JP2699365B2

JP2699365B2 - デコーダ回路

Info

Publication number: JP2699365B2
Application number: JP62336501A
Authority: JP
Inventors: ▲しゅん▼ 高山; 健二宮; 忠男藤田; 義明稲場
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1998-01-19
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: JPH01176120A

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序で本発明を説明する。Ａ産業上の利用分野Ｂ発明の概要Ｃ従来の技術（第６図及び第７図）Ｄ発明が解決しようとする問題点（第６図及び第７図）Ｅ問題点を解決するための手段（第１図）Ｆ作用（第１図）Ｇ実施例（第１図〜第５図）（G1）実施例の原理（第１図）（G2）実施例の構成（第２図〜第５図）（G3）実施例の動作（第２図〜第５図）（G4）実施例の効果（G5）他の実施例Ｈ発明の効果Ａ産業上の利用分野本発明はデコーダ回路に関し、例えばデイジタルフイ
ルタ回路等のデイジタル信号処理回路に適用して好適な
ものである。Ｂ発明の概要本発明は、MRCの手法を用いてRNSデータをバイナリデ
ータに復調するデコーダ回路において、法の１つを２の
べき乗で表される値に設定すると共に最初に当該法に関
してスケールダウン処理することにより、全体として簡
易な構成のデコーダ回路を得ることができる。Ｃ従来の技術従来、デイジタル信号処理回路においては、剰余演算
法を利用して演算処理するシステム（residue number s
ystem（RNS））が提案されている（「IRE transaction
s on electronic computers」Vol.EL−8,No.6,June 195
9,pp.140−147「IEEE computer」Vol.17,No.5,May 198
4,pp.50−61）。この手法を用いてデイジタル信号処理システムとして
例えばデイジタルフイルタ回路を構成すれば、演算処理
の際の桁上げ処理が不要になることから、高精度かつ高
速度でデイジタル信号を演算処理することができる。
（「電子通信学会論文誌」'84/4 Vol.J67−１）No.4 p
p.536−543）。すなわち第６図に示すように、エンコーダ回路１は、
バイナリコードの入力データ（以下バイナリデータと呼
ぶ）で構成されたデイジタル映像信号D_BIを受け、これ
を互いに素な関係の例えば４つの正の整数m₀、m₁、m₂、
m₃で剰余演算してそれぞれ整数m₀、m₁、m₃に対応する剰
余データをデイジタルフイルタ回路２に出力する。その結果、デイジタルフイルタ回路２には、法m₀、
m₁、m₂、m₃によつて表される剰余データで構成されるデ
ータD_RI（以下、これを複数の入力剰余データすなわちR
NSデータと呼ぶ）が得られ、これをそれぞれ演算処理す
ることにより、バイナリデータを直接演算処理する場合
に比して格段的に高速度で、所望の演算処理を実行する
ことができる。デコーダ回路３は、第７図に示すように、例えばMRC
（mixed radix conversion）の手法、剰余定理とそのコ
ンピユータ技術への応用（「residue arithmetic and i
ts application to computer technology」1967）に基
づいて、デイジタルフイルタ回路２から出力されるRNS
データD_ROをバイナリデータに復調してデイジタル信号D
_BOとして出力する。すなわち法m₀、m₁、m₂及びm₃に関する剰余データD₀、
D₁、D₂及びD₃で構成されたRNSデータD_ROのうち、法m₀、
m₁及びm₂に関する剰余データD₀、D₁及びD₂をラツチ回路
10、11及び12を介してROM（read only memory）テーブ
ル回路13、14及び15にそれぞれ与える。さらにROMテーブル回路13、14及び15は、法m₃に関す
る剰余データD₃をラツチ回路16を介して受け、剰余デー
タD₀、D₁、D₂及びD₃の値に対応する所定の剰余データD
₁₀、D₁₁及びD₁₂を出力する。すなわち法m_iに関するｘの剰余を記号MODを用いて次
式、 r_i＝xMODm_i ……（１）で表して、次式、１＝（x_i・ｘ）MODm_i ……（２）０≦x_i＜m_i ……（３）で表される値x_iを法m_iに関するｘの乗法逆元と定義す
る。 ROMテーブル回路13は、剰余データD₀及びD₃の値をr₀
及びr₃とおき、法m₀に関する値m₃（すなわち剰余データ
D₃の法でなる）の乗法逆元x₀₃を用いて、次式、 r₁₀＝｛（r₀−r₃）・x₀₃｝MODm₀ ……（４）で表される値r₁₀の剰余データD₁₀を出力する。因に、この明細書においては、所定の法に関する乗法
逆元を用いて（４）式で表されるような剰余データを得
る処理を、それぞれスケールダウン処理と呼び、乗法逆
元が法m_iに関する法m_jの乗法逆元x_ijでなるときこれを
法m_jに関するスケールダウン処理と呼ぶ。これに対してROMテーブル回路14は、剰余データD₁の
値をr₁とおき、法m₁に関する値m₃の乗法逆元x₁₃を用い
て、次式、 r₁₁＝｛（r₁−r₃）・x₁₃｝MODm₁ ……（５）で表される値r₁₁の剰余データD₁₁を出力する。さらにROMテーブル回路15は、剰余データD₂の値をr₂
とおき、法m₂に関する値m₃の乗法逆元x₂₃を用いて、次
式、 r₁₂＝｛（r₂−r₃）・x₂₃｝MODm₂ ……（６）で表される値r₁₂の剰余データD₁₂を出力する。かくしてROMテーブル回路13、14及び15は、それぞれ
法m₃に関してRNSデータD_ROをスケールダウン処理して剰
余データD₁₀、D₁₁及びD₁₂を出力するスケールダウン処
理手段を構成する。 ROMテーブル回路17は、ラツチ回路16及び18を介して
法m₃の剰余データD₃を受けると共にラツチ回路19を介し
てROMテーブル回路15から出力される剰余データD₁₂を受
け、次式、 S_AI＝r₁₂・m₃＋r₃ ……（７）で表される値S_AIの加算データD_AIをラツチ回路20及び21
を介して加算回路22に出力する。かくしてROMテーブル回路17は、剰余データD₁₂を法m₃
で乗算処理する乗算手段を構成すると共に、その結果得
られる乗算データ（r₁₂・m₃）と、剰余データD₃とを加
算する加算手段を構成する。これに対してROMテーブル回路23は、ラツチ回路24及
び19を介して剰余データD₁₀及びD₁₂を受け、法m₀に関す
る値m₂（すなわち剰余データD₂の法でなる）の乗法逆元
x₀₂を用いて、次式、 r₂₀＝｛（r₁₀−r₁₂）・x₀₂｝MODm₀ ……（８）で表される値r₂₀の剰余データD₂₀を出力する。これに対してROMテーブル回路25は、ラツチ回路26及
び19を介して剰余データD₁₁及びD₁₂を受け、法m₁に関す
る値m₂の乗法逆元x₁₂を用いて、次式、 r₂₁＝｛（r₁₁−r₁₂）・x₁₂｝MOD m₁ ……（９）で表される値r₂₁の剰余データD₂₁を出力する。かくしてROMテーブル回路23及び25は、それぞれ法m₂
に関してスケールダウン処理して剰余データD₂₀及びD₂₁
を出力するスケールダウン処理手段を構成する。これに対してROMテーブル回路30は、ラツチ回路31及
び32を介して剰余データD₂₀及びD₂₁を受け、法m₀に関す
る値m₁の乗法逆元x₀₁を用いて、次式 r₃₀＝｛（r₂₀−r₂₁）・x₀₁｝MOD m₀ ……（10）で表される値r₃₀の剰余データD₃₀を形成する。かくしてROMテーブル回路30は法m₁に関してスケール
ダウン処理して剰余データD₃₀を形成するスケールダウ
ン処理手段を構成する。またROMテーブル回路30は、このスケールダウン処理
をすると共に、剰余データD₂₁及び上述のように形成さ
れた剰余データD₃₀を用いて、次式、 S_A2＝r₃₀・m₁・m₂・m₃＋r₂₁・m₂・m₃ ……（11）で表される値S_A2の加算データD_A2を形成し、これをラツ
チ回路27を介して加算回路22に出力する。その結果、加算回路22を介して（７）式及び（11）式
から、次式、 S_A＝S_A1＋S_A2 ＝r₃₁・m₁・m₂・m₃＋r₂₁・m₂・m₃＋r₁₂・m₃＋r₃ ……（12）の関係式で表される値S_Aのバイナリコードで表された出
力データを得ることができ、法m₀〜m₃の剰余データD₀〜
D₃で構成されたRNSデータD_R0をバイナリデータD_B0に変
換することができる。従つて当該MRCの手法においては、所定の法に関する
スケールダウン処理を順次並列的に繰り返すことによ
り、段階的にスケールダウン処理に要する剰余データの
数を低減してRNSデータの法に対応する複数の剰余デー
タを得、当該剰余データを所定の法を用いて乗算処理し
た後、加算データを得ことにより、RNSデータをバイナ
リデータに変換するようになされた手法でなる。Ｄ発明が解決しようとする問題点ところが、この種のデコーダ回路においては、順次段
階的にスケールダウン処理するようになされているた
め、全体の構成が大規模になることを避け得ず、このた
めデコーダ回路全体の構成が煩雑になることを避け得な
い問題があつた。本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体と
して簡易な構成のデコーダ回路を提案しようとするもの
である。Ｅ問題点を解決するための手段かかる問題点を解決するため本発明においては、複数
の入力剰余データD₀〜D₃を各法に関する乗法逆元を用い
て順次複数のスケールダウン処理段においてスケールダ
ウン処理をすることによつて各処理段から複数の剰余デ
ータを得、当該各処理段の剰余データをそれぞれ所定の
法で乗算処理した後、加算データを得ることにより、複
数の入力剰余データD₀〜D₃をバイナリデータD_B0に復調
するようになされたデコーダ回路35において、第１段目
のスケールダウン処理段において、少くとも法m₀、m₁、
m₂及び2^Lに対応する第１、第２、第３及び第４の入力剰
余データD₀、D₁、D₂、D₃に基づいて、第４の剰余データ
D₃について法2^Lに関する乗法逆元を用いて、第１、第
２、第３及び第４の入力剰余データD₀、D₁、D₂、D₃をス
ケールダウン処理することにより第１、第２及び第３の
出力剰余データD₁₀、D₁₁、D₁₂を得る第１のテーブル手
段（13、14、15）と、第２段目のスケールダウン処理段
において、第１のテーブル手段（13、14、15）から得ら
れる第１、第２及第３の出力剰余データD₁₀、D₁₁、D₁₂
に基づいて、第３の入力剰余データD₂の法m₂に関する乗
法逆元を用いて、第１、第２及び第３の出力剰余データ
D₁₀、D₁₁、D₁₂をスケールダウン処理することにより第
４及び第５の出力剰余データD₂₀、D₂₁を得る第２のテー
ブル手段（23、25）と、第３段目のスケールダウン処理
段において、第２のテーブル処理（23、25）から得られ
る第４及び第５の出力剰余データD₂₀、D₂₁に基づいて、
第２の入力剰余データD₁についての法m₁に関する乗法逆
元を用いて、第４及び第５の出力剰余データD₂₀、D₂₁を
スケールダウン処理することによつて第６の出力剰余デ
ータを得ることにより、最上位の第１のビツト部に対応
する剰余データr₂₀と、第１のビツト部に続く下位の第
２のビツト部に対応する剰余データr₂₁とを求めると共
に、第１のビツト部の剰余データr₂₀に法の積m₁・m₂を
乗算した項と、第２のビツト部r₂₁の剰余データに法m₂
を乗算した項の和でなる第１の処理データD_B2を得る第
３のテーブル手段36と、第１の処理データD_B2を第４の
入力剰余データの法2^Lのべき数Ｌ桁分だけ上位にシフト
して第１の加算入力として受け、第１のテーブル手段
（13、14、15）の第１、第２及び第３の出力剰余データ
D₁₀、D₁₁、D₁₂のうち法m₂に対応する第３の出力剰余デ
ータD₁₂を法2^Lのべき数Ｌ桁分だけ上位にシフトして第
２の加算入力として受け、第４の入力剰余データD₃をシ
フトせずに第３の加算入力として受け、第１、第２及び
第３の加算入力の加算結果を復調されたバイナリデータ
D_B0として出力する加算手段37とを設ける。Ｆ作用最初にスケールダウン処理する法m₃を２のべき乗で表
される値2^Lに選定することにより、残りの法m₁、m₂、m₃
でスケールダウン処理した結果得られる剰余データの加
算処理を簡略化し得、かくしてデコーダ回路全体の構成
を簡略化することができる。Ｇ実施例以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。（G1）実施例の原理第７図との対応部分に同一符号を付して示す第１図に
おいて、35は全体としてデコーダ回路を示し、最初にRN
SデータD_R0をスケールダウン処理する剰余データD₃の法
m₃を２のべき乗で表される値2^Lに選定する。このようにすれば、（12）式から次式 S_B＝r₂₀・m₁・m₂・2^L＋r₂₁・m₂・2^L＋r₁₂＋2^L＋r₃ ……（13）の関係式で表される値S_Bの加算データを出力するように
すれば、RNSデータD_R0をバイナリデータD_B0に復調する
ことができる。このことは、（13）式の右辺第１項、第２項及び第３
項において、それぞれ剰余データD₂₀、D₂₁及びD₁₂の値r
₂₀、r₂₁及びr₁₂に対して値m₁・m₂・m₃、m₂・m₃及びm₃を
乗算処理する代わりに、値m₁・m₂、m₂及び１を乗算処理
した後、２のべき乗で表してなる法m₃の指数部の値Ｌだ
けビツトシフトして剰余データr₃に加算するようにして
も、RNSデータを復調することができることを意味して
おり、その分RNSデータを復調する際の演算処理作業を
簡略化し得ることを意味している。具体的には、ROMテーブル回路30に代えてROMテーブル
回路36を設けるようにして、次式 S_B2＝r₂₀・m₁・m₂＋r₂₁・m₂ ……（14）の関係式で表される加算データD_B2を、加算回路37に出
力するようにする。さらにROMテーブル回路17を省略して剰余データD₃及
びD₁₂をラツチ回路20及び21と、ラツチ回路38及び39を
介して直接加算回路37に出力するようにする。加算回路37においては、剰余データD₃に対して加算デ
ータD_B2及び剰余データD₁₂を上位ビツト側へＬビツトビ
ツトシフトさせてそれぞれ剰余データD₃及びD₁₂と、加
算データD_B2を加算して出力する。従つて加算回路37を介して次式 S_B＝S_B2・2^L＋r₁₂・2^L＋r₃ ……（15）の関係式で表される値S_Bの加算データを得ることがで
き、（14）式を代入すればMRCの手法に基づいて復調さ
れたバイナリデータD_B0が得られることが解る。かくして、最初にスケールダウン処理する法m₃を２の
べき乗で表される値2^Lに選定したことにより、（13）式
右辺第３項で表される剰余データを出力するROMテーブ
ル回路を省略することができる。さらにROMテーブル回路36においては、（12）式右辺
第１項及び第２項に対応して、法m₃を乗算処理しなけれ
ばならないものを、（13）式に対応して法m₁・m₂及び法
m₂について乗算処理した剰余データを出力すれば良く、
その分ROMテーブル回路36の構成を簡略化することがで
きる。（G2）実施例の構成第２図において、40は全体としてデコーダ回路を示
し、値７、11、13及び15の法のm₀、m₁、m₂及びm₄に加え
て２のべき乗で表される値16の法m₃を用いて表されたRN
SデータD_R0をMRCの手法を用いてバイナリデータに変換
する。すなわち、RNSデータD_R0を構成する剰余データD₀、
D₁、D₂及びD₃（すなわち法m₀、m₁、m₂及びm₃に対応す
る）をそれぞれバツフア回路41、42、43及び44とラツチ
回路45、46、47及び48を介してROMテーブル回路50、5
1、52及び53にそれぞれ受ける。 ROMテーブル回路50、51、52及び53は、それぞれ剰余
データD₀、D₁、D₂及びD₃に加えてバツフア回路54及びラ
ツチ回路55を介して法m₄の剰余データD₄を受け、それぞ
れ法m₀、m₁、m₂及びm₃の剰余データD₁₀、D₁₁、D₁₂及びD
₁₃を出力する。すなわち、値７、11、13及び16の法m₀、m₁、m₂及びm₃
に関する値15（すなわち法m₄でなる）の乗法逆元をそれ
ぞれ値x₀₄、x₁₄、x₂₄及びx₃₄とおいて、次式、 r₁₀＝｛（r₀−r₄）・x₀₄｝MOD m₀ ……（16） r₁₁＝｛（r₁−r₄）・x₁₄｝MOD m₁ ……（17） r₁₂＝｛（r₂−r₄）・x₂₄｝MOD m₂ ……（18） r₁₃＝｛（r₃−r₄）・x₃₄｝MOD m₃ ……（19）で表される値r₁₀、r₁₁、r₁₂及びr₁₃の剰余データD₁₀、D
₁₁、D₁₂及びD₁₃を出力して値15の法m₄に関してスケール
ダウン処理する。 ROMテーブル回路57、58及び59は、ラツチ回路60、61
及び62を介して剰余データD₁₀、D₁₁及びD₁₂をそれぞれ
受けると共にラツチ回路63を介して剰余データD₁₃を受
け、それぞれ法m₀、m₁及びm₂の剰余データD₂₀、D₂₁及び
D₂₂を出力する。すなわち、値７、11及び13の法m₀、m₁及びm₂に関する
値16（すなわち２のべき乗の法m₃でなる）の乗法逆元
を、それぞれ値x₀₃、x₁₃及びx₂₃とおいて、次式、 r₂₀＝｛（r₁₀−r₁₃）・x₀₃｝MOD m₀ ……（20） r₂₁＝｛（r₁₁−r₁₃）・x₁₃｝MOD m₁ ……（21） r₂₂＝｛（r₁₂−r₁₃）・x₂₃｝MOD m₂ ……（22）で表される値r₂₀、r₂₁及びr₂₂の剰余データD₂₀、D₂₁及
びD₂₂を出力して法m₃に関してスケールダウン処理す
る。因みに、剰余データD₂₂としては、実際には値r₂₂に
法m₃を乗算した値r₂₂・m₃を出力している。さらにROMテーブル回路65及び66は、ラツチ回路67及
び68を介して剰余データD₂₀及びD₂₁をそれぞれ受けると
共にラツチ回路69を介して剰余データD₂₂を受け、法m₀
及びm₁の剰余データD₃₀及びD₃₁を出力する。すなわち、値７及び11の法m₀及びm₁に関する値13（す
なわち法m₂でなる）の乗法逆元を値x₀₂及びx₁₂とおき、
次式 r₃₀＝｛（r₂₀−r₂₂）・x₀₂｝MOD m₀ ……（23） r₃₁＝｛（r₂₁−r₂₂）・x₁₂｝MOD m₁ ……（24）で表される値r₃₀及びr₃₁の剰余データD₃₀及びD₃₁を出力
して法m₂に関してスケールダウン処理する。 ROMテーブル回路70及び71は、当該剰余データD₃₀及び
D₃₁をラツチ回路72及び73を介して受け、次式 S_A3＝r₃₀・m₁・m₂・m₃＋r₃₁・m₂・m₃ ＝r₃₀・11・13・16＋r₃₁・13・16 ＝（r₃₀・11・13＋r₃₁・13）・2⁴ ……（25）で表される値S_A3の加算データD_A3の上位６ビツト及び下
位４ビツトの加算データD_A3U及びD_A3Lをそれぞれラツチ
回路74及び75を介して加算回路76に出力する。また、ラツチ回路69及びラツチ回路80を介して受ける
剰余データD₂₂及び剰余データD₁₃は、それぞれ次式 S_A4＝r₂₂・m₃＋r₁₃ ＝r₂₂・16＋r₁₃ ……（26）で表される値S_A4の加算データD_A4の上位４ビツト及び下
位４ビツトの加算データD_A4U及びD_A4Lになつている（m₃
の値が２のべき乗であることに注意）。これらは、その
ままラツチ回路81及び82を介して加算回路83に送られ
る。加算回路83は、デコーダ回路85から反転増幅回路86、
87及び88を介して出力される加算データD_C1を加算デー
タD_A4U及びD_A4Lに加算した後、ラツチ回路89を介して当
該加算結果の上位ビツトを加算回路76を出力する。ま
た、下位４ビツトはそのまま加算データD_Aの最下位４ビ
ツトとして出力する。かくして加算回路76においては、デコーダ回路85から
出力される加算データD_C1の値が値０のとき、（25）式
及び（26）式から次式、 S_A＝r₃₀・m₁・m₂・m₃＋r₃₁・m₂・m₃＋r₂₂・m₃＋r₁₃ ＝r₃₀・11・13・16＋r₃₁・13・16＋r₂₂＋16＋r₁₃ ……（27）の関係式で表される値S_Aの加算結果を得ることができ
る。ところで、MRCの手法を用いて、法m₀〜m₄で表されるR
NSデータから得られる加算データにおいては、法m₀〜m₄
の最小公倍数が次式、で表されることから、次式、 2^n-1−１≦240239≦2ⁿ−１ ……（29）で表される関係式を解いてｎ＝18の値が得られ、全体と
して18ビツトのバイナリデータでRNSデータD_B0を表すこ
とができる。しかしこの実施例においては、18ビツトの加算データ
を予め15のm₄によつてスケーリングすることにより、
（27）式で表される14ビツトの加算データD_Aを出力する
ようになされている。 m₃（MRCの手法において最初のスケールダウン処理に
用いられた法であることに注意）の値を２のべき乗
（2⁴）にした効果は、（25）式及び（26）式に現われて
いる。すなわち、加算回路76は全14ビツトのデータD_Aの
上位10ビツトのみを扱えばよい。また、剰余データD₂₂
及びD₁₃は、それぞれのまま加算データD_A4の上位４ビツ
トデータD_A4U及び下位４ビツトデータD_A4Lになつてい
る。従つて、加算データD_Aを得るには、加算回路76の出
力を４ビツトシフトし、そこにD_A4Lを入れれば良い。さらにこの実施例においては、加算回路83を用いて加
算回路76から出力される加算データD_Aを所定ビツトで丸
め処理するようになされている。すなわちデコーダ回路85は、バツフア回路91を介して
入力される２ビツトの丸め処理制御信号D_Cを受け、当該
丸め処理制御信号D_Cの値に応じて３ビツトの加算データ
D_C1の値を切り換えて出力するようになされている。加算回路83は、当該加算データD_C1を受け、ラツチ回
路81及び82から出力された加算データD_A4U及びD_A4Lに対
して、最下位ビツトから３ビツト分ビツトシフトさせて
当該加算データD_C1を加算するようになされている。実際上この種の丸め処理においては、丸め処理するデ
ータ（この場合加算データD_A）の所定ビツトに対して値
１を加算した後、当該加算ビツト以下を切り捨てて出力
することにより、値１を加算したビツトより上位ビツト
のデータに丸め処理するようになされている。ところが、このようにして14ビツトの加算データD_Aを
丸め処理する場合においては、加算回路76に対してさら
にもう一度余分に丸め処理用の14ビツトの加算回路が必
要になり、その分全体の構成が煩雑になる問題がある。このためこの実施例においては、加算データD_Aを得る
前の加算データD_A4（すなわち加算データD_A4U及びD_A4L
でなる）の段階で所定ビツトに値１を加算処理するよう
になされている。すなわち加算回路83に入力される加算データD_A4にお
いては、（１）式及び（４）式から剰余データD₂₂及びD
₁₃が最大で値12及び値15でなることから、（26）式から
次式、 S_A4max≦12×16＋15 ≦207 ……（30）の関係式で加算データD_A4の最大値S_A4maxを表すことが
できる。すなわち加算データD_A4においては、最大値として値2
07のデータが得られ、加算データD_A4を８ビツトで表し
て次式（2⁸−１）−207＝48 ……（31）で表される値48を加算しても、加算データD_A4を表す８
ビツトのデータにおいて、最上位ビツトを越える桁上げ
が生じないことが解る。従つて値48について、次式 2⁶＞48＞2⁵ ……（32）の関係式を得ることができ、2⁵で表される最下位ビツト
から５ビツト目までの範囲で当該加算回路83で値１を加
算するようにすれば、加算回路83で桁上げを生じないこ
とが解る。従つて加算回路83において、最下位ビツトから５ビツ
ト目までの範囲で値１を加算するようにすれば加算回路
76から出力される加算データD_Aにおいて、その最下位ビ
ツトから５ビツト目までの範囲で値１を加算した場合と
同様の加算結果を得ることができる。かくして、加算データD_Aを丸め処理する場合におい
て、丸め処理用に14ビツトの加算回路が必要になるのに
対し、当該加算回路83を用いて最下位ビツトから５ビツ
ト目までの範囲で値１を加算することにより、８ビツト
の加算回路83を用意すれば良く、その分全体の構成を簡
略化することができる。さらに、加算データD_Aを丸め処理する場合において
は、別途、丸め処理用の加算回路を設けた分、その出力
段にラツチ回路を設けなければならず、この実施例によ
れば、その分全体の構成を簡略化することができる。実際上この実施例においては、丸め処理制御信号D_Cに
応じて加算データD_C1の値を、最上位ビツトから順次値
「１、０、０」、値「０、１、０」及び値「０、０、
１」の間で切り換えて出力するようになされ、当該加算
データD_C1を３ビツト分ビツトシフトさせて加算データD
_A4に加算することにより、全体として14ビツトの加算デ
ータD_Aに対してそれぞれ最下位ビツトから５ビツト目、
４ビツト目及び３ビツト目に値１を加算するようになさ
れている。さらに、これに加えてデコーダ回路85においては、加
算データD_C1の値を値「０、０、０」に切り換え得るよ
うになされ、丸め処理されていない加算データD_Aを選択
し得るようになされている。さらにこの実施例においては、当該丸め処理につき、
値１を加算したビツト以下を切り捨てないで、14ビツト
の加算データD_Aをそのまま出力するようになされ、値１
を加算したビツトに応じて最上位ビツトから必要なビツ
トまでを選択して用いることができるようになされてい
る。かくしてバツフア回路41〜44及び54から加算回路76ま
で全体としてRNSデータD_R0を、バイナリデータでなる加
算データD_Aに変換するデータ変換回路92を構成する。加算回路93は、ラツチ回路94を介して加算データD_Aの
上位12ビツトを受けると共に加算データ発生回路95から
出力される値46の加算データD_C2を受け、その加算結果
の最上位ビツトのデータを識別信号D_jとして送出する。すなわちｎビツトのバイナリデータにおいては、値０
から値2ⁿ−１までの範囲で連続した数を表す代わりに、
負数を２の補数で表現する（以下バイポーラと呼ぶ）こ
とにより、全体として演算処理作業を簡略化し得ること
が知られている。従つてRNSデータにおいても、バイポーラのバイナリ
データに対応する領域に負数を割り当てるようにすれ
ば、RNSデータを構成する各剰余データD₀〜D₄の演算処
理作業を簡略化することができると考えられ、その分デ
イジタルフイルタ回路２の構成を簡略化することができ
る。すなわち第３図に示すように、ｎビツトのバイポーラ
でなるバイナリデータにおいては、最上位ビツトをサイ
ンビツトとして用いることにより、当該バイナリデータ
の値Ｓが値０から値2^n-1−１の領域で値S₀が値０から値
2^n-1−１まで連続する正数を表すことができ、値Ｓが値
2^n-1から値2ⁿ−１までの領域で、値S₀が値−2^n-1から値
−１まで連続する負数を表すことができる（第３図
（Ａ）及び（Ｂ））。これに対して法m₀、m₁、m₂、m₃及びm₄の剰余データ
D₀、D₁、D₂、D₃及びD₄を用いたRNSデータにおいては、
次式、 S_RNS＝Ｍ−１ ……（33）で表される値S_RNSの領域を用いて正数及び負数を表現す
ることができる（第３図（Ｃ））。従つてRNSデータにおいては、値Ｍが偶数の場合、値S
_RNSが値０から値M/2−１の領域に値S₀がバイポーラのバ
イナリデータで表される領域に対応して値０から値M/2
−１まで連続する正数を割り当て、値S_RNSが値M/2から
値Ｍ−１の領域に値S₀が値M/2＋１から値−１まで連続
する負数を割り当てることにより、当該RNSデータの演
算処理作業を簡略化することができる。これに対してデコーダ回路においては、第４図に示す
ように、MRCの手法によつて復調された加算データの値S
_Aが値０から値M/2−１の領域にあるとき（すなわち値S₀
が値０から値M/2−１まで連続する正数に対応すると
き）、（第４図（Ａ）及び（Ｂ））、ｋビツトのバイナ
リデータの正数の領域（すなわち値S_B0が値０から値M/2
−１の領域でなる）に割り当て（第４図（Ｃ））、加算
データの値S₄が値−M/2から値Ｍ−１の領域にあるとき
加算データの最大値Ｍ−１（すなわちRNSデータで表さ
れる値−１）が、ｋビツトのバイナリデータの最大値2^k
−１（すなわちバイナリデータで表される値−１）にな
るように、バイナリデータの負数の領域に割り当てる必
要がある。すなわち第５図に示すように、RNSデータを復調した
加算データD_Aにおいては、上位14ビツトにスケーリング
処理した加算データでなることから、加算値S_Aが値M₁₅/
2（この場合値M₁₅は、加算データD_Aがm₄でスケーリング
処理されたことから法m₀〜m₄の最小公倍数Ｍ＝240240の
1/15の値16016でなる）から値M₁₅−１の範囲で負数を表
現するのに対し（第５図（Ａ））、ｋビツトのバイナリ
データにおいては、最上値ビツトに値１が立つ値Ｓが値
2^k-1から値2^k−１の範囲で負数が表現される（第５図
（Ｃ））。従つて当該加算データD_Aの負数を表す最小値（すなわ
ち値M₁₅/2）が、負数を表す当該バイナリデータの最小
値（すなわち値2^k-1）になるように加算データD_Aに所定
値を加算して加算データD_Aを所定のデータ（以下変換デ
ータと呼ぶ）に変換すれば、当該変換データの値S_TRに
おいて、加算データD_Aの値が負数を表す場合、最上位ビ
ツトが値０から値１に切り換わる。かくして当該加算値を所定の値に選定することによ
り、変換データの最上位ビツトを用いて加算データD_Aの
正負数を識別することができる。このようにすれば、加算データD_Aが正数を表す値か否
かを加算データD_Aに所定値を加算して最上位ビツトを出
力するだけの簡易な構成を用いて、正負数を識別するこ
とができ、その分全体として簡易な構成のデコーダ回路
40を得ることができる。さらにこの実施例においては、加算データD_Aのうちの
上位12ビツトだけを用いて正負数を識別するようになさ
れ、その分全体の構成を簡略化するようになされてい
る。すなわち14ビツトの加算データD_Aを用いる場合におい
ては、次式で表される値184を加算すれば、負数を表す加算データD
_Aが入力された際に、最上位ビツトを値１に変化させる
ことができる。これに対して、上位12ビツトを用いて識別する場合に
おいては、２ビツト分切り下げたことにより、値184を
値2²で除算して得られる値46を加算すれば、負数を表す
加算データD_Aが得られた際に、最上位ビツトを値１に変
化させることができる。かくして加算データ発生回路95は、値46の加算データ
D_C2を出力し、加算回路93と共にデータ変換回路92から
出力された加算データD_Aに値46を加算し、その最上位ビ
ツトのデータD_Jを識別信号D_Jとして出力するデータ識別
回路を構成する。加算回路96は、ラツチ回路97を介して加算データD_Aを
受け、当該加算データD_Aに加算データ発生回路98から出
力される加算データD_C3を加算して出力する。すなわち加算回路96は、バツフア回路99を介して得ら
れるバイポーラ切換信号D_BIUNを、ラツチ回路100を介し
て得られる識別信号D_Jと共にアンド回路101を介して受
け、識別信号D_Jの論理レベルが論理「１」に立ち上がる
タイミングで加算データ発生回路98から出力される値36
8（すなわち2^K−M₁₅でなる）を加算データD_Aに加算して
出力する。その結果加算回路96においては、加算データD_Aが負数
を表してなるときには、加算データD_Aに対して値368を
加算したバイナリデータが得られ、逆に正数を表してな
るときには、加算データD_Aをそのまま出力する。かくして加算データD_Aをバイポーラのバイナリデータ
に変換して出力することができる。これに対して加算回路96は、バイポーラ切換信号D
_BIUNが切り換わると、識別信号D_Jの論理レベルに無関係
に加算データD_Aをそのまま出力する。その結果加算回路96においては、バイポーラ切換信号
D_BIUNを切り換えることにより、必要に応じてバイポー
ラのバイナリデータを切り換えて出力することができ
る。加算回路96は、当該14ビツトのバイナリデータのうち
上位13ビツトをラツチ回路102及びバツフア回路103を介
して出力すると共に当該バイナリデータの最上位ビツト
を反転増幅回路104、ラツチ回路105及びバツフア回路10
6を介して出力することにより、バイポーラのバイナリ
データとオフセツトバイナリでなるバイナリデータD_BOO
を出力するようになされている。（G3）実施例の動作以上の構成において、値７、11、13、16、15の法m₀〜
m₄で表されるRNSデータD_ROは、MRCの手法に基づいて順
次スケールダウン処理されて加算データD_Aに変換され
る。このとき加算データD_Aを得る前の８ビツトの加算デー
タD_A4の段階で所定ビツトに値１を加算することによ
り、当該加算ビツトで丸め処理した加算データD_Aを得る
ことができる。さらにこのとき、法m₃を２のべき乗で表される値16に
選定すると共に２のべき乗で表される値2⁴の法m₃に関し
て最初にスケールダウン処理することにより、MRC処理
に要する回路の構成を簡略化して、値15のm₄でスケーリ
ング処理した加算データD_Aを出力することができる。加算データD_Aのうち上位12ビツトが加算回路93におい
て値46だけ加算され、その加算結果の最上位ビツトが加
算データD_Aの値S_Aが正数を表しているか否かを識別する
識別信号D_jとして出力される。さらに加算データD_Aは、加算回路96において識別信号
D_Jに基づいて値０又は値368が加算され、その結果負数
を２の補数で表してなるバイポーラのバイナリデータD
_BOOを得ることができる。さらに加算データD_Aにおいては、バイポーラ切換信号
D_BIUNが切り換わると値０から値2^k−１まで連続する数
を表すのバイナリデータD_BOOを得ることができる。（G4）実施例の効果以上の構成によれば、RNSデータを構成する法の１つ
を２のべき乗で表される値に選定すると共に当該法に関
して先ずスケールダウン処理することにより、全体とし
て簡易な構成でバイナリデータで表された加算データを
得ることができる。（G5）他の実施例（１）なお上述の実施例においては、RNSデータをバ
イナリデータに変換する際にスケーリング処理すると共
に丸め処理する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、必要に応じてスケーリング処理又は丸め処理す
るようにすれば良い。（２）さらに上述の実施例においては、値７、11、1
3、16及び15の５つの法m₀〜m₄についてRNSデータからバ
イナリデータに変換する場合について述べたが、法の数
及び値はこれに限らず、必要に応じて種々の値に選定し
得る。（３）さらに上述の実施例においては、加算データを
バイポーラのバイナリデータに変換して出力する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて
例えば直接出力するようにしても良い。（４）さらに上述の実施例においては、本発明をデイ
ジタル映像信号をフイルタリング処理するデイジタルフ
イルタ回路のデコーダ回路に適用した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えばオーデイオ信号、
ビデオ信号等のデイジタル信号処理回路に広く適用する
ことができる。Ｈ発明の効果以上のように本発明によれば、RNSデータを構成する
剰余データの法の１つを２のべき乗で表される値に選定
すると共に、当該法に関して先ずスケールダウン処理し
て得た上位ビツト部分のデータをべき数分だけ上位にシ
フトして加算することにより、２のべき乗で表される法
の乗算演算をしないでバイナリデータの復調ができ、か
くして簡易な構成のデコーダ回路を得ることができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明によるデコーダ回路の基本的構成を示す
ブロツク図、第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は本発明
によるデコーダ回路の一実施例を示すブロツク図、第３
図、第４図及び第５図はその動作の説明に供する略線
図、第６図は信号処理回路の構成を示すブロツク図、第
７図はそのデコーダ回路の構成を示すブロツク図であ
る。３、35、40……デコーダ回路、13〜15、17、23、25、3
0、36、50〜53、57〜59、65、66、70、71、……ROMテー
ブル回路、22、37、76、83、93、96……加算回路、92…
…データ変換回路、95、98……加算データ発生回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者稲場義明東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (56)参考文献ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＣｉｒｃｕｉｔｓＳｙｓｔ．，ｖｏｌ．ＣＡＳ− 32，Ａｐｒ．1985，Ｒ．ＲａｍｎａｒａｙａｎａｎｄＦ．Ｊ．Ｔａｙｌｏｒ，ＯｎＬａｒｇｅＭｏｄｕｌｉＲｅｓｉｄｕｅＮｕｍｂｅｒＳｙｓｔｅｍＲｅｃｕｒｓｉｖｅＤｉｇｉｔａｌＦｉｌｔｅｒｓ，ｐｐ．349− 359 北海道大学工学部研究報告，135号, 昭和62年５月，北海道大学発行，三関北島下野小川，中国人の剰余定理を用いた新しい剰余数の逆変換法，ｐｐ. 51−63

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．複数の入力剰余データを各法に関する乗法逆元を用
いて順次複数のスケールダウン処理段においてスケール
ダウン処理をすることによつて各処理段から複数の剰余
データを得、当該各処理段の剰余データをそれぞれ所定
の法で乗算処理した後、加算データを得ることにより、
上記複数の入力剰余データをバイナリデータに復調する
ようになされたデコーダ回路において、第１段目の上記スケールダウン処理段において、少くと
も法m₀、m₁、m₂、及び2^Lに対応する第１、第２、第３及
び第４の上記入力剰余データに基づいて、上記第４の剰
余データについて法2^Lに関する乗法逆元を用いて、上記
第１、第２、第３及び第４の入力剰余データをスケール
ダウン処理することにより第１、第２及び第３の出力剰
余データを得る第１のテーブル手段と、第２段目の上記スケールダウン処理段において、上記第
１のテーブル手段から得られる上記第１、第２及第３の
出力剰余データに基づいて、上記第３の入力剰余データ
の法m₂に関する乗法逆元を用いて、上記第１、第２及び
第３の出力剰余データをスケールダウン処理することに
より第４及び第５の出力剰余データを得る第２のテーブ
ル手段と、第３段目の上記スケールダウン処理段において、上記第
２のテーブルから得られる上記第４及び第５の出力剰余
データに基づいて、上記第２の入力剰余データについて
の法m₁に関する乗法逆元を用いて、上記第４及び第５の
出力剰余データをスケールダウン処理することによつて
第６の出力剰余データを得ることにより、最上位の第１
のビツト部に対応する剰余データと、上記第１のビツト
部に続く下位の第２のビツト部に対応する剰余データと
を求めると共に、上記第１のビツト部の剰余データに法
の積m₁・m₂を乗算した項と、第２のビツト部の剰余デー
タに法m₂を乗算した項の和でなる第１の処理データを得
る第３のテーブル手段と、上記第１の処理データを上記第４の入力剰余データの法
2^Lのべき数Ｌ桁分だけ上位にシフトして第１の加算入力
として受け、上記第１のテーブル手段の第１、第２及び
第３の出力剰余データのうち法m₂に対応する上記第３の
出力剰余データを上記法2^Lのべき数Ｌ桁分だけ上位にシ
フトして第２の加算入力として受け、上記第４の入力剰
余データをシフトせずに第３の加算入力として受け、上
記第１、第２及び第３の加算入力の加算結果を復調され
たバイナリデータとして出力する加算手段とを具えることを特徴とするデコーダ回路。