态范围，通常采用变换编码及 量化技术。变换编码将图像时域信号变换成频域信号，在频域中，图像信号 的能量大部分集中在低频区域，相对于时域信号，码率有较大的下降。图像 中的变换编码通常采用离散余弦变换，而RV(real video)编解码对图像或预 测残差采用了4x4整数离散余弦变换技术，避免了以往标准中使用的通用8x8 离散余弦变换时，逆变换经常出现的失配问题。

RV正向离散余弦变换公式如下，其中a，b，c，d表示输入的图像或预测残 差。

A＝13a+13b+13c+13d

B＝17a+7b-7c-17d

C＝13a-13b-13c+13d

D＝7a-17b+17c-7d

RV整数变换是一个分离的二维变换，通常利用以上公式先进行垂直方向 上的一维变换然后进行水平方向上的一维变换。

相应的，在整数反变换中用到的公式如下：

a′＝13A+17B+13C+7D

b′＝13A+7B-13C-17D

c′＝13A-7B-13C+17D

d′＝13A-17B+13C-7D

为了提高RV解码器的运算速度，需要采用硬件来实现RV整数反变换 中的上述运算，并且需要使用尽可能少的资源来取得足够的运算速度。而目 前尚无硬件RV解码器方案问世。

对于其他应用场景下的4X4大小的DCT变换的整数反变换，其通用的 反变换公式如下：

a′＝P₀A+P₁B+P₀C+P₂D

b′＝P₀A+P₂B-P₀C-P₁D

c′＝P₀A-P₂B-P₀C+P₁D

d′＝P₀A-P₁B+P₀C-P₂D

其中，A、B、C和D为需进行DCT整数反变换的4个输入值，a′，b′，c′和 d′为进行整数反变换后得到的4个输出值，P₀，P₁，P₂为整数反变换公式中的系 数，在不同应用场景下可能不同。

明显，对基于其它应用场景下的DCT整数反变换，存在的问题是相同的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种离散余弦变换的整数反变换装置及 其方法，可以使用较少的硬件资源，实现较快的运算速度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种离散余弦变换的整数反变换装置， 用于依照下式对一组4个输入值A、B、C和D进行离散余弦变换的整数反变 换运算，得到4个输出值a′，b′，c′和d′，其中的系数P₀，P₁，P₂为整数：

a′＝P₀A+P₁B+P₀C+P₂D

b′＝P₀A+P₂B-P₀C-P₁D

c′＝P₀A-P₂B-P₀C+P₁D

d′＝P₀A-P₁B+P₀C-P₂D

其特征在于，该装置包括第一级、第二级、第三级和第四级反变换单元， 采用流水线方式对多组输入值进行处理，每一组输入值的整数反变换用10拍 完成，以下计为第1拍到第10拍，每拍为一时钟周期，其中：