📄 dct_32.cpp
字号:
/*********************************************************************
*利用zhao等人论文原理，手动展开迭代的DCT变换程序 *
*以下程序中N＝32 *
*其中f为32位的输入流，F为经过DCT变换后的32位输出流 *
**********************************************************************/
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#define c_pi_1_64 0.99879545620517 //表示cos(PI*(奇数)/64)的值,以下类似
#define c_pi_3_64 0.98917650996478
#define c_pi_5_64 0.97003125319454
#define c_pi_7_64 0.94154406518302
#define c_pi_9_64 0.90398929312344
#define c_pi_11_64 0.85772861000027
#define c_pi_13_64 0.80320753148064
#define c_pi_15_64 0.74095112535496
#define c_pi_17_64 0.67155895484702
#define c_pi_19_64 0.59569930449243
#define c_pi_21_64 0.51410274419322
#define c_pi_23_64 0.42755509343028
#define c_pi_25_64 0.33688985339222
#define c_pi_27_64 0.24298017990326
#define c_pi_29_64 0.14673047445536
#define c_pi_31_64 0.04906767432742
#define c_pi_1_32 0.99518472667220 //表示cos(PI*(奇数)/32)的值,以下类似
#define c_pi_3_32 0.95694033573221
#define c_pi_5_32 0.88192126434836
#define c_pi_7_32 0.77301045336274
#define c_pi_9_32 0.63439328416365
#define c_pi_11_32 0.47139673682600
#define c_pi_13_32 0.29028467725446
#define c_pi_15_32 0.09801714032956
#define c_pi_1_16 0.98078528040323 //表示cos(PI*(奇数)/16)的值,以下类似
#define c_pi_3_16 0.83146961230255
#define c_pi_5_16 0.55557023301960
#define c_pi_7_16 0.19509032201613
#define c_pi_1_8 0.92387953251129 //表示cos(PI*(奇数)/8)的值,以下类似
#define c_pi_3_8 0.38268343236509
#define c_pi_1_4 0.70710678118655 //表示cos(PI*(奇数)/4)的值,以下类似
double * DCT_32(double * f)
{
/*double f[]={1,0,0,0, 0,0,0,0, 0,0,0,0, 0,0,0,0,
0,0,0,0, 0,0,0,0, 0,0,0,0, 0,0,0,0};
*/
double * t1, * t2,* t3,* t4,* t5,* t6, *t7,* F;
//1 f[32]乘以A32分解式右侧的矩阵
// 32次加法 0 次乘法
{
t1=(double *)malloc(256); //为t1 分配32 个double的空间
t1[0]=f[0]+f[31]; t1[16]=f[0]-f[31];
t1[1]=f[1]+f[30]; t1[17]=f[1]-f[30];
t1[2]=f[2]+f[29]; t1[18]=f[2]-f[29];
t1[3]=f[3]+f[28]; t1[19]=f[3]-f[28];
t1[4]=f[4]+f[27]; t1[20]=f[4]-f[27];
t1[5]=f[5]+f[26]; t1[21]=f[5]-f[26];
t1[6]=f[6]+f[25]; t1[22]=f[6]-f[25];
t1[7]=f[7]+f[24]; t1[23]=f[7]-f[24];
t1[8]=f[8]+f[23]; t1[24]=f[8]-f[23];
t1[9]=f[9]+f[22]; t1[25]=f[9]-f[22];
t1[10]=f[10]+f[21]; t1[26]=f[10]-f[21];
t1[11]=f[11]+f[20]; t1[27]=f[11]-f[20];
t1[12]=f[12]+f[19]; t1[28]=f[12]-f[19];
t1[13]=f[13]+f[18]; t1[29]=f[13]-f[18];
t1[14]=f[14]+f[17]; t1[30]=f[14]-f[17];
t1[15]=f[15]+f[16]; t1[31]=f[15]-f[16];
}
//2 t1[0]--t1[15]乘以A16 记录在f[0]--f[15]里
//
{
//2_1 t1[0]--t1[15]乘以A16分解式右侧的矩阵
// 16次加法 0 次乘法
{
t2=(double *)malloc(128); //为t2 分配16 个double的空间
t2[0]=t1[0]+t1[15]; t2[8]=t1[0]-t1[15];
t2[1]=t1[1]+t1[14]; t2[9]=t1[1]-t1[14];
t2[2]=t1[2]+t1[13]; t2[10]=t1[2]-t1[13];
t2[3]=t1[3]+t1[12]; t2[11]=t1[3]-t1[12];
t2[4]=t1[4]+t1[11]; t2[12]=t1[4]-t1[11];
t2[5]=t1[5]+t1[10]; t2[13]=t1[5]-t1[10];
t2[6]=t1[6]+t1[9]; t2[14]=t1[6]-t1[9];
t2[7]=t1[7]+t1[8]; t2[15]=t1[7]-t1[8];
}
//2_2 t2[0]--t2[7]乘以A8 最后仍保存到t2[0]--t2[7]里
//
{
//2_2_1 t2[0]--t2[7]乘以A8后分解式右侧的矩阵
// 8次加法 0次乘法
{
t3=(double *)malloc(64); //为t3 分配8 个double的空间
t3[0]=t2[0]+t2[7]; t3[4]=t2[0]-t2[7];
t3[1]=t2[1]+t2[6]; t3[5]=t2[1]-t2[6];
t3[2]=t2[2]+t2[5]; t3[6]=t2[2]-t2[5];
t3[3]=t2[3]+t2[4]; t3[7]=t2[3]-t2[4];
}
//2_2_2 t3[0]--t3[3]乘以A4
//
{
//2_2_2_1 t3[0]--t3[3]乘以A4分解式右侧的矩阵
// 4次加法 0次乘法
{
t4=(double *)malloc(32); //为t4 分配4 个double的空间
t4[0]=t3[0]+t3[3]; t4[2]=t3[0]-t3[3];
t4[1]=t3[1]+t3[2]; t4[3]=t3[1]-t3[2];
}
//2_2_2_2 t4[0]--t4[1]乘以A2 这时可以直接乘了！！！！
// 2 次加法 1 次乘法
{
t5=(double *)malloc(32); //为t5 分配4 个double的空间
t5[0]=t4[0]+t4[1];
t5[1]=(t4[0]-t4[1])*c_pi_1_4;
}
//2_2_2_3 t4[2]--t4[3]乘以B2
// 4次加法 3次乘法
{
t4[2]*=c_pi_1_8; t4[3]*=c_pi_3_8;
t5[2]=t4[2]+t4[3]; t5[3]=(t4[2]-t4[3])*c_pi_1_4;
t5[3]=t5[3]+t5[3];
t5[3]=t5[3]-t5[2];
}// 此时 t5 记录的是P4之前的列向量
//2_2_2_4 t5乘以P4 用t4记录
{
t4[0]=t5[0];
t4[1]=t5[2];
t4[2]=t5[1];
t4[3]=t5[3];
}
}//此时 t4[0]--t4[3]记录的是乘以A4后的t3[0]--t3[3]元素 t5 已没用
//2_2_3 t3[4]--t3[7]乘以B4
//
{
//2_2_3_1 t3[4]--t3[7]乘以B4分解式最右侧的以 cos(PI*(2*i+1)/2/8)为对角元的对角阵
// 0次加法 4次乘法
{
t3[4]*=c_pi_1_16; t3[5]*=c_pi_3_16;
t3[6]*=c_pi_5_16; t3[7]*=c_pi_7_16;
}
//2_2_3_2 接下来 t3[4]--t3[7]乘以A4
{
//2_2_3_2_1 t3[4]--t3[7]乘以A4分解式右侧的矩阵 t5记录
// 4次加法 0次乘法
{
t5[0]=t3[4]+t3[7]; t5[2]=t3[4]-t3[7];
t5[1]=t3[5]+t3[6]; t5[3]=t3[5]-t3[6];
}
//2_2_3_2_2 t5[0]--t5[1]乘以乘以A2 这时可以直接乘了！！！！
// 2 次加法 1 次乘法
{
t6=(double *)malloc(32); //为t6 分配4 个double的空间
t6[0]=t5[0]+t5[1];
t6[1]=(t5[0]-t5[1])*c_pi_1_4;
}
//2_2_3_2_3 t5[2]--t5[3]乘以B2
// 4次加法 3次乘法
{
t5[2]*=c_pi_1_8; t5[3]*=c_pi_3_8;
t6[2]=t5[2]+t5[3]; t6[3]=(t5[2]-t5[3])*c_pi_1_4;
t6[3]=t6[3]+t6[3];
t6[3]=t6[3]-t6[2];
}// 此时 t6 记录的是P4之前的列向量
//2_2_3_2_4 t6乘以P4 用t5记录
//
{
t5[0]=t6[0];
t5[1]=t6[2];
t5[2]=t6[1];
t5[3]=t6[3];
}//此时 t5[0]--t5[3]记录的是乘以A4后的t3[4]--t3[7]元素 t6 已没用
}
//2_2_3_3 t5[0]--t5[3]乘以 一二阵 和 正负一阵
// 9次加法 0次乘法
{
t5[1]=t5[1]+t5[1]; t5[2]=t5[2]+t5[2]; t5[3]=t5[3]+t5[3];
t6[0]=t5[0];
t6[1]=t5[1]-t5[0];
t6[2]=t5[0]-t5[1]+t5[2];
t6[3]=t5[1]-t5[0]+t5[3]-t5[2];
}
}// 此时t6[0]--t6[3]记录的是t3[4]--t3[7]乘以B4后的元素
//2_2_4 P8之前的t3[0]--t3[7]乘以P8, 仍记录在t2[0]--t2[7]里
//
{
t2[0]=t4[0];
t2[1]=t6[0];
t2[2]=t4[1];
t2[3]=t6[1];
t2[4]=t4[2];
t2[5]=t6[2];
t2[6]=t4[3];
t2[7]=t6[3];
}
}//此时 t2[0]--t2[7]记录的是乘完A8的t2[0]--t2[7]
//2_3 t2[8]--t2[15]乘以B8 仍保存到t2[8]--t2[15]里
{
//2_3_1 t2[8]--t2[15]乘以B8分解式最右侧的以 cos(PI*(2*i+1)/2/16)为对角元的对角阵
// 0次加法 8次乘法
{
t2[8]*=c_pi_1_32; t2[9]*=c_pi_3_32;
t2[10]*=c_pi_5_32; t2[11]*=c_pi_7_32;
t2[12]*=c_pi_9_32; t2[13]*=c_pi_11_32;
t2[14]*=c_pi_13_32; t2[15]*=c_pi_15_32;
}
//2_3_2 接下来 t2[8]--t2[15]乘以A8
{
//2_3_2_1 tt2[8]--t2[15]乘以A8后分解式右侧的矩阵
// 8次加法 0次乘法
{
free(t4);
t4=(double *)malloc(64); //重新为t4 分配8 个double的空间
t4[0]=t2[8]+t2[15]; t4[4]=t2[8]-t2[15];
t4[1]=t2[9]+t2[14]; t4[5]=t2[9]-t2[14];
t4[2]=t2[10]+t2[13]; t4[6]=t2[10]-t2[13];
t4[3]=t2[11]+t2[12]; t4[7]=t2[11]-t2[12];
}
//2_3_2_2 t4[0]--t4[3]乘以A4
{
//2_3_2_2_1 t4[0]--t4[3]乘以A4分解式右侧的矩阵
// 4次加法 0次乘法
{
t5[0]=t4[0]+t4[3]; t5[2]=t4[0]-t4[3];
t5[1]=t4[1]+t4[2]; t5[3]=t4[1]-t4[2];
}
//2_3_2_2_2 t5[0]--t5[1]乘以A2 这时可以直接乘了！！！！
// 2 次加法 1 次乘法
{
t6[0]=t5[0]+t5[1];
t6[1]=(t5[0]-t5[1])*c_pi_1_4;
}
//2_3_2_2_3 t5[2]--t5[3]乘以B2
// 4次加法 3次乘法
{
t5[2]*=c_pi_1_8; t5[3]*=c_pi_3_8;
t6[2]=t5[2]+t5[3]; t6[3]=(t5[2]-t5[3])*c_pi_1_4;
t6[3]=t6[3]+t6[3];
t6[3]=t6[3]-t6[2];
}// 此时 t6 记录的是P4之前的列向量
//2_3_2_2_4 t6乘以P4 用t5记录
{
t5[0]=t6[0];
t5[1]=t6[2];
t5[2]=t6[1];
t5[3]=t6[3];
}
}//此时 t5[0]--t5[3]记录的是乘以A4后的t4[0]--t4[3]元素 t6 已没用
//2_3_2_3 t4[4]--t4[7]乘以B4
//
{
//2_3_2_3_1 t4[4]--t4[7]乘以B4分解式最右侧的以 cos(PI*(2*i+1)/2/8)为对角元的对角阵
// 0次加法 4次乘法
{
t4[4]*=c_pi_1_16; t4[5]*=c_pi_3_16;
t4[6]*=c_pi_5_16; t4[7]*=c_pi_7_16;
}
//2_3_2_3_2 接下来 t4[4]--t4[7]乘以A4
{
//2_3_2_3_2_1 t4[4]--t4[7]乘以A4分解式右侧的矩阵 t6记录
// 4次加法 0次乘法
{
t6[0]=t4[4]+t4[7]; t6[2]=t4[4]-t4[7];
t6[1]=t4[5]+t4[6]; t6[3]=t4[5]-t4[6];
}
//2_3_2_3_2_2 t6[0]--t6[1]乘以乘以A2 这时可以直接乘了！！！！
// 2 次加法 1 次乘法
{
t7=(double *)malloc(32); //为t7 分配4 个double的空间
t7[0]=t6[0]+t6[1];
t7[1]=(t6[0]-t6[1])*c_pi_1_4;
}
//2_3_2_3_2_3 t6[2]--t6[3]乘以B2
// 4次加法 3次乘法
{
t6[2]*=c_pi_1_8; t6[3]*=c_pi_3_8;
t7[2]=t6[2]+t6[3]; t7[3]=(t6[2]-t6[3])*c_pi_1_4;
t7[3]=t7[3]+t7[3];
t7[3]=t7[3]-t7[2];
}// 此时 t7 记录的是P4之前的列向量
//2_3_2_3_2_4 t7乘以P4 用t6记录
//
{
t6[0]=t7[0];
t6[1]=t7[2];
t6[2]=t7[1];
t6[3]=t7[3];
}//此时 t6[0]--t6[3]记录的是乘以A4后的t4[4]--t4[7]元素 t7 已没用
}
//2_3_2_3_3 t6[0]--t6[3]乘以 一二阵 和 正负一阵
// 9次加法 0次乘法
{
t6[1]=t6[1]+t6[1]; t6[2]=t6[2]+t6[2]; t6[3]=t6[3]+t6[3];
t7[0]=t6[0];
t7[1]=t6[1]-t6[0];
t7[2]=t6[0]-t6[1]+t6[2];
t7[3]=t6[1]-t6[0]+t6[3]-t6[2];
}// 此时t7[0]--t7[3]记录的是t4[4]--t4[7]乘以B4后的元素
}
//2_3_2_4 P8之前的43[0]--t4[7]乘以P8,记录在t4[0]--t4[7]里
{
t4[0]=t5[0];
t4[1]=t7[0];
t4[2]=t5[1];
t4[3]=t7[1];
t4[4]=t5[2];
t4[5]=t7[2];
t4[6]=t5[3];
t4[7]=t7[3];
}
}//此时t4[0]--t4[7]记录的是乘完A8后的t2[8]--t2[15]
//2_3_3 t4[0]--t4[7]乘以 一二阵 和 正负一阵，得到 ,记录在t2[8]--t2[15]里
{
t4[1]=t4[1]+t4[1];
t4[2]=t4[2]+t4[2];
t4[3]=t4[3]+t4[3];
t4[4]=t4[4]+t4[4];
t4[5]=t4[5]+t4[5];
t4[6]=t4[6]+t4[6];
t4[7]=t4[7]+t4[7];
t2[8]=t4[0];
t2[9]=t4[1]-t2[8];
t2[10]=t4[2]-t2[9];
t2[11]=t4[3]-t2[10];
t2[12]=t4[4]-t2[11];
t2[13]=t4[5]-t2[12];
t2[14]=t4[6]-t2[13];
t2[15]=t4[7]-t2[14];
}
}// 此时 t2[8]--t2[15]记录的是乘完B8的t2[8]--t2[15]
//2_4 乘完 A8 B8的t2[0]--t2[15] 再乘以P16
{
f[0]=t2[0]; f[1]=t2[8];
f[2]=t2[1]; f[3]=t2[9];
f[4]=t2[2]; f[5]=t2[10];
f[6]=t2[3]; f[7]=t2[11];
f[8]=t2[4]; f[9]=t2[12];
f[10]=t2[5]; f[11]=t2[13];
f[12]=t2[6]; f[13]=t2[14];
f[14]=t2[7]; f[15]=t2[15];
}
}
free(t2); free(t3); free(t4); free(t5); free(t6); free(t7);
//3 t1[16]--t1[31]乘以B16
⌨️ 快捷键说明
复制代码
Ctrl + C
搜索代码
Ctrl + F
全屏模式
F11
切换主题
Ctrl + Shift + D
显示快捷键
?
增大字号
Ctrl + =
减小字号
Ctrl + -