專利名稱：信號處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于表示半色調(diào)圖像、彩色圖像等的數(shù)據(jù)壓縮多值數(shù)據(jù)的信號處理器，更具體地，涉及如下一種提高處理效率的技術(shù)，通過作為圖像數(shù)據(jù)壓縮算法的對圖像數(shù)據(jù)的單元區(qū)域(塊)所進(jìn)行的正交變換以及對與多個塊相關(guān)的直流分量所進(jìn)行的正交變換，從而提高壓縮效率。
背景技術(shù)：
表示多值圖像，例如諸如半色調(diào)圖像、彩色圖像等，的圖像數(shù)據(jù)，具有數(shù)量巨大的信息。因此，有必要在存儲和傳送這些圖像數(shù)據(jù)時壓縮信息量。一種廣泛使用的用于壓縮信息量而不破壞多值圖像的圖像數(shù)據(jù)的特性的編碼方法是，使用DCT(離散余弦變換)作為正交變換的方法。進(jìn)一步還發(fā)明了一種編碼方法，其組合了多種不同的正交變換，以在提高圖像質(zhì)量的同時提高了編碼效率。具體而言，在稱為H.264/AVC的編碼方法中，作為一種正交變換的HAT(哈德馬變換)被組合到離散余弦變換，從而提高了編碼效率。
圖15示出了一種采用了H.264/AVC編碼方法的信號處理器的構(gòu)造。圖16A-16C和17A-17C描述了信號處理的概念。該信號處理器包括離散余弦變換單元41、哈德馬變換單元42、量化單元43、哈德馬反變換單元44、反量化單元45、離散余弦反變換單元46、圖像預(yù)測單元47、和預(yù)測圖像誤差計算單元48。
待編碼的圖像被分為例如4×4像素組成的多個塊(見圖16)，并且在預(yù)測圖像誤差計算單元48中生成對應(yīng)于每個所述塊的預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’，并將其供給到離散余弦變換單元41。離散余弦變換單元41對所供給的預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’執(zhí)行二維離散余弦變換，從而對每個塊的預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’進(jìn)行正交變換(見圖16B)。然后，以四行四列矩陣的形式生成表示相應(yīng)塊的圖像的空間頻率分布的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1’。其后的處理參照直流分量的處理和交流分量的處理來描述。
直流分量的處理離散余弦變換單元41從DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1’的直流分量D2’，即刻生成表示一個處理單元(MB(宏塊)，例如，八個塊)的圖像的直流分量分布的DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D3’(見圖16C)，并將數(shù)據(jù)D3’供給到哈德馬變換單元42。哈德馬變換單元42對所供給的DCT直流數(shù)據(jù)D3’執(zhí)行二維哈德馬變換，從而對數(shù)據(jù)D3’進(jìn)行正交變換(見圖17A)。結(jié)果，以兩行四列矩陣的形式生成代表與八個塊的圖像的直流分量相關(guān)的空間頻率分布的HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4’。
交流分量的處理在DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1’中，HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4’和除了直流分量D2’之外的交流分量被供給到量化單元43。量化單元43基于合適的量化步驟量化所供給的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1’的交流分量和HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4’。量化步驟取決于可視實驗的結(jié)果，在該實驗中，檢查針對每個空間頻率的可視靈敏度，并且該可視靈敏度用于最小化可視圖像質(zhì)量的退化，并提高編碼效率。因此生成了量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5’和量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5’(見圖16B和17A)。這些量化后數(shù)據(jù)被編碼。
進(jìn)一步，有必要將量化結(jié)果恢復(fù)成圖像數(shù)據(jù)并將恢復(fù)后的圖像數(shù)據(jù)反饋，從而使量化誤差不會殘留于其它信號處理器中。因此，量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5’被供給到哈德馬反變換單元44。哈德馬反變換單元44對所供給的量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5’執(zhí)行二維哈德馬反變換，從而對數(shù)據(jù)D5’進(jìn)行正交變換(見圖17A)。結(jié)果，獲得了直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6’，D6’對應(yīng)于與八個塊的圖像相關(guān)的量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5’的直流分量d4’。
接著，量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6’被分解成相應(yīng)八個塊的直流分量D7’(見圖7B)，并反映在量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D5’的直流分量d4’上，然后，量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D5’被供給到反量化單元45。反量化單元45對所供給的數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化，從而獲得初始空間頻率。表示相應(yīng)塊的圖像的空間頻率分布的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1’以四行四列的矩陣形式生成(見圖16B)。
接著，DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1’被供給到離散余弦反變換單元46。離散余弦反變換單元46對所供給的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1’執(zhí)行二維離散余弦反變換，從對每個塊的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1’進(jìn)行正交變換。因此，生成了每個塊的預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’(見圖16B)。
最后，預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’被供給到圖像預(yù)測單元47。圖像預(yù)測單元47將所生成的預(yù)測圖像供給到預(yù)測圖像誤差計算單元48。然后，編碼處理完成。
由此生成的預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’顯示與解碼過程相同的處理結(jié)果。因此，當(dāng)預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’用作在接下來的編碼處理中用于計算預(yù)測圖像誤差的參考圖像時，可防止量化誤差的存留。
如文中所述，相應(yīng)塊的圖像的空間頻率分布和與多個塊的圖像的直流分量相關(guān)的空間頻率分布，通過離散余弦變換(DCT)和哈德馬變換(HAT)這兩種不同的正交變換而被量化，結(jié)果，可以實現(xiàn)高編碼效率。
然而，傳統(tǒng)的編碼方法的問題在于，增加了編碼過程完成前的處理時間。圖18示出了按時間順序的相應(yīng)處理。在圖中按照時間順序示出了離散余弦變換(DCT)、哈德馬變換(HAT)、量化(Q)、哈德馬反變換(IHAT)、反量化(IQ)、離散余弦反變換(IDCT)和圖像預(yù)測(Pred)。
為了如文中所述在完成哈德馬變換(HAT)后執(zhí)行量化(Q)，在時刻T41之時和之后啟動量化，在這種情況下，需要有極其大量的時間用作一個處理單元(MB)的最大分配時間T42。
圖19示出了具有如下特點(diǎn)的數(shù)據(jù)壓縮器件的構(gòu)造，該數(shù)據(jù)壓縮器件的編碼效率低于如圖15所示的其中只使用DCT的器件結(jié)構(gòu)的編碼效率。數(shù)據(jù)壓縮器件不包括哈德馬變換單元和哈德馬反變換單元。圖20按時間順序示出了在如圖19所示的數(shù)據(jù)壓縮器件中的相應(yīng)處理。在附圖中按照時間順序示出了離散余弦變換(DCT)、量化(Q)、反量化(IQ)、離散余弦反變換(IDCT)和圖像預(yù)測(Pred)。
在該數(shù)據(jù)壓縮器件的構(gòu)造中，在時刻T51之時和之后啟動量化，因為量化(Q)在完成離散余弦變換(DCT)之后被執(zhí)行。在這種情況下，圖18中所示的按時間順序的操作中的最大分配時間T42幾乎兩倍于每個處理單元(MB)的最大分配時間T52。由此增大了最大分配時間T42，因為隨著在如圖18所示的按時間順序的操作中加入哈德馬變換(HAT)即第二正交變換，除非完成哈德馬變換，否則不能啟動量化(Q)，并且除非完成量化，否則不能啟動哈德馬反變換(IHAT)。
為了解決這種不方便的情況，有必要增大電路運(yùn)行頻率或者使這些處理并行執(zhí)行，由此就使芯片面積增大和功耗增大。
最關(guān)鍵的問題在于，當(dāng)存在需要依次執(zhí)行的兩種正交變換等時，必須根據(jù)處理順序而執(zhí)行的反變換導(dǎo)致了處理效率的變差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是通過追求數(shù)據(jù)壓縮方法中處理效率的提高來防止性能的變差，在該數(shù)據(jù)壓縮方法中，執(zhí)行兩種不同的正交變換，以及追求與之相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法。
為了實現(xiàn)上述目的，在執(zhí)行正交變換后，對空間頻率分布的交流分量和直流分量的處理在本發(fā)明中被分離，從而使交流分量和直流分量被彼此獨(dú)立地處理。結(jié)果，可以消除在執(zhí)行反變換時產(chǎn)生的對處理順序的依賴性。
根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)據(jù)壓縮方法，包括第一步驟，在該第一步驟中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換從而生成正交變換數(shù)據(jù)；和在所述第一步驟之后執(zhí)行的處理步驟，其中所述之后的處理步驟包括第二步驟，在該第二步驟中對所述正交變換數(shù)據(jù)執(zhí)行反變換，所述反變換等價于所述正交變換數(shù)據(jù)的解碼過程，并且所述之后的處理步驟被分為對所述正交變換數(shù)據(jù)的交流分量的處理步驟和對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量的處理步驟。
所述第二步驟優(yōu)選地包括對應(yīng)于所述第一步驟的正交反變換，并且所述正交反變換優(yōu)選地是所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量為零的正交反變換。
進(jìn)一步，優(yōu)選地，本發(fā)明包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，并且所述第二步驟中的正交反變換進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換。
在此，所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)。
在第一步驟中執(zhí)行的正交變換的實例包括離散余弦變換、修正離散余弦變換等。在第三步驟中執(zhí)行的正交變換的實例包括哈德馬變換、第二離散余弦變換、小波變換等。在所述第二步驟中所執(zhí)行的對應(yīng)于所述第一步驟的正交反變換為離散余弦反變換等。在所述第二步驟中所執(zhí)行的對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換為哈德馬反變換等。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)正交變換等在執(zhí)行另一個正交變換之后被執(zhí)行時，跟著第一步驟(正交變換)的處理步驟被分為對交流分量的處理和對直流分量的處理，從而使每種處理可以獨(dú)立執(zhí)行。結(jié)果，可以消除在執(zhí)行反變換之時產(chǎn)生的對處理順序的依賴性，從而改進(jìn)了處理效率并防止性能的變差。
對在正交變換中獲得的直流分量所進(jìn)行的變換優(yōu)選地也是正交變換，并且在第三步驟中執(zhí)行該正交變換。然后，在第二步驟中執(zhí)行的正交反變換優(yōu)選地進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換。
一種數(shù)據(jù)壓縮方法，包括第一步驟，在該第一步驟中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換從而生成第一正交變換數(shù)據(jù)；和在所述第一步驟后之后執(zhí)行的處理步驟，其中所述之后的處理步驟包括第二步驟，在該第二步驟中對所述第一正交變換數(shù)據(jù)執(zhí)行反變換，所述反變換等價于所述第一正交變換的解碼過程；和第三步驟，在該第三步驟中對所述第一正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，從而生成第二正交變換數(shù)據(jù)，所述之后的處理步驟被分為對所述第一正交變換數(shù)據(jù)的交流分量的處理步驟和對所述第一正交變換數(shù)據(jù)的直流分量的處理步驟。
所述第二步驟優(yōu)選地包括對應(yīng)于所述第一步驟的第一正交反變換和對應(yīng)于所述第三步驟的第二正交反變換。進(jìn)一步，優(yōu)選地，所述第一正交變換數(shù)據(jù)的直流分量為第一值，所述第一值和從第二正交反變換數(shù)據(jù)的逆矩陣獲得的第二值之間的差被添加到所述第一正交反變換中第一正交反變換數(shù)據(jù)的逆矩陣的元素。
在前述構(gòu)造中，數(shù)據(jù)壓縮方法優(yōu)選地進(jìn)一步包括第四步驟，在該第四步驟中，所述第一正交變換數(shù)據(jù)的交流分量和直流分量被量化；和第五步驟，在該第五步驟中，在所述第四步驟的量化中獲得的數(shù)據(jù)被反量化。
在前述構(gòu)造中，優(yōu)選地以分時方式執(zhí)行所述第四步驟和所述第五步驟。進(jìn)一步，優(yōu)選地以分時方式執(zhí)行所述第一步驟、所述第二步驟和所述第三步驟。
沒有必要在彼此獨(dú)立的塊中執(zhí)行量化和反量化，并且例如當(dāng)以分時方式在公共塊中執(zhí)行量化和反量化時，仍然可以實現(xiàn)本發(fā)明的效果。當(dāng)所述處理由此而在公共塊中執(zhí)行時，可有效地減小電路面積和功率損耗。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，在所述第一步驟中執(zhí)行的正交變換是離散余弦變換，在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換是哈德馬變換，所述第二步驟對應(yīng)于所述第一步驟的處理是離散余弦反變換，所述第二步驟對應(yīng)于所述第三步驟的處理是哈德馬反變換。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換和所述第二正交反變換可以從多種不同的正交變換及其對應(yīng)的正交反變換中選擇，并且基于在所述第一步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果從所述多種正交變換及其對應(yīng)的正交反變換中選擇任意的處理手段。
正交變換的實例包括諸如離散余弦變換和哈德馬變換的若干類型的變換，這些變換分別具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。一般而言，可以用簡單的加法和減法計算實現(xiàn)哈德馬變換，而離散余弦變換可以實現(xiàn)適于壓縮的正交變換。哪一種變換是合適的，取決于在第一步驟中獲得的變換結(jié)果，這樣就可以消除在處理量和編碼效率之間的折中。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，在所述第四步驟中執(zhí)行的對直流分量的量化是對圖像的亮度或色差信息的直流分量的量化，并且基于在所述第二步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定量化中的量化步驟。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提供對所述直流分量進(jìn)行變換的步驟，并且所述步驟執(zhí)行一參數(shù)變換，以確定所述圖像數(shù)據(jù)或所述音頻數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量或聲音質(zhì)量。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換包括在期望范圍內(nèi)的圖像亮度或色差信息的直流分量的最大值或最小值，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述期望范圍。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，在所述第一步驟中執(zhí)行的正交變換為修正離散余弦變換，在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第一步驟的正交反變換為修正離散余弦反變換，在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換為小波變換，并且在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換為小波反變換。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，在所述第四步驟中執(zhí)行的對直流分量的量化是對音頻幅度水平的量化，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述量化中的量化步驟。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換包括在期望范圍內(nèi)的音頻幅度水平直流分量的最大值或最小值，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述期望范圍。相應(yīng)地，限制該幅度從而使得由直流分量導(dǎo)致的動態(tài)范圍不能超過指定的取值。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換使用多個亮度信息的直流分量的平均值作為所述圖像的亮度或色差信息的直流分量，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述平均值。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換使用多個音頻幅度水平的直流分量的平均值作為所述音頻幅度水平的直流分量，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述平均值。相應(yīng)地，減少了直流分量的變化。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換為如下的過程，在該過程中，從多個圖像亮度或色差信息的直流分量的空間頻率分量中消除高頻分量，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述高頻分量消除過程中的消除程度。相應(yīng)地，由于消除了高頻分量，因此防止了直流分量大幅度變化。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換為如下的過程，在該過程中，從音頻幅度水平的直流分量的空間頻率分量中消除高頻分量，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述高頻分量消除過程中的消除程度。相應(yīng)地，由于消除了高頻分量，因此防止了直流分量大幅度變化。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換將圖像上的亮度或色差信息的直流分量設(shè)置到可獲得高效率編碼的范圍中，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定在變換過程中的高效率編碼范圍。
根據(jù)前述構(gòu)造的又一種優(yōu)選模式，所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換將音頻幅度水平的直流分量設(shè)置到可獲得高效率編碼的范圍中，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定在變換過程中的高效率編碼范圍。
至此，所描述的本發(fā)明被有效地應(yīng)用于通訊設(shè)備、信息重現(xiàn)設(shè)備、圖像顯示設(shè)備、電子設(shè)備等。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)正交變換等在執(zhí)行另一個正交變換之后得到執(zhí)行時，跟隨第一步驟的處理步驟被分為針對交流分量的處理步驟和針對直流分量的處理步驟，從而使相應(yīng)的處理被獨(dú)立執(zhí)行。結(jié)果，可以消除由反變換引發(fā)的對處理順序的依賴性，可以提高處理效率，并可以防止性能變差。
能夠提高處理效率并防止性能變差的本發(fā)明，可以用于要求降低功耗、提高圖像質(zhì)量并提高音頻質(zhì)量的多種用途。


本發(fā)明的這些和其它目標(biāo)以及優(yōu)點(diǎn)將通過下文對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述而變得清晰。本領(lǐng)域的技術(shù)人員一旦執(zhí)行本發(fā)明就將體會到本說明書未提及的多種益處。
圖1是描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例1的數(shù)據(jù)處理器(數(shù)據(jù)壓縮器件)的構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。
圖2A-2B是根據(jù)優(yōu)選實施例1的數(shù)據(jù)壓縮方法中的處理概念的(第一)描述。
圖3A-3C是根據(jù)優(yōu)選實施例1的數(shù)據(jù)壓縮方法中的處理概念的(第二)描述。
圖4是根據(jù)優(yōu)選實施例1的信號處理器中按時間順序的處理的描述。
圖5是基于H.264/AVC編碼方法執(zhí)行的根據(jù)優(yōu)選實施例1的數(shù)據(jù)壓縮方法中每幀處理時間的描述。
圖6是描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例2的信號處理器(數(shù)據(jù)壓縮器件)的構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是根據(jù)優(yōu)選實施例2的信號處理器中按時間順序的處理的描述。
圖8是描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例3的信號處理器(數(shù)據(jù)壓縮器件)的構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。
圖9A-9B是根據(jù)優(yōu)選實施例3的數(shù)據(jù)壓縮方法中參數(shù)調(diào)節(jié)的(第一)概念性視圖。
圖10A-10B是根據(jù)優(yōu)選實施例3的數(shù)據(jù)壓縮方法中參數(shù)調(diào)節(jié)的(第二)概念性視圖。
圖11是根據(jù)優(yōu)選實施例3的信號處理器中按時間順序的處理的描述。
圖12是描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例4的信號處理器(數(shù)據(jù)壓縮器件)的構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。
圖13是在根據(jù)優(yōu)選實施例4的信號處理器中按時間順序的處理的描述。
圖14A-14D是包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的各種不同器件的示意圖。
圖15是描述傳統(tǒng)信號處理器(數(shù)據(jù)壓縮器件)的構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。
圖16A-16C是傳統(tǒng)信號處理器中的處理概念的(第一)描述。
圖17A和17B是傳統(tǒng)信號處理器中的處理概念的(第二)描述。
圖18是傳統(tǒng)信號處理器中的按照時間順序的處理的描述。
圖19是描述另一種傳統(tǒng)信號處理器(數(shù)據(jù)壓縮器件)的構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是另一種傳統(tǒng)信號處理器中按時間順序的處理的描述。
具體實施例方式
下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的各優(yōu)選實施例。
優(yōu)選實施例1圖1是描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例1的信號處理器(數(shù)據(jù)壓縮器件)的構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)本優(yōu)選實施例的信號處理器包括離散余弦變換單元1、哈德馬(Hadamard)變換單元2、交流分量量化單元3A、直流分量量化單元3B、哈德馬反變換單元4、交流分量反量化單元5A、直流分量反量化單元5B、離散余弦反變換單元6、圖像預(yù)測單元7、和預(yù)測圖像誤差計算單元8。
離散余弦變換單元1的后續(xù)階段被分成交流處理系統(tǒng)和直流處理系統(tǒng)。交流處理系統(tǒng)包括按時間順序排列的元件，其為交流分量量化單元3A、交流分量反量化單元5A、和離散余弦反變換單元6。直流處理系統(tǒng)包括按時間順序排列的元件，其為哈德馬變換單元2、直流分量量化單元3B、哈德馬反變換單元4、和直流分量反量化單元5B。離散余弦反變換單元6的輸出和直流分量反量化單元5B的輸出被供給到圖像預(yù)測單元7，并且圖像預(yù)測單元7的輸出被供給到預(yù)測圖像誤差計算單元8。
現(xiàn)在將示意性地描述圖1中所示的構(gòu)造中的運(yùn)行。預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0從預(yù)測圖像誤差計算單元8供給到離散余弦變換單元1。離散余弦變換單元1通過二維離散余弦變換對預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0進(jìn)行正交變換，進(jìn)而生成DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1。DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1被分成兩個系統(tǒng)。
在離散余弦變換單元1的后續(xù)階段中的相應(yīng)元件以如下順序開始運(yùn)行。
1)交流分量量化單元(ACQ)3A2)交流分量反量化單元(ACIQ)5A3)離散余弦反變換單元(IDCT)6
4)哈德馬變換單元(HAT)25)直流分量量化單元(DCQ)3B6)哈德馬反變換單元(IHAT)47)直流分量反量化單元(DCIQ)5B交流處理系統(tǒng)的運(yùn)行從離散余弦變換單元1輸出的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1減去直流分量D2而獲得交流分量(D1-D2)，該交流分量被供給到交流分量量化單元3A。交流分量量化單元3A對交流分量(D1-D2)進(jìn)行量化，進(jìn)而生成量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5。量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5被傳送到后續(xù)階段并在其中被編碼。
進(jìn)一步，量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5被供給到反饋系統(tǒng)以防止量化誤差存留，換句話說，量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5被供給到交流分量反量化單元5A。交流分量反量化單元5A對量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5進(jìn)行反量化，進(jìn)而生成反量化后DCT交流系數(shù)數(shù)據(jù)d7，并且將所生成的數(shù)據(jù)d7供給到離散余弦反變換單元6。離散余弦反變換單元6通過二維離散余弦反變換對反量化后DCT交流系數(shù)數(shù)據(jù)d7進(jìn)行正交變換，進(jìn)而生成交流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)d9。交流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)d9被供給到圖像預(yù)測單元7。在離散余弦反變換單元6中，直流分量是零(DC＝0)。
直流處理系統(tǒng)的運(yùn)行從DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1獲取的直流分量D2被共同供給到哈德馬變換單元2。供給到哈德馬變換單元2的數(shù)據(jù)因此具有直流分量分布，并且相關(guān)數(shù)據(jù)在下文中稱為DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D3。哈德馬變換單元2通過二維哈德馬變換對DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D3進(jìn)行正交變換，進(jìn)而生成HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4。HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4具有與直流分量相關(guān)的空間頻率分布。HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4供給到直流分量量化單元3B。直流分量量化單元3B對HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4進(jìn)行量化，進(jìn)而生成量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5。量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5被傳送到后續(xù)階段并在其中被編碼。
量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5被供給到反饋系統(tǒng)以防止量化誤差存留。換句話說，量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5被供給到哈德馬反變換單元4，并通過二維哈德馬反變換而被正交變換。因此生成了量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6。量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6相當(dāng)于量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5的直流分量d4。量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6被供給到直流分量反量化單元5B。直流分量反量化單元5B對量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6進(jìn)行反量化，進(jìn)而生成反量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D7。反量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D7相當(dāng)于DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1的直流分量D2。反量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D7供給到圖像預(yù)測單元7。
圖像預(yù)測單元7生成參考圖像，該參考圖像用于計算來自反量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D7和交流分量預(yù)測圖像誤差d9的預(yù)測圖像誤差，并且圖像預(yù)測單元7將所生成的參考圖像供給到預(yù)測圖像誤差計算單元8。參考圖像相當(dāng)于預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’。預(yù)測圖像誤差計算單元8基于所供給的參考圖像防止量化誤差的存留。
現(xiàn)在將更為具體地描述所述運(yùn)行。如圖2A所示，待編碼的圖像被分成若干4×4像素的塊。預(yù)測圖像誤差計算單元8生成對應(yīng)于這些塊中的每一個的預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0，并將所生成的數(shù)據(jù)D0供給到離散余弦變換單元1。如圖2A所示，離散余弦變換單元1對預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0執(zhí)行二維離散余弦變換，進(jìn)而對相應(yīng)塊的預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0進(jìn)行正交變換。因此，代表相應(yīng)塊圖像的空間頻率分布的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1以四行四列的矩陣形式生成。
交流處理系統(tǒng)的運(yùn)行接著，通過從DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1中減去直流分量D2而獲得的交流分量(D1-D2)被供給到交流分量量化單元3A。交流分量量化單元3A基于合適的量化步驟而量化交流分量(D1-D2)，進(jìn)而生成量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5，如圖2B所示。如早先所描述的，基于可視實驗結(jié)果設(shè)置量化步驟，該可視實驗結(jié)果顯示了針對每個空間頻率檢查的可視靈敏度。在量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5中，圖像的可視退化(deterioration)被降低到最低水平，從而提高了編碼效率。量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5被傳送到后續(xù)階段并在其中被編碼。
進(jìn)一步，對量化結(jié)果執(zhí)行早先所描述的編碼過程，并且量化結(jié)果被恢復(fù)成圖像數(shù)據(jù)，并且對其執(zhí)行反饋處理。量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5被供給到交流分量反量化單元5A，從而防止量化誤差的存留。交流分量反量化單元5A基于早先所描述的量化步驟對量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5進(jìn)行反量化，從而獲得初始的空間頻率，從而使得相當(dāng)于直流分量的項(element)d6為零。因此，交流分量反量化單元5A生成反量化后DCT交流系數(shù)數(shù)據(jù)d7，d7以四行四列的矩陣形式表示相應(yīng)塊圖像的空間頻率分布。
接下來，反量化后DCT交流系數(shù)數(shù)據(jù)d7被供給到離散余弦反變換單元6。離散余弦反變換單元6對反量化后DCT交流系數(shù)數(shù)據(jù)d7執(zhí)行二維離散余弦反變換，進(jìn)而對相應(yīng)塊的反量化后DCT交流系數(shù)數(shù)據(jù)d7進(jìn)行正交變換。因此，生成了相應(yīng)塊的交流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)d9，其被供給到圖像預(yù)測單元7。
直流處理系統(tǒng)的運(yùn)行如圖3A所示，離散余弦變換單元1通過一個處理單元(MB例如八個塊)收集包含于DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1中的直流分量D2，進(jìn)而生成DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D3，D3表示對應(yīng)于所述處理單元的圖像的直流分量分布。所生成的直流系數(shù)數(shù)據(jù)D3被供給到哈德馬變換單元2。哈德馬變換單元2通過二維哈德馬變換對DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D3進(jìn)行正交變換，如圖3B所示。因此，生成了代表與對應(yīng)于所述處理單元的圖像相關(guān)的空間頻率分布的HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4。HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4以兩行四列的矩陣形式生成。HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4被供給到直流分量量化單元3B。直流分量量化單元3B基于適合的步驟對DCT系數(shù)數(shù)據(jù)D1和HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4的交流分量進(jìn)行量化，進(jìn)而生成量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5。如早先所描述的，基于可視實驗結(jié)果設(shè)置量化步驟，所述可視實驗結(jié)果顯示針對每個空間頻率而檢查的可視靈敏度。當(dāng)執(zhí)行該步驟時，圖像的可視退化被降至最小，從而提高了在量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5中的編碼效率?？梢詻Q定量化步驟，從而基于與八個塊的圖像的直流分量相關(guān)的空間頻率分布(從HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D4的值獲得)，來進(jìn)一步降低圖像的可視退化。結(jié)果是，可以進(jìn)一步提高編碼效率。
接著，量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5被供給到哈德馬反變換單元4。哈德馬反變換單元4通過二維哈德馬反變換對量化后HAT系數(shù)數(shù)據(jù)D5進(jìn)行正交變換。結(jié)果，可以獲得量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6，其相當(dāng)于與八個塊的圖像相關(guān)的量化后DCT系數(shù)數(shù)據(jù)d5的直流分量d4。
接著，量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6被供給到直流分量反量化單元5B。直流分量反量化單元5B基于早先描述的量化步驟對量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D6進(jìn)行反量化，從而獲得初始空間頻率。結(jié)果，生成了反量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D7，其對應(yīng)與相應(yīng)塊的圖像相關(guān)的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)的直流分量。
接著，如圖3C所示，直流分量反量化單元5B將反量化后DCT直流系數(shù)數(shù)據(jù)D7分解(dissolve)成處理單元(例如，八個塊)的直流分量8，進(jìn)而生成四行四列的矩陣，該矩陣中的所有元素顯示的值等于直流分量D8的值。因為在空間頻率中的直流分量對應(yīng)于在預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)中的偏置分量，因此所生成的矩陣等于每個塊的直流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D9。直流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D9相當(dāng)于從預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0減去交流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)d9而獲得的差值。
最后，由反離散余弦變換單元6生成的交流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)d9和由直流分量反量化單元5B生成的直流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D9被供給到圖像預(yù)測單元7。圖像預(yù)測單元7將基于數(shù)據(jù)d9和D9而生成的預(yù)測圖像供給到預(yù)測圖像誤差計算單元8。然后就完成了編碼處理。
由此生成的交流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)d9和直流分量預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D9之和相當(dāng)于通過傳統(tǒng)方法而從數(shù)學(xué)上得到的預(yù)測圖像誤差數(shù)據(jù)D0’。因此，所述和等于采用類似于傳統(tǒng)方法的方式而由解碼過程獲得的處理結(jié)果。當(dāng)所述和被用作在接下來的解碼過程中計算預(yù)測圖像的參考圖像時，可防止量化誤差的存留。
如文中所述，相應(yīng)塊的圖像的空間頻率分布和與所述多個塊的圖像的直流分量相關(guān)的空間頻率分布被量化，其中采用了離散余弦變換(DCT)和哈德馬變換(HAT)兩種不同的正交變換。結(jié)果，因此而達(dá)到的解碼效率較高。
進(jìn)一步，在離散余弦變換單元1處被處理之后，交流分量和直流分量被分離，然后被獨(dú)立處理。因此，可以消除在傳統(tǒng)方法中所見的由反變換引發(fā)的對處理順序的依賴。
圖4示出了按照時間順序的諸項處理。附圖中按照時間順序示出了離散余弦變換(DCT)、交流分量量化(ACQ)、交流分量反量化(ACIQ)、離散余弦反變換(IDCT)、哈德馬變換(HAT)、直流分量量化(DCQ)、哈德馬反變換(IHAT)、直流分量反量化(DCIQ)、和圖像預(yù)測(Pred)。
如圖4所示，在本優(yōu)選實施例中，在完成離散余弦變換(DCT)之后執(zhí)行交流分量量化(ACQ)。因此，交流分量量化(ACQ)開始于時刻T1之時和之后，然后，依次開始按順序緊隨著的交流分量反量化(ACIQ)和離散余弦反變換(IDCT)。
進(jìn)一步，在完成對一個處理單元(MB)的處理之前的時期期間，可以提前執(zhí)行對交流分量的處理，因為哈德馬變換(HAT)與對一個處理單元(MB)的最后一個塊的離散余弦變換(DCT)并行啟動。然后，在時刻T2之時和之后，啟動直流分量量化(DCQ)，因為在完成哈德馬變換(HAT)之后才執(zhí)行直流分量量化(DCQ)。
在這種情況下一個處理單元(MB)的最大分配(allocation)時間T3被降低到大約為傳統(tǒng)方法中處理時間T42的一半，這說明處理效率被提高了。舉例而言，通過提高處理效率可以獲得如下效果。在某些情況下，由于編碼方法的標(biāo)準(zhǔn)，所述處理只需要在傳統(tǒng)方法中的處理時間T42內(nèi)就能完成。在這些情況下，當(dāng)處理電路的運(yùn)行頻率被降低到大致一半時，能夠降低功率損耗，或者，通過用于在剩余處理時間期間改進(jìn)圖像質(zhì)量的附加處理，可進(jìn)一步增大編碼效率。
所述正交變換不限于離散余弦變換和哈德馬變換。在采用諸如小波變換(WT)或修正離散余弦變換(MDCT)的正交變換的情況下，本發(fā)明仍然有效。
進(jìn)一步，沒有必要在分立的塊中執(zhí)行圖4所示的量化和反量化。在量化和反量化以分時方式執(zhí)行于公共塊中的情況下，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的效果?？梢砸灶愃品绞綄⒎謺r執(zhí)行應(yīng)用于離散余弦變換(DCT)和離散余弦反變換(IDCT)，或者哈德馬變換(HAT)和哈德馬反變換(IHAT)。上文所述的公共處理塊可以減小電路尺寸和功率損耗。
以下描述的是根據(jù)本發(fā)明的H.264/AVC編碼LSI規(guī)格和由此獲得的效果的具體實例。從使過程并行化的觀點(diǎn)來看，以下將示意性地描述所實現(xiàn)的電路尺寸和并行化形式，并考慮到并行化的可能和由電路尺寸所帶來的差別。
例如，在整個H.264/AVC編碼處理中的處理都并行化的情況下，作為彼此正交的圖像分量的亮度分量和色差分量優(yōu)選為并行化的。由于在量化和反量化的計算過程中存在倍增/平移，在亮度分量中的優(yōu)選處理處于如下水平，即，8×8像素的相應(yīng)行或列被并行化(八行并行化或八列并行化)，并且在色差分量中的優(yōu)選處理處于如下水平，即，4×4像素的相應(yīng)行或列被并行化(四行并行化或四列并行化)。在每個處理單元(MB)并行化的情況下，并行化并非優(yōu)選，因為需要記住正交變換中行和列中的項(element)。
其中基于前述觀點(diǎn)而實現(xiàn)并行化的編碼LSI的電路尺寸為大約4,000,000個晶體管。同時，在所執(zhí)行的正交變換和量化的數(shù)目增加的情況下，需要增加諸如存儲器和寄存器的存儲器電路和操作器，這意味著需要更多的晶體管。具體而言，一個額外的并行需要增加大約10％的晶體管。晶體管數(shù)目的增多影響了芯片面積，導(dǎo)致出產(chǎn)率變差。因此，現(xiàn)實的電路尺寸最多為40,000,000個晶體管。
接下來描述的是，在限定了每個基于上述并行化形式的處理單元所要達(dá)到的必要循環(huán)數(shù)目、圖像尺寸以及幀頻的情況下，LSI所需的最低運(yùn)行頻率。例如，在H.264/AVC編碼中處理量為最大的圖像模式中，圖像尺寸為1920×1080，并且?guī)l為30Hz。在這種模式下一個屏幕中的處理單元(MB)的數(shù)目為8160?；谇笆鲂问降牟⑿谢?，在處理單元(MB)中的必要循環(huán)數(shù)目T3適合為大約288個循環(huán)。如圖5所示，一個圖像單元(幀)包括多個處理單元(MB)。因此，每圖像單元(幀)的必要循環(huán)數(shù)目T4為8160×288＝2350080個循環(huán)。因為幀頻為30Hz，LSI中針對編碼過程所要求的運(yùn)行頻率為2350080×30＝70.5MHz。
在所述處理單元中，直至完成哈德馬變換(HAT)的時刻T2的循環(huán)數(shù)目為大約230個周期。進(jìn)一步，從量化到基于前述并行化形式的圖像預(yù)測的循環(huán)數(shù)目為大約230個周期。因此，例如在如圖15所示帶有傳統(tǒng)編碼器件的LSI中，處理單元(MB)中的必要循環(huán)數(shù)目T42為大約288+230＝518個周期。每圖像單元(幀)的必要循環(huán)數(shù)目為大約8160×518＝4226880個周期。因為在這種情況下的幀頻也為30Hz，因此在LSI中所需要的運(yùn)行頻率為4226880×30＝126.8MHz。
基于前面的描述，在不采用本發(fā)明的構(gòu)造中，當(dāng)在帶有H.264/AVC編碼器件(信號處理器)的LSI中采用所述并行形式(至多40,000,000個晶體管的電路區(qū)域)時，很難處理具有低于100MHz的運(yùn)行頻率、1920×1080的圖像尺寸和30Hz的幀頻的圖像模式，然而，在采用本發(fā)明的構(gòu)造中，可以在低于100MHz的運(yùn)行頻率下處理相應(yīng)的圖像模式。
優(yōu)選實施例2沒有必要將與直流分量相關(guān)的正交變換限制于哈德馬變換。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例2中，選擇哈德馬變換和離散余弦變換的其中一種作為與直流分量相關(guān)的正交變換。
圖6是描述根據(jù)優(yōu)選實施例2的信號處理器(數(shù)據(jù)壓縮器件)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。在圖6中，與根據(jù)優(yōu)選實施例1的圖1所示相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。根據(jù)本優(yōu)選實施例的構(gòu)造的特征在于，哈德馬變換單元9A和離散余弦變換單元9B在離散余弦變換單元1的后續(xù)階段中并聯(lián)連接，并且這些元件的輸出在選擇器10中得到選擇，并被供給到直流分量量化單元3B。哈德馬反變換單元11A和離散余弦反變換單元11B被并聯(lián)連接到直流分量量化單元3B的輸出，并且這些元件的輸出在選擇器12中得到選擇，并供給到直流分量反量化單元5B。
在前述的構(gòu)造中，基于離散余弦變換單元1的處理結(jié)果判斷哈德馬變換和離散余弦變換中的哪一個可較佳地選擇作為與直流分量變換相關(guān)的正交變換，并且基于判斷結(jié)果對選擇器10和12進(jìn)行控制。所述構(gòu)造的其它任何部分類似于優(yōu)選實施例1，在此不再贅述。
參照通常所認(rèn)識到的相應(yīng)正交變換的優(yōu)點(diǎn)，簡單的加法和減法可以實現(xiàn)哈德馬變換，而離散余弦變換可以實現(xiàn)最適合壓縮的正交變換。在本優(yōu)選實施例中，基于離散余弦變換的處理結(jié)果判斷哪一種正交變換是合適的，并基于判斷結(jié)果選擇哈德馬變換和離散余弦變換中的一種。結(jié)果，可以解決處理量和編碼效率之間的折中，這種折中發(fā)生在所執(zhí)行的編碼方法中。例如，如下文所述進(jìn)行了所述判斷。在離散余弦變換單元1處進(jìn)行處理之后，在高頻分量中經(jīng)常檢測到0的情況下，可以預(yù)測在直流分量中的空間變化較小。因此，哈德馬變換可以實現(xiàn)足夠水平的壓縮。相應(yīng)地，在高頻分量中經(jīng)常檢測到0的情況下，基于處理量較小的判斷選擇了哈德馬變換。在高頻分量中經(jīng)常未檢測到0的情況下，選擇離散余弦變換。通過選擇器10和12進(jìn)行所述判斷，不過，通過未示出的運(yùn)行控制器也可以進(jìn)行該判斷。
進(jìn)一步，在離散余弦轉(zhuǎn)換單元1處被處理之后，交流分量和直流分量被分離然后被獨(dú)立處理。因此，可以消除傳統(tǒng)構(gòu)造中所見的由于反變換而引發(fā)的對處理順序的依賴性。
圖7示出了按照時間順序的處理。所述處理基本上類似于根據(jù)優(yōu)選實施例1而在圖2中所示出的。如圖2中示出的哈德馬變換(HAT)，選擇了哈德馬變換(HAT)和第二離散余弦變換(DCT)中的一種。進(jìn)一步，如圖2中示出的哈德馬反變換(IHAT)，選擇了哈德馬反變換(IHAT)和第二離散余弦反變換(IDCT)中的一種。
如本文中所述，在完成離散余弦變換(DCT)之后執(zhí)行交流分量量化(ACQ)。因此，在時刻T11之時和之后啟動交流分量量化(ACQ)，然后依次啟動按順序跟隨著的交流分量反量化(ACIQ)和離散余弦反變換(IDCT)。
在與對一個處理單元(MB)的最后一個塊執(zhí)行離散余弦變換(DCT)的時刻相并行(相同步)的時刻T12處，選擇采用哪一種正交變換(哈德馬變換(HAT)和離散余弦變換(DCT))，并啟動所選擇的處理。因此，可以提前處理交流分量直至?xí)r刻T12。進(jìn)一步，在完成于定時12處所選擇的正交變換(哈德馬變換(HAT)或離散余弦變換(DCT))后，執(zhí)行直流分量量化(DCQ)。因此，在定時T13之時和之后啟動直流分量量化(DCQ)。結(jié)果，一個處理單元(MB)的最大分配時間T14被降低到基本為傳統(tǒng)方法中處理時間T42的一半，并且因此可以提高運(yùn)行效率。
優(yōu)選實施例3在優(yōu)選實施例1和2中，在本發(fā)明所應(yīng)用的構(gòu)造中，一個正交變換是在執(zhí)行另一個正交變換后才執(zhí)行的。不過，本發(fā)明不限于此，并且可以將本發(fā)明應(yīng)用于信號處理器，其中，通過DC參數(shù)調(diào)節(jié)單元13對示出了離散余弦變換單元1的處理結(jié)果的調(diào)節(jié)直流分量參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述單元13示于圖8所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例3中。在圖8所示的構(gòu)造中，省略了哈德馬變換單元2和哈德馬反變換單元4，并提供了DC參數(shù)調(diào)節(jié)單元13。
參照如圖9A所示實例來描述參數(shù)調(diào)節(jié)，確定了增大/減小系數(shù)，該系數(shù)用于包括處于如下水平的多個直流分量D10，該水平被其上限值Th1和下限值Th2所限定，并且變換之前的直流分量D10基于所述增大/減小系數(shù)而被調(diào)節(jié)成變換后直流分量D11。因此，可以防止由直流分量所限定的動態(tài)范圍超過先前所計劃的范圍。
在如圖9B所示的參數(shù)調(diào)節(jié)的另一個示例中，計算了變換之前的多個直流分量D10的平均值Dav，并且平均值Dav被設(shè)置成變換后直流分量D12(在變換之前的直流分量D10被變換成平均值Dav)。結(jié)果，可以將少直流分量的變化(variation)。
在如圖10A所示的參數(shù)調(diào)節(jié)的又一個實例中，基于直流分量的分布，消除了變換之前的多個直流分量D10的高頻分量。更具體地，變換之前的直流分量D10被平滑化，計算了平滑結(jié)果分布Dis，并且將變換后直流分量D13調(diào)節(jié)成所計算的分布Dis附近的一個值。結(jié)果，可以防止直流分量被大幅改變。
如圖10B所示的參數(shù)調(diào)節(jié)的又一個實例中，計算了直流分量范圍A1和A2，在該范圍中，變換前的多個直流分量D10中的編碼效率高；并且調(diào)節(jié)變換后直流分量D14，使其被包括在所計算的范圍A1和A2中。結(jié)果，提高了編碼效率。
在相應(yīng)的參數(shù)調(diào)節(jié)的構(gòu)造(見圖9A-9B)中，在離散余弦變換單元1之時和之后，交流分量和直流分量被分離并且被獨(dú)立處理。結(jié)果，可以消除在傳統(tǒng)方法中所見的由反變換所引發(fā)的對于處理順序的依賴性。
圖11示出了按照時間順序的處理。所述處理基本上類似于如圖2所示的根據(jù)優(yōu)選實施例1的那些處理，不同之處在于，圖2所示的哈德馬變換被替代為DC參數(shù)調(diào)節(jié)(ADJ)。
如圖11所示，在完成離散余弦變換(DCT)之后，執(zhí)行交流分量量化(ACQ)。因此，在定時T21之時和之后啟動交流分量量化(ACQ)，然后，依次啟動按順序跟隨的交流變量反量化(ACIQ)和離散余弦反變換(IDCT)。在時刻T22確定關(guān)于直流分量的參數(shù)調(diào)節(jié)的內(nèi)容，所述時刻T2并行于與一個處理單元(MB)的最后一塊相關(guān)的離散余弦變換(DCT)，并啟動DC參數(shù)調(diào)節(jié)(ADJ)。因此，可以預(yù)先處理交流分量，直到啟動DC參數(shù)調(diào)節(jié)(ADJ)(直到定時T22)。因為在完成DC參數(shù)調(diào)節(jié)(ADJ)之后才執(zhí)行直流分量量化(DCQ)，因此在時刻T23之時和之后啟動直流分量量化(DCQ)。結(jié)果，一個處理單元(MB)的最大分配時間T24被降低到大約為傳統(tǒng)方法中處理時間T42的一半，進(jìn)而提高了運(yùn)行效率。
優(yōu)選實施例4迄今為止在所描述的優(yōu)選實施例中，本發(fā)明被用于與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的編碼方法。不過，本發(fā)明不限于此，并可以用于例如針對音頻數(shù)據(jù)的編碼過程。
如圖12所示，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例4的音頻數(shù)據(jù)編碼器件包括修正離散余弦變換單元21、小波變換單元22、交流分量量化單元23A、直流分量量化單元23B、反小波變換單元24、交流分量反量化單元25A、直流分量反量化單元25B、修正離散余弦反變換單元26、預(yù)測單元27、和預(yù)測誤差計算單元28。
一般而言，作為離散余弦變換的一種變化的修正離散余弦變換(MDCT)，被用于針對音頻壓縮的正交變換，其中減少了由壓縮導(dǎo)致的損耗(strain)。進(jìn)一步，可以一般地認(rèn)識到的是，小波變換是適合于波形分析的正交變換，并且在對直流分量的分布執(zhí)行小波變換時可增大編碼效率。
進(jìn)一步，交流分量和直流分量在離散余弦變換單元1之中和之后被分離，并被獨(dú)立處理。結(jié)果，在本優(yōu)選實施例中可以消除在傳統(tǒng)方法中可見的由反變換所引發(fā)的對處理順序的依賴。
圖13示出了按時間順序的處理。在所述附圖中按照時間順序示出了修正離散余弦變換(MDCT)、交流分量量化(ACQ)、交流分量反量化(ACIQ)、反修正離散余弦變換(IMDCT)、小波變換(WT)、直流分量量化(DCT)、反小波變換(IWT)、直流分量反量化(DCIQ)和預(yù)測(Pred)。
如上文所示，在完成修正離散余弦變換(MDCT)之后執(zhí)行交流分量量化(ACQ)。因此，在時刻T31之時和之后啟動交流分量量化(ACQ)，然后，依次啟動按順序跟隨交流分量反量化(ACIQ)和反修正離散余弦變換(IMDCT)。小波變換(WT)與對一個處理單元(MB)的最后一塊的修正離散余弦變換(MDCT)并行啟動。因此，可以預(yù)先處理交流分量，直到啟動小波變換(WT)。因為在完成小波變換(WT)之后才執(zhí)行直流分量量化(DCQ)，因此在時刻T32之時和之后啟動直流分量量化(DCQ)。因此，與傳統(tǒng)方法中的處理時間相比，一個處理單元(MB)的最大分配時間T33被明顯減少。相應(yīng)地，可以采用與相應(yīng)優(yōu)選實施例(與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的編碼方法的實施例)類似的方式來提高運(yùn)行效率。
如之前的優(yōu)選實施例所述，本發(fā)明可應(yīng)用于與圖像和音頻相關(guān)的編碼器件。例如，本發(fā)明應(yīng)用于圖像編碼器件中與亮度或色差相關(guān)的相應(yīng)優(yōu)選實施例，同時本發(fā)明還應(yīng)用于音頻編碼器件中與音頻幅度水平相關(guān)的相應(yīng)的優(yōu)選實施例。
如圖4、7、11和13所示的按時間順序的處理可以被并行化，或者以分時方式執(zhí)行。相應(yīng)地，在并行化情況下，可根據(jù)并行水平而降低每步處理所需的時間量；同時，在以分時方式執(zhí)行的情況下，可依據(jù)分時重復(fù)度(multiplicity)來共同地使用電路源。
圖14示出了一移動電話31的示意性外觀，該無線電話31是包含了根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的通訊設(shè)備的實例。移動電話13包括應(yīng)用LSI 32。應(yīng)用LSI 32是包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的一種半導(dǎo)體集成電路。根據(jù)本發(fā)明的信號處理器可以以低于傳統(tǒng)器件的功率運(yùn)行，并且應(yīng)用LSI 32和包含應(yīng)用LSI 32的移動電話31也可以以較小功率運(yùn)行。進(jìn)一步，在設(shè)置于移動電話31中除應(yīng)用LSI 32之外的所有半導(dǎo)體集成電路中，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的信號處理器被用作設(shè)置于相關(guān)半導(dǎo)體集成電路中的邏輯電路時，可獲得類似于本發(fā)明各優(yōu)選實施例的效果。
包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的通訊設(shè)備不限于無線電話，并包括通訊系統(tǒng)中的發(fā)射器、接收器、用于數(shù)據(jù)傳送的調(diào)制解調(diào)設(shè)備等。本發(fā)明可有效地降低在數(shù)字和模擬系統(tǒng)中的功耗，無論是有線或者無線電通信以及光通信或者電通信。
圖14B示出了包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的信息再現(xiàn)設(shè)備的示意外觀。光盤33包括用于處理從光盤所讀取的信號的介質(zhì)信號處理LSI 34。介質(zhì)信號處理LSI 34是包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的半導(dǎo)體集成電路。因為根據(jù)本發(fā)明的編碼器件可以以小于傳統(tǒng)器件的功率運(yùn)行，因此介質(zhì)信號處理LSI 34和包含介質(zhì)信號處理LSI 34的光盤設(shè)備33也可以以較小功率運(yùn)行。進(jìn)一步，在設(shè)置于光盤33中的除介質(zhì)信號處理LSI 34之外的所有半導(dǎo)體集成電路中，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的信號處理器被用作設(shè)置于相關(guān)半導(dǎo)體集成電路中的邏輯電路時，可獲得類似于本發(fā)明相應(yīng)優(yōu)選實施例的效果。
包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的信息再現(xiàn)設(shè)備不限于光盤設(shè)備，它還包括圖像記錄/再現(xiàn)設(shè)備，其中結(jié)合有磁盤；信息記錄/再現(xiàn)器件，其中使用半導(dǎo)體存儲器作為介質(zhì)；等等。根據(jù)本發(fā)明，可以針對各種類型的信息再現(xiàn)設(shè)備(可包括信息記錄功能)有效地降低功耗，而不論使用何種介質(zhì)用于信息記錄。
圖14C示出了電視接收器35的示意性外觀，電視接收器35作為包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的圖像顯示設(shè)備的實例。電視接收器35包括用于處理圖像信號和音頻信號的圖像/音頻處理LSI 36。圖像/音頻處理LSI 36為包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的半導(dǎo)體集成電路。根據(jù)本發(fā)明的信號處理器可以以小于傳統(tǒng)器件的功率運(yùn)行，因此，圖像/音頻處理LSI 36和包含圖像/音頻處理LSI 36的電視接收器35也可以以較小功率運(yùn)行。進(jìn)一步，在設(shè)置于電視接收器35中的除了圖像/音頻處理LSI 36之外的所有半導(dǎo)體集成電路中，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的信號處理器被用作設(shè)置于相關(guān)半導(dǎo)體集成電路中的邏輯電路時，可獲得類似于相應(yīng)優(yōu)選實施例的效果。
包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的圖像顯示設(shè)備不限于電視接收器，并例如包括用于顯示通過電通訊電路而發(fā)布的流數(shù)據(jù)的設(shè)備等。根據(jù)本發(fā)明，在所有圖像顯示設(shè)備(可包括信息記錄功能)中，可有效降低功耗，而與傳送信息的方法無關(guān)。
圖14D示出了數(shù)碼相機(jī)37的示意外觀，數(shù)碼相機(jī)37作為包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的電子設(shè)備的實例。數(shù)碼相機(jī)37包括信號處理LSI 38，其為包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的半導(dǎo)體集成電路。根據(jù)本發(fā)明的信號處理器可以以低于傳統(tǒng)器件的功率運(yùn)行，因此，信號處理LSI 38和包含信號處理LSI 38的數(shù)碼相機(jī)37也可以以較低功率運(yùn)行。進(jìn)一步，在設(shè)置于數(shù)碼相機(jī)37中的除了信號處理LSI 38之外的所有半導(dǎo)體集成電路中，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的信號處理器被用作設(shè)置于相關(guān)半導(dǎo)體集成電路中的邏輯電路時，可獲得類似于相應(yīng)優(yōu)選實施例的效果。
包含根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的電子設(shè)備不限于數(shù)碼相機(jī)，并包括通?？傻玫陌雽?dǎo)體集成電路的設(shè)備，例如各種AV設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，一般而言在電子器件中可有效地降低功耗。
雖然目前已經(jīng)描述的內(nèi)容可視為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不過可以理解的是，在此可進(jìn)行各種不同的改造，并且在附帶的權(quán)利要求書中本發(fā)明意在涵蓋所有這些落于本發(fā)明的真實精神和范圍中的改造。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)壓縮方法，包括第一步驟，在該第一步驟中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換從而生成正交變換數(shù)據(jù)；和在所述第一步驟之后執(zhí)行的處理步驟，其中所述之后的處理步驟包括第二步驟，在該第二步驟中對所述正交變換數(shù)據(jù)執(zhí)行反變換，所述反變換等價于所述正交變換數(shù)據(jù)的解碼過程，并且所述之后的處理步驟被分為對所述正交變換數(shù)據(jù)的交流分量的處理步驟和對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量的處理步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述第二步驟包括對應(yīng)于所述第一步驟的正交反變換，并且所述正交反變換是所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量為零的正交反變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，其中所述第二步驟中的正交反變換進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，進(jìn)一步包括第四步驟，在該第四步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的交流分量和直流分量進(jìn)行量化；和第五步驟，在該第五步驟中，對在所述第四步驟的量化中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中以分時方式執(zhí)行所述第四步驟和所述第五步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中以分時方式執(zhí)行所述第一步驟、所述第二步驟和所述第三步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，在所述第一步驟中執(zhí)行的正交變換為離散余弦變換，在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換為哈德馬變換，在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第一步驟的正交反變換為離散余弦反變換，并且在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換為哈德馬反變換。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換和在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換可以從多種不同的正交變換及其對應(yīng)的正交反變換中選擇，并且基于在所述第一步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果，從所述多種正交變換及其對應(yīng)的正交反變換中選擇任意的處理手段。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，在所述第四步驟中執(zhí)行的對直流分量的量化為對圖像的亮度或色差信息的直流分量的量化，并且基于在所述第二步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定量化中的量化步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，在所述第一步驟中執(zhí)行的正交變換為修正離散余弦變換，在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第一步驟的正交反變換為修正離散余弦反變換，在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換為小波變換，并且在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換為小波反變換。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，所述第四步驟中對直流分量的量化為關(guān)于音頻幅度水平的量化，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定量化中的量化步驟。
12.一種數(shù)據(jù)壓縮方法，包括第一步驟，在該第一步驟中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換從而生成第一正交變換數(shù)據(jù)；和在所述第一步驟后之后執(zhí)行的處理步驟，其中所述之后的處理步驟包括第二步驟，在該第二步驟中對所述第一正交變換數(shù)據(jù)執(zhí)行反變換，所述反變換等價于所述第一正交變換的解碼過程；和第三步驟，在該第三步驟中對所述第一正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，從而生成第二正交變換數(shù)據(jù)，并且所述之后的處理步驟被分為對所述第一正交變換數(shù)據(jù)的交流分量的處理步驟和對所述第一正交變換數(shù)據(jù)的直流分量的處理步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述第二步驟包括對應(yīng)于所述第一步驟的第一正交反變換和對應(yīng)于所述第三步驟的第二正交反變換，并且所述第一正交變換數(shù)據(jù)的直流分量為第一值，所述第一值和從第二正交反變換數(shù)據(jù)的逆矩陣獲得的第二值之間的差被添加到所述第一正交反變換中第一正交反變換數(shù)據(jù)的逆矩陣的元素。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，進(jìn)一步包括第四步驟，在該第四步驟中，對所述第一正交變換數(shù)據(jù)的交流分量和直流分量進(jìn)行量化；和第五步驟，在該第五步驟中，對在所述第四步驟的量化中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中以分時方式執(zhí)行所述第四步驟和所述第五步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中以分時方式執(zhí)行所述第一步驟、所述第二步驟和所述第三步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，在所述第一步驟中執(zhí)行的正交變換是離散余弦變換，在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換是哈德馬變換，在所述第一步驟中執(zhí)行的正交反變換是離散余弦反變換，并且在所述第二步驟中執(zhí)行的正交反變換是哈德馬反變換。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換和所述第二正交反變換可以從多種不同的正交變換及其對應(yīng)的正交反變換中選擇，并且基于在所述第一步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果從所述多種正交變換及其對應(yīng)的正交反變換中選擇任意的處理手段。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，在所述第四步驟中執(zhí)行的對直流分量的量化是對圖像的亮度或色差信息的直流分量的量化，并且基于在所述第二步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定量化中的量化步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提供對所述直流分量進(jìn)行變換的步驟，并且所述步驟執(zhí)行一參數(shù)變換，以確定所述圖像數(shù)據(jù)或所述音頻數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量或聲音質(zhì)量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中以分時方式執(zhí)行所述參數(shù)變換。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換是這樣一種變換，其包括在期望范圍內(nèi)的圖像亮度或色差信息的直流分量的最大值或最小值，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述期望范圍。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，在所述第一步驟中執(zhí)行的正交變換為修正離散余弦變換，在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第一步驟的正交反變換為修正離散余弦反變換，在所述第三步驟中執(zhí)行的正交變換為小波變換，并且在所述第二步驟中執(zhí)行的對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換為小波反變換。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，在所述第四步驟中執(zhí)行的對直流分量的量化是對音頻幅度水平的量化，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述量化中的量化步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換是這樣一種變換，其包括在期望范圍內(nèi)的音頻幅度水平直流分量的最大值或最小值，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述期望范圍。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換是這樣一種變換，其使用多個亮度信息的直流分量的平均值作為所述圖像的亮度或色差信息的直流分量，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述平均值。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換是這樣一種變換，其使用多個音頻幅度水平的直流分量的平均值作為所述音頻幅度水平的直流分量，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述平均值。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換為如下的過程，在該過程中，從多個圖像亮度或色差信息的直流分量的空間頻率分量中消除高頻分量，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述高頻分量消除過程中的消除程度。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換為如下的過程，在該過程中，從音頻幅度水平的直流分量的空間頻率分量中消除高頻分量，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定所述高頻分量消除過程中的消除程度。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換是這樣一種變換，其將圖像上的亮度或色差信息的直流分量設(shè)置到可獲得高效率編碼的范圍中，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定在所述變換過程中可獲得高效率編碼的范圍。
31.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)壓縮方法，其中所述數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)一步包括第三步驟，在該第三步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量進(jìn)行正交變換，所述第二步驟進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述第三步驟的正交反變換，所述參數(shù)變換是這樣一種變換，其將音頻幅度水平的直流分量設(shè)置到可獲得高效率編碼的范圍中，并且基于在所述第三步驟中執(zhí)行的變換的結(jié)果確定在所述變換過程中可獲得高效率編碼的范圍。
32.一種信號處理器，包括第一變換單元，其用于通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換而生成正交變換數(shù)據(jù)；和第二變換單元，其用于對由所述第一變換單元獲得的所述正交變換數(shù)據(jù)執(zhí)行反變換，所述反變換等價于所述正交變換數(shù)據(jù)的編碼過程，其中所述第二變換單元執(zhí)行正交反變換，該正交反變換對應(yīng)于由所述第一變換單元執(zhí)行的正交變換，并且所述正交反變換為所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量為零的反變換。
33.一種包含半導(dǎo)體集成電路的通訊設(shè)備，其中所述半導(dǎo)體集成電路包括如權(quán)利要求32所述的信號處理器。
34.一種包含半導(dǎo)體集成電路的信息重現(xiàn)設(shè)備，其中所述半導(dǎo)體集成電路包括如權(quán)利要求32所述的信號處理器。
35.一種包含半導(dǎo)體集成電路的圖像顯示設(shè)備，其中所述半導(dǎo)體集成電路包括如權(quán)利要求32所述的信號處理器。
36.一種包含半導(dǎo)體集成電路的電子設(shè)備，其中所述半導(dǎo)體集成電路包括如權(quán)利要求32所述的信號處理器。
37.一種安裝了H264/AVC編碼過程的LSI，其中在包括至多40,000,000個晶體管的電路區(qū)域中對如下圖像模式執(zhí)行所述編碼過程，該圖像模式具有至多100MHz的頻率、至少1920×1080的圖像尺寸和至少30Hz的幀頻。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)壓縮方法，包括第一步驟，在該第一步驟中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換以生成正交變換數(shù)據(jù)。在所述第一步驟之后執(zhí)行的處理步驟被分為對所述正交變換數(shù)據(jù)的交流分量的處理步驟和對所述正交變換數(shù)據(jù)的直流分量的處理步驟。對直流分量的處理步驟包括第二步驟，在該第二步驟中，對所述正交變換數(shù)據(jù)執(zhí)行等價于所述正交變換數(shù)據(jù)的解碼過程的反變換。
文檔編號H04N7/30GK101035286SQ20071008039
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者笹川幸宏 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社