具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。

在本公开中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。

下面将结合附图详细描述本公开的实施例。

为了便于理解，首先对图像、视频的变换编码过程进行简单介绍。

图像的编码过程大致如下：将图像切分为多个图像块，以图像块为变换单元(Transform Unit，TU)进行变换和编码。图像块例如可以是4*4、8*8、16*16、32*32大小的正方形图像，也可以是矩形图像。如图1A所示，在图像编码过程中，分别对每个图像块进行变换，将空间域的图像块数据转换到频域，以消除图像块中的冗余信息，得到每个图像块对应的频域的变换系数矩阵。变换所采用的方法例如可以是离散余弦变换(Discrete CosineTransform，DCT)、离散正弦变换(Discrete Sine Transform，DST)等。对变换得到的变换系数矩阵进行量化，并对量化后的结果进行变长编码(例如Huffman编码等)，得到编码结果。

图像的解码过程大致如下：如图1A所示，对各图像块的编码结果进行变长解码、反量化、反变换，得到解码后的图像块。反变换是变换的逆过程，反变换所采用的方法例如可以是反离散余弦变换(Inverse Discrete Cosine Transform，IDCT)、反离散正弦变换(Inverse Discrete Sine Transform，IDST)等。

视频编码过程大致如下：原始的视频帧被切分成多个图像块，以图像块为变换单元(TU)进行变换编码。图像块例如可以是4*4、8*8、16*16、32*32大小的正方形图像，也可以是矩形图像。对于任一视频帧，可以由多种不同的通道构成，例如，YUV视频帧由亮度通道(Y)、第一色度通道(U)和第二色度通道(V)构成。相应地，视频帧可以包括不同通道的多个图像块，例如，YUV视频帧可以包括亮度图像块、第一色度图像块和第二色度图像块。

如图1B所示，编码端可以包括编码帧内预测模块、编码帧间预测模块、变换模块、量化模块、熵编码模块、反量化模块、反变换模块、重建模块、滤波模块、参考图像缓冲模块，分别用于对原始的视频帧进行预测、变换、量化、熵编码、反量化、反变换、重建、滤波等处理，最终输出视频的编码流。

如图1B所示，在视频编码过程中，原始视频帧作为加法器的一个输入，编码帧内预测模块或编码帧间预测模块输出的预测数据为加法器的另一个输入，加法器输出预测残差矩阵。预测残差矩阵经过变换、量化处理，得到残差系数矩阵。残差系数矩阵经过反量化、反变换处理，恢复出预测残差矩阵。恢复出的预测残差矩阵可用于重构视频帧。变换处理所采用的方法例如可以是DCT、DST等。反变换是变换的逆过程，相应地，反变换处理所采用的方法例如可以是IDCT、IDST等。

视频解码过程大致如下：如图1C所示，首先对接收到的编码流进行熵解码，得到残差系数矩阵、帧间预测相关信息、帧内预测相关信息等。残差系数矩阵经过反量化、反变换处理之后，恢复出预测残差矩阵。重建模块将预测残差加回至相应的帧内预测数据或帧间预测数据。可以通过开关选择使用帧内预测数据或帧间预测数据，以得到重建帧。相应地，解码端可以包括解码帧内预测模块、解码帧间预测模块、熵解码模块、反量化模块、反变换模块、重建模块、滤波模块、参考图像缓存模块、视频播放缓存模块。

由以上介绍可见，反变换处理可以被应用于图像解码(用于对变换系数矩阵进行反变换)、视频编解码(用于对残差系数矩阵进行反变换)等过程中。反变换处理的计算量很大。

以应用场景为视频编解码、TU的尺寸为8*8(即残差系数矩阵的尺寸为8*8)、反变换方法为IDCT为例，对残差系数矩阵X进行反变换，即进行如下式所示的计算：

Y＝H₈ ^TXH₈

其中，Y为反变换处理得到的结果矩阵，H₈为8*8的DCT变换矩阵，X为待进行反变换的残差系数矩阵，H₈ ^T为H₈的转置矩阵。

需要说明的是，DCT变换矩阵H₈中的元素是通过余弦函数计算得出，其值通常是一个浮点数。为了便于存储和计算，可以将变换矩阵H₈表示成一个浮点数的公共因子与一个整数矩阵的乘积，相应地，变换矩阵H₈的转置矩阵H₈ ^T也可以表示成同一个公共因子与一个整数矩阵H^T的乘积。例如，8*8的变换矩阵H₈及其转置矩阵H₈ ^T的公共因子可以是0.0055，相应的变换矩阵H₈对应的整数矩阵H如下所示：

转置矩阵H₈ ^T对应的整数矩阵H^T如下所示：

相应地，结果矩阵Y可以表示为：Y＝0.0055*0.0055*H^TXH。

为了便于描述，在下文中，用变换矩阵对应的整数矩阵来指代该变换矩阵，用变换矩阵的转置矩阵对应的整数矩阵来指代该转置矩阵。

残差系数矩阵X如下所示：

如果直接按照上式进行矩阵乘法运算，需要先将H^T与X做矩阵乘法，然后再将乘法结果与H做矩阵乘法，计算量非常大。

相关技术中，可以采用蝶形运算来加速反变换的计算过程。采用蝶形运算来计算Y＝H^TXH的过程如下：

第一步：计算B＝H^TX

提取公共项：

O0＝89×A10+75×A30+50×A50+18×A70

O1＝75×A10-18×A30-89×A50-50×A70

O2＝50×A10-89×A30+18×A50+75×A70

O3＝18×A10-50×A30+75×A50-89×A70

EE0＝64×A00+64×A40

EE1＝64×A00-64×A40

EO0＝83×A20+36×A60

EO1＝36×A20-83×A60

E0＝EE0+EO0

E1＝EE1+EO0

E2＝EE1-EO1

E3＝EE0-EO0

矩阵B的第一列可以通过公共项计算得到：

B00＝E0+O0

B10＝E1+O1

B20＝E2+O2

B30＝E3+O3

B40＝E3-O3

B50＝E2-O2

B60＝E1-O1

B70＝E0-O0

按照类似的方法，可以计算出矩阵B中的第二至第八列。

第二步：按照与第一步类似的方式，计算Y＝BH。

发明人经研究发现，在对TU进行变换(在变换后还可以进行量化和反量化)所得到的频率系数矩阵中(例如上文所述的变换系数矩阵和残差系数矩阵)，通常只有左上角的部分具有非零频率系数，其他大部分频率系数的值均为零。

以8比特图像(即图像的每个像素的每个通道的像素值用一个字节表示)为例，一个8*8的亮度通道(即Y通道)的TU经过变换、量化、反量化后，得到如下所示的频率系数矩阵X：

可见，频率系数矩阵X仅有位于左上角区域的4个非零频率系数，其他频率系数的值均为零。如果按照直接进行矩阵乘法或蝶形运算的计算方式来对频率系数矩阵X进行反变换，将会有很多计算是无效的，因为对零的加减乘除运算的结果仍然是零，造成大量的存储和计算资源浪费。

基于此，本公开提供一种改进的图像处理方法。该方法获取目标图像的频率系数矩阵，基于频率系数矩阵所包括的至少一个非零频率系数的位置，确定频率系数矩阵中的非零块，基于非零块来分别对变换矩阵和变换矩阵的转置矩阵进行裁剪，得到变换子矩阵和转置子矩阵，然后基于变换子矩阵、非零块和转置子矩阵来确定频率系数矩阵的反变换结果。本公开实施例的图像处理方法通过确定目标图像的频率系数矩阵中的非零块，仅对非零块进行计算来得到频率系数矩阵的反变换结果，无需对频率系数矩阵中的其他频率系数(即除非零块以外的频率系数)进行计算，大大减少了反变换的计算量，提高了反变换的计算效率，从而能够提高图像、视频编解码的效率。

下面将结合附图具体描述本公开实施例中的图像处理方法。

图2示出了根据本公开的实施例的图像处理方法200的流程图。方法200例如可以应用于图像解码或视频编解码的场景中，能够提高反变换的计算效率，从而提高图像解码以及视频编解码的效率。

如图2所示，方法200可以包括：

步骤S210、获取目标图像的频率系数矩阵，频率系数矩阵是通过对目标图像进行频域变换来得到的，并且频率系数矩阵包括至少一个非零频率系数；

步骤S220、基于上述至少一个非零频率系数的位置，确定频率系数矩阵中的非零块；

步骤S230、确定所述非零块相应的变换子矩阵和转置子矩阵；以及

步骤S240、基于变换子矩阵、非零块和转置子矩阵，确定频率系数矩阵的反变换结果。

根据本公开的实施例，通过确定目标图像的频率系数矩阵中的非零块，仅对非零块进行计算来得到频率系数矩阵的反变换结果，无需对频率系数矩阵中的其他频率系数(即除非零块以外的频率系数)进行计算，大大减少了反变换的计算量，提高了反变换的计算效率，从而能够提高图像、视频编解码的效率。

目标图像可以但不限于为单个图像或视频帧中的一个图像块(即TU)。例如，目标图像可以是待解码的图像中的图像块，或者是待编码的视频帧中的图像块或待解码的视频帧中的图像块。进一步地，目标图像例如可以为视频帧的亮度通道的图像块，也可以是其他通道的图像块。例如，针对YUV视频帧，目标图像也可以为第一色度通道的图像块或第二色度通道的图像块。

目标图像的频率系数矩阵是通过对目标图像进行频域变换来得到的。如上文所述，频率系数矩阵例如可以是对图像的图像块进行频域变换所得到的变换系数矩阵，或者是对视频帧的图像块的预测残差进行频域变换、量化、反量化所得到的残差系数矩阵。对目标图像进行频域变换的方法包括但不限于DCT、DST等。

目标图像例如可以是4*4、8*8、16*16、32*32等宽度与高度相等的正方形图像，相应地，对目标图像进行频域变换所得到的频率系数矩阵可以是4*4、8*8、16*16、32*32等行数与列数相等的矩阵(即方阵)。目标图像例如也可以是4*8，8*4，4*16，16*4，8*16，16*8，16*32，32*16，8*32，32*8等宽度与高度不相等的矩形图像，相应地，对目标图像进行频域变换所得到的频率系数矩阵可以是4*8，8*4，4*16，16*4，8*16，16*8，16*32，32*16，8*32，32*8等行数与列数不相等的矩阵。

根据一些实施例，步骤S220可以包括：确定上述至少一个非零频率系数所对应的行坐标最大值和列坐标最大值；以及根据行坐标最大值和列坐标最大值来确定非零块。如前所述，由于频率系数矩阵中的非零频率系数通常位于矩阵的左上角区域，因此可以通过频率系数矩阵中的至少一个非零频率系数对应的行坐标最大值以及纵坐标最大值，来确定非零频率系数矩阵中的非零频率系数所在的位置区域，从而确定出频率系数矩阵中的非零块。

本公开的实施例中，频率系数的行坐标可以是指该频率系数在频率系数矩阵中所处的行，频率系数的列坐标可以是指该频率系数在频率系数矩阵中所处的列。

根据一些实施例，非零块包括频率系数矩阵中所对应的行坐标小于等于行坐标最大值且所对应的列坐标小于等于列坐标最大值的一个或多个频率系数。由于频率系数矩阵中的非零频率系数通常位于矩阵的左上角区域，行坐标最大值和列坐标最大值对应于频率系数矩阵中的最右下角的非零频率系数。通过使非零块包括频率系数矩阵中的行坐标小于等于行坐标最大值且列坐标小于等于列坐标最大值的频率系数，可以保证非零块包括频率系数矩阵中的所有非零频率系数，使得在后续步骤中能够对频率系数矩阵进行无损(即不丢失信息)的反变换。

根据一些实施例，可以由频率系数矩阵中所对应的行坐标小于等于行坐标最大值且所对应的列坐标小于等于列坐标最大值的一个或多个频率系数来组成非零块。即，非零块为位于频率系数矩阵左上角的尺寸为行坐标最大值*列坐标最大值的块。

根据另一些实施例，可以按照以下步骤来确定非零块：基于行坐标最大值，确定非零块的最大行边界值；基于列坐标最大值，确定非零块的最大列边界值，其中，最大行边界值为大于等于行坐标最大值的最小的2的幂数，最大列边界值为大于等于列坐标最大值的最小的2的幂数。相应地，非零块由频率系数矩阵中的行坐标小于等于最大行边界值且列坐标小于等于最大列边界值的所有频率系数组成。最大行边界值、最大列边界值均为2的幂数，通过将行坐标最大值扩展为最大行边界值、将列坐标最大值扩展为最大列边界值，并根据最大行边界值、最大列边界值来确定非零块，可以使确定出的非零块的行数、列数均为2的幂数，从而便于实现指令集优化，提高后续反变换计算过程中的内存空间的利用效率，加速计算过程。

仍以上文的频率系数矩阵X为例，该频率系数矩阵X包括4个非零频率系数，位置坐标分别为(2,1)、(2,4)、(3,1)、(3,2)。因此，非零频率系数的行坐标最大值为max(2,2,3,3)＝3，列坐标最大值为max(1,4,1,2)＝4。大于或等于行坐标最大值3的最小的2的幂数为4，即最大行边界值为4；大于或等于列坐标最大值4的最小的2的幂数为4，即最大列边界值为4。相应地，非零块由频率系数矩阵中的行坐标小于等于最大行边界4且列坐标小于等于最大列边界值4的所有频率系数组成，即非零块为频率系数矩阵X的左上角的4*4的区域。即，非零块C如下：

根据一些实施例，步骤S230可以包括：基于频率系数矩阵，确定预设的变换矩阵和该变换矩阵的转置矩阵；以及基于非零块，对变换矩阵进行裁剪以得到变换子矩阵，并且对转置矩阵进行裁剪以得到转置子矩阵。

根据一些实施例，变换矩阵及其转置矩阵可以通过频率系数矩阵的尺寸来确定。具体地，可以根据频率系数矩阵的尺寸来确定变换矩阵的尺寸。

当频率系数矩阵为4*4、8*8、16*16、32*32等行数与列数相等的矩阵(即方阵)时，变换矩阵H的尺寸与频率系数矩阵的尺寸相同，即变换矩阵为行数和列数均等于频率系数矩阵的行数(或列数)的方阵。例如，当频率系数矩阵为8*8的方阵时，相应的变换矩阵H及其转置矩阵H^T也是8*8的方阵。

当频率系数矩阵为4*8，8*4，4*16，16*4，8*16，16*8，16*32，32*16，8*32，32*8等行数与列数不相等的矩阵时，变换矩阵H为行数、列数均等于频率系数矩阵的列数的方阵，矩阵H^T为行数、列数均等于频率系数矩阵的行数的方阵。例如，当频率系数矩阵为8*4的矩阵时，相应的变换矩阵H为4*4的方阵，H^T为8*8的方阵。

基于所确定的变换矩阵的尺寸，可以按照预设的公式来计算得出变换矩阵中的每一个元素，从而得出变换矩阵。进一步地，对变换矩阵进行转置，即得到变换矩阵的转置矩阵。

例如，频率系数矩阵的尺寸为8*8，相应地，变换矩阵的尺寸也是8*8。以反变换为IDCT为例，当变换矩阵为方阵(即变换矩阵的行数与列数相同)时，可以按照以下公式来计算得出变换矩阵中的第i行第j列的元素D_i,j：

其中，N为变换矩阵的行数(或列数)。可以理解的，按照上述公式计算出的元素为浮点数D_i,j。根据一些实施例，可以对变换矩阵中的元素D_i,j进行缩放，以将其转化成整数，从而方便计算机处理。具体地，D_i,j的缩放倍数可以根据不同的应用场景来确定。例如，针对不同的视频编码标准，可以设置不同的缩放倍数。针对HEVC(High Efficiency VideoCoding，高效视频编码)视频编码标准，可以将变换矩阵中的元素扩大128倍；针对AV1视频编码标准，可以将变换矩阵中的元素扩大8192倍。

根据一些实施例，可以基于非零块的尺寸，来对变换矩阵进行裁剪以得到变换子矩阵，并且对变换矩阵的转置矩阵进行裁剪以得到转置子矩阵。裁剪所得到的变换子矩阵和转置子矩阵的尺寸与非零块的尺寸相适应，能够与非零块进行矩阵乘法运算。

仍以上文的8*8的变换矩阵H及其转置矩阵H^T为例，基于4*4非零块C，对转置矩阵H^T进行裁剪，得到8*4的转置子矩阵H^T’：

对8*8的变换矩阵H进行裁剪，得到4*8的变换子矩阵H’：

可以理解的是，也可以基于非零块的尺寸直接确定上述变化子矩阵和转置子矩阵，具体的方法与基于频率系数矩阵确定变化矩阵和转置矩阵类似，在此不再详述。

在确定非零块相应的变化子矩阵和转置子矩阵之后，即可执行步骤S240，以确定频率系数矩阵的反变换结果。

根据一些实施例，步骤S240可以为响应于以下至少一个条件来执行：非零块的最大行边界值小于频率系数矩阵的总行数；非零块的最大列边界值小于频率系数矩阵的总列数。

当最大行边界值小于频率系数矩阵的总行数，和/或最大列边界值小于频率系数矩阵的总列数时，根据最大行边界值、最大列边界值确定出的非零块的尺寸小于频率系数矩阵的尺寸，因此基于非零块来确定频率系数矩阵的反变换结果，能够减少反变换的计算量，提高计算效率。

当最大行边界值大于等于频率系数矩阵的总行数且最大列边界值大于等于频率系数矩阵的总列数时，根据最大行边界值、最大列边界值确定得出的非零块的尺寸将大于等于频率系数矩阵的尺寸，因此无法达到减少计算量、提高计算效率的技术效果。在这种情况下，可以执行步骤S240来对频率系数矩阵进行反变换，也可以不执行步骤S240，而直接采用传统方法(例如直接对频率系数矩阵进行矩阵乘法或蝶形运算)来对频率系数矩阵进行反变换。

根据一些实施例，步骤S240可以包括：基于SIMD指令对转置子矩阵和非零块进行矩阵乘法运算，得到中间矩阵；以及基于SIMD指令对中间矩阵和变换子矩阵进行矩阵乘法运算，得到频率系数矩阵的反变换结果。

SIMD(Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流)能够复制多个操作数，并把它们打包在大型寄存器中进行并行计算。常见的SIMD指令集包括X86架构的MMX、SSE、AVX指令集，ARM Cortex架构的NEON指令集，MIPS架构的X-Burst指令集，等等。基于SIMD指令来对转置子矩阵和非零块进行矩阵乘法运算，以及对中间矩阵和变换子矩阵进行矩阵乘法运算，能够提高反变换的计算效率，从而提高视频编解码的效率。

根据一些实施例，可以按照以下步骤S351-S356来基于SIMD指令对转置子矩阵和非零块进行矩阵乘法运算，得到中间矩阵的每相邻多行(例如每相邻两行、每相邻四行等)的元素：

步骤S351、将转置子矩阵中的与中间矩阵的该相邻多行相对应的相邻多行划分为至少一个第一块；

步骤S352、基于上述至少一个第一块，将非零块划分为至少一个第二块，其中，第一块的列数和第二块的行数相同；

步骤S353、将每个第一块中的每一行元素复制多次后，按行重排，得到每个第一块对应的第一行矩阵，其中，每个第一块中的每一行元素的复制次数与每个第二块的列数相同；

步骤S354、将每个第二块中的元素按列重排，得到每个第二块对应的第二行矩阵；

步骤S355、对于每个第一块，基于SIMD指令，将该第一块的第一行矩阵分别和相应的每个第二块的第二行矩阵的位置对应的元素相乘，并且将第一行矩阵的与该第一块中每一行对应的多个相邻元素经过相乘所得到的结果进行求和，得到第三行矩阵；以及

步骤S356、将位于同一行的一个或多个第一块各自相应的一个或多个第三行矩阵的位置对应的元素相加，得到中间矩阵的相应行。

针对步骤S351、S352，将转置子矩阵中的相邻多行划分为至少一个第一块，将非零块划分为至少一个第二块有多种方式。

根据一些实施例，可以按行来划分非零块，相应地，划分所得到的至少一个第二块沿行方向分布，每个第二块包括非零块中的至少一个完整行。第一块的尺寸可以根据第二块的尺寸来确定，例如，第一块的行数与中间矩阵的上述相邻多行对应，并且第一块的列数与第二块的行数相同。

根据另一些实施例，可以按行和列来划分非零块，相应地，划分所得到的至少一个第二块呈矩阵分布，每个第二块包括非零块中的部分行和部分列，即每个第二块不包括非零块中的完整行或完整列。第一块的尺寸可以根据第二块的尺寸来确定，例如，第一块的行数与中间矩阵的上述相邻多行对应，并且第一块的列数与第二块的行数相同。

更具体地，根据一些实施例，针对步骤S351、S352，可以响应于确定非零块的行数大于等于2(例如行数为2,4,8,16,32等)且列数大于等于4(例如列数为4,8,16,32等)，将转置子矩阵的相邻多行划分为至少一个2*2的第一块，并且将非零块划分为至少一个2*4的第二块。

根据另一些实施例，针对步骤S351、S352，可以响应于确定非零块的行数大于等于2(例如行数为2,4,8,16,32等)且列数等于2，将转置子矩阵的相邻多行划分为至少一个4*2的第一块，并且将非零块划分为至少一个2*2的第二块。

以下仍以转置子矩阵H^T’和非零块C(转置子矩阵H^T’和非零块C中的元素均为2字节的整型数值)为例，并且以SIMD指令为AVX指令为例，来说明基于SIMD指令按照步骤S351-S356来计算出中间矩阵的每两行元素的过程。

首先，按照步骤S351-S356来计算中间矩阵的前两行元素：

针对步骤S351、S352，由于非零块C的行数和列数均为4，满足行数大于等于2且列数大于等于4的条件，因此可以将转置子矩阵H^T’的前两行划分为两个2*2的第一块402、404，以及将非零块C划分为两个2*4的第二块406、408。

针对步骤S353，由于第二块的列数为4，因此将第一块402中的每一行元素复制4次后按行重排(排列方向如图4中的箭头所示)，得到第一行矩阵410。类似地，将第一块404中的每一行元素复制4次后按行重排，得到第一行矩阵412。

针对步骤S354，将第二块406中的元素按列重排，即按照图4中箭头所示的方向重排。考虑到AVX指令可以使用256比特的寄存器，即可以并行计算16个2字节的数据(或者并行计算8个4字节的数据等)，将重排后的元素复制2次，得到第二行矩阵414。类似地，将第二块408中的元素按列重排，即按照图4中箭头所示的方向重排，并将重排后的元素复制2次，得到第二行矩阵416。

针对步骤S355，在矩阵乘法运算中，第一块402对应于第二块406，第一块404对应于第二块408。

对于第一块402，基于AVX指令，将中间矩阵的前两行对应的第一行矩阵410和相应的第二块406的第二行矩阵414的位置对应的元素相乘，然后将第一行矩阵410的与第一块402中每一行对应的两个相邻元素经过相乘所得到的结果进行求和(进行相加的相邻元素的数量与第一块的列数相同，即将每相邻的两个元素相加)，得到对应的第三行矩阵418。

对于第一块404，基于AXV指令，将中间矩阵的前两行对应的第一行矩阵412和相应的第二块408的第二行矩阵416的位置对应的元素相乘，然后将第一行矩阵412的与第一块404中每一行对应的两个相邻元素经过相乘所得到的结果，得到对应的第三行矩阵420。

针对步骤S356，基于AVX指令，将位于同一行的第一块402、404各自相应的第三行矩阵418、420的位置对应的元素相加，得到对应于中间矩阵的前两行元素(即第1-2行元素)的行矩阵422。具体地，行矩阵422中的前4个元素为中间矩阵的第1行，后4个元素为中间矩阵的第2行。

按照类似的方法，可以计算出中间矩阵的第3-4行元素、第5-6行元素、第7-8行元素。然后将第1-2行元素、第3-4行元素、第5-6行元素、第7-8行元素进行拼接，得到8*4的中间矩阵。

可以理解，也可以按照步骤S351-S356的方法，来基于SIMD指令对中间矩阵和变换子矩阵进行矩阵乘法运算(将步骤S351-S356中的转置子矩阵替换为中间矩阵，将非零块替换成变换子矩阵即可)，得到频率系数矩阵的反变换结果的每相邻多行的元素。然后将各相邻多行的元素进行拼接，得到频率系数矩阵的反变换结果。

根据本公开的另一方面，还提供一种图像处理装置。如图6所示，该装置600可以包括：获取单元510，被配置为获取目标图像的频率系数矩阵，其中，所述频率系数矩阵是通过对所述目标图像进行频域变换来得到的，并且所述频率系数矩阵包括至少一个非零频率系数；非零块确定单元520，被配置为基于所述至少一个非零频率系数的位置，确定所述频率系数矩阵中的非零块；矩阵确定单元530，被配置为确定所述非零块相应的变换子矩阵和转置子矩阵；以及反变换单元540，被配置为基于所述变换子矩阵、所述非零块和所述转置子矩阵，确定所述频率系数矩阵的反变换结果。

根据本公开的实施例，通过确定目标图像的频率系数矩阵中的非零块，仅对非零块进行计算来得到频率系数矩阵的反变换结果，无需对频率系数矩阵中的其他频率系数(即除非零块以外的频率系数)进行计算，大大减少了反变换的计算量，提高了反变换的计算效率，从而能够提高图像、视频编解码的效率。

应当理解，图5中所示装置500的各个单元可以与参考图3描述的方法200中的各个步骤相对应。由此，上面针对方法200描述的操作、特征和优点同样适用于装置500及其所包括的单元。为了简洁起见，某些操作、特征和优点在此不再赘述。

还应当理解，本文可以在软件硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。上面关于图5描述的各个单元可以在硬件中或在结合软件和/或固件的硬件中实现。例如，这些单元可以被实现为计算机程序代码/指令，该计算机程序代码/指令被配置为在一个或多个处理器中执行并存储在计算机可读存储介质中。可替换地，这些单元可以被实现为硬件逻辑/电路。例如，在一些实施例中，获取单元510、非零块确定单元520、矩阵确定单元530以及反变换单元540中的一个或多个可以一起被实现在片上系统(System on Chip,SoC)中。SoC可以包括集成电路芯片(其包括处理器(例如，中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU)、微控制器、微处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)等)、存储器、一个或多个通信接口、和/或其他电路中的一个或多个部件)，并且可以可选地执行所接收的程序代码和/或包括嵌入式固件以执行功能。

根据本公开的另一方面，还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时实现根据上述的方法。

根据本公开的另一方面，还提供一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据上述的方法。

根据本公开的另一方面，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据上述的方法。

参见图6，现将描述可以作为本公开的服务器或客户端的电子设备600的结构框图，其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。电子设备可以是不同类型的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图6所示，电子设备600可以包括能够通过系统总线603彼此通信的至少一个处理器601、工作存储器602、输入单元604、显示单元605、扬声器606、存储单元607、通信单元608以及其它输出单元609。

处理器601可以是单个处理单元或多个处理单元，所有处理单元可以包括单个或多个计算单元或者多个核心。处理器6101可以被实施成一个或更多微处理器、微型计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或基于操作指令来操纵信号的任何设备。处理器601可以被配置成获取并且执行存储在工作存储器602、存储单元607或者其他计算机可读介质中的计算机可读指令，诸如操作系统602a的程序代码、应用程序602b的程序代码等。

工作存储器602和存储单元607是用于存储指令的计算机可读存储介质的示例，指令由处理器601执行来实施前面所描述的各种功能。工作存储器602可以包括易失性存储器和非易失性存储器二者(例如RAM、ROM等等)。此外，存储单元607可以包括硬盘驱动器、固态驱动器、可移除介质、包括外部和可移除驱动器、存储器卡、闪存、软盘、光盘(例如CD、DVD)、存储阵列、网络附属存储、存储区域网等等。工作存储器602和存储单元607在本文中都可以被统称为存储器或计算机可读存储介质，并且可以是能够把计算机可读、处理器可执行程序指令存储为计算机程序代码的非暂态介质，计算机程序代码可以由处理器601作为被配置成实施在本文的示例中所描述的操作和功能的特定机器来执行。

输入单元606可以是能向电子设备600输入信息的任何类型的设备，输入单元606可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入，并且可以包括但不限于鼠标、键盘、触摸屏、轨迹板、轨迹球、操作杆、麦克风和/或遥控器。输出单元可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示单元605、扬声器606以及其它输出单元609，其它输出单元609可以但不限于包括视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。通信单元608允许电子设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙^TM设备、1302.6设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

工作寄存器602中的应用程序602b可以被加载执行上文所描述的各个方法和处理，例如图3中的步骤S210-步骤S240。例如，在一些实施例中，上文描述的方法200可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元607。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由存储单元607和/或通信单元608而被载入和/或安装到电子设备600上。当计算机程序被加载并由处理器601执行时，可以执行上文描述的方法200的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法200。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行、也可以顺序地或以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本发明的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。重要的是随着技术的演进，在此描述的很多要素可以由本公开之后出现的等同要素进行替换。