[发明专利]基于高效视频编码标准的离散余弦变换实现方法

摘要

一种基于高效视频编码标准的离散余弦变换实现方法，具体实现步骤如下：(1)获得图像残差像素；(2)读取残差像素矩阵；(3)读取任意一行像素值；(4)32点蝶形变换；(5)16点蝶形变换；(6)8点蝶形变换；(7)4点离散余弦变换；(8)调整像素值顺序；(9)判断是否最后一行；(10)二维离散余弦变换；(11)判断是否最后一个矩阵；(12)输出码流。本发明能够有效克服现有技术中离散余弦变换实现方法硬件开销较大的问题，减小了编码过程中的硬件开销，使得图像能够得到很好的压缩。

主权项

1.一种基于高效视频编码标准的离散余弦变换实现方法，包括如下步骤：(1)获得待编码图像的残差像素：按照高效视频编码标准，对输入的一帧待编码图像，进行粗选和预测，得到残差像素；(2)读取残差像素矩阵：从待编码图像的残差像素中任意读取一个32×32大小残差像素矩阵；(3)从残差像素矩阵中任意读取一行全部像素值；(4)获得32点蝶形变换的处理数据：将所读取行的全部像素值首尾依次相加，得到32点蝶形变换的前16个处理数据，再将所读取行的全部像素值首尾依次相减，得到32点蝶形变换的后16个处理数据；(5)获得32点离散余弦变换后16个像素值：(5a)利用32点离散余弦变换矩阵分解公式，将32点离散余弦变换系数矩阵分解为32点蝶形变换矩阵、32点分解矩阵和32点换序矩阵三个矩阵；(5b)将后16个处理数据与32点分解矩阵中右下角16×16大小的系数矩阵相乘，得到32点离散余弦变换的后16个像素值；(6)获得16点蝶形变换的处理数据：将前16个处理数据首尾依次相加，得到16点蝶形变换的前8个处理数据，再将前16个处理数据首尾依次相减，得到16点蝶形变换的后8个处理数据；(7)获得16点离散余弦变换后8个像素值：(7a)利用16点离散余弦变换矩阵分解公式，将16点离散余弦变换系数矩阵分解为16点蝶形变换矩阵、16点分解矩阵和16点换序矩阵三个矩阵；(7b)将后8个处理数据与16点分解矩阵右下角8×8大小的系数矩阵相乘，得到16点离散余弦变换后的8个像素值；(8)获得8点蝶形变换的处理数据：将前8个处理数据首尾依次相加，得到8点蝶形变换前4个处理数据，再将前8个处理数据首尾依次相减，得到8点蝶形变换后4个处理数据；(9)获得8点离散余弦变换后4个像素值：(9a)利用8点离散余弦变换矩阵分解公式，将8点离散余弦变换系数矩阵分解为8点蝶形变换矩阵、8点分解矩阵和8点换序矩阵三个矩阵；(9b)将后4个处理数据与8点分解矩阵右下角4×4大小的系数矩阵相乘，得到8点离散余弦变换的后4个像素值；(10)将前4个处理数据与4点离散余弦变换矩阵相乘，得到4点离散余弦变换的4个像素值；(11)调整像素值顺序：(11a)将4点离散余弦变换得到的4个像素值与8点离散余弦变换得到的后4个像素值合并，再与8点换序矩阵相乘，得到调整后的8点离散余弦变换所有像素值；(11b)将8点离散余弦变换得到的8个像素值与16点离散余弦变换得到的后8个像素值合并，再与16点换序矩阵相乘，得到调整后的16点离散余弦变换所有像素值；(11c)将16点离散余弦变换得到的16个像素值与32点离散余弦变换得到的后16个像素值合并，再与32点换序矩阵相乘，得到调整后的32点离散余弦变换所有像素值，并存入静态随机存取存储器SRAM中；(12)判断是否读完残差像素矩阵中所有的残差像素值，若是，则执行步骤(13)，否则，执行步骤(3)；(13)从静态随机存取存储器SRAM中取出所有的残差像素值，进行二维离散余弦变换，将变换后的残差像素矩阵存入寄存器中；(14)判断是否读完待编码图像中所有的残差像素矩阵，若是，则执行步骤(15)，否则，执行步骤(2)；(15)输出编码码流：将存入寄存器中的所有残差像素矩阵合并，进行量化和熵编码后，输出编码码流。