JPS62235622A - 離散型コサイン変換器 - Google Patents
離散型コサイン変換器Info
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- JPS62235622A JPS62235622A JP62024926A JP2492687A JPS62235622A JP S62235622 A JPS62235622 A JP S62235622A JP 62024926 A JP62024926 A JP 62024926A JP 2492687 A JP2492687 A JP 2492687A JP S62235622 A JPS62235622 A JP S62235622A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/14—Fourier, Walsh or analogous domain transformations, e.g. Laplace, Hilbert, Karhunen-Loeve, transforms
- G06F17/141—Discrete Fourier transforms
- G06F17/144—Prime factor Fourier transforms, e.g. Winograd transforms, number theoretic transforms
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/007—Transform coding, e.g. discrete cosine transform
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔本発明の背景〕
1、 本発明の分野
本発明は、@成型コサイン変換(discrete c
o−sine transform : DCT)を与
えるための、サンプルさnてディジタル化された信号の
処理に関する。
o−sine transform : DCT)を与
えるための、サンプルさnてディジタル化された信号の
処理に関する。
2、先行茂術の記述
長いあいだ、速い離数型変換が、伝達されるあるいはス
トアされるデータの空間的な圧縮に使用されて来た。簡
単な変換として、ウオルシュ−アダマール変換(Wal
sh−Hadamard transform )が使
用されて来た。この変換は、簡単な回路のみを必要とす
る利点をもつものの、他方、圧縮比が低い。
トアされるデータの空間的な圧縮に使用されて来た。簡
単な変換として、ウオルシュ−アダマール変換(Wal
sh−Hadamard transform )が使
用されて来た。この変換は、簡単な回路のみを必要とす
る利点をもつものの、他方、圧縮比が低い。
必要性が感じられるのは、達成される高い圧縮比が可能
な速い変換であるが、しかし受容できる複雑な回路を必
要であり、そしてリアルタイムで動作可能であることで
ある。
な速い変換であるが、しかし受容できる複雑な回路を必
要であり、そしてリアルタイムで動作可能であることで
ある。
DCTに提案される用途は、とくにビデオテキストシス
テム(videotext system )である。
テム(videotext system )である。
というのは、それが圧縮比を増力Ωすることが望ましい
からである。しかし、小さい長さの変換である場合、困
漏なことは、必要とされるサンプリング周波数でもって
、リアルタイムで動作可能な集7噴回′N!Iiこて構
成することである。最新の提案されたアルゴリズムが使
用されると、計算の複雑さが低減できよう。実際、10
MHzのサンプリング周tL数で、8の長さの変換を
達成し得る。
からである。しかし、小さい長さの変換である場合、困
漏なことは、必要とされるサンプリング周波数でもって
、リアルタイムで動作可能な集7噴回′N!Iiこて構
成することである。最新の提案されたアルゴリズムが使
用されると、計算の複雑さが低減できよう。実際、10
MHzのサンプリング周tL数で、8の長さの変換を
達成し得る。
信号のDCTを計算するための装置が仰られている(書
類US−A−4385363)。この装置は、2個の入
力の和ならびに差を与える基本的な回路を使用している
。しかし、この装置は、いくつかのステージをもつパイ
プライン化された構造を有し、ステージのそれぞれは、
加x器ならびにj!l!Jl器を含んでいる。これは、
チェノならびにフラリツクのアルゴリズム(Chen
and Fralick algorithm )を遂
行すると共に、この概念は腹雑な構成を導入している。
類US−A−4385363)。この装置は、2個の入
力の和ならびに差を与える基本的な回路を使用している
。しかし、この装置は、いくつかのステージをもつパイ
プライン化された構造を有し、ステージのそれぞれは、
加x器ならびにj!l!Jl器を含んでいる。これは、
チェノならびにフラリツクのアルゴリズム(Chen
and Fralick algorithm )を遂
行すると共に、この概念は腹雑な構成を導入している。
本発明は、信号のDCTを伝達aT能なサンプル化され
た信号の処理装置を提供することを目的とし、この装置
は、既知の装置よりも簡単な構成をもつと共に、DCT
と巡回合成(cyclic convolution
)との間にある部分的な等価に起因して得られる新しい
アルゴリズムを遂行し、そして同じ長ぎの巡回甘酸のδ
↑算よりら乗算を必貿としない。
た信号の処理装置を提供することを目的とし、この装置
は、既知の装置よりも簡単な構成をもつと共に、DCT
と巡回合成(cyclic convolution
)との間にある部分的な等価に起因して得られる新しい
アルゴリズムを遂行し、そして同じ長ぎの巡回甘酸のδ
↑算よりら乗算を必貿としない。
この目的のために、本発明は、8個のデジタルなサンプ
ルX 、・・・x−、・・・X によってテされる信
号Xの離?&型コサイン変僕X、を計算するための装置
を提供する。ここでNは、2の累乗(べき)である。す
なわち、 は、サンプルXi とサンプルのストアされた列(5
equence ) wi(N) との間の合成生成
のための合成手段を備え、さらにいくつかのバンクにグ
ループ化された一組の同一な基本的な回路を含み、それ
ぞれは211!lの入力ならびに2個の出力を有して、
これらの1 個は和を送出して、他は2個の入力の差を
送出し、第1のバンクの基本回路は、その入力で合成生
成(product )のサンプルを受け取り、指数(
1ndices )は互いからN/2によって分離され
ることを特徴とする。
ルX 、・・・x−、・・・X によってテされる信
号Xの離?&型コサイン変僕X、を計算するための装置
を提供する。ここでNは、2の累乗(べき)である。す
なわち、 は、サンプルXi とサンプルのストアされた列(5
equence ) wi(N) との間の合成生成
のための合成手段を備え、さらにいくつかのバンクにグ
ループ化された一組の同一な基本的な回路を含み、それ
ぞれは211!lの入力ならびに2個の出力を有して、
これらの1 個は和を送出して、他は2個の入力の差を
送出し、第1のバンクの基本回路は、その入力で合成生
成(product )のサンプルを受け取り、指数(
1ndices )は互いからN/2によって分離され
ることを特徴とする。
以下で、人文字は、変換されたす/プルあるいは列をし
めそう。
めそう。
第1の実厖例シこおいては、通常の合成手段、たとえば
短縮の合Kn (5ystolic convolve
r )を使用し、第1のバ/りの基本回路は、奇数の
1直X1.Xa、・・・を直接的に供給し、そして次の
バンクの回路は、上記の奇数値の結合によって、連続す
る偶数11tを$C真出力で供給しよう。
短縮の合Kn (5ystolic convolve
r )を使用し、第1のバ/りの基本回路は、奇数の
1直X1.Xa、・・・を直接的に供給し、そして次の
バンクの回路は、上記の奇数値の結合によって、連続す
る偶数11tを$C真出力で供給しよう。
他の笑施列では、巡回合成手段が、サンプルの数論的な
変換(number theoretic trans
forms :NTT )によってつくられる。この場
合、変換の係数Xは、合成計算のあいだにあられれる。
変換(number theoretic trans
forms :NTT )によってつくられる。この場
合、変換の係数Xは、合成計算のあいだにあられれる。
この後者の最終的な結果の前でもである。逆のNTT
変換を完全に遂行すると、大部分の係数Xについて不
用となる。
変換を完全に遂行すると、大部分の係数Xについて不
用となる。
本発明は、本発明の限定されない実施倒の次の記載によ
り理解されよう。
り理解されよう。
本発明による装置を記載する前に、必要なことは、DC
Tと巡回合成との間の等価を示す数学的な接近を与える
ことである。このことが本itの信J戊を証明しよう。
Tと巡回合成との間の等価を示す数学的な接近を与える
ことである。このことが本itの信J戊を証明しよう。
2閏の連続する可変の変化によって、我々はDCTの通
常の茂現(上記の式1)から、つぎの形の巡回合成へ通
過する。
常の茂現(上記の式1)から、つぎの形の巡回合成へ通
過する。
第1の可変な変化は、コサインの項(term )にお
いて、値41+1 をあられすように意図され、これは
、値2 i + 1 よりも容易に発生される。それ
はXを代用することにある。式(1)において、変数X
′はかくして。
いて、値41+1 をあられすように意図され、これは
、値2 i + 1 よりも容易に発生される。それ
はXを代用することにある。式(1)において、変数X
′はかくして。
X””X21
”L−1+1″= x2i+1 (x’O,、、、”
/2−4の場合)である。
/2−4の場合)である。
この可変な変化は、値X′を2個のクループに分配する
。ひとつはXの偶数値X2iに対応し、他は奇数値真
に対応する。
。ひとつはXの偶数値X2iに対応し、他は奇数値真
に対応する。
21+1
我々はそれで次の式を得る
第2の可変な変化はそれで、槓(product )の
かわりに2個のインチ゛ツクスの差を引き起す。変換の
定義に介在するためである。かくして枚々は、巡回合成
の通常の式(2)に、その項h−をともなって到達する
。
かわりに2個のインチ゛ツクスの差を引き起す。変換の
定義に介在するためである。かくして枚々は、巡回合成
の通常の式(2)に、その項h−をともなって到達する
。
この結果を得るために、L modulo 4ならびに
口+2 2 以下に合致する整数の集合と、2n以下の整数の
集合との間の対応(correspondance )
が:受用される。つぎのようシこ書くことが可能である
。すなわち、 4 i+1=5 i modulo 2°+2
、・、 (4)この場合、i=0、1.・・・、2
° である。
口+2 2 以下に合致する整数の集合と、2n以下の整数の
集合との間の対応(correspondance )
が:受用される。つぎのようシこ書くことが可能である
。すなわち、 4 i+1=5 i modulo 2°+2
、・、 (4)この場合、i=0、1.・・・、2
° である。
つぎに1式の記載を容易にするために、次の表6己が使
用されよう。
用されよう。
4 i + 1 エ< 5 ’ ) 2”2それで式(
3)は、 ・・・(5) この弐をこおいて、因数x1 は1式(4)によって
示される等価を考慮して、つぎのように薔かれる。
3)は、 ・・・(5) この弐をこおいて、因数x1 は1式(4)によって
示される等価を考慮して、つぎのように薔かれる。
すなわち、
X ’ H”” X ’< 5 ul > 21 +
2 1 ・・・(6)であ
り、そして仮定することによって、である。我々が見い
出すのは、 ・・・ (7ン である。
2 1 ・・・(6)であ
り、そして仮定することによって、である。我々が見い
出すのは、 ・・・ (7ン である。
DCTと巡回合成との間の等価をさらζこ示すために、
多項式の表記が、無言すなわちダミーの変数2を導入し
て使用される。Xを多項式の形てするためである。2個
の多項式UならびにVは、Nの項を備えることによって
定義され、各項はOとN−1との間の2の累乗に対2す
るっすなわち、である。
多項式の表記が、無言すなわちダミーの変数2を導入し
て使用される。Xを多項式の形てするためである。2個
の多項式UならびにVは、Nの項を備えることによって
定義され、各項はOとN−1との間の2の累乗に対2す
るっすなわち、である。
X、はそれで、U(z ) ならびに%(z)
の多項式の積の定数項であろう。言い換えるとXは、積
、すなわち U(Z )−Vk(zJ modulo(z 1)
−・・(1o)の(2に対応する)定数
項である。
の多項式の積の定数項であろう。言い換えるとXは、積
、すなわち U(Z )−Vk(zJ modulo(z 1)
−・・(1o)の(2に対応する)定数
項である。
示され得ることは、多項式の同じ族(family )
に楓するすべての奇数項は、すなわち式v21(+1(
z)のすべての奇数項は、z modulo z −1
の累乗によって、互いに関して相殺する。それは、式(
1)の前の計算力)ら氏き(ただし、奇数値に=’2に
’+1の場合)、直とkで対称的である。
に楓するすべての奇数項は、すなわち式v21(+1(
z)のすべての奇数項は、z modulo z −1
の累乗によって、互いに関して相殺する。それは、式(
1)の前の計算力)ら氏き(ただし、奇数値に=’2に
’+1の場合)、直とkで対称的である。
もし次々がvl を知ると、すべて他の奇数値v2に
+1がそれで演えきされ得る。
+1がそれで演えきされ得る。
計算を容易にするために、つぎの列が導入される。すな
わち、 であり、ここでnは要求される長さNを決定するのと同
じ累乗で、そして」は、iとはことなる増分のインデッ
クスである。
わち、 であり、ここでnは要求される長さNを決定するのと同
じ累乗で、そして」は、iとはことなる増分のインデッ
クスである。
この列W はそれで一度だけ計算されて、DCTの計算
装置にストアされる。
装置にストアされる。
我々が今わかることは1.DCTが、ストアされた列(
w)ならびにいくつかの付カロ的な加算でもって、信号
のサノプルの列(X、) に関する巡回合成累乗の係
数がWであると、 = VO(Z)+ V o(z) + V 1(z)+
・・・+v2.【z)−)−・・・・・・(12) +V2(n−1)(2) であり、すべての2のV、は、W(z)の&就するシフ
ト(5hift )された変形を加えることによって得
られ得る。というのは、 2V1(z)= Z)(z)−z”2・−(z) mo
du Io(z”−1)・・・(13) であるからである。
w)ならびにいくつかの付カロ的な加算でもって、信号
のサノプルの列(X、) に関する巡回合成累乗の係
数がWであると、 = VO(Z)+ V o(z) + V 1(z)+
・・・+v2.【z)−)−・・・・・・(12) +V2(n−1)(2) であり、すべての2のV、は、W(z)の&就するシフ
ト(5hift )された変形を加えることによって得
られ得る。というのは、 2V1(z)= Z)(z)−z”2・−(z) mo
du Io(z”−1)・・・(13) であるからである。
さて、上述で意図されたことは、同じ族に属するすべて
の奇数項v2に、+1 が、シフトによって互いに演
えきされることである。すべての奇数項V2 h r
+ 1Gまそれゆえ、シフトによってVl(z)7))
ら演えきされ、同嘩に、すべての偶数項v2 (2*’
+l /(z)は、シフトによってv2 から演え
きされる。実際、その類似性が、式(13)によって与
えられる表現2V 1(z)と、2W(N/2)(z)
のそれとの間に注目され得る。すなわち、 2W(”2)(z) = tv”ノ(z) + z
N/2・ W’ゞ)(z)modulo(z N 1
)・・・(14) てあり、我々はそれて、そこからコサイン変換の2 m
odulo 4 に合致する項を引くことができる。
の奇数項v2に、+1 が、シフトによって互いに演
えきされることである。すべての奇数項V2 h r
+ 1Gまそれゆえ、シフトによってVl(z)7))
ら演えきされ、同嘩に、すべての偶数項v2 (2*’
+l /(z)は、シフトによってv2 から演え
きされる。実際、その類似性が、式(13)によって与
えられる表現2V 1(z)と、2W(N/2)(z)
のそれとの間に注目され得る。すなわち、 2W(”2)(z) = tv”ノ(z) + z
N/2・ W’ゞ)(z)modulo(z N 1
)・・・(14) てあり、我々はそれて、そこからコサイン変換の2 m
odulo 4 に合致する項を引くことができる。
すなわち
2V (z) = W(N/2)−z”4.W”/2)
(z) 1.− (15)であり、すべてのv2
(2に’ + 1) C2)はVの連続的なシフトによ
る。
(z) 1.− (15)であり、すべてのv2
(2に’ + 1) C2)はVの連続的なシフトによ
る。
反復法によって、我々はかくして欠のことを得る。すな
わち、 v2k・+1(z) v2(2に’ + 1) (2) ■2t(2k・+1)<z> ■N/2(z) VN(Z)= VO であり、言い供えると、N=8の場合、同様に、v1、
v3. v5. vl v2I■6 である。
わち、 v2k・+1(z) v2(2に’ + 1) (2) ■2t(2k・+1)<z> ■N/2(z) VN(Z)= VO であり、言い供えると、N=8の場合、同様に、v1、
v3. v5. vl v2I■6 である。
他の形で示すと、Vi<z)はつぎの形で示される。
すなわち、
・・・(16)
であり、ここでα6はゝダミ)変数である。
式(16)は、すべてのV、が多項式の方向(5ens
e ) において、シフトされた変形の和−・=よっ
て形成される(言い換えると、2によって乗算すること
によりお互いから誘導される)。
e ) において、シフトされた変形の和−・=よっ
て形成される(言い換えると、2によって乗算すること
によりお互いから誘導される)。
多項式のfj Y(z)を知ると、すなわち、・・・(
17) を知って、xk を見い出すために、もし式(16)を
考慮すると、積U(z ) 嗜W(z)の定数項(す
なわち、2のゼロ累乗に対応する因数)はそれゆえU(
z−’) a V、(z)= U(z−’) ・W(z
)J z modulo(zN−1)であり、(17)
によると、 である。
17) を知って、xk を見い出すために、もし式(16)を
考慮すると、積U(z ) 嗜W(z)の定数項(す
なわち、2のゼロ累乗に対応する因数)はそれゆえU(
z−’) a V、(z)= U(z−’) ・W(z
)J z modulo(zN−1)であり、(17)
によると、 である。
さて、多慣式の項U(z )・w(z)は。
(w−1l=
によって、[ul の巡回合成を畜く他の方法があり
、この場合、巡回合成の通常の式(2)と比奴さイを得
る。
、この場合、巡回合成の通常の式(2)と比奴さイを得
る。
要約すると、明らかなことは、DCTがシーケンスに遂
行することによって得られ得るということである。すな
わち、 一入力のサンプルXならびに値Wての、通常の巡回合成
は、Nの6値について、一度だけ計算されると共にスト
アされ得る。
行することによって得られ得るということである。すな
わち、 一入力のサンプルXならびに値Wての、通常の巡回合成
は、Nの6値について、一度だけ計算されると共にスト
アされ得る。
一式(15)ならびに(16ンによって示される演算は
、加算に限定されると共に、FFTの場合に使用される
「バタフライ」の形で示され得る。aならびにbが入力
であると、 あるいは である。
、加算に限定されると共に、FFTの場合に使用される
「バタフライ」の形で示され得る。aならびにbが入力
であると、 あるいは である。
第1図は、実施例として、a:知の通常のS厄をもつ巡
口合11器(cyceic convolver )を
使用するDCT装置の可能な信成を示す、これはとく1
こ特定すると、エイチ、バラル(H,Barral )
等による論文、すなわち「デジタル信号処理用回路」。
口合11器(cyceic convolver )を
使用するDCT装置の可能な信成を示す、これはとく1
こ特定すると、エイチ、バラル(H,Barral )
等による論文、すなわち「デジタル信号処理用回路」。
ICASSP 84の会報(Proceedings
) +論文番号44−9に記載されたような、短縮形の
巡回合成器であり、それをサイクリックにするように接
続で完結されている。示される合成器10は、長さN=
8のコサイン変換を遂行するために配設されている。こ
れは、サンプルx0、・・・x7を受け入れるために8
個の入力を備えると共に、RC)M12 にストアさ
れている1直Wを受け入れるために8 mの入力W ・
・・ w7を備えている。合成器によって送出I される出力値y。、・・・y7は、前述の式(19)に
よって与えられる。これらの値は、演算子によって結合
されなければならない。これら演算子は、力ロ算あるい
は減算の演算子のみである。「バタフライj形の?XX
鼻水らなる第1のバック14は、前述のアルゴリズム(
13)に対応し、X1、X5.X7 ならびにX3(
奇数値)の値の2倍を直接的に送出する。
) +論文番号44−9に記載されたような、短縮形の
巡回合成器であり、それをサイクリックにするように接
続で完結されている。示される合成器10は、長さN=
8のコサイン変換を遂行するために配設されている。こ
れは、サンプルx0、・・・x7を受け入れるために8
個の入力を備えると共に、RC)M12 にストアさ
れている1直Wを受け入れるために8 mの入力W ・
・・ w7を備えている。合成器によって送出I される出力値y。、・・・y7は、前述の式(19)に
よって与えられる。これらの値は、演算子によって結合
されなければならない。これら演算子は、力ロ算あるい
は減算の演算子のみである。「バタフライj形の?XX
鼻水らなる第1のバック14は、前述のアルゴリズム(
13)に対応し、X1、X5.X7 ならびにX3(
奇数値)の値の2倍を直接的に送出する。
第2のバンク16は、4個の演算子14に等しい2 +
[!の演算子で形成され、演算子14の加算出力から、
X2ならびにX6の1直の4@を送出する。最後に、最
終の演算子18は、XoならびにX4の値の8倍を送出
する。
[!の演算子で形成され、演算子14の加算出力から、
X2ならびにX6の1直の4@を送出する。最後に、最
終の演算子18は、XoならびにX4の値の8倍を送出
する。
DCTとサイクリックな合li!1.との間の#両(e
quivalence )の存在は、計算される任意の
長さ2° に関するDCTの乗算の榎油さを可能にする
。
quivalence )の存在は、計算される任意の
長さ2° に関するDCTの乗算の榎油さを可能にする
。
言い僕えると、長さ2n のDCTを計算するために
必要とされる最小数の乗算を可能にする。合成からDC
Tへの通過は、乗算を必要としないので、OCTと合成
とは同じ乗算のa裕さを有する。すなわち、 μ(conv、2’ ) = 2°+1 、−1であ
る。
必要とされる最小数の乗算を可能にする。合成からDC
Tへの通過は、乗算を必要としないので、OCTと合成
とは同じ乗算のa裕さを有する。すなわち、 μ(conv、2’ ) = 2°+1 、−1であ
る。
さらに注目されることは、乗算のひとつは普通のもので
、言い換えると、−17 −° 有@整数の集合に属す る因数(factor ’)によって乗算を傷取する。
、言い換えると、−17 −° 有@整数の集合に属す る因数(factor ’)によって乗算を傷取する。
結論として、
μ(DCT2°) −2n −2
である。
長さN=8−2 が泡はれる上述の実施例では、2−
3−2=11の乗算を遂行する必菅があろう。
3−2=11の乗算を遂行する必菅があろう。
本件の+lTは、10 M[(zのスピードで遂行され
る乗算をoT能にする。もし我々が、たとえば、ホトビ
テオテキスト(photovideotext )シス
テムの要求に従うために、回路に同じスピードを与える
ことを所望するなら、少なくとも2つの乗算を回路内に
みたす必要があり、そして生成(product )の
規則性の不足に起因して、さらに多くを必要としよう。
る乗算をoT能にする。もし我々が、たとえば、ホトビ
テオテキスト(photovideotext )シス
テムの要求に従うために、回路に同じスピードを与える
ことを所望するなら、少なくとも2つの乗算を回路内に
みたす必要があり、そして生成(product )の
規則性の不足に起因して、さらに多くを必要としよう。
12ビツトの入力ワードの場合、上述した’4>Aの単
一の完全な合成器でもって、スピードは約300 KH
zに遅し得る。
一の完全な合成器でもって、スピードは約300 KH
zに遅し得る。
第2図1こ示される変形された夷厖倒でに、装置が放論
的な、変換器(transformer ) 20を便
用する。
的な、変換器(transformer ) 20を便
用する。
値(x J は、放論的KWla (number
theoretic−transformer)すなわ
ちNTTの入力Zこ供絽され、1NTTは列(Ak)
を送出する。すなわち。
theoretic−transformer)すなわ
ちNTTの入力Zこ供絽され、1NTTは列(Ak)
を送出する。すなわち。
で、ここでαはユニットmodulo M のn番目の
正の累乗根である。
正の累乗根である。
装置はざらにメモリ22を含6、これには1直Wの列(
W )の放論的な変M(8k)がストアされている。値
Bは一度だけ計算されるっその式は、である。
W )の放論的な変M(8k)がストアされている。値
Bは一度だけ計算されるっその式は、である。
放論的なKAは、modulo Mの乗Xa:Zに印加
され、これは答えの列(y )の放論的な変換を送出し
、この列は逆の数論的なに換(すなわちNTT)26に
よって得られる。
され、これは答えの列(y )の放論的な変換を送出し
、この列は逆の数論的なに換(すなわちNTT)26に
よって得られる。
NならびにMを適切に違択することによって、我々はα
の蘭単な甑をもつことができる。αの値はぎらζこ特定
すると、2の累乗に等しくできる。
の蘭単な甑をもつことができる。αの値はぎらζこ特定
すると、2の累乗に等しくできる。
この場合、 NTTならびにNTT の質侠婚は、乗
算をなにも副えないが、L 7)) L回i帳のg奴を
簡単化するr1T移1(sh目t8)のみを備える。
算をなにも副えないが、L 7)) L回i帳のg奴を
簡単化するr1T移1(sh目t8)のみを備える。
加入で、数滴的な変換器の使用が、付加的な単純化を1
1県する。この場合、我々は、y(zノーΣ’Y ’
z’modulo の変形(内分多項式)が、NT
Tのアルゴリズム内の中間変数として介在する0とを考
(畳、する必要がある。第2図にあるNTT−1の計算
は、その目的の前に中断され得る。
1県する。この場合、我々は、y(zノーΣ’Y ’
z’modulo の変形(内分多項式)が、NT
Tのアルゴリズム内の中間変数として介在する0とを考
(畳、する必要がある。第2図にあるNTT−1の計算
は、その目的の前に中断され得る。
第3図は、コザイン変換の計j!、装置のグラフで、C
れは長さN=8の場合の簡単化されたアルゴリズムを使
用している。このグラフにおいて示されるのは、バラフ
ライの演算子28,30,32゜34のグループで、こ
れらは第1図に1更用されたものと閤じ構造を有してい
る。しかしながら、第1図の演算子は、流布しているm
s子であるが、第3図のものはmodulo M の結
果を伝えると共に、ヨーロッパ出願脩号0175623
(デウハメル等)に記載された糧、虜のものであり得
る。乗算器B。〜B7 は一方で、値XO、”・X7
からf換328,30によって伝達される値の列(シー
ケンス)を受け入れると共に、他方で、1直B。、・・
・B7(すなわち、対応する値WのNTT )を受け入
れる。これらの値B0、・・・B7は、RAMによって
供給されるか、あるいは1置Wから乗算器自身によって
汲定され得る。
れは長さN=8の場合の簡単化されたアルゴリズムを使
用している。このグラフにおいて示されるのは、バラフ
ライの演算子28,30,32゜34のグループで、こ
れらは第1図に1更用されたものと閤じ構造を有してい
る。しかしながら、第1図の演算子は、流布しているm
s子であるが、第3図のものはmodulo M の結
果を伝えると共に、ヨーロッパ出願脩号0175623
(デウハメル等)に記載された糧、虜のものであり得
る。乗算器B。〜B7 は一方で、値XO、”・X7
からf換328,30によって伝達される値の列(シー
ケンス)を受け入れると共に、他方で、1直B。、・・
・B7(すなわち、対応する値WのNTT )を受け入
れる。これらの値B0、・・・B7は、RAMによって
供給されるか、あるいは1置Wから乗算器自身によって
汲定され得る。
第3図の変換器は、ポイントあたり1回の一般的な乗’
J: (modulo M ) を必要とするのみで
ある利点を有する。結論として回路は、現任でオl」用
町罷な仮術でもって10 MHzである乗′#:器のタ
イミング速度に等しいサンプリング速度で演算するよう
に形成される。ヨーロッパ出願番号0175623の第
11図に示されるような特定の乗Xaダイアグラムを使
用すると、スピードはさらに増大し得る。
J: (modulo M ) を必要とするのみで
ある利点を有する。結論として回路は、現任でオl」用
町罷な仮術でもって10 MHzである乗′#:器のタ
イミング速度に等しいサンプリング速度で演算するよう
に形成される。ヨーロッパ出願番号0175623の第
11図に示されるような特定の乗Xaダイアグラムを使
用すると、スピードはさらに増大し得る。
装置は第3図のものと類似に形成されるが、しかしNの
他の値に対応している。すべての場合に、とくに興味あ
ることは、落成の単純化となるMの特定の値を採用する
ことである。これは舟別なケ゛2q −スで、フェル7(Fermas )数が2 +1.擬
フエルマ数が229+1である場合、あるいはタイプM
−229−2Q+1ノ数ff1M+C:IIIfaすt
’L6場合テア>ル。
他の値に対応している。すべての場合に、とくに興味あ
ることは、落成の単純化となるMの特定の値を採用する
ことである。これは舟別なケ゛2q −スで、フェル7(Fermas )数が2 +1.擬
フエルマ数が229+1である場合、あるいはタイプM
−229−2Q+1ノ数ff1M+C:IIIfaすt
’L6場合テア>ル。
たとえば、後者のタイプの数がq=12.α=29であ
る場合、αの累乗による任意の栄典が、回転(rota
tions )、補充(complementatio
ns ) ならびに可能なら、7JO算によってのみ
形成される。
る場合、αの累乗による任意の栄典が、回転(rota
tions )、補充(complementatio
ns ) ならびに可能なら、7JO算によってのみ
形成される。
本発明の変形例の場合、数陶的な変換は、基底(bas
e )の変更を使用すると共に、ヨーロツ・ぐ特許波号
0175623に記載されているタイプの符号仕Jこよ
って遂行される。この場合、DCTの一般的なタイアゲ
ラムは、第4図に示されるものに制限されろう 第4図の装置は、放論的変換器20の上流を含T?と共
に、符号化ならびに基底変更の回路36を言む。乗算器
24に供給される夕tl 181はまた、符号化、基底
変更(base change )ならびにNTTによ
って得られる。乗′x−524の出力列は、逆のNTT
の全体には支配されていない。というのは、Y(z)の
概’Jll (reduction )が中間の変数と
して介入するからである。計算はこの段階でストップさ
れ。
e )の変更を使用すると共に、ヨーロツ・ぐ特許波号
0175623に記載されているタイプの符号仕Jこよ
って遂行される。この場合、DCTの一般的なタイアゲ
ラムは、第4図に示されるものに制限されろう 第4図の装置は、放論的変換器20の上流を含T?と共
に、符号化ならびに基底変更の回路36を言む。乗算器
24に供給される夕tl 181はまた、符号化、基底
変更(base change )ならびにNTTによ
って得られる。乗′x−524の出力列は、逆のNTT
の全体には支配されていない。というのは、Y(z)の
概’Jll (reduction )が中間の変数と
して介入するからである。計算はこの段階でストップさ
れ。
これがNTT の変換器38を単純化する。得られる
結果は、シフトに支配されると共に、列(xk)を送出
する回路40で初めの基lマにもどされる。
結果は、シフトに支配されると共に、列(xk)を送出
する回路40で初めの基lマにもどされる。
弗4図の44 JfC要素20,24.38はそれで、
第3図で連結するラインで示される回路によって形成さ
れ得、これは通常、破線の構成要素によって完結される
。入力X、は、36で符号化のあと、上記の回路に供給
されると共に、符号化された[直Ny、は出力で得られ
る。この破線の部分は必要とされないと共に、それはデ
コーダ40に供給されるX、の値である。
第3図で連結するラインで示される回路によって形成さ
れ得、これは通常、破線の構成要素によって完結される
。入力X、は、36で符号化のあと、上記の回路に供給
されると共に、符号化された[直Ny、は出力で得られ
る。この破線の部分は必要とされないと共に、それはデ
コーダ40に供給されるX、の値である。
第3図に示される回路の全体(破線の部分を含む)は、
第1図の装置に使用可能な合@51oを形成し得る。
第1図の装置に使用可能な合@51oを形成し得る。
上述された合成器の4fllaは、ひとつのみが可能で
はない。合成器はと(に、超関数化された算法(dis
tributed arithme口C)を使用する回
路をもつことによって使用され得る。たとえば、シーシ
トニー プラス(C,5ydney Burrus )
による「超関数化算法によって記載されたテ′ジタルフ
ィルタ償遺」、回路ならびにシステムのIEEEトラン
ザクション、ケース24、劃12.1977年12月、
674−680ページ、ならびにシュニー チュー (
5huni Chu )などによる「超!A数化S法を
使用する素因数FTTアルゴリズム」、音響学、スピー
チならび;こ1言号処理のIIB トランザクション、
Vo1、 ASSF −30、番号2.1982年4月
、217−226ページに6己載されているものである
。
はない。合成器はと(に、超関数化された算法(dis
tributed arithme口C)を使用する回
路をもつことによって使用され得る。たとえば、シーシ
トニー プラス(C,5ydney Burrus )
による「超関数化算法によって記載されたテ′ジタルフ
ィルタ償遺」、回路ならびにシステムのIEEEトラン
ザクション、ケース24、劃12.1977年12月、
674−680ページ、ならびにシュニー チュー (
5huni Chu )などによる「超!A数化S法を
使用する素因数FTTアルゴリズム」、音響学、スピー
チならび;こ1言号処理のIIB トランザクション、
Vo1、 ASSF −30、番号2.1982年4月
、217−226ページに6己載されているものである
。
第1図は一般的なダイアグラムで1巡回合成手段に付0
11される!素を示している。これは通常のf4成であ
って、コサイン変換を提供する装置を形成する。 第2図はタイアクラムで、信号サンプルならびに、発生
されたあるいはストアされた列について、NTTからの
合成手段のFI成を示す。 第3図は、合成の完全な計算の前に、信号のサンプルの
DCTを得るために、NTT に介在する単純化を概
略的に示す。 第4図は第2図に類似するもので、NTTに介在するモ
ジュロ算法を単純化するために必快とされる「符号化」
ならびに「基底変更」のブロックを説明するA形列を示
す。 10:合成6(合成手段) 12 : ROM 14.16:バンク 20.26:変換器 22:メモリ 24:乗算器
11される!素を示している。これは通常のf4成であ
って、コサイン変換を提供する装置を形成する。 第2図はタイアクラムで、信号サンプルならびに、発生
されたあるいはストアされた列について、NTTからの
合成手段のFI成を示す。 第3図は、合成の完全な計算の前に、信号のサンプルの
DCTを得るために、NTT に介在する単純化を概
略的に示す。 第4図は第2図に類似するもので、NTTに介在するモ
ジュロ算法を単純化するために必快とされる「符号化」
ならびに「基底変更」のブロックを説明するA形列を示
す。 10:合成6(合成手段) 12 : ROM 14.16:バンク 20.26:変換器 22:メモリ 24:乗算器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)Nは2の累乗で、N個のディジット化された信号x
_0、・・・、x_i、・・・、x_N_−_1によつ
てあらわされる信号xの離散形コサイン変換X_k、す
なわち、X_k=Σ^N^=^1_i_=_0x_i・
cos〔(2π/4N)(2i+1)k〕(1)を決定
する装置であつて、該装置が、前記サンプルx_iとサ
ンプルのストアされた列w_i(N)との間の合成のた
めの合成手段を備えると共に、いくつかのバンクに互い
にグループ化される1組の同じ基本回路を備えて、該各
回路は2個の入力ならびに2個の出力を有し、これらの
1個は和を送出すると共に、他は前記2入力の差を送出
し、前記第1のバンクの前記基本回路は、その2入力で
前記合成生成のサンプルを受け入れ、この生成の指数は
互いにN/2によつて分離されている装置。 2)前記第1のバンクの前記基本回路が、前記の奇数値
(X_1、X_3、・・・)を直接的に供給すると共に
、前記次段のバンクの前記回路が、前記奇数値を結合す
ることにより、前記の減算出力で前記の連続する偶数値
(X_0、・・・X_8)を供給する前記特許請求の範
囲第1項に記載の装置。 3)Nは2の累乗で、N個のディジタルなサンプルx_
0、・・・、x_i、・・・x_N_−_1によつてあ
らわされる信号x_kの離散形コサイン変換X、すなわ
ち、X_k=Σ^N^−^1_i_=_0x_i・co
s〔(2π/4N)(2i+1)k〕を決定する装置で
あつて、該装置が、NTTを受けた前記サンプルx_i
と、すでにNTTを受けたサンプルのストアされた列w
_iとの間のモジュロM生成(Mは、αがMの正のn番
目の基数であるような整数である)を形成するための手
段を含むと共に、いくつかのバンクに互いにグループ化
された1組の同じ基本回路を備えて、それぞれが2個の
入力ならびに2個の出力を有し、これらの1個は和を送
出すると共に、他は前記2入力の差を送出し、前記第1
のバンクの前記基本回路は、その2入力で前記のモジュ
ロM生成のサンプルを受け入れ、この生成の指数は互い
にN/2によつて分離され、前記組の指数0ならびにN
/2の出力は、前記コサイン変換の前記2個の値x_0
ならびにx_N_/_2を直接的に送出する装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8601629 | 1986-02-06 | ||
FR8601629A FR2593948B1 (fr) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | Dispositif de transformee en cosinus d'un signal numerique echantillonne |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62235622A true JPS62235622A (ja) | 1987-10-15 |
Family
ID=9331864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62024926A Pending JPS62235622A (ja) | 1986-02-06 | 1987-02-06 | 離散型コサイン変換器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4797847A (ja) |
EP (1) | EP0237382B1 (ja) |
JP (1) | JPS62235622A (ja) |
DE (1) | DE3783056T2 (ja) |
FR (1) | FR2593948B1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5053985A (en) * | 1989-10-19 | 1991-10-01 | Zoran Corporation | Recycling dct/idct integrated circuit apparatus using a single multiplier/accumulator and a single random access memory |
US4974078A (en) * | 1989-11-13 | 1990-11-27 | Eastman Kodak Company | Digital compression method and system with improved coding efficiency |
US5349549A (en) * | 1991-09-30 | 1994-09-20 | Sony Corporation | Forward transform processing apparatus and inverse processing apparatus for modified discrete cosine transforms, and method of performing spectral and temporal analyses including simplified forward and inverse orthogonal transform processing |
US5339265A (en) * | 1992-08-31 | 1994-08-16 | University Of Maryland At College Park | Optimal unified architectures for the real-time computation of time-recursive discrete sinusoidal transforms |
US5523847A (en) * | 1992-10-09 | 1996-06-04 | International Business Machines Corporation | Digital image processor for color image compression |
KR950010740B1 (ko) * | 1992-12-30 | 1995-09-22 | 엘지전자주식회사 | 화상 시스템의 변환부호화(dct)방법과 장치 |
FR2702612B1 (fr) * | 1993-03-10 | 1995-06-09 | France Telecom | Procede et dispositif de filtrage d'un signal temporel numerique, et application a la correction d'echos dans un canal de transmission . |
US5408425A (en) * | 1993-05-25 | 1995-04-18 | The Aerospace Corporation | Split-radix discrete cosine transform |
US5719795A (en) * | 1995-07-26 | 1998-02-17 | Westvaco Corporation | Method to provide consistent estimated growth and yield values for loblolly pine plantations |
US6871208B1 (en) * | 1999-12-01 | 2005-03-22 | Macronix International Co., Ltd. | Parallel adder-based DCT/IDCT design using cyclic convolution |
EP3610382A4 (en) * | 2017-04-11 | 2021-03-24 | The Governing Council of the University of Toronto | HOMORPHIC PROCESSING UNIT (HPU) ALLOWING TO ACCELERATE SECURE CALCULATIONS IN ACCORDANCE WITH A HOMORPHIC ENCRYPTION |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4152772A (en) * | 1974-08-29 | 1979-05-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Apparatus for performing a discrete cosine transform of an input signal |
US3920974A (en) * | 1974-10-15 | 1975-11-18 | Us Navy | Discrete cosine transform signal processor |
US4196448A (en) * | 1978-05-15 | 1980-04-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | TV bandwidth reduction system using a hybrid discrete cosine DPCM |
US4385363A (en) * | 1978-12-15 | 1983-05-24 | Compression Labs, Inc. | Discrete cosine transformer |
US4449194A (en) * | 1981-09-25 | 1984-05-15 | Motorola Inc. | Multiple point, discrete cosine processor |
FR2561010B1 (fr) * | 1984-03-09 | 1986-09-12 | Cit Alcatel | Processeur de calcul d'une transformee discrete du cosinus |
-
1986
- 1986-02-06 FR FR8601629A patent/FR2593948B1/fr not_active Expired
-
1987
- 1987-02-04 US US07/010,702 patent/US4797847A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-02-06 JP JP62024926A patent/JPS62235622A/ja active Pending
- 1987-02-06 EP EP87400278A patent/EP0237382B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-06 DE DE8787400278T patent/DE3783056T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4797847A (en) | 1989-01-10 |
FR2593948A1 (fr) | 1987-08-07 |
FR2593948B1 (fr) | 1989-10-27 |
EP0237382A1 (fr) | 1987-09-16 |
DE3783056D1 (de) | 1993-01-28 |
DE3783056T2 (de) | 1993-04-15 |
EP0237382B1 (fr) | 1992-12-16 |
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