方波图像分析的正交函数体系选取方法技术

本发明专利技术公开了方波图像分析的正交函数体系选取方法，类似当前图像分析以常见的8 x 8像素元为单位(单个维度上就是8)，假设分析的单位范围为N＝8。N必须是2的幂，以4、8、16、32这4个值为最典型，当前图片/视频压缩标准中多采用8，然后在各种频率下函数选择方法，和一般化的正交方波函数选取方法，通过硬件实现。本发明专利技术替代照片、视频压缩中的DCT/IDCT方法；提高照片、视频编解码算法的速度，减小相关运算芯片面积。

Selection of Orthogonal Function System for Square Wave Image Analysis

The present invention discloses an orthogonal function system selection method for square wave image analysis. Similar to the current image analysis, the common 8 x 8 pixel unit is assumed to be 8 in a single dimension, and the unit range of analysis is N=8. N must be the power of 2. The four values of 4, 8, 16 and 32 are the most typical. Most of the current image/video compression standards adopt 8. Then, the function selection method under various frequencies and the general orthogonal square wave function selection method are implemented by hardware. The invention replaces the DCT/IDCT method in photo and video compression, improves the speed of photo and video encoding and decoding algorithm, and reduces the area of related operation chips.

【技术实现步骤摘要】
方波图像分析的正交函数体系选取方法
本专利技术涉及音视频处理领域，尤其涉及用于图像、视频分析的正交函数体系选取方法。
技术介绍
图像分析的正交函数体系可以有很多种形式，最常见的是弦波，弦波构成了传统音视频数字信号分析的基础，特别是构成了各种图像、视频压缩、解压的基础。实际上用于音视频信号数字分析的函数体系只要满足正交、正则、收敛的条件就可以用来作为分析的基础，只是不同的正交函数体系选择方式特性不同。
技术实现思路
本方法描述的是一种基于方波的正交函数体系选择方法，以此方法选择出的正交函数体系适合用于图像数字信号的分析，同时也满足正交、正则、收敛的条件。本专利技术采用如下的技术方案实现：方波图像分析的正交函数体系选取方法，将图像分成8*8像素元，即单位个维度上就是8，分析的单位范围为N＝8，N必须是2的幂；设频率为i,i的取值为0，1，2，3；0Hz正交函数分量：F0_0(t)＝f0_0(t)/sqrt(8)＝f0_0(t)/(2*sqrt(2))；1Hz频率函数分量：F1_0(t)＝f1_0(t)/sqrt(8)＝f1_0(t)/(2xsqrt(2))；2Hz第0正交函数分量：F2_0(t)＝f2_0(t)/sqrt(4)＝f2_0(t)/2；2Hz频率第1函数分量：F2_1(t)＝f2_1(t)/sqrt(4)＝f2_1(t)/2；3Hz第0正交函数分量：F3_0(t)＝f3_0(t)/sqrt(2)；3Hz第1正交函数分量：F3_1(t)＝f3_1(t)/sqrt(2)；3Hz第2正交函数分量：F3_2(t)＝f3_2(t)/sqrt(2)；3Hz第3正交函数分量：F3_3(t)＝f3_3(t)/sqrt(2)；在N像素条件下，设N＝mx2(m>＝1)，可以在(0…m–1)频率范围内构造N个正交方波分析函数；构造步骤如下：1)设频率为i，i的取值范围是0到m–1，预设i＝m–1；2)每个频率i下需要构造i+1个分量，分量用j表示，取值范围为0到i；3)每个分量的函数表达式为(其中n在0到N–1范围内)：Fi_j＝0；条件：n<2j或者n>＝2j+2iFi_j＝1；条件：n>＝2j并且n<2j+iFi_j＝–1；条件：n>2j+i并且n<＝2j+2i4)每个频率下的分量构造完成后，i减小1，继续构造下一个频率下的函数分量；5)每个函数分量通过sqrt(2i)进行规范化。基于方波图像分析的正交函数体系选取方法的硬件实现方法，硬件设计一个最小运算单元，这个单元用来处理8个连续的输入数据，在8个时钟过后生成8个输出数据，分别表示上面描述到的f0_0,f1_0,f2_0,f2_1,f3_0,f3_1,f3_2,f3_3。基于方波图像分析的正交函数体系选取方法的软件实现方法，用二维软件算法得如下分析矩阵的计算，基于方波图像分析的正交函数体系选取方法的软件和硬件结合实现方法，其特征在于用硬件实现基本的分析，序列化数据的并行+/–处理，之后软件进行系数匹配，之后进行数据压缩/解压即可。本专利技术技术方案实现的有益效果：1、替代照片、视频压缩中的DCT/IDCT方法；2、提高照片、视频编解码算法的速度，减小相关运算芯片面积。附图说明图1是0Hz频率正交函数分量；图2是1Hz频率正交函数分量；图3是2Hz频率第0正交函数分量；图4是2Hz频率第1正交函数分量；图5是3Hz频率第0正交函数分量；图6是3Hz频率第1正交函数分量；图7是3Hz频率第2正交函数分量；图8是3Hz频率第3正交函数分量。具体实施方式以下详细描述本专利技术的技术方案。实施例方波图像分析的正交函数体系选取方法，将图像分成8*8像素元，即单位个维度上就是8，分析的单位范围为N＝8，N必须是2的幂；设频率为i,i的取值为0，1，2，3；0Hz正交函数分量：F0_0(t)＝f0_0(t)/sqrt(8)＝f0_0(t)/(2*sqrt(2))；1Hz频率函数分量：F1_0(t)＝f1_0(t)/sqrt(8)＝f1_0(t)/(2xsqrt(2))；2Hz第0正交函数分量：F2_0(t)＝f2_0(t)/sqrt(4)＝f2_0(t)/2；2Hz频率第1函数分量：F2_1(t)＝f2_1(t)/sqrt(4)＝f2_1(t)/2；3Hz第0正交函数分量：F3_0(t)＝f3_0(t)/sqrt(2)；3Hz第1正交函数分量：F3_1(t)＝f3_1(t)/sqrt(2)；3Hz第2正交函数分量：F3_2(t)＝f3_2(t)/sqrt(2)；3Hz第3正交函数分量：F3_3(t)＝f3_3(t)/sqrt(2)；在N像素条件下，设N＝mx2(m>＝1)，可以在(0…m–1)频率范围内构造N个正交方波分析函数；构造步骤如下：1)设频率为i，i的取值范围是0到m–1，预设i＝m–1；2)每个频率i下需要构造i+1个分量，分量用j表示，取值范围为0到i；3)每个分量的函数表达式为(其中n在0到N–1范围内)：Fi_j＝0；条件：n<2j或者n>＝2j+2iFi_j＝1；条件：n>＝2j并且n<2j+iFi_j＝–1；条件：n>2j+i并且n<＝2j+2i4)每个频率下的分量构造完成后，i减小1，继续构造下一个频率下的函数分量；5)每个函数分量通过sqrt(2i)进行规范化。基于方波图像分析的正交函数体系选取方法的硬件实现方法，硬件设计一个最小运算单元，这个单元用来处理8个连续的输入数据，在8个时钟过后生成8个输出数据，分别表示上面描述到的f0_0,f1_0,f2_0,f2_1,f3_0,f3_1,f3_2,f3_3。基于方波图像分析的正交函数体系选取方法的软件实现方法，用二维软件算法得如下分析矩阵的计算，基于方波图像分析的正交函数体系选取方法的软件和硬件结合实现方法，其特征在于用硬件实现基本的分析，序列化数据的并行+/–处理，之后软件进行系数匹配，之后进行数据压缩/解压即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.方波图像分析的正交函数体系选取方法，其特征在于，将图像分成8*8像素元，即单位个维度上就是8，分析的单位范围为N＝8，N必须是2的幂；设频率为i,i的取值为0，1，2，3；0Hz正交函数分量：F0_0(t)＝f0_0(t)/sqrt(8)＝f0_0(t)/(2*sqrt(2))；1Hz频率函数分量：F1_0(t)＝f1_0(t)/sqrt(8)＝f1_0(t)/(2xsqrt(2))；2Hz第0正交函数分量：F2_0(t)＝f2_0(t)/sqrt(4)＝f2_0(t)/2；2Hz频率第1函数分量：F2_1(t)＝f2_1(t)/sqrt(4)＝f2_1(t)/2；3Hz第0正交函数分量：F3_0(t)＝f3_0(t)/sqrt(2)；3Hz第1正交函数分量：F3_1(t)＝f3_1(t)/sqrt(2)；3Hz第2正交函数分量：F3_2(t)＝f3_2(t)/sqrt(2)；3Hz第3正交函数分量：F3_3(t)＝f3_3(t)/sqrt(2)；在N像素条件下，设N＝mx2(m>＝1)，可以在(0…m–1)频率范围内构造N个正交方波分析函数；构造步骤如下：1)设频率为i，i的取值范围是0到m–1，预设i＝m–1；2)每个频率i下需要构造i+1个分量，分量用j表示，取值范围为0到i；3)每个分量的函数表达式为(其中n在0到N–1范围内)：Fi_j＝0；条件：n...

【技术特征摘要】
1.方波图像分析的正交函数体系选取方法，其特征在于，将图像分成8*8像素元，即单位个维度上就是8，分析的单位范围为N＝8，N必须是2的幂；设频率为i,i的取值为0，1，2，3；0Hz正交函数分量：F0_0(t)＝f0_0(t)/sqrt(8)＝f0_0(t)/(2*sqrt(2))；1Hz频率函数分量：F1_0(t)＝f1_0(t)/sqrt(8)＝f1_0(t)/(2xsqrt(2))；2Hz第0正交函数分量：F2_0(t)＝f2_0(t)/sqrt(4)＝f2_0(t)/2；2Hz频率第1函数分量：F2_1(t)＝f2_1(t)/sqrt(4)＝f2_1(t)/2；3Hz第0正交函数分量：F3_0(t)＝f3_0(t)/sqrt(2)；3Hz第1正交函数分量：F3_1(t)＝f3_1(t)/sqrt(2)；3Hz第2正交函数分量：F3_2(t)＝f3_2(t)/sqrt(2)；3Hz第3正交函数分量：F3_3(t)＝f3_3(t)/sqrt(2)；在N像素条件下，设N＝mx2(m>＝1)，可以在(0…m–1)频率范围内构造N个正交方波分析函数；构造步骤如下：1)设频率为i，i的取值范围是0到m–1，预设i...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚谷枫，
申请(专利权)人：浙江工规科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33