JP2009258786A - Moving image encoding device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、8×8の整数近似離散コサイン変換、4×4の整数近似離散コサイン変換、8×8の整数近似離散コサイン逆変換又は4×4の整数近似離散コサイン逆変換の1次元演算を行う動画像符号化装置に関するものである。 The present invention performs one-dimensional operation of 8 × 8 integer approximate discrete cosine transform, 4 × 4 integer approximate discrete cosine transform, 8 × 8 integer approximate discrete cosine inverse transform, or 4 × 4 integer approximate discrete cosine inverse transform. The present invention relates to a moving image encoding apparatus.
動画圧縮規格であるH.264方式で動画像の符号化を行う際には、4×4の整数近似離散コサイン変換又は8×8の整数近似離散コサイン変換を実施する必要がある。
一方、局部復号画像を生成する際には、4×4の整数近似離散コサイン逆変換又は8×8の整数近似離散コサイン逆変換を実施する必要がある。
例えば、以下の特許文献1には、回路規模の削減を図るために、4×4アダマール変換回路と、4×4整数近似離散コサイン変換回路と、8×8整数近似コサイン変換回路とを共有化している技術が開示されている。
ただし、以下の特許文献1には、整数近似離散コサイン逆変換回路を共有化する技術については開示されていない。
H. is a video compression standard. When encoding a moving image using the H.264 system, it is necessary to perform 4 × 4 integer approximate discrete cosine transform or 8 × 8 integer approximate discrete cosine transform.
On the other hand, when generating a locally decoded image, it is necessary to perform 4 × 4 integer approximate discrete cosine inverse transform or 8 × 8 integer approximate discrete cosine inverse transform.
For example,
However,
従来の動画像符号化装置は以上のように構成されているので、H.264方式で動画像の符号化を行う際には、4×4の整数近似離散コサイン変換又は8×8の整数近似離散コサイン変換を実施する必要があり、局部復号画像を生成する際には、4×4の整数近似離散コサイン逆変換又は8×8の整数近似離散コサイン逆変換を実施する必要がある。しかし、これらの変換を実現するには、4種類の変換回路を実装する必要があり、回路規模の増大と消費電力の増大を招くなどの課題があった。 Since the conventional video encoding apparatus is configured as described above, When encoding a moving image in the H.264 format, it is necessary to perform 4 × 4 integer approximate discrete cosine transform or 8 × 8 integer approximate discrete cosine transform, and when generating a locally decoded image, It is necessary to perform 4 × 4 integer approximate discrete cosine inverse transform or 8 × 8 integer approximate discrete cosine inverse transform. However, in order to realize these conversions, it is necessary to mount four types of conversion circuits, and there are problems such as an increase in circuit scale and an increase in power consumption.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、変換回路の共有化を図り、回路規模の削減と消費電力の低減を図ることができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a moving picture encoding apparatus capable of sharing a conversion circuit and reducing the circuit scale and power consumption. And
この発明に係る動画像符号化装置は、1次元演算手段が所定の演算を実施する複数の演算ユニットから構成されており、複数の演算ユニットに与えられる信号が切替制御手段の制御の下で切り替えられて、8×8の整数近似離散コサイン変換、4×4の整数近似離散コサイン変換、8×8の整数近似離散コサイン逆変換又は4×4の整数近似離散コサイン逆変換の1次元演算を行うようにしたものである。 The moving picture coding apparatus according to the present invention includes a plurality of arithmetic units in which a one-dimensional arithmetic unit performs a predetermined arithmetic operation, and signals given to the plural arithmetic units are switched under the control of the switching control unit. Then, one-dimensional operation of 8 × 8 integer approximate discrete cosine transform, 4 × 4 integer approximate discrete cosine transform, 8 × 8 integer approximate discrete cosine inverse transform, or 4 × 4 integer approximate discrete cosine inverse transform is performed. It is what I did.
この発明によれば、1次元演算手段が所定の演算を実施する複数の演算ユニットから構成されており、複数の演算ユニットに与えられる信号が切替制御手段の制御の下で切り替えられて、8×8の整数近似離散コサイン変換、4×4の整数近似離散コサイン変換、8×8の整数近似離散コサイン逆変換又は4×4の整数近似離散コサイン逆変換の1次元演算を行うように構成したので、変換回路の共有化が図られ、回路規模の削減と消費電力の低減を図ることができる効果がある。 According to this invention, the one-dimensional calculation means is composed of a plurality of calculation units that perform a predetermined calculation, and signals given to the plurality of calculation units are switched under the control of the switching control means, and 8 × Since it is configured to perform one-dimensional operation of 8 integer approximate discrete cosine transform, 4 × 4 integer approximate discrete cosine transform, 8 × 8 integer approximate discrete cosine transform, or 4 × 4 integer approximate discrete cosine transform. Thus, the conversion circuit can be shared, and the circuit scale and power consumption can be reduced.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による動画像符号化装置を示す構成図であり、図において、信号選択部1はDCT/IDCT部3における1次元演算処理の対象信号として、動画像の画素信号又は演算結果格納部4に格納されている信号(DCT/IDCT部3の1次元演算結果が転置されている信号)を選択する処理を実施する。なお、信号選択部1は信号選択手段を構成している。
切替制御部2は8×8の整数近似離散コサイン変換、4×4の整数近似離散コサイン変換、8×8の整数近似離散コサイン逆変換又は4×4の整数近似離散コサイン逆変換の切り替えを制御する処理を実施する。なお、切替制御部2は切替制御手段を構成している。
FIG. 1 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to
The
DCT/IDCT部3は所定の演算を実施する複数の演算ユニットから構成されており、複数の演算ユニットに与えられる信号が切替制御部2の制御の下で切り替えられて、8×8の整数近似離散コサイン変換、4×4の整数近似離散コサイン変換、8×8の整数近似離散コサイン逆変換又は4×4の整数近似離散コサイン逆変換の1次元演算を行う。なお、DCT/IDCT部3は1次元演算手段を構成している。
演算結果格納部4はDCT/IDCT部3の1次元演算結果を転置して格納するメモリである。なお、演算結果格納部4は演算結果格納手段を構成している。
The DCT /
The calculation
図2は図1のDCT/IDCT部3の内部を示す構成図である。
DCT/IDCT部3は、セレクタ11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16b及び演算ユニット21,22−1,22−2,23,24,25,26から構成されている。
図3は図2のセレクタ11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16bの詳細を示す回路図であり、図において、セレクタ11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16bは入力ピンin0,in1,in2,In3を備えており、切替制御部2が8×8の整数近似離散コサイン変換の実施を指示している場合には、入力ピンin0から入力される信号を選択して出力ピンoutに出力し、切替制御部2が4×4の整数近似離散コサイン変換の実施を指示している場合には、入力ピンin1から入力される信号を選択して出力ピンoutに出力する。また、切替制御部2が8×8の整数近似離散コサイン逆変換の実施を指示している場合には、入力ピンin2から入力される信号を選択して出力ピンoutに出力し、切替制御部2が4×4の整数近似離散コサイン逆変換の実施を指示している場合には、入力ピンin3から入力される信号を選択して出力ピンoutに出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing the inside of the DCT /
The DCT /
FIG. 3 is a circuit diagram showing details of the
図4は図2の演算ユニット21の詳細を示す回路図であり、図において、入力ピンu1−i1はセレクタ11aの出力ピンoutと接続され、入力ピンu1−i2はセレクタ11bの出力ピンoutと接続され、入力ピンu1−i3はセレクタ11cの出力ピンoutと接続され、入力ピンu1−i4はセレクタ11dの出力ピンoutと接続されている。
また、入力ピンu1−i5はセレクタ11eの出力ピンoutと接続され、入力ピンu1−i6はセレクタ11fの出力ピンoutと接続され、入力ピンu1−i7はセレクタ11gの出力ピンoutと接続され、入力ピンu1−i8はセレクタ11hの出力ピンoutと接続されている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing details of the
The input pins u1-i5 are connected to the output pin out of the
加算器21aは入力ピンu1−i1から入力される信号と入力ピンu1−i8から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu1−o1に出力する。
加算器21bは入力ピンu1−i2から入力される信号と入力ピンu1−i7から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu1−o2に出力する。
加算器21cは入力ピンu1−i3から入力される信号と入力ピンu1−i6から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu1−o3に出力する。
加算器21dは入力ピンu1−i4から入力される信号と入力ピンu1−i5から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu1−o4に出力する。
The
The
The
The
減算器21eは入力ピンu1−i4より入力される信号から、入力ピンu1−i5より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu1−o5に出力する。
減算器21fは入力ピンu1−i3より入力される信号から、入力ピンu1−i6より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu1−o6に出力する。
減算器21gは入力ピンu1−i2より入力される信号から、入力ピンu1−i7より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu1−o7に出力する。
減算器21hは入力ピンu1−i1より入力される信号から、入力ピンu1−i8より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu1−o8に出力する。
The
The
The subtractor 21g subtracts the signal input from the input pin u1-i7 from the signal input from the input pin u1-i2, and outputs the subtraction result to the output pin u1-o7.
The
図5は図2の演算ユニット22−1の詳細を示す回路図であり、図において、入力ピンu21−i1はセレクタ12aの出力ピンoutと接続され、入力ピンu21−i2はセレクタ12bの出力ピンoutと接続され、入力ピンu21−i3はセレクタ12cの出力ピンoutと接続され、入力ピンu21−i4はセレクタ12dの出力ピンoutと接続されている。
加算器22−1aは入力ピンu21−i1から入力される信号と入力ピンu21−i4から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu21−o1に出力する。
加算器22−1bは入力ピンu21−i2から入力される信号と入力ピンu21−i3から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu21−o2に出力する。
減算器22−1cは入力ピンu21−i2より入力される信号から、入力ピンu21−i3より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu21−o3に出力する。
減算器22−1dは入力ピンu21−i1より入力される信号から、入力ピンu21−i4より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu21−o4に出力する。
FIG. 5 is a circuit diagram showing details of the arithmetic unit 22-1 of FIG. 2, in which the input pin u21-i1 is connected to the output pin out of the
The adder 22-1a adds the signal input from the input pin u21-i1 and the signal input from the input pin u21-i4, and outputs the addition result to the output pin u21-o1.
The adder 22-1b adds the signal input from the input pin u21-i2 and the signal input from the input pin u21-i3, and outputs the addition result to the output pin u21-o2.
The subtracter 22-1c subtracts the signal input from the input pin u21-i3 from the signal input from the input pin u21-i2, and outputs the subtraction result to the output pin u21-o3.
The subtracter 22-1d subtracts the signal input from the input pin u21-i4 from the signal input from the input pin u21-i1, and outputs the subtraction result to the output pin u21-o4.
図6は図2の演算ユニット22−2の詳細を示す回路図であり、図において、入力ピンu22−i1はセレクタ12eの出力ピンoutと接続され、入力ピンu22−i2はセレクタ12fの出力ピンoutと接続され、入力ピンu22−i3はセレクタ12gの出力ピンoutと接続され、入力ピンu22−i4はセレクタ12hの出力ピンoutと接続されている。
加算器22−2aは入力ピンu22−i1から入力される信号と入力ピンu22−i4から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu22−o1に出力する。
加算器22−2bは入力ピンu22−i2から入力される信号と入力ピンu22−i3から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu22−o2に出力する。
減算器22−2cは入力ピンu22−i2より入力される信号から、入力ピンu22−i3より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu22−o3に出力する。
減算器22−2dは入力ピンu22−i1より入力される信号から、入力ピンu22−i4より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu22−o4に出力する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing details of the arithmetic unit 22-2 of FIG. 2, in which the input pin u22-i1 is connected to the output pin out of the
The adder 22-2a adds the signal input from the input pin u22-i1 and the signal input from the input pin u22-i4, and outputs the addition result to the output pin u22-o1.
The adder 22-2b adds the signal input from the input pin u22-i2 and the signal input from the input pin u22-i3, and outputs the addition result to the output pin u22-o2.
The subtractor 22-2c subtracts the signal input from the input pin u22-i3 from the signal input from the input pin u22-i2, and outputs the subtraction result to the output pin u22-o3.
The subtractor 22-2d subtracts the signal input from the input pin u22-i4 from the signal input from the input pin u22-i1, and outputs the subtraction result to the output pin u22-o4.
図7は図2の演算ユニット23の詳細を示す回路図であり、図において、入力ピンu3−i1はセレクタ13aの出力ピンoutと接続され、入力ピンu3−i2はセレクタ13bの出力ピンoutと接続され、入力ピンu3−i3はセレクタ13cの出力ピンoutと接続され、入力ピンu3−i4はセレクタ13dの出力ピンoutと接続されている。
1ビットシフト器23aは入力ピンu3−i1から入力される信号を1ビット右にシフトする。
1ビットシフト器23bは入力ピンu3−i2から入力される信号を1ビット右にシフトする。
1ビットシフト器23cは入力ピンu3−i3から入力される信号を1ビット右にシフトする。
1ビットシフト器23dは入力ピンu3−i4から入力される信号を1ビット右にシフトする。
FIG. 7 is a circuit diagram showing details of the
The 1-
The 1-
The 1-
The 1-
セレクタ23e〜23lは図3のセレクタと同様のセレクタであり、切替制御部2の制御の下、4つの入力ピンから入力されるいずれかの信号を選択して、その信号を出力ピンに出力する。
加算器23mはセレクタ23eにより選択された信号とセレクタ23fにより選択された信号を加算し、その加算結果を出力ピンu3−o1に出力する。
加算器23nはセレクタ23gにより選択された信号とセレクタ23hにより選択された信号を加算し、その加算結果を出力ピンu3−o2に出力する。
加算器23oはセレクタ23iにより選択された信号とセレクタ23jにより選択された信号を加算し、その加算結果を出力ピンu3−o3に出力する。
加算器23pはセレクタ23kにより選択された信号とセレクタ23lにより選択された信号を加算し、その加算結果を出力ピンu3−o4に出力する。
The
The
The
The adder 23o adds the signal selected by the
The
図8は図2の演算ユニット24の詳細を示す回路図であり、図において、入力ピンu4−i1はセレクタ14aの出力ピンoutと接続され、入力ピンu4−i2はセレクタ14bの出力ピンoutと接続され、入力ピンu4−i3はセレクタ14cの出力ピンoutと接続され、入力ピンu4−i4はセレクタ14dの出力ピンoutと接続されている。
また、入力ピンu4−i5はセレクタ14eの出力ピンoutと接続され、入力ピンu4−i6はセレクタ14fの出力ピンoutと接続され、入力ピンu4−i7はセレクタ14gの出力ピンoutと接続され、入力ピンu4−i8はセレクタ14hの出力ピンoutと接続されている。
FIG. 8 is a circuit diagram showing details of the
The input pin u4-i5 is connected to the output pin out of the
加算器24aは入力ピンu4−i1から入力される信号と入力ピンu4−i2から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu4−o1に出力する。
加算器24bは入力ピンu4−i3から入力される信号と入力ピンu4−i4から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu4−o2に出力する。
減算器24cは入力ピンu4−i5より入力される信号から、入力ピンu4−6より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu21−o3に出力する。
減算器24dは入力ピンu4−i7より入力される信号から、入力ピンu4−8より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu21−o4に出力する。
The
The
The
The
図9は図2の演算ユニット25の詳細を示す回路図であり、図において、入力ピンu5−i1はセレクタ15aの出力ピンoutと接続され、入力ピンu5−i2はセレクタ15bの出力ピンoutと接続され、入力ピンu5−i3はセレクタ15cの出力ピンoutと接続され、入力ピンu5−i4はセレクタ15dの出力ピンoutと接続されている。
1ビットシフト器25aは入力ピンu5−i3から入力される信号を1ビット右にシフトする。
1ビットシフト器25bは入力ピンu5−i4から入力される信号を1ビット右にシフトする。
FIG. 9 is a circuit diagram showing details of the
The 1-
The 1-
加算器25cは入力ピンu5−i1から入力される信号と入力ピンu5−i2から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu5−o1に出力する。
減算器25dは入力ピンu5−i1より入力される信号から、入力ピンu5−2より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu5−o3に出力する。
加算器25eは1ビットシフト器25aにより1ビット右にシフトされた信号と入力ピンu5−i4から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu5−o3に出力する。
減算器25fは1ビットシフト器25bにより1ビット右にシフトされた信号から、入力ピンu5−3より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu5−o4に出力する。
The
The
The
The
図10は図2の演算ユニット26の詳細を示す回路図であり、図において、入力ピンu6−i1は演算ユニット24の出力ピンu4−o2と接続され、入力ピンu6−i2はセレクタ16aの出力ピンoutと接続され、入力ピンu6−i3は演算ユニット24の出力ピンu4−o3と接続され、入力ピンu6−i4はセレクタ16bの出力ピンoutと接続されている。
FIG. 10 is a circuit diagram showing details of the
2ビットシフト器26aは入力ピンu6−i1から入力される信号を2ビット右にシフトする。
2ビットシフト器26bは入力ピンu6−i3から入力される信号を2ビット右にシフトする。
2ビットシフト器26cは入力ピンu6−i2から入力される信号を2ビット右にシフトする。
2ビットシフト器26dは入力ピンu6−i4から入力される信号を2ビット右にシフトする。
The 2-
The 2-
The 2-
The 2-
加算器26eは2ビットシフト器26aにより2ビット右にシフトされた信号と入力ピンu6−i4から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu6−o1に出力する。
減算器26fは入力ピンu6−i2より入力される信号から、2ビットシフト器26bにより2ビット右にシフトされた信号を減算し、その減算結果を出力ピンu6−o2に出力する。
加算器26gは2ビットシフト器26cにより2ビット右にシフトされた信号と入力ピンu6−i3から入力される信号を加算し、その加算結果を出力ピンu6−o3に出力する。
減算器26hは2ビットシフト器26dにより2ビット右にシフトされた信号から、入力ピンu6−i1より入力される信号を減算し、その減算結果を出力ピンu6−o4に出力する。
The
The
The
The
次に動作について説明する。
切替制御部2は、8×8の整数近似離散コサイン変換、4×4の整数近似離散コサイン変換、8×8の整数近似離散コサイン逆変換又は4×4の整数近似離散コサイン逆変換の切り替えを制御する。
例えば、8×8の整数近似離散コサイン変換を実施させる場合には、DCT/IDCT部3のセレクタ11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16b,23e〜23lに対して、入力ピンin0から入力される信号を選択すべき指示を出力する。
Next, the operation will be described.
The switching
For example, when 8 × 8 integer approximate discrete cosine transform is performed,
したがって、この場合、DCT/IDCT部3の入力信号は、x0,x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7となり、DCT/IDCT部3による8×8の整数近似離散コサイン変換の結果である出力信号は、Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7となる。
なお、DCT/IDCT部3の入力信号x0,x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7は、信号選択部1により選択される動画像の画素信号である。
Therefore, in this case, the input signal of the DCT /
Note that input signals x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, and x7 of the DCT /
以下、DCT/IDCT部3の処理内容を具体的に説明する。
DCT/IDCT部3のセレクタ11a〜11hは、信号選択部1から入力信号x0,x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7が与えられると、その入力信号x0,x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7を選択して演算ユニット21の入力ピンu1−i1〜u1−i8に出力する。
セレクタ12a〜12dは、演算ユニット21の出力ピンu1−o1〜u1−o4から出力される信号を選択して演算ユニット22−1の入力ピンu21−i1〜u21−i4に出力する。
また、セレクタ12e〜12hは、演算ユニット21の出力ピンu1−o8〜u1−o5から出力される信号を選択して演算ユニット22−2の入力ピンu22−i1〜u22−i4に出力する。
The processing contents of the DCT /
When the input signals x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, and x7 are given from the
The
The
セレクタ13a〜13dは、演算ユニット21の出力ピンu1−o8,u1−o5,u1−o6,u1−o7から出力される信号を選択して演算ユニット23の入力ピンu3−i1〜u3−i4に出力する。
セレクタ14a,14c,14e,14gは、演算ユニット22−2の出力ピンu22−o2,u22−o3,u22−o4,u22−o1から出力される信号を選択して演算ユニット24の入力ピンu4−i1,u4−i3,u4−i5,u4−i7に出力する。
また、セレクタ14b,14d,14f,14hは、演算ユニット23の出力ピンu3−o1,u3−o2,u3−o3,u4−o4から出力される信号を選択して演算ユニット24の入力ピンu4−i2,u4−i4,u4−i6,u4−i8に出力する。
The
The
The
セレクタ15a〜15dは、演算ユニット22−1の出力ピンu21−o1〜u21−o4から出力される信号を選択して演算ユニット25の入力ピンu5−i1〜u5−i4に出力する。
セレクタ16a〜16bは、演算ユニット24の出力ピンu4−o4,u4−o1から出力される信号を選択して演算ユニット26の入力ピンu6−i2,u6−i4に出力する。
The
The
下記の表1は、演算ユニット21,22−1,22−2,23,24,25,26に入力される信号を示す一覧表である。
上記の信号が演算ユニット21,22−1,22−2,23,24,25,26に入力されることにより、下記に示すような演算が実施され、8×8の整数近似離散コサイン変換が行われる。
a0=x0+x7
a1=x1+x6
a2=x2+x5
a3=x3+x4
a4=x0−x7
a5=x1−x6
a6=x2−x5
a7=x3−x4
b0=a0+a3
b1=a1+a2
b2=a0−a3
b3=a1−a2
b4=a5+a6+(a4/2+a4)
b5=a4−a7−(a6/2+a6)
b6=a4+a7−(a5/2+a5)
b7=a5−a6+(a7/2+a7)
Y0=b0+b1
Y2=b2+b3/2
Y4=b0−b1
Y6=b2/2−b3
Y1=b4+b7/4
Y3=b5+b6/4
Y5=b6−b5/4
Y7=−b7+b4/4
When the above signals are input to the
a0 = x0 + x7
a1 = x1 + x6
a2 = x2 + x5
a3 = x3 + x4
a4 = x0-x7
a5 = x1-x6
a6 = x2-x5
a7 = x3-x4
b0 = a0 + a3
b1 = a1 + a2
b2 = a0-a3
b3 = a1-a2
b4 = a5 + a6 + (a4 / 2 + a4)
b5 = a4-a7- (a6 / 2 + a6)
b6 = a4 + a7− (a5 / 2 + a5)
b7 = a5-a6 + (a7 / 2 + a7)
Y0 = b0 + b1
Y2 = b2 + b3 / 2
Y4 = b0−b1
Y6 = b2 / 2-b3
Y1 = b4 + b7 / 4
Y3 = b5 + b6 / 4
Y5 = b6-b5 / 4
Y7 = −b7 + b4 / 4
DCT/IDCT部3による8×8の整数近似離散コサイン変換の1次元演算結果である出力信号Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7は、外部に出力されるほか、転置されて演算結果格納部4に格納される。
The output signals Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, and Y7, which are one-dimensional calculation results of 8 × 8 integer approximate discrete cosine transform by the DCT /
次に、切替制御部2が4×4の整数近似離散コサイン変換を実施させる場合には、DCT/IDCT部3のセレクタ11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16b,23e〜23lに対して、入力ピンin1から入力される信号を選択すべき指示を出力する。
ただし、4×4の整数近似離散コサイン変換の場合、2行又は2列同時の処理を行うようにする。
Next, when the switching
However, in the case of a 4 × 4 integer approximate discrete cosine transform, two rows or two columns are processed simultaneously.
したがって、この場合、DCT/IDCT部3の入力信号は、x0(a),x1(a),x2(a),x3(a)とx0(b),x1(b),x2(b),x3(b)の2セットになり、DCT/IDCT部3による4×4の整数近似離散コサイン変換の結果である出力信号は、b0(a),b1(a),b2(a),b3(a)とb0(b),b1(b),b2(b),b3(b)の2セットになる。
なお、DCT/IDCT部3の入力信号x0(a),x1(a),x2(a),x3(a),x0(b),x1(b),x2(b),x3(b)は、信号選択部1により選択される動画像の画素信号である。
Therefore, in this case, the input signals of the DCT /
The input signals x0 (a), x1 (a), x2 (a), x3 (a), x0 (b), x1 (b), x2 (b), x3 (b) of the DCT /
以下、DCT/IDCT部3の処理内容を具体的に説明する。
DCT/IDCT部3のセレクタ11a〜11hは、信号選択部1から入力信号x0(a),x0(b),x1(b),x1(a),x2(a),x2(b),x3(b),x3(a)が与えられると、その入力信号x0(a),x0(b),x1(b),x1(a),x2(a),x2(b),x3(b),x3(a)を選択して演算ユニット21の入力ピンu1−i1〜u1−i8に出力する。
セレクタ12a〜12dは、演算ユニット21の出力ピンu1−o1〜u1−o4から出力される信号を選択して演算ユニット22−1の入力ピンu21−i1〜u21−i4に出力する。
また、セレクタ12e〜12hは、演算ユニット21の出力ピンu1−o8〜u1−o5から出力される信号を選択して演算ユニット22−2の入力ピンu22−i1〜u22−i4に出力する。
The processing contents of the DCT /
The
The
The
セレクタ13a〜13dは、0値を選択して演算ユニット23の入力ピンu3−i1〜u3−i4に出力する。
セレクタ14a,14c,14e,14gは、演算ユニット22−2の出力ピンu22−o2,u22−o1,u22−o4,u22−o3から出力される信号を選択して演算ユニット24の入力ピンu4−i1,u4−i3,u4−i5,u4−i7に出力する。
また、セレクタ14b,14d,14f,14hは、演算ユニット21の出力ピンu1−o7,u1−o8,u1−o5,u1−o6から出力される信号を選択して演算ユニット24の入力ピンu4−i2,u4−i4,u4−i6,u4−i8に出力する。
The
The
The
セレクタ15a〜15dは、0値を選択して演算ユニット25の入力ピンu5−i1〜u5−i4に出力する。
セレクタ16a〜16bは、0値を選択して演算ユニット26の入力ピンu6−i2,u6−i4に出力する。
The
The
下記の表2は、演算ユニット21,22−1,22−2,24に入力される信号を示す一覧表である。
上記の信号が演算ユニット21,22−1,22−2,23,24,25,26に入力されることにより、下記に示すような演算が実施され、4×4の整数近似離散コサイン変換が行われる。
a0(a)=x0(a)+x3(a)
a1(a)=x1(a)+x2(a)
a2(a)=x1(a)−x2(a)
a3(a)=x0(a)−x3(a)
b0(a)=a0(a)+a1(a)
b1(a)=2×a3(a)+a2(a)
b2(a)=a0(a)−a1(a)
b3(a)=a3(a)−2×a2(a)
a0(b)=x0(b)+x3(b)
a1(b)=x1(b)+x2(b)
a2(b)=x1(b)−x2(b)
a3(b)=x0(b)−x3(b)
b0(b)=a0(b)+a1(b)
b1(b)=2×a3(b)+a2(b)
b2(b)=a0(b)−a1(b)
b3(b)=a3(b)−2×a2(b)
When the above signals are input to the
a0 (a) = x0 (a) + x3 (a)
a1 (a) = x1 (a) + x2 (a)
a2 (a) = x1 (a) -x2 (a)
a3 (a) = x0 (a) -x3 (a)
b0 (a) = a0 (a) + a1 (a)
b1 (a) = 2 × a3 (a) + a2 (a)
b2 (a) = a0 (a) -a1 (a)
b3 (a) = a3 (a) -2 × a2 (a)
a0 (b) = x0 (b) + x3 (b)
a1 (b) = x1 (b) + x2 (b)
a2 (b) = x1 (b) -x2 (b)
a3 (b) = x0 (b) −x3 (b)
b0 (b) = a0 (b) + a1 (b)
b1 (b) = 2 × a3 (b) + a2 (b)
b2 (b) = a0 (b) -a1 (b)
b3 (b) = a3 (b) -2 × a2 (b)
DCT/IDCT部3による4×4の整数近似離散コサイン変換の1次元演算結果である出力信号b0(a),b1(a),b2(a),b3(a),b0(b),b1(b),b2(b),b3(b)は、外部に出力されるほか、転置されて演算結果格納部4に格納される。
Output signals b0 (a), b1 (a), b2 (a), b3 (a), b0 (b), b1 which are one-dimensional calculation results of 4 × 4 integer approximate discrete cosine transform by the DCT / IDCT unit 3 (B), b2 (b), and b3 (b) are output to the outside, transposed, and stored in the calculation
次に、切替制御部2が8×8の整数近似離散コサイン逆変換を実施させる場合には、DCT/IDCT部3のセレクタ11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16b,23e〜23lに対して、入力ピンin2から入力される信号を選択すべき指示を出力する。
Next, when the switching
したがって、この場合、DCT/IDCT部3の入力信号は、d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7となり、DCT/IDCT部3による8×8の整数近似離散コサイン逆変換の結果である出力信号は、g0,g1,g2,g3,g4,g5,g6,g7となる。
なお、DCT/IDCT部3の入力信号d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7は、信号選択部1により選択される演算結果格納部4の信号、即ち、8×8の整数近似離散コサイン変換の1次元演算結果Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7が転置された信号である。
Therefore, in this case, the input signal of the DCT /
The input signals d0, d1, d2, d3, d4, d5, d6, and d7 of the DCT /
以下、DCT/IDCT部3の処理内容を具体的に説明する。
DCT/IDCT部3のセレクタ11a〜11dは、演算ユニット22−1の出力ピンu21−o1〜u21−o4から出力される信号を選択して演算ユニット22の入力ピンu1−i1〜u1−i4に出力する。
セレクタ11e〜11hは、演算ユニット26の出力ピンu6−o3,u6−o1,u6−o4,u6−o2から出力される信号を選択して演算ユニット21の入力ピンu1−i5〜u1−i8に出力する。
The processing contents of the DCT /
The
The
セレクタ12a〜12dは、演算ユニット25の出力ピンu5−o1,u5−o2,u5−o4,u5−o3から出力される信号を選択して演算ユニット22−1の入力ピンu21−i1〜u21−i4に出力する。
また、セレクタ12e〜12hは、入力信号d7,d5,d3,d1を選択して演算ユニット22−2の入力ピンu22−i1〜u22−i4に出力する。
The
The
セレクタ13a〜13dは、入力信号d1,d5,d7,d3を選択して演算ユニット23の入力ピンu3−i1〜u3−i4に出力する。
セレクタ14a,14c,14e,14gは、演算ユニット22−2の出力ピンu22−o2,u22−o4,u22−o3,u22−o1から出力される信号を選択して演算ユニット24の入力ピンu4−i1,u4−i3,u4−i5,u4−i7に出力する。
また、セレクタ14b,14d,14f,14hは、演算ユニット23の出力ピンu3−o1,u3−o2,u3−o3,u4−o4から出力される信号を選択して演算ユニット24の入力ピンu4−i2,u4−i4,u4−i6,u4−i8に出力する。
The
The
The
セレクタ15a〜15dは、入力信号d0,d4,d6,d2を選択して演算ユニット25の入力ピンu5−i1〜u5−i4に出力する。
セレクタ16a〜16bは、演算ユニット24の出力ピンu4−o1,u4−o4から出力される信号を選択して演算ユニット26の入力ピンu6−i2,u6−i4に出力する。
The
The
下記の表3は、演算ユニット21,22−1,22−2,23,24,25,26に入力される信号を示す一覧表である。
上記の信号が演算ユニット21,22−1,22−2,23,24,25,26に入力されることにより、下記に示すような演算が実施され、8×8の整数近似離散コサイン逆変換が行われる。
e0=d0+d4
e1=−d3+d5−(d7+d7/2)
e2=d0−d4
e3=d1+d7−(d3+d3/2)
e4=d2/2−d6
e5=−d1+d7+(d5+d5/2)
e6=d2+d6/2
e7=d3+d5+(d1+d1/2)
f0=e0+e6
f1=e1+e7/4
f2=e2+e4
f3=e3+e5/4
f4=e2−e4
f5=e3/4−e5
f6=e0−e6
f7=e7−e1/4
g0=f0+f7
g1=f2+f5
g2=f3+f4
g3=f1+f6
g4=f6−f1
g5=f4−f3
g6=f2−f5
g7=f0−f7
When the above signals are input to the
e0 = d0 + d4
e1 = -d3 + d5- (d7 + d7 / 2)
e2 = d0-d4
e3 = d1 + d7− (d3 + d3 / 2)
e4 = d2 / 2-d6
e5 = -d1 + d7 + (d5 + d5 / 2)
e6 = d2 + d6 / 2
e7 = d3 + d5 + (d1 + d1 / 2)
f0 = e0 + e6
f1 = e1 + e7 / 4
f2 = e2 + e4
f3 = e3 + e5 / 4
f4 = e2-e4
f5 = e3 / 4-e5
f6 = e0−e6
f7 = e7−e1 / 4
g0 = f0 + f7
g1 = f2 + f5
g2 = f3 + f4
g3 = f1 + f6
g4 = f6-f1
g5 = f4-f3
g6 = f2-f5
g7 = f0−f7
DCT/IDCT部3による8×8の整数近似離散コサイン逆変換の1次元演算結果である出力信号g0,g1,g2,g3,g4,g5,g6,g7は、外部に出力されるほか、転置されて演算結果格納部4に格納される。
Output signals g0, g1, g2, g3, g4, g5, g6, and g7, which are one-dimensional calculation results of 8 × 8 integer approximate discrete cosine inverse transform by the DCT /
次に、切替制御部2が4×4の整数近似離散コサイン逆変換を実施させる場合には、DCT/IDCT部3のセレクタ11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16b,23e〜23lに対して、入力ピンin3から入力される信号を選択すべき指示を出力する。
ただし、4×4の整数近似離散コサイン逆変換の場合、2行又は2列同時の処理を行うようにする。
Next, when the switching
However, in the case of 4 × 4 integer approximate discrete cosine inverse transform, two rows or two columns are processed simultaneously.
したがって、この場合、DCT/IDCT部3の入力信号は、c0(a),c1(a),c2(a),c3(a)とc0(b),c1(b),c2(b),c3(b)の2セットになり、DCT/IDCT部3による4×4の整数近似離散コサイン逆変換の結果である出力信号は、e0(a),e1(a),e2(a),e3(a)とe0(b),e1(b),e2(b),e3(b)の2セットになる。
なお、DCT/IDCT部3の入力信号c0(a),c1(a),c2(a),c3(a),c0(b),c1(b),c2(b),c3(b)は、信号選択部1により選択される演算結果格納部4の信号、即ち、4×4の整数近似離散コサイン変換の1次元演算結果b0(a),b1(a),b2(a),b3(a),b0(b),b1(b),b2(b),b3(b)が転置された信号である。
Therefore, in this case, the input signals of the DCT /
The input signals c0 (a), c1 (a), c2 (a), c3 (a), c0 (b), c1 (b), c2 (b), and c3 (b) of the DCT /
以下、DCT/IDCT部3の処理内容を具体的に説明する。
DCT/IDCT部3のセレクタ11a〜11dは、演算ユニット22−1の出力ピンu21−o1,u21−o4,u21−o2,u21−o3から出力される信号を選択して演算ユニット22の入力ピンu1−i1〜u1−i4に出力する。
セレクタ11e〜11hは、演算ユニット24の出力ピンu4−o4,u4−o2,u4−o3,u4−o1から出力される信号を選択して演算ユニット21の入力ピンu1−i5〜u1−i8に出力する。
The processing contents of the DCT /
The
The
セレクタ12a〜12dは、入力信号c0(a),c0(b),c2(b),c2(a)を選択して演算ユニット22−1の入力ピンu21−i1〜u21−i4に出力する。
また、セレクタ12e〜12hは、0値を選択して演算ユニット22−2の入力ピンu22−i1〜u22−i4に出力する。
The
The
セレクタ13a〜13dは、入力信号c3(a),c3(b),c1(a),c1(b)を選択して演算ユニット23の入力ピンu3−i1〜u3−i4に出力する。
セレクタ14a,14c,14e,14gは、演算ユニット23の出力ピンu3−o1,u3−o2,u3−o3,u3−o4から出力される信号を選択して演算ユニット24の入力ピンu4−i1,u4−i3,u4−i5,u4−i7に出力する。
また、セレクタ14b,14d,14f,14hは、入力信号c1(a),c1(b),c3(a),c3(b)を選択して演算ユニット24の入力ピンu4−i2,u4−i4,u4−i6,u4−i8に出力する。
The
The
The
セレクタ15a〜15dは、0値を選択して演算ユニット25の入力ピンu5−i1〜u5−i4に出力する。
セレクタ16a〜16bは、0値を選択して演算ユニット26の入力ピンu6−i2,u6−i4に出力する。
The
The
下記の表4は、演算ユニット21,22−1,23,24に入力される信号を示す一覧表である。
上記の信号が演算ユニット21,22−1,22−2,23,24,25,26に入力されることにより、下記に示すような演算が実施され、4×4の整数近似離散コサイン逆変換が行われる。
d0(a)=c0(a)+c2(a)
d1(a)=c0(a)−c2(a)
d2(a)=c1(a)/2−c3(a)
d3(a)=c1(a)+c3(a)/2
e0(a)=d0(a)+d3(a)
e1(a)=d1(a)+d2(a)
e2(a)=d1(a)−d2(a)
e3(a)=d0(a)−d3(a)
d0(b)=c0(b)+c2(b)
d1(b)=c0(b)−c2(b)
d2(b)=c1(b)/2−c3(b)
d3(b)=c1(b)+c3(b)/2
e0(b)=d0(b)+d3(b)
e1(b)=d1(b)+d2(b)
e2(b)=d1(b)−d2(b)
e3(b)=d0(b)−d3(b)
When the above signals are input to the
d0 (a) = c0 (a) + c2 (a)
d1 (a) = c0 (a) -c2 (a)
d2 (a) = c1 (a) / 2-c3 (a)
d3 (a) = c1 (a) + c3 (a) / 2
e0 (a) = d0 (a) + d3 (a)
e1 (a) = d1 (a) + d2 (a)
e2 (a) = d1 (a) -d2 (a)
e3 (a) = d0 (a) -d3 (a)
d0 (b) = c0 (b) + c2 (b)
d1 (b) = c0 (b) -c2 (b)
d2 (b) = c1 (b) / 2-c3 (b)
d3 (b) = c1 (b) + c3 (b) / 2
e0 (b) = d0 (b) + d3 (b)
e1 (b) = d1 (b) + d2 (b)
e2 (b) = d1 (b) -d2 (b)
e3 (b) = d0 (b) -d3 (b)
DCT/IDCT部3による4×4の整数近似離散コサイン逆変換の1次元演算結果である出力信号e0(a),e1(a),e2(a),e3(a),e0(b),e1(b),e2(b),e3(b)は、外部に出力されるほか、転置されて演算結果格納部4に格納される。
Output signals e0 (a), e1 (a), e2 (a), e3 (a), e0 (b), which are one-dimensional calculation results of 4 × 4 integer approximate discrete cosine inverse transform by the DCT /
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、DCT/IDCT部3が所定の演算を実施する複数の演算ユニットから構成されており、複数の演算ユニットに与えられる信号が切替制御2の制御の下で切り替えられて、8×8の整数近似離散コサイン変換、4×4の整数近似離散コサイン変換、8×8の整数近似離散コサイン逆変換又は4×4の整数近似離散コサイン逆変換の1次元演算を行うように構成したので、変換回路の共有化が図られ、回路規模の削減と消費電力の低減を図ることができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the DCT /
なお、この実施の形態1では、セレクタ11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16b,23e〜23lが4入力であるものについて示したが、演算に必要な最小の入力数とすることも可能である。
In the first embodiment, the
1 信号選択部(信号選択手段)、2 切替制御部(切替制御手段)、3 DCT/IDCT部(1次元演算手段)、4 演算結果格納部(演算結果格納手段)、11a〜11h,12a〜12h,13a〜13d,14a〜14h,15a〜15d,16a〜16b,23e〜23l セレクタ、21,22−1,22−2,23,24,25,26 演算ユニット、21a〜21d,22−1a,22−1b,22−2a,22−2b,23m〜23p,24a,24b,25c,25e,26e,26g 加算器、21e〜21h,22−1c,22−1d,22−2c,22−2d,24c,24d,25d,25f,26f,26h 減算器、23a〜23d,25a,25b 1ビットシフト器、26a〜26d 2ビットシフト器。
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