TW423240B - 1/4 size real time decoding of digital video - Google Patents

Description

Α7 Β7 423240 五、發明說明（1 ) 發明領域 本發明係有關數位視頻影像解碼。 發明背景 隨著以電腦來發展視頻影像的與曰倶增，視頻影像， 通常指數位視頻影像，達到了更大的使用量。數位視頻資 料以壓縮的編碼格式，通常指、D V 〃格式，來儲存或傳 送。典型的編碼程序包括一離散餘弦轉換（D C T )，用 以將像素資料轉換至D C T係數，並包括加權公式，用以 將數値加權（參考，如 Specification of Consumer-Used Digital VCRs Using 6.3 mm Magnetic Tape^ , HD Digital VCR Conference ， （ 1 9 9 4年十二月））。當資料解碼 後，影像的大小改變以符合一景觀窗，如藉由使用一大量 像素消除程序，其中移除指定的像素空間以減少代表此影 像之像素數量。因而，不會顯示其後大量被解碼的像素。 由於將資料解碼需要多道操作，使得解碼程序很耗時 。因此較佳的是將解碼所需的時間最小化，同時維持高品 質的影像。 發明槪要 本發明的系統或方法係將編碼的視頻影像解碼，其可 維持高品質的影像，並減少解碼影像所需的計算時間。此 系統考慮到產生的結果影像僅具有原始影像之部份解析度 。因而，藉由改良並結合逆離散餘弦轉換（ί DCT)及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ! ；---^ · -------^-------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 423240 水 A7 - _B7 ___ 五、發明說明（2 ) 逆加權（I W)程序’僅處理欲顯示之影像的一部份。 在1 / 4 .尺寸影像解碼的一實施例中，一水平四點 I W / I D C T的程序實施於轉換係數之8 X 8矩陣之前 四列中較低的四個係數，在此稱爲一區塊，其爲一視訊框 的一部份。垂直八點I w / I D C T的程序實施於前四行 之所有八柄係數中，其中每一行中較高的四個係數被設爲 0。在一替代的實施例中，當輸入區塊包括兩個和及差係 數之4X8矩陣時，對係數實施_水平四點IW/I DCT 。垂直四點IW/IDCT則實施至對應的和及差係數之 和 而且，在1/1 6尺寸影像解碼的一實施例中 平二點I W/ I D CT的程序實施於轉換係數之8 X 8矩 陣之前二列中較低的二個係數，在此稱爲一區塊，其爲一 視訊框的一部份。垂直二點IW/IDCT的程序實施於 每一前二行之較低的二個係數。並產生2 X 2矩陣的像素 資料》在一替代的實施例中，當輸入區塊包括兩個和及差 係數之4 X 8矩陣時，對較低的兩個係數實施水平二點 IW/I DCT。一垂直二點IW/I DCT則實施於較 低的兩個和係數。 圖式的簡單說明 _ 藉由以下的說明，將可使熟悉相關技術-之人士明瞭本 發明的目的' 特徵及優點。 圖1 a爲依據本發明的技術之一解碼器實施例的簡單 私紙張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） — III! — —? — — — — — — ^ ·1111111 I f請先閱讀^面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 423240 A7 — -- - B7 五、發明說明（3 ) 方塊圖；且 圖1 b爲通用型電腦的簡單方塊圖，此電腦係依據本 發明的技術來操作； 圖2的流程圖顯示本發明之方法的一實施例，該方法 用以在8 X 8的係數區塊上，執行一逆餘弦轉換及—逆加權 函式； 圖3顯示依據圖2之流程圖所處理的係數； 圖4 a及4 b的蝴蝶圖顯示依據圖2流程圖所利用之 --維四點逆餘弦轉換及逆加權函式的實施例： 圖5的流程圖顯示本發明之方法的一替代實施例，其 在和及差係數之4 X 8矩陣上，執行一逆餘弦轉換及一逆加 權函式； 圖6顯示依據圖5之流程圖所處理的係數； 圖7的蝴蝶圖顯示依據圖5流程圖所利用之垂直逆離 散餘弦轉換及逆加權函式的實施例； 圖8顯示蝴蝶圖的另一種表示形式； 圖9 a及9 b分別顯示圖2及圖5之流程圖的數學化 實施； 圖1 0的流程圖顯示本發明之方法的一實施例，該方 法用以在8 X 8的係數區塊上，執行一逆餘弦轉換及一逆加 權函式； 圖1 1顯示依據圖1 0之流程圖所處理的係數； 圖1 2的蝴蝶圖顯示依據圖1 0流程圖所利用之一維 二點逆餘弦轉換及逆加權函式的實施例： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — ！·!— '裝------- 訂--- ------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -6- 423240 A7 —___B7__ 五、發明說明（4 ) 圖1 3的流程圖顯示本發明之方法的一替代實施例， 其在和及差係數之4 X 8矩陣上，執行一逆餘弦轉換及一逆 加權函式； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 4顯示依據圖1 3之流程圖所處理的係數； 圖1 5的蝴蝶圖顯示依據圖1 3流程圖所利用之垂直 逆離散餘弦轉換及逆加權函式的實施例： 圖1 6 a及1 6 b分別顯示圖1 〇及圖1 3之流程圖 的二維實施。 主要元件對照表 110 去框次電路 115 V L解碼器 12 0 平坦化運行位準電路 12 5 非曲折連接次電路 13 5 逆加權函式 140 逆離散餘弦轉換 145 去雜亂程序 經濟部智慧財產局員工消費合作社印毅 15 0 輸入埠電路 1 5 5 處理器 160 記憶體 165 顯示器 詳細描述 在以下的描述中，爲了說明起見，提出許多詳細的部 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） A7 423240 _____B7___ 五、發明說明（5 ) 份，以便提供對本發明的完整了解。然而，熟悉此項技術 之人士應可了解，實施本發明並不需要這些具體的細節。 在其他例子中’將習知的電子構造及電路以方塊圖的形式 表示，以避免模糊本發明。 圖1 a的簡單方塊圖顯示本發明一解碼電路的實施情 形很明顯的，本發明可施行於邏輯電路中專用的微控制 器電路或通用電腦上所使用的軟體。此一盤碼器的應用非 常廣泛。例如’此解碼器可應用於一電腦系統，其可從如 衛星的外部源、廣播或數位視頻撥放器接收數位視頻訊號 。另一方面，解碼器電路可實施於數位視頻撥放器之記錄 器、攝影機或其他數位視頻裝置。 參考圖1 a ，壓縮的影像輸入至一去框電路1 1 〇， 其將每五個固定長度之同步區塊去封包（unpack )，而形 成三十個可變長度之編碼量子化係數。區塊係視頻影像訊 框的一部份。在本實施例中，每一編碼的區塊爲一 8 X 8 離散餘弦轉換（D C T )係數矩陣。在替代的實施例中1 每--區塊包括兩個4 X 8 D C T係數矩陣，一矩陣包括和 係數’另一矩陣則包括差係數。V L解碼器1 1 5依|替-知技術’實施一可變長度的解碼程序，以產生D C T係數― 的運行位準對。平坦化運行位準電路1 2 0將運行位準（ run level pairs )對展開成個別的D C T係數。例如，如果 運行位準對序列包括（2 ，2 ) ，（ 4，1 )，平坦化的 表示式包括（〇 ，〇 ，2 ) ’ （ 0 ，0 ，0 ，p ，1 )。 非曲折連接次電路（u n z i g - z a g s u b c i r c u 11 ) 1 2 5接收一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — ! — — — — — — — — — * — I — ---1 訂·1111 — 11 (請先閱磧背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- A7 423240 ________B7_ _ 五、發明說明（6 ) 維的量子化係數表示式，並將其轉換成二維的表示式。 I / Q次電路在D C T係數上實施一逆量子化程序。逆加 權（IW)函式1 3 5 ，將編碼程序中已加權的係數逆向 加權。、、Specifications of Consumer- Used Digital VCRs Using 6.3mm Magnetic Tape HD Digital Conference ， (—九九四，十二月），第二十八頁2 8描述了一實施的 加權例子。 接著應用一逆離散餘弦轉換（I D C T ) 1 4 0 ，以 將D C T係數轉換成像素値。一旦產生像素値，實施去雜 亂程序1 4 5以產生完整的影像。次電路1 1 0、1 1 5 、120、 125、 130及145可以多種習知的方式 來實施，且在其後將不做進一步的討論。對於進一步的資 訊，可參考、、Specifications of Consumer-Used Digital VCRs Using 6,3mm Magnetic Tape^ , HD Digital Conference，（一九九四，十二月）。 如下將述及，已發展出一創新之結合逆加權（Ϊ W ) 及逆離散餘弦轉換的實施，用以在經濟的情況下’提供高 品質之減小尺寸的影像。如先前所述，本發明亦可應用於 圖1 b所示的通用型電腦。 在此實施例中，壓縮的影像經由輸入埠電路1 5 0接 收，其將資料傳送至處理器1 5 5 ，處理器1 5 5執行記 憶體1 6 0中的指令以執行前述的步驟，且在一些實施例 中，顯示器1 6 5顯示解碼的影像。 圖2爲一創新程序之實施例的簡單流程圖，用以依據 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 I I ! ----I--I ^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 423240 a? —- _ B7 五、發明說明（7) 本發明的技術解碼1 / 4尺寸的影像。此處所述的實施例 ’將逆加權（I W)及逆離散餘弦轉換結合成單一函式。 此優點在於可減少所需的乘法或計算次數。然而，此處所 述之程序的I W及I D C T亦可以串列的方式實施。 參考圖2 ’在步驟205中，一維（1D)水平四點 I W/ I D C T實施於較低半部四次，亦即此實施例之矩 陣中的四個係數。此程序圖示於圖3中。 矩陣3 0 0代表8 X 8的D CT係數方塊，其爲影像 的一部份，且其中X表示編碼的係數。矩陣3 0 〇的下標 從左至右、由上至下增加。具有較小下標的係數稱爲較低 的係數。而具有較大下標的係數稱爲較高的係數。方塊 3 ◦ 5代表實施四點I W/ I D C T後的區塊，如前述的 步驟2 0 5。參考區塊3 0 5 ，係數“ A “代表實施四點 1 W / I D C T後的係數。須注意的是，本實施例描述了 有關8 X 8的區塊；然亦可思及，此程序可應用至n X m 區塊上’其中η大於等於4，且m大於等於4。 圖4 a表示將四點I W/ I D C T應用至圖2步驟 2 0 5 的情形。I N 〇、I N 1、I N 2、I N 3、對應 至每一行 306、307、308、309 的位置 301 、3 0 2、3 0 3、3 0 4。此特殊之四點I W/ i D C T實施例係具體的指定以解碼一數位視頻影像，該 數位視頻影像依據說明書中所提出之，Specifications of Consumer- Used Digital VCRs Using 6.3 mm Magnetic Tape "，HD Digita! VCR Conference ， （ 1 9 9 4 ，十二月） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 裝--------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -10- 423240 五、發明說明（8 ) 的方式編碼。可相當明暸，所應用的四點I w/ I D C 丁 可依據所利用之特定的編碼程序而變化。 圖4 a所描述之IW/I DCT是以蝴蝶圖的方式表 示’其中C S i二c 〇 s i π / 1 6，斜線代表加法運算， 箭頭代表乘以- 1的運算，且沿著線上的數値代表乘以該 數値的運算例如，於圖4 a中，在階段4 1 0中，實施 於輸入I N 〇上的修正相當於I N 〇 + 4 C S 6 C S 4 * I N 2。在對應的階段4 1 1中，實施於I N 2上的修正 等於IN〇—IN2*4CS6CS4。再來通過有關輸 出0 (〇U T 〇 )的點，輸出〇等於I N 0 + I N 2 * 4CS6CS4+IN1*4CS7+IN3 氺 4CS5CS2 + CS4* (IN1*4CS7-IN3 *4CS5CS2)。 回到圖2 '在步驟2 1 0中，較高的半部之垂直方向 的係數，如4 ，被設爲0。此由圖3中的方塊3 1 0表示 。最好剩餘未處理的係數基本上不加以處理，以節省額外 的處理時間（如區塊3 0 5、3 1 0、3 1 5中的省略） 。在步驟2 1 5中，垂直地實施八點I W/ I D C T，並 顯示於區塊3 1 5中，其顯示實施八點I W / I D C 丁後 '以變數C所表示的係數成爲偶數座標的像素資料。本實 施例所實施的八點I W/ I D C T以圖4 b的蝴蝶圖表示 。可了解，運算的順序是可互換的；因而實施垂直的八點 I W / I D C T後，可實施水平的八點I W/ I D C T。 回到圖3 ，實施垂直八點I W / I D C T後，所產生 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • 1 I-----I--裝 i Ϊ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) =0 _ 1 •線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 423240 A7 __B7___ 五、發明說明（9 ) 的4 X 4影像，以區塊3 2 0表示，包含了影像的高品質 部份。此高品質影像以其上的最少程序來產生。因而實現 了實質的省時功效。圖5顯示了替代的實施例。圖5處理 一影像的表現’該影像由4 X 8的區塊所形成。4 X 8區塊 包括和D C T係數，並包括差D C T係數。4 X 8區塊的 使用定義於 '' Specifications of Consumer-Used Digital VCRs Using 6.3mm Magnetic Tape ^ , HD Digital VCR Conference， （ 1 9 9 4，十二月），第 27 及 84 頁。可 思及的是可以使用m X η維的區塊，其中m大於等於4 ’ η大於等於4。 步驟5 0 5中，產生每一和係數及對應之差係數的和 ，以獲得偶數欄的係數。參考圖6 ，區塊6 0 0及6 0 2 分別爲原本的和係數及差係數。區塊6 0 5顯示每一欄之 和係數與對應之差係數的和，如X 〇 + X 4 .，其中0代表 列，4代表列4。最好，爲了當之後四點I W/ I D C Τ 被應用時，實現進一步的省時功效，所以僅將較低半部的 和係數與差係數水平地相加。 在步驟5 1 0中，在較低半部實施一維水平四點I W / I D C Τ，在本實施例中爲四個係數。區塊6 1 0包含 在應用一維水平四點I W/ I D C Τ之後所修正的和係數 。最好，所使用的四點I W / I D C Τ相同於先前的程序 ，並由圖4 a的蝴蝶圖來表示。 在步驟5 1 5中，垂直地實施四次四點I W/ I D C T至區塊6 1 0中所表示的較低半部係數，以產生 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4視格（210 X 297公釐） [ I 1 —In - ----I--訂 I I ---I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 423240 A7 ___B7 五、發明說明（10) 顯示於區塊6 1 5中的像素資料（'' B 〃 ）。圖7顯不垂

直實施四點I W/ I d C T的一例。所應用的I W/ I D C T不同於之前所述之用於編碼的特定加權函數，因此兩 種4 X 8區塊區塊的表示式亦有些微的差異。 區塊6 2 0表示所產生之4 X 4影像部份的顯示部份 。步驟5 0 5、5 1 0及5 1 5並無先後順序的相互關係 。因而，例如，步驟5 1 0可在步驟5 0 5及5 1 5之前 執行。同樣的，步驟5 1 5可在步驟5 0 5及5 1 〇之前 執行。因此，順序可以改變。雖然如此，運算的順序影響 所需的計算次數。例如，如果步驟5 1 0在步驟5 0 5前 執行，水平I W/ I D C T有效地實施於和及差係數（如 八列資料），並使運算的次數加倍。 可將圖4 a 、4 b及圖7的蝴蝶圖以不同的方式表示 。圖8顯示一些範例。而且，依據蝴蝶圖之公式所執行的 運算可以一定的比例縮放。只要可前後一致的實施比例縮 放以維持輸出間的關係，則可將比例縮放置於任何的計算 階段。例如，可直接在每一輸出前或在輸入輸出間的共同 階段中加入比例因子。 圖2至圖8所述IW/I DCT程序可由圖9 a及圖 9 b的數學公式表示。例如，方程式9 0 5表示每一區塊 位置（X ，y )的計算，其中P ( X，y )爲該點的像素 ，Q ( h ，v )爲每一位置（h，v )之加權的D C T係 數。方程式9 0 5對應至實施於8 X 8區塊的I W/ I D C T程序，如圖2所述，其中，順序爲先做水平操作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公蜚） ---!裳-------—訂--------線 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 經濟部智慧財產局員Η消費合作杜印製 A7 B7__ 五、發明說明（11) $尊9 〇 6 (對應於如圖2中的步驟2 0 5 )，再做垂直 運算9 〇 7 (對應於如圖2中的步驟2 1 0、2 1 5 )。 方程式91〇代表另一以二維運算產生1/4影像的實施 ^ ’其中垂直運算9 1 1在水平運算9 1 2前實施。區塊 9 1 5定義了用以描述方程式9 〇 5、9 1 0的參數。 同樣地，圖9 b中，特別的方程式9 2 0及9 2 5代 表二維I W/ I D C T運算的實施例，其在圖5所述的程 $ Ψ寶施。在方程式9 2 0中，垂直運算9 2 1 (對應於 5中的步驟5 ◦ 5、5 1 5 )先於水平運算9 2 2 ( Μ於如圖5中的步驟5 1 0 )而實施，且在方程式 9 2 5中，水平運算9 2 6 (對應於如步驟5 0 5、 5 1 5 )先於垂直運算9 2 7 (對應於如步驟5 1 0 )而 實施。實施例描述了一維I W / I D C Τ的實行（亦即， …'水平IW/IDCT及一垂直IW/IDCT)。然而 ’如圖9 a及9 b所述，可思及，I W/ I D C T亦可以 〜維的方式實施。 一替代之用以解碼1 / 1 6影像的實施例顯示於圖 1 〇中。此處所述的實施例，將逆加權（I W )及逆離散 餘弦轉換結合成單一函式。此優點在於可減少所需的乘法 或:計算次數。然而，此處所述之程序的I W及I D C T亦 4以串列的方式實施。 圖1 0描述實施至8 X 8區塊之程序的實施。本實施 例描述了有關8 X 8區塊的程序；然亦可思及，此程序可 應用至η X m區塊，其中n大於等於2 ，且m大於等於2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 x 297公釐） I I I-----裝 - ------訂 *--------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -14- A7 B7 423240 五、發明說明（12) 〇 參考圖1 0 ’在步驟1 〇 〇 5中，一維二點I W/ <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I D C T在水平方向實施於下部的兩個係數。 參考圖11，區塊11Q0代表DCT係數之8X8 區塊的一例。區塊1 1 〇 〇的下標從左至右、從上至下的 增加。具有較小下標的係數稱爲較低的係數。而具有較大 下標的係數稱爲較高的係數。在步驟1 〇 〇 5實施二點 IW/I DCT後’區塊1 1 05顯示區塊中的係數 〃。區塊中未顯示的係數表示該係數並沒有經過步驟 1005的IW/IDCT處理：因此最好是在其後的運 算中，忽略這些係數而不加以處理，以節省處理的時間。 爲了簡化的目的，未處理的係數從圖1 1中移除。 回到步驟1 0 1 0的圖1 0，實施垂直二點I W/ I D C T至較低的兩個係數。圖3的區塊1 1 1 0中，顯 示了由此運算所產生之結果的像素資料（Λ B 〃 ）。區塊 1 1 1 5表示所產生的影像部份。且須了解，運算的順序 是可交換的，其中步驟1 〇 1 〇可在步驟1 〇 〇 5前實施 〇 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印制农 藉由圖1 2的蝴蝶圖，來描述一使用二點I W/ I D C Τ的實施例。此種圖的表示方式爲熟悉相關技術之 人士所習知，因而在此不再做介紹。然而，斜線表示加法 運算，且箭頭表示乘以- 1的運算。而且，沿著線上的數 値，如8 C S 4 C S 2 C S 7 ，代表乘以該數値的運算， 如圖中所示以I Ν1乘上該數値。此外，CSm=c 〇 s 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21CU 297公釐） -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 423240 a7 ___B7____ 五、發明說明（13 ) (rn / 1 6 );因而，例如，0 U T 〇 二 I N 〇 + I N 1 *8CS4CS2CS7，其中CSm=cos (m/ 16)。同樣地，OUT1的結果爲IN〇— INI* 8CS4CS2CS7。可以多種方式來表示蝴蝶圖，以 傳送所實施的最後運算。此外，運算可做比例縮放。例如 ，可使用共同因子將輸入比例縮放，或是將輸出縮放。另 外，可沿著輸入輸出間的運算線來縮放數値，例如，只要 比例縮放可維持輸出間的相互一致性，可在一些共同的運 算階段中做縮放。 在一替代的實施例中，係數係由兩個4 X 8之和及差 炬陣的係數來表示，其中第一矩陣包含有和係數，而第二 矩陣包含的差係數。4 X 8區塊的使用定義於 '、Specifications of Consumer- Used Digital VCRs Using 6.3mm Magnetic Tape ^ , HD Digital VCR Conference > ( 1994 ，十二月），第27及84頁。可思及的是可以 使用m X η維的區塊，其中ιώ大於等於2 ，η大於等於2 〇 參考圖1 3說明解碼1 / 1 6編碼影像的程序。在步 驟1 3 0 5中，實施一維水平二點I W / I I〕C Τ。 圖1 4中，區塊6 0 0 ，6 0 1描述雨個4 X 8矩陣中 的編碼和及差係數。區塊1 4 0 5及1 4 0 6表示，在水 平方向實施一維二點I W / I D C Τ運算後，含有'' A # 係數的矩陣。接著，在圖1 3中的步驟1 3 1 0中，一維 垂直二點I W/ I D C 丁在垂直方向上實施於兩個較低的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---— — — — — — — — — — » ---.J ---訂- —I! — !* {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 423240 at _____B7 _ 五、發明說明（14) 和係數。在垂直的實施一維二點I w / I D C T後，區塊 1 41 〇顯示出像素資料（）。四像素資料爲影像 的一部份，其可用以在螢幕上繪出其後的視頻影像。步驟 1 3 〇 5及1 3 1 0可互換’亦即步驟1 3 1 0可在步驟 1 3 〇 5前實施。 藉由圖1 2的蝴蝶圖，來描述一使用二點I w/ i D c T於步驟1 3 0 5的實施例。而在步驟1 3 1 ◦中 實施二點I W/ I D C Τ的一例，則顯示於圖1 5的蝴蝶 圖中。如先前所述，可以多種方式來表示蝴蝶圖，以傳送 所實施的最後計算。此外，只要比例縮放可維持輸出間的 相互一致性，可在計算中做比例縮放。 圖1 0及圖1 3的程序描述了實施一維I w/ I D C Τ運算或程序的實施例。圖1 0至圖1 5所述的 IW/I DCT程序可藉由圖1 6 a及圖1 6 b的數學公 式來表示。例如，公式1 6 0 5描述了每一位置（X，y )的計算，其中p ( X，y )爲該位置的像素’而Q ( h ’ v )爲每一位置（h，v )的加權D C T係數。公式 1 6 0 5的實施順序係先實行水平運算1 6 〇 6 ，再實行 垂直運算1607。公式810形成了類似的計算’其中 垂直運算1 6 1 1在水平運算1 6 1 2前實行。區塊 1 6 1 5中的數値描繪出公式1 6 0 5及1 6 1 0中所使 用的參數。同樣地，圖1 6 b描述了對兩個4 X 8區塊實施 1 / 1 6尺寸解碼的情形=在公式1 6 2 5中’水平運算 1 6 2 6在垂直運算1 6 2 7前實施，且在公式1 6 3 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I --1 ----- I ^ --------111^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17- A7 B7 423240 五、發明說明（15) 中，垂直運算1 6 3 1在水平運算1 6 3 2前實施。區塊 1 6 3 5定義了使用於公式1 6 2 5及1 6 3 0的參數。 所述的實施例應用了一維I W/ I D C T s (亦即， 水平IW/IDCT及垂直IW/IDCT)。然而，可 思及I W/ I D C T s以可應用至二維的情形。 本發明已結合較佳實施例作一淸楚的說明。明顯的， 依照之前的敘述，可使熟悉相關技術之人士明暸各種替代 、改良、變化及使用。 I ----I -裳---I--1— 訂 -------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18-

Claims (1)

1. Α8 m C8 D8 4：23240 六、申請專利範圍 1 .—種對編碼的數位影像實施1 / 1 6尺开解碼的 方法，包括步驟： 實施1 0 0 5 —水平二點逆加權函數及逆離散餘弦轉 換至一係數輸入區塊之較低四分之一方塊以產生第二區塊 ;及 實施1 0 1 0 —垂直二點逆加權函數及逆離散餘弦轉 換至第二區塊之較低四分之一方塊 2 ·如申請專利範圍第1項的方法，其中輸入區塊包 括m X η矩陣，其中m爲2，η爲2 ，並實施水平二點逆 加權函數及逆離散餘弦轉換至較低頻率係數的兩列。 3 ·如申請專利範圍第1項的方法，其中輸入區塊包 活m X η矩陣，其中id爲2，η爲2，並實施垂直二點逆 加權函數及逆離散餘弦轉換至較低頻率係數的兩行- 4 ·如申請專利範圍第1項的方法，其中實施水平及 垂直二點逆加權函數及逆離散餘弦轉換的步驟包括實施以 下的函數： ---------^------.11------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   種對編碼的數位影像實施1 / 1 6尺寸解碼的 Kift尺度適用中國國家橒宰（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 423240 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 方法，包括步驟： 實施1 0 0 5 —垂直二點逆加權函數及逆離散餘弦轉 換至-·係數輸入區塊之較低四分之一方塊以產生第二區塊 :及 實施1 0 1 0 —水平二點逆加權函數及逆離散餘弦轉 換至第二區塊之較低四分之一方塊。 6 ·如申請專利範圍第5項的方法，其中實施水平二 點逆加權函數及逆離散餘弦轉換的步驟包括實施以下的函 數：

   ---------梦------ΐτ------ii (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經术部智.¾財是：工消合作社卬突 7 .如申請專利範圍蒐S填象方法」茸中輸入區塊包 括兩個和及差係數之η X 4矩陣，且實施垂直二點逆加權 函數及逆離散餘弦轉換的步驟包括實施以下的函數： 各纸汍尺度適用中圃國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -20- 423240 ABCD 六、申請專利範圍

   8 . —種對編碼的數位影像實施1 / 1 6尺寸解碼的 系統 1 1 0、1 1 5、1 2 0、1 2 5、1 3 0、1 3 5 、1 4 0包括一逆加權函數次電路及逆離散餘弦轉換電路 ’該電路被規劃以實施水平二點逆加權函數及逆離散餘弦 轉換至一係數輸入區塊之較低四分之一方塊以產生第二區 塊，該電路進一步被規劃以實施一垂直二點逆加權函數及 逆離散餘弦轉換至第二區塊以產生尺寸爲輸入區塊之1 / 1 6的區塊。 9 .如申請專利範圍第8項的系統’其中輸入區塊包 括m X η矩陣，其中ιη爲2，η爲2 ，並實施水平二點逆 加權函數及逆離散餘弦轉換至較低頻率係數的兩列。 1 0 ·如申請專利範圍第8項的系統’其中輸入區塊 包括m X η矩陣，其中m爲2 ，η爲2，並實施垂直二點 逆加權函數及逆離散餘弦轉換至較高頻率係數的兩行。 1 1 如申請專利範圍第8項的系統，其中水平及垂 直二點逆加權函數及逆離散餘弦轉換包括以下的函數： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f) 裝. ,1Τ 木纸张尺度適用巾國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨〇>< 297公釐）.21 - 423240 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍

   1 2 . —種對編碼的數位影像實施1 / 1 6尺寸解碼 的系統 I 1 0、1 1 5、1 2 0、1 2 5、1 3 0、 1 3 5、1 4 0包括一逆加權函數次電路及逆離散餘弦轉 換電路，該電路被規劃以實施垂直二點逆加權函數及逆離 散餘弦轉換至一係數輸入區塊之較低四分之一方塊以產生 第二區塊，該電路進一步被規劃以實施一水平二點逆加權 函數及逆離散餘弦轉換至第二區塊以產生尺寸爲輸入區塊 之1 / 1 6的區塊。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項的莴統，其中輸入區 塊包括兩個和及差係數之m X η矩陣，其中m爲2 ，η爲 2，且水平二點逆加權函數及逆離散餘弦轉換包括以下的 函數： ----------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本莨) 本吒β尺度適用中國國家標準（CNS )六4規格（210X297公釐） -22- Α8 Β8 C8 D8 423240 六、申請專利範圍

   1 4 .如申請專利範圍第1 3項的系統，其中輸入區 塊包括兩個和及差係數之m X η矩陣，其中m爲2 ，η爲 2 ，且垂直二點逆加權函數及逆離散餘弦轉換包括以下的 函數： ί靖先閱讀背面之a項再填寫本頁>

   1 5 .—種電腦可讀取媒體1 6 0，包括可執行的指 令’當其執行於一處理系統1 5 5時，對編碼的數位影像 實施1/4尺寸解碼，包括： 實施水平二點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至一係數 輸入區塊之較低四分之一方塊以產生第二區塊；及 實施垂直二點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至第二區 本呔张疋度適用中國國家標準（CNS ) A4坭格（2!〇χ297公釐） -23- 423240 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 實施水平一點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至第二區 塊之較低四分之一方塊 ~ 2 0 .如申請專利範圍第1 9項的電腦可讀取媒體， 其中輸入區塊包括兩個和及差係數的mx η矩陣，其中m 爲2，η爲2，並執行一指令以實施水平二點逆加權函數 及逆離散餘弦轉換至較低頻率係數的兩列。 2 1 .如申請專利範圍第1 9項的電腦可讀取媒體， 其中輸入區塊包括兩個和及差係數的m X η矩陣，其中m 爲2 ，η爲2，並執行一指令以實施垂直二點逆加權函數 及逆離散餘弦轉換至和及差係數之和的兩列。 2 2 .如申請專利範圍第]9項的電腦可讀取媒I， 其中輸入區塊包括兩個和及差係數的m X η矩陣，其中m 爲2，η爲2，且實施水平二點逆加權函數及逆離散餘弦 轉換的指令包括以下的函數：

   2 3 .如申請專利範圍第1 9項的電腦可讀取媒體’ 其中輸入區塊包括兩個和及差係數的m χ η矩陣’其中m 爲2，11爲2 ，且實施垂直二點逆加權函數及逆離散餘弦 本紙张尺度適國國家標嗥（CNS M4規格（210X297公釐） -25- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本莨) -裝· 訂 線 Λ8 B8 C8 D8 423240 六、申請專利乾圍 轉換的指令包括以下的函數：

   2 4 · —種對編碼的數位影像實施1 / 4尺寸解5馬@ 方法，包括步驟： 實施2 0 5 —水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換 (D C T )至一係數輸入區塊之較低半部以產生第二區塊 設定2 1 0第二區塊的較高半部爲〇 ;及 實施2 1 5 —垂直八點逆加權函數及逆離散餘弦轉換 至第二區塊；及 取得作爲輸出的偶數行以產生尺寸爲輸入區塊之1 / 4的區塊。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項的方法，其中輸入區 塊包括m X η矩陣，η爲4，m爲4，並實施水平四點逆 加權函數，及逆離散餘弦轉換至較低頻率係數的四列。 2 6 .如申請專利範圍第4項的方法，其中輸入區 塊包括m X η矩陣，且η爲8，m爲4，設定步驟將較高 之頻率係數的四列設定爲◦。 ¾1 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） -26- 423240 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 7 .如申請專利範圍第2 4項的方法，其中實施水 平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換的步驟包括實施以下 的函數

   OUTJ 2 8 ·如申請專利範圍第2 4項的方法，其中實施垂 直八點逆加權函數及逆離散餘弦轉換的步驟包括實施以下 的函數：

   OUTO OUTI 0UT3 0UT2 衣紙張尺度適用中國國家標华（CNS ) ΛΊ規格（210Χ 297公釐） ---------^------ΐτ------i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -27- 423240 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 9 . —種對編碼的數位影像實施1 / 4尺寸解碼的 方法，包括步驟： 設定輸入區塊的較高半部爲0 ; 實施垂直八點逆加權函數及逆離散餘弦轉換以產生第 一區塊， 實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至第二係 數區塊之較低半部；及 取得作爲輸出的偶數行以產生尺寸爲輸入區塊之1 / 4的區塊。 3 0 · —種對編碼的數位默俛實施1 / 4尺寸解碼的 方法，包括步驟： 實施5 1 0 —水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換 至一和及差係數輸入區塊之較低半部以產生第二區塊； 產生和差係數之和以產生第三區塊；及 實施5 1 5 —垂直四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換 至第三個第二區塊。 3 1 .如申請專利範圍第3 0項的方法，其中輸入區 塊包括兩個m X η矩陣，其中η爲4，m爲4，並實施水 平四點逆加權函數，及逆離散餘弦轉換至較低之頻率係數 的四列。 3 2 .如申請專利範圍第3 0項的方法，其中輸入區 塊包括兩個m X η矩陣，其中η爲4，m爲4，並實施垂 直四點逆加權函數，及逆離散餘弦轉換至和及差係數之和 的四列。 ---------裝------1T------0 (請先閱讀背面之注^-項再填寫本頁) 經濟.部贫达5:足q-k工消费合作社印ft't-K 衣纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -28- 123240 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 3 ·如申請專利範P第3 0項的方法，其中實施水 平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換的步驟包括實施以下 的函數：

   3 4 ·如申請專利範圍第3 0項的方法，其中實施垂 直八點逆加權函數及逆離散餘弦轉換的步驟包括實施以下 的函數： 經濟部irft!H/t/.;:w工消CH合作社卬製

   OUTO OUT3 OUT2 OlfTI ---------裝 訂· 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 未紙张尺度適用中國國家橾隼（〇奶>八4規格（210乂 297公釐） -29- 423240 Μ C8 D8 六、申請專利範圍 3 5 .—種對編碼的數位|復農^施1 / 4尺寸解碼的 方法1包括步驟： 產生515和差係數之和以產生第二區塊； 實施5 1 0 —水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換 至和及差係數之第二區塊的較低半部以產生第三區塊：及 實施5 1 5 —垂直四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換 至第三區塊。 3 6 .—種對編碼的數位影像實施1 / 4尺寸解碼的 系統 110' 115 、120、125、130、135 、1 4 0包括一逆加權函數次電路及逆離散餘弦轉換電路 ，該電路被規劃以實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦 轉換至一係數輸入區塊之較低半部以產生第二區塊，該電 路進一步被規劃以實施一垂直八點逆加權函數及逆離散餘 弦轉換至第二區塊以產生第三區塊，其中第二區塊的較高 半部被設爲0 ，並使用第三區塊的偶數行作爲輸出，來產 生尺寸爲輸入區塊之1 / 4的區塊。 3 7 ·如申請專利範圍第3 6項的系統，其中輸入區 塊包括mx η矩陣，且η爲4，m亦爲4，且第二區塊中 的較高頻率係數的四列被設爲0。 3 8 .如申請專利範圍第3 6項的系統，其中水平四 點逆加權函數及逆離散餘弦轉換包括以下的函數： 木紙張尺度適用中國國家#準（CNS Μ4規格（210X 297公釐）_ 3〇 _ ---------装------、玎------^ (請先閲靖背面之注意事項再填寫本f) 323240 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍

   3 9 .如申請專利範圍第3 6項的系統，其中垂直八 點逆加權函數及逆離散餘弦轉換包括以下的函數： 經濟部智^財是^矜工消货合作社印製

   OUTI OUT3 OUT2 OUTO 4 0 · —種對編碼的數位影像實旆1 / 4尺寸解碼的 系統 110、115、120、125、130、135 、140包括一逆加權函數次電路及逆離散餘弦轉換電路 ，該電路被規劃以實施垂直八點逆加權函數及逆離散餘弦 木紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X m公釐） -31 - ---------^------訂------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 423240 Μίη部智总!,i是：工""合作社印災 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 轉換至一輸入區塊以產生第二區塊，其中輸入區塊的較高 半部被設爲〇 ，且該電路進一步被規劃以實施一水平四點 逆加權函數及逆離散餘弦轉換至係數輸入區塊的較低半部 以產生第三區塊，其中第三區塊的偶數行被使用於輸出以 產生尺寸爲輸入區塊之1 / 4的區塊。 4 1 一種對編碼的數位影像實施1 / 4尺寸解碼的 系統 110、115、120、125、130、135 、1 4 0包括一逆加權函數次電路及逆離散餘弦轉換電路 ，該電路被規劃以實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦 轉換至一和及差係數之輸入區塊的較低半部以產生第二區 塊，並實施一垂直四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至一 包括和及差係數之和的區塊。 4 2 ·如申請專利範圍第4 1項的系統，其中輸入區 塊包括兩個m X η矩陣，m爲4 1 η亦爲4 ，且實施水平 四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至較低頻率係數的四列 〇 4 3 .如申請專利範圍第4 1項的系統，其中輸入區 塊包括兩個mx η矩陣，m爲4，η亦爲4，且實施垂直 四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至和及差係數之和的四 4 4 .如申請專利範圍第4 1項的系統，其中水平四 點逆加權函數及逆離散餘弦轉換包括以下的函數： ---------^------1Τ------^ {請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 衣紙乐尺度適用中國國家標嗥（CNS ) Ad規格（210X297公嫠） -32- ο 4 2 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範園

   4 5 .如申請專利範圍第4 1項的系.統，i中垂直八 點逆加權函數及逆離散餘弦轉換包括以下的函數：

   ---------襄------iT------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部暫^財1^9工消費合作社印災

   4 6 .—種對編碼的數位影像實施1 / 4尺寸解碼的 系統110、 115、 120、 125、 130、 135 、1 4 0包括一逆加權函數次電路及逆離散餘弦轉換電路 ，該電路被規劃以實施垂直四點逆加權函數及逆離散餘弦 本纸張足度逋用申國國家標準（CNS } A4現格（2丨0乂297公釐） -33 - A8 B8 C8 D8 123240 六、申請專利範圍 轉換至一包括和及差係數之和的區塊以產生第二區塊，並 實施逆加禪函數及逆離散餘弦轉換至第二區塊的較低半部 0 4 7 . —種電腦可讀取媒體1 6 0，包括可執行的指 令，當其執行於一處理系統1 5 5時，對編碼的數位影像 實施1 / 4尺寸解碼，包括： 實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至一係數 輸入區塊之較低半部以產生第二區塊； 設定第二區塊的較高半部爲0 ; 實施垂直八點逆加權函數及逆離散餘弦轉換（D C T )至第二區塊：及 取得作爲輸出的偶數行以產生尺寸爲輸入區塊之1 / 4的區塊。 4 8 .如申請專利範圍第4 7項的電腦可讀取媒體， 其中輸入區塊包括m X η矩陣，其中m爲4 ，η爲4 ，並 實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至較低頻率係 數的四列。 4 9 .如申請專利範圍第4 8項的電腦可讀取媒體， 其中輸入區塊包括mx η矩陣’其中in爲4 ，η爲4 ,並 執行一指令以設定較高頻率係數的四列爲〇。 5 ◦.如申請專利範圍第4 8項的電腦可讀取媒贈， 其中實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換的指令包 括以下的函數： 本、.¾¾尺度適用中國國家榡準{ CNS ) Α4規格（210X297公釐 裝 訂->!線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -34- 423240 A8 BS C8 D8 六、申請專利範圍

   5 1 ·如申請專利範圍第4 8項的電腦可讀取媒體， 其中實施垂直八點逆加權函數及逆離散餘弦轉換的指令包 括以下的函數：

   5 2 .—種電腦可讀取媒體丨6 0，包括可執行的指 令，當其執行於一處理系統1 5 5時，對編碼的數位影像 實施1 / 4尺寸解碼’包括： 本紙ίϋ尺度遍用中國圃家標荜（CNS > M規格（210x297公釐） -35- ---------#------,玎------,41 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) ABCD 423240 六、申請專利範圍 設定輸入區塊的較高半部爲〇 ; 實施垂直八點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至第二區 塊； 實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至第二係 數區塊的較低半部；及 取得作爲輸出的偶數行以產生尺寸爲輸入區塊之1 / 4的區塊。 5 3 . —種電腦可讀取媒體Λ 6 0，包括可執行的指 令’當其執行於一處理系統1 5 5時，對編碼的數位影像 實施1 / 4尺寸解碼，包括： 實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至和及差 係數之輸入區塊的較低半部以產生第二區塊； 產生和及差係數之和以產生第三區塊；及 _ 實施垂直四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至第三區 塊。 5 4 ·如申請專利範圍第5 3項的電腦可讀取媒體， 其中輸入區塊包括兩個4 X 8矩陣，並執行一指令以實施 水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至較低頻率係數的 四列。 5 5 ·如申請專利範圍第5 3項的電腦可讀取媒體， 其中輸入區塊包括雨個4 X 8矩陣，並執行一指令以實施 垂直四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至和及差係數之和 的四列。 5 6 ·如申請專利範圍第5 3項的電腦可讀取媒體， ---------^------、u------ii (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經"'部"'^时-^^工消骨合作社印焚 本紙张度適用中國國家梂CNS )八4规格（210X 297公着） 36 - 423240 A8 m C8 D8 六、申請專利範圍 令，當其執行於一處理系統1 5 5時，對編碼的數位影像 實施1 / 4尺寸解碼，包括： i 產生和及差係數之和以產生第二區塊； 實施垂直四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至第二區 塊以產生第三區塊；及 實施水平四點逆加權函數及逆離散餘弦轉換至和及差 係數之第三區塊的較低半部。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智总时"局Π工消骨合作社卬製 木纸乐尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2丨0X297公釐） -38-