[发明专利]用于执行数据变换的设备和方法

说明书

分案申请的相关信息

本申请为发明名称为“用于执行数据变换的设备和方法”的原中国发明专利申请的分案申请。原申请的申请号为200780002055.4；原申请的申请日为2007年1月11日；原发明专利申请案的优先权日为2006年1月11日。

35U.S.C.§119项下的优先权请求

本申请案请求对2006年1月11日提出申请且标题为“换算离散余弦变换(DOT)及反离散余弦变换(IDCT)的有效无乘法实施方案(Efficient Multiplication-Free Implementations of Scaled Discrete Cosine Transform(DOT)and Inverse Discrete Cosine Transform(IDCT))”的第60/758,464号临时美国申请案的优先权，所述临时美国申请案受让予本发明的受让人且以引用的方式并入本文中。

技术领域

本揭示内容大体来说涉及处理，且更具体来说涉及用于对数据执行变换的技术。背景技术

通常使用变换来将数据从一个域转换到另一域。举例来说，通常使用离散余弦变换(DCT)来将数据从空间域变换到频域，而通常使用反离散余弦变换(IDCT)来将数据从频域变换到空间域。DCT广泛用于图像/视频压缩以空间解相关图像或视频帧中的图像元素(像素)的块。所得变换系数的相互依赖性通常非常小，此使得这些系数更适于量化及编码。DCT也展示能量集中性质，其是将像素块的大部分能量映射到仅几个(通常低阶)变换系数的能力。此能量集中性质可简化编码算法的设计。

可对大量数据执行变换，例如DCT及IDCT。因此，希望尽可能有效地执行变换。此外，希望使用简单硬件执行变换的计算以降低成本及复杂性。

因此，所属技术领域需要对数据有效执行变换的技术。

发明内容

本文说明一种用于对数据有效执行变换的技术。根据一方面，一种设备执行第一群组至少一个数据值与第一群组至少一个有理二进常数的乘法，所述第一群组至少一个有理二进常数近似用第一共用因数换算的第一群组至少一个无理常数。所述设备进一步执行第二群组至少一个数据值与第二群组至少一个有理二进常数的乘法，所述第二群组至少一个有理二进常数近似用第二共用因数换算的第二群组至少一个无理常数。每一有理二进常数是具有二进分母的有理数。所述第一与第二群组至少一个数据值具有不同大小。举例来说，所述第一群组可包括两个数据值，而所述第二群组可包括四个数据值。

根据另一方面，一种设备执行至少一个数据值与至少一个有理二进常数的乘法，所述至少一个有理二进常数近似用共用因数换算的至少一个无理常数。基于所述至少一个数据值与所述至少一个有理二进常数的所述乘法的逻辑及算术运算的数量选择所述共用因数。所述逻辑及算术运算可由移位、减法及加法运算组成。可进一步基于结果的精确性来选择所述共用因数。

下文进一步详细说明本揭示内容的各个方面及特征。

附图说明

图1显示8点IDCT的流程图。

图2显示8点DCT的流程图。

图3显示使用共用因数的8点IDCT的流程图。

图4显示使用共用因数的8点DCT的流程图。

图5显示存储与不同有理二进常数值的乘法的运算数量的查找表。

图6显示二维(2D)IDCT的方块图。

图7显示图像/视频编码及解码系统的方块图。

图8显示编码系统的方块图。

图9显示解码系统的方块图。

具体实施方式

本文所说明的技术可用于各种类型的变换，例如DCT、IDCT、离散傅立叶变换(DFT)、反DFT(IDFT)、调制重迭变换(MLT)、反MLT、经调制的复重叠变换(MCLT)、反MCLT等。所述技术也可用于各种应用，例如图像、视频及音频处理、通信、计算、数据联网、数据存储、绘图等。大体来说，所述技术可用于使用变换的任何应用。为清晰起见，下文针对通常用于图像及视频处理的DCT具IDCT来说明所述技术。

可如下式定义类型II的一维(1D)N点DCT及1DN点IDCT：