CN1290338C - 数字视频图象的1/4尺寸实时解码 - Google Patents

Abstract

一种以要保持高质量的图象的方式对于编码的视频图象进行解码而同时降低对这些编码的图象进行解码的耗时的系统(110、115、120、125、130、135、140、145)和方法。本系统考虑的是其产生的显示可以只具有原始图象的清晰度的一部分(1/16)。所以，通过修正和组合(205、210、215)反相离散余弦变换(IDCT)和反相加权(IW)处理来实现优化组合，以便只处理将被显示的图象部分。

Description

数字视频图象的1/4尺寸实时解码

本发明申请是申请日为1998年11月14日、申请号为98126950.8的同名专利申请的一个分案申请。

技术领域

本发明涉及数字视频图象的解码。

背景技术

常常被称之为数字视频图象(DV)的数字格式的视频图象随着用于产生视频图象的计算机的使用的增加而实现了广泛应用。以压缩编码格式存储或发送的数字视频数据常常被称作“DV”格式。编码的过程通常包括离散余弦变换(DCT)，以便把象素数据变换为DCT系数，以及一个对于这些系数值进行加权的加权函数(例如见1994年12月在HD数字VCR会议上的文章“消费者使用的采用6.3mm磁带的数字VCR的规范”)。在数据被解码之后，通过采用例如象素削减处理把图象定为适于视窗的大小，其中把指定空间相距的象素去除，以便降低表示该图象的象素数目。所以，大量数量的解码象素就不再被顺序显示。

因为用来解码数据的操作的数量的原因，该进行的解码是耗时的过程。所以希望减小用于执行解码处理所需时间而同时保持高质量的图象。

发明内容

本发明的系统和方法以要保持高质量的图象的方式解码编码的视频图象而同时降低对这些编码的图象进行解码的耗时。本系统考虑的是其产生的显示可能只具有原始图象的清晰度的一部分。所以，通过修正和组合反相离散余弦变换(IDCT)和反相加权(IW)处理来实现优化组合，以便只处理将被显示的图象部分。

在对1/4尺寸的图象进行解码的一个实施例中，水平4-点IW/IDCT处理被应用到变换系数的8×8矩阵中的前四行中的每一行中的较低的四个系数，在此被称作一个数据块，它是一个图象帧的一部分。垂直的8点IW/IDCT处理应用到前四列中的每一列中的所有的8个系数，其中在每一列中的较高的四个系数被设置为零值。在一个可选的实施例中，当输入的数据块包括两个和与差的系数的4×8矩阵时，水平的4点IW/IDCT就被应用到这些系数。垂直的4点IW/IDCT被应用到对应的和与差系数。

而且，在对1/16尺寸的图象进行解码的一个实施例中，水平两点IW/IDCT处理被应用到变换系数的8×8矩阵中的前两行中的每一行中的较低的两个系数，在此被称作一个数据块，它是一个图象帧的一部分。垂直的两点IW/IDCT处理应用到前两列中的每一列中的较低的两个系数。产生的是2×2象素数据矩阵。在一个可选的实施例中，当输入的数据块包括两个和与差的系数的4×8矩阵时，水平的两点IW/IDCT被加到较低的两个系数。垂直的两点IW/IDCT被应用到较低的两个和系数。

根据本发明的一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的方法，包括下列的步骤：向离散余弦变换系数的一个第一数据块的水平地较低的一半施加第一操作，以产生一个第二数据块，该第一操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换；将所述第二数据块的垂直地较高的一半设置为零值；向所述第二数据块施加第二操作，该第二操作包括垂直8-点反相加权函数和反相离散余弦变换；和，提取偶数列作为输出，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块。

根据本发明的一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的方法，包括下列的步骤：将离散余弦变换系数的一个第一数据块的垂直地较高的一半设置为零值；向所述第一数据块施加第一操作以产生一个第二数据块，该第一操作包括垂直8-点反相加权函数和反相离散余弦变换；向所述第二数据块的水平地较低的一半施加第二操作，该第二操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换；和，提取偶数列作为输出，以产生所述输入数据块的1/4大小的一个数据块。

根据本发明的一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的方法，包括下列的步骤：从一个第一数据块产生和与差离散余弦变换(离散余弦变换)系数的和，以产生一个第二数据块；向所述第二数据块的水平地较低的一半施加第一操作以产生一个第三数据块，该第一操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换；和，向所述第三数据块施加第二操作，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，该第二操作包括垂直4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

根据本发明的一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的方法，包括下列的步骤：从一个第一数据块产生和与差离散余弦变换(离散余弦变换)系数的和，以产生一个第二数据块；向所述第二数据块施加第一操作以产生一个第三数据块，该第一操作包括垂直4-点反相加权函数和反相离散余弦变换；和，向所述第三数据块的水平地较低的一半施加第二操作以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，该第二操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

根据本发明的一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的系统，包括一个反相加权子电路和反相离散余弦变换电路，所述两个电路被构造为将第一操作施加到离散余弦变换系数的一个第一数据块的水平地较低的一半以产生一个第二数据块，所述两个电路还被构造为将第二操作施加到所述第二数据块以产生一个第三数据块，其中，所述第二数据块的垂直地较高的一半设置为零值，并且所述第三数据块的偶数列用作输出，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，并且其中所述第一操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换，所述第二操作包括垂直8-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

根据本发明的一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的系统，包括一个反相加权子电路和反相离散余弦变换电路，所述两个电路被构造为将第一操作施加到离散余弦变换系数的一个第一数据块以产生一个第二数据块，所述两个电路还被构造为将第二操作施加到所述第二数据块的水平地较低频的一半以产生一个第三数据块，其中，所述第一数据块的垂直地较高的一半设置为零值，并且所述第三数据块的偶数列用作输出，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，并且其中所述第一操作包括垂直8-点反相加权函数和反相离散余弦变换，所述第二操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

根据本发明的一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的系统，包括一个反相加权子电路和反相离散余弦变换电路，所述两个电路被构造为将第一操作施加到从一个第一数据块产生的一个和与差离散余弦变换系数的和的第二数据块的水平地较低的一半，以产生一个第三数据块，并且将第二操作施加到所述第三数据块，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，并且其中所述第一操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换，所述第二操作包括垂直4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

根据本发明的一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的系统，包括一个反相加权子电路和反相离散余弦变换电路，所述两个电路被构造为将第一操作施加到包括从一个第一数据块产生的一个和与差离散余弦变换系数的和的第二数据块，以产生一个第三数据块，并且将第二操作施加到所述第三数据块的水平地较低的一半，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，并且其中所述第一操作包括垂直4-点反相加权函数和反相离散余弦变换，所述第二操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

附图说明

从下述结合附图的描述中，本发明的目的、特征和优点对于本专业的技术人员来说将会变得显见。其中：

图1a是根据本发明指教而进行操作的解码器的一个实施例的简化的框图，而图1b是根据本发明指教而进行操作的通用计算机的简化的框图。

图2是表明本发明的方法的一个实施例的一个流程图，用于对系数的8×8数据块执行组合的反相余弦变换和反相加权函数。

图3是说明根据图2的流程图的系数处理的示意图。

图4a和4b是蝶形示意图，表示使用根据图2的流程图的组合的一维4点反相余弦变换和反相加权函数的一个实施例。

图5是表明本发明的方法的另一个实施例的一个流程图，用于对和与差系数的两个4×8矩阵执行组合的反相余弦变换和反相加权函数。

图6是说明根据图5的流程图的系数处理的示意图。

图7是蝶形示意图，表示使用根据图5的流程图的垂直反相离散余弦变换和反相加权函数的一个实施例。

图8是表示蝶形示意图的另一种表示。

图9a和9b分别示出图2和图5的流程图的数学表示。

图10是表明本发明的方法的一个实施例的一个流程图，用于对系数的8×8数据块执行组合的反相余弦变换和反相加权函数。

图11是说明根据图10的流程图的系数处理的示意图。

图12是蝶形示意图，表示使用根据图10的流程图的组合的一维两点反相余弦变换和反相加权函数的一个实施例。

图13是表明本发明的方法的另一个实施例的一个流程图，用于对和与差系数的两个4×8矩阵执行组合的反相余弦变换和反相加权函数。

图14是说明根据图13的流程图的系数处理的示意图。

图15是蝶形示意图，表示使用根据图13的流程图的垂直反相离散余弦变换和反相加权函数的一个实施例。

图16a和16b分别示出图10和图13的流程图的二维表示。

具体实施方式

在下面的描述中，为了说明的目的，详述众多的细节以便提供对于本发明的透彻的了解。但是，本专业的技术人员显然理解，这些具体的细节对于实践本发明并非必须。在另一种情况中，公知的电器结构和电路是以框图的形式示出以使得本发明清楚明了。

图1a以简化框图的形式给出根据本发明的一个解码电路的实施例。明显地，本发明可以通过逻辑电路或可在一个通用计算机上运行的软件而在专用的微控制器电路中实现。这种解码器的用途是多样的。例如这种解码器可以在从外部信源，例如卫星、电台或数字录像机接收数字视频信号的一个计算机系统中设施。此外，该解码器电路可以被嵌入到数字录像机、摄象机或其它的数字视频设备中。

参考图1a，压缩的图象输入到解帧子电路110，把每5个固定长度的同步数据块开包为可变长度编码量化系数的30个数据块。一个数据块是视频图象的一帧的一部分。在本实施例中，每一个编码数据块都是离散余弦变换(DCT)系数的8×8矩阵。在另外一个实施例中，每一个数据块包括两个4×8DCT系数的矩阵，一个矩阵是由和系数构成，而另一个是由差系数构成。VL解码器115执行根据本领域公知技术的可变长度解码处理过程，以便产生DCT系数的运行电平对。平坦的运行电平电路120将运行电平对扩展为各个DCT系数。例如，如果运行电平对序列包括(2，2)，(4，1)，则平坦的表示包括(0，0，2)，(0，0，0，0，1)。非锯齿(unzig-zag)子电路125接收量化系数的一维表示信号并且将其转换成二维表示信号。I/Q字电路执行对于DCT系数的反向量化处理。反相加权(IW)函数135对于在编码过程中原本被加权的系数进行反相加权。这种加权执行的例子在1994年12月的HD数字VCR会议纪要的28页上的“使用6.3mm磁带的消费用户数字VCR的规范”一文中有所描述。

采用反相离散余弦变换(IDCT)140是将DCT系数变换成象素值。一旦象素值被产生，则实施解混洗处理145，以便产生完整的图象。子电路110、115、120、125、130和145可以用本专业公知的多种方式实现，在此不作讨论。对于进一步的信息可见例如1994年12月的HD数字VCR会议纪要的28页上的“使用6.3mm磁带的消费用户数字VCR的规范”一文中的描述。

如同在下面描述的那样，反相加权(IW)和和反相离散余弦变换的革新组合的实施已经用最小处理的额外开销提供了高质量的降低尺寸的图象。如同前面指出的那样，本发明还可以在图1b的一般用途的计算机上实现。

在本实施例中，通过输入端口电路150接收的压缩图象送到处理器115，该处理器115执行来自存储器160的指令，以便执行描述的步骤，而且在某些实施例中，还在显示装置165上显示解码的图象。

图2是根据本发明的指教解码1/4尺寸图象的一个新颖方法的实施例的简化流程图。其中描述的实施例把反相加权(IW)和反相离散余弦变换(IDCT)的使用组合成一个函数。这样作的优点在于降低需要执行的相乘和计算的工作量。但是应该认识到，所描述的IW和IDCT处理过程可以用串行的方式实现。

参考图2，在步骤205中，在本实施例中的一维(1D)的水平4-点IW/IDCT函数被加到矩阵中的靠下半的四个系数4次。其图示说明可见图3。

矩阵300示出代表8×8DCT系数的数据块，表示图象的一部分，其中的X代表一个编码系数。矩阵300的索引从左到右且从上到下地增加。具有较小索引的系数被称之为较低系数。具有较大索引的系数被称之为较高系数。数据块305表示在实施了步骤205的4-点IW/IDCT之后的数据块的情况。参考数据块305，″A″系数代表了在4点1D水平IW/IDCT应用之后产生的DCT系数。应该注意，本实施例描述的是涉及到8×8数据块的处理过程；但是该过程可以适用于n×m的数据块，其中的n是大于或等于4，而且m是大于或等于4。

图4a表示在图2中的步骤205使用4-点IW/IDCT的一个实施例。IN0、IN1、IN2和IN3对应于在每一行306、307、308、309中的位置301、302、303、304。在该具体的实施例中，该4-点IW/IDCT被规定来解码根据在1994年12月的HD数字VCR会议纪要的28页上的″使用6。3mm磁带的消费用户数字VCR的规范″一文中规定的编码数字图象。很显然，该4点IW/IDCT的应用可以根据具体的编码过程的使用而改变。

图4a中描述的IW/IDCT表现为一种公知的蝶状形式，其中的CSi＝cosiπ/16，对角线表示一种相加的操作，箭头表示以-1实现的相乘操作，而沿着该线的值表示由所注明的值实现的相乘的操作。例如，对于图4a来说，在阶段410中，对应于IN0+4CS6CS4*IN2对于输入IN0执行修正操作。在阶段411的对应点，对于IN2执行修正操作使得等于IN0-IN2*4CS6CS4。随后，通过对于输出0(OUT)的操作，输出0等于IN0+IN2*4CS6CS4+IN1*4CS7+IN3*4CS5CS2+CS4*(IN1*4CS7-IN3*4CS5CS2)。

参考图2，在步骤210中，在上半中，例如在垂直方向上的4个系数被设置为零。在图中这由图3的框310示出。应该注意，最好是把剩余的未处理的系数实际上忽略掉(由在图中省略框305、310和315来表示)，以便省去额外的处理时间，因为这些系数不被使用。在步骤215，8-点IW/IDCT作垂直实施。这由框315表示。其中示出在8点的IW/IDCT处理之后产生在偶数坐标上的象素数据的由变量C表示的系数。在本实施例实施的8点IW/IDCT由图4中的蝶状图形表示。应该注意，操作的顺序是可变的，所以该水平IW/IDCT可在垂直的8-点IW/IDCT实施之后再执行。

再参考图3，在垂直8-点IW/IDCT执行之后，由框320表示的4×4图象包括图象的高质量的部分。这种质量的图象是采用最小的处理上的额外开销实现的。所以实现实际上的时间节省。

另外一个实施例在图5中示出。图5中示出的图象是由两个4×8数据块的形成的。一个4×8的数据块包括取和的DCT系数，而另一个4×8的数据块包括差的DCT系数。该4×8数据块的使用请见在1994年12月的HD数字VCR会议纪要的27和84页上的″使用6.3mm磁带的消费用户数字VCR的规范″一文中的定义。可以想象可以使用n×m维的数据块，其中的n是大于或等于4，而且m是大于或等于4。

在步骤505，每一个和与对应的差的系数的取和被产生以便得到偶数场的系数。参考图6，数据块600和602分别是原始的和与差的系数。数据块605表示的是和与对应的差系数的取和，例如每一列的X0+X4，其中0表示第零行，而4表示第四行。为了在随后施加4-点IW/IDCT的同时实现进一步的时间节省，最好是只对于和与差的下半部分进行水平取和。

在步骤510，一维水平4-点IW/IDCT应用到下半段，在本实施例中是4个系数。数据块610包括在由应用了一维水平4-点IW/IDCT之后修正的取和的系数(由可变的″A″表示)。最好是该4-点IW/IDCT的使用与在先的处理过程相同，由图4a中的蝶状图形表示。

在步骤515中，该4-点IW/IDCT对于在数据块610中示出的系数的下半段垂直地实施了四次，以便产生数据块615中表示的象素数据(B)。垂直地实施4-点IW/IDCT的一个实例可见图7。所用的IW/IDCT不同于在先描述的方式，因为进行加权的函数是针对进行的编码规定的，因此该解码的过程与两个4×8数据块的情况略有不同。

框620代表产生的4×4图象部分的显示部分。应该注意，步骤505、510和515是在顺序上不相关的；所以象步骤510能够在步骤505和515之前执行。同样，步骤515能够在步骤505和510之前执行。而步骤515能够在步骤510之前执行而而在步骤505之后执行。因此顺序是可以互变的。尽管其顺序是可以互变，但是操作的顺序影响全部的需要的计算的总数。例如如果在步骤505之前执行步骤510，水平IW/IDCT就被加到和与差系数(例如8行数据)，有效地加倍计算的数量。

应该指出，图4a、4b和图7示出的蝶状图能够用多种方式表示。例如在图8中所示。而且，也可以考虑换算根据蝶状函数所执行的计算。换算可以在计算的任何阶段加入，只要该换算被连续地实行而保持输出数据之间的关系即可。例如，换算因数可以在恰在每一个输出信号被输出之前被加到每一个输入信号，或者是加到输入和输出之间的一些共同阶段。

在图2到图8示出的IW/IDCT处理过程能够通过图9a-9b所示的数学公式表示。例如，等式905示出了用于每一个数据块位置(x，y)的计算，其中的P(x，y)是在该位置的象素，而Q(h，v)是在每一个位置(h，v)的加权的DCT系数。公式905对应于加到8×8数据块的IW/IDCT的处理过程，如图2所表示，其中的次序是水平操作906(对应于例如图2中的步骤205)之后跟随垂直操作907(对应于例如图2中的步骤210和215)。等式910表示产生1/4图象的二维实施方案的另一个实施例，其中垂直操作911是在水平操作912之前执行的。数据块915确定了用于描述等式905和910的参数。

相似地，图9b说明了等式920和925，代表由图5所示的处理过程中执行的二维IW/IDCT的实施例。在等式920中，垂直运算921(对应于图5中的步骤505和515)是在水平运算922(对应于图5中的步骤510)之前启动的，并且在等式925中的水平运算926(对应于步骤505和510)是在垂直运算927(对应于步骤515)之前启动的。描述的实施例实现了一维IW/IDCTs(即水平IW/IDCT和垂直IW/IDCT)操作。但是如同在上面图9a和9b中所示出的，所要考虑的是要把IW/IDCT用到二维的处理中。

解码一个1/16尺寸的图象的可替换实施例在图10中示出。在此描述的实施例把反相加权(IW)和反相离散余弦变换(IDCT)结合成一个函数。其优点是减少了乘法的数量和所要求的运算量。但是，应该认识到，在此描述的IW和IDCT的处理过程能够被以串行的方式实施。

把这样的处理过程实施到8×8数据块的实施例，在图10中示出。应该注意，本实施例描述的是涉及8×8数据块的处理，但是，考虑的是把该过程加到m×n的数据块，其中的m是大于或等于2的数，而n是大于或等于2的数。

参考图10，在步骤1005中把一维两点IW/IDCT在水平方向上加到较低的两个系数。

参考图11，数据块1100表示DCT系数的示范的8×8数据块。数据块1100的索引从左到右和从上到下地增加。具有较小索引的系数被称之为较低系数。具有较大索引的系数称之为较高系数。数据块1105代表在应用了步骤1005表示的两点IW/IDCT之后的数据块的系数(″A″)。应该注意，没有示出的系数不经该步骤1005的IW/IDCT的处理；所以，最好是将这些系数的随后的操作省掉而节省处理时间。为了简化的目的，不被处理的系数从图11中去除。

再回到图10的步骤1010，垂直两点IW/IDCT被加到较低的两个系数。在图3中的数据块1110，由这些操作产生的象素数据(″B″)被示出。数据块1115表示产生的图象部分。应该指出，所执行的操作的顺序是可以交换的，其中的步骤1010可以在步骤1005之前执行。

两点IW/IDCT的实施例由图12中的蝶状图形描述。这种图示表示在本专业的技术人员是已知的，不作详细解释。但是其中的对角线表示的是相加的操作，而箭头表示的是以-1进行的相乘。而且，沿着输入线的值，例如8CS4CS2CS7，表示与值，例如由这些值所表示的IN1，的相乘。此外CSm＝cos(m/16)；所以，例如OUT0＝IN0+IN1*8CS4CS2CS7，其中的CSm＝cos(m/16)。OUT1相似地产生为IN0-IN1*8CS4CS2CS7。应该指出，该图示可以用多种方式表示，以便实行最终计算的执行。此外，计算可以被换算。例如通过一公共系数可换算输入或者换算输出。此外，可以在输入和输出之间的计算线换算该值，例如在某些共同的计算阶段，只要是连续地实施这些换算，以便保持在输出信号之间的关系。

在另一个实施例中，这些系数是以两个和与差的4×8的矩阵表示的，其中的第一个矩阵包括取和系数，而第二个矩阵包括差系数。该4×8数据块的使用请见在1994年12月的HD数字VCR会议纪要的27和84页上的″使用6。3mm磁带的消费用户数字VCR的规范″一文中的定义。进一步的考虑是可以使用n×m维的数据块，其中的n是大于或等于2，而且m是大于或等于2。

参考图13描述用于解码以该格式编码的一个1/16图象的处理过程。在步骤1305中，实施一维水平2-点IW/IDCT。

图14中的数据块600和601表示两个4×8矩阵中的编码的和与差系数的。块1405和1406表示的是在应用了一维2-点IW/IDCT的水平方向的处理之后的具有″A″系数的阵列。继续处理，在图13中的步骤1310中，一维垂直2-点IW/IDCT在垂直方向上加到较低的两个取和系数。数据块1410表示在垂直方向应用该一维的2-点IW/IDCT之后的象素数据(″B″)。该4象素是可能实际上被用于构成在显示装置上显示的视频图形的一部分的象素数据。应该指出，步骤1305和1310的次序是可以交换的，其中的步骤1310可以在步骤1305之前执行。

在步骤1305实施的2-点IW/IDCT的实施例由图12中的蝶状图形表示。在步骤1310实施的2-点IW/IDCT的一个实施例由图15中的蝶状图形表示。如前所述，这种蝶状图形可以多样的方式构成，以便实行最终计算的执行。此外，计算可以被换算，只要该换算被连续地实施而保持输出信号之间的关系。

图10和图13中描述的处理过程表明采用一维IW/IDCT操作或处理的实施例。这种由图10到图15描述的IW/IDCT的处理过程在图16a和16b中由数学公式表示。例如等式1605表明用于每一个位置(x，y)的计算，其中的p(x，y)是在该位置的象素，而Q(h，v)是在每一个位置(h，v)的加权的DCT系数。等式1605是以一定的次序实现的，其中对应的水平操作1606是在垂直操作1607之前执行的。等式810形成相似的计算，其中的垂直操作1611是在水平操作1612之前实现的。在数据块1615中的值描绘了在等式1605和1610中所用的参数。相似地，图16b示出了用于两个4×8数据块情况的1/16尺寸的二维实施例的情况。在等式1625中水平操作1626在垂直操作1627之前执行，并且在等式1630中垂直操作1631在水平操作1632之前执行。数据块1635确定了在等式1625和1630中使用的参数。

这些描述的实施例实现的是一维IW/IDCTs(即水平的IW/IDCT和垂直的IW/IDCT)。但是，可以设想该IW/IDCT可以二维地使用。

本发明已经结合优选的实施例进行了描述。很明显，对于本专业技术人员在前述的精神实质的条件下可以有各种修改和变形及其使用。

Claims (24)

1.一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的方法，包括下列的步骤：

向离散余弦变换系数的一个第一数据块的水平地较低的一半施加第一操作，以产生一个第二数据块，该第一操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换；

将所述第二数据块的垂直地较高的一半设置为零值；

向所述第二数据块施加第二操作，该第二操作包括垂直8-点反相加权函数和反相离散余弦变换；和

提取偶数列作为输出，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一数据块包括一个m×n矩阵，其中n≥4且m≥4，并且所述施加第一操作的步骤被用于离散余弦变换系数的四行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一数据块包括一个m×n矩阵，其中n≥8且m≥8，并且所述设置步骤将离散余弦变换系数的四行设置为零。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述1/4大小的数据块所包括的像素值根据以下等式计算：

$P(x,y)=\frac{1}{4}\underset{v=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\frac{C^{\′}\left(v\right)}{w\left(v\right)}\cos \frac{\mathrm{\πv}(4y+1)}{16}\right[\underset{h=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left(\frac{C^{\′}\left(h\right)}{w\left(h\right)}\cos \left(\frac{\mathrm{\πh}(2x+1)}{8}\right)Q^{\′\′}(h,v)\right)\left]\right\}$

其中P(x，y)代表位置(x，y)的像素值；当h＝0时，C’(h)＝1，或者当h＝1，2，3时，C’(h)＝；当h＝0，v＝0时，Q”(h，v)＝2Q(h，v)，或者当h≠0或v≠0时，Q”(h，v)＝Q(h，v)，Q(h，v)代表每一个位置(h，v)的加权离散余弦变换系数；w(0)＝1；w(1)＝CS4/(4*CS7*CS2)；w(2)＝CS4/(2*CS6)；w(3)＝1/(2*CS5)；和CSm＝cos(mπ/16)。

5.一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的方法，包括下列的步骤：

将离散余弦变换系数的一个第一数据块的垂直地较高的一半设置为零值；

向所述第一数据块施加第一操作以产生一个第二数据块，该第一操作包括垂直8-点反相加权函数和反相离散余弦变换；

向所述第二数据块的水平地较低的一半施加第二操作，该第二操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换；和

提取偶数列作为输出，以产生所述输入数据块的1/4大小的一个数据块。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述1/4大小的数据块所包括的像素值根据以下等式计算：

$P(x,y)=\frac{1}{4}\underset{h=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\frac{C^{\′}\left(h\right)}{w\left(h\right)}\cos \frac{\mathrm{\πh}(2x+1)}{8}\right[\underset{v=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left(\frac{C^{\′}\left(v\right)}{w\left(v\right)}\cos \left(\frac{\mathrm{\πv}(4y+1)}{16}\right)Q^{\′\′}(h,v)\right)\left]\right\}$

其中P(x，y)代表位置(x，y)的像素值；当h＝0时，C’(h)＝1，或者当h＝1，2，3时，C’(h)＝；当h＝0，v＝0时，Q”(h，v)＝2Q(h，v)，或者当h≠0或v≠0时，Q”(h，v)＝Q(h，v)，Q(h，v)代表每一个位置(h，v)的加权离散余弦变换系数；w(0)＝1；w(1)＝CS4/(4*CS7*CS2)；w(2)＝CS4/(2*CS6)；w(3)＝1/(2*CS5)；和CSm＝cos(mπ/16)。

7.一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的方法，包括下列的步骤：

从一个第一数据块产生和与差离散余弦变换系数的和，以产生一个第二数据块；

向所述第二数据块的水平地较低的一半施加第一操作以产生一个第三数据块，该第一操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换；和

向所述第三数据块施加第二操作，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，该第二操作包括垂直4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一数据块包括两个m×n矩阵，其中n≥4且m≥4，并且所述施加第一操作的步骤被用于离散余弦变换系数的四行。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一数据块包括两个m×n矩阵，其中n≥4且m≥4，并且所述施加第二操作的步骤被用于离散余弦变换系数的四行。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述1/4大小的数据块所包括的像素值根据以下等式计算：

$P(x,y)=\frac{1}{4}\underset{v=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\frac{C^{\′}\left(v\right)}{w\left(2v\right)}\cos \frac{\mathrm{\πv}(2y+1)}{8}\right[\underset{h=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left(\frac{C^{\′}\left(h\right)}{w\left(h\right)}\cos \left(\frac{\mathrm{\πh}(2x+1)}{8}\right)(Q^{\′}(h,v)+Q^{\′\′}(h,v+4))\right)\left]\right\}$

其中P(x，y)代表位置(x，y)的像素值；当h＝0时，C’(h)＝1，或者当h＝1，2，3时，C’(h)＝；当h＝0，v＝0时，Q”(h，v)＝2Q(h，v)，或者当h≠0或v≠0时，Q”(h，v)＝Q(h，v)，Q(h，v)代表每一个位置(h，v)的加权离散余弦变换系数；w(0)＝1；w(1)＝CS4/(4*CS7*CS2)；w(2)＝CS4/(2*CS6)；w(3)＝1/(2*CS5)；w(4)＝7/8；w(6)＝CS4/CS2；和CSm＝cos(mπ/16)。

11.一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的方法，包括下列的步骤：

从一个第一数据块产生和与差离散余弦变换系数的和，以产生一个第二数据块；

向所述第二数据块施加第一操作以产生一个第三数据块，该第一操作包括垂直4-点反相加权函数和反相离散余弦变换；和

向所述第三数据块的水平地较低的一半施加第二操作以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，该第二操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述1/4大小的数据块所包括的像素值根据以下等式计算：

$P(x,y)=\frac{1}{4}\underset{h=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\frac{C^{\′}\left(h\right)}{w\left(h\right)}\cos \frac{\mathrm{\πv}(2x+1)}{8}\right[\underset{v=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left(\frac{C^{\′}\left(v\right)}{w\left(2v\right)}\cos \left(\frac{\mathrm{\πv}(2y+1)}{8}\right)(Q^{\′\′}(h,v)+Q^{\′\′}(h,v+4))\right)\left]\right\}$

其中P(x，y)代表位置(x，y)的像素值；当h＝0时，C’(h)＝1，或者当h＝1，2，3时，C’(h)＝；当h＝0，v＝0时，Q”(h，v)＝2Q(h，v)，或者当h≠0或v≠0时，Q”(h，v)＝Q(h，v)，Q(h，v)代表每一个位置(h，v)的加权离散余弦变换系数；w(0)＝1；w(1)＝CS4/(4*CS7*CS2)；w(2)＝CS4/(2*CS6)；w(3)＝1/(2*CS5)；w(4)＝7/8；w(6)＝CS4/CS2；和CSm＝cos(mπ/16)。

13.一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的系统，包括一个反相加权子电路和反相离散余弦变换电路，所述电路被构造为将第一操作施加到离散余弦变换系数的一个第一数据块的水平地较低的一半以产生一个第二数据块，所述电路还被构造为将第二操作施加到所述第二数据块以产生一个第三数据块，其中，所述第二数据块的垂直地较高的一半设置为零值，并且所述第三数据块的偶数列周作输出，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，并且其中所述第一操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换，所述第二操作包括垂直8-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一数据块包括一个m×n矩阵，其中n≥4且m≥4，并且所述第一操作被用于离散余弦变换系数的四行。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一数据块包括一个m×n矩阵，其中n≥4且m≥4，并且所述第二数据块中的离散余弦变换系数的四行设置为零。

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述1/4大小的数据块所包括的像素值根据以下等式计算：

$P(x,y)=\frac{1}{4}\underset{v=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\frac{C^{\′}\left(v\right)}{w\left(2v\right)}\cos \frac{\mathrm{\πv}(2y+1)}{8}\right[\underset{h=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left(\frac{C^{\′}\left(h\right)}{w\left(h\right)}\cos \left(\frac{\mathrm{\πh}(2x+1)}{8}\right)(Q^{\′}(h,v)+Q^{\′\′}(h,v+4))\right)\left]\right\}$

其中P(x，y)代表位置(x，y)的像素值；当h＝0时，C’(h)＝1，或者当h＝1，2，3时，C’(h)＝；当h＝0，v＝0时，Q”(h，v)＝2Q(h，v)，或者当h≠0或v≠0时，Q”(h，v)＝Q(h，v)，Q(h，v)代表每一个位置(h，v)的加权离散余弦变换系数；w(0)＝1；w(1)＝CS4/(4*CS7*CS2)；w(2)＝CS4/(2*CS6)；w(3)＝1/(2*CS5)；w(4)＝7/8；w(6)＝CS4/CS2；和CSm＝cos(mπ/16)。

17.一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的系统，包括一个反相加权子电路和反相离散余弦变换电路，所述电路被构造为将第一操作施加到离散余弦变换系数的一个第一数据块以产生一个第二数据块，所述电路还被构造为将第二操作施加到所述第二数据块的水平地较低颜的一半以产生一个第三数据块，其中，所述第一数据块的垂直地较高的一半设置为零值，并且所述第三数据块的偶数列用作输出，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，并且其中所述第一操作包括垂直8-点反相加权函数和反相离散余弦变换，所述第二操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述1/4大小的数据块所包括的像素值根据以下等式计算：

$P(x,y)=\frac{1}{4}\underset{h=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\frac{C^{\′}\left(h\right)}{w\left(h\right)}\cos \frac{\mathrm{\πv}(2x+1)}{8}\right[\underset{v=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left(\frac{C^{\′}\left(v\right)}{w\left(2v\right)}\cos \left(\frac{\mathrm{\πv}(2y+1)}{8}\right)(Q^{\′\′}(h,v)+Q^{\′\′}(h,v+4))\right)\left]\right\}$

其中P(x，y)代表位置(x，y)的像素值；当h＝0时，C’(h)＝1，或者当h＝1，2，3时，C’(h)＝；当h＝0，v＝0时，Q”(h，v)＝2Q(h，v)，或者当h≠0或v≠0时，Q”(h，v)＝Q(h，v)，Q(h，v)代表每一个位置(h，v)的加权离散余弦变换系数；w(0)＝1；w(1)＝CS4/(4*CS7*CS2)；w(2)＝CS4/(2*CS6)；w(3)＝1/(2*CS5)；w(4)＝7/8；w(6)＝CS4/CS2；和CSm＝cos(mπ/16)。

19.一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的系统，包括一个反相加权子电路和反相离散余弦变换电路，所述电路被构造为将第一操作施加到从一个第一数据块产生的一个和与差离散余弦变换系数的和的第二数据块的水平地较低的一半，以产生一个第三数据块，并且将第二操作施加到所述第三数据块，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，并且其中所述第一操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换，所述第二操作包括垂直4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述第一数据块包括两个m×n矩阵，其中n≥4且m≥4，并且所述第一操作被施加于离散余弦变换系数的四行。

21.根据权利要求19所述的系统，其中，所述第一数据块包括两个m×n矩阵，其中n≥4且m≥4，并且所述第二操作被施加于离散余弦变换系数的四行。

22.根据权利要求19所述的系统，其中，所述1/4大小的数据块所包括的像素值根据以下等式计算：

$P(x,y)=\frac{1}{4}\underset{v=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\frac{C^{\′}\left(v\right)}{w\left(2v\right)}\cos \frac{\mathrm{\πv}(2y+1)}{8}\right[\underset{h=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left(\frac{C^{\′}\left(h\right)}{w\left(h\right)}\cos \left(\frac{\mathrm{\πh}(2x+1)}{8}\right)(Q^{\′}(h,v)+Q^{\′\′}(h,v+4))\right)\left]\right\}$

其中P(x，y)代表位置(x，y)的像素值；当h＝0时，C’(h)＝1，或者当h＝1，2，3时，C’(h)＝；当h＝0，v＝0时，Q”(h，v)＝2Q(h，v)，或者当h≠0或v≠0时，Q”(h，v)＝Q(h，v)，Q(h，v)代表每一个位置(h，v)的加权离散余弦变换系数；w(0)＝1；w(1)＝CS4/(4*CS7*CS2)；w(2)＝CS4/(2*CS6)；w(3)＝1/(2*CS5)；w(4)＝7/8；w(6)＝CS4/CS2；和CSm＝cos(mπ/16)。

23.一种对于编码的数字图象执行1/4尺寸的解码的系统，包括一个反相加权子电路和反相离散余弦变换电路，所述电路被构造为将第一操作施加到包括从一个第一数据块产生的一个和与差离散余弦变换系数的和的第二数据块，以产生一个第三数据块，并且将第二操作施加到所述第三数据块的水平地较低的一半，以产生所述第一数据块的1/4大小的一个数据块，并且其中所述第一操作包括垂直4-点反相加权函数和反相离散余弦变换，所述第二操作包括水平4-点反相加权函数和反相离散余弦变换。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述1/4大小的数据块所包括的像素值根据以下等式计算：

$P(x,y)=\frac{1}{4}\underset{h=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\frac{C^{\′}\left(h\right)}{w\left(h\right)}\cos \frac{\mathrm{\πv}(2x+1)}{8}\right[\underset{v=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\left(\frac{C^{\′}\left(v\right)}{w\left(2v\right)}\cos \left(\frac{\mathrm{\πv}(2y+1)}{8}\right)(Q^{\′\′}(h,v)+Q^{\′\′}(h,v+4))\right)\left]\right\}$

其中P(x，y)代表位置(x，y)的像素值；当h＝0时，C’(h)＝1，或者当h＝1，2，3时，C’(h)＝；当h＝0，v＝0时，Q”(h，v)＝2Q(h，v)，或者当h≠0或v≠0时，Q”(h，v)＝Q(h，v)，Q(h，v)代表每一个位置(h，v)的加权离散余弦变换系数；w(0)＝1；w(1)＝CS4/(4*CS7*CS2)；w(2)＝CS4/(2*CS6)；w(3)＝1/(2*CS5)；w(4)＝7/8；w(6)＝CS4/CS2；和CSm＝cos(mπ/16)。

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