JPH047668A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH047668A JPH047668A JP2109408A JP10940890A JPH047668A JP H047668 A JPH047668 A JP H047668A JP 2109408 A JP2109408 A JP 2109408A JP 10940890 A JP10940890 A JP 10940890A JP H047668 A JPH047668 A JP H047668A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は2次元直交変換(逆直交変換)を実行する半
導体集積回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit that performs two-dimensional orthogonal transformation (inverse orthogonal transformation).
直交変換は信号処理の一手法として程々の分野で用いら
れている。例えば、離散コサイン変換(以下、DCTと
略称する)は画像データの圧縮処理に用いられる。直交
変換は多次元の配列に対して定義することができ、上述
の画像データ圧縮応用では2次元のDCTが使用される
。そして、多次元の直交変換は計算量が多いため専用の
ノー−ドウエアにより処理されることも多い。Orthogonal transformation is used in a number of fields as a signal processing method. For example, discrete cosine transform (hereinafter abbreviated as DCT) is used for compression processing of image data. Orthogonal transforms can be defined for multidimensional arrays, and the image data compression applications described above use a two-dimensional DCT. Since multidimensional orthogonal transformation requires a large amount of calculation, it is often processed by dedicated nodeware.
このようにして用いられる専用処理装置の構成例として
は、特開昭63−107326号に示されているような
第3図(&)に示すタイプのものが従来からある。As an example of the configuration of a dedicated processing device used in this manner, there has been a conventional one of the type shown in FIG.
従来の2次元直交変換(逆直交変換)を行う装置である
半導体集積回路の一例を示ブブロック図である第3図の
(−)において、11は処理要素であシ、1次元直交変
換を実行する。2は記憶要素であシ、中間結果の蓄積に
用いられる。3は制御要素であシ、処理要素11および
記憶要素2を制御する。そして、2次元直交変換前のデ
ータは処理要素11に入力され、また2次元直交変換後
のデータも処理要素11から出力される。In (-) of FIG. 3, which is a block diagram showing an example of a semiconductor integrated circuit that is a device that performs a conventional two-dimensional orthogonal transform (inverse orthogonal transform), 11 is a processing element, which performs a one-dimensional orthogonal transform. do. 2 is a storage element, which is used to store intermediate results. 3 is a control element, which controls the processing element 11 and the storage element 2; The data before the two-dimensional orthogonal transformation is input to the processing element 11, and the data after the two-dimensional orthogonal transformation is also output from the processing element 11.
また、第3図(−)のタイプと異なる第3図(b)の形
式の専用処理装置もある。There is also a dedicated processing device of the type shown in FIG. 3(b), which is different from the type shown in FIG. 3(-).
この第3図(b)において第3図(a)と同一符号のも
のは相当部分を示し、1jは行の1次元直交変換を行う
処理要素、1には列の1次元直交変換を行う処理要素で
ある。そして、直交変換前のデータは処理1!素1jに
入力され、直交変換後のデータは処理要素1kから出力
される。In FIG. 3(b), the same symbols as in FIG. 3(a) indicate corresponding parts, 1j is a processing element that performs one-dimensional orthogonal transformation of rows, and 1 is a processing element that performs one-dimensional orthogonal transformation of columns. is an element. Then, the data before orthogonal transformation is processed 1! The data is input to the element 1j, and the data after orthogonal transformation is output from the processing element 1k.
この第3図(&)において処理要素11と記憶要素2間
においてはデータが授受され、また、第3図(b)にお
いて処理要素1jから記憶要素2にデータが送られ、こ
の記憶要X2から処理要素1にへデータが送られる。In FIG. 3(&), data is exchanged between the processing element 11 and the storage element 2, and in FIG. 3(b), data is sent from the processing element 1j to the storage element 2, and from this storage element X2. Data is sent to processing element 1.
つぎに動作について説明する。Next, the operation will be explained.
周知のように、2次元直交変換は、行毎2列毎に行う1
次元直交変換によ#)実行することができる。以下、直
交変換としてDCTを例としてとシあげて説明する。2
次元DCTは行2列の1次元DCTに分解して実行する
ことができる。As is well-known, two-dimensional orthogonal transformation is performed in every row and every two columns.
#) can be performed by dimensional orthogonal transformation. Hereinafter, the orthogonal transformation will be explained using DCT as an example. 2
The dimensional DCT can be executed by decomposing it into a one-dimensional DCT with two rows and two columns.
第3図(a)において、入力されたデータは処理要素1
1によシ行毎の1次元OCTが施される。そして、行の
DCTを施された中間データは記憶要素2に打順に送ら
れる。記憶要素2に蓄えられた中間データは列順に読み
出され、処理要素11によシ列の1次元DCTを実行さ
れ出力される。以上で2次元DCTの処理が終了する。In FIG. 3(a), the input data is processed by processing element 1.
1, one-dimensional OCT is performed for each row. The intermediate data subjected to row DCT is then sent to storage element 2 in batting order. The intermediate data stored in the storage element 2 is read out in column order, and the processing element 11 performs one-dimensional DCT on the column and outputs it. This completes the two-dimensional DCT processing.
この第3図(a)の場合には、処理要素11は行変換と
列変換とを時分割して実行するが、第3図(b)の場合
にはこれと異なシ、処理要素1jにおいて行の1次元D
CTを行い、処理要X1kにおいて列の1次元DCTを
実行する。In the case of FIG. 3(a), the processing element 11 executes row conversion and column conversion in a time-sharing manner, but in the case of FIG. 3(b), a different process is performed in the processing element 1j. 1st dimension D of rows
CT is performed, and one-dimensional DCT of the column is performed at processing point X1k.
上記のような従来の2次元直交変換(逆直交変換)を行
う半導体集積回路では、2次元直交変換を高速に行う必
要がある場合には、処理速度が不足となるという課題が
あった。以下、この課題について説明する。The conventional semiconductor integrated circuit that performs two-dimensional orthogonal transformation (inverse orthogonal transformation) as described above has a problem in that the processing speed is insufficient when it is necessary to perform two-dimensional orthogonal transformation at high speed. This issue will be explained below.
NXN点の2次元DCTを行うには、N回の行変換とN
回の列変換が必要でtりシ、N点の1次元DCTを計算
するにはN2回の積和演算が必要であるため、合計21
回の積和演算が必要となる。To perform a two-dimensional DCT of N×N points, N row transformations and N
Since the column transformation is required t times, and N2 product-sum operations are required to calculate the N-point one-dimensional DCT, a total of 21 times is required.
This requires multiple product-sum operations.
第3図(a)の場合には処理要素11は2N”回の積和
演算を行い、第3図の)の場合には処理要素あたシN!
回の積和演算を行うことになる。In the case of FIG. 3(a), the processing element 11 performs the product-sum operation 2N'' times, and in the case of ) of FIG. 3, the processing element performs N!
This results in multiple product-sum operations.
そのため、高速に2次元DCTを行うには、処理要素の
能力向上をはかるしかなく、これには技術的限界があっ
た。Therefore, in order to perform two-dimensional DCT at high speed, the only way is to improve the performance of the processing elements, which has a technical limit.
この発明はかかる課題を解決すべくなされ九もので、処
理要素の能力向上をはかることなく、高速に2次元直交
変換(逆直交変換)を実行できる半導体集積回路を得る
ことを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a semiconductor integrated circuit that can perform two-dimensional orthogonal transformation (inverse orthogonal transformation) at high speed without attempting to improve the performance of processing elements.
この発明による半導体集積回路は、2次元直交変換を行
う半導体集積回路において、1次元直交変換を実行する
2n個(n≧2)の処理要素と、この処理要素に接続さ
れた記憶要素と、上記処理要素および上記記憶要素とを
制御する制御要素とから構成されるものである。A semiconductor integrated circuit according to the present invention includes 2n (n≧2) processing elements that perform a one-dimensional orthogonal transformation, a storage element connected to the processing elements, and a semiconductor integrated circuit that performs a two-dimensional orthogonal transformation. It is composed of a processing element and a control element that controls the storage element.
また、この発明の別の発明による半導体集積回路は、2
次元逆直交変換を行う半導体集積回路において、1次元
逆直交変換を実行する2n個(n≧2)の処理要素と、
この処理要素に接続された記憶要素と、上記処理要素お
よび上記記憶!!素とを制御する制御要素とから構成さ
れるものである。Further, a semiconductor integrated circuit according to another invention of the present invention includes 2
In a semiconductor integrated circuit that performs a dimensional inverse orthogonal transform, 2n (n≧2) processing elements that perform a one-dimensional inverse orthogonal transform;
A storage element connected to this processing element, said processing element and said storage! ! and a control element for controlling the elements.
この発明においては 21個の処理I!素が並列に動作
して1次元直交変換(逆直交変換)を行うことによシ、
高速に処理を行うことを可能とする。In this invention, 21 processes I! By operating the elements in parallel and performing one-dimensional orthogonal transformation (inverse orthogonal transformation),
Enables high-speed processing.
以下、図面に基づきこの発明の実施例を詳細に説明する
。なお、n=2の場合を例にとる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. Note that the case where n=2 is taken as an example.
第1図はこの発明による半導体集積回路の一実施例を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
図において、11〜1dは各々1次元直交変換を実行す
る処理要素、2はこの処理要素11〜1dに接続された
記憶要素であシ、゛処理中の中間データを蓄える。3は
処理llI素1a〜1dおよび記憶要素2を制御する制
御要素である。In the figure, 11 to 1d are processing elements that each perform a one-dimensional orthogonal transformation, and 2 is a storage element connected to these processing elements 11 to 1d, which stores intermediate data during processing. Reference numeral 3 denotes a control element that controls the processing elements 1a to 1d and the storage element 2.
つぎにこの第1図に示す実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be explained.
まず、2次元直交変換前のデータは処理要素11.1b
に各々打順に入力される。そして、処理要素1a、Ib
で行の1次元直交変換を施された中間データは記憶要素
2に蓄えられる。First, the data before two-dimensional orthogonal transformation is processing element 11.1b
are entered in batting order. And processing elements 1a, Ib
The intermediate data subjected to the one-dimensional orthogonal row transformation is stored in the storage element 2.
つぎに、中間データは記憶要素2から列毎に読み出され
、処理要素1c、ldに入力される。ここで例の1次元
直交変換を施された出力データは、結果的に入力データ
の2次元直交変換結果になっている。先述したように、
NxN点の2次元直交変換はN個の行の1次元直交変換
と、N個の列の1次元直交変換とにより実行できるから
、処理袂素1m+1bはN/2回の行の1次元直交変換
を実行すればよく、処理要素1C21dはN/2回の列
の1次元直交変換を実行すればよい。Next, the intermediate data is read column by column from the storage element 2 and input to the processing elements 1c and ld. Here, the output data subjected to the one-dimensional orthogonal transformation in the example results in the two-dimensional orthogonal transformation result of the input data. As mentioned earlier,
A two-dimensional orthogonal transformation of NxN points can be performed by a one-dimensional orthogonal transformation of N rows and a one-dimensional orthogonal transformation of N columns, so the processing element 1m+1b is a one-dimensional orthogonal transformation of N/2 rows. The processing element 1C21d only needs to perform one-dimensional orthogonal transformation of columns N/2 times.
例えば、8点×8点の2次元OCTを行う場合を考える
と、例えば、処理要素1aは第1〜第4行の1次元DC
Tを、処理要素1bは第5〜第8行の1次元DCTをそ
れぞれ入力データに対して実行し、処理要素1cは第1
列〜第4列の1次元OCT ヲ、処理要$1dはag5
列〜第8列の1次元DCTをそれぞれ中間データに対し
て実行することになる。For example, if we consider the case of performing 8-point x 8-point two-dimensional OCT, for example, the processing element 1a is the one-dimensional DC in the first to fourth rows.
T, the processing element 1b executes the one-dimensional DCT of the fifth to eighth rows on the input data, and the processing element 1c executes the one-dimensional DCT of the first to eighth rows.
1D OCT of columns ~ 4th column wo, processing required $1d is ag5
The one-dimensional DCT of the columns to the eighth column will be executed on the intermediate data, respectively.
なお、上記実施例では処理要素1a、1bは行の直交変
換に、処理要素1c、1dは列の直交変換にそれぞれ用
いる例を示したが、第1図の構成のままで、処理!!素
1a、1bを列の直交変換に、処理要素1e、Id を
行の直交変換にそれぞれ用いることも可能である。In the above embodiment, the processing elements 1a and 1b are used for orthogonal transformation of rows, and the processing elements 1c and 1d are used for orthogonal transformation of columns, but the configuration shown in FIG. 1 can be used for processing! ! It is also possible to use the elements 1a and 1b for column orthogonal transformation, and the processing elements 1e and Id for row orthogonal transformation.
この第1図において、処理要素1B、1bから記憶要素
2にデータが送られ、この記憶要X2から処理要素1c
、ldヘデータが送られる。In FIG. 1, data is sent from processing elements 1B and 1b to storage element 2, and from this storage element X2 to processing element 1c.
, ld.
また、この発明の他の実施例を示す82図のように、4
つの処理要素を行および列の直交変換に用いる構成をと
ることもできる。Further, as shown in Fig. 82 showing another embodiment of the present invention, 4
It is also possible to adopt a configuration in which two processing elements are used for orthogonal transformation of rows and columns.
図において、1@〜1hは1次元直交変換を実行する処
理要素であシ、制@要素3による制御によp行あるいは
列の直交変換を実行する。2は処理要素16〜1hに接
続された記憶要素である。In the figure, 1@ to 1h are processing elements that execute one-dimensional orthogonal transformation, and execute orthogonal transformation of p rows or columns under the control of control@element 3. 2 is a storage element connected to the processing elements 16 to 1h.
りぎにこの第2図に示す実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 2 will be explained.
入力データは処理要素1s、lhに打順に入力され、行
の1次元直交変換を施される。その結果得られる中間デ
ータは一旦記憶要素2に打順に蓄えられ、今度は列順に
読み出されて処理要素10〜1hで列の1次元直交変換
を施される。その結果、得られるデータはやはシ元の入
力データの2次元直交変換結果である。との82図に示
す実施例においても、行の処理と列の処理とは順序を入
れかえてもよい。Input data is input to processing elements 1s and 1h in batting order, and is subjected to one-dimensional orthogonal transformation of the rows. The resulting intermediate data is once stored in the storage element 2 in batting order, and then read out in column order and subjected to one-dimensional orthogonal transformation of the columns in processing elements 10 to 1h. As a result, the data obtained is the result of two-dimensional orthogonal transformation of the input data of the element. Also in the embodiment shown in FIG. 82, the order of row processing and column processing may be reversed.
この第2図において、各処理要素1e〜1hと記憶要素
2間においてデータが授受される。In FIG. 2, data is exchanged between each of the processing elements 1e to 1h and the storage element 2.
このように 2n個設けられた処理要素は、すべて制御
!!累から制御され、ある時刻にはすべて行の1次元直
交変換を行い、またある時刻には列の1次元直交変換を
行うように構成されている。In this way, all 2n processing elements are controlled! ! It is controlled from the top and is configured to perform one-dimensional orthogonal transformation of all rows at a certain time, and to perform one-dimensional orthogonal transformation of columns at a certain time.
また 21個設けられた処理要素のうち、半数の処理要
素は常に行の1次元直交変換を行い、残シ半数の処理要
素は常に列の1次元直交変換を行うように構成されてい
る。また、その直交変換が離散コサイン変換(DCT)
である。Further, among the 21 processing elements, half of the processing elements always perform one-dimensional orthogonal transformation of rows, and the remaining half of the processing elements always perform one-dimensional orthogonal transformation of columns. In addition, the orthogonal transform is the discrete cosine transform (DCT)
It is.
なお、上記実施例においては、2次元直交変換を行う装
置について説明したが、この装置を半導体集積回路によ
り構成することによシ、装置の小型化、低コスト化と共
に高性能化を図ることができる。In the above embodiment, a device that performs two-dimensional orthogonal transformation has been described, but by constructing this device using a semiconductor integrated circuit, it is possible to reduce the size and cost of the device and improve its performance. can.
また、上記実施例では、行うべき処理は2次元直交変換
であったが、第1図および第2図に示した変換回路の構
成によって、2次元逆直交変換を実行することもできる
。この場合には第1図、第2図に示した処理要素1a〜
1hが行う処理が1次元逆直交変換になるだけである。Further, in the above embodiment, the processing to be performed was a two-dimensional orthogonal transformation, but it is also possible to perform a two-dimensional inverse orthogonal transformation with the configuration of the transformation circuit shown in FIGS. 1 and 2. In this case, the processing elements 1a to 1a shown in FIGS.
The processing performed by 1h is simply one-dimensional inverse orthogonal transformation.
すなわち、1次元逆直交変換を実行する2n個(n≧2
)の処理要素と、この処理要素1&〜1hに接続された
記憶要素と、処理要素および記憶要素とを制御する制御
要素とから構成されている。That is, 2n (n≧2
), a storage element connected to the processing elements 1 & ~1h, and a control element that controls the processing element and the storage element.
そして 2n個設けられた処理要素はすべて制御要素か
ら制御され、ある時刻にはすべて行の1次元逆直交変換
を行い、またある時刻には列の1次元逆直交変換を行う
ように構成されている。また 21個設けられた処理要
素のうち、半導の処理要素は常に行の1次元逆直交変換
を行い、残シ半数の処理要素は常に列の1次元逆直交変
換を行うように構成されている。また、その直交変換が
離散コサイン逆変換(DCT)であるように構成されて
いる。The 2n processing elements are all controlled by the control element, and are configured to perform one-dimensional inverse orthogonal transformation of rows at a certain time, and perform one-dimensional inverse orthogonal transformation of columns at a certain time. There is. Furthermore, among the 21 processing elements, the semiconductor processing elements are configured to always perform one-dimensional inverse orthogonal transformation of rows, and the remaining half of the processing elements are configured to always perform one-dimensional inverse orthogonal transformation of columns. There is. Further, the orthogonal transform is configured to be an inverse discrete cosine transform (DCT).
このように、処理要素が行う処理が1次元逆直交変換に
なるだけである。この場合にも2次元直交変換に関する
前述の実施例と同等の効果を奏する。In this way, the processing performed by the processing element is simply a one-dimensional inverse orthogonal transformation. In this case as well, the same effect as the above-mentioned embodiment regarding two-dimensional orthogonal transformation can be achieved.
この発明は以上説明したとおシ、1次元直交変換(逆直
交変換)を行う処理要素を2n個(n≧2)配し、並列
に動作させることができるように構成したので、高速に
2次元直交変換(逆直交変換)を実行することができる
ようになる効果がある。As described above, this invention is configured to have 2n (n≧2) processing elements that perform one-dimensional orthogonal transformation (inverse orthogonal transformation) and to operate in parallel, so that it can perform two-dimensional This has the effect of making it possible to perform orthogonal transformation (inverse orthogonal transformation).
第1図はこの発明による半導体集積回路の一実施例を示
すブロック図、第2図はこの発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第3図は従来の2次元直交変換(逆直交変換
)を行う半導体集積回路の一例を示すブロック図である
。
1a〜1d 、is〜1h ・・・・処理要素、2・・
・・記憶要素、3・・・・制御要素。Fig. 1 is a block diagram showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing another embodiment of the invention, and Fig. 3 is a conventional two-dimensional orthogonal transform (inverse orthogonal transform). 1 is a block diagram illustrating an example of a semiconductor integrated circuit that performs. 1a to 1d, is to 1h...processing elements, 2...
...Storage element, 3...Control element.
Claims (2)
1次元直交変換を実行する2n個(n≧2)の処理要素
と、この処理要素に接続された記憶要素と、前記処理要
素および前記記憶要素とを制御する制御要素とから構成
されることを特徴とする半導体集積回路。(1) In a semiconductor integrated circuit that performs two-dimensional orthogonal transformation,
It is composed of 2n (n≧2) processing elements that execute one-dimensional orthogonal transformation, a storage element connected to this processing element, and a control element that controls the processing element and the storage element. Features of semiconductor integrated circuits.
、1次元逆直交変換を実行する2^n個(n≧2)の処
理要素と、この処理要素に接続された記憶要素と、前記
処理要素および前記記憶要素とを制御する制御要素とか
ら構成されることを特徴とする半導体集積回路。(2) In a semiconductor integrated circuit that performs a two-dimensional inverse orthogonal transformation, there are 2^n (n≧2) processing elements that perform a one-dimensional inverse orthogonal transformation, a storage element connected to these processing elements, and a memory element connected to the processing element. 1. A semiconductor integrated circuit comprising: an element; and a control element that controls the storage element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109408A JPH047668A (en) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109408A JPH047668A (en) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH047668A true JPH047668A (en) | 1992-01-13 |
Family
ID=14509495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2109408A Pending JPH047668A (en) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH047668A (en) |
-
1990
- 1990-04-25 JP JP2109408A patent/JPH047668A/en active Pending
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