JPH03145274A - ディスクリートコサイン変換装置 - Google Patents
ディスクリートコサイン変換装置Info
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- JPH03145274A JPH03145274A JP1281680A JP28168089A JPH03145274A JP H03145274 A JPH03145274 A JP H03145274A JP 1281680 A JP1281680 A JP 1281680A JP 28168089 A JP28168089 A JP 28168089A JP H03145274 A JPH03145274 A JP H03145274A
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- adder
- stage
- shifter
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、画像データの圧縮処理に用いられるディスク
リートコサイン変換装置に関する。
リートコサイン変換装置に関する。
[従来の技術]
最近、テレビ電話などの分野では、ディスクリートコサ
イン変換(以下、DCT変換と略称する。)を利用した
画像データの圧縮処理が注目されている。
イン変換(以下、DCT変換と略称する。)を利用した
画像データの圧縮処理が注目されている。
ここで、DCT変換は、直交変換の−っであり、カール
ネン・レーベル変換と並んでエネルギーの集中度の最も
高い変換法といわれるものである。
ネン・レーベル変換と並んでエネルギーの集中度の最も
高い変換法といわれるものである。
いま、信号f (j)(j−0,1、−・・、N−1)
の−次元のDCT変換による結果F (u) (u
−0,1、・・・、N−1)は次式で定義される。
の−次元のDCT変換による結果F (u) (u
−0,1、・・・、N−1)は次式で定義される。
F (u) −2C(u) /N−Σf (j)cos
[(2j+1) uπ/2N]j*d U鵬0.1、・・・、N−ま ただし、 u−Qのとき C(L+)−1/%/”丁U≠0のと
き C(u) −1 また、逆DCT変換は、 F (D −=−ΣC(u) f (u) cos
[(2j+1) oπ/2N]j=0、1、 ・・・
N−1 で定義される。
[(2j+1) uπ/2N]j*d U鵬0.1、・・・、N−ま ただし、 u−Qのとき C(L+)−1/%/”丁U≠0のと
き C(u) −1 また、逆DCT変換は、 F (D −=−ΣC(u) f (u) cos
[(2j+1) oπ/2N]j=0、1、 ・・・
N−1 で定義される。
つまり、DCT変換は、ある波形を周波数成分に分解し
て、人力サンプル数と同し数だlナコサイン波で表現す
るものである。そして、それぞれの波形は、 F (0) :直流 F (1):cos [(2j+1) π/2N1F
(2):cos [(2j+1)2π/2N]で表
現される。
て、人力サンプル数と同し数だlナコサイン波で表現す
るものである。そして、それぞれの波形は、 F (0) :直流 F (1):cos [(2j+1) π/2N1F
(2):cos [(2j+1)2π/2N]で表
現される。
このようなりCT変換を画像に対して施すことににより
、エネルギー集中が得られることから、エネルギーの多
い成分のみを符号化することが可能となり、これにより
両像データの圧縮を行うようにしている。
、エネルギー集中が得られることから、エネルギーの多
い成分のみを符号化することが可能となり、これにより
両像データの圧縮を行うようにしている。
ところで、このようなりCT変換を定義式のままで:1
°算しようとすると=1算量が膨大になるため、汎用の
マイクロプロセッサ−では、処理に多大の時間かかかっ
てしまい現実的でない。
°算しようとすると=1算量が膨大になるため、汎用の
マイクロプロセッサ−では、処理に多大の時間かかかっ
てしまい現実的でない。
そこで、DCT変換を効率良く実行するため、参考文献
1ビEE 1’RANSACTION ON COMM
UNICATIONS、VOL、 C0M−25,NO
,LI NOVEMBER1977(Adaptive
Coding orMonochrome and C
o1or 1magc。
1ビEE 1’RANSACTION ON COMM
UNICATIONS、VOL、 C0M−25,NO
,LI NOVEMBER1977(Adaptive
Coding orMonochrome and C
o1or 1magc。
WEN−H3IUNG CHEN、C,HAR1?l5
ON SMIT)I)に開示されているDCTフローが
考えられている。第18図<a)は、DCTフローグラ
フの一例を示すもので、ここでは■〜■のステージから
なる8次DCTフローグラフを示している。そして、こ
のようなフローグラフを用いて各ステージI〜■毎に、
いわゆるバタフライ演算を行うようになるが、DCT変
換の場合は友から右方向に、逆DCT変換の場合は右か
ら左方向に実行するようになる。この場合、同図(b)
に示すようなデータa、bのバタフライ演算では、x−
a+b。
ON SMIT)I)に開示されているDCTフローが
考えられている。第18図<a)は、DCTフローグラ
フの一例を示すもので、ここでは■〜■のステージから
なる8次DCTフローグラフを示している。そして、こ
のようなフローグラフを用いて各ステージI〜■毎に、
いわゆるバタフライ演算を行うようになるが、DCT変
換の場合は友から右方向に、逆DCT変換の場合は右か
ら左方向に実行するようになる。この場合、同図(b)
に示すようなデータa、bのバタフライ演算では、x−
a+b。
y=a−bの加減算か実行され、同図(c)に示すよう
なデータa、bのバタフライ演算ては、X−■a 十@
b s y = @ a−■bの乗算と加減算が実行
される。ここで、■−cos N/16π、@ = c
os M/IGπである。
なデータa、bのバタフライ演算ては、X−■a 十@
b s y = @ a−■bの乗算と加減算が実行
される。ここで、■−cos N/16π、@ = c
os M/IGπである。
しかして、従来、このようなフローグラフを利用してD
CT変換または逆DCT変換を実行するものとして、第
19図に示すようにメモリMに対してレジスタRISR
2、シフタSFおよび加減算器ALUからなる清算部を
設け、メモリMより読み出されるデータに対してレジス
タR1、R2、シフタSFおよび加減算器ALUにより
DCT演算を行うようにしたものがある。
CT変換または逆DCT変換を実行するものとして、第
19図に示すようにメモリMに対してレジスタRISR
2、シフタSFおよび加減算器ALUからなる清算部を
設け、メモリMより読み出されるデータに対してレジス
タR1、R2、シフタSFおよび加減算器ALUにより
DCT演算を行うようにしたものがある。
[発明が解決しようとする課題]
ところが、このものは、DCT演算の処理時間がメモリ
Mのアクセス0,17問および加減算器ALUの演算処
理■、1間で左右されるため、高速処理を行うには、並
列処理が必要となるが、このような並列処理によると回
路規模が大掛かりなものとなり、価格的にも高価なもの
になる欠点があった。
Mのアクセス0,17問および加減算器ALUの演算処
理■、1間で左右されるため、高速処理を行うには、並
列処理が必要となるが、このような並列処理によると回
路規模が大掛かりなものとなり、価格的にも高価なもの
になる欠点があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、回路規模を
小さくでき、しかも高速処理が可能なディスクリートコ
サイン食換装置を提供することを目的とする。
小さくでき、しかも高速処理が可能なディスクリートコ
サイン食換装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明は、ステージI〜ステージIVからなるフローグ
ラフに姑づいてディスクリートコサイン変換処理を実行
するもので、各ステージをシリアル処理するような構成
になっている。
ラフに姑づいてディスクリートコサイン変換処理を実行
するもので、各ステージをシリアル処理するような構成
になっている。
[作用]
この結果、人力データが与えられると、各ステージで順
次シリアル処理され、所望する出力データが得られるよ
うになり、処理速度の速いDCT演算が実現できる。
次シリアル処理され、所望する出力データが得られるよ
うになり、処理速度の速いDCT演算が実現できる。
[実施例コ
以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。
第1図は、第18園で述べた8次DCTフローグラフに
基づくバタフライ演算を実行するための回路構成を示す
ものである。
基づくバタフライ演算を実行するための回路構成を示す
ものである。
図において、1はステージIの演算部、2はステージH
の演算部、3はステージ■の演算部、4はステージ■の
演算部で、これらステージI〜■の演算部I〜4はそれ
ぞれスイッチ5〜9を介して直列に接続するようにして
いる。この場合、DCT廣算処理では、図示のように演
算部I〜4の順で直列接続され、また、逆DCT演算の
処理では、スイッチ5〜9の切換え動作により演算部4
〜1の順で直列接続されるようになっている。
の演算部、3はステージ■の演算部、4はステージ■の
演算部で、これらステージI〜■の演算部I〜4はそれ
ぞれスイッチ5〜9を介して直列に接続するようにして
いる。この場合、DCT廣算処理では、図示のように演
算部I〜4の順で直列接続され、また、逆DCT演算の
処理では、スイッチ5〜9の切換え動作により演算部4
〜1の順で直列接続されるようになっている。
そして、入力端子10に与えられる人力データに対する
DCTまたは逆DCTl寅算結果は出力端子11より出
力されるようになる。この場合、人力データは、シリア
ル8系統よりなっている。
DCTまたは逆DCTl寅算結果は出力端子11より出
力されるようになる。この場合、人力データは、シリア
ル8系統よりなっている。
次に、第2図は、ステージIの演算部1の回路構成を示
すものである。この演算部1はシリアル演算を実行する
もので、加算器1a、lb、lc、1dと減算器1 e
、1 f、Ig、lhからなっている。
すものである。この演算部1はシリアル演算を実行する
もので、加算器1a、lb、lc、1dと減算器1 e
、1 f、Ig、lhからなっている。
次に、第3図は、ステージ■の演算部2の回路構成を示
すものである。この演算部2もシリアル演算を実行する
もので、シフタ2a〜2fとのcos 4/10π漬算
器2 g % 2 hからなっている。ここで、シフタ
2a〜2fは、それぞれ10個のフリップフロップを直
列接続したもので、人力されたデータを所定0.11間
遅延して出力するようにしている。また、cos 4/
18π演算器2gは、cos N/16πのN−4の場
合の近似式181−(1B−1)X(2+I) X 4
+1の演算を実現したもので、加算器2 g l こ
の加算器2 g lの出力をシフトする4個のフリップ
フロップからなるシフタ2g2、このシフタ2g2の出
力より加算器2glからの出力を減算する減算器2g3
、この減算器2g3の出力をシフトする1個のフリップ
フロップからなるシフタ2g4、このシフタ2g4の出
力と上記減算器2g3の出力を加算する加算器2g5、
この加算器2g5の出力と上記加算器2glの出力を加
算する加算器2gBからなっている。また、cos 4
/16π演算器2hもcos N/laπのN−4の場
合の近似式181−(18−1) X (2+1) X
4+1の演算を実現したもので、減算器2hl こ
の減算器2hlの出力をシフトする4個のフリップフロ
ップからなるシフタ2h2、このシフタ2h2の出力よ
り減算器2hlの出力を減算する減算器2h3、この減
算器2h3の出力をシフトする1個のフリップフロップ
からなるシフタ2h4 このシフタ2h4の出力と減算
器2h3の出力を加算する加算器2h5 この加算器
2h5の出力と減算器2h1の出力を加算する加算器2
h6からなっている。
すものである。この演算部2もシリアル演算を実行する
もので、シフタ2a〜2fとのcos 4/10π漬算
器2 g % 2 hからなっている。ここで、シフタ
2a〜2fは、それぞれ10個のフリップフロップを直
列接続したもので、人力されたデータを所定0.11間
遅延して出力するようにしている。また、cos 4/
18π演算器2gは、cos N/16πのN−4の場
合の近似式181−(1B−1)X(2+I) X 4
+1の演算を実現したもので、加算器2 g l こ
の加算器2 g lの出力をシフトする4個のフリップ
フロップからなるシフタ2g2、このシフタ2g2の出
力より加算器2glからの出力を減算する減算器2g3
、この減算器2g3の出力をシフトする1個のフリップ
フロップからなるシフタ2g4、このシフタ2g4の出
力と上記減算器2g3の出力を加算する加算器2g5、
この加算器2g5の出力と上記加算器2glの出力を加
算する加算器2gBからなっている。また、cos 4
/16π演算器2hもcos N/laπのN−4の場
合の近似式181−(18−1) X (2+1) X
4+1の演算を実現したもので、減算器2hl こ
の減算器2hlの出力をシフトする4個のフリップフロ
ップからなるシフタ2h2、このシフタ2h2の出力よ
り減算器2hlの出力を減算する減算器2h3、この減
算器2h3の出力をシフトする1個のフリップフロップ
からなるシフタ2h4 このシフタ2h4の出力と減算
器2h3の出力を加算する加算器2h5 この加算器
2h5の出力と減算器2h1の出力を加算する加算器2
h6からなっている。
次に、第4図は、ステージ■の演算部3の回路構成を示
すものである。この演算部3もシリアル演算を実行する
もので、加算器3a、3b、減算器3c、3dおよび加
算器3 e s 3 f 1減算器3g、3hからなっ
ている。
すものである。この演算部3もシリアル演算を実行する
もので、加算器3a、3b、減算器3c、3dおよび加
算器3 e s 3 f 1減算器3g、3hからなっ
ている。
次に、第5図は、ステージ■の演算部4の回路構成を示
すものである。このit+算部4もシリアル演算を実行
するもので、cos 4/18π演算器4a。
すものである。このit+算部4もシリアル演算を実行
するもので、cos 4/18π演算器4a。
4 b 、 cos 2/16πおよびcos 8/f
eπ演算器4C14d 、 cos l/18πおよび
cos 7/16π演算器4e。
eπ演算器4C14d 、 cos l/18πおよび
cos 7/16π演算器4e。
4 f 5cos 3/16πおよびcos 5/la
π演算器4g。
π演算器4g。
4hよりなっている。
この場合、eos 4/16π演算器4a、4bは、上
述したステージ■の演算部2のcos 4/16π演算
器2g、2hと同様であり、ここでは添字2を4に代え
て同70号を付することで説明は省略する。
述したステージ■の演算部2のcos 4/16π演算
器2g、2hと同様であり、ここでは添字2を4に代え
て同70号を付することで説明は省略する。
また、eos 2/16πおよびcos e/leπ漬
算器4Cは、cos N/lGπのN−2の場合の近似
式236.5−4X (G4−4−1)+l/2および
N−6の場合の98−2 X(32+lI3+1)の演
算を実現するもので、このうちcos 2/IGπの演
算を実現するものは、7個のフリップフロップからなる
シフタ4cl、シフタ4clの出力からシフタ4clの
第3番目のフリップフロップの出力をIIl&算する減
算器4C2、減算器4c2の出力からシフタ4clの第
2番目のフリップフロップの出力を減算する減算器4c
3、減算器4c3の出力と加算器3aの出力を加算する
加算器4c4からなり、また、cos 6/16πの演
算を実現するものは、シフタ4clの第6番目の7リツ
プフロツプの出力とシフタ4clの第5番目のフリップ
フロップの出力を加算する加算器4c5、加算器4c5
の出力とシック4C1の第3番目のフリップフロップの
出力を加算する加算器4cGからなっている。一方、c
os 2/l[iπおよびcos Ci/l[iπ演算
器4dは、上述した演算器4Cと同様であり、ここでは
添字Cをdに代えて′同符号を付することで説明は省略
する。そして、加算器4c4と加算器4dBの出力を加
算器4c7で加算し、また、加算器4c8の出力から加
算器4d4の出力を減算器4d7で減算するようにして
いる。
算器4Cは、cos N/lGπのN−2の場合の近似
式236.5−4X (G4−4−1)+l/2および
N−6の場合の98−2 X(32+lI3+1)の演
算を実現するもので、このうちcos 2/IGπの演
算を実現するものは、7個のフリップフロップからなる
シフタ4cl、シフタ4clの出力からシフタ4clの
第3番目のフリップフロップの出力をIIl&算する減
算器4C2、減算器4c2の出力からシフタ4clの第
2番目のフリップフロップの出力を減算する減算器4c
3、減算器4c3の出力と加算器3aの出力を加算する
加算器4c4からなり、また、cos 6/16πの演
算を実現するものは、シフタ4clの第6番目の7リツ
プフロツプの出力とシフタ4clの第5番目のフリップ
フロップの出力を加算する加算器4c5、加算器4c5
の出力とシック4C1の第3番目のフリップフロップの
出力を加算する加算器4cGからなっている。一方、c
os 2/l[iπおよびcos Ci/l[iπ演算
器4dは、上述した演算器4Cと同様であり、ここでは
添字Cをdに代えて′同符号を付することで説明は省略
する。そして、加算器4c4と加算器4dBの出力を加
算器4c7で加算し、また、加算器4c8の出力から加
算器4d4の出力を減算器4d7で減算するようにして
いる。
−J)’、 cos l/leπおよびcos 7/1
6yr演算器4eは、cos N/16πのN−1の場
合の近似式25G−28およびN−7の場合の5O−2
X (16+8+1)の演算を実現するもので、このう
ちcos l/16πの演算を実現するものは、7個の
フリップフロップからなるシフタ4el シフタ4e
lの出力からシフタ4elの第1番目のフリップフロッ
プの出力を減算する減算器4e2、減算器4e2の出力
からステージ■の演算部3の加算器3eの出力を減算す
る減算器4e3からなり、cos 5/16πの演算を
実現するものは、シフタ4elの第3番目と第4番口の
フリップフロップの出力を加算する加算器4e4、加算
器4e4の出力とシック4elの第1番目のフリップフ
ロップの出力を加算する加算器4e5からなっている。
6yr演算器4eは、cos N/16πのN−1の場
合の近似式25G−28およびN−7の場合の5O−2
X (16+8+1)の演算を実現するもので、このう
ちcos l/16πの演算を実現するものは、7個の
フリップフロップからなるシフタ4el シフタ4e
lの出力からシフタ4elの第1番目のフリップフロッ
プの出力を減算する減算器4e2、減算器4e2の出力
からステージ■の演算部3の加算器3eの出力を減算す
る減算器4e3からなり、cos 5/16πの演算を
実現するものは、シフタ4elの第3番目と第4番口の
フリップフロップの出力を加算する加算器4e4、加算
器4e4の出力とシック4elの第1番目のフリップフ
ロップの出力を加算する加算器4e5からなっている。
また、cos l/16πおよびeos 7/16π膚
算器4fは、上述した演算器4eと同様であり、ここで
は添字eをfに代えて同符号を付することで説明は省略
する。そして、減算器4e3と加算器4f5の出力を加
算器4eliで加算し、この加算器4e8の出力をシフ
タ4e7を介して発生する。また、加算器4e5の出力
から減算器4f3の出力を減算器4f6で減算し、シフ
タ4f7を介して発生するようにしている。
算器4fは、上述した演算器4eと同様であり、ここで
は添字eをfに代えて同符号を付することで説明は省略
する。そして、減算器4e3と加算器4f5の出力を加
算器4eliで加算し、この加算器4e8の出力をシフ
タ4e7を介して発生する。また、加算器4e5の出力
から減算器4f3の出力を減算器4f6で減算し、シフ
タ4f7を介して発生するようにしている。
また、cos 5/l[iπおよびcos 3/18π
漬算器4gは、cos N/laπのN−5の場合の近
似式+42−2 X (84+8−1)およびN−3の
場合の近似式213−(2+l) X (6448−1
)の演算を実現するもので、このうちcos 5/l[
iπの演算を実現するものは、5個のフリップフロップ
からなるシフタ4gl シフタ4g+の出力とシフタ
4glの第2番目のフリップフロップの出力を加算する
加算器4g2、加算器4g2の出力からステージ■の演
算部3の減算器3gの出力を減算する減算器4g3、減
算器4g3の出力をシフトする2個のフリップフロップ
からなるシフタ4g4からなり、cos 3/l[iπ
の演算を実現するものは、上述の構成に加えて減算器4
g3とシフタ4g4の第1番目のフリップフロップの出
力を加算する加算器4e5からなっている。また、co
s 5/16πおよびcos 3/16πa算器4hは
、上述した演算器4gと1.−iJ様であり、ここでは
添字gをhに代えて同符号を付することで説明は省略す
る。そして、シフタ4g4と加算器4h5の出力を加算
器4gBで加算し、また、加算器4g5の出力からシフ
タ4h4の出力を減算器4h6で減算するようにしてい
る。
漬算器4gは、cos N/laπのN−5の場合の近
似式+42−2 X (84+8−1)およびN−3の
場合の近似式213−(2+l) X (6448−1
)の演算を実現するもので、このうちcos 5/l[
iπの演算を実現するものは、5個のフリップフロップ
からなるシフタ4gl シフタ4g+の出力とシフタ
4glの第2番目のフリップフロップの出力を加算する
加算器4g2、加算器4g2の出力からステージ■の演
算部3の減算器3gの出力を減算する減算器4g3、減
算器4g3の出力をシフトする2個のフリップフロップ
からなるシフタ4g4からなり、cos 3/l[iπ
の演算を実現するものは、上述の構成に加えて減算器4
g3とシフタ4g4の第1番目のフリップフロップの出
力を加算する加算器4e5からなっている。また、co
s 5/16πおよびcos 3/16πa算器4hは
、上述した演算器4gと1.−iJ様であり、ここでは
添字gをhに代えて同符号を付することで説明は省略す
る。そして、シフタ4g4と加算器4h5の出力を加算
器4gBで加算し、また、加算器4g5の出力からシフ
タ4h4の出力を減算器4h6で減算するようにしてい
る。
このように構成された第2図乃至第5図に示すステージ
I〜■の演算部I〜4は、DCT6A算処理の場合、第
6図に示すように接続され、逆DCTeL算の処理の場
合、第7図に示すように接続されるようになる。この場
合、これら第6図および第7図は上述した第2図乃至第
5図と同一部分には同符号を付している。
I〜■の演算部I〜4は、DCT6A算処理の場合、第
6図に示すように接続され、逆DCTeL算の処理の場
合、第7図に示すように接続されるようになる。この場
合、これら第6図および第7図は上述した第2図乃至第
5図と同一部分には同符号を付している。
次に、このように構成した実施例の動作を説明する。
まず、DCT演算処理の場合を述べると、ここでは、ス
テージlの演算部1において加算器1aに入力データf
(0)とf(7)、加算器1bに入力データf (3
)、f (4)、加算器ICに入力データf (1)、
f (6)、加算器1dに入力データf (2)
f (5) 、減算器1eに入力データf (,0)
、f (7) 、減算器1fに入力データf (3)、
f (4) 、減算器1gに人力データf (1)
f (6) 減算器1hに入力データf (2)、
f (5)が入力される。これにより加算器1aは人力
データf (0)とf(7)の加算結果を出力し、加算
器1bは入力データf(3)とf (4)の加算結果を
出力し、加算器1cは入力データf(1)とf(6)の
加算結果f(1)+f(6)を出力し、加算器1dは人
力データf(2)とf(5)の加算結果を出力するよう
になる。また、減算器1eは人力データf (0)とf
(7)の減算結果を出力し、減算器1fは人力データf
(3)とf(4)の減算結果を出力し、減算器1gは人
力データf(1)とf(6)の減算結果を出力し、減算
器1hは人力データf(2)とr(5)の減算結果を出
力するようになる。この場合の入力データは、第8図(
a)に示すように8bitと1 bitのサインビット
の9biLからなっている。また、出力データは、第8
図(b)に示すように8 +1 bitと1 bitの
サインビットからなっている。ここで、出力データが8
+ 1 bitになるのは、加算器1a〜1dでの加
算結果を考慮したからである。
テージlの演算部1において加算器1aに入力データf
(0)とf(7)、加算器1bに入力データf (3
)、f (4)、加算器ICに入力データf (1)、
f (6)、加算器1dに入力データf (2)
f (5) 、減算器1eに入力データf (,0)
、f (7) 、減算器1fに入力データf (3)、
f (4) 、減算器1gに人力データf (1)
f (6) 減算器1hに入力データf (2)、
f (5)が入力される。これにより加算器1aは人力
データf (0)とf(7)の加算結果を出力し、加算
器1bは入力データf(3)とf (4)の加算結果を
出力し、加算器1cは入力データf(1)とf(6)の
加算結果f(1)+f(6)を出力し、加算器1dは人
力データf(2)とf(5)の加算結果を出力するよう
になる。また、減算器1eは人力データf (0)とf
(7)の減算結果を出力し、減算器1fは人力データf
(3)とf(4)の減算結果を出力し、減算器1gは人
力データf(1)とf(6)の減算結果を出力し、減算
器1hは人力データf(2)とr(5)の減算結果を出
力するようになる。この場合の入力データは、第8図(
a)に示すように8bitと1 bitのサインビット
の9biLからなっている。また、出力データは、第8
図(b)に示すように8 +1 bitと1 bitの
サインビットからなっている。ここで、出力データが8
+ 1 bitになるのは、加算器1a〜1dでの加
算結果を考慮したからである。
次に、ステージHの演算部2に進む。この演算部2ては
、ステージIの演算部1の加算器1aの出力がシフタ2
aに与えられ、以下、同様にして加算器1bの出力かシ
フタ2C1加算器ICの出力がシフタ2b、加算器1d
の出力がシフタ2d1減算器1eの出力がシフタ2e、
減算器1fの出力がシフタ2f、M算器1g、lhの出
力が加算器2 g lおよび減算器2hlにそれぞれ与
えられる。この場合、第9図(a)に示す入力データに
対しシフタ2a〜2eからは同図(b)に示すように1
0個のフリップフロップの動作だけ遅れて出力データを
発生する。つまり、シフタ2aは加3)器1aの出力を
、シフタ2bは加算器ICの出力を、シフタ2Cは加算
器1bの出力を、シフタ2dは加算器1dの出力を、シ
フタ2eは加算器leの出力を、シフタ2fは加算器1
fの出力を、それぞれ所定晴間遅延して出力するように
なる。
、ステージIの演算部1の加算器1aの出力がシフタ2
aに与えられ、以下、同様にして加算器1bの出力かシ
フタ2C1加算器ICの出力がシフタ2b、加算器1d
の出力がシフタ2d1減算器1eの出力がシフタ2e、
減算器1fの出力がシフタ2f、M算器1g、lhの出
力が加算器2 g lおよび減算器2hlにそれぞれ与
えられる。この場合、第9図(a)に示す入力データに
対しシフタ2a〜2eからは同図(b)に示すように1
0個のフリップフロップの動作だけ遅れて出力データを
発生する。つまり、シフタ2aは加3)器1aの出力を
、シフタ2bは加算器ICの出力を、シフタ2Cは加算
器1bの出力を、シフタ2dは加算器1dの出力を、シ
フタ2eは加算器leの出力を、シフタ2fは加算器1
fの出力を、それぞれ所定晴間遅延して出力するように
なる。
一方、cos 4/feπ演算器2g、2hでは、co
s N/lGπのN−4の場合の近似式181−(1G
−1) X(2+I) x 4+iの成算を実行する。
s N/lGπのN−4の場合の近似式181−(1G
−1) X(2+I) x 4+iの成算を実行する。
この場合、演算器2gには、減算器1g、lhの出力が
人力データとして与えられ、加算器2g+で、これら入
力データを加算する。そして、この加算器2glの出力
をシフタ2g2に与え、シフタ2g2より?1られた出
力より加算器2glの出力を減算器2 g 3で減算す
るで(IG−1)か求められ、次いで、減算器2 g
3の出力とシック2 g 4の出力を加算器2 g 5
て加算することで(l[1−1)X (2+1)が求め
られる。そして、この加算器2g5の出力と加算器2
g lの出力を加算器2gGで加算することによりco
s N/l[iπのN−4の場合の近似値(IG−1)
X (2+l) X 4+1が求められることになる。
人力データとして与えられ、加算器2g+で、これら入
力データを加算する。そして、この加算器2glの出力
をシフタ2g2に与え、シフタ2g2より?1られた出
力より加算器2glの出力を減算器2 g 3で減算す
るで(IG−1)か求められ、次いで、減算器2 g
3の出力とシック2 g 4の出力を加算器2 g 5
て加算することで(l[1−1)X (2+1)が求め
られる。そして、この加算器2g5の出力と加算器2
g lの出力を加算器2gGで加算することによりco
s N/l[iπのN−4の場合の近似値(IG−1)
X (2+l) X 4+1が求められることになる。
この場合、第9図(a)に示す人力データに対してco
s 4/l1liπ漬算器2gでは、同図(c)に示す
タイミングで上述の前算拮里を出力データとして発生す
るようになる。
s 4/l1liπ漬算器2gでは、同図(c)に示す
タイミングで上述の前算拮里を出力データとして発生す
るようになる。
次に、ステージ■の演算部3に進む。この成算部3ては
、ステージ■の演算部2のシフタ2 a s2cの出力
が加算器3aおよび減算器3Cに与えられ、同様にして
シフタ2b12dの出力が加算器3bおよび減算器3d
に与えられ、さらにシフタ2eとcos 4/l[iπ
演算器2gの出力が加算器3eおよび減算器3gに、シ
フタ2fとcos 4/16π漬算器2hの出力が加算
器3fおよび減算器3hに与えられる。これにより、加
算器3aは、ステージ■の演算部2のシフタ2aと2C
の出力を加算した結果を出力し、加算器3bはステージ
■の演算部2のシフタ2bと2dの出力を加算した結果
を出力し、減算器3Cはステージ■の演算部2のシフタ
2aの出力からシフタ2cの出力を減算した結果を出力
し、減算器3dはステージ■の演算部2のシフタ2bの
出力からシフタ2dの出力を減算した結果を出力するよ
うになる。また、加算器3eはステージHの演算部2の
シフタ2eと演算器2gの出力を加算した結果を出力し
、加算器3fはステージ■の演算部2のシフタ2fと加
算器2hの出力を加算した結果を出力し、減算器3gは
ステージHの演算部2のシフタ2eの出力から演算器2
gの出力を減算した結果を出力し、減算器3hはステー
ジ■の演算部2のシフタ2fの出力から演算器2hの出
力を減算した結果を出力するようになる。この場合、第
10図(a)に示す入力データに対して各加算器3a、
3b、3e、3fおよび減算器3 c s3d、3g、
3hでは、同図(b)に示すタイミングで、それぞれの
演算結果を出力するようになる。
、ステージ■の演算部2のシフタ2 a s2cの出力
が加算器3aおよび減算器3Cに与えられ、同様にして
シフタ2b12dの出力が加算器3bおよび減算器3d
に与えられ、さらにシフタ2eとcos 4/l[iπ
演算器2gの出力が加算器3eおよび減算器3gに、シ
フタ2fとcos 4/16π漬算器2hの出力が加算
器3fおよび減算器3hに与えられる。これにより、加
算器3aは、ステージ■の演算部2のシフタ2aと2C
の出力を加算した結果を出力し、加算器3bはステージ
■の演算部2のシフタ2bと2dの出力を加算した結果
を出力し、減算器3Cはステージ■の演算部2のシフタ
2aの出力からシフタ2cの出力を減算した結果を出力
し、減算器3dはステージ■の演算部2のシフタ2bの
出力からシフタ2dの出力を減算した結果を出力するよ
うになる。また、加算器3eはステージHの演算部2の
シフタ2eと演算器2gの出力を加算した結果を出力し
、加算器3fはステージ■の演算部2のシフタ2fと加
算器2hの出力を加算した結果を出力し、減算器3gは
ステージHの演算部2のシフタ2eの出力から演算器2
gの出力を減算した結果を出力し、減算器3hはステー
ジ■の演算部2のシフタ2fの出力から演算器2hの出
力を減算した結果を出力するようになる。この場合、第
10図(a)に示す入力データに対して各加算器3a、
3b、3e、3fおよび減算器3 c s3d、3g、
3hでは、同図(b)に示すタイミングで、それぞれの
演算結果を出力するようになる。
次に、ステージ■の演算部4に進む。この演算部4では
、ステージ■の成算部3の加算器3 a %3bの出力
がcos 4/feπfl算器4a、4bに与えられ、
同様にして減算器3c、3dがcos 2/16πおよ
びcos 6/18π演算器4c、4dに各別に与えら
れ、加算器3e、3fの出力がcos I/16πおよ
びcos 7/18π演算器4e、4fに各別に与えら
れ、減算器3g、3hの出力がcos 5/I[iπお
よびcos 3/16π廣算器4g、4hに各別に与え
られる。この場合、第11図(a)に示す入力データに
対してcos 4/lGπ虜算器4a、4bては、co
s N/10πのN−4の場合の近似値((i−1)
X(2+l) X4+lの演算を実行し、同図(b)に
示すタイミングで、その演算結果を出力データF(0)
、F (4)として発生する。同様にして、cos
2/l(iπおよびcos G/16π演算器4c、4
dについてもcos N/18πのN−2の場合の近似
値4 X (64−4−1)+l/2およびcos N
/16πのN−6の場合の近似値2 X (32+16
+1)の演算を実行し、In1図(C)に示すタイミン
グで、その演算結果を出力データF (2) F (
6)として発生し、cos I / I 6 yrおよ
びeos 7/16π演算器4e、4fについてもeo
s N/16πのN−1の場合の近似値25G−28お
よびeos N/18πのN−7の場合の近似値2 X
(16+8+1)の演算を実行し、同図(d)に示す
タイミングで、その演算結果を出力データF (1)
F (7)として発生し、さらに、eos 5/16
πおよびcos 37tcπ演算器4g、4hについて
もcos N/l[iπのN−5の場合の近似値2 X
(G4i−L)およびcos N/18πのN−3の
場合の近似値(2+l) X ((i4+8−1)の演
算を実行し、同図(e)に示すタイミングで、その演算
結果を出力データF (5) 、F (3)として発生
するようになる。
、ステージ■の成算部3の加算器3 a %3bの出力
がcos 4/feπfl算器4a、4bに与えられ、
同様にして減算器3c、3dがcos 2/16πおよ
びcos 6/18π演算器4c、4dに各別に与えら
れ、加算器3e、3fの出力がcos I/16πおよ
びcos 7/18π演算器4e、4fに各別に与えら
れ、減算器3g、3hの出力がcos 5/I[iπお
よびcos 3/16π廣算器4g、4hに各別に与え
られる。この場合、第11図(a)に示す入力データに
対してcos 4/lGπ虜算器4a、4bては、co
s N/10πのN−4の場合の近似値((i−1)
X(2+l) X4+lの演算を実行し、同図(b)に
示すタイミングで、その演算結果を出力データF(0)
、F (4)として発生する。同様にして、cos
2/l(iπおよびcos G/16π演算器4c、4
dについてもcos N/18πのN−2の場合の近似
値4 X (64−4−1)+l/2およびcos N
/16πのN−6の場合の近似値2 X (32+16
+1)の演算を実行し、In1図(C)に示すタイミン
グで、その演算結果を出力データF (2) F (
6)として発生し、cos I / I 6 yrおよ
びeos 7/16π演算器4e、4fについてもeo
s N/16πのN−1の場合の近似値25G−28お
よびeos N/18πのN−7の場合の近似値2 X
(16+8+1)の演算を実行し、同図(d)に示す
タイミングで、その演算結果を出力データF (1)
F (7)として発生し、さらに、eos 5/16
πおよびcos 37tcπ演算器4g、4hについて
もcos N/l[iπのN−5の場合の近似値2 X
(G4i−L)およびcos N/18πのN−3の
場合の近似値(2+l) X ((i4+8−1)の演
算を実行し、同図(e)に示すタイミングで、その演算
結果を出力データF (5) 、F (3)として発生
するようになる。
以上の説明は、DCT膚算処理の場合であるが、逆DC
T演算処理の場合も上述したと同様である。
T演算処理の場合も上述したと同様である。
この場合は人力データがステージ■の演算部4〜ステー
ジIの演算部1の順で与えられるようになる。
ジIの演算部1の順で与えられるようになる。
第12図は、ステージIの演算部I〜ステージ■の清算
部4の動作を総合した場合のタイミングチャートを示し
ている。同図では、次データとの処理の玉なりを避ける
ように考慮した場合で、1データ当たりの処理周期が2
9クロツク分からなっている。この場合の処理は、入力
データ9 bitのDCT処理の場合であるが、人力デ
ータのビット数が異なる場合や逆DCT処理の場合は、
1データ当たりの処理周期も変化するようになる。
部4の動作を総合した場合のタイミングチャートを示し
ている。同図では、次データとの処理の玉なりを避ける
ように考慮した場合で、1データ当たりの処理周期が2
9クロツク分からなっている。この場合の処理は、入力
データ9 bitのDCT処理の場合であるが、人力デ
ータのビット数が異なる場合や逆DCT処理の場合は、
1データ当たりの処理周期も変化するようになる。
次に、第13図は、1データ当たりの処理周期を29ク
ロツクより短い19クロツクにした場合の一例を示すも
のでJ所定のステージの最終出力であるサインbHをホ
ールドすることによりrrI能にしている。図示例では
、ステージ■の9 bit目の出力データをホールドし
、−8〜2 bitのデータを前データのサインbiL
に置き換えることにより、19クロツク周明の処理を可
能にしている。
ロツクより短い19クロツクにした場合の一例を示すも
のでJ所定のステージの最終出力であるサインbHをホ
ールドすることによりrrI能にしている。図示例では
、ステージ■の9 bit目の出力データをホールドし
、−8〜2 bitのデータを前データのサインbiL
に置き換えることにより、19クロツク周明の処理を可
能にしている。
二のようにすれば、白゛効桁が短くなる分精度の低下は
免れないが、処理周期が短くなることから処即時間の短
縮を図ることができる。なお、この場合のホールドする
ステージは人力データのビット数、Dcrg算処理、逆
DCT演算処理の場合により食代する。
免れないが、処理周期が短くなることから処即時間の短
縮を図ることができる。なお、この場合のホールドする
ステージは人力データのビット数、Dcrg算処理、逆
DCT演算処理の場合により食代する。
次に、第14図は、本発明の他の丈施例を示すものであ
る。このものは、ステージIの演算部I〜ステージ■の
演算部4のうちステージ■の演算部3とステージ■の演
算部4を2回路分並列接続するとともに、これらの入力
端を切換部A、出力側を切換部Bで切換えるように構成
している。この場合のステージIの演算部I〜ステージ
■の演算部4のタイミングチャートは第16図に示すよ
うになり、切換A、切換Bの切換え動作により一方のス
テージ■の演算部3とステージ■の演算部4と他方のス
テージ■の演算部3とステージ■の演算部4の内容を交
互にホールドさせることにより、データの欠落をなくし
て、誤差を小さく抑えることができ、しかも高速にDC
T演算処理、逆DCTU算処理が火行できる。
る。このものは、ステージIの演算部I〜ステージ■の
演算部4のうちステージ■の演算部3とステージ■の演
算部4を2回路分並列接続するとともに、これらの入力
端を切換部A、出力側を切換部Bで切換えるように構成
している。この場合のステージIの演算部I〜ステージ
■の演算部4のタイミングチャートは第16図に示すよ
うになり、切換A、切換Bの切換え動作により一方のス
テージ■の演算部3とステージ■の演算部4と他方のス
テージ■の演算部3とステージ■の演算部4の内容を交
互にホールドさせることにより、データの欠落をなくし
て、誤差を小さく抑えることができ、しかも高速にDC
T演算処理、逆DCTU算処理が火行できる。
また、第15図は本発明の異なる他の大施例を示すもの
である。このものは、ステージIの演算部I〜ステージ
■の演算部4全体を2組並列接続するとともに、これら
の入力端を切換部A1出力側を切換部Bで切換えるよう
に構成している。このようにしても上述したと同様な効
果が期待できる。このもののタイミングチャートは、第
17図に示している。
である。このものは、ステージIの演算部I〜ステージ
■の演算部4全体を2組並列接続するとともに、これら
の入力端を切換部A1出力側を切換部Bで切換えるよう
に構成している。このようにしても上述したと同様な効
果が期待できる。このもののタイミングチャートは、第
17図に示している。
[発明の効果]
本発明によれば、ステージI〜ステージIVからなるフ
ローグラフに基づいてディスクリートコサイン変換処理
を実iテするもので、各ステージをシリアル処理するよ
うに構成したので、入力データが各ステージの演算部に
て順次シリアル処理されるようになり、従来のメモリに
対してレジスタ、シフタおよび加減算器からなる演算部
を並列的に設けたものに比べ、回路規模を小さくできる
とともに、高速処理を実現することができる。
ローグラフに基づいてディスクリートコサイン変換処理
を実iテするもので、各ステージをシリアル処理するよ
うに構成したので、入力データが各ステージの演算部に
て順次シリアル処理されるようになり、従来のメモリに
対してレジスタ、シフタおよび加減算器からなる演算部
を並列的に設けたものに比べ、回路規模を小さくできる
とともに、高速処理を実現することができる。
第1図は本発明の一大施例の回路構成を示すブロック図
、第2図乃至第5図は同実施例のIステージの成算部〜
ステージ■の演算部を示す回路構成図、第6図および第
7図はDCT演算および逆DCT演算の場合の回路構成
図、第8図乃至第13図は同実施例の動作を説明するた
めのタイミングチャート、第14図および第15図はそ
れぞれ本発明の他の実施例を示すブロック図、第16図
および第17図はこれら他の実施例を動作を説明するた
めのタイミングチャート、第18図はDCTフローグラ
フおよび同フローグラフを説明するための図、第19図
は従来のディスクリートコサイン変換装置の一例を示す
回路構成図である。 I〜4・・・Iステージの演算部〜ステージ■の演算部
。 第4 図 因路、L fJ14 図 (C) (a)
、第2図乃至第5図は同実施例のIステージの成算部〜
ステージ■の演算部を示す回路構成図、第6図および第
7図はDCT演算および逆DCT演算の場合の回路構成
図、第8図乃至第13図は同実施例の動作を説明するた
めのタイミングチャート、第14図および第15図はそ
れぞれ本発明の他の実施例を示すブロック図、第16図
および第17図はこれら他の実施例を動作を説明するた
めのタイミングチャート、第18図はDCTフローグラ
フおよび同フローグラフを説明するための図、第19図
は従来のディスクリートコサイン変換装置の一例を示す
回路構成図である。 I〜4・・・Iステージの演算部〜ステージ■の演算部
。 第4 図 因路、L fJ14 図 (C) (a)
Claims (2)
- (1)ステージ I 〜ステージIVからなるフローグラフ
に基づいてディスクリートコサイン変換処理を実行する
ものにおいて、各ステージをシリアル処理することを特
徴とするディスクリートコサイン変換装置。 - (2)ステージ I 〜ステージIVのうち少なくともステ
ージIIIおよびステージIVを複数個並列に設けたことを
特徴とする請求項(1)に記載のディスクリートコサイ
ン変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28168089A JP2734131B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | ディスクリートコサイン変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28168089A JP2734131B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | ディスクリートコサイン変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145274A true JPH03145274A (ja) | 1991-06-20 |
| JP2734131B2 JP2734131B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=17642489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28168089A Expired - Fee Related JP2734131B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | ディスクリートコサイン変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734131B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5544091A (en) * | 1993-03-05 | 1996-08-06 | Casio Computer Co., Ltd. | Circuit scale reduction for bit-serial digital signal processing |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231473A (ja) * | 1985-05-03 | 1987-02-10 | トムソン グラン ピューブリック | コサイン変換計算装置並びに計算装置等を備えた画像コ−ド装置及び画像デコ−ド装置 |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP28168089A patent/JP2734131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231473A (ja) * | 1985-05-03 | 1987-02-10 | トムソン グラン ピューブリック | コサイン変換計算装置並びに計算装置等を備えた画像コ−ド装置及び画像デコ−ド装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5544091A (en) * | 1993-03-05 | 1996-08-06 | Casio Computer Co., Ltd. | Circuit scale reduction for bit-serial digital signal processing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2734131B2 (ja) | 1998-03-30 |
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