技術領域

本發明涉及數字信號變換方法及裝置、變換矩陣產生方法和裝置及提供介質，用于對通過諸如DCT(離散余弦變換)的正交變換獲得的頻域內的數字信號進行分辨率變換和基變換。

背景技術

一般地講，已知諸如DCT(離散余弦變換)編碼的正交變換編碼作為用于對靜態圖像數據和動態圖像數據進行有效壓縮編碼的編碼系統。在處理這種其中已經進行正交變換的數字信號時，有時必須改變分辨率或變換基。

例如，在將第一正交變換數字信號(作為家用數字視頻格式的一例具有720×480像素的分辨率)變換到稱作MPEG?1格式的第二正交變換數字信號(具有352×240像素的分辨率)的情況下，對第一信號進行逆正交變換，以恢復時基上的信號，然后進行諸如插值和細化(thinning)的變換處理，從而再次進行正交變換。以這種方式，通常的情況是對正交變換的數字信號進行一次逆變換，以恢復原始信號，再通過各種變換操作進行處理，然后再次進行正交變換。

與此同時，通常對于正交變換和逆正交變換需要大量的計算，并且在如上所述地進行分辨率變換的情況下，除了分辨率變換處理之外，還需進行正交變換和逆正交變換。因此，不能實現高效處理。此外，由于計算量的增加而累積誤差，因此，存在信號變劣的問題。

本發明公開

鑒于本技術領域中的上述狀況，本發明的目的在于提供可進行諸如分辨率變換的變換處理、并且處理簡單及信號變劣較低的數字信號變換方法及裝置、變換矩陣產生方法和裝置及提供介質。

為了解決上述問題，根據本發明，產生用于逆正交變換的逆正交變換矩陣Ts^-1和用于正交變換的正交變換矩陣Td，并且使用所產生的逆正交變換矩陣Ts^-1和正交變換矩陣Td來產生變換矩陣D。然后，通過使用變換矩陣D，在正交變換域中對正交變換域的輸入數字信號進行變換處理，從而獲得正交變換域的輸出數字信號。

輸入數字信號是通過使用對應于逆正交變換矩陣Ts^-1的正交變換矩陣Ts對時域的原始信號進行正交變換而獲得的數字信號，而通過使用對應于正交變換矩陣Td的逆正交變換矩陣Td^-1對輸出數字信號進行譯碼，以便變換成時域或空間域的信號。

最好，對其長度為k的每個變換塊，通過使用基長度為k的正交變換矩陣Ts_(k)而對原始信號進行正交變換，以產生輸入數字信號，并且將由輸入數字信號的相鄰m個塊組成的其長度為L(=k×m)的連續信號變換成長度為N的一個塊。

變換矩陣D是這樣產生的，即，在對角線軸上排列m個逆正交變換矩陣Ts_(k)^-1的單元，以產生L階正方矩陣A，然后取出基長度為L的正交變換矩陣Td_(L)的N個低頻基矢量單元，以產生由N行L列構成的矩陣B，并使用下面的公式：

D=α·B·A

其中，α是用于標量值或矢量值的電平校正的系數。

因此，可在正交變換域內將輸入數字信號縮小到N/L。具體地講，當N=L時，變換矩陣D變成用于對變換基進行變換的變換矩陣。如果正交變換矩陣Ts和Td彼此不同，則進行基于正交變換系統的變換。

此外，通過使用n維數字信號作為輸入數字信號，然后對每維使用變換矩陣D而在正交變換域內進行變換處理，可獲得n維輸出數字信號。在這種情況下，如果變換倍率對各個維有所變化，則可對各個維產生變換矩陣，并且可通過使用這些變換矩陣采用對不同的維有所不同的倍率來進行變換處理。

當在正交變換域內進行分辨率擴展處理時，正交變換輸入數字信號的變換塊按原樣使用，并通過將變換塊補充預定值而變換成其長度為原始塊長度m倍的塊，以便獲得正交變換域的輸出數字信號。

另外，根據本發明，產生連接矩陣和選擇矩陣，其中該連接矩陣用于連接至少一個具有預定數目的正交變換域的輸入數字信號樣本的塊，以形成元塊，并用于進行逆正交變換，該選擇矩陣用于從該元塊中取出一部分作為處理對象。然后，產生用于對所選擇的部分進行所需信號處理的處理矩陣，并產生其功能為對所處理的信號進行正交變換并將該信號分割成至少一個塊的分割矩陣。通過使用連接矩陣、選擇矩陣、處理矩陣和分割矩陣來產生用于對正交變換域的信號進行變換處理的變換矩陣。該變換矩陣應用于每個元塊的正交變換輸入數字信號，以獲得輸出數字信號。

附圖簡述

圖1是用于解釋本發明第一實施例的數字信號變換方法的示意圖；