[发明专利]一种基于系数矩阵变换的DCT运算方法及其变换装置

权利要求书

1.一种基于系数矩阵变换的二维DCT运算方法，其特征在于，对输入矩阵X进行二维DCT变换得到的经过二维DCT变换后的输出矩阵Y，二维DCT的变换公式为式(3)：

其中表示两边矩阵的对应元素相乘，输入矩阵X和输出矩阵Y均为8×8矩阵；

矩阵T^T为矩阵T的转置，矩阵T根据式(4)计算，

A＝DT (4)

其中矩阵

矩阵矩阵A中的系数b、d、f均设置为系数a、c、e、g的其中一个设置为另外三个均设置为0。

2.根据权利要求1所述的基于系数矩阵变换的二维DCT运算方法，其特征在于，矩阵A中将系数c设为系数a、e、g设为0，则矩阵

3.一种基于系数矩阵变换的二维DCT变换装置，包括一维行DCT运算模块、一维列DCT运算模块和寄存器阵列，8×8的输入矩阵X按行依次输入所述一维行DCT运算模块，其特征在于，所述二维DCT变换装置还包括移位模块；

所述一维行DCT运算模块将输入矩阵X按照式(5)进行一维行DCT运算得到8×8的中间结果矩阵Z保存到所述寄存器阵列中；

Z＝TX (5)

其中矩阵T根据A＝DT计算，

矩阵

矩阵矩阵A中的系数b、d、f均设置为系数a、c、e、g的其中一个设置为另外三个均设置为0；

所述寄存器阵列将所述中间结果矩阵Z按列依次输入所述一维列DCT运算模块，所述一维列DCT运算模块获得所述中间结果矩阵Z的转置(Z)^T，所述一维列DCT运算模块按照式(6)对所述中间结果矩阵Z的转置(Z)^T进行一维列DCT运算得到初始输出矩阵Y0，

Y0＝T(Z)^T＝TX^TT^T (6)

所述一维列DCT运算模块将所述初始输出矩阵Y0输出到所述移位模块，所述移位模块将所述初始输出矩阵Y0进行移位得到所述二维DCT运算装置最终的输出矩阵Y，使得输出矩阵Y满足其中表示两边矩阵的对应元素相乘，矩阵

4.根据权利要求3所述的基于系数矩阵变换的二维DCT变换装置，其特征在于，所述矩阵A中将系数c设为系数a、e、g设为0，则矩阵

5.根据权利要求3或4所述的基于系数矩阵变换的二维DCT变换装置，其特征在于，

所述寄存器阵列包括8行8列共64个寄存器，所述64个寄存器分别用于保存所述中间结果矩阵Z的8×8组数据；

所述DCT变换装置还包括状态控制器，用于控制所述64个寄存器；

所述状态控制器包括空闲状态、行数据输入状态和列数据输出状态，空闲状态时所述状态控制器切断所述64个寄存器与所述一维行DCT运算模块和一维列DCT运算模块的连接；行数据输入状态时所述状态控制器控制第一行的8个寄存器为一组依次接收所述一维行DCT运算模块产生的中间结果矩阵Z的每一行数据，其余每一行的8个寄存器为一组依次接收上一行的8个寄存器存储的数据，直到将所述中间结果矩阵Z的8行数据都分别存储到64个寄存器中；列数据输出状态时所述状态控制器控制每一列的8个寄存器为一组依次将其存储的数据输出到下一列的8个寄存器中，最后一列的8个寄存器为一组依次将其存储的数据输出到所述一维列DCT运算模块中。