Cybernetics And Systems Analysis logo
Інформація редакції Аннотації статей Автори Архів
Кібернетика та Системний Аналіз
Міжнародний Науково-Теоретичний Журнал
Том 61 >>> № 2 БЕРЕЗЕНЬ — КВІТЕНЬ 2025
-->


DOI 10.34229/KCA2522-9664.25.2.15
УДК 519.6, 004.932, 004.627

Я.В. ЛУЦ
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, Київ, Україна,
 rorr-t@ukr.net


ШВИДКЕ ЦІЛОЧИСЛОВЕ СПРОЩЕНЕ СИНУС-КОСИНУСНЕ
ПЕРЕТВОРЕННЯ ТИПУ VII ПОРЯДКУ 16 ДЛЯ ВІДЕОКОДУВАННЯ

Анотація. Розроблено матричний метод побудови цілочислових спрощених синус-косинусних перетворень типу VII порядку 16 на основі двох перетворень порядку 8: синусного типу VII і косинусного типу II. Розроблено два цілочислові однонормові спрощені синус-косинусні перетворення низької обчислювальної складності, яка менше на 38.6 % порівняно з відомим алгоритмом дискретного синусного перетворення типу VII порядку 16 з цілочисловою апроксимацією. Отримані перетворення мають на 1–1.5 % менший коефіцієнт стиснення за тієї ж якості відновлених даних, тому можуть використовуватись для схеми роздільних адаптивних перетворень для швидкодійних режимів кодування зображень та відео.

Ключові слова: дискретне косинусне перетворення, дискретне синусне перетворення, цілочислове косинусне перетворення, цілочислове синусне перетворення, цілочислове синус-косинусне перетворення, масштабоване перетворення, роздільні адаптивні перетворення, факторизація, відеокодування, H.265, VVC (Versatile Video Coding), MTS (Multiple Transform Selection).


повний текст

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  • 1. Jain A.K. A sinusoidal family of unitary transforms. IEEE Trans. Pat. Anal. and Mach. Intel. 1979. Vol. 1, N 4. P. 356–365. https://doi.org/10.1109/ .

  • 2. Wang Z., Hunt B.R. The discrete W transform Appl. Math. and Comput. 1986. Vol. 16, N 1. P. 19–48. https://doi.org/0.1016/ .

  • 3. Wang Z. Fast algorithms for the discrete W transform and for the discrete Fourier transform. IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Process. 1984. Vol. 32, N 8. P. 803–816. https://doi.org/ 10.1109/ .

  • 4. Yip P., Rao K.R. Fast decimation-in-time algorithms for a family of discrete sine and cosine transforms. Circuits Systems and Signal Processes. 1984. Vol. 3. P. 387–408. https://doi.org/ 10.1007/ .

  • 5. Britanak V., Rao K.R., Yip P. Discrete Cosine and Sine Transforms: General Properties, Fast Algorithms and Integer Approximations. Oxford. UK: Academic Press. — Elsevier, 2007. https://doi.org/10.1016/ .

  • 6. Chivukula R.K., Reznik Y.A. Fast computing of discrete cosine and sine transforms of types VI and VII. Proc. SPIE 8135, Appl. of Digital Image Processing, XXX IV. 2011. N 813505. P. 1–10. https://doi.org/10.1117/ .

  • 7. Clarke R.J. Transform Coding of images. London: Acad. Press, 1985. 429 p. https://doi.org/ 10.1016/ .

  • 8. Kekre H.B., Solanki J.K. Comparative performance of various trigonometric unitary transforms for transform image coding. Int. J. Electronics. 1978. Vol. 44, N 3. P. 305–315. https://doi.org/10.1080/ .

  • 9. Clarke R.J. Application at sine transform image coding. Electron. Lett. 1983. Vol. 19, N 13. P. 490–491. https://doi.org/10.1049/ .

  • 10. Jain A.K. Image Data Compression: A Review. Proc. of the IEEE. 1981. Vol. 69, N 3. P. 349–389. https://doi.org/10.1109/ .

  • 11. Han J., Saxena A., Rose K. Towards jointly optimal spatial prediction and adaptive transform in video/image coding. Proc. IEEE Int. Conf. Acoust., Speech, Signal Process (ICASSP). 2010. P. 726–729. https://doi.org/10.1109/ .

  • 12. Clarke R.J. Relation between the Karhunen-Loeve and Cosine transforms. IEEE Proc. F. Commun., Radar & Signal Process. 1981. Vol. 128. Pt.F, N 6. P. 359–360. https://doi.org/10.1049/ .

  • 13. Clarke R.J. Relation between the Karhunen-Loeve and Sine transforms. Electron. Lett. 1984. Vol. 20, N 1. P. 12–13. https://doi.org/10.1049/ .

  • 14. Saxena A., Fernandes F.C. DCT/DST-based transform coding for intra prediction in image/video coding. IEEE Trans. Image Process. 2913. Vol. 22, N 10. P. 3974–3981. https:// doi.org/10.1109/ .

  • 15. Ye Y., Karczewicz M. Improved intra coding. ITU-T SG16Q6. Doc. VCEG-AG11, Shenzhen, China, Oct. 2007.

  • 16. Zhao X. at all. Transform Coding in the VVC Standard. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2021. Vol. 31, N 10. P. 3878–3890. https://doi.org/10.1109/ .

  • 17. Saxena A., Fernandes F.C., Reznik Y.A. Fast transforms for intra-prediction-based image and video coding. Proc. 2013 Data Compression Conf. 2013. P. 13–22. https://doi.org/10.1109/ .

  • 18. Reznik Y.A. Relationship between DCT-II, DCT-VI and DST-VII transforms. Proc. IEEE Int. Conf. on Acoustics, Speech and Signal Process (ICASSP). 2013. P. 5642–5646. https://doi.org/ 10.1109/ .

  • 19. Masera M., Martina M., Masera G. Odd type DCT/DST for video coding: Relationships and low-complexity implementations. IEEE Int. Workshop on Signal Processing Systems, Lorient (FR). 2017. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/ .

  • 20. Hnativ L.O., Luts V.K. Integer Modified Sine-Cosine Transforms Type VII. A construction Method and Separable Directional Adaptive Transforms for Intra Prediction with Chroma Blocks in Image/Video Coding. Cybernetics and Systems Analysis. 2021. Vol. 57, N 1. P. 155–164. https://doi.org/10.1007/ .

  • 21. Hnativ L.O. Discrete Cosine-Sine Type VII Transform and Fast Integer Transforms for Intra Prediction of Images and Video Coding. Cybernetics and Systems Analysis. 2021. Vol. 57, N 5. P. 827–835. https://doi.org/10.1007/ .

  • 22. Zhang Z. et al. Fast DST-VII/DCT-VIII With Dual Implementation Support for Versatile Video Coding. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2021. Vol. 31, N 1. P. 355–371. https://doi.org/10.1109/ .

  • 23. Luts V.K. New Approaches and Methods of Adaptive Image Encoding. Cybernetics and Systems Analysis. 2024. Vol. 60, N 2. P. 331–340. https://doi.org/10.1007/ .

  • 24. Hnativ L.O. Integer Cosine Transforms for High-Efficiency Image and Video Coding. Cybernetics and Systems Analysis. 2016. Vol. 52, N 5. P. 802–816. https://doi.org/10.007/ .

  • 25. Luts V.K. Fast Integer Cosine Transform of Order-8 for High-Speed Video Coding. Proc. SPIE vol 13137, Applications of Digital Image Processing XLVIII. San Diego, California, 2024. 1313716. https//doi.org//10.1117/ .

  • 26. Шевчук Б.М., Задирака В.К., Игнатов Л.А., Фраер С.В. Технология многофункциональной обработки и передачи информации в мониторинговых сетях. Киев: Наук. думка, 2010. 375 с.

  • 27. Zhang Z., Zhao X., Li X., Li Z., Liu S. Fast adaptive multiple transform for versatile video coding. Proc. Data Compress. Conf. (DCC). 2019. P. 63–72. https://doi.org/10.1109/ .

  • 28. Bross B., Wang Y.-K., Ye Y., Liu S., Sullivan G.J, Ohm J.-R. Overview of the Versatile Video Coding (VVC) Standard and its Applications. Preprint submitted to IEEE Trans. Circuits and Systs. for Video Tech., December 2020. https://doi.org/10.1109/ .

  • 29. Fuldseth A., Bjontegaard G., Sadafale M., at al. CE10: Core transform design for HEVC. ITU-T. Geneva, CH, Nov. 2011. https://doi.org/JCTVC-G495 .

  • 30. ITU-T Rec. H.265|ISO/IEC 23008-2: 2013. Information technology — High efficiency coding and media delivery in heterogeneous environments. Part 2: High efficiency Video Coding, 2013.

  • 31. Malvar H. Signal Processing with Lapped Transforms. 1992. 380 р.




Інформація редакції Аннотації статей Автори Архів
Журнал Тематичні Розділи Редакція Редакційна колегія Приклади документів Передплата Контакти
© 2025 Kibernetika.org. All rights reserved.