JP2001346213A

JP2001346213A - 離散コサイン変換装置及びその離散コサイン変換方法

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Publication number: JP2001346213A
Application number: JP2000166135A
Authority: JP
Inventors: Junji Tajime; 純二田治米
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-14
Also published as: US20010054051A1

Abstract

(57)【要約】【課題】処理の高速化及びその高速化に伴う装置規模
増加の抑止を図ることが可能な離散コサイン変換装置を
提供する。【解決手段】第１の演算モードでは入力選択部１１か
らのＮ個のＤＣＴ係数に対し、Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイ
ン部１２でＮ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換を行い、２モ
ード選択演算部１３でＮ点逆離散コサイン変換の部分演
算を行う。Ｎ点離散コサイン変換部分演算部１４はそれ
らの演算結果からＮ点逆離散コサイン変換の部分演算を
行う。第２のモードでは入力選択部１１からＮ／２ⁿ 個
のＤＣＴ係数に対し、Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイン部１２
でＮ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換を行い、２モード選択
演算部１３でＮ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換を行う。Ｎ
点逆離散コサイン変換部分演算部１４はそれらの演算結
果に対して係数の乗算もしくは供給された値を直接出力
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は離散コサイン変換装
置及びその離散コサイン変換方法に関し、特に画像信号
の圧縮等に用いられる離散コサイン変換装置において複
数種類の異なるブロックサイズの離散コサイン変換また
は逆離散コサイン変換を実現する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号は情報量が多いため、一般に、
所望の情報量に画像信号を圧縮して伝送あるいは記録を
行い、受信あるいは再生の際に元の情報量に伸張する処
理が行われる。

【０００３】一般に、画像信号は低周波成分が多く、高
周波成分が少ないため、画像信号を周波数領域の信号に
変換すれば、低周波数領域に信号が偏る。その結果、低
周波数領域で細かく量子化し、高周波数領域で粗く量子
化することで、変換前よりも少ない情報量で画像信号の
圧縮が可能となる。

【０００４】動画像信号圧縮符号化方式に用いられてい
る周波数変換のひとつに、直交変換である離散コサイン
変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅｃｏｓｉｎｅｔｒａｎｓｆ
ｏｒｍ：ＤＣＴ）がある。離散コサイン変換を用いた圧
縮符号化方式では、画像信号が縦８×横８の画素単位で
処理されることが多いため、８×８の２次元離散コサイ
ン変換装置及びその逆変換である逆離散コサイン変換装
置が多く開発されている。

【０００５】しかしながら、周波数領域において解像度
変換を行う場合や、異なるブロックサイズの離散コサイ
ン変換を用いて符号化する場合には、複数種類の異なる
ブロックサイズの離散コサイン変換及び逆離散コサイン
変換を行う装置が必要となる。

【０００６】以下では、そのような離散コサイン変換及
び逆離散コサイン変換に関する従来技術について説明す
る。まず、２次元離散コサイン変換あるいは２次元逆離
散コサイン変換は、２回の１次元離散コサイン変換ある
いは１次元逆離散コサイン変換に分解可能であることが
知られおり、１次元離散コサイン変換及び１次元逆離散
コサイン変換を実現する装置が重要となる。

【０００７】そこで、１次元離散コサイン変換及び１次
元逆離散コサイン変換について説明する。Ｎ個の入力ｘ
（０）〜ｘ（Ｎ−１）からＮ個の出力Ｘ（０）〜Ｘ（Ｎ
−１）を得るＮ点離散コサイン変換の変換式は、Ｘ（ｋ）＝√（２／Ｎ）・ｄ_k Σｘ（ｎ）ｃｏｓ［（２ｎ＋１）ｋπ／２Ｎ］（ｋ＝０，１，……，Ｎ−１）ｋ＝０ …… ｄ_k ＝１／√２ｋ≠０ …… ｄ_k ＝１ ……（１）という式で表される。ここで、Σはｎ＝０〜Ｎ−１の総
和である。また、（１）式の変換式で得られるＸ（０）
〜Ｘ（Ｎ−１）はＤＣＴ係数と呼ばれている。

【０００８】Ｎ＝８の場合、（１）式に対して行列式を
用いると、

【数１】 ……（２）という式で表される。但し、ｃ_n ＝ｃｏｓ（ｎπ／１
６）である。

【０００９】また、（２）式から、

【数２】 ……（３）

【数３】 ……（４）という式が導きだされる。

【００１０】さらに、Ｎ点１次元離散コサイン変換の逆
変換であるＮ点１次元逆離散コサイン変換の変換式は、ｘ（ｎ）＝√（２／Ｎ）・Σｄ_k Ｘ（ｋ）ｃｏｓ［（２ｎ＋１）ｋπ／２Ｎ］（ｎ＝０，１，……，Ｎ−１） ……（５）という式で表される。ここで、Σはｋ＝０〜Ｎ−１の総
和である。

【００１１】同様に、Ｎ＝８の場合、（５）式に対して
行列式を用いると、

【数４】 ……（６）という式で表される。

【００１２】また、（６）式から、

【数５】 ……（７）

【数６】 ……（８）という式が導きだされる。

【００１３】このような８点離散コサイン変換及び８点
逆離散コサイン変換を実現する従来方式の一例として
は、“Ａ１００ＭＨｚ２−ＤＤｉｓｃｒｅｔｅ
ＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍＣｏｒｅＰｒｏ
ｃｅｓｓｏｒ”（Ｓ．Ｕｒａｍｏｔｏｅｔａｌ．，
ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄ−Ｓｔａ
ｔｅＣｉｒｃｕｉｔｓ，ｖｏｌ２７，Ｎｏ．４，ｐ
ｐ．４９２−４９９，Ａｐｒ．１９９２）に記載された
離散コサイン変換装置がある。

【００１４】この方式では、（３）式、（４）式、
（７）式、（８）式の行列演算を構成する積和演算を装
置規模の大きな汎用の乗算器を用いる代わりに、メモリ
と加算器とを用いて積和演算を行う。また、この他に８
個の入力信号または８個のＤＣＴ係数をパラレル入力す
ることによって、さらに高速処理が可能な装置がある。

【００１５】そのような８点離散コサイン変換を実現す
る装置の一例を図２０に、８点逆離散コサイン変換を実
現する装置の一例を図２１にそれぞれ示す。図２０に示
す８点離散コサイン変換装置は８点離散コサイン変換を
行う場合に、入力端子Ｉ０〜Ｉ７に８個の入力信号ｘ
（０）〜ｘ（７）を与え、出力端子Ｏ０，Ｏ１にＤＣＴ
係数を２つずつ［Ｘ（０），Ｘ（１）］、［Ｘ（２），
Ｘ（３）］、［Ｘ（４），Ｘ（５）］、［Ｘ（６），Ｘ
（７）］の順に出力する装置である。

【００１６】尚、図２０において、８点離散コサイン変
換を実現する装置は加算器Ａ１２〜Ａ１５と、加減算器
Ｂ１２〜Ｂ１８と、乗算器Ｃ１〜Ｃ７と、減算器Ｄ６〜
Ｄ９と、セレクタｓ５８〜ｓ６４とから構成されてい
る。

【００１７】図２１に示す８点逆離散コサイン変換装置
は８点逆離散コサイン変換を行う場合に、入力端子Ｉ０
〜Ｉ７に８個のＤＣＴ係数Ｘ（０）〜Ｘ（７）を与え、
出力端子Ｏ０，Ｏ１に原信号を２つずつ［ｘ（０），ｘ
（７）］、［ｘ（１），ｘ（６）］、［ｘ（２），ｘ
（５）］、［ｘ（３），ｘ（４）］の順に出力する装置
である。

【００１８】尚、図２１において、８点逆離散コサイン
変換を実現する装置は加算器Ａ１６と、加減算器Ｂ０〜
Ｂ５と、乗算器Ｃ１〜Ｃ７と、減算器Ｄ１０と、セレク
タｓ６５〜ｓ７０とから構成されている。

【００１９】図２０に示す装置及び図２１に示す装置の
どちらの場合も、出力信号は２つずつしか得られないの
で、８個の全出力信号を得るまでに内部セレクタを４回
切替えて４回の演算が必要になる。

【００２０】次に、Ｎ＝４の場合、（１）式に対して行
列式を用いると、

【数７】 ……（９）という式で表される。

【００２１】同様に、Ｎ＝４場合、（５）式に対して行
列式を用いると、

【数８】 ……（１０）という式で表される。上記の（９）式及び（１０）式の
行列式は（３）式及び（７）式の行列式に等しい。

【００２２】Ｎが２のべき乗の場合、Ｎ点離散コサイン
変換及び逆離散コサイン変換は演算の簡単化のために、
Ｎ／２ⁿ 点離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換の
行列式を用いて計算されることが多く、この場合、Ｎ／
２ⁿ 点離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換は同一
の装置で演算可能である。ここで、ｎは２ⁿ ≦Ｎを満た
す正数である。

【００２３】次に、周波数領域において解像度変換を行
う場合について考える。周波数領域での解像度変換方式
としては、例えば８点離散コサイン変換によって求めた
ＤＣＴ係数Ｘ（０），・・・，Ｘ（３）に対して４点逆
離散コサイン変換を行う方式がある。

【００２４】この方式を用いる場合、ｘ（ｎ）＝［１／√（２）］Σｄ_k［１／√（２）］Ｘ（ｋ）・ｃｏｓ［（２ｎ＋１）ｋπ／８］（ｎ＝０，１，……，３） ……（１１）という式に示すように，８点離散コサイン変換のＤＣＴ
係数を４点離散コサイン変換のＤＣＴ係数のレンジにそ
ろえるために、ＤＣＴ係数Ｘ（ｋ）に対して１／√２倍
する必要がある。ここで、Σはｋ＝０〜３の総和であ
る。

【００２５】この場合、（１１）式に対して行列式を用
いると、

【数９】 ……（１２）という式で表される。（１２）式も（７）式の行列式に
等しく、同一の装置で演算可能である。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方式で
は、Ｎ点離散コサイン変換装置及び逆離散コサイン変換
装置に多少の変更を加えることで、Ｎ／２ⁿ 点離散コサ
イン変換及び逆離散コサイン変換を行うことが可能であ
るが、出力信号を得るまでの時間としてＮ点離散コサイ
ン変換及び逆離散コサイン変換と同じだけの時間が必要
になるという問題がある。

【００２７】例えば、図２０及び図２１に示す装置では
４点離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換の出力信
号を得る場合にも、８点離散コサイン変換及び逆離散コ
サイン変換と同様に、内部セレクタを４回切替えて４回
の演算が必要になる。

【００２８】あるいは、高速処理を実現するために、新
たに演算回路を追加して、演算器を並列動作させること
が考えられるが、この場合、装置規模が増大するという
問題が生じる。

【００２９】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、複数種類の異なるブロックサイズの離散コサイン
変換及び逆離散コサイン変換を実現する装置において、
処理の高速化及びその高速化に伴う装置規模増加の抑止
を図ることができる離散コサイン変換装置及びその離散
コサイン変換方法を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明による離散コサイ
ン変換装置は、Ｎ点（Ｎは正の整数）の離散コサイン変
換及び逆離散コサイン変換のいずれかを行う第１の演算
モードに加え、前記Ｎ点より小さなＷ点（Ｗは正の整
数、Ｎ＞Ｗ）の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変
換のいずれかを行う演算モードを１種類以上持つ離散コ
サイン変換装置であって、前記Ｎ点以外の離散コサイン
変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを行う演算モー
ドのうちの少なくとも一部において、装置を構成する演
算器の少なくとも一部が演算機能を切替える手段を備
え、前記装置を構成する演算器によって前記Ｗ点の離散
コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを並列
して行うようにしている。

【００３１】本発明による離散コサイン変換方法は、Ｎ
点（Ｎは正の整数）の離散コサイン変換及び逆離散コサ
イン変換のいずれかを行う第１の演算モードに加え、前
記Ｎ点より小さなＷ点（Ｗは正の整数、Ｎ＞Ｗ）の離散
コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを行う
演算モードを１種類以上持つ離散コサイン変換方法であ
って、前記Ｎ点以外の離散コサイン変換及び逆離散コサ
イン変換のいずれかを行う演算モードのうちの少なくと
も一部において演算機能を切替えることで前記Ｗ点の離
散コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを並
列して行うようにしている。

【００３２】すなわち、本発明の第１の離散コサイン変
換装置は、上述した問題点を解決するために、Ｎ点の離
散コサイン変換あるいは逆離散コサイン変換を行う第１
の演算モードに加え、Ｎより小さなＷ点の離散コサイン
変換あるいは逆離散コサイン変換を行う演算モードを１
種類あるいは複数種類持つ離散コサイン変換装置におい
て、Ｎ点以外の離散コサイン変換あるいは逆離散コサイ
ン変換を行う演算モードのうちの一部もしくは全部にお
いて装置を構成する演算器の一部または全部が演算機能
を切替える手段を有し、並列してＷ点の離散コサイン変
換あるいは逆離散コサイン変換を行うようにしている。

【００３３】また、本発明の第２の離散コサイン変換装
置は、Ｎより大きなＫ点の離散コサイン変換あるいは逆
離散コサイン変換の部分演算であるＮ点離散コサイン変
換あるいは逆離散コサイン変換及びＮ点以外の部分演算
を行う演算モードを１種類あるいは複数種類持つ離散コ
サイン変換装置において、Ｎ点以外の離散コサイン変換
あるいは逆離散コサイン変換を行う演算モードのうちの
一部もしくは全部において装置を構成する演算器の一部
または全部が演算機能を切替える手段を有し、並列して
Ｗ点の離散コサイン変換あるいは逆離散コサイン変換を
行うともに、同演算結果を記憶する記憶手段と、同演算
結果及び記憶手段の値を用いてＫ点の離散コサイン変換
あるいは逆離散コサイン変換の部分演算を行う演算手段
とを有し、Ｋ点の離散コサイン変換あるいは逆離散コサ
イン変換を行うようにしている。

【００３４】さらに、本発明の第３の離散コサイン変換
装置は、Ｎ点の離散コサイン変換あるいは逆離散コサイ
ン変換の演算モードと、Ｎより小さなＷ点の離散コサイ
ン変換あるいは逆離散コサイン変換の演算モードと、Ｎ
より大きなＫ点の離散コサイン変換あるいは逆離散コサ
イン変換の部分演算を行う演算モードとを１種類あるい
は複数種類有する離散コサイン変換装置を複数並列化し
た構成と、同演算結果を用いてＫ点の離散コサイン変換
あるいは逆離散コサイン変換の部分演算を行う演算手段
とを有し、Ｋ点の離散コサイン変換あるいは逆離散コサ
イン変換を行うようにしている。

【００３５】一方、本発明の第１の離散コサイン変換方
法は、Ｎ点の離散コサイン変換あるいは逆離散コサイン
変換を行う第１の演算モードに加え、Ｎより小さなＷ点
の離散コサイン変換あるいは逆離散コサイン変換を行う
演算モードを１種類あるいは複数種類持つ離散コサイン
変換方法において、Ｎ点以外の離散コサイン変換あるい
は逆離散コサイン変換を行う演算モードのうちの一部も
しくは全部において離散コサイン変換あるいは逆離散コ
サイン変換を行う演算の一部または全部において、演算
機能を切替え、並列してＷ点の離散コサイン変換あるい
は逆離散コサイン変換を行うようにしている。

【００３６】また、本発明の第２の離散コサイン変換方
法は、Ｎより大きなＫ点の離散コサイン変換あるいは逆
離散コサイン変換の部分演算であるＮ点離散コサイン変
換あるいは逆離散コサイン変換、及びＮ点以外の部分演
算を行う演算モードを１種類あるいは複数種類持つ離散
コサイン変換方法において、Ｎ点以外の離散コサイン変
換あるいは逆離散コサイン変換を行う演算モードのうち
の一部もしくは全部において離散コサイン変換あるいは
逆離散コサイン変換を行う演算の一部または全部におい
て、演算機能を切替え、並列してＷ点の離散コサイン変
換あるいは逆離散コサイン変換を行うとともに、同演算
結果を記憶し、同演算結果及び記憶した値を用いて、Ｋ
点の離散コサイン変換あるいは逆離散コサイン変換の部
分演算を行い、Ｋ点の離散コサイン変換あるいは逆離散
コサイン変換を行うようにしている。

【００３７】さらに、本発明の第３の離散コサイン変換
方法は、Ｎ点離散コサイン変換あるいは逆離散コサイン
変換の演算モードと、Ｎより小さなＷ点の離散コサイン
変換あるいは逆離散コサイン変換の演算モードと、Ｎよ
り大きなＫ点の離散コサイン変換あるいは逆離散コサイ
ン変換の部分演算を行う演算モードとを１種類あるいは
複数種類有する離散コサイン変換方法で複数並列に演算
を行い、同演算結果を用いてＫ点の離散コサイン変換あ
るいは逆離散コサイン変換の部分演算を行い、Ｋ点の離
散コサイン変換あるいは逆離散コサイン変換を行うよう
にしている。

【００３８】次に、本発明の作用について説明する。従
来の８点逆離散コサイン変換装置は上述したように、８
個のＤＣＴ係数Ｘ（０）〜Ｘ（７）を入力とし、原信号
を２つずつ［ｘ（０），ｘ（７）］、［ｘ（１），ｘ
（６）］、［ｘ（２），ｘ（５）］、［ｘ（３），ｘ
（４）］の順に出力する。その結果、８点逆離散コサイ
ン変換を行うには４回の演算が必要となる。

【００３９】ここで、８点逆離散コサイン変換装置では
バタフライ演算を最後に行うが、ｘ（０）〜ｘ（３）に
関する演算は４点逆離散コサイン変換部で、ｘ（４）〜
ｘ（７）に関する演算は８点逆離散コサイン変換部分演
算部でそれぞれ行われる。

【００４０】従来の８点逆離散コサイン変換装置で４点
逆離散コサイン変換を行う場合、４点逆離散コサイン変
換は８点逆離散コサイン変換の演算に含まれる。そこ
で、４点逆離散コサイン変換は４点逆離散コサイン変換
部の演算結果を直接出力すればよい。この場合、その出
力のタイミングは原信号を１つずつｘ（０），ｘ
（１），ｘ（２），ｘ（３）の順に出力する。その結
果、８点逆離散コサイン変換装置を用いて４点逆離散コ
サイン変換行う場合には、８点逆離散コサイン変換に等
しい演算回数が必要となる。

【００４１】次に、４点逆離散コサイン変換において
も、８点逆離散コサイン変換と同様に１回の演算で２つ
の原信号を出力させることを考える。最も簡単な実現方
法としては４点逆離散コサイン変換部を追加することで
ある。しかしながら、この場合、装置規模が増加してし
まう。

【００４２】そこで、本発明では８点逆離散コサイン変
換装置において、８点逆離散コサイン変換部分演算部
に、８点逆離散コサイン変換の部分演算（演算モード
１）と４点逆離散コサイン変換（演算モード２）との２
つの演算機能を持たせる。

【００４３】この２つの演算モードを用いた場合、第１
の演算モードにおいては８点逆離散コサイン変換を行
い、第２の演算モード２においては８点逆離散コサイン
変換部分演算部の演算機能を４点逆離散コサイン変換部
の機能に切替えることで、２並列の４点逆離散コサイン
変換を行う。

【００４４】上記のように、本発明では複数の演算機能
を切替えることで並列動作を実現し、半分の処理時間で
所望の出力を得ることが可能となる。また、４点逆離散
コサイン変換を４点逆離散コサイン変換部で行う場合に
は動作しない８点逆離散コサイン変換部分演算部の演算
器を共有するため、新たに４点逆離散コサイン変換部を
追加する場合に比べ、装置を簡易な構成で実現すること
が可能となる。

【００４５】よって、複数種類の異なるブロックサイズ
の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換が可能な装
置を実現し、小さなブロックサイズの処理に関しては演
算器を並列動作させることで、処理の高速化を実現する
こと及び装置構成の簡易化を実現することが可能とな
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態による逆離散コサイン変換装置の構成を示すブロ
ック図である。図１において、本発明の第１の実施の形
態による逆離散コサイン変換装置はＮ点逆離散コサイン
変換部１で構成されている。尚、本発明の第１の実施の
形態では装置構成として逆離散コサイン変換装置を用い
ているが、この逆離散コサイン変換装置に限らず、離散
コサイン変換装置や離散コサイン変換と逆離散コサイン
変換との２つの機能を備えた装置でもよい。以下、Ｎは
２のべき乗として説明する。

【００４７】Ｎ点逆離散コサイン変換部１は入力選択部
１１と、Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換部１２と、２モ
ード選択演算部１３と、Ｎ点逆離散コサイン変換部分演
算部１４とから構成されている。また、Ｎ点逆離散コサ
イン変換部１は２つの演算モードを備え、第１の演算モ
ードではＮ点逆離散コサイン変換を行い、第２の演算モ
ードではＮ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換を行う。

【００４８】まず、第１の演算モードではＮ個のＤＣＴ
係数が入力として入力選択部１１に供給される。入力選
択部１１においては供給されたＮ個のＤＣＴ係数の供給
先を決定し、Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイン部１２と２モー
ド選択演算部１３とに供給する。

【００４９】Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイン部１２において
は入力選択部１１から供給されたＤＣＴ係数に対してＮ
／２ⁿ 点逆離散コサイン変換を行い、Ｎ点逆離散コサイ
ン変換部分演算部１４にその演算結果を供給する。

【００５０】２モード選択演算部１３においては演算モ
ードが第１の演算モードの場合、演算器をＮ点逆離散コ
サイン変換の部分演算を行うように切替え、入力選択部
１１から供給されたＤＣＴ係数に対してＮ点逆離散コサ
イン変換の部分演算を行い、Ｎ点逆離散コサイン変換部
分演算部１４にその演算結果を供給する。

【００５１】Ｎ点逆離散コサイン変換部分演算部１４に
おいてはＮ／２ⁿ 点逆離散コサイン部１２から供給され
た演算結果と、２モード選択演算部１３から供給された
演算結果とからＮ点逆離散コサイン変換の部分演算を行
い、Ｎ点逆離散コサイン変換の演算結果として出力す
る。

【００５２】次に、第２のモードではＮ／２ⁿ 個のＤＣ
Ｔ係数が入力として入力選択部１１へ供給される。入力
選択部１１においては供給されたＮ／２ⁿ 個のＤＣＴ係
数の供給先を決定し、Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイン部１２
と２モード選択演算部１３とに供給する。

【００５３】Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイン部１２において
は入力選択部１１から供給されたＤＣＴ係数に対してＮ
／２ⁿ 点逆離散コサイン変換を行い、Ｎ点逆離散コサイ
ン変換部分演算部１４にその演算結果を供給する。

【００５４】２モード選択演算部１３においては演算モ
ードが第２の演算モードの場合、演算器をＮ／２ⁿ 点逆
離散コサイン変換を行うように切替え、入力選択部１１
から供給されたＤＣＴ係数に対してＮ／２ⁿ 点逆離散コ
サイン変換を行い、Ｎ点逆離散コサイン変換部分演算部
１４にその演算結果を供給する。

【００５５】Ｎ点逆離散コサイン変換部分演算部１４に
おいてはＮ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換１２から供給さ
れた演算結果及び２モード選択演算部１３から供給され
た演算結果に対して係数の乗算もしくは供給された値を
直接出力する。

【００５６】図２は本発明の第１の実施例による８点逆
離散コサイン変換装置の構成を示すブロック図である。
図２において、本発明の第１の実施例による８点逆離散
コサイン変換装置は入力選択部２１と、４点逆離散コサ
イン変換部２２と、２モード選択演算部２３と、８点逆
離散コサイン変換部分演算部２４とから構成されてい
る。

【００５７】入力選択部２１はセレクタｓ１〜ｓ１１か
ら構成され、４点逆離散コサイン変換部２２は加減算器
Ｂ０〜Ｂ２と、乗算器Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６とから構成さ
れ、２モード選択演算部２３は加減算器Ｂ３〜Ｂ５と、
乗算器Ｃ５と、２モード選択演算器Ｔ１〜Ｔ３と、セレ
クタｓ１２，ｓ１３とから構成され、８点逆離散コサイ
ン変換部分演算部２４は加算器Ａ０と、減算器Ｄ０と、
セレクタｓ１４，ｓ１５とから構成されている。

【００５８】本実施例は２つの演算モードを備え、第１
の演算モードで８点逆離散コサイン変換を、第２の演算
モードで４点逆離散コサイン変換をそれぞれ行う。ま
ず、第１の演算モードでは８個のＤＣＴ係数は入力端子
Ｉ０〜Ｉ７に入力として供給され、入力端子Ｉ０〜Ｉ７
はＤＣＴ係数を入力選択部２１に供給する。

【００５９】入力選択部２１においては供給された８個
のＤＣＴ係数に対して、入力端子Ｉ０〜Ｉ３のＤＣＴ係
数を４点逆離散コサイン変換部２２に、入力端子Ｉ２〜
Ｉ７のＤＣＴ係数を２モード選択演算部２３にそれぞれ
供給する。ここで、入力端子Ｉ２〜Ｉ７はセレクタｓ３
〜ｓ１１によって選択されて供給されるが、第１の演算
モードの場合には入力端子Ｉ４〜Ｉ７が選択される。

【００６０】４点逆離散コサイン変換部２２においては
入力選択部２１から供給されたＤＣＴ係数に対して
（７）式で用いられた行列式の演算を行い、８点逆離散
コサイン変換部分演算部２４に演算結果を供給する。

【００６１】２モード選択演算部２３においては演算モ
ードが第１の演算モードの場合、２モード選択演算器Ｔ
１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれの乗数をｃ７，ｃ３，ｃ１に
切替える。また、セレクタが第１演算モードの演算結果
を選択するように切替える。

【００６２】次に、２モード選択演算部２３は入力選択
部２１から供給されたＤＣＴ係数に対して（８）式で用
いられた行列式の演算を行い、８点逆離散コサイン変換
部分演算部２４にその演算結果を供給する。

【００６３】８点逆離散コサイン変換部分演算部２４に
おいては４点逆離散コサイン変換部２２から供給された
演算結果と、２モード選択演算部２３から供給された演
算結果とを用いてバタフライ演算を行い、８点逆離散コ
サイン変換の演算結果を出力端子Ｏ０，Ｏ１に出力す
る。ここで、バタフライ演算の結果に対して１／２にす
る必要があるが、本実施例ではその処理を省略してあ
る。

【００６４】第２の演算モードでは４個のＤＣＴ係数が
入力端子Ｉ０〜Ｉ３に入力として供給され、入力端子Ｉ
０〜Ｉ３はＤＣＴ係数を入力選択部２１に供給する。入
力選択部２１においては供給された４個のＤＣＴ係数に
対して、入力端子Ｉ０〜Ｉ３のＤＣＴ係数を４点逆離散
コサイン変換部２２へ、入力端子Ｉ２，Ｉ３のＤＣＴ係
数及び４点逆離散コサイン変換部２２から入力選択部２
１へ供給された演算結果を２モード選択演算部２３へ供
給する。

【００６５】４点逆離散コサイン変換部２２においては
第１演算モードと同様に、行列式の演算を行い、８点逆
離散コサイン変換部分演算部２４に演算結果を供給す
る。２モード選択演算部２３においては演算モードが第
２演算モードの場合、２モード選択演算器Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３のそれぞれの乗数をｃ６，ｃ４，ｃ２に切替える。
また、セレクタが第２演算モードの演算結果を選択する
ように切替える。

【００６６】この場合、２モード選択演算部２３は４点
逆離散コサイン変換部２２に等しい機能構成となり、
（７）式で用いられた行列式の演算を行い、８点逆離散
コサイン変換部分演算部２４にその演算結果を供給す
る。

【００６７】８点逆離散コサイン変換部分演算部２４に
おいては第２の演算モードの場合、４点逆離散コサイン
変換部２２及び２モード選択演算部２３からそれぞれ供
給された演算結果を４点逆離散コサイン変換の演算結果
として出力端子Ｏ０，Ｏ１に出力する。

【００６８】図３は図２の２モード選択演算器Ｔ１の構
成例を示すブロック図である。図３において、２モード
選択演算器Ｔ１は加算器Ａ１，Ａ２と、減算器Ｄ１と、
乗算器Ｍ０〜Ｍ４と、セレクタｓ１６とから構成されて
いる。

【００６９】２モード選択演算器Ｔ１はｃ６＝ｃｏｓ
（６π／１６）及びｃ７＝ｃｏｓ（７π／１６）を小数
点以下１２ビットで近似した場合である。この場合、ｃ
６及びｃ７は、ｃ６＝ｃｏｓ（６π／１６）＝０．０１１００００１１１１１＝１／４＋１／８＋１／１２８−１／４０９６ ……（１３）ｃ７＝ｃｏｓ（７π／１６）＝０．００１１０００１１１１１＝１／８＋１／１６＋１／１２８−１／４０９６ ……（１４）という式で表される。

【００７０】ここで、ｃ６とｃ７との演算の違いは加算
器Ａ１，Ａ２の入力が１／４か１／１６かである。そこ
で、２モード選択演算器Ｔ１の加算器Ａ１の入力に１／
４乗算器及び１／１６乗算器の演算結果を選択するセレ
クタを備え、このセレクタを切替えることによって入力
とｃ６との乗算、あるいは入力とｃ７との乗算の演算を
実現することができる。

【００７１】乗算器Ｍ０〜Ｍ４は１／２ⁿ （ｎは正数）
の乗算なので、右ビットシフトに相当する処理を行う。
図３に示した２モード選択演算器Ｔ１は固定乗算器Ｃ６
と比べるとセレクタが増える程度であるため、装置規模
は固定乗算器Ｃ６とあまり変わらない。

【００７２】図４は図２の２モード選択演算器Ｔ２の構
成例を示すブロック図であり、図５は図２の２モード選
択演算器Ｔ３の構成例を示すブロック図である。これら
図４及び図５において、２モード選択演算器Ｔ２は加算
器Ａ４〜Ａ６と、減算器Ｄ４と、乗算器Ｍ１０〜Ｍ１７
と、セレクタｓ１９〜ｓ２２とから構成され、２モード
選択演算器Ｔ３は加算器Ａ３と、減算器Ｄ２，Ｄ３と、
乗算器Ｍ５〜Ｍ９と、セレクタｓ１７，ｓ１８とから構
成されている。

【００７３】尚、上述した２モード選択演算器Ｔ１〜Ｔ
３の構成は一例であり、他にも様々な構成が考えられ
る。また、２モード選択演算器Ｔ１〜Ｔ３においても、
演算機能の組合わせとして様々なものが考えられる。

【００７４】図６は本発明の第２の実施の形態による逆
離散コサイン変換装置の構成を示すブロック図である。
図６において、本発明の第１の実施の形態による逆離散
コサイン変換装置では２つの演算モードを持つ２モード
選択演算部１３を備えており、演算モードに応じて演算
機能を切替えて演算を行っているのに対し、本発明の第
２の実施の形態による逆離散コサイン変換装置はＮ点逆
離散コサイン変換部３がＭ種類の演算モードを持つＭモ
ード選択演算部３１を備えている。

【００７５】図７は本発明の第２の実施例による８点逆
離散コサイン変換装置の構成を示すブロック図である。
図７において、本発明の第２の実施例による８点逆離散
コサイン変換装置は３つの演算モードを備え、第１の演
算モードでは８点逆離散コサイン変換を、第２の演算モ
ードでは４点逆離散コサイン変換を、第３の演算モード
では２点逆離散コサイン変換を行う点が図２に示す本発
明の第１の実施例による８点逆離散コサイン変換装置と
異なっている。

【００７６】本発明の第２の実施例による８点逆離散コ
サイン変換装置は加算器Ａ０，Ａ７と、加減算器Ｂ０〜
Ｂ５と、乗算器Ｃ２，Ｃ４〜Ｃ６と、減算器Ｄ０と、２
モード選択演算器Ｔ１〜Ｔ３と、セレクタｓ１〜ｓ１
３，ｓ２３，ｓ２４とから構成されている。

【００７７】以下、本発明の第１の実施例による８点逆
離散コサイン変換装置と動作の異なる第３の演算モード
についてのみ説明する。２点逆離散コサイン変換は２個
のＤＣＴ係数の加減算及びｃ４の乗算で実現することが
できる。

【００７８】第３の演算モードでは２モード選択演算器
Ｔ２の乗数をｃ４に切替える。２個のＤＣＴ係数は入力
端子Ｉ０，Ｉ１の入力として供給され、入力端子Ｉ０，
Ｉ１はＤＣＴ係数を加減算器Ｂ０と加算器Ａ７とに供給
する。

【００７９】加減算器Ｂ０においては入力された値の減
算を行い、乗算器Ｃ４に演算結果を供給する。加算器Ａ
７においては入力された値の加算を行い、２モード選択
演算器Ｔ２に演算結果を供給する。乗算器Ｃ４及び２モ
ード選択演算器Ｔ２は供給された演算結果にｃ４の乗算
を行い、２点逆離散コサイン変換の演算結果として出力
端子Ｏ０，Ｏ１に出力する。

【００８０】図８は本発明の第３の実施の形態による逆
離散コサイン変換装置の構成を示すブロック図である。
図８において、本発明の第２の実施の形態による逆離散
コサイン変換装置ではＮ点逆離散コサイン変換以外の演
算モードが選択された場合、Ｍモード選択演算器３１が
演算機能をＮ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換に切替えるこ
とで、Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換を２並列動作させ
ているのに対し、本発明の第３の実施の形態による逆離
散コサイン変換装置はＮ点逆離散コサイン変換部４がＬ
個のＭモード選択演算器［（１）〜（Ｌ）］４１−１〜
４１−Ｌを備えることで、Ｌ並列の動作を実現してい
る。

【００８１】図９は本発明の第３の実施例による８点逆
離散コサイン変換装置の構成を示すブロック図である。
図９において、本発明の第３の実施例による８点逆離散
コサイン変換装置は２つの演算モードを備え、第１の演
算モードでは８点逆離散コサイン変換を、第２の演算モ
ードでは２点逆離散コサイン変換を行う。また、本実施
例では第２の演算モードは３並列で動作する。

【００８２】本発明の第３の実施例による８点逆離散コ
サイン変換装置は加算器Ａ０，Ａ７と、加減算器Ｂ０〜
Ｂ６と、乗算器Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４〜Ｃ６と、減算器Ｄ０
と、２モード選択演算器Ｔ２，Ｔ４と、セレクタｓ１〜
ｓ３，ｓ５〜７，ｓ２５〜ｓ２８とから構成されてい
る。

【００８３】以下、図２における本発明の第１の実施例
と動作の異なる第２の演算モードについてのみ説明す
る。第２の演算モードでは２モード選択演算器Ｔ２，Ｔ
４の乗数をｃ４に切替える。

【００８４】４個のＤＣＴ係数は入力端子Ｉ０，Ｉ１，
Ｉ８，Ｉ９に入力として供給され、入力端子Ｉ０，Ｉ１
はＤＣＴ係数を加減算器Ｂ０と加算器Ａ７とに供給す
る。入力端子Ｉ８，Ｉ９はＤＣＴ係数を加減算器Ｂ６に
供給する。

【００８５】加減算器Ｂ０においては供給されたＤＣＴ
係数の減算を行い、乗算器Ｃ４に演算結果を供給する。
加算器Ａ７においては供給されたＤＣＴ係数の加算を行
い、２モード選択演算器Ｔ４に演算結果を供給する。

【００８６】加減算器Ｂ６においては供給されたＤＣＴ
係数の加算または減算を行い、２モード選択演算器Ｔ２
にその演算結果を供給する。乗算器Ｃ４と２モード選択
演算器Ｔ２と２モード選択演算器Ｔ４とは供給された演
算結果にｃ４の乗算を行い、２点逆離散コサイン変換の
演算結果として出力端子Ｏ０，Ｏ１，Ｏ２に出力する。

【００８７】図１０は図９の２モード選択演算器Ｔ４の
構成例を示すブロック図である。この図１０において、
２モード選択演算器Ｔ４は加算器Ａ８〜Ａ１０と、減算
器Ｄ５と、乗算器Ｍ１８〜Ｍ２２と、セレクタｓ２９〜
ｓ３１とから構成されており、その動作は上述した２モ
ード選択演算器Ｔ１〜Ｔ３と同じような動作を行う。

【００８８】図１１は本発明の第４の実施の形態による
逆離散コサイン変換装置の構成を示すブロック図であ
る。図１１において、本発明の第４の実施の形態による
逆離散コサイン変換装置は、本発明の第１〜第３の実施
の形態がＮ点逆離散コサイン変換に対してＮ点よりも小
さい逆離散コサイン変換を行っているのに対し、Ｎ点離
散コサイン変換部１がＭモード選択演算器として動作
し、Ｎ点よりも大きなＫ点の逆離散コサイン演算を実現
する。以下、ＫはＫ＞Ｎかつ２のべき乗として説明す
る。

【００８９】以下、Ｋ点逆離散コサイン変換を行う演算
モードについてのみ説明する。Ｋ点逆離散コサイン変換
を行うＫ点逆離散コサイン変換部７はＮ点逆離散コサイ
ン変換部１と、記憶部５と、Ｋ点逆離散コサイン変換部
分演算部６とから構成されている。

【００９０】Ｎ点逆離散コサイン変換部１においては演
算モードがＫ点逆離散コサイン変換であれば、まず演算
機能をＮ点逆離散コサイン変換に切替え、Ｎ点逆離散コ
サイン変換を行い、その演算結果を記憶部５に供給す
る。

【００９１】次に、Ｎ点逆離散コサイン変換部１は演算
機能をＫ点逆離散コサイン変換部分演算に切替え、Ｋ点
逆離散コサイン変換部分演算を行い、その演算結果をＫ
点逆離散コサイン変換部分演算部６に供給する。

【００９２】Ｋ点逆離散コサイン変換部分演算部６にお
いてはＮ点逆離散コサイン変換部１及び記憶部５から供
給される演算結果を用いてＫ点逆離散コサイン変換の部
分演算を行い、Ｋ点逆離散コサイン変換の演算結果とし
て出力する。

【００９３】本実施の形態ではＮよりも大きなＫ点の逆
離散コサイン変換をＮ点逆離散コサイン変換部１と記憶
部５とＫ点逆離散コサイン変換部分演算部６とから構成
しているため、Ｋ点逆離散コサイン変換を第１の実施の
形態で実現した場合に比べ、Ｎ点逆離散コサイン変換部
１の構成が複雑にならなくてすむ。但し、演算の遅延は
増加する。

【００９４】図１２は本発明の第４の実施例による４点
逆離散コサイン変換装置の構成を示すブロック図であ
る。図１２において、本発明の第４の実施例による４点
逆離散コサイン変換装置は３つの演算モードを備え、第
１の演算モードで４点逆離散コサイン変換を、第２の演
算モードで２点逆離散コサイン変換を、第３の演算モー
ドで８点逆離散コサイン変換をそれぞれ行う。

【００９５】本発明の第４の実施例による４点逆離散コ
サイン変換装置は４点逆離散コサイン変換部５０と、レ
ジスタ５１と、８点逆離散コサイン変換部分演算部５２
とから構成されている。

【００９６】４点逆離散コサイン変換部５０は加減算器
Ｂ０〜Ｂ２と、乗算器Ｃ５と、２モード選択演算器Ｔ１
〜Ｔ３と、セレクタｓ３２〜ｓ４２とから構成され、８
点逆離散コサイン変換部分演算部５２は加算器Ａ０と、
加減算器Ｂ７と、減算器Ｄ０と、セレクタｓ４３とから
構成されている。

【００９７】本実施例において、第１及び第２の演算モ
ードでは本発明の第１の実施の形態と同様の動作をする
ことで、４点逆離散コサイン変換と２点逆離散コサイン
変換とを実現する。

【００９８】第３の演算モードではまず（７）式におけ
る行列式の演算を行うために、２モード選択演算器Ｔ
１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれの乗数をｃ４，ｃ２，ｃ６に
切替え、４点逆離散コサイン変換部５０は４点逆離散コ
サイン変換を行い、その演算結果をレジスタ５１に供給
する。

【００９９】次に、４点逆離散コサイン変換終了後、２
モード選択演算器Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれの乗数を
ｃ３，ｃ１，ｃ７に切替え、４点逆離散コサイン変換部
５０は（８）式における行列式の演算を行い、演算結果
を８点逆離散コサイン変換部分演算部５２に供給する。

【０１００】８点逆離散コサイン変換部分演算部５２に
おいてはレジスタ５１から供給された演算結果と、４点
逆離散コサイン変換部５０から供給された演算結果とを
用いてバタフライ演算を行い、８点逆離散コサイン変換
の演算結果として出力端子Ｏ１，Ｏ２に出力する。

【０１０１】図１３は本発明の第５の実施の形態による
逆離散コサイン変換装置の構成を示すブロック図であ
る。図１３において、本発明の第５の実施の形態による
逆離散コサイン変換装置は、本発明の第４の実施の形態
ではＮ点よりも大きなＫ点の逆離散コサイン変換を行う
ために、時分割にＮ点逆離散コサイン変換部１の演算モ
ードを切替えているのに対し、Ｎ点離散コサイン変換部
１を複数並べた構成でＫ点逆離散コサイン変換を実現し
ている。

【０１０２】以下、Ｋ点の逆離散コサイン変換を行う演
算モードについてのみ説明する。Ｋ点の逆離散コサイン
変換を行うＫ点逆離散コサイン変換部６０はＪ個のＮ点
逆離散コサイン変換部［（１）〜（Ｊ）］６１−１〜６
１−Ｊと、Ｋ点逆離散コサイン変換部分演算部６２とか
ら構成されている。

【０１０３】Ｎ点逆離散コサイン変換部６１−１〜６１
−Ｊにおいては演算モードがＫ点の逆離散コサイン変換
の場合、演算機能をＫ点逆離散コサイン変換部分演算に
切替え、Ｋ点逆離散コサイン変換部分演算を行い、演算
結果をＫ点逆離散コサイン変換部分演算部６２に供給す
る。

【０１０４】Ｋ点逆離散コサイン変換部分演算部６２に
おいては、Ｎ点逆離散コサイン変換部６１−１〜６１−
Ｊから供給される演算結果を用いて、Ｋ点逆離散コサイ
ン変換の部分演算を行い、Ｋ点の逆離散コサイン変換の
演算結果として出力する。

【０１０５】本実施の形態ではＮ点逆離散コサイン変換
部１を複数並べた構成であるため、Ｎ点逆離散コサイン
変換の処理を高速に行うことができる。また、複数のＮ
点逆離散コサイン変換部６１−１〜６１−Ｊの演算器を
用いてＫ点逆離散コサイン変換部６０を構成しているた
め、Ｋ点逆離散コサイン変換部分演算に必要な演算器の
増加を抑えることができる。

【０１０６】図１４は本発明の第５の実施例による逆離
散コサイン変換装置の構成を示すブロック図である。図
１４において、本発明の第５の実施例による逆離散コサ
イン変換装置の８点逆離散コサイン変換を行う８点逆離
散コサイン変換部７０は４点逆離散コサイン変換部
（１）７１と、４点逆離散コサイン変換部（２）７２
と、８点逆離散コサイン変換部分演算部７３とから構成
されている。

【０１０７】４点逆離散コサイン変換部（１）７１は加
減算器Ｂ０〜Ｂ２と、乗算器Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６と、セレ
クタｓ４４，ｓ４５とから構成され、４点逆離散コサイ
ン変換部（２）７２は加減算器Ｂ８〜Ｂ１１と、乗算器
Ｃ５と、２モード選択演算器Ｔ４〜Ｔ６と、セレクタｓ
４６〜ｓ５５とから構成され、８点逆離散コサイン変換
部分演算部７３は加算器Ａ０と、減算器Ｄ０と、セレク
タｓ５６，ｓ５７とから構成されている。

【０１０８】本実施例は３つの演算モードを備え、第１
の演算モードで４点逆離散コサイン変換を、第２の演算
モードで２点逆離散コサイン変換を、第３の演算モード
で８点逆離散コサイン変換をそれぞれ行う。第１及び第
２の演算モードでは本発明の第１の実施の形態と同様の
動作を並列に実行することで、４点逆離散コサイン変換
あるいは２点逆離散コサイン変換を実現する。但し、図
１４においては第２の演算モードを省略している。

【０１０９】以下、第３の演算モードについて説明す
る。４点逆離散コサイン変換部７１においては４点逆離
散コサイン変換を行い、その演算結果を８点逆離散コサ
イン変換部分演算部７３に供給する。

【０１１０】４点逆離散コサイン変換部７２においては
２モード選択演算器Ｔ４，Ｔ６，Ｔ７のそれぞれの乗数
をｃ７，ｃ３，ｃ１に切替え、（８）式における行列式
の演算を行い、その演算結果を８点逆離散コサイン変換
部分演算部７３に供給する。

【０１１１】８点逆離散コサイン変換部分演算部７３に
おいては４点逆離散コサイン変換部７１から供給された
演算結果と、４点逆離散コサイン変換部７２から供給さ
れた演算結果とを用いてバタフライ演算を行い、８点逆
離散コサイン変換の演算結果として出力端子Ｏ１，Ｏ２
に出力する。

【０１１２】図１５〜図１９は本発明の効果を説明する
ための図である。図１５に示す８点逆離散コサイン変換
装置８０は、上述したように、８個のＤＣＴ係数Ｘ
（０）〜Ｘ（７）を入力とし、原信号を２つずつ［ｘ
（０），ｘ（７）］、［ｘ（１），ｘ（６）］、［ｘ
（２），ｘ（５）］、［ｘ（３），ｘ（４）］の順に出
力する。その結果、８点逆離散コサイン変換を行うには
４回の演算が必要となる。図１９（ａ）に原信号の出力
タイミングを示す。

【０１１３】ここで、図１５の８点逆離散コサイン変換
装置８０ではバタフライ演算部８３によってバタフライ
演算を最後に行っているが、ｘ（０）〜ｘ（３）に関す
る演算は４点逆離散コサイン変換部８１で、ｘ（４）〜
ｘ（７）に関する演算は８点逆離散コサイン変換部分演
算部８２で演算されるため、図では演算部ごとの出力と
して示してある。

【０１１４】図１５の８点逆離散コサイン変換装置８０
で４点逆離散コサイン変換を行うことを考える。ここ
で、４点逆離散コサイン変換は８点逆離散コサイン変換
の演算に含まれる。そこで、４点逆離散コサイン変換は
４点逆離散コサイン変換部８１の演算結果を直接出力す
ればよい。この場合、出力のタイミングは図１９（ｂ）
に示すように、原信号を１つずつｘ（０），ｘ（１），
ｘ（２），ｘ（３）の順に出力する。その結果、８点逆
離散コサイン変換装置８０を用いて４点逆離散コサイン
変換を行う場合には、８点逆離散コサイン変換に等しい
演算回数が必要となる。

【０１１５】次に、４点逆離散コサイン変換において
も、８点逆離散コサイン変換と同様に１回の演算で２つ
の原信号を出力させることを考える。最も簡単な実現方
法としては図１６に示すように４点逆離散コサイン変換
部８４を追加することである。しかしながら、この場
合、装置規模が増加してしまう。

【０１１６】そこで、本発明では８点逆離散コサイン変
換装置８０において、８点逆離散コサイン変換部分演算
部８２に８点逆離散コサイン変換の部分演算（演算モー
ド１）と４点逆離散コサイン変換（演算モード２）との
２つの演算機能を持たせている。

【０１１７】図１７及び図１８に２つの演算モードを用
いた場合の機能構成を示す。演算モード１においては、
図１７に示すように、図１５と同様の８点逆離散コサイ
ン変換を行う。

【０１１８】演算モード２においては、図１８に示すよ
うに、８点逆離散コサイン変換部分演算部８２の演算機
能を、４点逆離散コサイン変換部８１の機能に切替える
ことで、２並列の４点逆離散コサイン変換を行う。演算
モード２における出力のタイミングを図１９（ｃ）に示
す。

【０１１９】上記のように、本発明では複数の演算機能
を切替えることで並列動作を実現し、半分の処理時間で
所望の出力を得ることができる。また、４点逆離散コサ
イン変換を４点逆離散コサイン変換部８１で行う場合に
は動作しない８点逆離散コサイン変換部分演算部８２の
演算器を共有するため、新たに４点逆離散コサイン変換
部８４を追加する場合に比べ、装置を簡易な構成で実現
することができる。

【０１２０】よって、複数種類の異なるブロックサイズ
の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換が可能な装
置を実現することができ、小さなブロックサイズの処理
に関しては演算器を並列動作させることで、処理の高速
化と装置構成の簡易化とを図ることができる。

【０１２１】このように、演算器に複数の演算機能を持
たせ、Ｎ／２ⁿ 点離散コサイン変換の並列動作を可能と
することによって、ブロックサイズがＮ／２ⁿ 点の離散
コサイン変換では従来の離散コサイン変換装置以上に高
速演算を実現することができる。

【０１２２】また、複数の演算機能において、演算器の
共通化を行っているため、演算器の機能追加における装
置規模の増加を抑えることができ、処理の高速化と装置
構成の簡易化とを図ることができる。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｎ
点の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれ
かを行う第１の演算モードに加え、Ｎより小さなＷ点の
離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを
行う演算モードを１種類以上持つ離散コサイン変換装置
において、Ｎ点以外の離散コサイン変換及び逆離散コサ
イン変換のいずれかを行う演算モードのうちの少なくと
も一部において演算機能を切替えることで、Ｗ点の離散
コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを並列
して行うことによって、複数種類の異なるブロックサイ
ズの離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換を実現す
る装置において、処理の高速化及びその高速化に伴う装
置規模増加の抑止を図ることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による逆離散コサイ
ン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例による８点逆離散コサイ
ン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図３】図２の２モード選択演算器Ｔ１の構成例を示す
ブロック図である。

【図４】図２の２モード選択演算器Ｔ２の構成例を示す
ブロック図である。

【図５】図２の２モード選択演算器Ｔ３の構成例を示す
ブロック図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態による逆離散コサイ
ン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の第２の実施例による８点逆離散コサイ
ン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態による逆離散コサイ
ン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の第３の実施例による８点逆離散コサイ
ン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】図９の２モード選択演算器Ｔ４の構成例を示
すブロック図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態による逆離散コサ
イン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第４の実施例による４点逆離散コサ
イン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】本発明の第５の実施の形態による逆離散コサ
イン変換装置の構成を示すブロック図である。

【図１４】本発明の第５の実施例による逆離散コサイン
変換装置の構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明の効果を説明するための図である。

【図１６】本発明の効果を説明するための図である。

【図１７】本発明の効果を説明するための図である。

【図１８】本発明の効果を説明するための図である。

【図１９】（ａ）〜（ｃ）は本発明の効果を説明するた
めの図である。

【図２０】従来例の８点離散コサイン変換装置の構成を
示すブロック図である。

【図２１】従来例の８点逆離散コサイン変換装置の構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１，３，４Ｎ点逆離散コサイン変換部５記憶部６，６２Ｋ点逆離散コサイン変換部分演算部７，６０Ｋ点逆離散コサイン変換部１１，２１入力選択部１２Ｎ／２ⁿ 点逆離散コサイン変換部１３，２３２モード選択演算部１４Ｎ点逆離散コサイン変換部分演算部２１入力選択部２２，５０，８１，８４４点逆離散コサイン変換部２４，５２，７３，８２８点逆離散コサイン変換部分
演算部３１Ｍモード選択演算部４１−１〜４１−ＬＭモード選択演算器［（１）〜
（Ｌ）］５１レジスタ６１−１〜６１−ＪＮ点逆離散コサイン変換部
［（１）〜（Ｊ）］７０８点逆離散コサイン変換部７１４点逆離散コサイン変換部（１）７２４点逆離散コサイン変換部（２）８０８点逆離散コサイン変換装置８３バタフライ演算部Ａ０〜Ａ１０加算器Ｂ０〜Ｂ１１加減算器Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４〜Ｃ６乗算器Ｄ０〜Ｄ５減算器Ｉ０〜Ｉ１１入力端子Ｏ０〜Ｏ２出力端子Ｍ０〜Ｍ２３１／２のべき乗乗算器Ｔ０〜Ｔ６２モード選択演算器ｓ１〜ｓ５７セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ点（Ｎは正の整数）の離散コサイン変
換及び逆離散コサイン変換のいずれかを行う第１の演算
モードに加え、前記Ｎ点より小さなＷ点（Ｗは正の整
数、Ｎ＞Ｗ）の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変
換のいずれかを行う演算モードを１種類以上持つ離散コ
サイン変換装置であって、前記Ｎ点以外の離散コサイン
変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを行う演算モー
ドのうちの少なくとも一部において、装置を構成する演
算器の少なくとも一部が演算機能を切替える手段を有
し、前記装置を構成する演算器によって前記Ｗ点の離散
コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを並列
して行うようにしたことを特徴とする離散コサイン変換
装置。
【請求項２】前記Ｎ点は２のべき乗であり、かつ前記
Ｗ点はＮ／２ⁿ （ｎは２ⁿ ≦Ｎを満たす正の整数）であ
ることを特徴とする請求項１記載の離散コサイン変換装
置。
【請求項３】請求項１記載の構成において、前記Ｎ点
より大きなＫ点（Ｋは正の整数、Ｎ＜Ｋ）の離散コサイ
ン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかの部分演算で
あるＮ点離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換のい
ずれかと前記Ｎ点以外の部分演算を行う演算モードとを
１種類以上持つ構成とし、それらの演算結果を記憶する
記憶手段と、それらの演算結果と前記記憶手段の記憶値
とを用いて前記Ｋ点の離散コサイン変換及び逆離散コサ
イン変換のいずれかの部分演算を行う演算手段とを含む
ことを特徴とする離散コサイン変換装置。
【請求項４】前記Ｎ点及び前記Ｋ点は２のべき乗であ
ることを特徴とする請求項３記載の離散コサイン変換装
置。
【請求項５】請求項１記載の構成において、前記Ｎ点
の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれか
の演算モードと、前記Ｎより小さなＷ点の離散コサイン
変換及び逆離散コサイン変換のいずれかの演算モード
と、前記Ｎより大きなＫ点の離散コサイン変換及び逆離
散コサイン変換のいずれかの部分演算を行う演算モード
とを１種類以上持つ装置を複数並列化した構成とし、そ
れらの演算結果を用いて前記Ｋ点の離散コサイン変換及
び逆離散コサイン変換のいずれかの部分演算を行う演算
手段を含むことを特徴とする離散コサイン変換装置。
【請求項６】前記Ｎ点及び前記Ｋ点は２のべき乗であ
り、かつ前記Ｗ点はＮ／２ⁿ （ｎは２ⁿ ≦Ｎを満たす正
の整数）であることを特徴とする請求項５記載の離散コ
サイン変換装置。
【請求項７】Ｎ点（Ｎは正の整数）の離散コサイン変
換及び逆離散コサイン変換のいずれかを行う第１の演算
モードに加え、前記Ｎ点より小さなＷ点（Ｗは正の整
数、Ｎ＞Ｗ）の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変
換のいずれかを行う演算モードを１種類以上持つ離散コ
サイン変換方法であって、前記Ｎ点以外の離散コサイン
変換及び逆離散コサイン変換のいずれかを行う演算モー
ドのうちの少なくとも一部において演算機能を切替える
ことで前記Ｗ点の離散コサイン変換及び逆離散コサイン
変換のいずれかを並列して行うようにしたことを特徴と
する離散コサイン変換方法。
【請求項８】前記Ｎ点は２のべき乗であり、かつ前記
Ｗ点はＮ／２ⁿ （ｎは２ⁿ ≦Ｎを満たす正の整数）であ
ることを特徴とする請求項７記載の離散コサイン変換方
法。
【請求項９】請求項７記載の方法において、前記Ｎ点
より大きなＫ点（Ｋは正の整数、Ｎ＜Ｋ）の離散コサイ
ン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかの部分演算で
あるＮ点離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換のい
ずれかと前記Ｎ点以外の部分演算とを行う演算モードを
１種類以上持つ方法で演算を行い、それらの演算結果を
記憶し、それらの演算結果と記憶した値とを用いて前記
Ｋ点の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいず
れかの部分演算を行うことで前記Ｋ点離散コサイン変換
及び逆離散コサイン変換のいずれかを行うようにしたこ
とを特徴とする離散コサイン変換方法。
【請求項１０】前記Ｎ点及び前記Ｋ点は２のべき乗で
あることを特徴とする請求項９記載の離散コサイン変換
方法。
【請求項１１】請求項７記載の方法において、前記Ｎ
点の離散コサイン変換及び逆離散コサイン変換のいずれ
かの演算モードと、前記Ｎ点より小さなＷ点の離散コサ
イン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかの演算モー
ドと、前記Ｎ点より大きなＫ点の離散コサイン変換及び
逆離散コサイン変換のいずれかの部分演算を行う演算モ
ードとを１種類以上持つ方法で複数並列に演算を行うよ
うにし、それらの演算結果を用いて前記Ｋ点の離散コサ
イン変換及び逆離散コサイン変換のいずれかの部分演算
を行うことで前記Ｋ点の離散コサイン変換及び逆離散コ
サイン変換のいずれかを行うようにしたことを特徴とす
る離散コサイン変換方法。
【請求項１２】前記Ｎ点及び前記Ｋ点は２のべき乗で
あり、かつ前記Ｗ点はＮ／２ⁿ （ｎは２ⁿ ≦Ｎを満たす
正の整数）であることを特徴とする請求項１１記載の離
散コサイン変換方法。