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H.264编码之DCT变换公式推导

DCT变换是一种与FFT变换紧密相连的数学运算,当函数为偶函数是,其傅立叶展开式只有余弦项,因些称为 余弦变换,其离散化的过程称为DCT( 离散 余弦)变换。下面我们就推导下H.264的4x4整数DCT公式。 首先给出DCT变换的定义,其变换公式可以写成: Y = AXA T     这里A为单位正交距阵,满足:I =  AA T 距阵A的公式如下:

H.264编码之DCT变换公式推导

这里N为距阵的阶数,在这里为N=4,因此,A可以写成如下形势:

H.264编码之DCT变换公式推导

对A做三角变换

H.264编码之DCT变换公式推导

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则A距阵可以变为:

H.264编码之DCT变换公式推导

又因为A可以分解为

H.264编码之DCT变换公式推导

这里我们先算下d的值:

H.264编码之DCT变换公式推导

在H.264中,定义d=1/2,则可以根据正交距阵概念算出b=sqrt(2/5),可得

H.264编码之DCT变换公式推导

对上述公式做一此变换

H.264编码之DCT变换公式推导

下面估计正变换输出值的范围

矩阵C行元素绝对值之和为6,因为乘了两次值,最大为36,log236=5.1699 = 6位

加上9位视频输入,共15位。因此,用16位的位深足以表示。

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