[发明专利]用于图像的变换的方法和装置以及用于图像的逆变换的方法和装置

说明书

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及图像编码和图像解码，更具体地说，涉及一种用于通过仅处理块的低频带来降低计算复杂性的图像变换方法、图像变换设备、图像逆变换方法和图像逆变换设备。

背景技术

根据当前国际视频编码标准（诸如H.264或MPEG-4），视频信号被分层划分为序列、帧、条带、宏块和块，其中，块是最小处理单元。在编码方面，经由帧内预测或帧间预测确定块的预测剩余误差，执行块变换使得能量集中于十进制的系数，并且经由量化、扫描、行程编码和熵编码对图像数据进行压缩并记录为编码比特流。在解码方面，以相反的顺序执行上述处理。首先，从比特流提取熵编码的块变换系数。然后，经由反量化和逆变换重建块的预测剩余误差，并使用预测信息来重建块的视频数据。在编码解码处理中，变换模块是视频压缩的基础，变换模块的变换性能直接影响编解码器的整体性能。

离散余弦变换（DCT）被用作最初的视频编码标准（诸如MPEG-1或H.261）。在1974年DCT被引入之后，DCT已被广泛用于图像和视频编码领域。由于DCT在变换域中去除了图像元素的相关性并且为高效图像压缩准备了基础，因此，与所有次优变换相比，DCT具有优秀的变换性能。然而，由于使用浮点数表示DCT矩阵，因此由于大量的浮点运算，许多系统资源被使用。因此，需要新的DCT算法，以便在对大尺寸的块执行变换时提高变换效率。

发明内容

技术问题

一个或多个示例性实施例提供用于经由少量运算来产生属于低频带的变换系数的图像变换方法、图像变换设备、图像逆变换方法和图像逆变换设备。

技术方案

根据本发明的实施例，通过使用经由截断现有变换矩阵而获得的截断变换矩阵来提取属于低频带的变换系数。

有益效果

根据本发明的实施例，仅对选择的低频带执行变换和逆变换，从而，可减少由变换和逆变换所需的运算的数量。根据本发明的实施例，经由加法、减法和移位运算来执行变换和逆变换，从而，可减少变换和逆变换所需的运算的数量。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的图像编码设备的框图；

图2是根据本发明的实施例的图像变换设备的框图；

图3是用于示出根据本发明的实施例的包括在图2的图像变换设备中的截断变换矩阵获得单元根据由包括在图2的图像变换设备中的频率区域选择单元选择的频带来获得截断变换矩阵的处理的参考示图；

图4是根据本发明的实施例的4点、8点、16点和32点离散余弦变换（DCT）的流程图；

图5是根据本发明的另一实施例的32点DCT的流程图；

图6是形成图5的32点DCT的蝶形结构的运算处理的参考示图；

图7是示出根据本发明的实施例的图像变换方法的流程图；

图8是根据本发明的实施例的图像解码设备的框图；

图9是根据本发明的实施例的图像逆变换设备的框图；

图10是用于示出根据本发明的实施例的包括在图9的图像逆变换设备中的截断逆变换矩阵获得单元根据接收的变换块的频带来获得截断逆变换矩阵的处理的参考示图；

图11是示出根据本发明的实施例的图像逆变换方法的流程图；

图12a和图12b是示出根据本发明的实施例的将被选择的频带的变换系数的参考示图。

最佳实施方式

根据本发明的一方面，提供了一种图像变换方法，包括：选择用于针对M×N输入块的频率变换的预定频率区域，其中，M和N是正整数；通过在针对M×N输入块的频率变换中使用的M×N变换矩阵的元素之中选择用于产生与选择的频率区域相应的变换系数的元素，来获得截断变换矩阵；通过将截断变换矩阵应用于M×N输入块来执行频率变换以产生与选择的频率区域相应的变换系数。

根据本发明的另一方面，提供了一种图像变换设备，包括：频率区域选择单元，选择用于针对M×N输入块的频率变换的预定频率区域，其中M和N是正整数；截断变换矩阵获得单元，通过在针对M×N输入块的频率变换中使用的M×N变换矩阵的元素之中选择用于产生与选择的频率区域相应的变换系数的元素，来获得截断变换矩阵；频率变换单元，通过将截断变换矩阵应用到M×N输入块执行频率变换，以产生与选择的频率区域相应的变换系数。