[发明专利]重叠双正交变换的可逆二维前置/后置滤波方法

说明书

本申请是申请人于2005年12月14日提交的、申请号为“200510131668.0”的发明名称为“用于重叠双正交变换的可逆二维前置/后置滤波”的发明专利申请的分案申请。

相关申请信息

本申请是Tu等人2004年12月17日提交的名为“Reversible Overlap OperatorFor Efficient Lossless Data Compression(用于有效无损数据压缩的可逆重叠算子)”的美国专利申请第11/015,148号的部分延续，该申请通过引用结合于此。

技术领域

本发明一般涉及使用重叠变换的数字媒体(例如，视频和图像)压缩。

背景技术

重叠变换

重叠变换是一种用于数据压缩的强大的信号处理技术。参见例如H.S.Malvar的Signal Processing with Lapped Transforms(使用重叠变换的信号处理)，Boston，MA：Artech House，1992。然而，至今为止，从未对无损(可逆)数据压缩公式化或应用具有线性相位的有效重叠变换。

如下文更详细地讨论的，已知重叠变换可以用公式表示为前置滤波器其后跟随数据变换(其逆为数据逆变换其后跟随后置滤波器)。见例如H.S.Malvar的“Apre-and post-filtering technique for the reduction of blocking efficets”(用于降低块效应的前置和后置滤波技术)，Proc.Picture Coding Symposium，Stockholm，Sweden，(瑞典斯德哥尔摩图像编码研讨会会刊)1987年6月；以及T.D.Tran、J.Liang和C.Tu的“Lapped Transform via Time-Domain Pre-and Post-Filtering”(通过时域前置和后置滤波的重叠变换)，IEEE Trans.on Signal Processing(关于信号处理的IEEE论文集)第51卷，第6期，2003年6月。可在这一公式中使用无损数据变换以实现较佳的可逆性测量。迄今为止，相信仅可选择某些受限的多种前置和后置滤波器用于可逆性。这一受限的集合在其压缩(码率与失真的关系，或R-D)性能方面是非常有限的。在近来的论文中(W.Dai和T.Tran的“Regularity-constrained pre-andpost-filtering for block DCT-based system”(用于基于块DCT的系统的正则性受限的前置和后置滤波)，IEEE Trans.on Signal Processing(关于信号处理的IEEE论文集)第51卷，第2568-2581页，2003年10月)，提出了一种构造，其中大多数元素是可逆的，且具有良好的压缩特性。

在音频压缩中，引入了若干用于可逆重叠变换的构造。见例如R.Geiger、J，Herre、J.Koller和K.Brandenburg的“IntMDCT-A link between perceptual andlossless audio coding”(IntMDCT-感知和无损音频编码之间的连接)，Proc.IEEEInt.Conf.on Acoustics，Speech，and Signal Processing(关于声学、语音和信号处理的IEEE国际组织会议会刊)，蒙特利尔，加拿大，2004年5月。然而，这些构造仅适用于调制重叠变换(MLT)，也称为改进的离散余弦变换(MDCT)，其基函数是正交的，且不是对称的(即，基函数不是线性相位的)。这些变换不适用于其中需要线性相位(对称)函数的数据压缩应用，诸如在数字图像压缩中。