JP3129398B2 - 8点×8点2次元逆離散コサイン変換回路およびそれを実現するマイクロプロセッサ - Google Patents

8点×8点2次元逆離散コサイン変換回路およびそれを実現するマイクロプロセッサ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像信号処理等で用
いられる2次元逆離散コサイン変換(IDCT)を16
ビット整数演算を用いて4並列に実現する回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、マイクロプロセッサにおいて、画
像処理を高速化するために分割ALU方式の演算命令が
採用されてきている。ここで、分割ALU方式の演算命
令とは、例えば、64ビットのALUを4つの16ビッ
ト演算器として利用する命令のことである。分割ALU
方式を採用することにより、データが並列性を持つ信号
処理や画像処理の場合、容易に処理を高速化できる。
【0003】しかしながら、2次元逆離散コサイン変換
を4並列に実現する場合には、16ビット整数演算によ
る演算誤差が大きくなる。それにより、その演算誤差
は、“IEEE Standerd Specifications for the Impleme
ntations of 8x8 Inverse Discreate Cosine Transfor
m”, Std 1180-1190, December 6, 1990 で定められた
誤差基準を満たすことが出来ない。
【0004】演算誤差を小さくし、上記誤差基準を満た
す為の方式として、1996年電子情報通信学会情報・
システムソサイエティ大会のD−225に記載されてい
る「16ビット整数演算によるIDCTアルゴリズムの
検討」が知られている。この方式を従来方式1と呼ぶこ
とにする。
【0005】図6に従来方式1による2次元逆離散コサ
イン変換の構成を示す。従来方式1では、8点8点2次
元逆離散コサイン変換を、行方向の8点1次元逆離散コ
サイン変換と列方向の8点1次元逆離散コサイン変換と
に分解して実現している。8点1次元逆離散コサイン変
換としては、“A Fast DCT-SQ Scheme for Images ”,
Y.Arai, T.Agui and M.Nakajima, Trans. IEICE, Vol.7
1, No.11, Nov. 1988,pp.1095-1097 で提案された方式
を用いている。
【0006】この従来方式1では、まず、プリスケーリ
ングとして最大ビット検出部61で最大ビットを検出
し、それに基づいて第1の桁下げ部62で行毎に適応的
な桁下げを実施した値を入力として平均的な精度劣化を
抑制している。また、行演算部63では経歴付き和算、
条件付き和算、条件付き積算という3つの特殊命令を用
意する。そして、行演算部63は、それら3つの特殊命
令を用いて8点1次元逆離散コサイン変換を行うこと
で、16ビット整数演算による演算誤差を抑制する。第
2の桁下げ部64では、各行の桁下げ経歴とプリスケー
リング部60の桁上げ数で、行演算部63の演算結果に
対して桁下げを行う。列演算部65では、前述した特殊
命令を用いて8点1次元2次元逆離散コサイン変換を実
現し、各行で桁上げを行って桁下げ経歴を精算し、最終
的な8点×8点2次元逆離散コサイン変換の演算結果を
得ている。
【0007】また、他の方式として、1990年電子情
報通信学会春季全国大会のA−192に記載されている
「動画処理用VISP−LSIでの逆DCT演算」が知
られている。この方式を従来方式2と呼ぶ。従来方式2
では、16ビット×16ビットの乗算結果を16ビット
で表す際に、最下位ビットから数えて15ビット目に1
を加算してから16ビット切り出すことと、最終的な演
算結果を整数化する際の丸めとして正負対称丸めを用い
ることで、16ビット整数演算に伴って発生する演算誤
差を抑制している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術1および2には次に述べるような問題があ
る。
【0009】まず、従来方式1では、16ビット整数演
算で生じる演算誤差を抑制するため、最大ビット検出部
61での最大ビットの検出、第1および第2の桁下げ部
62、64における桁下げ、列演算部65での桁上げが
必要となり、演算量が増加する。また、経歴付き和算、
条件付き和算、条件付き積算という3つの特殊命令が必
要なため、回路規模も大きくなる。
【0010】一方、従来方式2では、16ビット整数演
算で生じる演算誤差を抑制するため、16ビット乗算の
丸めと整数化の際の正負対称丸めが必要となり、演算量
が増加する。
【0011】また、これら従来方式1および2を用いて
8点×8点2次元逆離散コサイン変換を高速に行う為に
は、分割ALU命令を用いて16ビット整数演算を並列
に実現する必要がある。
【0012】したがって、本発明の目的は、8点×8点
2次元逆離散コサイン変換を、16ビット整数演算を4
並列に行うことで高速に実現するときに、演算量の増加
なしに演算誤差を抑えた8点×8点2次元逆離散コサイ
ン変換回路を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明では、通常の加減算等の分割ALU命令に
正負対称丸め付き16ビット4並列積和演算という特殊
命令を1つ追加することによって、上記目的を達成す
る。
【0014】本発明によれば、行方向に8点1次元逆離
散コサイン変換を行い、前記行方向の8点1次元離散コ
サイン変換の結果を入力として列方向に8点1次元逆離
散コサイン変換を行うことで8点×8点2次元逆離散コ
サイン変換を実現する8点×8点2次元逆離散コサイン
変換回路において、i,jを0から7までの整数として
iを水平方向のアドレス、jを垂直方向のアドレスと
し、水平、垂直方向の置換を行い4ビット左シフトした
DCT係数がXjiで表され、DCT係数Xjiの前半部分
に対して第1の8点1次元逆離散コサイン変換を4並列
に実現して、第1の演算結果を得る第1の行演算部と、
DCT係数Xjiの後半部分に対して第2の8点1次元逆
離散コサイン変換を4並列に実現して、第2の演算結果
を得る第2の行演算部と、前記第1および第2の演算結
果に対して水平、垂直方向の置換を行い、第1および第
2の置換結果を出力する置換部と、前記第1の置換結果
に対して第3の8点1次元逆離散コサイン変換を4並列
に実現し、整数化を行って第3の演算結果を得る第1の
列演算部と、前記第2の置換結果に対して第4の8点1
次元逆離散コサイン変換を4並列に実現し、整数化を行
って第4の演算結果を得る第2の列演算部と、を有し、
前記第3および第4の演算結果を8点×8点逆離散コサ
イン変換の演算結果として出力することを特徴とする8
点×8点2次元逆離散コサイン変換回路が得られる。
【0015】また、本発明によれば、16ビット4並列
加減算命令と正負対称丸め付き16ビット4並列積和演
算命令とを実行するための構成を備えている、8点×8
点2次元逆離散コサイン変換回路を実現するマイクロプ
ロセッサが得られる。16ビット4並列加減算命令は、
16ビットデータの加減算を4並列に行う命令である。
正負対称丸め付き16ビット4並列積和演算命令は、1
6ビット×16ビットの乗算結果が正のときは0x40
00(16進数)を加算し、負のときは0x3fff
(16進数)を加算してから符号ビット1ビットを含む
上位16ビットを切り出し、その切り出した16ビット
データに16ビットデータを加算する正負対称丸め付き
積和演算を4並列に行う命令である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の説明にお
いては次のことを仮定する。i,jを0から7までの整
数として、iを水平方向のアドレス、jを垂直方向のア
ドレスとする。また、水平、垂直方向の置換を行い、4
ビット左シフトしてDCT係数をXjiで表す。乗算係数
Cn=cos(n×π/16)(n=1,2,3,4,
5,6,7)は全て215倍しておく。
【0017】図1に本発明の一実施の形態による8点×
8点2次元逆離散コサイン変換回路の構成を示す。図示
の8点×8点2次元逆離散コサイン変換回路は、第1の
行演算部1と、第2の行演算部2と、第1の列演算部3
と、第2の列演算部4と、置換部5とを有する。第1の
行演算部1、第2の行演算部2、第1の列演算部3、お
よび第2の列演算部4は同一の構成をしている。ここで
は、第1の行演算部1、第2の行演算部2、第1の列演
算部3、および第2の列演算部4をそれぞれ第1乃至第
4の演算部とも呼ぶことにする。
【0018】すなわち、第1の行演算部(第1の演算
部)1は第1のレジスタファイル11と、第1の正負対
称丸め付き16ビット並列積和演算器12と、第1の1
6ビット4並列加減算器13と、第1の乗算係数保持部
14とを有する。同様に、第2の行演算部(第2の演算
部)2は第2のレジスタファイル21と、第2の正負対
称丸め付き16ビット並列積和演算器22と、第2の1
6ビット4並列加減算器23と、第2の乗算係数保持部
24とを有する。第1の列演算部(第3の演算部)3は
第3のレジスタファイル31と、第3の正負対称丸め付
き16ビット並列積和演算器32と、第3の16ビット
4並列加減算器33と、第3の乗算係数保持部34とを
有する。第2の列演算部(第3の演算部)4は第4のレ
ジスタファイル41と、第4の正負対称丸め付き16ビ
ット並列積和演算器42と、第4の16ビット4並列加
減算器43と、第4の乗算係数保持部44とを有する。
【0019】第1の行演算部(第1の演算部)1はDC
T係数Xjiを(X00,X10,X20,X30)、(X01,X
11,X21,X31)、(X02,X12,X22,X32)、(X
03,X13,X23,X33)、(X04,X14,X24,X3
4)、(X05,X15,X25,X35)、(X06,X16,X2
6,X36)、(X07,X17,X27,X37)で示す4デー
タづつ第1のレジスタファイル11に読み込み、第1の
レジスタファイル11のデータを第1の入力データとし
て第1の8点1次元逆離散コサイン変換を行う。この第
1の8点1次元逆離散コサイン変換は、第1の正負対称
丸め付き16ビット並列積和演算器12と第1の16ビ
ット4並列加減算器13とを用いて4並列に実現する。
第1の8点1次元逆離散コサイン変換の結果は第1のレ
ジスタファイル11に書き込む。
【0020】同様に、第2の行演算部(第2の演算部)
2はDCT係数Xjiを(X40,X50,X60,X70)、
(X41,X51,X61,X71)、(X42,X52,X62,X
72)、(X43,X53,X63,X73)、(X44,X54,X
64,X74)、(X45,X55,X65,X75)、(X46,X
56,X66,X76)、(X47,X57,X67,X77)で示す
4データづつ第2のレジスタファイル21に読み込み、
第2のレジスタファイル21のデータを第2の入力デー
タとして第2の8点1次元逆離散コサイン変換を行う。
この第2の8点1次元逆離散コサイン変換は、第2の正
負対称丸め付き16ビット並列積和演算器22と第2の
16ビット4並列加減算器23とを用いて4並列に実現
する。第2の8点1次元逆離散コサイン変換の結果は第
2のレジスタファイル21に書き込む。
【0021】ここで、第1の行演算部1と第2の行演算
部2の演算結果をX′jiとする。
【0022】置換部5は第1および第2の行演算部1お
よび2の演算結果X′jiに対して水平、垂直方向の置換
を行って、(X′i4,X′i5,X′i6,X′i7)を第3
のレジスタファイル31に、(X′i0,X′i1,X′i
2,X′i3)を第4のレジスタファイル41に格納す
る。
【0023】第1の列演算部(第3の演算部)3では、
(X′04,X′05,X′06,X′07)、(X′14,X′
15,X′16,X′17)、(X′24,X′25,X′26,
X′27)、(X′34,X′35,X′36,X′37)、
(X′44,X′45,X′46,X′47)、(X′54,X′
55,X′56,X′57)、(X′64,X′65,X′66,
X′67)、(X′74,X′75,X′76,X′77)で示す
データが格納された第3のレジスタファイル31のデー
タを第3の入力データとして第3の8点1次元逆離散コ
サイン変換を行う。この第3の8点1次元逆離散コサイ
ン変換は、第3の正負対称丸め付き16ビット並列積和
演算器32と第3の16ビット4並列加減算器33とを
用いて4並列に実現する。第3の8点1次元逆離散コサ
イン変換の演算結果は第3の正負対称丸め付き16ビッ
ト並列積和演算器32を用いて6ビット右シフトして整
数化する。
【0024】第2の列演算部(第4の演算部)4では、
(X′00,X′01,X′02,X′03)、(X′10,X′
11,X′12,X′13)、(X′20,X′21,X′22,
X′23)、(X′30,X′31,X′32,X′33)、
(X′40,X′41,X′42,X′43)、(X′50,X′
51,X′52,X′53)、(X′60,X′61,X′62,
X′63)、(X′70,X′71,X′72,X′73)で示す
データが格納された第4のレジスタファイル41のデー
タを第4の入力データとして第4の8点1次元逆離散コ
サイン変換を行う。この第4の8点1次元逆離散コサイ
ン変換は、第4の正負対称丸め付き16ビット並列積和
演算器42と第4の16ビット4並列加減算器43とを
用いて4並列に実現する。第4の8点1次元逆離散コサ
イン変換の演算結果は第4の正負対称丸め付き16ビッ
ト並列積和演算器42を用いて6ビット右シフトして整
数化する。
【0025】第1および第2の列演算部3および4の演
算結果を、8点×8点2次元逆離散コサイン変換の演算
結果として出力する。
【0026】次に図2を参照して、8点1次元逆離散コ
サイン変換とシフト演算の構成について説明する。nを
0から7の整数としたとき、第1の行演算部1では(X
0n,X1n,X2n,X3n)を、第2の行演算部2では(X
4n,X5n,X6n,X7n)を、第1の列演算部3では
(X′n4,X′n5,X′n6,X′n7)を、第2の列演算
部4では(X′n0,X′n1,X′n2,X′n3)をそれぞ
れ図2の入力データXnとして8点1次元逆離散コサイ
ン変換を行う。8点1次元逆離散コサイン変換は積和演
算部6、第1のバタフライ演算部7、第2のバタフライ
演算部8、およびシフト演算部9を使用して行われる。
【0027】積和演算部6ではX0からX7を入力とし
て積和演算を行う。積和演算としては、正負対称丸め付
き16ビット4並列積和演算器12、22、32、42
を用いて16ビット整数演算を4並列に実現する。第1
のバタフライ演算部7では、積和演算部60の演算結果
を入力として4点2次元バタフライ演算を行う。第2の
バタフライ演算部8では、積和演算部6の演算結果と第
1のバタフライ演算部8の演算結果とを入力とし、8点
2次元バタフライ演算を行う。第1および第2のバタフ
ライ演算部7および8で用いる加減算としては、16ビ
ット並列加減算器13、23、33、43を用いて16
ビット整数演算を4並列に実現する。シフト演算部9
は、第1および第2の列演算部30および40の演算結
果を正負対称丸め付き16ビット4並列積和演算器32
および42を用いて6ビット右シフトして整数化する。
【0028】尚、以上述べたような8点×8点2次元逆
離散コサイン変換回路は、第1乃至第4のレジスタファ
イル11、21、31、41をマイクロプロセッサのレ
ジスタファイルにおき、16ビットデータの加減算を4
並列に行う16ビット4並列加減算命令と、16ビット
×16ビットの乗算結果が正のときには0x4000
(16進数)を加算し、負のときには0x3fff(1
6進数)を加算してから符号ビット1ビットを含む上位
16ビットを切り出し、切り出した16ビットデータ
16ビットデータを加算する正負対称丸め付き積和演算
を4並列に行う正負対称丸め付き16ビット4並列積和
演算命令とを実行するための構成を備えているマイクロ
プロセッサで実現することも出来る。
【0029】次に、本実施の形態に係る8点×8点2次
元逆離散コサイン変換回路の動作について説明する。図
1に示す第1および第2の行演算部1および2は、行方
向の8点1次元逆離散コサイン変換を、16ビット整数
演算を4並列に行うことによって4点同時に実現してい
る。同様に、第1および第2の列演算部3および4は、
列方向の8点1次元逆離散コサイン変換を、16ビット
整数演算を4並列に行うことによって4点同時に実現し
ている。
【0030】8点1次元逆離散コサイン変換で用いる1
6ビット4並列の演算器の動作について説明する。
【0031】16ビット4並列加減算器13、23、3
3、43は、図3に示すように16ビットデータと16
ビットデータの加減算を4つ並列に実現する。
【0032】正負対称丸め付き16ビット4並列積和演
算器12、22、32、42は、図4に示すように、正
負対称丸め付き16ビット積和演算を4つ並列に実現す
る。正負対称丸め付き16ビット積和演算は、図5に示
すように、16ビットデータ×16ビットデータの乗算
結果を16ビットで表す際に、乗算結果が正のときには
0x4000を加算し、負のときには0x3fffを加
算してから符号ビット1ビットを含む16ビットを切り
出す正負対称丸め付き16ビット乗算の結果と16ビッ
トデータを加算する。
【0033】第1および第2の列演算部3および4の整
数化では、演算精度を考慮すると正負対称丸め付きのシ
フト演算を行う必要がある。そこで、正負対称丸め付き
積和演算を用いて正負対称丸め付きのシフト演算を実現
する。最下位ビットから数えて5ビット目に正負対称丸
めを行ってから6ビット右シフトして整数化するために
は、乗算係数を0x0200、加算する16ビットデー
タを零として正負対称丸め付き積和演算を行えば良い。
【0034】本発明は上述した実施形態に限定せず、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可
能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明を用いると、
16ビット整数演算を4並列に行うことで8点×8点2
次元逆離散コサイン変換を高速に実現するとき、加減算
等の基本的な並列演算器以外に正負対称丸め付き16ビ
ット4並列積和演算器を用意するだけで、演算量の増加
なしに演算誤差を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による8点×8点2次元
逆離散コサイン変換回路の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】8点1次元逆離散コサイン変換の構成を示す図
である。
【図3】16ビット4並列加減算器の動作を説明するた
めの図である。
【図4】正負対称丸め付き16ビット4並列積和演算器
の動作を説明するための図である。
【図5】正負対称丸め付き16ビット4乗算器の動作を
説明するための図である。
【図6】従来方式1による8点×8点2次元逆離散コサ
イン変換回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,2 行演算部 3,4 列演算部 5 置換部 11,21,31,41 レジスタファイル 12,22,32,42 正負対称丸め付き16ビッ
ト4並列積和演算器 13,23,33,43 16ビット4並列加減算器 14,24,34,44 乗算係数保持部 6 積和演算部 7.8 バタフライ演算部 9 シフト演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/14 H04N 7/30 JICSTファイル(JOIS)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行方向に8点1次元逆離散コサイン変換
    を行い、前記行方向の8点1次元離散コサイン変換の結
    果を入力として列方向に8点1次元逆離散コサイン変換
    を行うことで8点×8点2次元逆離散コサイン変換を実
    現する8点×8点2次元逆離散コサイン変換回路におい
    て、i,jを0から7までの整数としてiを水平方向の
    アドレス、jを垂直方向のアドレスとし、水平、垂直方
    向の置換を行い4ビット左シフトしたDCT係数がXji
    で表され、 DCT係数Xjiの前半部分に対して第1の8点1次元逆
    離散コサイン変換を4並列に実現して、第1の演算結果
    を得る第1の行演算部と、 DCT係数Xjiの後半部分に対して第2の8点1次元逆
    離散コサイン変換を4並列に実現して、第2の演算結果
    を得る第2の行演算部と、 前記第1および第2の演算結果に対して水平、垂直方向
    の置換を行い、第1および第2の置換結果を出力する置
    換部と、 前記第1の置換結果に対して第3の8点1次元逆離散コ
    サイン変換を4並列に実現し、整数化を行って第3の演
    算結果を得る第1の列演算部と、 前記第2の置換結果に対して第4の8点1次元逆離散コ
    サイン変換を4並列に実現し、整数化を行って第4の演
    算結果を得る第2の列演算部と、 を有し、前記第3および第4の演算結果を8点×8点逆
    離散コサイン変換の演算結果として出力することを特徴
    とする8点×8点2次元逆離散コサイン変換回路。
  2. 【請求項2】 前記DCT係数Xjiの前半部分は(X0
    i,X1i,X2i,X3i)で表され、前記DCT係数Xji
    の後半部分は(X4i,X5i,X6i、X7i)で表され、前
    記第1の演算結果を(X'0i,X'1i,X'2i,X'3i)で
    表し、前記第2の演算結果を(X'4i,X'5i,X'6i,
    X'7i)で表すと、前記第1の置換結果は(X'i4,X'i
    5,X'i6,X'i7)で表され、前記第2の置換結果は
    (X'i0,X'i1,X'i2,X'i3)で表される、請求項1
    に記載の8点×8点2次元逆離散コサイン変換回路。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2の行演算部と前記第
    1および第2の列演算部は、それぞれ、第1乃至第4の
    レジスタファイルと、第1乃至第4の16ビット4並列
    加減算器と、第1乃至第4の正負対称丸め付き16ビッ
    ト4並列積和演算器と、第1乃至第4の乗算係数保持部
    とで構成されている、請求項2に記載の8点×8点2次
    元逆離散コサイン変換回路。
  4. 【請求項4】 前記第1乃至第4の16ビット4並列加
    減算器の各々は、16ビットデータの加減算を4並列に
    実現する回路であり、前記第1乃至第4の正負対称丸め
    付き16ビット4並列積和演算器の各々は、16ビット
    ×16ビットの乗算結果が正のときは0x4000(1
    6進数)を加算し、負のときは0x3fff(16進
    数)を加算してから符号ビット1ビットを含む上位16
    ビットを切り出し、その切り出した16ビットデータに
    16ビットデータを加算する正負対称丸め付き16ビッ
    ト積和演算を4並列に実現する回路である、請求項3に
    記載の8点×8点2次元逆離散コサイン変換回路。
  5. 【請求項5】 前記第1の行演算部は、前記DCT係数
    Xjiの前半部分(X0i,X1i,X2i,X3i)を前記第1
    のレジスタファイルに第1の入力データとして読み込
    み、該第1の入力データに対して前記第1の正負対称丸
    め付き16ビット4並列積和演算器を用いて積和演算を
    行い、前記第1の16ビット4並列加減算器を用いて加
    減算を行って、前記第1の演算結果(X'0i,X'1i,
    X'2i,X'3i)を前記第1のレジスタファイルに格納
    し、 前記第2の行演算部は、前記DCT係数Xjiの後半部分
    (X4i,X5i,X6i、X7i)を前記第2のレジスタファ
    イルに第2の入力データとして読み込み、該第2の入力
    データに対して前記第2の正負対称丸め付き16ビット
    4並列積和演算器を用いて積和演算を行い、前記第2の
    16ビット4並列加減算器を用いて加減算を行って、前
    記第2の演算結果(X'4i,X'5i,X'6i,X'7i)を前
    記第2のレジスタファイルに格納し、 前記置換部は、前記第1の演算結果(X'0i,X'1i,
    X'2i,X'3i)および前記第2の演算結果(X'4i,X'
    5i,X'6i,X'7i)に対して水平、垂直方向の置換を行
    い、前記第1の置換結果(X'i4,X'i5,X'i6,X'i
    7)を前記第3のレジスタファイルに、前記第2の置換
    結果(X'i0,X'i1,X'i2,X'i3)を前記第4のレジ
    スタファイルに格納し、 前記第1の列演算部は、前記第3のレジスタファイルに
    格納された前記第1の置換結果を第3の入力データと
    し、該第3の入力データに対して前記第3の正負対称丸
    め付き16ビット4並列積和演算器を用いて積和演算を
    行い、前記第3の16ビット4並列加減算器を用いて加
    減算を行うことで、前記第3の8点1次元逆離散コサイ
    ン変換を4並列に実現し、前記第3の正負対称丸め付き
    16ビット4並列積和演算器を用いて整数化を行い、 前記第2の列演算部は、前記第4のレジスタファイルに
    格納された前記第2の置換結果を第4の入力データと
    し、該第4の入力データに対して前記第4の正負対称丸
    め付き16ビット4並列積和演算器を用いて積和演算を
    行い、前記第4の16ビット4並列加減算器を用いて加
    減算を行うことで、前記第4の8点1次元逆離散コサイ
    ン変換を4並列に実現し、前記第4の正負対称丸め付き
    16ビット4並列積和演算器を用いて整数化を行うこと
    を特徴とする請求項4に記載の8点×8点2次元逆離散
    コサイン変換回路。
  6. 【請求項6】 16ビット4並列加減算命令と正負対称
    丸め付き16ビット4並列積和演算命令とを実行するた
    めの構成を備えている、請求項1記載の8点×8点2次
    元逆離散コサイン変換回路を実現するマイクロプロセッ
    サ。
  7. 【請求項7】 前記16ビット4並列加減算命令は、1
    6ビットデータの加減算を4並列に行う命令であり、前
    記正負対称丸め付き16ビット4並列積和演算命令は、
    16ビット×16ビットの乗算結果が正のときは0x4
    000(16進数)を加算し、負のときは0x3fff
    (16進数)を加算してから符号ビット1ビットを含む
    上位16ビットを切り出し、その切り出した16ビット
    データに16ビットデータを加算する正負対称丸め付き
    積和演算を4並列に行う命令である請求項6に記載のマ
    イクロプロセッサ。
  8. 【請求項8】 行方向に8点1次元逆離散コサイン変換
    を行い、前記行方向の8点1次元離散コサイン変換の結
    果を入力として列方向に8点1次元逆離散コサイン変換
    を行うことで8点×8点2次元逆離散コサイン変換を実
    現する8点×8点2次元逆離散コサイン変換回路におい
    て、i,jを0から7までの整数としてiを水平方向の
    アドレス、jを垂直方向のアドレスとし、水平、垂直方
    向の置換を行い4ビット左シフトしたDCT係数がXji
    で表され、 DCT係数Xjiの前半部分(X0i,X1i,X2i,X3i)
    に対して第1の8点1次元逆離散コサイン変換を4並列
    に実現して、第1の演算結果(X'0i,X'1i,X'2i,
    X'3i)を得る第1の行演算部と、 DCT係数Xjiの後半部分(X4i,X5i,X6i、X7i)
    に対して第2の8点1次元逆離散コサイン変換を4並列
    に実現して、第2の演算結果(X'4i,X'5i,X'6i,
    X'7i)を得る第2の行演算部と、 前記第1および第2の演算結果(X'0i,X'1i,X'2
    i,X'3i)および(X'4i,X'5i,X'6i,X'7i)に対
    して水平、垂直方向の置換を行い、第1および第2の置
    換結果(X'i4,X'i5,X'i6,X'i7)および(X'i
    0,X'i1,X'i2,X'i3)を出力する置換部と、 前記第1の置換結果(X'i4,X'i5,X'i6,X'i7)に
    対して第3の8点1次元逆離散コサイン変換を4並列に
    実現し、整数化を行って第3の演算結果を得る第1の列
    演算部と、 前記第2の置換結果(X'i0,X'i1,X'i2,X'i3)に
    対して第4の8点1次元逆離散コサイン変換を4並列に
    実現し、整数化を行って第4の演算結果を得る第2の列
    演算部と、 を有し、前記第3および第4の演算結果を8点×8点逆
    離散コサイン変換の演算結果として出力し、 前記第1および第2の行演算部と前記第1および第2の
    列演算部は、それぞれ、第1乃至第4のレジスタファイ
    ルと、第1乃至第4の16ビット4並列加減算器と、第
    1乃至第4の正負対称丸め付き16ビット4並列積和演
    算器と、第1乃至第4の乗算係数保持部とで構成されて
    いることを特徴とする8点×8点2次元逆離散コサイン
    変換回路。
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