RU2005135847A

RU2005135847A - Обратимое преобразование для сжатия двумерных данных с потерями и без потерь

Info

Publication number: RU2005135847A
Application number: RU2005135847/09A
Authority: RU
Inventors: Сридхар СРИНИВАСАН (US); Сридхар СРИНИВАСАН
Original assignee: Майкрософт Корпорейшн (Us); Майкрософт Корпорейшн
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-05-27
Also published as: BRPI0506084A8; CA2526762A1; KR20060069254A; BRPI0506084A; JP2006197572A; CN1791222A; US20060133683A1; AU2005237142A1; JP4874642B2; AU2005237142B2; RU2413983C2; CA2526762C; EP1672517B1; MXPA05012403A; CN1791222B; EP1672517A3; BRPI0506084B1; KR101036731B1; EP1672517A2; US7471850B2

Claims

1. Способ выполнения обратимого безмасштабного двумерного блочного преобразования, заданного как одномерное преобразование, применяемое горизонтально и вертикально к двумерному блоку цифровых мультимедийных данных, при этом способ содержит этапы, на которых на каждой из двух или более стадий, чередующих операции из горизонтальных и вертикальных одномерных преобразований, применяют эти операции на соответствующей стадии, реорганизованные как набор элементарных преобразований, реализованных в качестве этапов лифтинг-преобразования, к независимым поднаборам значений в двумерном блоке.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий на первой стадии этап, на котором применяют преобразование Адамара 2×2 к независимым поднаборам из четырех значений в двумерном блоке значений.

3. Способ по п. 3, в котором поднаборы из четырех значений содержат: группу из четырех значений по углам двумерного блока; группу из четырех значений в центре двумерного блока; группу из четырех значений по центрам горизонтальных краев двумерного блока и группу из четырех значений по центрам вертикальных краев двумерного блока.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий на второй стадии этап, на котором применяют набор преобразований к независимым поднаборам из четырех значений в двумерном блоке значений, причем, по меньшей мере, одно из этого набора преобразований реализовано в форме каскада из трех стадий, содержащего:

операцию двойной "бабочки", заданную оператором H с помощью этапов лифтинг-преобразования, где

двухточечные повороты между первой парой значений компонентов и между второй парой значений компонентов, соответственно; и

обращение операции двойной "бабочки".

5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий на второй стадии этап, на котором применяют набор преобразований к независимым поднаборам из четырех значений в двумерном блоке значений, причем набор преобразований включает в себя преобразование Адамара 2×2, нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечного преобразования Адамара и двухточечной матрицы поворота, и нечетное-нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечных матриц поворота.

6. Способ по п. 1, содержащий уменьшение смещения по ошибкам округления, при этом способ дополнительно содержит этап, на котором для операции "бабочки", задействующей деление или битовый сдвиг вправо, добавляют варьирующийся коэффициент к операндам, делимым или сдвигаемым побитово вправо, перед соответствующей операцией "бабочки".

7. Способ по п. 1, содержащий уменьшение смещения по ошибкам округления для сжатия с потерями, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых до преобразования масштабируют двумерный блок посредством умножения на коэффициент; выполняют преобразование и квантуют получившиеся в результате коэффициенты преобразования с помощью квантователя, равного требуемому квантователю, умноженному на упомянутый коэффициент.

8. Способ выполнения инверсии двумерного преобразования по п. 1, содержащий на каждой из двух стадий, чередующих операции из горизонтальных и вертикальных одномерных преобразований, этап, на котором применяют эти операции на соответствующей стадии, реорганизованные как набор элементарных преобразований, реализованных в качестве этапов лифтинг-преобразования, к независимым поднаборам значений в двумерном блоке.

9. Способ по п. 8, дополнительно содержащий на первой стадии этап, на котором применяют набор преобразований к независимым поднаборам из четырех значений в двумерном блоке значений, причем этот набор преобразований включает в себя преобразование Адамара 2×2, нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечного преобразования Адамара и двухточечной матрицы поворота, и нечетное-нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечных матриц поворота.

10. Способ по п. 9, в котором поднаборы из четырех значений содержат группы из четырех значений вверху слева, вверху справа, внизу слева и внизу справа в двумерном блоке.

11. Способ по п. 9, в котором двумерное преобразование Адамара 2×2, нечетное преобразование поворота 2×2 и нечетное-нечетное преобразование поворота 2×2 задаются следующими уравнениями, аппроксимированными до четырех десятичных знаков:

и

12. Способ по п. 8, дополнительно содержащий на второй стадии этап, на котором применяют преобразование Адамара 2×2 к независимым поднаборам из четырех значений в двумерном блоке значений.

13. Кодер системы сжатия с потерями/без потерь для выполнения сжатия с потерями/без потерь двумерных цифровых мультимедийных данных с помощью блочного основанного на преобразовании кодирования, использующего обратимое безмасштабное двумерное четырехточечное преобразование, применяемое вертикально и горизонтально к двумерным блокам цифровых мультимедийных данных, при этом кодер содержит

буферное запоминающее устройство для буферизации двумерных цифровых мультимедийных данных, которые должны быть закодированы;

процессор для применения преобразования к двумерным блокам цифровых мультимедийных данных посредством на каждой из двух или более стадий, чередующих операции из горизонтального и вертикального одномерного четырехточечного преобразования, применения этих операций на соответствующей стадии, реорганизованных как набор элементарных преобразований 2×2, реализованных в качестве этапов лифтинг-преобразования, к независимым поднаборам из четырех значений в двумерном блоке.

14. Кодер по п. 13, в котором элементарные преобразования содержат преобразование Адамара 2×2, нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечного преобразования Адамара и двухточечной матрицы поворота, и нечетное-нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечных матриц поворота.

15. Кодер по п. 13, в котором процессор на первой стадии применяет преобразование Адамара 2×2 к поднаборам из четырех значений соответствующего цифрового мультимедийного блока, включающего в себя наборы из четырех значений по углам, в центре, верхнем/нижнем краях и левом/правом краях цифрового мультимедийного блока.

16. Кодер по п. 13, в котором процессор на второй стадии применяет преобразование Адамара 2×2 к поднабору из четырех значений вверху слева соответствующего цифрового мультимедийного блока, преобразование Адамара 2×2, нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечного преобразования Адамара 2×2 и двухточечной матрицы поворота, к поднаборам из четырех значений вверху справа и внизу слева соответствующего цифрового мультимедийного блока, и нечетное-нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечной матрицы поворота с самой собой, к поднабору из четырех значений внизу справа соответствующего цифрового мультимедийного блока.

17. Декодер системы сжатия с потерями/без потерь по п. 13 для выполнения восстановления с потерями/без потерь сжатых двумерных цифровых мультимедийных данных с помощью блочного основанного на преобразовании кодирования, использующего инверсию обратимого безмасштабного двумерного преобразования, при этом декодер содержит

буферное запоминающее устройство для буферизации коэффициентов преобразования блоков сжатых двумерных цифровых мультимедийных данных;

процессор для применения обратного преобразования к двумерным блокам цифровых мультимедийных данных посредством на каждой из двух или более стадий, чередующих операции из горизонтального и вертикального одномерного четырехточечного обратного преобразования, применения этих операций на соответствующей стадии, реорганизованных как набор элементарных преобразований 2×2, реализованных в качестве этапов лифтинг-преобразования, к независимым поднаборам из четырех значений в двумерном блоке.

18. Декодер по п. 17, в котором элементарные преобразования содержат преобразование Адамара 2×2, нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечного преобразования Адамара и двухточечной матрицы поворота, и нечетное-нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечных матриц поворота.

19. Декодер по п. 18, в котором процессор на первой стадии применяет преобразование Адамара 2×2 к поднабору из четырех значений вверху слева соответствующего цифрового мультимедийного блока, преобразование Адамара 2×2, нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечного преобразования Адамара и двухточечной матрицы поворота, к поднаборам из четырех значений вверху справа и внизу слева соответствующего цифрового мультимедийного блока, и нечетное-нечетное преобразование поворота 2×2, полученное как произведение Кронекера двухточечных матриц поворота, к поднабору из четырех значений внизу справа соответствующего цифрового мультимедийного блока.

20. Декодер по п. 18, в котором процессор на второй стадии применяет преобразование Адамара 2×2 к поднаборам из четырех значений соответствующего цифрового мультимедийного блока, включающего в себя наборы из четырех значений по углам, в центре, верхнем/нижнем краях и левом/правом краях цифрового мультимедийного блока.