JPH06162062A - Two-dimensional 8x8 discrete cosine transforming circuit and two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transforming circuit - Google Patents
Two-dimensional 8x8 discrete cosine transforming circuit and two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transforming circuitInfo
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- JPH06162062A JPH06162062A JP4338183A JP33818392A JPH06162062A JP H06162062 A JPH06162062 A JP H06162062A JP 4338183 A JP4338183 A JP 4338183A JP 33818392 A JP33818392 A JP 33818392A JP H06162062 A JPH06162062 A JP H06162062A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 乗算回数が少なく、計算精度が低下しない2
次元8x8離散コサイン変換回路(2次元8x8DCT
回路)を提供する。
【構成】 2次元8x8DCTの変換行列を行列分解
し、原入力データ〔x〕と出力データ〔x〕との間を、
〔y〕=1/32〔R〕〔Q4〕〔Q3〕〔Q2〕〔Q
1〕〔Q1〕〔x〕で定義する。〔Q1〕,〔Q2〕,
〔Q3〕および〔Q4〕は0,1,−1を含む定数行列
で、これらを乗ずる計算は第1の加減算回路3、第2の
加減算回路5および第3の加減算回路7で行われる。
〔R〕は、2次元8x8DCTで規定される無理数を含
む行列で、これを乗ずる計算は乗加算回路9で行われ
る。また、2次元8x8IDCTについては2次元8x
8DCTの場合と逆の演算を行う。
(57) [Summary] [Purpose] The number of multiplications is small and the calculation accuracy does not decrease. 2
Dimension 8x8 Discrete Cosine Transform Circuit (2D 8x8 DCT
Circuit). [Structure] A two-dimensional 8 × 8 DCT conversion matrix is decomposed into a matrix, and between the original input data [x] and the output data [x],
[Y] = 1/32 [R] [Q4] [Q3] [Q2] [Q
1] [Q1] [x]. [Q1], [Q2],
[Q3] and [Q4] are constant matrices containing 0, 1, -1, and the multiplications are performed by the first addition / subtraction circuit 3, the second addition / subtraction circuit 5, and the third addition / subtraction circuit 7.
[R] is a matrix containing an irrational number defined by a two-dimensional 8 × 8 DCT, and the multiplication and addition circuit 9 performs the calculation for multiplication. Also, for a two-dimensional 8x8 IDCT, a two-dimensional 8x
The calculation opposite to the case of 8DCT is performed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像処理等
に用いられる離散コサイン変換(Discrete Cosine Tran
sform :DCT)回路および離散コサイン逆変換(Inverse
DCT:IDCT)回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discrete cosine transform used in digital image processing and the like.
sform: DCT) circuit and inverse discrete cosine transform (Inverse
DCT: IDCT) circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】離散コサイン変換および離散コサイン逆
変換は直交変換の1つとして、実空間から周波数空間へ
の変換およびその逆変換を行うものであり、たとえば、
画像処理等に使用される。2. Description of the Related Art Discrete Cosine Transform and Inverse Discrete Cosine Transform are ones of orthogonal transforms for transforming a real space to a frequency space and an inverse transform thereof.
Used for image processing.
【0003】離散コサイン変換および離散コサイン逆変
換の1つである2次元8x8離散コサイン変換およびそ
の逆変換である2次元8x8離散コサイン逆変換は、下
記の式(1)および式(2)で表現できる。The two-dimensional 8x8 discrete cosine transform, which is one of the discrete cosine transform and the discrete cosine inverse transform, and the two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transform, which is the inverse thereof, are expressed by the following equations (1) and (2). it can.
【数1】 [Equation 1]
【0004】ここで、行列〔X〕は8行x8列の実空間
における原データであり、行列〔Y〕は8行x8列の周
波数空間における行列データである。行列〔P〕は変換
のための8行x8列の定数行列であり、〔Pt 〕は行列
〔P〕の転置行列を示す。以下、右肩上の添字tは転置
行列を示す。行列〔P〕は下記式(3)で定義される。Here, the matrix [X] is the original data in the real space of 8 rows × 8 columns, and the matrix [Y] is the matrix data in the frequency space of 8 rows × 8 columns. The matrix [P] is a constant matrix of 8 rows × 8 columns for conversion, and [P t ] is a transposed matrix of the matrix [P]. Hereinafter, the subscript t on the right shoulder indicates a transposed matrix. The matrix [P] is defined by the following equation (3).
【数2】 [Equation 2]
【0005】上記した式(1)で表される2次元8x8
DCTの演算処理は、1次元8x8DCTの演算処理を
2回繰り返すことにより実現している。すなわち、
〔Y〕の全成分(64個)を求めるのに8個の乗算器を
用いて〔P〕と〔X〕(あるいは〔X〕と〔Pt 〕)と
の8次の内積演算を64回行い、その後、別の8個の乗
算器を用いて〔P〕〔X〕と〔Pt 〕(あるいは〔P〕
と〔X〕〔Pt 〕)との8次の内積演算を64回行って
いる。そのため、〔Y〕の全成分(64個)を求めるの
に8×64×2=1024回の乗算が必要である。Two-dimensional 8 × 8 represented by the above equation (1)
The DCT calculation process is realized by repeating the one-dimensional 8 × 8 DCT calculation process twice. That is,
To obtain all the components (64) of [Y], eight multipliers are used to calculate the 8th-order inner product of [P] and [X] (or [X] and [P t ]) 64 times. Then, using another eight multipliers, [P] [X] and [ Pt ] (or [P]
And [X] [P t ]) are performed 64 times. Therefore, 8 × 64 × 2 = 1024 multiplications are required to obtain all the components (64) of [Y].
【0006】また、上述した式(2)で表される2次元
8x8IDCTの演算処理についても1次元8x8ID
CTの演算処理を2回繰り返すことにより実現してい
る。すなわち、〔X〕の全成分(64個)を求めるのに
8個の乗算器を用いて〔Y〕と〔P〕(あるいは
〔Pt 〕と〔Y〕)との8次の内積演算を64回行い、
その後、別の8個の乗算器を用いて〔Pt 〕と〔Y〕
〔P〕(あるいは〔Pt 〕〔Y〕と〔P〕)との8次の
内積演算を64回行っている。そのため、〔X〕の全成
分(64個)を求めるのに8×64×2=1024回の
乗算が必要である。In addition, regarding the calculation processing of the two-dimensional 8 × 8 IDCT represented by the above-mentioned equation (2), the one-dimensional 8 × 8 ID
It is realized by repeating the calculation process of CT twice. That is, in order to obtain all the components (64) of [X], eight multipliers are used to calculate the 8th-order inner product of [Y] and [P] (or [P t ] and [Y]). 64 times,
After that, using another eight multipliers, [P t ] and [Y]
Eighth-order inner product calculation of [P] (or [P t ] [Y] and [P]) is performed 64 times. Therefore, 8 × 64 × 2 = 1024 multiplications are required to obtain all the components (64) of [X].
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の2次元
8x8DCT回路および2次元8x8IDCT回路で
は、乗算を1024回も行わなければならず加算回路ま
たは減算回路に比較して複雑な回路構成となる乗算回路
の数が多くなり、2次元8x8DCT回路および8x8
IDCT回路の回路構成自体が非常に複雑になるという
問題がある。さらに、無理数を含む演算を多数回行う
と、無理数の近似のために生ずる誤差が累積し、計算結
果の精度が劣化するという問題がある。In the above-described conventional two-dimensional 8x8 DCT circuit and two-dimensional 8x8 IDCT circuit, the multiplication must be performed 1024 times, and the multiplication becomes complicated as compared with the addition circuit or the subtraction circuit. The number of circuits increases, and the two-dimensional 8x8 DCT circuit and 8x8
There is a problem that the circuit configuration itself of the IDCT circuit becomes very complicated. Further, when an arithmetic operation including an irrational number is performed many times, there is a problem that an error caused by approximation of the irrational number is accumulated and the accuracy of the calculation result is deteriorated.
【0008】本発明は上述した問題を解決し、乗算回数
を低減して回路構成を簡単にし、回路規模が縮小され、
精度の高い計算結果を得ることができる2次元8x8離
散コサイン変換回路、および、その逆変換回路としての
2次元8x8離散コサイン逆変換回路を提供することを
目的とする。The present invention solves the above problems, reduces the number of multiplications, simplifies the circuit configuration, and reduces the circuit scale.
An object of the present invention is to provide a two-dimensional 8x8 discrete cosine transform circuit that can obtain a highly accurate calculation result, and a two-dimensional 8x8 discrete cosine transform circuit as an inverse transform circuit thereof.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決して、上
述した目的を達成するために本発明の離散コサイン変換
回路および離散コサイン逆変換回路は、離散コサイン変
換の基本式および離散コサイン逆変換の基本式を、その
演算結果を変えない範囲で可能な限り簡単な定数行列に
因子分解して演算式を修正し、その修正された演算式に
基づいて極力乗算回数が少なく、簡単な演算処理ですむ
回路構成とする。In order to solve the above problems and achieve the above-mentioned object, a discrete cosine transform circuit and a discrete cosine inverse transform circuit according to the present invention include a basic equation of discrete cosine transform and a discrete cosine inverse transform. The basic expression of is decomposed into a constant matrix that is as simple as possible within the range that does not change the operation result, and the operation expression is modified. Based on the modified operation expression, the number of multiplications is reduced as much as possible, and simple operation processing is performed. The circuit configuration is sufficient.
【0010】上述した式(1)および式(2)より、周
波数上のデータ〔y〕の各成分yijと原データ〔x〕の
各成分xijには、下記式(4)および式(5)で表せる
線型一次変換の関係がある。[0010] of the above-described formula (1) and (2), each component x ij of the data components y ij and the original data [y] [x] on the frequency, the following formula (4) and ( There is a linear primary conversion relationship that can be expressed by 5).
【数3】 [Equation 3]
【0011】式(4)における〔M〕および式5におけ
る〔Mt 〕は、行列分解(因子分解)でき、式(4)お
よび式(5)はそれぞれ下記式(6)および式(7)に
書き換えることができる。図10に行列分解の際に用い
る三角関数の公式を示す。[M] in the equation (4) and [M t ] in the equation 5 can be matrix-decomposed (factor decomposition), and the equations (4) and (5) are respectively represented by the following equations (6) and (7). Can be rewritten as FIG. 10 shows a trigonometric function formula used in matrix decomposition.
【数4】 [Equation 4]
【0012】式(6)における行列〔R〕は、図55に
示すように16個の小行列〔R11〕〜〔R44〕で構成さ
れ、小行列〔R11〕は図56、小行列〔R12〕は図5
7、小行列〔R13〕は図58、小行列〔R14〕は図5
9、小行列〔R21〕は図60、小行列〔R22〕は図6
1、小行列〔R23〕は図62、小行列〔R24〕は図6
3、小行列〔R31〕は図64、小行列〔R32〕は図6
5、小行列〔R33〕は図66、小行列〔R34〕は図6
7、小行列〔R41〕は図68、小行列〔R42〕は図6
9、小行列〔R43〕は図70、小行列〔R44〕は図71
のように定義される。このように、行列〔R〕は、8x
8離散コサイン変換におけるコサイン関数で規定され式
3で定義した無理数A,B,C,D,E,F,Gとこれ
らの負の無理数−A,−B,−C,−D,−E,−F,
−G、および、「1」、「−1」、「0」を含む64x
64の行列である。The matrix [R] in the equation (6) is composed of 16 small matrices [R 11 ] to [R 44 ] as shown in FIG. 55, and the small matrix [R 11 ] is shown in FIG. [R 12 ] is shown in FIG.
7, the small matrix [R 13 ] is shown in FIG. 58, and the small matrix [R 14 ] is shown in FIG.
9. The small matrix [R 21 ] is shown in FIG. 60 and the small matrix [R 22 ] is shown in FIG.
1. The small matrix [R 23 ] is shown in FIG. 62 and the small matrix [R 24 ] is shown in FIG.
3, the small matrix [R 31 ] is shown in FIG. 64, and the small matrix [R 32 ] is shown in FIG.
5. The small matrix [R 33 ] is shown in FIG. 66 and the small matrix [R 34 ] is shown in FIG.
7. The small matrix [R 41 ] is shown in FIG. 68 and the small matrix [R 42 ] is shown in FIG.
9, the small matrix [R 43 ] is shown in FIG. 70, and the small matrix [R 44 ] is shown in FIG. 71.
Is defined as Thus, the matrix [R] is 8x
8 Irrational numbers A, B, C, D, E, F, and G defined by the cosine function in the discrete cosine transform and these negative irrational numbers -A, -B, -C, -D,- E, -F,
64x including -G and "1", "-1", "0"
There are 64 matrices.
【0013】式(6)における行列〔Q1〕は、図11
に示すように16個の小行列〔Q111〕〜〔Q144〕で
構成され、小行列〔Q111〕は図12、小行列〔Q
112〕は図13、小行列〔Q113〕は図14、小行列
〔Q114〕は図15、小行列〔Q121〕は図16、小行
列〔Q122〕は図17、小行列〔Q123〕は図18、小
行列〔Q124〕は図19、小行列〔Q131〕は図20、
小行列〔Q132〕は図21、小行列〔Q133〕は図2
2、小行列〔Q134〕は図23、小行列〔Q141〕は図
24、小行列〔Q142〕は図25、小行列〔Q143〕は
図26、小行列〔Q144〕は図27のように定義され
る。The matrix [Q1] in equation (6) is shown in FIG.
As shown in FIG. 12, it is composed of 16 sub-matrices [Q1 11 ] to [Q1 44 ]. The sub-matrices [Q1 11 ] are shown in FIG.
1 12 ] is shown in FIG. 13, small matrix [Q1 13 ] is shown in FIG. 14, small matrix [Q1 14 ] is shown in FIG. 15, small matrix [Q1 21 ] is shown in FIG. 16, small matrix [Q1 22 ] is shown in FIG. Q1 23 ] is shown in FIG. 18, a small matrix [Q1 24 ] is shown in FIG. 19, a small matrix [Q1 31 ] is shown in FIG.
The small matrix [Q1 32 ] is shown in FIG. 21, and the small matrix [Q1 33 ] is shown in FIG.
2, the small matrix [Q1 34 ] is shown in FIG. 23, the small matrix [Q1 41 ] is shown in FIG. 24, the small matrix [Q1 42 ] is shown in FIG. 25, the small matrix [Q1 43 ] is shown in FIG. 26, and the small matrix [Q1 44 ] is shown in FIG. 27 is defined.
【0014】式(6)における行列〔Q2〕は、図28
に示すように16個の小行列〔Q211〕〜〔Q244〕で
構成され、小行列〔Q211〕は図29、小行列〔Q
212〕は図30、小行列〔Q213〕は図31、小行列
〔Q214〕は図32、小行列〔Q221〕は図33、小行
列〔Q222〕は図34、小行列〔Q223〕は図35、小
行列〔Q224〕は図36、小行列〔Q231〕は図37、
小行列〔Q232〕は図38、小行列〔Q233〕は図3
9、小行列〔Q234〕は図40、小行列〔Q241〕は図
41、小行列〔Q242〕は図42、小行列〔Q243〕は
図43、小行列〔Q244〕は図44のように定義され
る。The matrix [Q2] in equation (6) is shown in FIG.
As shown in FIG. 29, 16 sub-matrices [Q2 11 ] to [Q2 44 ] are included. The sub-matrices [Q2 11 ] are shown in FIG.
2 12 ] is shown in FIG. 30, the small matrix [Q2 13 ] is shown in FIG. 31, the small matrix [Q2 14 ] is shown in FIG. 32, the small matrix [Q2 21 ] is shown in FIG. 33, the small matrix [Q2 22 ] is shown in FIG. Q2 23 ] is shown in FIG. 35, a small matrix [Q2 24 ] is shown in FIG. 36, and a small matrix [Q2 31 ] is shown in FIG. 37.
The small matrix [Q2 32 ] is shown in FIG. 38, and the small matrix [Q2 33 ] is shown in FIG.
9. The small matrix [Q2 34 ] is shown in FIG. 40, the small matrix [Q2 41 ] is shown in FIG. 41, the small matrix [Q2 42 ] is shown in FIG. 42, the small matrix [Q2 43 ] is shown in FIG. 43, and the small matrix [Q2 44 ] is shown in FIG. It is defined as 44.
【0015】式(6)における行列〔Q3〕は、図45
に示すように対角線上に4つの8x8の小行列〔Q
311〕,〔Q322〕,〔Q333〕,〔Q344〕を有しそ
れ以外の因子が0である。小行列〔Q311〕は図46、
小行列〔Q322〕は図47、小行列〔Q333〕は図4
8、小行列〔Q344〕は図49のように定義される。式
(6)における行列〔Q4〕は、図45に示すように対
角線上に4つの8x8の小行列〔Q411〕,〔Q
422〕,〔Q433〕,〔Q444〕を有しそれ以外の因子
が0である。小行列〔Q411〕は図51、小行列〔Q4
22〕は図52、小行列〔Q433〕は図53、小行列〔Q
444〕は図54のように定義される。The matrix [Q3] in the equation (6) is shown in FIG.
As shown in Figure 4, four 8x8 submatrixes [Q
3 11 ], [Q 3 22 ], [Q 3 33 ], [Q 3 44 ] and the other factors are 0. The small queue [Q3 11 ] is shown in Figure 46,
The small matrix [Q3 22 ] is shown in FIG. 47, and the small matrix [Q3 33 ] is shown in FIG.
8, the small matrix [Q3 44] is defined as in Figure 49. The matrix [Q4] in the equation (6) has four 8 × 8 sub-matrices [Q4 11 ] and [Q4] on the diagonal as shown in FIG.
4 22 ], [Q 4 33 ], [Q 4 44 ], and the other factors are 0. The sub-matrix [Q4 11 ] is shown in FIG.
22 ] is shown in FIG. 52, and the sub-matrix [Q4 33 ] is shown in FIG.
44 ] is defined as shown in FIG.
【0016】式(7)における行列〔Rt 〕は、図11
6に示すように16個の小行列〔Rt 11〕〜〔Rt 44〕
で構成され、小行列〔Rt 11〕は図117、小行列〔R
t 12〕は図118、小行列〔Rt 13〕は図119、小行
列〔Rt 14〕は図120、小行列〔Rt 21〕は図12
1、小行列〔Rt 22〕は図122、小行列〔Rt 23〕は
図123、小行列〔Rt 24〕は図124、小行列〔Rt
31〕は図125、小行列〔Rt 32〕は図126、小行列
〔Rt 33〕は図127、小行列〔Rt 34〕は図128、
小行列〔Rt 41〕は図129、小行列〔Rt 42〕は図1
30、小行列〔Rt 43〕は図131、小行列〔Rt 44〕
は図132のように定義される。このように、行列〔R
t 〕は、8x8離散コサイン変換におけるコサイン関数
で規定され式3で定義した無理数A,B,C,D,E,
F,Gとこれらの負の無理数−A,−B,−C,−D,
−E,−F,−G、および、「1」、「−1」、「0」
を含む64x64の行列である。The matrix [R t ] in equation (7) is shown in FIG.
As shown in 6, sixteen small matrices [R t 11 ]-[R t 44 ].
And the small matrix [R t 11 ] is shown in FIG.
t 12] FIG. 118, the small matrix [R t 13] FIG. 119, the small matrix [R t 14] FIG. 120, the small matrix [R t 21] Figure 12
1, the small matrix [R t 22] FIG. 122, the small matrix [R t 23] FIG. 123, the small matrix [R t 24] FIG. 124, the small matrix [R t
31] FIG. 125, the small matrix [R t 32] FIG. 126, the small matrix [R t 33] FIG. 127, the small matrix [R t 34] FIG. 128,
The small matrix [R t 41 ] is shown in FIG. 129, and the small matrix [R t 42 ] is shown in FIG.
30, small matrix [R t 43 ] is shown in FIG. 131, small matrix [R t 44 ].
Is defined as shown in FIG. Thus, the matrix [R
t ] is an irrational number A, B, C, D, E, defined by the cosine function in the 8 × 8 discrete cosine transform and defined by the equation 3.
F, G and these negative irrational numbers -A, -B, -C, -D,
-E, -F, -G and "1", "-1", "0"
Is a 64x64 matrix containing.
【0017】式(7)における行列〔Q1t 〕は、図7
2に示すように16個の小行列〔Q1t 11〕〜〔Q1t
44〕で構成され、小行列〔Q1t 11〕は図73、小行列
〔Q1t 12〕は図74、小行列〔Q1t 13〕は図75、
小行列〔Q1t 14〕は図76、小行列〔Q1t 21〕は図
77、小行列〔Q1t 22〕は図78、小行列〔Q
1t 23〕は図79、小行列〔Q1t 24〕は図80、小行
列〔Q1t 31〕は図81、小行列〔Q1t 32〕は図8
2、小行列〔Q1t 33〕は図83、小行列〔Q1t 34〕
は図84、小行列〔Q1t 41〕は図85、小行列〔Q1
t 42〕は図86、小行列〔Q1t 43〕は図87、小行列
〔Q1t 44〕は図88のように定義される。The matrix [Q1 t ] in equation (7) is as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, 16 small matrices [Q1 t 11 ] to [Q1 t
44 ], the small matrix [Q1 t 11 ] is shown in FIG. 73, the small matrix [Q1 t 12 ] is shown in FIG. 74, the small matrix [Q1 t 13 ] is shown in FIG.
The small matrix [Q1 t 14 ] is shown in FIG. 76, the small matrix [Q1 t 21 ] is shown in FIG. 77, the small matrix [Q1 t 22 ] is shown in FIG. 78, and the small matrix [Q
1 t 23] FIG. 79, the small matrix [Q1 t 24] FIG. 80, the small matrix [Q1 t 31] FIG. 81, the small matrix [Q1 t 32] Figure 8
2. Sub-matrix [Q1 t 33 ] is shown in FIG. 83, sub-matrix [Q1 t 34 ].
84, the small matrix [Q1 t 41 ] is shown in FIG. 85, the small matrix [Q1 t 41 ].
t 42] FIG. 86, the small matrix [Q1 t 43] FIG. 87, the small matrix [Q1 t 44] is defined as in Figure 88.
【0018】式(7)における行列〔Q2t 〕は、図8
9に示すように16個の小行列〔Q2t 11〕〜〔Q2t
44〕で構成され、小行列〔Q2t 11〕は図90、小行列
〔Q2t 12〕は図91、小行列〔Q2t 13〕は図92、
小行列〔Q2t 14〕は図93、小行列〔Q2t 21〕は図
94、小行列〔Q2t 22〕は図95、小行列〔Q
2t 23〕は図96、小行列〔Q2t 24〕は図97、小行
列〔Q2t 31〕は図98、小行列〔Q2t 32〕は図9
9、小行列〔Q2t 33〕は図100、小行列〔Q
2t 34〕は図101、小行列〔Q2t 41〕は図102、
小行列〔Q2t 42〕は図103、小行列〔Q2t 43〕は
図104、小行列〔Q2t 44〕は図105のように定義
される。The matrix [Q2 t ] in the equation (7) is shown in FIG.
16 sub-matrices [Q2 t 11 ]-[Q2 t
Consists of 44], small matrix [Q2 t 11] FIG. 90, the small matrix [Q2 t 12] FIG. 91, the small matrix [Q2 t 13] FIG. 92,
The small matrix [Q2 t 14 ] is shown in FIG. 93, the small matrix [Q2 t 21 ] is shown in FIG. 94, the small matrix [Q2 t 22 ] is shown in FIG. 95, and the small matrix [Q
2 t 23] FIG. 96, the small matrix [Q2 t 24] FIG. 97, the small matrix [Q2 t 31] FIG. 98, the small matrix [Q2 t 32] Figure 9
9. The small matrix [Q2 t 33 ] is shown in FIG.
2 t 34] FIG. 101, the small matrix [Q2 t 41] FIG. 102,
The sub-matrix [Q2 t 42 ] is defined as shown in FIG. 103, the sub-matrix [Q2 t 43 ] is defined as shown in FIG. 104, and the sub-matrix [Q2 t 44 ] is defined as shown in FIG.
【0019】式(7)における行列〔Q3t 〕は、図1
06に示すように対角線上に4つの8x8の小行列〔Q
3t 11〕,〔Q3t 22〕,〔Q3t 33〕,〔Q3t 44〕
を有しそれ以外の因子が0である。小行列〔Q3t 11〕
は図107、小行列〔Q3t 22〕は図108、小行列
〔Q3t 33〕は図109、小行列〔Q3t 44〕は図11
0のように定義される。The matrix [Q3 t ] in the equation (7) is shown in FIG.
As shown in 06, four 8x8 submatrixes [Q
3 t 11 ], [Q3 t 22 ], [Q3 t 33 ], [Q3 t 44 ]
And all other factors are zero. Small line [Q3 t 11 ]
107, the small matrix [Q3 t 22 ] is shown in FIG. 108, the small matrix [Q3 t 33 ] is shown in FIG. 109, and the small matrix [Q3 t 44 ] is shown in FIG.
It is defined as 0.
【0020】式(7)における行列〔Q4t 〕は、図1
11に示すように対角線上に4つの8x8の小行列〔Q
4t 11〕,〔Q4t 22〕,〔Q4t 33〕,〔Q4t 44〕
を有しそれ以外の因子が0である。小行列〔Q4t 11〕
は図112、小行列〔Q4t 22〕は図113、小行列
〔Q4t 33〕は図114、小行列〔Q4t 44〕は図11
5のように定義される。The matrix [Q4 t ] in equation (7) is as shown in FIG.
As shown in FIG. 11, four 8 × 8 sub-matrices [Q
4 t 11 ], [Q4 t 22 ], [Q4 t 33 ], [Q4 t 44 ]
And all other factors are zero. Small line [Q4 t 11 ]
112, the small matrix [Q4 t 22 ] is shown in FIG. 113, the small matrix [Q4 t 33 ] is shown in FIG. 114, and the small matrix [Q4 t 44 ] is shown in FIG.
It is defined as 5.
【0021】因子が0,1,−1で構成される行列の演
算は、因子1について加算処理、因子−1について減算
処理を行えばよいから、加減算回路で処理でき乗算回路
は必要としない。従って、上述した式(6)および式
(7)に示した演算においては、無理数を含む行列
〔R〕、その転置行列〔Rt 〕についてのみ乗算を行え
ばよい。行列〔R〕および行列〔Rt 〕は、各行に高々
4つの無理数の因子を有するため、行列〔R〕および行
列〔Rt 〕を乗じて演算を行う際に必要な無理数の乗算
回数は各因子について高々4回である。The calculation of the matrix composed of the factors 0, 1, -1 may be performed by the addition process for the factor 1 and the subtraction process for the factor -1, so that the addition / subtraction circuit can be used and the multiplication circuit is not required. Therefore, in the calculations shown in the above equations (6) and (7), it is sufficient to perform multiplication only on the matrix [R] including the irrational number and its transposed matrix [R t ]. Since the matrix [R] and the matrix [R t ] each have at most four irrational factors in each row, the number of irrational multiplications required when performing an operation by multiplying the matrix [R] and the matrix [R t ] Is at most 4 times for each factor.
【0022】本発明の8x8離散コサイン変換回路は、
第1の定数行列〔Q1〕と行列形式の入力データとの内
積に相当する加減算を行う第1の加減算回路と、前記第
1の定数行列〔Q1〕と前記第1の加減算回路における
演算結果との内積演算に相当する加減算を行う第2の加
減算回路と、前記第2の定数行列〔Q2〕と前記第2の
加減算回路における演算結果との内積演算に相当する第
1の加減算、前記第3の定数行列〔Q3〕と前記第1の
加減算の演算結果との内積演算に相当する第2の加減
算、および、前記第4の定数行列〔Q4〕と前記第2の
加減算の演算結果との内積演算に相当する第3の加減算
を行う第3の加減算回路と、前記第5の行列〔R〕と、
前記第3の加減算回路における演算結果との内積演算に
相当する乗加算を行う乗加算回路とを有する。The 8 × 8 discrete cosine transform circuit of the present invention is
A first addition / subtraction circuit that performs addition / subtraction corresponding to an inner product of the first constant matrix [Q1] and the input data in matrix form; and the first constant matrix [Q1] and the operation result in the first addition / subtraction circuit. A second addition / subtraction circuit for performing addition / subtraction corresponding to the inner product operation of the above, and a first addition / subtraction corresponding to an inner product operation of the second constant matrix [Q2] and the operation result in the second addition / subtraction circuit; Second addition / subtraction corresponding to the inner product operation of the constant matrix [Q3] of the above and the operation result of the first addition / subtraction, and the inner product of the fourth constant matrix [Q4] and the operation result of the second addition / subtraction A third adder / subtractor circuit for performing a third adder-subtractor corresponding to the operation, the fifth matrix [R],
And a multiplication / addition circuit for performing multiplication / addition corresponding to inner product calculation with the calculation result in the third addition / subtraction circuit.
【0023】また、8x8離散コサイン逆変換回路は、
前記第1の行列〔Rt 〕と、行列形式の入力データとの
内積に相当する乗加算を行う乗加算回路と、前記第2の
定数行列〔Q4t 〕と前記乗加算回路における演算結果
との内積演算に相当する第1の加減算、前記第3の定数
行列〔Q3t 〕と前記第1の加減算の演算結果との内積
演算に相当する第2の加減算、および、前記第4の定数
行列〔Q2t 〕と前記第2の加減算の演算結果との内積
演算に相当する第3の加減算をを行う第1の加減算回路
と、前記第5の定数行列〔Q1t〕と、前記第1の加減
算回路における演算結果との内積演算に相当する加減算
を行う第2の加減算回路と、前記第5の定数行列〔Q1
t 〕と、前記第2の加減算回路における演算結果との内
積演算に相当する加減算を行う第3の加減算回路とを有
する。The 8 × 8 discrete cosine inverse transform circuit is
A multiply-add circuit that performs a multiply-add operation corresponding to an inner product of the first matrix [R t ] and the input data in a matrix format, the second constant matrix [Q4 t ] and the operation result in the multiply-add circuit. A second addition / subtraction corresponding to an inner product operation, a second addition / subtraction corresponding to an inner product operation of the third constant matrix [Q3 t ] and the operation result of the first addition / subtraction, and the fourth constant matrix. A first addition / subtraction circuit that performs a third addition / subtraction corresponding to an inner product operation of [Q2 t ] and the operation result of the second addition / subtraction, the fifth constant matrix [Q1 t ], and the first A second addition / subtraction circuit that performs addition / subtraction corresponding to an inner product operation with the operation result in the addition / subtraction circuit, and the fifth constant matrix [Q1
t ] and a third addition / subtraction circuit that performs addition / subtraction corresponding to an inner product operation of the operation result in the second addition / subtraction circuit.
【0024】また、上述した2次元8x8離散コサイン
変換および2次元8x8離散コサイン逆変換以外の離散
コサイン変換および離散コサイン逆変換を行う回路につ
いても、たとえば、離散コサイン変換および離散コサイ
ン逆変換の変換行列を因子が+1,−1または0である
定数行列と離散コサイン変換で規定される無理数を含む
行列とに行列分解して、それぞれ、加減算回路および乗
加算回路を用いて演算を行うことで無理数を含む行列に
おける乗算回数を低減する。Further, regarding circuits for performing discrete cosine transform and discrete cosine inverse transform other than the above-mentioned two-dimensional 8x8 discrete cosine transform and two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transform, for example, the transform matrix of the discrete cosine transform and the discrete cosine inverse transform is used. Is decomposed into a constant matrix whose factors are +1, -1 or 0 and a matrix containing irrational numbers defined by the discrete cosine transform, and the arithmetic operation is performed using the adder-subtractor circuit and the multiply-add circuit, respectively. Reduce the number of multiplications in matrices containing numbers.
【0025】[0025]
【作用】本発明の2次元8x8離散コサイン変換回路
は、以下の6つのステップで式6の計算を行う。The two-dimensional 8 × 8 discrete cosine transform circuit of the present invention calculates the equation 6 in the following six steps.
【数5】 [Equation 5]
【0026】このとき、乗算はステップ6で各列に高々
4つの無理数の因子を有する行列〔R〕を乗ずる際にの
み行われ、出力データの各因子を求めるのにそれぞれ高
々4回のみ乗算が行われる。また、各因子を求める際の
データ経路には1回の乗算しか含まない。本発明の2次
元8x8離散コサイン変換回路は、ステップ1の計算を
第1の加減算回路、ステップ2の計算を第2の加減算回
路、ステップ3、ステップ4およびステップ5の計算を
第3の加減算回路、ステップ6の計算を乗加算回路を用
いて行う。At this time, the multiplication is performed only in step 6 when the matrix [R] having at most four irrational factors in each column is multiplied, and the multiplication is performed only at most four times to obtain each factor of the output data. Is done. In addition, the data path for obtaining each factor includes only one multiplication. The two-dimensional 8 × 8 discrete cosine transform circuit of the present invention includes a calculation of step 1 as a first addition / subtraction circuit, a calculation of step 2 as a second addition / subtraction circuit, and a calculation of steps 3, 4, and 5 as a third addition / subtraction circuit. , Step 6 is performed using a multiplication / addition circuit.
【0027】本発明の2次元8x8離散コサイン逆変換
回路は、以下の6つのステップで式7の計算を行う。The two-dimensional 8 × 8 discrete cosine inverse transform circuit of the present invention calculates the equation 7 in the following six steps.
【数6】 [Equation 6]
【0028】このとき、乗算はステップ1で各列に高々
4つの無理数の因子を有する行列〔Rt 〕を乗ずる際に
のみ行われ、出力データの各因子を求めるのにそれぞれ
高々4回のみ乗算が行われる。また、各因子を求める際
のデータ経路には1回の乗算しか含まない。本発明の2
次元8x8離散コサイン逆変換回路は、ステップ1の計
算を乗加算回路、ステップ2、ステップ3およびステッ
プ4の計算を第1の加減算回路、ステップ5の計算を第
2の加減算回路、ステップ6の計算を第3の加減算回路
を用いて行う。At this time, the multiplication is performed only in step 1 when the matrix [R t ] having at most four irrational factors in each column is multiplied, and only at most four times are required to obtain each factor of the output data. Multiplication is performed. In addition, the data path for obtaining each factor includes only one multiplication. 2 of the present invention
The dimension 8 × 8 discrete cosine inverse transform circuit includes a calculation of step 1 for a multiplication / addition circuit, a calculation of steps 2, 3, and 4 as a first addition / subtraction circuit, a calculation of step 5 as a second addition / subtraction circuit, and a calculation for step 6. Is performed using the third adder / subtractor circuit.
【0029】[0029]
【実施例】本発明の実施例の時分割処理を行う2次元8
x8離散コサイン変換(2次元8x8DCT)回路およ
び2次元8x8離散コサイン逆変換(8x8IDCT)
回路について述べる。[Embodiment] Two-dimensional 8 for performing time division processing according to an embodiment of the present invention
x8 discrete cosine transform (two-dimensional 8x8 DCT) circuit and two-dimensional 8x8 inverse discrete cosine transform (8x8IDCT)
The circuit will be described.
【0030】2次元8x8DCT回路について説明す
る。図1に2次元8x8DCT回路の構成図を示す。図
1に示した2次元8x8DCT回路1は、式(6)で規
定された演算を3つの加減算回路および1つの乗加算回
路を用いて下記式(8)〜式(13)の6ステップで行
う。A two-dimensional 8 × 8 DCT circuit will be described. FIG. 1 shows a block diagram of a two-dimensional 8 × 8 DCT circuit. The two-dimensional 8 × 8 DCT circuit 1 shown in FIG. 1 performs the operation defined by the equation (6) by using three addition / subtraction circuits and one multiplication / addition circuit in six steps of the following equations (8) to (13). .
【数7】 [Equation 7]
【0031】〔Q1〕、〔Q2〕、〔Q3〕、〔Q
4〕、〔R〕は、以前定義したものと同一である。ま
た、〔x〕は、8x8の原データ〔X〕の全要素(64
個)で構成されるベクトルである。〔y〕は、〔x〕を
周波数空間に変換したベクトルであり、64個の要素で
構成されるベクトルである。[Q1], [Q2], [Q3], [Q
4] and [R] are the same as previously defined. In addition, [x] is all the elements (64
Vector). [Y] is a vector obtained by converting [x] into a frequency space, and is a vector composed of 64 elements.
【0032】図1に示すように、2次元8x8DCT回
路1は、入力レジスタ2、第1の加減算回路3、第1の
中間値保持回路4、第2の加減算回路5、第2の中間値
保持回路6、第3の加減算回路7、第3の中間値保持回
路8、乗加算回路9および出力レジスタ10で構成され
る。第1の加減算回路3を第1段、第1の中間値保持回
路4を介して第2の加減算回路5を第2段、第2の中間
値保持回路6を介して第3の加減算回路7を第3段、第
3の中間値保持回路8を介して乗加算回路9を第4段と
する4段パイプライン構成となっている。As shown in FIG. 1, the two-dimensional 8 × 8 DCT circuit 1 includes an input register 2, a first addition / subtraction circuit 3, a first intermediate value holding circuit 4, a second addition / subtraction circuit 5, and a second intermediate value holding. It is composed of a circuit 6, a third addition / subtraction circuit 7, a third intermediate value holding circuit 8, a multiplication / addition circuit 9, and an output register 10. The first addition / subtraction circuit 3 is the first stage, the second intermediate value holding circuit 5 is the second stage, the second intermediate value holding circuit 6 is the second stage, and the second intermediate value holding circuit 6 is the third addition / subtraction circuit 7. Is a third stage, and a multiplication / addition circuit 9 is a fourth stage via a third intermediate value holding circuit 8.
【0033】入力レジスタ2は、原データ〔x〕を1ク
ロックサイクル毎にワードシリアルに入力する。原デー
タ〔x〕は、64個の要素からなるため、原データ
〔x〕の全てのデータが入力レジスタ2に揃うのには6
4クロックサイクルかかる。第1の加減算回路3は、ス
テップ1の計算を行う。第1の中間値保持回路4は、第
1の加減算回路3の計算結果を一時的に保持する。第2
の加減算回路5は、ステップ2の計算を行う。第2の中
間値保持回路6は、第2の加減算回路5の計算結果を一
時的に保持する。第3の加減算回路7は、ステップ3、
ステップ4およびステップ5の計算を行う。第3の中間
値保持回路8は、第3の加減算回路7の計算結果を一時
的に保持する。乗加算回路9は、ステップ6の計算を行
う。出力レジスタ10は、周波数空間のデータ〔y〕を
1クロックサイクル毎にワードシリアルに出力する。The input register 2 inputs the original data [x] in word serial every clock cycle. Since the original data [x] consists of 64 elements, it is necessary to store all the data of the original data [x] in the input register 2 with 6 elements.
It takes 4 clock cycles. The first adder / subtractor circuit 3 performs the calculation of step 1. The first intermediate value holding circuit 4 temporarily holds the calculation result of the first addition / subtraction circuit 3. Second
The adder / subtractor circuit 5 performs the calculation in step 2. The second intermediate value holding circuit 6 temporarily holds the calculation result of the second addition / subtraction circuit 5. The third adder / subtractor circuit 7 performs step 3,
The calculation of step 4 and step 5 is performed. The third intermediate value holding circuit 8 temporarily holds the calculation result of the third addition / subtraction circuit 7. The multiplication / addition circuit 9 performs the calculation in step 6. The output register 10 outputs the data [y] in the frequency space word-serially for each clock cycle.
【0034】以下、簡単のため1回の加算、減算、乗加
算は1クロックサイクルで完了するものとし、第1の加
減算回路3、第2の加減算回路5、第3の加減算回路7
および乗加算回路9はそれぞれ64クロックサイクルの
間に所定の加減算および乗加算を完了する。そのため、
入力レジスタ2ワードシリアルに入力された入力データ
は、パイプライン処理され、出力レジスタ10からワー
ドシリアルに出力される。Hereinafter, for the sake of simplicity, it is assumed that one addition, subtraction, and multiplication / addition are completed in one clock cycle, and the first addition / subtraction circuit 3, the second addition / subtraction circuit 5, and the third addition / subtraction circuit 7 are performed.
The multiplication and addition circuit 9 completes the predetermined addition and subtraction and multiplication and addition within 64 clock cycles. for that reason,
The input data input to the input register 2 words serially is pipelined and output from the output register 10 word serially.
【0035】ステップ1の動作の説明 ステップ1では、原データ〔x〕に対して、係数が1、
−1または0である請求項2で定義した定数行列〔Q
1〕を乗ずる計算を行う。ステップ1の計算式 〔s〕=〔Q1〕〔x〕 におけるベクトル〔s〕、〔x〕を以下のように定め
る。 Description of Operation in Step 1 In step 1, the coefficient is 1 for the original data [x],
-1 or 0, which is the constant matrix [Q
1] is calculated. Vectors [s] and [x] in the calculation formula [s] = [Q1] [x] of step 1 are defined as follows.
【数8】 [Equation 8]
【0036】ステップ1の計算を下記式(14)〜式
(21)に示す。The calculation of step 1 is shown in the following equations (14) to (21).
【数9】 [Equation 9]
【0037】このステップ1の計算は、1個の加算器1
5および1個の減算器16で構成される単位加減算回路
12を内部に1つ有する第1の加減算回路3を用いて時
分割方式で行われる。The calculation in step 1 is performed by one adder 1
The time division method is performed using the first adder / subtractor circuit 3 having one unit adder / subtractor circuit 12 which is composed of 5 and one subtractor 16.
【0038】図2に単位加減算回路12の基本構成図を
示す。図2に示すように、単位加減算回路12は、一対
の加算器15と減算器16で構成される。入力データa
とbを加算器15および減算器16の双方に入力し、加
算器15はaとbの加算結果(a+b)を出力し、減算
器16は、aとbの減算結果(a−b)を出力する。FIG. 2 shows a basic block diagram of the unit addition / subtraction circuit 12. As shown in FIG. 2, the unit addition / subtraction circuit 12 includes a pair of adders 15 and subtractors 16. Input data a
And b are input to both the adder 15 and the subtractor 16, the adder 15 outputs the addition result (a + b) of a and b, and the subtracter 16 outputs the subtraction result (ab) of a and b. Output.
【0039】第1の加減算回路3を用いて上記式(1
4)〜式(21)の計算を行う場合の信号処理を説明す
る。図3に式(14)〜(21)の計算のシグナルフロ
ーグラフを示す。第1の加減算回路3は、 (1)1クロックサイクルで、1対の加算器15aおよ
び減算器16aを用いて入力x8iとx8i+7との加算およ
び減算を行い、加算器15aは、加算結果(x8i+x
8i+7)を出力し、減算器16aは、減算結果(x8i−x
8i+7)を出力する。このとき減算器16aの出力(x8i
−x8i+7)がsi+56となる。 (2)2クロックサイクルで、1対の加算器15bおよ
び減算器16bを用いて入力x8i+1とx8i+6との加算お
よび減算を行い、加算器15bは、加算結果(x8i+1+
x8i+6)を出力し、減算器16bは、減算結果(x8i+1
−x8i+6)を出力する。このとき減算器16bの出力
(x8i+1−x8i+6)がsi+48となる。 (3)3クロックサイクルで、1対の加算器15cおよ
び減算器16cを用いて入力x8i+2とx8i+5との加算お
よび減算を行い、加算器15cは、加算結果(x8i+2+
x8i+5)を出力し、減算器16cは、減算結果(x8i+2
−x8i+5)を出力する。このとき減算器16cの出力
(x8i+2−x8i+5)がsi+40となる。 (4)4クロックサイクルで、1対の加算器15dおよ
び減算器16dを用いて入力x8i+3とx8i+4との加算お
よび減算を行い、加算器15dは、加算結果(x8i+3+
x8i+4)を出力し、減算器16dは、減算結果(x8i+3
−x8i+4)を出力する。このとき減算器16dの出力
(x8i+3−x8i+4)がsi+32となる。Using the first adder / subtractor circuit 3, the above equation (1
4)-(21) will be described. FIG. 3 shows a signal flow graph for the calculation of equations (14) to (21). The first adder / subtractor circuit 3 performs (1) addition and subtraction of the inputs x 8i and x 8i + 7 using a pair of adder 15a and subtractor 16a in one clock cycle, and the adder 15a Addition result (x 8i + x
8i + 7 ), and the subtractor 16a outputs the subtraction result (x 8i −x
8i + 7 ) is output. At this time, the output of the subtractor 16a (x 8i
−x 8i + 7 ) becomes s i + 56 . (2) In two clock cycles, addition and subtraction of the inputs x 8i + 1 and x 8i + 6 are performed using the pair of adder 15b and subtractor 16b, and the adder 15b outputs the addition result (x 8i + 1 +
x 8i + 6 ) and the subtractor 16b outputs the subtraction result (x 8i + 1
-X 8i + 6 ) is output. At this time, the output (x 8i + 1 −x 8i + 6 ) of the subtractor 16b becomes s i + 48 . (3) In 3 clock cycles, addition and subtraction of the inputs x 8i + 2 and x 8i + 5 are performed using the pair of adder 15c and subtractor 16c, and the adder 15c outputs the addition result (x 8i + 2 +
x 8i + 5 ) is output, and the subtractor 16c outputs the subtraction result (x 8i + 2
-X 8i + 5 ) is output. At this time, the output (x 8i + 2 −x 8i + 5 ) of the subtractor 16c becomes s i + 40 . (4) In 4 clock cycles, addition and subtraction of the inputs x 8i + 3 and x 8i + 4 are performed using the pair of adder 15d and subtractor 16d, and the adder 15d outputs the addition result (x 8i + 3 +
x 8i + 4 ) is output, and the subtractor 16d outputs the subtraction result (x 8i + 3
-X 8i + 4 ) is output. At this time, the output (x 8i + 3 −x 8i + 4 ) of the subtractor 16d becomes s i + 32 .
【0040】(5)5クロックサイクルで、1対の加算
器15eおよび減算器16eを用いて入力(x8i+x
8i+7)と(x8i+3+x8i+4)との加算および減算を行
い、加算器15eは、加算結果(x8i+x8i+7+x8i+3
+x8i+4)を出力し、減算器16eは、減算結果(x8i
+x8i+7−x8i+3−x8i+4)を出力する。このとき減算
器16eの出力(x8i+x8i+7−x8i+3−x8i+4)がs
i+24となる。 (6)6クロックサイクルで、1対の加算器15fおよ
び減算器16fを用いて入力(x8i+1+x8i+6)と(x
8i+2+x8i+5)との加算および減算を行い、加算器15
fは、加算結果(x8i+1+x8i+6+x8i+2+x8i+5)を
出力し、減算器16fは、減算結果(x8i+1+x8i+6−
x8i+2−x8i+5)を出力する。このとき減算器16fの
出力(x8i+1+x8i+6−x8i+2−x8i+5)がsi+16とな
る。 (7)7クロックサイクルで、1対の加算器15gおよ
び減算器16gを用いて入力(x8i+x8i+7+x8i+3+
x8i+4)と(x8i+1+x8i+6+x8i+2+x8i+5)との加
算および減算を行い、加算器15gは、加算結果を(x
8i+x8i+7+x8i+3+x8i+4+x8i+1+x8i+6+x8i+2
+x8i+5)を出力し、減算器16gは、減算結果(x8i
+x8i+7+x8i+3+x8i+4−x8i+1−x8i+6−x8i+2−
x8i+5)を出力する。このとき加算器15gの出力(x
8i+x8i+7+x8i+3+x8i+4+x8i+1+x8i+6+x8i+2
+x8i+5)がsi となり、減算器16gの出力(x8i+
x8i+7+x8i+3+x8i+4−x8i+1−x8i+6−x8i+2−x
8i+5)がsi+8 となる。(5) In 5 clock cycles, a pair of adder 15e and subtractor 16e are used to input (x 8i + x
8i + 7 ) and ( x8i + 3 + x8i + 4 ) are added and subtracted, and the adder 15e outputs the addition result ( x8i + x8i + 7 + x8i + 3).
+ X 8i + 4 ), and the subtractor 16e outputs the subtraction result (x 8i
+ X 8i + 7 −x 8i + 3 −x 8i + 4 ) is output. At this time, the output ( x8i + x8i + 7- x8i + 3- x8i + 4 ) of the subtractor 16e is s.
i + 24 . (6) In 6 clock cycles, a pair of adder 15f and subtractor 16f are used to input (x 8i + 1 + x 8i + 6 ) and (x 8i + 1 + x 8i + 6 )
8i + 2 + x 8i + 5 ) and performs addition and subtraction,
f outputs the addition result (x 8i + 1 + x 8i + 6 + x 8i + 2 + x 8i + 5 ), and the subtractor 16f outputs the subtraction result (x 8i + 1 + x 8i + 6 −
x 8i + 2 −x 8i + 5 ) is output. At this time, the output of the subtractor 16f ( x8i + 1 + x8i + 6- x8i + 2- x8i + 5 ) becomes si + 16 . (7) In 7 clock cycles, input (x 8i + x 8i + 7 + x 8i + 3 +) using a pair of adder 15g and subtractor 16g
x 8i + 4 ) and (x 8i + 1 + x 8i + 6 + x 8i + 2 + x 8i + 5 ) are added and subtracted, and the adder 15g calculates the addition result as (x
8i + x 8i + 7 + x 8i + 3 + x 8i + 4 + x 8i + 1 + x 8i + 6 + x 8i + 2
+ X 8i + 5 ) is output, and the subtracter 16g outputs the subtraction result (x 8i + 5 ).
+ X 8i + 7 + x 8i + 3 + x 8i + 4 −x 8i + 1 −x 8i + 6 −x 8i + 2 −
x 8i + 5 ) is output. At this time, the output (x
8i + x 8i + 7 + x 8i + 3 + x 8i + 4 + x 8i + 1 + x 8i + 6 + x 8i + 2
+ X 8i + 5 ) becomes s i , and the output of the subtractor 16g (x 8i +5
x 8i + 7 + x 8i + 3 + x 8i + 4 −x 8i + 1 −x 8i + 6 −x 8i + 2 −x
8i + 5 ) becomes s i + 8 .
【0041】上述したように、ベクトル〔s〕の8要素
(si ,si+8 ,si+16,si+24,si+32,si+40,s
i+48,si+56)を求める式(14)〜式(21)の計算
は、加減算回路3の単位加減算回路12を7回用いて計
算される。したがって、ベクトル〔s〕の全要素(64
個)は、単位加減算回路12を7回×8=56回用いて
求められる。ステップ1の計算は、第1の加減算回路3
を用いて56クロックサイクルかけて行い、その出力ベ
クトル〔s〕(64要素)が第1の中間値保持回路4に
書き込まれる。As described above, the eight elements (s i , s i + 8 , s i + 16 , s i + 24 , s i + 32 , s i + 40 , s) of the vector [s] are
The calculation of the equations (14) to (21) for obtaining i + 48 , s i + 56 ) is performed using the unit addition / subtraction circuit 12 of the addition / subtraction circuit 3 seven times. Therefore, all elements (64
Number) is obtained by using the unit addition / subtraction circuit 12 7 times × 8 = 56 times. The calculation in step 1 is performed by the first addition / subtraction circuit 3
For 56 clock cycles, and the output vector [s] (64 elements) is written to the first intermediate value holding circuit 4.
【0042】ステップ2の動作の説明 ステップ2では、ステップ1の処理が行われ第1の中間
値保持回路4に保持されたベクトル〔s〕に対して、さ
らに定数行列〔Q1〕を乗ずる計算を行う。 ステップ2の計算式 〔t〕=〔Q1〕〔s〕 におけるベクトル〔t〕を以下ように定める。 Description of Operation in Step 2 In step 2, the vector [s] held in the first intermediate value holding circuit 4 after the processing in step 1 is performed is further multiplied by a constant matrix [Q1]. To do. The vector [t] in the calculation formula [t] = [Q1] [s] of step 2 is determined as follows.
【数10】 〔s〕は、ステップ1で定めたものと同一である。[Equation 10] [S] is the same as that defined in step 1.
【0043】ステップ2の計算を下記式(22)〜式
(29)に示す。The calculation of step 2 is shown in the following equations (22) to (29).
【数11】 ステップ2の計算は、第2の加減算回路5で行われる。
この第2の加減算回路5は上記第1の加減算回路3と同
一である。上記式(22)〜式(29)の計算は図4に
示すシグナルフローグラフで記述できる。 図4のシグ
ナルフローグラフは、上述したステップ1の図3に示す
シグナルフローグラフと同一である。そのため、ベクト
ル〔t〕の8要素(ti ,ti+8 ,ti+16,ti+24,t
i+32,ti+40,ti+48,ti+56)を求める式22〜式2
9の計算は、上記した単位加減算回路12を7回用いて
計算される。したがって、ベクトル〔t〕の全要素(6
4個)は、単位加減算回路12を7回×8=56回用い
て求められる。ステップ2の計算は、1個の単位加減算
回路12を有する第2の加減算回路5を用いて56クロ
ックサイクルかけて行い、出力ベクトル〔t〕(64要
素)が第2の中間値保持回路6に書き込まれる。[Equation 11] The calculation of step 2 is performed by the second addition / subtraction circuit 5.
The second adder / subtractor circuit 5 is the same as the first adder / subtractor circuit 3. The calculation of the above formulas (22) to (29) can be described by the signal flow graph shown in FIG. The signal flow graph of FIG. 4 is the same as the signal flow graph shown in FIG. 3 of step 1 described above. Therefore, the eight elements (t i , t i + 8 , t i + 16 , t i + 24 , t of the vector [t] are
i + 32 , t i + 40 , t i + 48 , t i + 56 ) Expression 22 to Expression 2
The calculation of 9 is performed using the unit addition / subtraction circuit 12 described above seven times. Therefore, all elements (6
4) is obtained by using the unit addition / subtraction circuit 12 7 times × 8 = 56 times. The calculation in step 2 is performed by using the second addition / subtraction circuit 5 having one unit addition / subtraction circuit 12 over 56 clock cycles, and the output vector [t] (64 elements) is stored in the second intermediate value holding circuit 6. Written.
【0044】ステップ3の動作の説明 ステップ3では、ステップ2の処理が行われ第2の中間
値保持回路6に保持されたベクトル〔t〕に対して、請
求項2で定義した定数行列〔Q2〕を乗ずる計算を行
う。 ステップ3の計算式 〔u〕=〔Q2〕〔t〕 におけるベクトル〔u〕を以下のように定める。 Description of operation of step 3 In step 3, the vector [t] held in the second intermediate value holding circuit 6 after the processing of step 2 is performed is applied to the constant matrix [Q2 defined in claim 2]. ] Is calculated. The vector [u] in the calculation formula [u] = [Q2] [t] of step 3 is defined as follows.
【数12】 〔t〕は、ステップ2で定めたものと同一である。[Equation 12] [T] is the same as that determined in step 2.
【0045】ステップ3の計算を下記式(30)〜式
(93)に示す。The calculation of step 3 is shown in the following equations (30) to (93).
【数13】 [Equation 13]
【0046】[0046]
【数14】 [Equation 14]
【0047】[0047]
【数15】 [Equation 15]
【0048】[0048]
【数16】 [Equation 16]
【0049】[0049]
【数17】 [Equation 17]
【0050】[0050]
【数18】 [Equation 18]
【0051】このステップ3の計算は、第1の加減算回
路3と同一の構成の第3の加減算回路7を用いて時分割
方式で行われる。上記式(34)〜式(93)の各計算
は、第3の加減算回路7の単位加減算回路12を1回用
いて行うことができるため、式(34)〜式(93)の
全計算は、単位加減算回路12を30回用いて行われ
る。式(30)〜式(33)の各計算は、特別な回路は
必要ない。従って、ベクトル〔u〕の全要素(64個)
は、単位加減算回路12を30回用いて計算され。その
ため、ステップ3の計算は、1つの単位加減算回路12
を有する第3の加減算回路7を用いて30クロックサイ
クルかけて行われる。The calculation in step 3 is performed in a time division manner by using the third addition / subtraction circuit 7 having the same configuration as the first addition / subtraction circuit 3. Since each calculation of the equations (34) to (93) can be performed by using the unit addition / subtraction circuit 12 of the third addition / subtraction circuit 7 once, all calculations of the equations (34) to (93) are performed. , The unit addition / subtraction circuit 12 is used 30 times. No special circuit is required for each calculation of Expression (30) to Expression (33). Therefore, all elements of vector [u] (64)
Is calculated using the unit addition / subtraction circuit 12 30 times. Therefore, the calculation of step 3 is performed by one unit addition / subtraction circuit 12
30 clock cycles using the third adder / subtractor circuit 7 having
【0052】ステップ4の動作の説明 ステップ4では、ステップ3で計算されたベクトル
〔u〕に対して、請求項2で定義した定数行列〔Q3〕
を乗ずる計算を行う。 ステップ4の計算式 〔v〕=〔Q3〕〔u〕 におけるベクトル〔v〕を以下のように定める。 Description of operation of step 4 In step 4, for the vector [u] calculated in step 3, the constant matrix [Q3] defined in claim 2 is defined.
Calculate by multiplying by. The vector [v] in the calculation formula [v] = [Q3] [u] of step 4 is defined as follows.
【数19】 〔u〕は、ステップ3で定めたものと同一である。[Formula 19] [U] is the same as that defined in step 3.
【0053】ステップ4の計算を下記式(94)〜式
(157)に示す。The calculation of step 4 is shown in the following equations (94) to (157).
【数20】 [Equation 20]
【0054】[0054]
【数21】 [Equation 21]
【0055】[0055]
【数22】 [Equation 22]
【0056】[0056]
【数23】 [Equation 23]
【0057】[0057]
【数24】 [Equation 24]
【0058】[0058]
【数25】 [Equation 25]
【0059】このステップ4の計算は、ステップ3の計
算で用いた第3の加減算回路7を用いて時分割方式で行
われる。式(107)、式(108)、式(126)〜
式(157)の各計算は、第3の加減算回路7をそれぞ
れ1回用いて行われる。そのため、式(107)、式
(108)、式(126)〜式(157)の全計算は、
第3の加減算回路7を17回用いて行われる。式(9
4)〜式(106)および式(109)〜式(125)
は、特に計算を必要とせず特別な回路を設ける必要はな
い。従って、ベクトル〔v〕の全要素(64個)は、第
3の加減算回路7の単位加減算回路12を17回用いて
求められる。そのため、ステップ4の計算は、第3の加
減算回路7を用いて17クロックサイクルかけて行われ
る。The calculation in step 4 is performed by the time division method using the third addition / subtraction circuit 7 used in the calculation in step 3. Formula (107), Formula (108), Formula (126)-
Each calculation of Expression (157) is performed using the third addition / subtraction circuit 7 once. Therefore, all calculations of Expression (107), Expression (108), Expression (126) to Expression (157) are
The third addition / subtraction circuit 7 is used 17 times. Expression (9
4) to formula (106) and formula (109) to formula (125)
Does not require any special calculation and does not require any special circuit. Therefore, all the elements (64) of the vector [v] are obtained by using the unit addition / subtraction circuit 12 of the third addition / subtraction circuit 7 17 times. Therefore, the calculation in step 4 is performed using the third addition / subtraction circuit 7 in 17 clock cycles.
【0060】ステップ5の動作の説明 ステップ5では、ステップ4で計算されたベクトル
〔v〕に対して、請求項2で定義した定数行列〔Q4〕
を乗ずる計算を行う。 ステップ5の計算式 〔w〕=〔Q4〕〔v〕 におけるベクトル〔w〕を以下のように定める。 Description of operation of step 5 In step 5, for the vector [v] calculated in step 4, the constant matrix [Q4] defined in claim 2 is defined.
Calculate by multiplying by. The vector [w] in the calculation formula [w] = [Q4] [v] of step 5 is defined as follows.
【数26】 〔v〕は、ステップ4で定めたものと同一である。[Equation 26] [V] is the same as that defined in Step 4.
【0061】ステップ5の計算を下記式(158)〜式
(221)に示す。The calculation in step 5 is shown in the following equations (158) to (221).
【数27】 [Equation 27]
【0062】[0062]
【数28】 [Equation 28]
【0063】[0063]
【数29】 [Equation 29]
【0064】[0064]
【数30】 [Equation 30]
【0065】[0065]
【数31】 [Equation 31]
【0066】[0066]
【数32】 [Equation 32]
【0067】このステップ5の計算は、ステップ3およ
びステップ4の計算で用いた第3の加減算回路7を用い
て時分割方式で行われる。式(210)〜式(221)
の各計算は、第3の加減算回路7をそれぞれ1回用いて
行われる。そのため、式(210)〜式(221)の全
計算は、第3の加減算回路7の単位加減算回路12を6
回用いて行われる。式(158)〜式(209)は、特
に計算を必要とせず特別な回路を設ける必要はない。The calculation in step 5 is performed in a time division manner by using the third addition / subtraction circuit 7 used in the calculations in steps 3 and 4. Expression (210) to Expression (221)
Each calculation of is performed using the third addition / subtraction circuit 7 once. Therefore, all the calculations of Expressions (210) to (221) are performed by using the unit addition / subtraction circuit 12 of the third addition / subtraction circuit 7 by six.
It is performed by using it again. Equations (158) to (209) do not require any particular calculation and need not be provided with a special circuit.
【0068】従って、ベクトル〔w〕の全要素(64
個)は、第3の加減算回路7の単位加減算回路12を6
回用いて求められる。そのため、ステップ5の計算は、
第3の加減算回路7を用いて6クロックサイクルかけて
行われる。上述したようにステップ3、ステップ4およ
びステップ5の計算は、第3の加減算回路7を用いて3
0+17+6=53クロックサイクルかけて行い、出力
ベクトル〔w〕(64要素)が第3の中間値保持回路8
に書き込まれる。Therefore, all the elements of the vector [w] (64
6) is the unit addition / subtraction circuit 12 of the third addition / subtraction circuit 7.
It is calculated by using it again. Therefore, the calculation in step 5 is
This is performed in 6 clock cycles using the third adder / subtractor circuit 7. As described above, the calculation of step 3, step 4 and step 5 is performed by using the third adder / subtractor circuit 7.
0 + 17 + 6 = 53 clock cycles, and the output vector [w] (64 elements) is the third intermediate value holding circuit 8
Written in.
【0069】ステップ6の動作の説明 ステップ6では、ステップ5の処理が行われ第3の中間
値保持回路8に保持されたベクトル〔w〕に対して、請
求項4で定義した各列に高々4つの無理数の因子を有す
る行列〔R〕を乗ずる計算を行う。 ステップ6の計算式 〔y〕=1/32〔R〕〔w〕 におけるベクトル〔y〕を以下ように定める。 Description of Operation of Step 6 In step 6, for the vector [w] held in the third intermediate value holding circuit 8 after the processing of step 5 is performed, at most each column defined in claim 4 A calculation is performed by multiplying a matrix [R] having four irrational factors. The vector [y] in the calculation formula [y] = 1/32 [R] [w] of step 6 is defined as follows.
【数33】 〔w〕は、ステップ5で定めたものと同一である。[Expression 33] [W] is the same as that determined in step 5.
【0070】ステップ6の計算を下記式(222)〜式
(285)に示す。但し、ステップ6の計算式におい
て、〔R〕〔w〕の計算結果を最終的に1/32倍して
いるが、この計算は〔R〕〔w〕の出力を5ビット右シ
フトすればよいので、回路的には特に乗算回路または除
算回路は必要ない。The calculation of step 6 is shown in the following equations (222) to (285). However, although the calculation result of [R] [w] is finally multiplied by 1/32 in the calculation formula of step 6, this calculation may be performed by shifting the output of [R] [w] by 5 bits to the right. Therefore, the circuit does not require a multiplication circuit or a division circuit.
【数34】 [Equation 34]
【0071】[0071]
【数35】 [Equation 35]
【0072】[0072]
【数36】 [Equation 36]
【0073】[0073]
【数37】 [Equation 37]
【0074】[0074]
【数38】 [Equation 38]
【0075】[0075]
【数39】 [Formula 39]
【0076】このステップ6の計算は、乗加算回路9で
行われる。図5に乗加算回路9の構成図を示す。乗加算
回路9は、乗算部20、乗算部21および乗算部22で
構成される。乗算部21は、乗算器30、累算器32お
よび係数格納メモリ34で構成される。乗算部22は、
乗算部21と同一の構成であり、乗算部22と乗算部2
1は同一の係数を使用して計算を行うため、係数格納メ
モリ34を共有するように構成することができる。乗算
部20は、乗算器30、第1の累算器32a、第2の累
算器32bおよび係数格納メモリ36で構成される。The calculation in step 6 is performed by the multiplication / addition circuit 9. FIG. 5 shows a configuration diagram of the multiplication / addition circuit 9. The multiplication / addition circuit 9 includes a multiplication unit 20, a multiplication unit 21, and a multiplication unit 22. The multiplication unit 21 includes a multiplier 30, an accumulator 32, and a coefficient storage memory 34. The multiplication unit 22
It has the same configuration as the multiplication unit 21, and includes a multiplication unit 22 and a multiplication unit 2.
Since 1 uses the same coefficient for calculation, the coefficient storage memory 34 can be configured to be shared. The multiplication unit 20 includes a multiplier 30, a first accumulator 32a, a second accumulator 32b, and a coefficient storage memory 36.
【0077】乗加算回路9は、あるクロックサイクルk
において、入力データを乗算部21、乗算部22または
乗算部20の乗算器30に入力する。乗算部21および
乗算部22の乗算器30は、この入力データと係数格納
メモリ34の係数格納領域34aに記録された係数D、
係数格納領域34bに記録された係数E、係数格納領域
34cに記録された係数Fまたは係数格納領域34dに
記録された係数Gとの乗算を行い乗算結果を信号S30
として累算器32に出力する。累算器32は、乗算器3
0から信号S30として入力した乗算結果と、前回のク
ロックサイクル(k−1)に乗算器30から入力した乗
算結果との加算または減算を行い、その加減算結果をS
32としての出力する。したがって、乗算部21および
乗算部22は、n次の内積演算をnクロックサイクルで
実現できる。The multiply-add circuit 9 has a certain clock cycle k.
At, the input data is input to the multiplier 21, the multiplier 22, or the multiplier 30 of the multiplier 20. The multipliers 30 of the multiplication unit 21 and the multiplication unit 22 receive the input data and the coefficient D recorded in the coefficient storage area 34 a of the coefficient storage memory 34,
The coefficient E recorded in the coefficient storage area 34b, the coefficient F recorded in the coefficient storage area 34c, or the coefficient G recorded in the coefficient storage area 34d is multiplied to obtain a multiplication result as a signal S30.
Is output to the accumulator 32. The accumulator 32 is the multiplier 3
The multiplication result input from 0 to the signal S30 and the multiplication result input from the multiplier 30 in the previous clock cycle (k-1) are added or subtracted, and the addition / subtraction result is S
Output as 32. Therefore, the multiplication unit 21 and the multiplication unit 22 can realize an nth-order inner product operation in n clock cycles.
【0078】乗算部20の乗算器30は、この入力デー
タと係数格納メモリ36の係数格納領域36aに記録さ
れた係数A、係数格納領域36bに記録された係数Bま
たは係数格納領域36cに記録された係数Cとの乗算を
行い乗算結果を信号S30として累算器32aおよび累
算器32bに出力する。累算器32aおよび累算器32
bは、乗算器30から信号S30として入力した乗算結
果と、前回のクロックサイクル(k−1)に乗算器30
から入力した乗算結果との加算または減算を行い、その
加減算結果をS32としての出力する。乗算部20は、
累算器32aおよび累算器32bの2つの累算器を有す
るため同一の乗算結果に対し2種類の異なる累積演算を
行うことができる。The multiplier 30 of the multiplication unit 20 records the input data and the coefficient A recorded in the coefficient storage area 36a of the coefficient storage memory 36, the coefficient B recorded in the coefficient storage area 36b, or the coefficient storage area 36c. The coefficient C is multiplied and the multiplication result is output as a signal S30 to the accumulators 32a and 32b. Accumulator 32a and accumulator 32
b is the multiplication result input as the signal S30 from the multiplier 30 and the multiplier 30 in the previous clock cycle (k-1).
The addition or subtraction is performed with the multiplication result input from, and the addition / subtraction result is output as S32. The multiplication unit 20
Since the two accumulators 32a and 32b are provided, it is possible to perform two different accumulation operations on the same multiplication result.
【0079】ステップ6の式222〜式285の計算を
乗加算回路9の乗算部20、乗算部21および乗算部2
2で行う手順について説明する。乗算部21は、係数
D,E,F,Gを含む4次の内積演算の式(223)、
(225)、(227)、(229)、(230)、
(234)、(246)、(250)、(255)、
(257)、(259)、(261)、(262)、
(266)、(278)、(282)の計算を行う。各
式は4次の内積演算式であるため、乗算部21は各式を
4クロックサイクルで行う。そのため、乗算部21はこ
れら16個の式を4×16=64クロックサイクルで行
う。The calculation of equations 222 to 285 in step 6 is performed by multiplying section 20, multiplying section 21 and multiplying section 2 of multiplying and adding circuit 9.
The procedure performed in 2 will be described. The multiplication unit 21 uses the equation (223) of the fourth-order inner product operation including the coefficients D, E, F, and G,
(225), (227), (229), (230),
(234), (246), (250), (255),
(257), (259), (261), (262),
Calculation of (266), (278), and (282) is performed. Since each expression is a quadratic inner product calculation expression, the multiplication unit 21 executes each expression in four clock cycles. Therefore, the multiplication unit 21 performs these 16 expressions in 4 × 16 = 64 clock cycles.
【0080】乗算部22は、係数D,E,F,Gを含む
4次の内積演算の式(232)、(236)、(23
9)、(241)、(243)、(245)、(24
8)、(252)、(264)、(268)、(27
1)、(273)、(275)、(277)、(28
0)、(284)の計算を行う。各式は4次の内積演算
式であるため、乗算部22は各式を4クロックサイクル
で行う。そのため、乗算部22は乗算部21と同様にこ
れら16個の式を4×16=64クロックサイクルで行
う。The multiplication section 22 uses the equations (232), (236), (23) of the fourth-order inner product operation including the coefficients D, E, F, G.
9), (241), (243), (245), (24
8), (252), (264), (268), (27
1), (273), (275), (277), (28
0) and (284) are calculated. Since each expression is a quadratic inner product calculation expression, the multiplication unit 22 performs each expression in four clock cycles. Therefore, the multiplication unit 22 performs these 16 equations in 4 × 16 = 64 clock cycles as in the multiplication unit 21.
【0081】乗算部20は、係数B,Cを含む2次の内
積演算の式(224)、(228)、(238)、(2
42)、(256)、(260)、(270)、(27
4)、係数A,B,Cを含む4次の内積演算の式(23
1)、(233)、(235)、(237)、(24
7)、(249)、(251)、(253)、(26
3)、(265)、(267)、(269)、(27
9)、(281)、(283)、(285)、および、
係数Aを含む2次の内積演算の式(240)、(24
4)、(272)、(276)を行う。The multiplication unit 20 uses the equations (224), (228), (238), (2) of the quadratic inner product operation including the coefficients B and C.
42), (256), (260), (270), (27
4), a fourth-order inner product calculation formula (23 including the coefficients A, B, and C)
1), (233), (235), (237), (24
7), (249), (251), (253), (26
3), (265), (267), (269), (27
9), (281), (283), (285), and
Expressions (240), (24) of the quadratic inner product operation including the coefficient A
4), (272) and (276) are performed.
【0082】係数B,Cを含む2次の内積演算の8個の
式は、乗算部20の累算器32aのみを用いて2×8=
16クロックサイクルかけて行う。係数A,B,Cを含
む4次の内積演算の16個の式は、乗算部20の累算器
32aおよび累算器32bを用いて行う。このとき、た
とえば、式(231)および式(285)の計算は、い
ずれも乗算結果1・w48,b・w57,a・w61,c・w
63を必要とし、その累算手順(加減算の手順)が異なる
のみである。そこで、式(231)および式(285)
の計算は、乗算部20の累算器32aおよび累算器32
bを用いて4クロックサイクルで行う。同様に式(23
3)および式(283)、式(235)および式(28
1)、式(237)および式(279)、式(247)
および式(269)、式(249)および式(26
7)、式(251)および式(265)、式(253)
および式(263)の計算もそれぞれ乗算部20で4ク
ロックサイクルかけて行う。そのため、係数A,B,C
を含む4次の内積演算の16個の式は、乗算部20で4
×8=32クロックサイクルかけて行う。The eight expressions of the quadratic inner product operation including the coefficients B and C are 2 × 8 = using only the accumulator 32a of the multiplication unit 20.
It takes 16 clock cycles. The 16 equations of the 4th-order inner product calculation including the coefficients A, B, and C are performed using the accumulators 32a and 32b of the multiplication unit 20. At this time, for example, the calculation of equation (231) and equation (285) are both multiplication results 1 · w 48 , b · w 57 , a · w 61 , c · w.
63 is required, and its accumulation procedure (addition / subtraction procedure) is different. Therefore, equation (231) and equation (285)
Is calculated by the accumulator 32a and the accumulator 32 of the multiplication unit 20.
4 clock cycles using b. Similarly, equation (23
3) and equation (283), equation (235) and equation (28
1), formula (237) and formula (279), formula (247)
And equation (269), equation (249) and equation (26
7), formula (251) and formula (265), formula (253)
Also, the calculation of Expression (263) is also performed in the multiplication unit 20 in four clock cycles. Therefore, the coefficients A, B, C
The 16 equations of the fourth-order inner product operation including
× 8 = 32 clock cycles.
【0083】係数Aを含む2次の内積演算の4個の式も
同様に、乗算部20の累算器32aおよび累算器32b
を用いて行う。たとえば、式(240)および式(27
6)の計算は、いずれも乗算結果w12,a・w14を必要
とし、その累算手順(加減算の手順)が異なるのみであ
る。そこで、式(240)および式(276)の計算
は、乗算部20の累算器32aおよび累算器32bを用
いて2クロックサイクルで行う。そのため、係数Aを含
む2次の内積演算の4個の式は、乗算部20で2×2=
4クロックサイクルかけて行う。このように、乗算部2
0を用いて係数A,B,Cを含む4次の内積演算の16
個の式および係数Aを含む2次の内積演算の4個の式を
32+4=36クロックサイクルかけて行う。なお、式
(222)、式(226)、式(254)、式(25
8)は、計算を行う必要はなく、特別な回路は必要な
い。Similarly, for the four expressions of the quadratic inner product operation including the coefficient A, the accumulators 32a and 32b of the multiplication unit 20 are also included.
Using. For example, equation (240) and equation (27
The calculation of 6) requires the multiplication results w 12 and a · w 14 in all cases, and only the accumulation procedure (addition / subtraction procedure) is different. Therefore, the calculation of Expression (240) and Expression (276) is performed in two clock cycles using the accumulators 32a and 32b of the multiplication unit 20. Therefore, the four expressions of the quadratic inner product operation including the coefficient A are 2 × 2 =
It takes 4 clock cycles. In this way, the multiplication unit 2
16 of fourth-order inner product operation including coefficients A, B, and C using 0
4 equations of the quadratic inner product including 32 equations and the coefficient A are performed in 32 + 4 = 36 clock cycles. Note that equation (222), equation (226), equation (254), and equation (25
In 8), it is not necessary to perform calculation, and no special circuit is needed.
【0084】上述のようにステップ6の計算は、乗加算
回路9を用いて64クロックサイクルかけて行われ、そ
の出力ベクトル〔y〕(64要素)が出力レジスタ10
にワードシリアルに書き込まれる。As described above, the calculation in step 6 is performed using the multiplying / adding circuit 9 in 64 clock cycles, and the output vector [y] (64 elements) is output from the output register 10.
Written word serially.
【0085】このように本実施例の2次元8x8DCT
回路1では、2次元の8x8DCTの計算を行い周波数
上のデータ〔y〕(64要素)を求める際に必要な乗算
回数はステップ6で行う180回のみであり、乗加算が
1クロックサイクルで完了する場合には、乗加算器は乗
算部20、21、22の3つあればよく回路構成が簡単
になる。また、データ経路に1回の乗算しか含まず丸め
誤差の累積や無理数の近似による演算誤差の累積を防止
することができ精度の高き演算結果を得ることができ
る。Thus, the two-dimensional 8 × 8 DCT of this embodiment is
In the circuit 1, the number of multiplications required when calculating the data [y] (64 elements) on the frequency by performing the two-dimensional 8 × 8 DCT calculation is only 180 performed in step 6, and the multiplication and addition are completed in one clock cycle. In this case, the multiplication / adder is required to have three multiplication units 20, 21, and 22, and the circuit configuration is simple. Further, since the data path includes only one multiplication, it is possible to prevent the accumulation of rounding errors and the accumulation of calculation errors due to approximation of irrational numbers, and it is possible to obtain a highly accurate calculation result.
【0086】本発明の2次元8x8DCT回路を実現す
るハードウェア回路としては、上記演算処理を行う電子
回路、DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)、
半導体デバイスによる回路等が考えられる。このような
実現回路構成については以下に述べる8x8IDCT回
路にも適用される。As a hardware circuit for realizing the two-dimensional 8 × 8 DCT circuit of the present invention, an electronic circuit for performing the above arithmetic processing, a DSP (digital signal processor),
A circuit or the like using a semiconductor device can be considered. Such an implementation circuit configuration is also applied to the 8 × 8 IDCT circuit described below.
【0087】次に、上記2次元8x8DCT回路の逆演
算を行う2次元8x8IDCTについて説明する。図6
に2次元8x8IDCT51の構成図を示す。図6に示
した2次元8x8IDCT51は、上記式7で規定され
た演算を1個の乗加算回路と3個の加減算回路を用いて
下記式(286)〜式(291)の6ステップで行う。Next, a two-dimensional 8x8 IDCT for performing the inverse operation of the above two-dimensional 8x8 DCT circuit will be described. Figure 6
The block diagram of the two-dimensional 8 × 8 IDCT 51 is shown in FIG. The two-dimensional 8 × 8 IDCT 51 shown in FIG. 6 performs the operation defined by the above equation 7 by using one multiplication / addition circuit and three addition / subtraction circuits in six steps of the following equations (286) to (291).
【数40】 〔Q1t 〕、〔Q2t 〕、〔Q3t 〕、〔Q4t 〕、
〔Rt 〕は、以前定義したものと同一である。〔x〕お
よび〔y〕は、上述した2次元8x8DCTの場合と同
様に、それぞれ8x8の原データ〔X〕の全要素(64
個)で構成されるベクトル、および、〔x〕を周波数空
間に変換した64個の要素で構成されるベクトルであ
る。[Formula 40] [Q1 t), (Q2 t), (Q3 t), (Q4 t],
[R t ] is the same as previously defined. [X] and [y] are all the elements (64) of the original data [X] of 8x8, respectively, as in the case of the two-dimensional 8x8 DCT described above.
And a vector composed of 64 elements obtained by converting [x] into a frequency space.
【0088】図6に示すように、2次元8x8IDCT
51は、入力レジスタ52、乗加算回路53、第1の中
間値保持回路54、第1の加減算回路55、第2の中間
値保持回路56、第2の加減算回路57、第3の中間値
保持回路58、第3の加減算回路59および出力レジス
タ60で構成される。2次元8x8IDCT51は、乗
加算回路53を第1段、第1の中間値保持回路54を介
して第1の加減算回路55を第2段、第2の中間値保持
回路56を介して第2の加減算回路57を第3段、第3
の中間値保持回路58を介して第3の加減算回路59を
第4段とする4段パイプライン構成になっている。As shown in FIG. 6, a two-dimensional 8 × 8 IDCT
Reference numeral 51 denotes an input register 52, a multiplication / addition circuit 53, a first intermediate value holding circuit 54, a first addition / subtraction circuit 55, a second intermediate value holding circuit 56, a second addition / subtraction circuit 57, and a third intermediate value holding. It is composed of a circuit 58, a third addition / subtraction circuit 59 and an output register 60. In the two-dimensional 8 × 8 IDCT 51, the multiplication / addition circuit 53 is in the first stage, the first addition / subtraction circuit 55 is in the second stage via the first intermediate value holding circuit 54, and the second intermediate value holding circuit 56 is in the second stage. Adder / subtractor circuit 57
The third adder / subtractor circuit 59 has a fourth stage via the intermediate value holding circuit 58.
【0089】入力レジスタ52は、周波数上のデータ
〔y〕を1クロックサイクル毎にワードシリアルに入力
する。周波数上のデータ〔y〕は、64個の要素からな
るため、周波数上のデータ全てが入力レジスタ52に揃
うのには64クロックサイクルかかる。乗加算回路53
は、ステップ1の処理を行う。第1の中間値保持回路5
4は、乗加算回路53の計算結果を一時的に保持する。
第1の加減算回路55は、ステップ2、ステップ3およ
びステップ4の処理を行う。第2の中間値保持回路56
は、第1の加減算回路55の計算結果を一時的に保持す
る。第2の加減算回路57は、ステップ5の処理を行
う。第3の中間値保持回路58は、第2の加減算回路5
7の計算結果を一時的に保持する。第3の加減算回路5
9は、ステップ6の処理を行う。出力レジスタ60は、
原データ〔x〕を1クロックサイクル毎にワードシリア
ルに出力する。以下、簡単のため1回の加算、減算、乗
加算は1クロックサイクルで完了するものとし、乗加算
回路53、第1の加減算回路55、第2の加減算回路5
7および第3の加減算回路59はそれぞれ64クロック
サイクルの間に所定の乗加算および加減算を完了する。The input register 52 inputs the data [y] on the frequency in word serial every clock cycle. Since the data [y] on the frequency consists of 64 elements, it takes 64 clock cycles for all the data on the frequency to be aligned in the input register 52. Multiply-adder circuit 53
Performs the process of step 1. First intermediate value holding circuit 5
4 temporarily holds the calculation result of the multiplication and addition circuit 53.
The first adder / subtractor circuit 55 performs the processing of step 2, step 3 and step 4. Second intermediate value holding circuit 56
Holds the calculation result of the first addition / subtraction circuit 55 temporarily. The second addition / subtraction circuit 57 performs the process of step 5. The third intermediate value holding circuit 58 includes the second addition / subtraction circuit 5
The calculation result of 7 is temporarily held. Third adder / subtractor circuit 5
9 performs the process of step 6. The output register 60 is
The original data [x] is word-serially output every clock cycle. Hereinafter, for simplification, it is assumed that one addition, subtraction, and multiplication / addition are completed in one clock cycle, and the multiplication / addition circuit 53, the first addition / subtraction circuit 55, and the second addition / subtraction circuit 5
The seventh and third adder / subtractor circuits 59 complete predetermined multiplication / addition and addition / subtraction within 64 clock cycles, respectively.
【0090】ステップ1の動作の説明 ステップ1では入力レジスタ52に保持された周波数上
のデータ〔y〕に対して、請求項9で定義した各列に高
々4つの無理数の因子を有する行列〔Rt 〕を乗ずる計
算を行う。 ステップ1の計算式 〔w’ 〕=〔Rt 〕〔y〕 におけるベクトル〔w’ 〕を以下のように定める。 Description of Operation of Step 1 In step 1, for the data [y] on the frequency held in the input register 52, a matrix having at most four irrational factors in each column defined in claim 9 R t ]. Formula for step 1 [w ' ] = [R t ] [y] vector [w ′ ] Is defined as follows.
【数41】 ベクトル〔y〕は、上述した2次元8x8DCTのステ
ップS6で定義したものと同一である。ステップ1の計
算を下記式(292)〜式(355)に示す。[Formula 41] The vector [y] is the same as that defined in step S6 of the two-dimensional 8 × 8 DCT described above. The calculation of step 1 is shown in the following equations (292) to (355).
【0091】[0091]
【数42】 [Equation 42]
【0092】[0092]
【数43】 [Equation 43]
【0093】[0093]
【数44】 [Equation 44]
【0094】[0094]
【数45】 [Equation 45]
【0095】[0095]
【数46】 [Equation 46]
【0096】[0096]
【数47】 [Equation 47]
【0097】[0097]
【数48】 このステップ1の計算は、乗加算回路53で行われる。[Equation 48] The calculation in step 1 is performed by the multiplication / addition circuit 53.
【0098】図7に乗加算回路53の構成図を示す。乗
加算回路53は、乗算部70、乗算部71および乗算部
72で構成される。乗算部70は、上記した8x8DC
T回路1の乗算部20に加減算器74を加えて構成さ
れ、2つの入力信号S74bと信号S74bとを加減算
器74にて加算または減算し、加算結果または減算結果
が乗算器30に出力される。乗算部71および乗算部7
2は、上記8x8DCT回路1の乗算部21および乗算
部22と同一である。FIG. 7 shows a block diagram of the multiply-add circuit 53. The multiplication / addition circuit 53 includes a multiplication unit 70, a multiplication unit 71, and a multiplication unit 72. The multiplication unit 70 uses the above 8 × 8DC
The adder / subtractor 74 is added to the multiplication unit 20 of the T circuit 1, and the two input signals S74b and S74b are added or subtracted by the adder / subtractor 74, and the addition result or the subtraction result is output to the multiplier 30. . Multiplier 71 and multiplier 7
2 is the same as the multiplying unit 21 and the multiplying unit 22 of the 8 × 8 DCT circuit 1.
【0099】ステップ1の式(292)〜式(355)
の計算を乗加算回路53の乗算部70、乗算部71およ
び乗算部72で行う手順について説明する。乗算部71
は、係数D,E,F,Gを含む4次の内積演算の式(3
08)〜式(323)の計算を行う。各式は4次の内積
演算であるため、乗算部71は各式を4クロックサイク
ルで行う。そのため、乗算部71は、これら16個の式
を4×16=64クロックサイクルで行う。Expressions (292) to (355) of step 1
A procedure for performing the calculation of 1 in the multiplication unit 70, the multiplication unit 71, and the multiplication unit 72 of the multiplication and addition circuit 53 will be described. Multiplication unit 71
Is a fourth-order inner product arithmetic expression (3 that includes coefficients D, E, F, and G).
08) to formula (323) are calculated. Since each expression is a quadratic inner product operation, the multiplication unit 71 performs each expression in 4 clock cycles. Therefore, the multiplication unit 71 performs these 16 expressions in 4 × 16 = 64 clock cycles.
【0100】乗算部72は、係数D,E,F,Gを含む
4次の内積演算の式(324)〜式(355)の計算を
行う。各式は4次の内積演算であるため、乗算部72は
各式を4クロックサイクルで行う。そのため、乗算部7
2は、これら16個の式を4×16=64クロックサイ
クルで行う。The multiplication section 72 calculates the equations (324) to (355) of the fourth-order inner product operation including the coefficients D, E, F and G. Since each expression is a quadratic inner product operation, the multiplication unit 72 performs each expression in 4 clock cycles. Therefore, the multiplication unit 7
2 performs these 16 equations in 4 × 16 = 64 clock cycles.
【0101】乗算部70は、係数A,B,Cを含む2次
および4次の内積演算の式(296)〜式(307)、
式(340)〜式(355)の計算を行う。これらの計
算式のうち式(296)〜式(303)は、乗算部70
の乗算器30および累算器32を用いて上述した8x8
DCT回路1の乗算部20と同様に計算を行う。The multiplication section 70 uses the expressions (296) to (307) of the quadratic and quaternary inner product operations including the coefficients A, B and C,
Equations (340) to (355) are calculated. Among these calculation formulas, formulas (296) to (303) are calculated by the multiplication unit 70.
8 × 8 using the above multiplier 30 and accumulator 32
The calculation is performed in the same manner as the multiplication unit 20 of the DCT circuit 1.
【0102】式(304)〜式(307)、および、式
(340)〜式(355)は、乗算部70の加 減算器
74、乗算器30および累算器32を用いて計算する。
たとえば、式(340)および式(349)の計算は、
まず、加減算器74を用いて加(減算)結果(y9 +y
63),(y9 −y63),(y27+y45),(y27−
y45)を4クロックサイクルで計算する。次に乗算器3
0を用いて、乗算結果1・(y9 +y63),b・(y9
−y63),1・(y27+y45),c・(y27−y45)を
4クロックサイクルで計算する。さらに、累算器32を
用いて、2+2=4クロックサイクルかけて2つの累算
結果(y9 +y63)+(y27+y45),b・(y9 −y
63)+c・(y27−y45)を計算する。The equations (304) to (307) and the equations (340) to (355) are calculated using the adder / subtractor 74, the multiplier 30 and the accumulator 32 of the multiplication unit 70.
For example, the calculation of equation (340) and equation (349) is
First, the addition (subtraction) result (y 9 + y
63), (y 9 -y 63 ), (y 27 + y 45), (y 27 -
y 45 ) is calculated in 4 clock cycles. Next, multiplier 3
Using 0, the multiplication result 1 · (y 9 + y 63 ), b · (y 9
−y 63 ), 1 · (y 27 + y 45 ), c · (y 27 −y 45 ) are calculated in 4 clock cycles. Further, by using the accumulator 32, two accumulation results (y 9 + y 63 ) + (y 27 + y 45 ), b · (y 9 −y) are obtained in 2 + 2 = 4 clock cycles.
63 ) + c · (y 27 −y 45 ) is calculated.
【0103】式(340)および式(349)と同様
に、式(341)および式(345)、式(342)お
よび式(344)、式(343)および式(348)、
式(346)および式(351)、式(347)および
式(350)、式(352)および式(354)、式
(353)および式(355)の計算も行うことがで
き、パイプライン処理を行えば4クロックサイクル毎に
計算結果を得ることができる。また、式(304)およ
び式(306)、式(305)および式(307)の計
算は乗算部70を用いて2クロックサイクルで行うこと
ができる。また、式(292)〜式(295)は、特に
計算を必要とせず、特別な回路は必要ない。Similar to equations (340) and (349), equations (341) and (345), equations (342) and (344), equations (343) and (348),
Formula (346) and formula (351), formula (347) and formula (350), formula (352) and formula (354), formula (353) and formula (355) can also be calculated, and pipeline processing can be performed. The calculation result can be obtained every 4 clock cycles. Further, the calculation of Expression (304) and Expression (306), Expression (305) and Expression (307) can be performed in two clock cycles using the multiplication unit 70. Further, the equations (292) to (295) do not require any particular calculation, and no special circuit is required.
【0104】そのため、乗算部70は、式(296)〜
式(307)、式(340)〜式(355)の全計算を
4×8+2×2=36クロックサイクルで行える。この
ように、ステップ1の計算は、乗加算回路53を用いて
64クロックサイクルかけて行い、その出力ベクトル
〔w’〕(64要素)が第1の中間値保持回路54に書
き込まれる。Therefore, the multiplication unit 70 uses the equations (296) to
All calculations of Expression (307), Expression (340) to Expression (355) can be performed in 4 × 8 + 2 × 2 = 36 clock cycles. In this way, the calculation in step 1 is performed in 64 clock cycles using the multiplying / adding circuit 53, and the output vector [w ′] (64 elements) is written in the first intermediate value holding circuit 54.
【0105】ステップ2の動作の説明 ステップ2では、ステップ1の処理が行われ第1の中間
値保持回路54に保持されたベクトル〔w’〕に対し
て、請求項7で定義した定数行列〔Q4t 〕を乗ずる計
算を行う。 ステップ2の計算式 〔v’〕=〔Q4t 〕〔w’〕 におえるベクトル〔v’〕を以下のように定める。 Description of Operation of Step 2 In step 2, for the vector [w '] held in the first intermediate value holding circuit 54 after the processing of step 1 is performed, the constant matrix [defined in claim 7 perform the calculations multiplying the Q4 t]. Step stipulated 2 equation a [v '] = [Q4 t] [w'] To finish the vector [v '] as follows.
【数49】 〔w’〕は、ステップ1で定めたものと同一である。[Equation 49] [W ′] is the same as that defined in step 1.
【0106】ステップ2の計算式を下記式(356)〜
式(419)に示す。The calculation formula of step 2 is expressed by the following formula (356)-
It is shown in Expression (419).
【0107】[0107]
【数50】 [Equation 50]
【0108】[0108]
【数51】 [Equation 51]
【0109】[0109]
【数52】 [Equation 52]
【0110】[0110]
【数53】 [Equation 53]
【0111】[0111]
【数54】 [Equation 54]
【0112】[0112]
【数55】 [Equation 55]
【0113】このステップ2の計算は、第1の加減算回
路55を用いて時分割方式で行われる。第1の加減算回
路55は、8x8DCT回路1の第1の加減算回路3と
同一の構成であり、1個の加算器15および1個の減算
器16で構成される単位加減算回路12を内部に1つ有
する。The calculation in step 2 is performed in a time division manner using the first addition / subtraction circuit 55. The first addition / subtraction circuit 55 has the same configuration as the first addition / subtraction circuit 3 of the 8 × 8DCT circuit 1, and has a unit addition / subtraction circuit 12 including one adder 15 and one subtractor 16 inside. Have one.
【0114】式(356)〜式(419)のうち式(4
05)〜式(409)、式(411)、式(413)〜
式(418)の計算は、第1の加減算回路55の単位加
減算回路12を6回用いて行う。式(356)〜式(4
04)、式(410)、式(412)、式(419)
は、特に計算を必要とせず特別な回路は必要ない。した
がって、ステップ2の計算は、第1の加減算回路55を
用いて6クロックサイクルかけて行い、ベクトル
〔v’〕(64要素)が求められる。Of the expressions (356) to (419), the expression (4
05) -expression (409), expression (411), expression (413)-
The calculation of the equation (418) is performed using the unit addition / subtraction circuit 12 of the first addition / subtraction circuit 55 six times. Expression (356) to Expression (4
04), formula (410), formula (412), formula (419)
Requires no special calculation and does not require any special circuit. Therefore, the calculation in step 2 is performed using the first adder / subtractor circuit 55 over 6 clock cycles to obtain the vector [v '] (64 elements).
【0115】ステップ3の動作の説明 ステップ3では、ステップ2で計算されたベクトル
〔v’〕に対して、請求項7で定義した定数行列〔Q3
t 〕を乗ずる計算を行う。 ステップ3の計算式 〔u’〕=〔Q3t 〕〔v’〕 におけるベクトル〔u’〕を以下のように定める。 Description of Operation of Step 3 In step 3, the constant matrix [Q3 defined in claim 7 is defined for the vector [v '] calculated in step 2.
t ]] is calculated. Step 3 formula [u '] = [Q3 t] [v' vector in] a [u '] defined as follows.
【数56】 〔v’〕はステップ2で定めたものと同一である。[Equation 56] [V ′] is the same as that defined in step 2.
【0116】ステップ3の計算式を下記式(420)〜
式(483)に示す。The calculation formula of step 3 is expressed by the following formula (420)-
It is shown in Expression (483).
【数57】 [Equation 57]
【0117】[0117]
【数58】 [Equation 58]
【0118】[0118]
【数59】 [Equation 59]
【0119】[0119]
【数60】 [Equation 60]
【0120】[0120]
【数61】 [Equation 61]
【0121】[0121]
【数62】 このステップ3の計算は、ステップ2で用いたと同様に
第1の加減算回路55を用いて時分割方式で行われる。[Equation 62] The calculation in step 3 is performed in a time division manner using the first adder / subtractor circuit 55 as in step 2.
【0122】式(420)〜式(483)のうち式(4
33)、式(434)および式(452)〜式(48
3)の計算は、第1の加減算回路55の単位加減算器1
2を17回用いて行う。また、式(420)〜式(43
2)および式(435)〜式(451)は特に計算を必
要とせず特別な回路は必要ない。したがって、ステップ
3の計算は、第2の加減算回路5を用いて17クロック
サイクルかけて行われ、ベクトル〔u’〕の全要素(6
4個)が求められる。Of the expressions (420) to (483), the expression (4
33), formula (434) and formula (452) to formula (48).
3) is calculated by the unit adder / subtractor 1 of the first adder / subtractor circuit 55.
2 using 17 times. Also, equations (420) to (43)
2) and equations (435) to (451) do not require any particular calculation and no special circuit is required. Therefore, the calculation in step 3 is performed in 17 clock cycles using the second adder / subtractor circuit 5, and all elements (6
4 pieces) is required.
【0123】ステップ4の動作の説明 ステップ4では、ステップ3で計算されたベクトル
〔u’〕に対して請求項7で定義した定数行列〔Q
2t 〕を乗ずる計算を行う。 ステップ4の計算式 〔t’〕=〔Q2t 〕〔u’〕 におけるベクトル〔t’〕を以下のように定める。 Description of Operation in Step 4 In step 4, the constant matrix [Q] defined in claim 7 is applied to the vector [u '] calculated in step 3.
2 t ]. Step 4 of formula [t '] = [Q2 t] [u' vector [t '] in] determined as follows.
【数63】 〔u’〕は、ステップ3で定めたものと同一である。[Equation 63] [U ′] is the same as that defined in step 3.
【0124】ステップ4の計算を下記式(484)〜式
(547)に示す。The calculation in step 4 is shown in the following equations (484) to (547).
【数64】 [Equation 64]
【0125】[0125]
【数65】 [Equation 65]
【0126】[0126]
【数66】 [Equation 66]
【0127】[0127]
【数67】 [Equation 67]
【0128】[0128]
【数68】 [Equation 68]
【0129】[0129]
【数69】 [Equation 69]
【0130】このステップ4の計算は、ステップ3と同
様に第1の加減算回路55を用いて時分割方式で行われ
る。式(484)〜式(547)のうち式(486)〜
式(491)、式(494)〜式(547)の計算は、
第1の加減算回路55の単位加減算回路12を30回用
いて行われ、式(420)〜式(432)、式(43
5)〜式(451)の計算は、計算を特に必要とせず特
別な回路を設ける必要はない。したがって、ステップ4
の計算は、第1の加減算回路55によって30クロック
サイクルで行われ、ベクトル〔t’〕の全要素(64
個)が第2の中間値保持回路56に出力される。The calculation in step 4 is performed in a time division manner using the first addition / subtraction circuit 55 as in step 3. Expression (486) -of Expression (484) -Expression (547)
The calculation of Expression (491), Expression (494) to Expression (547) is
The unit addition / subtraction circuit 12 of the first addition / subtraction circuit 55 is performed 30 times, and the equations (420) to (432) and (43) are used.
The calculations of 5) to (451) do not require special calculations and do not need to be provided with a special circuit. Therefore, step 4
Is calculated in 30 clock cycles by the first adder / subtractor circuit 55, and all elements (64
Are output to the second intermediate value holding circuit 56.
【0131】ステップ2、ステップ3およびステップ4
で説明したように、ステップ2、ステップ3およびステ
ップ4の計算は、第1の加減算回路55を用いて6(ス
テップ2)+17(ステップ3)+30(ステップ4)
=53クロックサイクルかけて行われる。Step 2, Step 3 and Step 4
As described above, the calculation of step 2, step 3 and step 4 is performed by using the first addition / subtraction circuit 55 as 6 (step 2) +17 (step 3) +30 (step 4).
= 53 clock cycles.
【0132】ステップ5の動作の説明 ステップ5では、ステップ4の処理が行われ第2の中間
値保持回路56に保持されたベクトル〔t’〕に対し
て、請求項7で定義した定数行列〔Q1t 〕を乗ずる計
算を行う。 ステップ5の計算式 〔s’〕=〔Q1t 〕〔t’〕 におけるベクトル〔s’〕を以下のように定める。 Description of Operation of Step 5 In step 5, for the vector [t '] held in the second intermediate value holding circuit 56 after the processing of step 4 is performed, the constant matrix [defined in claim 7 Q1 t ] is calculated. Step formula 5 [s'] = [Q1 t] [t 'vector [s'] in] determined as follows.
【数70】 〔t’〕は、ステップ4で定めたものと同一である。[Equation 70] [T '] is the same as that defined in step 4.
【0133】ステップ5の計算を下記式(548)〜式
(555)に示す。The calculation of step 5 is shown in the following equations (548) to (555).
【数71】 [Equation 71]
【0134】ステップ4の計算は、第2の加減算回路5
7を用いて行われる。第2の加減算回路57は、上記し
た第1の加減算回路55と同一であり、内部に1つの単
位加減算回路12を有する。第2の加減算回路57を用
いて上記式(548)〜式(555)の計算を行う場合
の信号処理を説明する。図8に式(548)〜式(55
5)のシグナルフローグラフを示す。第2の加減算回路
57は、 (1)1クロックサイクルで、1対の加算器15a’お
よび減算器16a’を用いて入力t’i とt’i+8 との
加算および減算を行い、加算器15a’は、加算結果
(t’i +t’i+8 )を出力し、減算器16a’は、減
算結果(t’i −t’i+8 )を出力する。 (2)2クロックサイクルで、1対の加算器15b’お
よび減算器16b’を用いて入力(t’i +t’i+8 )
とt’i+24との加算および減算を行い、加算器15a’
は、加算結果(t’i +t’i+8 +t’i+24)を出力
し、減算器16a’は、減算結果(t’i +t’i+8 −
t’i+24)を出力する。 (3)3クロックサイクルで、1対の加算器15c’お
よび減算器16c’を用いて入力(t’i −t’i+8 )
とt’i+16との加算および減算を行い、加算器15a’
は、加算結果(t’i −t’i+8 +t’i+16)を出力
し、減算器16a’は、減算結果(t’i −t’i+8 −
t’i+16)を出力する。The calculation in step 4 is performed by the second addition / subtraction circuit 5
7 is used. The second addition / subtraction circuit 57 is the same as the above-mentioned first addition / subtraction circuit 55, and has one unit addition / subtraction circuit 12 inside. The signal processing in the case of performing the calculation of the above formulas (548) to (555) using the second addition / subtraction circuit 57 will be described. Equations (548) to (55) are shown in FIG.
The signal flow graph of 5) is shown. The second adder / subtractor circuit 57 (1) performs addition and subtraction of the inputs t ′ i and t ′ i + 8 using a pair of adder 15 a ′ and subtractor 16 a ′ in one clock cycle, and performs addition. vessel 15a 'is the addition result (t''outputs a i + 8, the subtracter 16a i + t)' outputs the subtraction result (t 'i -t' i + 8). (2) Input in two clock cycles using a pair of adder 15b 'and subtractor 16b' (t ' i + t' i + 8 )
And t'i + 24 are added to and subtracted from the adder 15a '
Outputs the addition result (t ′ i + t ′ i + 8 + t ′ i + 24 ), and the subtractor 16 a ′ outputs the subtraction result (t ′ i + t ′ i + 8 −
t'i + 24 ) is output. (3) in three clock cycles, input using a pair of adders 15c 'and subtractor 16c' (t 'i -t' i + 8)
And t'i + 16 are added and subtracted, and the adder 15a '
Outputs the addition result (t ′ i −t ′ i + 8 + t ′ i + 16 ), and the subtractor 16 a ′ outputs the subtraction result (t ′ i −t ′ i + 8 −
t ′ i + 16 ) is output.
【0135】(4)4クロックサイクルで、1対の加算
器15d’および減算器16d’を用いて入力(t’i
+t’i+8 +t’i+24)とt’i+56との加算および減算
を行い、加算器15d’は、加算結果(t’i +t’
i+8 +t’i+24+t’i+56)を出力し、減算器16d’
は、減算結果(t’i +t’i+8 +t’i+24−
t’i+56)を出力する。このとき加算結果(t’i +
t’i+8 +t’i+24+t’i+56)がs’8i、減算結果
(t’i +t’i+8 +t’i+24−t’i+56)がs’8i+7
となる。 (5)5クロックサイクルで、1対の加算器15e’お
よび減算器16e’を用いて入力(t’i −t’i+8 +
t’i+16)とt’i+48との加算および減算を行い、加算
器15e’は、加算結果(t’i −t’i+8 +t’i+16
+t’i+48)を出力し、減算器16e’は、減算結果
(t’i −t’i+8 +t’i+16−t’i+48)を出力す
る。このとき加算結果(t’i −t’i+8 +t’i+16+
t’i+48)がs’8i+1、減算結果(t’i −t’i+8 +
t’i+16−t’i+48)がs’8i+6となる。(4) Input (t ′ i) using a pair of adder 15d ′ and subtractor 16d ′ in 4 clock cycles.
+ T ′ i + 8 + t ′ i + 24 ) and t ′ i + 56 are added and subtracted, and the adder 15d ′ outputs the addition result (t ′ i + t ′).
i + 8 + t ' i + 24 + t' i + 56 ) is output and the subtracter 16d '
Is the subtraction result (t ' i + t' i + 8 + t ' i + 24 −
t'i + 56 ) is output. At this time, the addition result (t ' i +
t 'i + 8 + t' i + 24 + t 'i + 56) is s' 8i, the subtraction result (t' i + t 'i + 8 + t' i + 24 -t 'i + 56) is s' 8i + 7
Becomes (5) Input (t ′ i −t ′ i + 8 +) using a pair of adder 15e ′ and subtractor 16e ′ at 5 clock cycles.
t ′ i + 16 ) and t ′ i + 48 are added and subtracted, and the adder 15e ′ outputs the addition result (t ′ i −t ′ i + 8 + t ′ i + 16).
+ T ′ i + 48 ) and the subtractor 16e ′ outputs the subtraction result (t ′ i −t ′ i + 8 + t ′ i + 16 −t ′ i + 48 ). At this time, the addition result (t ′ i −t ′ i + 8 + t ′ i + 16 +
t 'i + 48) is s' 8i + 1, the subtraction result (t 'i -t' i + 8 +
t'i + 16- t'i + 48 ) becomes s'8i + 6 .
【0136】(6)6クロックサイクルで、1対の加算
器15f’および減算器16f’を用いて入力(t’i
−t’i+8 −t’i+16)とt’i+40との加算および減算
を行い、加算器15f’は、加算結果(t’i −t’
i+8 −t’i+16+t’i+40)を出力し、減算器16f’
は、減算結果(t’i −t’i+8 −t’i+16−
t’i+40)を出力する。このとき加算結果(t’i −
t’i+8 −t’i+16+t’i+40)がs’8i+2、減算結果
(t’i −t’i+8 −t’i+16−t’i+40)がs’8i+5
となる。 (7)7クロックサイクルで、1対の加算器15g’お
よび減算器16g’を用いて入力(t’i −t’i+8 −
t’i+24)とt’i+32との加算および減算を行い、加算
器15g’は、加算結果(t’i −t’i+8 −t’i+24
+t’i+32)を出力し、減算器16g’は、減算結果
(t’i −t’i+8 −t’i+24−t’i+32)を出力す
る。このとき加算結果(t’i −t’i+8 −t’i+24+
t’i+32)がs’8i+3、減算結果(t’i −t’i+8 −
t’i+24−t’i+32)がs’8i+4となる。(6) Input (t ′ i) using a pair of adder 15f ′ and subtractor 16f ′ in 6 clock cycles.
−t ′ i + 8 −t ′ i + 16 ) and t ′ i + 40 are added and subtracted, and the adder 15f ′ outputs the addition result (t ′ i −t ′).
i + 8 −t ′ i + 16 + t ′ i + 40 ) and outputs the subtracter 16f ′
Is the subtraction result (t ′ i −t ′ i + 8 −t ′ i + 16 −
t'i + 40 ) is output. At this time, the addition result (t ′ i −
t ′ i + 8 −t ′ i + 16 + t ′ i + 40 ) is s ′ 8i + 2 , and the subtraction result (t ′ i −t ′ i + 8 −t ′ i + 16 −t ′ i + 40 ) is s'8i + 5
Becomes (7) Input (t ′ i −t ′ i + 8 −) using a pair of adder 15 g ′ and subtractor 16 g ′ in 7 clock cycles.
t ′ i + 24 ) and t ′ i + 32 are added and subtracted, and the adder 15g ′ outputs the addition result (t ′ i −t ′ i + 8 −t ′ i + 24).
+ T ′ i + 32 ) and the subtractor 16g ′ outputs the subtraction result (t ′ i −t ′ i + 8 −t ′ i + 24 −t ′ i + 32 ). At this time, the addition result (t ′ i −t ′ i + 8 −t ′ i + 24 +
t ′ i + 32 ) is s ′ 8i + 3 , and the subtraction result (t ′ i −t ′ i + 8 −
t'i + 24- t'i + 32 ) becomes s'8i + 4 .
【0137】上述したようにベクトル〔s’〕の8要素
(s’8i,s’8i+1,s’8i+2,s’8i+3,s’8i+4,
s’8i+5,s’8i+6,s’8i+7)を求める式(548)
〜式(555)の計算は、第2の加減算回路57の単位
加減算回路12を7回用いて行われる。したがって、ベ
クトル〔s’〕の全要素(64個)は、単位加減算回路
12を7×8=56回用いて求められる。ステップ5の
計算は、第2の加減算回路57を用いて56クロックサ
イクル書けて行われ、その出力ベクトル〔s’〕(64
要素)が第3の中間値保持回路58に書き込まれる。As described above, the eight elements of the vector [s'] ( s'8i , s'8i + 1 , s'8i + 2 , s'8i + 3 , s'8i + 4 ,
Expression (548) for obtaining s'8i + 5 , s'8i + 6 , s'8i + 7 )
The calculation of Expression (555) is performed using the unit addition / subtraction circuit 12 of the second addition / subtraction circuit 57 seven times. Therefore, all the elements (64) of the vector [s ′] are obtained by using the unit addition / subtraction circuit 12 7 × 8 = 56 times. The calculation in step 5 is performed by writing 56 clock cycles using the second adder / subtractor circuit 57, and the output vector [s'] (64
Element) is written in the third intermediate value holding circuit 58.
【0138】ステップ6の動作の説明 ステップ6では、ステップ5の処理が行われ第3の中間
値保持回路58に保持されたベクトル〔s’〕に対し
て、さらに〔Q1t 〕を乗ずる計算を行う。 ステップ6の計算式 〔x〕=1/2〔Q1t 〕〔s’〕 における〔s’〕はステップ5で定めたものと同一であ
る。 Description of Operation in Step 6 In step 6, the vector [s'] held in the third intermediate value holding circuit 58 after the processing in step 5 is performed is further multiplied by [Q1 t ]. To do. Formula for Step 6 [x] = 1/2 [Q1 t] [s '] in [s'] is identical to that determined in step 5.
【0139】ステップ6の計算を下記式(556)〜式
(563)に示す。ただし、ステップ6の計算式におい
て〔Q1t 〕〔s’〕の計算結果を最終的に1/2倍し
ているが、この計算は〔Q1t 〕〔s’〕の出力を1ビ
ット右シフトすればよいので回路的には乗算回路または
除算回路は必要ない。The calculation of step 6 is shown in the following equations (556) to (563). However, although the calculation result of [Q1 t ] [s '] is finally halved in the calculation formula of step 6, this calculation shifts the output of [Q1 t ] [s'] right by 1 bit. Therefore, a multiplication circuit or a division circuit is not necessary in terms of the circuit.
【数72】 ステップ6の計算は、第3の加減算回路59で行われ
る。この第3の加減算回路59の構成は上記第1の加減
算回路55と同一である。[Equation 72] The calculation of step 6 is performed by the third addition / subtraction circuit 59. The configuration of the third addition / subtraction circuit 59 is the same as that of the first addition / subtraction circuit 55.
【0140】上記式(556)〜式(563)の計算
は、図9に示すシグナルフローグラフで記述できる。図
9のシグナルフローグラフは、上述したステップ5の図
8に示すシグナルフローグラフと同一である。そのた
め、ベクトル〔x〕の8要素(x8i,x8i+1,x8i+2,
x8i+3,x8i+4,x8i+5,x8i+6,x8i+7)を求める式
(556)〜式(563)の計算は、上記した単位加減
算回路12を7回用いて行われる。したがって、ベクト
ル〔x〕の全要素(64個)は、単位加減算回路12を
7回×6=56回用いて行われる。ステップ6の計算
は、1個の単位加減算回路12を有する第3の加減算回
路59を用いて56クロックサイクルかけて行い、出力
ベクトル〔x〕(64要素)が出力レジスタ60にワー
ドシリアルに書き込まれる。The calculation of the above equations (556) to (563) can be described by the signal flow graph shown in FIG. The signal flow graph of FIG. 9 is the same as the signal flow graph shown in FIG. 8 of step 5 described above. Therefore, the eight elements of the vector [x] (x 8i , x 8i + 1 , x 8i + 2 ,
x 8i + 3 , x 8i + 4 , x 8i + 5 , x 8i + 6 , x 8i + 7 ) are calculated by using the unit adder / subtractor circuit 12 seven times to calculate the formulas (556) to (563). Is done. Therefore, all the elements (64) of the vector [x] are performed by using the unit addition / subtraction circuit 12 7 times × 6 = 56 times. The calculation in step 6 is performed in 56 clock cycles using the third adder / subtractor circuit 59 having one unit adder-subtractor circuit 12, and the output vector [x] (64 elements) is written in the output register 60 in word-serial manner. .
【0141】このように本実施例の2次元8x8IDC
T回路51では、2次元の8x8IDCTの計算を行い
原データ〔x〕(64要素)を求める際に必要な乗算回
数はステップ1で行う180回のみであり、乗加算が1
クロックサイクルで完了する場合には、乗加算器は乗算
部70、71、72の4つあればよく回路構成が簡単に
なる。また、データ経路に1回の乗算しか含まず丸め誤
差の累積や無理数の近似による演算誤差の累積を防止す
ることができ精度の高き演算結果を得ることができる。As described above, the two-dimensional 8 × 8 IDC of this embodiment is used.
In the T circuit 51, the number of multiplications required to obtain the original data [x] (64 elements) by performing the two-dimensional 8 × 8 IDCT calculation is only 180 performed in step 1, and the multiplication and addition are 1
When it is completed in a clock cycle, the multiplication / adder needs to have four multiplication units 70, 71 and 72, which simplifies the circuit configuration. Further, since the data path includes only one multiplication, it is possible to prevent the accumulation of rounding errors and the accumulation of calculation errors due to approximation of irrational numbers, and it is possible to obtain a highly accurate calculation result.
【0142】上述した8x8DCT回路1および2次元
8x8IDCT51の第1,第2および第3の加減算回
路は、1つの単位加減算回路12を有するように構成し
たが複数の単位加減算回路12を有するように構成して
もよい。また、乗加算回路9は、乗算部20、乗算部2
1、乗算部22を上述したのと異なる組み合わせで実現
してもよい。乗加算回路53についても同様である。The above-mentioned 8 × 8 DCT circuit 1 and the first, second and third addition / subtraction circuits of the two-dimensional 8 × 8 IDCT 51 are configured to have one unit addition / subtraction circuit 12, but are configured to have a plurality of unit addition / subtraction circuits 12. You may. The multiplication / addition circuit 9 includes a multiplication unit 20 and a multiplication unit 2.
1. The multiplication unit 22 may be realized by a combination different from the above. The same applies to the multiply-add circuit 53.
【0143】[0143]
【発明の効果】本発明の2次元8x8離散コサイン変換
回路によれば、従来の2次元8x8離散コサイン変換回
路に比べて乗算回数を少なくすることができる。そのた
め、乗算器の数を削減でき回路構成が簡単になり、回路
規模を縮小することができる。また、無理数を含む演算
の数が低減され、無理数の近似を行う際に生ずる誤差の
累積を低減することができる。また、本発明の2次元8
x8離散コサイン逆変換回路によれば、従来の2次元8
x8離散コサイン逆変換回路に比べて乗算回数を少なく
することができる。そのため、乗算器の数を削減でき回
路構成が簡単になり、回路規模を縮小することができ
る。また、無理数を含む演算の数が低減され、無理数の
近似を行う際に生ずる誤差の累積を低減することができ
る。According to the two-dimensional 8x8 discrete cosine transform circuit of the present invention, the number of multiplications can be reduced as compared with the conventional two-dimensional 8x8 discrete cosine transform circuit. Therefore, the number of multipliers can be reduced, the circuit configuration can be simplified, and the circuit scale can be reduced. In addition, the number of operations including irrational numbers is reduced, and it is possible to reduce the accumulation of errors that occur when performing approximation of irrational numbers. In addition, the two-dimensional 8 of the present invention
According to the x8 discrete cosine inverse transform circuit, the conventional two-dimensional 8
The number of multiplications can be reduced as compared with the x8 discrete cosine inverse conversion circuit. Therefore, the number of multipliers can be reduced, the circuit configuration can be simplified, and the circuit scale can be reduced. In addition, the number of operations including irrational numbers is reduced, and it is possible to reduce the accumulation of errors that occur when performing approximation of irrational numbers.
【図1】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の加減算回路の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an adder / subtractor circuit of a two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の第1の加減算回路がステップ1の計算を行う際のシ
グナルフローグラフである。FIG. 3 is a signal flow graph when the first addition / subtraction circuit of the two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to the embodiment of the present invention performs the calculation of step 1.
【図4】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の第2の加減算回路がステップ2の計算を行う際のシ
グナルフローグラフである。FIG. 4 is a signal flow graph when the second addition / subtraction circuit of the two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to the embodiment of the present invention performs the calculation of step 2.
【図5】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の乗加算回路の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a multiply-add circuit of a two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDCT
回路の構成図である。FIG. 6 is a two-dimensional 8 × 8 IDCT according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram of a circuit.
【図7】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDCT
回路の乗加算回路の構成図である。FIG. 7 is a two-dimensional 8 × 8 IDCT according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram of the multiplication-addition circuit of a circuit.
【図8】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDCT
回路の第2の加減算回路がステップ5の計算を行う際の
シグナルフローグラフである。FIG. 8 is a two-dimensional 8 × 8 IDCT according to an embodiment of the present invention.
6 is a signal flow graph when the second adder / subtractor circuit of the circuit performs the calculation of step 5.
【図9】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDCT
回路の第3の加減算回路がステップ6の計算を行う際の
シグナルフローグラフである。FIG. 9 is a two-dimensional 8 × 8 IDCT according to an embodiment of the present invention.
It is a signal flow graph when the 3rd addition / subtraction circuit of a circuit performs the calculation of step 6.
【図10】三角関数の公式表である。FIG. 10 is a formula table of trigonometric functions.
【図11】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔Q1〕の小行列を示す図である。FIG. 11 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [Q1] of.
【図12】図11の小行列〔Q111〕の行列式である。12 is a determinant of the small matrix [Q1 11 ] of FIG.
【図13】図11の小行列〔Q112〕の行列式である。FIG. 13 is a determinant of the small matrix [Q1 12 ] of FIG.
【図14】図11の小行列〔Q113〕の行列式である。14 is a determinant of the small matrix [Q1 13 ] of FIG.
【図15】図11の小行列〔Q114〕の行列式である。15 is a determinant of the small matrix [Q1 14 ] of FIG.
【図16】図11の小行列〔Q121〕の行列式である。16 is a determinant of the small matrix [Q1 21 ] of FIG.
【図17】図11の小行列〔Q122〕の行列式である。17 is a determinant of the small matrix [Q1 22 ] of FIG.
【図18】図11の小行列〔Q123〕の行列式である。18 is a determinant of the small matrix [Q1 23 ] of FIG.
【図19】図11の小行列〔Q124〕の行列式である。19 is a determinant of the small matrix [Q1 24 ] of FIG.
【図20】図11の小行列〔Q131〕の行列式である。20 is a determinant of the small matrix [Q1 31 ] of FIG.
【図21】図11の小行列〔Q132〕の行列式である。21 is a determinant of the small matrix [Q1 32 ] of FIG.
【図22】図11の小行列〔Q133〕の行列式である。22 is a determinant of the small matrix [Q1 33 ] of FIG.
【図23】図11の小行列〔Q134〕の行列式である。23 is a determinant of the small matrix [Q1 34 ] of FIG.
【図24】図11の小行列〔Q141〕の行列式である。24 is a determinant of the small matrix [Q1 41 ] of FIG.
【図25】図11の小行列〔Q142〕の行列式である。25 is a determinant of the small matrix [Q1 42 ] of FIG.
【図26】図11の小行列〔Q143〕の行列式である。FIG. 26 is a determinant of the small matrix [Q1 43 ] of FIG.
【図27】図11の小行列〔Q144〕の行列式である。27 is a determinant of the small matrix [Q1 44 ] of FIG.
【図28】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔Q2〕の小行列を示す図である。FIG. 28 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [Q2] of.
【図29】図28の小行列〔Q211〕の行列式である。29 is a determinant of the small matrix [Q2 11 ] of FIG.
【図30】図28の小行列〔Q212〕の行列式である。30 is a determinant of the small matrix [Q2 12 ] of FIG.
【図31】図28の小行列〔Q213〕の行列式である。31 is a determinant of the small matrix [Q2 13 ] of FIG.
【図32】図28の小行列〔Q214〕の行列式である。32 is a determinant of the small matrix [Q2 14 ] of FIG. 28.
【図33】図28の小行列〔Q221〕の行列式である。FIG. 33 is a determinant of the small matrix [Q2 21 ] of FIG. 28.
【図34】図28の小行列〔Q222〕の行列式である。34 is a determinant of the small matrix [Q2 22 ] of FIG.
【図35】図28の小行列〔Q223〕の行列式である。FIG. 35 is a determinant of the small matrix [Q2 23 ] of FIG. 28.
【図36】図28の小行列〔Q224〕の行列式である。FIG. 36 is a determinant of the small matrix [Q2 24 ] of FIG. 28.
【図37】図28の小行列〔Q231〕の行列式である。FIG. 37 is a determinant of the small matrix [Q2 31 ] of FIG.
【図38】図28の小行列〔Q232〕の行列式である。FIG. 38 is a determinant of the small matrix [Q2 32 ] of FIG. 28.
【図39】図28の小行列〔Q233〕の行列式である。FIG. 39 is a determinant of the small matrix [Q2 33 ] of FIG.
【図40】図28の小行列〔Q234〕の行列式である。FIG. 40 is a determinant of the small matrix [Q2 34 ] of FIG.
【図41】図28の小行列〔Q241〕の行列式である。41 is a determinant of the small matrix [Q2 41 ] of FIG. 28.
【図42】図28の小行列〔Q242〕の行列式である。42 is a determinant of the small matrix [Q2 42 ] of FIG.
【図43】図28の小行列〔Q243〕の行列式である。FIG. 43 is a determinant of the small matrix [Q2 43 ] of FIG.
【図44】図28の小行列〔Q244〕の行列式である。FIG. 44 is a determinant of the small matrix [Q2 44 ] of FIG. 28.
【図45】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔Q3〕の小行列を示す図である。FIG. 45 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [Q3] of.
【図46】図45の小行列〔Q311〕の行列式である。46 is a determinant of the small matrix [Q3 11 ] of FIG.
【図47】図45の小行列〔Q322〕の行列式である。47 is a determinant of the small matrix [Q3 22 ] of FIG. 45. FIG.
【図48】図45の小行列〔Q333〕の行列式である。FIG. 48 is a determinant of the small matrix of FIG. 45 [Q3 33].
【図49】図45の小行列〔Q344〕の行列式である。FIG. 49 is a determinant of the small matrix [Q3 44 ] of FIG. 45.
【図50】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔Q4〕の小行列を示す図である。FIG. 50 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [Q4] of.
【図51】図50の小行列〔Q411〕の行列式である。51 is a determinant of the small matrix [Q4 11 ] of FIG.
【図52】図50の小行列〔Q422〕の行列式である。52 is a determinant of the small matrix [Q4 22 ] of FIG.
【図53】図50の小行列〔Q433〕の行列式である。FIG. 53 is a determinant of the small matrix of FIG. 50 [Q4 33].
【図54】図50の小行列〔Q444〕の行列式である。FIG. 54 is a determinant of the small matrix of FIG. 50 [Q4 44].
【図55】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔R〕の小行列を示す図である。FIG. 55 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the small matrix of matrix [R] of.
【図56】図55の小行列〔R11〕の行列式である。56 is a determinant of the small matrix [R 11 ] of FIG. 55. FIG.
【図57】図55の小行列〔R12〕の行列式である。FIG. 57 is a determinant of the small matrix [R 12 ] of FIG. 55.
【図58】図55の小行列〔R13〕の行列式である。58 is a determinant of the small matrix [R 13 ] of FIG. 55.
【図59】図55の小行列〔R14〕の行列式である。FIG. 59 is a determinant of the small matrix [R 14 ] of FIG. 55.
【図60】図55の小行列〔R21〕の行列式である。FIG. 60 is a determinant of the small matrix [R 21 ] of FIG. 55.
【図61】図55の小行列〔R22〕の行列式である。FIG. 61 is a determinant of the small matrix [R 22 ] of FIG. 55.
【図62】図55の小行列〔R23〕の行列式である。62 is a determinant of the small matrix [R 23 ] of FIG. 55. FIG.
【図63】図55の小行列〔R24〕の行列式である。63 is a determinant of the small matrix [R 24 ] of FIG. 55. FIG.
【図64】図55の小行列〔R31〕の行列式である。64 is a determinant of the small matrix [R 31 ] of FIG. 55.
【図65】図55の小行列〔R32〕の行列式である。65 is a determinant of the small matrix [R 32 ] of FIG. 55.
【図66】図55の小行列〔R33〕の行列式である。66 is a determinant of the small matrix [R 33 ] of FIG. 55. FIG.
【図67】図55の小行列〔R34〕の行列式である。67 is a determinant of the small matrix [R 34 ] of FIG. 55. FIG.
【図68】図55の小行列〔R41〕の行列式である。68 is a determinant of the small matrix [R 41 ] of FIG. 55. FIG.
【図69】図55の小行列〔R42〕の行列式である。69 is a determinant of the small matrix [R 42 ] of FIG. 55.
【図70】図55の小行列〔R43〕の行列式である。70 is a determinant of the small matrix [R 43 ] of FIG. 55. FIG.
【図71】図55の小行列〔R44〕の行列式である。71 is a determinant of the small matrix [R 44 ] of FIG. 55. FIG.
【図72】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDC
Tの行列〔Q1t 〕の小行列を示す図である。FIG. 72 is a two-dimensional 8 × 8 IDC according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a submatrix T matrix [Q1 t].
【図73】図72の小行列〔Q1t 11〕の行列式であ
る。73 is a determinant of the small matrix [Q1 t 11 ] of FIG. 72. FIG.
【図74】図72の小行列〔Q1t 12〕の行列式であ
る。74 is a determinant of the small matrix [Q1 t 12 ] of FIG.
【図75】図72の小行列〔Q1t 13〕の行列式であ
る。75 is a determinant of the small matrix [Q1 t 13 ] of FIG.
【図76】図72の小行列〔Q1t 14〕の行列式であ
る。76 is a determinant of the small matrix [Q1 t 14 ] of FIG. 72. FIG.
【図77】図72の小行列〔Q1t 21〕の行列式であ
る。77 is a determinant of the small matrix [Q1 t 21 ] of FIG. 72. FIG.
【図78】図72の小行列〔Q1t 22〕の行列式であ
る。78 is a determinant of the small matrix [Q1 t 22 ] of FIG. 72. FIG.
【図79】図72の小行列〔Q1t 23〕の行列式であ
る。79 is a determinant of the small matrix [Q1 t 23 ] of FIG.
【図80】図72の小行列〔Q1t 24〕の行列式であ
る。80 is a determinant of the small matrix [Q1 t 24 ] of FIG. 72. FIG.
【図81】図72の小行列〔Q1t 31〕の行列式であ
る。81 is a determinant of the small matrix [Q1 t 31 ] of FIG. 72. FIG.
【図82】図72の小行列〔Q1t 32〕の行列式であ
る。82 is a determinant of the small matrix [Q1 t 32 ] of FIG.
【図83】図72の小行列〔Q1t 33〕の行列式であ
る。83 is a determinant of the small matrix [Q1 t 33 ] of FIG.
【図84】図72の小行列〔Q1t 34〕の行列式であ
る。84 is a determinant of the small matrix [Q1 t 34 ] of FIG.
【図85】図72の小行列〔Q1t 41〕の行列式であ
る。85 is a determinant of the small matrix [Q1 t 41 ] of FIG.
【図86】図72の小行列〔Q1t 42〕の行列式であ
る。86 is a determinant of the small matrix [Q1 t 42 ] of FIG. 72. FIG.
【図87】図72の小行列〔Q1t 43〕の行列式であ
る。87 is a determinant of the small matrix [Q1 t 43 ] of FIG. 72. FIG.
【図88】図72の小行列〔Q1t 44〕の行列式であ
る。88 is a determinant of the small matrix [Q1 t 44 ] of FIG. 72. FIG.
【図89】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDC
Tの行列〔Q2t 〕の小行列を示す図である。FIG. 89 is a two-dimensional 8 × 8 IDC according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a submatrix T matrix of [Q2 t].
【図90】図89の小行列〔Q2t 11〕の行列式であ
る。90 is a determinant of the small matrix [Q2 t 11 ] of FIG. 89. FIG.
【図91】図89の小行列〔Q2t 12〕の行列式であ
る。91 is a determinant of the small matrix [Q2 t 12 ] of FIG. 89. FIG.
【図92】図89の小行列〔Q2t 13〕の行列式であ
る。92 is a determinant of the small matrix [Q2 t 13 ] of FIG. 89. FIG.
【図93】図89の小行列〔Q2t 14〕の行列式であ
る。93 is a determinant of the small matrix [Q2 t 14 ] of FIG. 89. FIG.
【図94】図89の小行列〔Q2t 21〕の行列式であ
る。FIG. 94 is a determinant of the small matrix [Q2 t 21 ] of FIG. 89.
【図95】図89の小行列〔Q2t 22〕の行列式であ
る。95 is a determinant of the small matrix [Q2 t 22 ] of FIG. 89. FIG.
【図96】図89の小行列〔Q2t 23〕の行列式であ
る。96 is a determinant of the small matrix [Q2 t 23 ] of FIG. 89. FIG.
【図97】図89の小行列〔Q2t 24〕の行列式であ
る。97 is a determinant of the small matrix [Q2 t 24 ] of FIG. 89. FIG.
【図98】図89の小行列〔Q2t 31〕の行列式であ
る。98 is a determinant of the small matrix [Q2 t 31 ] of FIG. 89. FIG.
【図99】図89の小行列〔Q2t 32〕の行列式であ
る。99 is a determinant of the small matrix [Q2 t 32 ] of FIG. 89. FIG.
【図100】図89の小行列〔Q2t 33〕の行列式であ
る。FIG. 100 is a determinant of the small matrix [Q2 t 33 ] of FIG. 89.
【図101】図89の小行列〔Q2t 34〕の行列式であ
る。101 is a determinant of the small matrix [Q2 t 34 ] of FIG. 89.
【図102】図89の小行列〔Q2t 41〕の行列式であ
る。102 is a determinant of the small matrix [Q2 t 41 ] of FIG. 89. FIG.
【図103】図89の小行列〔Q2t 42〕の行列式であ
る。103 is a determinant of the small matrix [Q2 t 42 ] of FIG. 89. FIG.
【図104】図89の小行列〔Q2t 43〕の行列式であ
る。FIG. 104 is a determinant of the small matrix [Q2 t 43 ] of FIG. 89.
【図105】図89の小行列〔Q2t 44〕の行列式であ
る。FIG. 105 is a determinant of the small matrix [Q2 t 44 ] of FIG. 89.
【図106】本発明の実施例に係わる2次元8x8ID
CTの行列〔Q3t 〕の小行列を示す図である。FIG. 106 is a two-dimensional 8 × 8 ID according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a submatrix CT matrix of [Q3 t].
【図107】図106の小行列〔Q3t 11〕の行列式で
ある。107 is a determinant of the small matrix [Q3 t 11 ] of FIG. 106. FIG.
【図108】図106の小行列〔Q3t 22〕の行列式で
ある。108 is a determinant of the small matrix [Q3 t 22 ] of FIG. 106. FIG.
【図109】図106の小行列〔Q3t 33〕の行列式で
ある。109 is a determinant of the small matrix [Q3 t 33 ] of FIG. 106. FIG.
【図110】図106の小行列〔Q3t 44〕の行列式で
ある。110 is a determinant of the small matrix [Q3 t 44 ] of FIG. 106. FIG.
【図111】本発明の実施例に係わる2次元8x8ID
CTの行列〔Q4t 〕の小行列を示す図である。FIG. 111 is a two-dimensional 8x8 ID according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a submatrix CT matrix of [Q4 t].
【図112】図111の小行列〔Q4t 11〕の行列式で
ある。112 is a determinant of the small matrix [Q4 t 11 ] of FIG. 111. FIG.
【図113】図111の小行列〔Q4t 22〕の行列式で
ある。113 is a determinant of the small matrix [Q4 t 22 ] of FIG. 111. FIG.
【図114】図111の小行列〔Q4t 33〕の行列式で
ある。114 is a determinant of the small matrix [Q4 t 33 ] of FIG. 111. FIG.
【図115】図111の小行列〔Q4t 44〕の行列式で
ある。115 is a determinant of the small matrix [Q4 t 44 ] of FIG. 111. FIG.
【図116】本発明の実施例に係わる2次元8x8ID
CTの行列〔Rt 〕の小行列を示す図である。FIG. 116 is a two-dimensional 8 × 8 ID according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [R t ] of CT.
【図117】図116の小行列〔Rt 11〕の行列式であ
る。117 is a determinant of the small matrix [R t 11 ] of FIG. 116.
【図118】図116の小行列〔Rt 12〕の行列式であ
る。118 is a determinant of the small matrix [R t 12 ] of FIG. 116.
【図119】図116の小行列〔Rt 13〕の行列式であ
る。FIG. 119 is a determinant of the small matrix [R t 13 ] of FIG. 116.
【図120】図116の小行列〔Rt 14〕の行列式であ
る。120 is a determinant of the small matrix [R t 14 ] of FIG. 116.
【図121】図116の小行列〔Rt 21〕の行列式であ
る。121 is a determinant of the small matrix [R t 21 ] of FIG. 116.
【図122】図116の小行列〔Rt 22〕の行列式であ
る。122 is a determinant of the small matrix [R t 22 ] of FIG. 116.
【図123】図116の小行列〔Rt 23〕の行列式であ
る。123 is a determinant of the small matrix [R t 23 ] of FIG.
【図124】図116の小行列〔Rt 24〕の行列式であ
る。FIG. 124 is a determinant of the small matrix [R t 24 ] of FIG. 116.
【図125】図116の小行列〔Rt 31〕の行列式であ
る。125 is a determinant of the small matrix [R t 31 ] of FIG. 116.
【図126】図116の小行列〔Rt 32〕の行列式であ
る。126 is a determinant of the small matrix [R t 32 ] of FIG. 116.
【図127】図116の小行列〔Rt 33〕の行列式であ
る。127 is a determinant of the small matrix [R t 33 ] of FIG. 116.
【図128】図116の小行列〔Rt 34〕の行列式であ
る。128 is a determinant of the small matrix [R t 34 ] of FIG. 116.
【図129】図116の小行列〔Rt 41〕の行列式であ
る。FIG. 129 is a determinant of the small matrix [R t 41 ] of FIG.
【図130】図116の小行列〔Rt 42〕の行列式であ
る。130 is a determinant of the small matrix [R t 42 ] of FIG. 116.
【図131】図116の小行列〔Rt 43〕の行列式であ
る。131 is a determinant of the small matrix [R t 43 ] of FIG. 116.
【図132】図116の小行列〔Rt 44〕の行列式であ
る。132 is a determinant of the small matrix [R t 44 ] of FIG. 116.
1・・・2次元8x8IDCT回路 2,52・・・入力レジスタ 3,55・・・第1の加減算回路 4,54・・・第1の中間値保持回路 5,57・・・第2の加減算回路 6,56・・・第2の中間値保持回路 7,59・・・第3の加減算回路 8,58・・・第3の中間値保持回路 9,59・・・乗加算回路 10,60・・・出力レジスタ 15・・・加算器 16・・・減算器 20,21,22,70,71,72・・・乗算部 30・・・乗算器 32・・・累算器 34,36・・・係数格納メモリ 74・・・加減算器 1 ... Two-dimensional 8x8 IDCT circuit 2, 52 ... Input register 3, 55 ... First addition / subtraction circuit 4, 54 ... First intermediate value holding circuit 5, 57 ... Second addition / subtraction Circuits 6,56 ... Second intermediate value holding circuit 7,59 ... Third addition / subtraction circuit 8,58 ... Third intermediate value holding circuit 9,59 ... Multiply-adder circuit 10,60 ... Output register 15 ... Adder 16 ... Subtractor 20, 21, 22, 70, 71, 72 ... Multiplier 30 ... Multiplier 32 ... Accumulator 34, 36 ... ..Coefficient storage memory 74 ... Adder / subtractor
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年8月23日[Submission date] August 23, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の加減算回路の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an adder / subtractor circuit of a two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の第1の加減算回路がステップ1の計算を行う際のシ
グナルフローグラフである。FIG. 3 is a signal flow graph when the first addition / subtraction circuit of the two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to the embodiment of the present invention performs the calculation of step 1.
【図4】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の第2の加減算回路がステップ2の計算を行う際のシ
グナルフローグラフである。FIG. 4 is a signal flow graph when the second addition / subtraction circuit of the two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to the embodiment of the present invention performs the calculation of step 2.
【図5】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT回
路の乗加算回路の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a multiply-add circuit of a two-dimensional 8 × 8 DCT circuit according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDCT
回路の構成図である。FIG. 6 is a two-dimensional 8 × 8 IDCT according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram of a circuit.
【図7】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDCT
回路の乗加算回路の構成図である。FIG. 7 is a two-dimensional 8 × 8 IDCT according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram of the multiplication-addition circuit of a circuit.
【図8】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDCT
回路の第2の加減算回路がステップ5の計算を行う際の
シグナルフローグラフである。FIG. 8 is a two-dimensional 8 × 8 IDCT according to an embodiment of the present invention.
6 is a signal flow graph when the second adder / subtractor circuit of the circuit performs the calculation of step 5.
【図9】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDCT
回路の第3の加減算回路がステップ6の計算を行う際の
シグナルフローグラフである。FIG. 9 is a two-dimensional 8 × 8 IDCT according to an embodiment of the present invention.
It is a signal flow graph when the 3rd addition / subtraction circuit of a circuit performs the calculation of step 6.
【図10】三角関数の公式を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a trigonometric function formula .
【図11】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔Q1〕の小行列を示す図である。FIG. 11 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [Q1] of.
【図12】図11の小行列〔Q111〕の行列式を示す図
である。FIG. 12 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 11 ] of FIG. 11.
【図13】図11の小行列〔Q112〕の行列式を示す図
である。FIG. 13 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 12 ] of FIG. 11.
【図14】図11の小行列〔Q113〕の行列式を示す図
である。FIG. 14 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q1 13 ] of FIG .
【図15】図11の小行列〔Q114〕の行列式を示す図
である。FIG. 15 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q1 14 ] of FIG. 11.
【図16】図11の小行列〔Q121〕の行列式を示す図
である。FIG. 16 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 21 ] of FIG .
【図17】図11の小行列〔Q122〕の行列式を示す図
である。FIG. 17 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q1 22 ] of FIG .
【図18】図11の小行列〔Q123〕の行列式を示す図
である。FIG. 18 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q1 23 ] of FIG .
【図19】図11の小行列〔Q124〕の行列式を示す図
である。FIG. 19 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 24 ] of FIG .
【図20】図11の小行列〔Q131〕の行列式を示す図
である。FIG. 20 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 31 ] of FIG .
【図21】図11の小行列〔Q132〕の行列式を示す図
である。FIG. 21 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 32 ] of FIG .
【図22】図11の小行列〔Q133〕の行列式を示す図
である。22 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 33 ] of FIG .
【図23】図11の小行列〔Q134〕の行列式を示す図
である。FIG. 23 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 34 ] of FIG .
【図24】図11の小行列〔Q141〕の行列式を示す図
である。24 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 41 ] of FIG .
【図25】図11の小行列〔Q142〕の行列式を示す図
である。FIG. 25 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q1 42 ] of FIG. 11;
【図26】図11の小行列〔Q143〕の行列式を示す図
である。FIG. 26 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q1 43 ] of FIG .
【図27】図11の小行列〔Q144〕の行列式を示す図
である。27 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q1 44 ] of FIG. 11. FIG.
【図28】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔Q2〕の小行列を示す図である。FIG. 28 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [Q2] of.
【図29】図28の小行列〔Q211〕の行列式を示す図
である。FIG. 29 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q2 11 ] of FIG. 28.
【図30】図28の小行列〔Q212〕の行列式を示す図
である。FIG. 30 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q2 12 ] of FIG. 28.
【図31】図28の小行列〔Q213〕の行列式を示す図
である。FIG. 31 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q2 13 ] of FIG. 28.
【図32】図28の小行列〔Q214〕の行列式を示す図
である。FIG. 32 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q2 14 ] of FIG. 28.
【図33】図28の小行列〔Q221〕の行列式を示す図
である。FIG. 33 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q2 21 ] of FIG. 28.
【図34】図28の小行列〔Q222〕の行列式を示す図
である。FIG. 34 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q2 22 ] of FIG. 28.
【図35】図28の小行列〔Q223〕の行列式を示す図
である。FIG. 35 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q2 23 ] of FIG. 28.
【図36】図28の小行列〔Q224〕の行列式を示す図
である。FIG. 36 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q2 24 ] of FIG. 28.
【図37】図28の小行列〔Q231〕の行列式を示す図
である。FIG. 37 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q2 31 ] of FIG. 28.
【図38】図28の小行列〔Q232〕の行列式を示す図
である。38 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q2 32 ] of FIG. 28.
【図39】図28の小行列〔Q233〕の行列式を示す図
である。FIG. 39 is a diagram showing a determinant of the sub-matrix [Q2 33 ] of FIG. 28.
【図40】図28の小行列〔Q234〕の行列式を示す図
である。FIG. 40 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q2 34 ] of FIG. 28.
【図41】図28の小行列〔Q241〕の行列式を示す図
である。41 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q2 41 ] of FIG .
【図42】図28の小行列〔Q242〕の行列式を示す図
である。42 is a diagram showing a determinant of the sub-matrix [Q2 42 ] of FIG. 28.
【図43】図28の小行列〔Q243〕の行列式を示す図
である。43 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q2 43 ] of FIG. 28.
【図44】図28の小行列〔Q244〕の行列式を示す図
である。FIG. 44 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q2 44 ] of FIG. 28.
【図45】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔Q3〕の小行列を示す図である。FIG. 45 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [Q3] of.
【図46】図45の小行列〔Q311〕の行列式を示す図
である。FIG. 46 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q3 11 ] of FIG. 45.
【図47】図45の小行列〔Q322〕の行列式を示す図
である。47 is a diagram <br/> showing a determinant of the small matrix of FIG. 45 [Q3 22].
【図48】図45の小行列〔Q333〕の行列式を示す図
である。48 is a diagram <br/> showing a determinant of the small matrix of FIG. 45 [Q3 33].
【図49】図45の小行列〔Q344〕の行列式を示す図
である。49 is a view <br/> showing a determinant of the small matrix of FIG. 45 [Q3 44].
【図50】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔Q4〕の小行列を示す図である。FIG. 50 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [Q4] of.
【図51】図50の小行列〔Q411〕の行列式を示す図
である。51 is a diagram showing a determinant of the submatrix [Q4 11 ] of FIG. 50.
【図52】図50の小行列〔Q422〕の行列式を示す図
である。52 is a diagram showing a determinant of the small matrix [Q4 22 ] of FIG. 50.
【図53】図50の小行列〔Q433〕の行列式を示す図
である。FIG. 53 is a diagram <br/> showing a determinant of the small matrix of FIG. 50 [Q4 33].
【図54】図50の小行列〔Q444〕の行列式を示す図
である。FIG. 54 is a diagram <br/> showing a determinant of the small matrix of FIG. 50 [Q4 44].
【図55】本発明の実施例に係わる2次元8x8DCT
の行列〔R〕の小行列を示す図である。FIG. 55 is a two-dimensional 8 × 8 DCT according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the small matrix of matrix [R] of.
【図56】図55の小行列〔R11〕の行列式を示す図で
ある。FIG. 56 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 11 ] of FIG. 55.
【図57】図55の小行列〔R12〕の行列式を示す図で
ある。57 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 12 ] of FIG. 55.
【図58】図55の小行列〔R13〕の行列式を示す図で
ある。FIG. 58 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 13 ] of FIG. 55.
【図59】図55の小行列〔R14〕の行列式を示す図で
ある。FIG. 59 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 14 ] of FIG. 55.
【図60】図55の小行列〔R21〕の行列式を示す図で
ある。FIG. 60 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 21 ] of FIG. 55.
【図61】図55の小行列〔R22〕の行列式を示す図で
ある。FIG. 61 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 22 ] of FIG. 55.
【図62】図55の小行列〔R23〕の行列式を示す図で
ある。62 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 23 ] of FIG. 55.
【図63】図55の小行列〔R24〕の行列式を示す図で
ある。FIG. 63 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 24 ] of FIG. 55.
【図64】図55の小行列〔R31〕の行列式を示す図で
ある。64 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 31 ] of FIG. 55.
【図65】図55の小行列〔R32〕の行列式を示す図で
ある。FIG. 65 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 32 ] of FIG. 55;
【図66】図55の小行列〔R33〕の行列式を示す図で
ある。66 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 33 ] of FIG. 55.
【図67】図55の小行列〔R34〕の行列式を示す図で
ある。67 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 34 ] of FIG. 55;
【図68】図55の小行列〔R41〕の行列式を示す図で
ある。68 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 41 ] of FIG. 55.
【図69】図55の小行列〔R42〕の行列式を示す図で
ある。69 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 42 ] of FIG. 55;
【図70】図55の小行列〔R43〕の行列式を示す図で
ある。70 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 43 ] of FIG. 55;
【図71】図55の小行列〔R44〕の行列式を示す図で
ある。71 is a diagram showing a determinant of the small matrix [R 44 ] of FIG. 55. FIG .
【図72】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDC
Tの行列〔Q1t 〕の小行列を示す図である。FIG. 72 is a two-dimensional 8 × 8 IDC according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a submatrix T matrix [Q1 t].
【図73】図72の小行列〔Q1t 11〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 73 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 11]
It is a figure .
【図74】図72の小行列〔Q1t 12〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 74 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 12]
It is a figure .
【図75】図72の小行列〔Q1t 13〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 75 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 13]
It is a figure .
【図76】図72の小行列〔Q1t 14〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 76 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 14]
It is a figure .
【図77】図72の小行列〔Q1t 21〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 77 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 21]
It is a figure .
【図78】図72の小行列〔Q1t 22〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 78 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 22]
It is a figure .
【図79】図72の小行列〔Q1t 23〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 79 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 23]
It is a figure .
【図80】図72の小行列〔Q1t 24〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 80] determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 24]
It is a figure .
【図81】図72の小行列〔Q1t 31〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 81 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 31]
It is a figure .
【図82】図72の小行列〔Q1t 32〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 82] determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 32]
It is a figure .
【図83】図72の小行列〔Q1t 33〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 83] determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 33]
It is a figure .
【図84】図72の小行列〔Q1t 34〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 84 determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 34]
It is a figure .
【図85】図72の小行列〔Q1t 41〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 85] determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 41]
It is a figure .
【図86】図72の小行列〔Q1t 42〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 86] determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 42]
It is a figure .
【図87】図72の小行列〔Q1t 43〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 87] determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 43]
It is a figure .
【図88】図72の小行列〔Q1t 44〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 88] determinant of submatrix Figure 72 [Q1 t 44]
It is a figure .
【図89】本発明の実施例に係わる2次元8x8IDC
Tの行列〔Q2t 〕の小行列を示す図である。FIG. 89 is a two-dimensional 8 × 8 IDC according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a submatrix T matrix of [Q2 t].
【図90】図89の小行列〔Q2t 11〕の行列式を示す
図である。 Shows a determinant in Figure 90] submatrix 89 [Q2 t 11]
It is a figure .
【図91】図89の小行列〔Q2t 12〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 91] determinant of submatrix 89 [Q2 t 12]
It is a figure .
【図92】図89の小行列〔Q2t 13〕の行列式を示す
図である。 Shows a determinant in Figure 92] submatrix 89 [Q2 t 13]
It is a figure .
【図93】図89の小行列〔Q2t 14〕の行列式を示す
図である。 Shows a determinant in Figure 93] submatrix 89 [Q2 t 14]
It is a figure .
【図94】図89の小行列〔Q2t 21〕の行列式を示す
図である。 Shows a determinant in Figure 94] submatrix 89 [Q2 t 21]
It is a figure .
【図95】図89の小行列〔Q2t 22〕の行列式を示す
図である。 Shows a determinant in Figure 95] submatrix 89 [Q2 t 22]
It is a figure .
【図96】図89の小行列〔Q2t 23〕の行列式を示す
図である。 Shows a determinant in Figure 96] submatrix 89 [Q2 t 23]
It is a figure .
【図97】図89の小行列〔Q2t 24〕の行列式を示す
図である。 Shows the FIG. 97] determinant of submatrix 89 [Q2 t 24]
It is a figure .
【図98】図89の小行列〔Q2t 31〕の行列式を示す
図である。 Shows a determinant in FIG. 98 submatrix 89 [Q2 t 31]
It is a figure .
【図99】図89の小行列〔Q2t 32〕の行列式を示す
図である。 Shows a determinant in FIG. 99 submatrix 89 [Q2 t 32]
It is a figure .
【図100】図89の小行列〔Q2t 33〕の行列式を示
す図である。[Figure 100] submatrix Figure 89 the determinant of [Q2 t 33] shows
It is a figure .
【図101】図89の小行列〔Q2t 34〕の行列式を示
す図である。 The Figure 101] determinant of submatrix 89 [Q2 t 34] shows
It is a figure .
【図102】図89の小行列〔Q2t 41〕の行列式を示
す図である。[Figure 102] submatrix Figure 89 the determinant of [Q2 t 41] shows
It is a figure .
【図103】図89の小行列〔Q2t 42〕の行列式を示
す図である。[Figure 103] submatrix Figure 89 the determinant of [Q2 t 42] shows
It is a figure .
【図104】図89の小行列〔Q2t 43〕の行列式を示
す図である。[Figure 104] submatrix Figure 89 the determinant of [Q2 t 43] shows
It is a figure .
【図105】図89の小行列〔Q2t 44〕の行列式を示
す図である。[Figure 105] submatrix Figure 89 the determinant of [Q2 t 44] shows
It is a figure .
【図106】本発明の実施例に係わる2次元8x8ID
CTの行列〔Q3t 〕の小行列を示す図である。FIG. 106 is a two-dimensional 8 × 8 ID according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a submatrix CT matrix of [Q3 t].
【図107】図106の小行列〔Q3t 11〕の行列式を
示す図である。Submatrix Figure 107] Figure 106 determinant of [Q3 t 11]
FIG .
【図108】図106の小行列〔Q3t 22〕の行列式を
示す図である。Submatrix Figure 108] Figure 106 determinant of [Q3 t 22]
FIG .
【図109】図106の小行列〔Q3t 33〕の行列式を
示す図である。Submatrix Figure 109] Figure 106 determinant of [Q3 t 33]
FIG .
【図110】図106の小行列〔Q3t 44〕の行列式を
示す図である。[Figure 110] submatrix Figure 106 determinant of [Q3 t 44]
FIG .
【図111】本発明の実施例に係わる2次元8x8ID
CTの行列〔Q4t 〕の小行列を示す図である。FIG. 111 is a two-dimensional 8x8 ID according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a submatrix CT matrix of [Q4 t].
【図112】図111の小行列〔Q4t 11〕の行列式を
示す図である。Submatrix Figure 112] Figure 111 determinant of [Q4 t 11]
FIG .
【図113】図111の小行列〔Q4t 22〕の行列式を
示す図である。Submatrix Figure 113] Figure 111 determinant of [Q4 t 22]
FIG .
【図114】図111の小行列〔Q4t 33〕の行列式を
示す図である。Submatrix Figure 114] Figure 111 determinant of [Q4 t 33]
FIG .
【図115】図111の小行列〔Q4t 44〕の行列式を
示す図である。Submatrix Figure 115] Figure 111 determinant of [Q4 t 44]
FIG .
【図116】本発明の実施例に係わる2次元8x8ID
CTの行列〔Rt 〕の小行列を示す図である。FIG. 116 is a two-dimensional 8 × 8 ID according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the submatrix of matrix [R t ] of CT.
【図117】図116の小行列〔Rt 11〕の行列式を示
す図である。[Figure 117] submatrix Figure 116 determinant of [R t 11] shows
It is a figure .
【図118】図116の小行列〔Rt 12〕の行列式を示
す図である。[Figure 118] submatrix Figure 116 determinant of [R t 12] shows
It is a figure .
【図119】図116の小行列〔Rt 13〕の行列式を示
す図である。[Figure 119] submatrix Figure 116 determinant of [R t 13] shows
It is a figure .
【図120】図116の小行列〔Rt 14〕の行列式を示
す図である。[Figure 120] submatrix Figure 116 determinant of [R t 14] shows
It is a figure .
【図121】図116の小行列〔Rt 21〕の行列式を示
す図である。[Figure 121] submatrix Figure 116 determinant of [R t 21] shows
It is a figure .
【図122】図116の小行列〔Rt 22〕の行列式を示
す図である。[Figure 122] submatrix Figure 116 determinant of [R t 22] shows
It is a figure .
【図123】図116の小行列〔Rt 23〕の行列式を示
す図である。[Figure 123] submatrix Figure 116 determinant of [R t 23] shows
It is a figure .
【図124】図116の小行列〔Rt 24〕の行列式を示
す図である。[Figure 124] submatrix Figure 116 determinant of [R t 24] shows
It is a figure .
【図125】図116の小行列〔Rt 31〕の行列式を示
す図である。[Figure 125] submatrix Figure 116 determinant of [R t 31] shows
It is a figure .
【図126】図116の小行列〔Rt 32〕の行列式を示
す図である。[Figure 126] submatrix Figure 116 determinant of [R t 32] shows
It is a figure .
【図127】図116の小行列〔Rt 33〕の行列式を示
す図である。[Figure 127] submatrix Figure 116 determinant of [R t 33] shows
It is a figure .
【図128】図116の小行列〔Rt 34〕の行列式を示
す図である。[Figure 128] submatrix Figure 116 determinant of [R t 34] shows
It is a figure .
【図129】図116の小行列〔Rt 41〕の行列式を示
す図である。[129] submatrix Figure 116 determinant of [R t 41] shows
It is a figure .
【図130】図116の小行列〔Rt 42〕の行列式を示
す図である。[Figure 130] submatrix Figure 116 determinant of [R t 42] shows
It is a figure .
【図131】図116の小行列〔Rt 43〕の行列式を示
す図である。[Figure 131] submatrix Figure 116 determinant of [R t 43] shows
It is a figure .
【図132】図116の小行列〔Rt 44〕の行列式を示
す図である。[Figure 132] submatrix Figure 116 determinant of [R t 44] shows
It is a figure .
【符号の説明】 1・・・2次元8x8IDCT回路 2,52・・・入力レジスタ 3,55・・・第1の加減算回路 4,54・・・第1の中間値保持回路 5,57・・・第2の加減算回路 6,56・・・第2の中間値保持回路 7,59・・・第3の加減算回路 8,58・・・第3の中間値保持回路 9,59・・・乗加算回路 10,60・・・出力レジスタ 15・・・加算器 16・・・減算器 20,21,22,70,71,72・・・乗算部 30・・・乗算器 32・・・累算器 34,36・・・係数格納メモリ 74・・・加減算器[Explanation of Codes] 1 ... Two-dimensional 8x8 IDCT circuit 2, 52 ... Input register 3, 55 ... First addition / subtraction circuit 4, 54 ... First intermediate value holding circuit 5, 57 ... Second addition / subtraction circuit 6,56 ... Second intermediate value holding circuit 7,59 ... Third addition / subtraction circuit 8,58 ... Third intermediate value holding circuit 9,59 ... Adder circuit 10, 60 ... Output register 15 ... Adder 16 ... Subtractor 20, 21, 22, 70, 71, 72 ... Multiplier 30 ... Multiplier 32 ... Accumulation 34, 36 ... Coefficient storage memory 74 ... Adder / subtractor
Claims (12)
ある第1の定数行列(〔Q1〕)、第2の定数行列
(〔Q2〕)、第3の定数行列(〔Q3〕)および第4
の定数行列(〔Q4〕)と、8x8離散コサイン変換に
よって規定される無理数を含む第5の行列(〔R〕)と
を順次、行列形式の入力データに行列演算を行う8x8
離散コサイン変換回路であって、 前記第1の定数行列〔Q1〕と、行列形式の入力データ
との内積に相当する加減算を行う第1の加減算回路と、 前記第1の定数行列〔Q1〕と、前記第1の加減算回路
における演算結果との内積演算に相当する加減算を行う
第2の加減算回路と、 前記第2の定数行列〔Q2〕と前記第2の加減算回路に
おける演算結果との内積演算に相当する第1の加減算、
前記第3の定数行列〔Q3〕と前記第1の加減算の演算
結果との内積演算に相当する第2の加減算、および、前
記第4の定数行列〔Q4〕と前記第2の加減算の演算結
果との内積演算に相当する第3の加減算を行う第3の加
減算回路と、 前記第5の行列〔R〕と、前記第3の加減算回路におけ
る演算結果との内積演算に相当する乗加算を行う乗加算
回路とを有する2次元8x8離散コサイン変換回路。1. A first constant matrix ([Q1]), a second constant matrix ([Q2]), a third constant matrix ([Q3]), and a factor whose factors are +1, -1, or 0, respectively. Fourth
Constant matrix ([Q4]) and a fifth matrix ([R]) containing an irrational number defined by the 8x8 discrete cosine transform are sequentially subjected to matrix operation on matrix-format input data.
A discrete cosine transform circuit, comprising: a first constant matrix [Q1], a first adder / subtractor circuit that performs addition / subtraction corresponding to an inner product of the input data in a matrix format, and the first constant matrix [Q1]. A second addition / subtraction circuit that performs addition / subtraction corresponding to an inner product operation with the operation result in the first addition / subtraction circuit, and an inner product operation between the second constant matrix [Q2] and the operation result in the second addition / subtraction circuit The first addition / subtraction corresponding to
A second addition / subtraction corresponding to an inner product operation of the third constant matrix [Q3] and the operation result of the first addition / subtraction, and an operation result of the fourth constant matrix [Q4] and the second addition / subtraction And a third addition / subtraction circuit that performs a third addition / subtraction corresponding to an inner product operation with the fifth matrix [R] and an operation result in the third addition / subtraction circuit that corresponds to an inner product operation. A two-dimensional 8x8 discrete cosine transform circuit having a multiply-add circuit.
れ8行8列の因子を有する縦方向8段x横方向8列の6
4個の定数小行列で構成され、 縦方向第1段の横方向N(1≦N≦8)列目の定数小行
列は、 N行目の8つの因子が”1,1,1,1,1,1,1,
1”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第2段の横方向N(1≦N≦8)列目の定数小行
列は、 N行目の8つの因子が”1,−1,−1,1,1,−
1,−1,1”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第3段の横方向N(1≦N≦8)列目の定数小行
列は、 N行目の8つの因子が”0,1,−1,0,0,−1,
1,0”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第4段の横方向N(1≦N≦8)列目の定数小行
列は、 N行目の8つの因子が”1,0,0,−1,−1,0,
0,1”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第5段の横方向N(1≦N≦8)列目の定数小行
列は、 N行目の8つの因子が”0,0,0,1,−1,0,
0,0”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第6段の横方向N(1≦N≦8)列目の定数小行
列は、 N行目の8つの因子が”0,0,1,0,0,−1,
0,0”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第7段の横方向N(1≦N≦8)列目の定数小行
列は、 N行目の8つの因子が”0,1,0,0,0,0,−
1,0”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第8段の横方向N(1≦N≦8)列目の定数小行
列は、 N行目の8つの因子が”1,0,0,0,0,0,0,
−1”でそれ以外の因子が0であり、 前記第1の加減算回路、第2の加減算回路および第3の
加減算回路は、 1または複数個の加算器および減算器で構成され、 行列形式の入力データとの内積に相当する加減算を行う
ことを特徴とする請求項1記載の2次元8x8離散コサ
イン変換回路。2. The first constant matrix [Q1] has 6 rows of 8 columns in the vertical direction and 8 columns of the horizontal direction, each having a factor of 8 rows and 8 columns.
The constant submatrix composed of four constant submatrices is the constant submatrix in the horizontal direction N (1 ≦ N ≦ 8) column of the first stage in the vertical direction. The eight factors in the Nth row are “1, 1, 1, 1 , 1, 1, 1,
1 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the horizontal N (1 ≦ N ≦ 8) column of the second vertical column is that the eight factors in the Nth row are“ 1, −1, -1,1,1,-
1, -1, 1 "and the other factors are 0, and the constant submatrix in the horizontal N (1 ≤ N ≤ 8) column of the third stage in the vertical direction is 0,1, -1,0,0, -1,
1, 0 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the horizontal Nth column (1≤N≤8) in the fourth vertical column is that the eight factors in the Nth row are" 1,0 ". , 0, -1, -1, 0,
0, 1 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the horizontal Nth column (1≤N≤8) in the fifth vertical column is that the eight factors in the Nth row are" 0,0 ". , 0, 1, -1, 0,
0, 0 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the horizontal N (1 ≤ N ≤ 8) column in the sixth vertical row is that the eight factors in the Nth row are" 0, 0 , 1, 0, 0, -1,
0, 0 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the horizontal Nth column (1≤N≤8) in the seventh vertical column is that the eight factors in the Nth row are" 0,1 ". , 0, 0, 0, 0,-
1, 0 "and the other factors are 0. The constant submatrix in the Nth horizontal direction (1≤N≤8) column of the eighth row in the vertical direction is that the eight factors in the Nth row are" 1,0 ". , 0, 0, 0, 0, 0,
-1 "and the other factors are 0, and the first addition / subtraction circuit, the second addition / subtraction circuit, and the third addition / subtraction circuit are configured by 1 or a plurality of adders and subtractors, The two-dimensional 8x8 discrete cosine transform circuit according to claim 1, wherein addition / subtraction corresponding to an inner product with the input data is performed.
路および第3の加減算回路は、 第1の入力と第2の入力との加算を行う加算器と、第1
の入力から第2の入力を減算する減算器とで構成される
単位回路を有し、 1または複数の前記単位回路の組み合わせによって前記
演算を行うように構成された請求項2記載の2次元8x
8離散コサイン変換回路。3. The first adder / subtractor circuit, the second adder / subtractor circuit, and the third adder / subtractor circuit include an adder that performs addition between a first input and a second input;
The two-dimensional 8x according to claim 2, further comprising a unit circuit configured by a subtractor that subtracts the second input from the input of the unit, and the unit circuit is configured to perform the operation by a combination of one or a plurality of the unit circuits.
8 Discrete cosine transform circuit.
算を行い、乗算結果を累算器に出力し、 累算器は、乗算器から入力した乗算結果を保持するとと
もに、この乗算結果と前回に保持した乗算結果との加減
算を行うことを特徴とする請求項2または請求項3記載
の2次元8x8離散コサイン変換回路。4. The multiplying / adding circuit includes a multiplier, a coefficient holding circuit, and an accumulator, the coefficient holding circuit records a predetermined coefficient, and the multiplier has an input and a coefficient holding circuit. Multiplies the recorded coefficient and outputs the multiplication result to the accumulator. The accumulator holds the multiplication result input from the multiplier, and the addition and subtraction of this multiplication result and the previously held multiplication result. The two-dimensional 8x8 discrete cosine transform circuit according to claim 2 or 3, wherein
累算器で構成され、 係数保持回路は、所定の係数を記録し、 乗算器は、入力と係数保持回路に記録された係数との乗
算を行い、乗算結果を第1の累算器および第2の累算器
に出力し、 第1の累算器および第2の累算器は、乗算器から入力し
た乗算結果をそれぞれ保持するとともに、この乗算結果
と前回に保持した乗算結果との加減算を行うことを特徴
とする請求項2または請求項3記載の2次元8x8離散
コサイン変換回路。5. The multiplying / adding circuit includes a multiplier, a coefficient holding circuit, a first accumulator and a second accumulator, and the coefficient holding circuit records a predetermined coefficient, The multiplier multiplies the input by the coefficient recorded in the coefficient holding circuit, outputs the multiplication result to the first accumulator and the second accumulator, and outputs the multiplication result to the first accumulator and the second accumulator. The two-dimensional 8x8 discrete unit according to claim 2 or 3, wherein the calculator holds the multiplication result input from the multiplier and performs addition and subtraction of the multiplication result and the previously held multiplication result. Cosine conversion circuit.
1段、第2の加減算回路を第2段、第3の加減算回路を
第3段、前記乗算回路を第4段とする4段パイプライン
方式で行う請求項1〜請求項5いずれか記載の2次元8
x8離散コサイン変換回路。6. The matrix operation, wherein the first addition / subtraction circuit is the first stage, the second addition / subtraction circuit is the second stage, the third addition / subtraction circuit is the third stage, and the multiplication circuit is the fourth stage 4 The two-dimensional 8 according to any one of claims 1 to 5, which is performed by a stage pipeline system.
x8 discrete cosine transform circuit.
れる無理数を含む行列(〔R〕)の転置行列である第1
の行列(〔Rt 〕)と、それぞれ、因子が+1,−1ま
たは0である定数行列(〔Q4〕)、定数行列(〔Q
3〕)、定数行列(〔Q2〕)および定数行列(〔Q
1〕)の転置行列である第2の定数行列〔Q4t 〕、第
3の定数行列〔Q3t 〕、第4の定数行列〔Q2t 〕お
よび第5の定数行列〔Q1t 〕とを順次、行列形式の入
力データに行列演算を行う8x8離散コサイン逆変換回
路であって、 前記第1の行列〔Rt 〕と、行列形式の入力データとの
内積に相当する乗加算を行う乗加算回路と、 前記第2の定数行列〔Q4t 〕と前記乗加算回路におけ
る演算結果との内積演算に相当する第1の加減算、前記
第3の定数行列〔Q3t 〕と前記第1の加減算の演算結
果との内積演算に相当する第2の加減算、および、前記
第4の定数行列〔Q2t 〕と前記第2の加減算の演算結
果との内積演算に相当する第3の加減算をを行う第1の
加減算回路と、 前記第5の定数行列〔Q1t 〕と、前記第1の加減算回
路における演算結果との内積演算に相当する加減算を行
う第2の加減算回路と、 前記第5の定数行列〔Q1t 〕と、前記第2の加減算回
路における演算結果との内積演算に相当する加減算を行
う第3の加減算回路と有する2次元8x8離散コサイン
逆変換回路。7. A first matrix which is a transposed matrix of a matrix ([R]) containing an irrational number defined by an 8 × 8 discrete cosine transform.
Matrix ([R t ]), and a constant matrix ([Q4]) and a constant matrix ([Q
3]), a constant matrix ([Q2]), and a constant matrix ([Q
1]), the second constant matrix [Q4 t ], the third constant matrix [Q3 t ], the fourth constant matrix [Q2 t ] and the fifth constant matrix [Q1 t ] are sequentially arranged. An 8 × 8 discrete cosine inverse transform circuit for performing a matrix operation on matrix-format input data, the multiply-add circuit for performing a multiplication / addition corresponding to an inner product of the first matrix [R t ] and the matrix-format input data. And a first addition and subtraction corresponding to an inner product operation of the second constant matrix [Q4 t ] and the operation result in the multiplication and addition circuit, and an operation of the third constant matrix [Q3 t ] and the first addition and subtraction. A first addition / subtraction corresponding to an inner product operation with the result, and a third addition / subtraction corresponding to an inner product operation of the fourth constant matrix [Q2 t ] and the operation result of the second addition / subtraction a subtraction circuit, said fifth constant matrix and [Q1 t], said first adder A second adder circuit for performing addition and subtraction corresponding to the inner product computation of the computation result of the road, the fifth constant matrix and [Q1 t], addition and subtraction corresponding to the inner product computation of the calculation result in the second addition and subtraction circuit A two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transform circuit having a third adder / subtractor circuit for performing.
ぞれ8列8行の因子を有する縦方向8段x横方向8列の
64個の定数小行列で構成され、 縦方向第N(1≦N≦8)段の横方向1列目の定数小行
列は、 N列目の8つの因子が”1,1,1,1,1,1,1,
1”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第N(1≦N≦8)段の横方向2列目の定数小行
列は、 N列目の8つの因子が”1,−1,−1,1,1,−
1,−1,1”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第N(1≦N≦8)段の横方向3列目の定数小行
列は、 N列目の8つの因子が”0,1,−1,0,0,−1,
1,0”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第N(1≦N≦8)段の横方向4列目の定数小行
列は、 N列目の8つの因子が”1,0,0,−1,−1,0,
0,1”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第N(1≦N≦8)段の横方向5列目の定数小行
列は、 N列目の8つの因子が”0,0,0,1,−1,0,
0,0”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第N(1≦N≦8)段の横方向6列目の定数小行
列は、 N列目の8つの因子が”0,0,1,0,0,−1,
0,0”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第N(1≦N≦8)段の横方向7列目の定数小行
列は、 N列目の8つの因子が”0,1,0,0,0,0,−
1,0”でそれ以外の因子が0であり、 縦方向第N(1≦N≦8)段の横方向8列目の定数小行
列は、 N列目の8つの因子が”1,0,0,0,0,0,0,
−1”でそれ以外の因子が0であり、 前記第1の加減算回路、第2の加減算回路および第3の
加減算回路は、 1または複数個の加算器および減算器で構成され、 行列形式の入力データとの内積に相当する加減算を行う
ことを特徴とする請求項7記載の2次元8x8離散コサ
イン逆変換回路。8. The fifth constant matrix [Q1 t ] is composed of 64 constant small matrices of 8 columns in the vertical direction and 8 columns in the horizontal direction, each having a factor of 8 columns and 8 rows, and a constant number N in the vertical direction. In the constant small matrix in the first column in the horizontal direction of (1 ≦ N ≦ 8) stages, the eight factors in the Nth column are “1,1,1,1,1,1,1,1,
1 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the second column in the horizontal direction at the Nth stage in the vertical direction (1 ≦ N ≦ 8) is that the eight factors in the Nth column are“ 1, −1, -1,1,1,-
1, -1, 1 "and the other factors are 0. The constant submatrix in the third column in the horizontal direction at the Nth vertical direction (1≤N≤8) is 8 factors in the Nth column. 0,1, -1,0,0, -1,
1, 0 "and the other factors are 0, and the constant small matrix in the fourth column in the horizontal direction at the N-th (1 ≦ N ≦ 8) vertical direction is that the eight factors in the N-th column are“ 1,0 ”. , 0, -1, -1, 0,
0,1 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the fifth column in the horizontal direction at the Nth stage (1≤N≤8) in the vertical direction is that the eight factors in the Nth column are" 0,0 ". , 0, 1, -1, 0,
0,0 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the sixth column in the horizontal direction at the Nth vertical direction (1≤N≤8) is that the eight factors in the Nth column are" 0,0 ". , 1, 0, 0, -1,
0, 0 "and the other factors are 0. The constant small matrix in the horizontal seventh column of the Nth vertical direction (1≤N≤8) is the eight factors in the Nth column being" 0,1 ". , 0, 0, 0, 0,-
1, 0 "and the other factors are 0. The constant submatrix in the eighth column in the horizontal direction at the Nth stage (1≤N≤8) in the vertical direction is that the eight factors in the Nth column are" 1,0 ". , 0, 0, 0, 0, 0,
-1 "and the other factors are 0, and the first addition / subtraction circuit, the second addition / subtraction circuit, and the third addition / subtraction circuit are configured by 1 or a plurality of adders and subtractors, 8. The two-dimensional 8 × 8 discrete cosine inverse transform circuit according to claim 7, wherein addition / subtraction corresponding to an inner product with the input data is performed.
路および第3の加減算回路は、 第1の入力と第2の入力との加算を行う加算器と、第1
の入力から第2の入力を減算する減算器とで構成される
単位回路を有し、 1または複数の前記単位回路の組み合わせによって前記
演算を行うように構成された請求項8記載の2次元8x
8離散コサイン逆変換回路。9. The first adding / subtracting circuit, the second adding / subtracting circuit, and the third adding / subtracting circuit include an adder that adds the first input and the second input, and a first adder.
9. The two-dimensional 8x according to claim 8, further comprising a unit circuit configured by a subtractor that subtracts the second input from the input of the unit, and the unit circuit is configured to perform the operation by a combination of one or a plurality of the unit circuits.
8 Discrete Cosine Inversion Circuit.
算を行い、乗算結果を累算器に出力し、 累算器は、乗算器から入力した乗算結果を保持するとと
もに、この乗算結果と前回に保持した乗算結果との加減
算を行うことを特徴とする請求項8または請求項9記載
の2次元8x8離散コサイン逆変換回路。10. The multiplying / adding circuit includes a multiplier, a coefficient holding circuit, and an accumulator, the coefficient holding circuit records a predetermined coefficient, and the multiplier has an input and a coefficient holding circuit. Multiplies the recorded coefficient and outputs the multiplication result to the accumulator. The accumulator holds the multiplication result input from the multiplier, and the addition and subtraction of this multiplication result and the previously held multiplication result. The two-dimensional 8 × 8 discrete cosine inverse transform circuit according to claim 8 or 9, wherein
成され、 加減算器は、第1の入力と第2の入力との加算または第
1の入力と第2の入力との減算を行い、加算結果または
減算結果を累算器に出力し、 係数保持回路は、所定の係数を保持し、 乗算器は、加減算器からの入力と係数保持回路に記録さ
れた係数との乗算を行い、乗算結果を累算器に出力し、 累算器は、乗算器から入力した乗算結果を保持するとと
もに、この乗算結果と前回に保持した乗算結果との加減
算を行うことを特徴とする請求項8または請求項9記載
の2次元8x8離散コサイン逆変換回路。11. The multiplication / addition circuit includes an adder / subtractor, a multiplier, a coefficient holding circuit, and an accumulator, and the adder / subtractor adds or subtracts a first input and a second input. The input of 1 and the second input are subtracted, the addition result or the subtraction result is output to the accumulator, the coefficient holding circuit holds a predetermined coefficient, and the multiplier holds the input and the coefficient from the adder / subtractor. Multiplies the coefficient recorded in the holding circuit and outputs the multiplication result to the accumulator. The accumulator holds the multiplication result input from the multiplier, and this multiplication result and the previously held multiplication result. The two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transform circuit according to claim 8 or 9, which performs addition and subtraction with and.
段、前記第1の加減算回路を第2段、前記第2の加減算
回路を第3段、前記第3の加減算回路を第4段とする4
段パイプライン方式で行う請求項7〜請求項11いずれ
か記載の2次元8x8離散コサイン逆変換回路。12. The matrix operation comprises:
A second stage, the second addition / subtraction circuit is the third stage, and the third addition / subtraction circuit is the fourth stage. 4
The two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transform circuit according to any one of claims 7 to 11, which is performed by a stage pipeline system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338183A JPH06162062A (en) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Two-dimensional 8x8 discrete cosine transforming circuit and two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transforming circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338183A JPH06162062A (en) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Two-dimensional 8x8 discrete cosine transforming circuit and two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transforming circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06162062A true JPH06162062A (en) | 1994-06-10 |
Family
ID=18315710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338183A Pending JPH06162062A (en) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Two-dimensional 8x8 discrete cosine transforming circuit and two-dimensional 8x8 discrete cosine inverse transforming circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06162062A (en) |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP4338183A patent/JPH06162062A/en active Pending
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