[发明专利]离散余弦变换的控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码技术，特别涉及一种离散余弦变换(Discrete CosineTransform，DCT)的控制方法、以及一种实现DCT的装置。

背景技术

DCT系数是由视频图像数据中亮度(Y)分量计算得到的频率数据，用于表征视频图像数据的光照强度变化情形。如图1所示，每个DCT系数为一个8×8的矩阵，8列元素从左到右依次对应水平方向上逐渐升高的光照强度变化频率，8行元素从上至下依次对应竖直方向上逐渐升高的光照强度变化频率，在每个8×8的矩阵中，第一行第一列的元素为1个直流(DC)分量(如图1中阴影块所示)，其对应水平方向和竖直方向最低的光照强度变化频率，而其余63个元素均为交流(AC)分量(如图1中空白块所示)。

其中，水平方向上逐渐升高的光照强度变化频率所导致的黑白像素分布状态，由图2a～图2d顺序示出；竖直方向上逐渐升高的光照强度变化频率所导致的黑白像素分布状态，由图3a～图3d顺序示出。

对于普通常见的场景，63个AC分量中的高频AC分量一般较弱；另外，人的视觉特性决定了人眼对高频的成分敏感度较低。因此，对于现有技术通常会对63个AC分量采取一些措施来去除或大幅减弱高频AC分量，而不会导致被人眼察觉。

例如，利用量化表对8×8矩阵的DCT系数进行量化处理，该量化表中对应高频AC分量的量化系数都比较大，那么，经量化后的8×8矩阵DCT系数中，63个AC分量中的高频AC分量的取值就会多数为0、甚至全部等于0，假定8×8矩阵中最后1行、最后1列的最高频AC分量为40，其对应的量化系数为99，则在量化完之后该AC分量的取值会变为40/99＝0.404，四舍五入取整后即变为0。

此后，再对量化后的DCT系数B₁₁～B₈₈进行编码后即可传输。

在编码过程中，对于1个DC分量可以按照预设的DC分量哈夫曼表进行编码，而对于63个AC分量，则依据预设的AC分量哈夫曼表、并从DC分量开始按照之字形扫描顺序依次进行编码，即从最低频AC分量开始扫描至最高频的AC分量结束，如图4所示，折线箭头表示之字形扫描路径，而表示AC分量的空白块中的序号，则标识了该AC分量在之字形扫描中的顺序，当然，图4所示的之字形扫描仅仅是举例说明，现有技术中还可以采用其他方式。

按照之字形扫描顺序对63个AC分量编码的流程如图5所示：

步骤500，设置参数K，用于表示当前扫描到的AC分量顺序、并设置K的初始值为0；设置参数R，用于表示连续扫描到但未进行编码的取值为0的AC分量个数、并设置R的初始值为0。

步骤501，扫描到下一个AC分量，令K＝K+1。

步骤502，判断第K个AC分量的取值ZZ(K)是否为0，如果是，则执行步骤503，否则执行步骤506。

步骤503，判断当前扫描到的取值为0的AC分量是否为最后一个、即K是否等于63，如果是，则执行步骤505，否则执行步骤504。

步骤504，暂不对当前扫描到的取值为0的AC分量进行编码，并对连续扫描到但未进行编码的取值为0的AC分量个数进行累加，令R＝R+1，然后返回至步骤501。

步骤505，按照之字形扫描的最后一个AC分量的取值为0，即63个AC分量是以取值为0的AC分量为结尾，按照AC分量哈夫曼表，在最后1个AC分量的取值为0时，只要最后一个AC分量之前的连续若干AC分量的取值也均为0，则将结尾处连续的所有取值为0的AC分量统一编码为1个块结束(End Of Block，EOB)码字，然后结束流程。

假设，63个AC分量中，最后6个AC分量的取值顺序为：非零的任意值、0、0、0、0、0，则末尾处连续出现的5个0编码为1个EOB码字。

步骤506，当前扫描到的AC分量取值ZZ(K)为非零值，判断该取值非零的AC分量之前是否有多于15个连续的取值为0的AC分量未进行编码，即R是否大于15，如果是，则执行步骤507，否则执行步骤508。

步骤507，按照AC分量哈夫曼表，将连续16个取值为0的AC分量统一编码为1个零持续长度(Zero Run Length，ZRL)码字，并从记录的连续扫描到但未进行编码的取值为0的AC分量个数减去16，即令R＝R-16，然后返回步骤506循环操作、直至取值非零的AC分量之前的连续取值为0的AC分量个数不足16个。