離散餘弦變換(Discrete Cosine Transform,簡稱DCT變換)是一種與傅立葉變換緊密相關的數學運算。在傅立葉級數展開式中,如果被展開的函數是實偶函數,那麼其傅立葉級數中只包含餘弦項,再將其離散化可導出餘弦變換,因此稱之為離散餘弦變換。

  離散餘弦變換(DCT)是N.Ahmed等人在1974年提出的正交變換方法。它常被認為是對語音和圖像信號進行變換的最佳方法。為了工程上實現的需要,國內外許多學者花費了很大精力去尋找或改進離散餘弦變換的快速算法。由於近年來數字信號處理芯片(DSP)的發展,加上專用集成電路設計上的優勢,這就牢固地確立離散餘弦變換(DCT)在目前圖像編碼中的重要地位,成為H.261、JPEG、MPEG 等國際上公用的編碼標準的重要環節。在視頻壓縮中,最常用的變換方法是DCT,DCT被認為是性能接近K-L變換的準最佳變換,變換編碼的主要特點有:

  (1)在變換域裏視頻圖像要比空間域裏簡單。

  (2)視頻圖像的相關性明顯下降,信號的能量主要集中在少數幾個變換系數上,採用量化和熵編碼可有效地壓縮其數據。

  (3)具有較強的抗干擾能力,傳輸過程中的誤碼對圖像質量的影響遠小於預測編碼。通常,對高質量的圖像,DMCP要求信道誤碼率 ,而變換編碼僅要求信道誤碼率 。

  DCT等變換有快速算法,能實現實時視頻壓縮。針對目前採用的幀內編碼加運動補償的視頻壓縮方法的不足, 我們在Westwater 等人提出三維視頻編碼的基礎上, 將三維變換的結構應用於視頻圖像壓縮, 進一步實現了新的視頻圖像序列的編碼方法。