[发明专利]一种HEVC标准中8×8DCT变换的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于数字视频信号编解码技术领域，针对HEVC视频标准，具体为一种HEVC(High Efficiency Video Coding)标准中8×8DCT(discrete cosine transform)变换的实现方法。

背景技术

HEVC(High efficiency video coding)是由国际电信组织（ITU）和运动图像专家组（MPEG）联合制定而成的最新国际视频编码标准。相对于旧的H.264标准，HEVC具有更高的压缩效率，更适合超高分辨率视频的编码，但其计算量与复杂度也剧增，以标准中的DCT变换为例，H.264标准采用4×4以及8×8的DCT变换矩阵，而HEVC则采用4×4、8×8、16×16以及32×32的变换矩阵，这大大增加了硬件实现的复杂度；然而通过对矩阵进行适当分解，可以有效降低计算复杂度，提高计算速度以及减小硬件开销。

发明内容

 为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种HEVC标准中8×8DCT变换的实现方法，其可以有效降低计算复杂度，提高计算速度以及减小硬件开销。

本发明提出的方法具体描述如下：

HEVC中8×8DCT的变换过程如下式所示：                                                。这是一个二维离散整数余弦变换，其中，F为输入8×8矩阵，f为输出8×8矩阵，A为常数8×8矩阵，A^T为A的转置矩阵。A的具体数值如下：

通过进行两次一维离散整数余弦变换来实现二维离散整数余弦变换，过程如下。

又可以写成另一种形式：，那么可以用如下过程来计算：

                                                                                                              （1）

                                                                                                                  （2）

                                                                                                             （3）

                                                                                                                   （4）

       上述计算中，式（1）和式（3）计算过程相同，式（2）和式（4）对矩阵进行了转置操作。图1描述了上述计算过程的整体框图。

对于式（1）和式（3）所述的一维矩阵运算，通过将常数矩阵分解为稀疏矩阵相乘和相加的形式，得到一种实现方法，可以提高一维矩阵运算的计算速度和减低其计算复杂度；

为方便进行说明，现将式（1）、式（3）写成的形式，为8×8矩阵，包含64个元素，记为,，同样，也为8×8矩阵，包含64个元素，记为,。

的计算可以以的列为单位进行，即

          （5）

本发明中，可以进行如下分解：

                                                                                        （6）

其中：

  

        

和还可以进行进一步分解：

            （7）

可以分解为

                                                                                                              （8）

其中：

     （9）            （10）

而可以进一步分解，