CN1503574A - 减小视频解码器反离散余弦变换演算量的方法 - Google Patents

Abstract

一种减小视频解码器反离散余弦变换演算量的方法，它使视频解码器运算步骤包含的既定大小的矩阵的运算步骤能够按照各矩阵的特性进行不同演算。其包括：第一步骤，为进行IDCT，确认2维矩阵存在何种特性，如果发现只有第一元素中存在DC值，则把矩阵整体的结果值填为DC元素的1/N(N：矩阵列或行的值)值；第二步骤，如果其确认结果发现，只有矩阵的第一列中存在系数值，则分别将第一列的1维IDCT结果值填入剩余的列；第三步骤，如果其确认结果发现，只有矩阵的第一行中存在系数值，则分别将第一行的1维IDCT结果值填入剩余的行；第四步骤，如果其确认结果发现，不属于上述3种中的任何一种情况，则利用IDCT算式全部求出各元素的结果值并填入。

Description

减小视频解码器反离散余弦变换演算量的方法

技术领域

本发明涉及一种在视频解码器中减小对反离散余弦变换的演算量的技术，尤其是减小视频解码器反离散余弦变换演算量的方法，它使运算步骤中包含的既定大小的矩阵的运算步骤能够按照各矩阵的特性进行不同演算，从而减小演算量。

背景技术

用于进行反离散余弦变换(IDCT)的算式如下面“数学式1”所示，以往，演算这种2维8×8矩阵时，1个像素需要经过8次乘法和8次加法后再重复8次乘法和8次加法步骤，演算整个矩阵需要1024次的乘法和1024次的加法。

数学式1

$u\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\α}\left(k\right)v\left(k\right)\cos \left[\frac{\mathrm{\π}(2n+1)k}{2N}\right]$ 0≤k≤N-1，0≤n≤N-1(N＝8)

以往的这种反离散余弦变换运算存在一定的问题，每1像素均无条件地进行固定次数的乘法和加法，这不仅需要极大的演算量，还浪费电力，对画质造成不良影响。

发明内容

因此，本发明的目的是为减小IDCT演算量，提供一种减小视频解码器反离散余弦变换演算量的方法，使运算步骤中包含的既定大小的矩阵的运算步骤能够按照各矩阵的特性进行不同演算。

本发明的减小视频解码器反离散余弦变换演算量的方法由如下五个步骤实现：第一步骤，为进行IDCT，确认2维矩阵存在何种特征；第二步骤，如果上述确认结果发现，只有第一元素中存在DC(直流)值，则把矩阵整体的结果值填为DC元素的1/N值；第三步骤，如果上述的确认结果发现，只有矩阵的第一列中存在系数值，则分别将第一列的1维IDCT结果值填入剩余的列；第四步骤，如果上述的确认结果发现，只有第一行中存在系数值，则分别将第一行的1维IDCT结果值填入剩余的行；第五步骤，如果上述的确认结果发现，不属于上述3种中的任何一种情况，则利用IDCT算式全部求出各元素的结果值。

附图说明

图1是反映本发明-减小视频解码器反离散余弦变换演算量的方法的处理步骤的信号流程图。

图2是当矩阵中只有第一元素中存在DC值时的IDCT处理示例表。

图3是当矩阵中只有第一列中存在系数值时的IDCT处理示例表。

图4是当矩阵中只有第一行中存在系数值时的IDCT处理示例表。

图5是当矩阵无特别特征时利用IDCT算式进行处理的示例表。

具体实施方式

下面参照附图1至5详细说明本发明的减小IDCT演算量方法。

在本发明中，如果2维矩阵的特性属于下列说明的三种中的任何一种，则通过不同于“数学式1”的步骤进行处理，以减小进行IDCT整个步骤所需的演算量。下面以8×8矩阵为例进行说明。

自然图像自身的特性决定了2维8×8矩阵(8×8像素)的除DC之外的值为0者居多。因此，本发明在进行IDCT时，分成4类：只有矩阵的第一元素中存在DC值、只有第一列中存在系数(cofficient)值、只有第一行存在系数值和其它情况，分别进行如下处理。

如果为进行IDCT而确认2维8×8矩阵，结果发现只有第一元素中存在DC值，则如图2所示，把矩阵整体的结果值填为DC元素的1/8值。其中，X是元素的值，Y表示X/8。之所以这样处理是因为，由于作为IDCT算式的“数学式1”的结果与上述图2的处理结果相同，所以可以不再执行该算式，而是通过以如上结果值来构成矩阵，从而减小演算量。

另外，如果上述确认结果发现，只有矩阵的第一列存在系数(cofficient)值，则如图3所示，分别把第一列的1维IDCT结果值填入剩余的列。其中，X1～X8是各元素的值，Y1～Y8是X1～X8的1维IDCT算式(数学式1)的结果值。之所以这样处理是因为，由于作为IDCT算式的[数学式1]的结果与上述图3的处理结果相同，如果不再为获得各元素的结果值而执行该算式，而是在进行了对第一列各元素的运算之后，将该值填为同列内的元素的结果值，则可以减小演算量。

如果上述确认结果发现，只有第一行存在系数(cofficient)值，则如图4所示，分别把第一行的1维IDCT结果值填入剩余的行。其中，X1～X8是各元素的值，Y1～Y8是X1～X8的1维IDCT算式(数学式1)的结果值。

但是，如果上述确认结果发现，系数(cofficient)值是不属于上述3种特征的情况，则如图5所示，使用作为上述IDCT算式的“数学式1”，求出各元素的结果值。其中，X1～X64是各元素的值，Y1～Y64是X1～X64横向上的IDCT算式结果值，Z1～Z64是Y1～Y64纵向上的IDCT算式结果值。

如上述所作的详细说明，本发明根据矩阵的特征，把矩阵整体的结果值填为DC元素的″1/矩阵大小″值，或是矩阵第一列或行的1维IDCT结果值，或是针对所有各元素，利用IDCT算式求出结果值并填入，因而演算量实现了最小化，具有能够防止电力浪费、画质降低的效果。

Claims (1)

1.一种减小视频解码器反离散余弦变换演算量的方法，其特征是由如下四个步骤实现：第一步骤，为进行IDCT，确认2维矩阵存在何种特征，如果发现只有第一元素中存在DC值，则把矩阵整体的结果值填为DC元素的1/N(N：矩阵列或行的值)值；第二步骤，如果上述的确认结果发现，只有矩阵的第一列中存在系数值，则分别将第一列的1维IDCT结果值填入剩余的列；第三步骤，如果上述的确认结果发现，只有第一行中存在系数值，则分别将第一行的1维IDCT结果值填入剩余的行；第四步骤，如果上述的确认结果发现，不属于上述3种中的任何一种情况，则利用下面的IDCT算式全部求出各元素的结果值并填入。

$u\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\α}\left(k\right)v\left(k\right)\cos \left[\frac{\mathrm{\π}(2n+1)k}{2N}\right]$ 0≤k≤N-1，0≤n≤N-1(N＝8)

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