JP4307987B2 - 複数のフィルタ処理モードを有する再構成可能型デジタルフィルタ - Google Patents
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Description
1.DPCIDLE:Fdone信号(異なる状態から到来し、フィルタ処理動作が完了したことを示す)がハイなら、非活性化され、以下の動作が生じる場合、当該FSMはトップFSMからgoFilterコマンドを受けるまで、この状態に留まる:
− incount及びoutcount(費やされた入力ピクセル数及び生成された出力ピクセル数)は初期化され、MRE=1(画像ラインの終わりで)なら、右ミラーカウンタ(MCR)はフィルタのタイプに応じてミラー処理されるべきピクセルの数(引く1、何故ならカウントダウンは0までであるからである)で初期化される。
− LDCXT=1なら、コンテキスト読取カウンタ(CC)は、フィルタの型式に依存して読み取られるべきコンテキスト的値の数でロードされ、コンテキストを読み取るために要求が送出され、FSMは状態DPCW1にジャンプする。
− MLE=1なら、フィルタの型式に応じて、左ミラーカウンタ(MCL)はミラーリングされるべきピクセルの数(引く1、何故ならカウントダウンは0までである故)により初期化され;その値が、書き込むこと無しにもっとピクセルをシフト入力すべきか又は今まで計算された結果を書き戻すべきかを決定するフィルタ処理イベントフラグ(RSVAL)が初期化され、位置及びフェーズカウンタ(IFC)が初期化され、ミラーリングピクセルがXBARから(HFL_next_rd1に接続されたreqmlを活性化することにより)要求される(入力値がミラーリング期間にわたり保持されるようなPT=1の場合を除いて)。PT=1に対しては、start_write信号が初期化される。何故なら、この信号はデータ経路が結果をXBARに書き込むのを可能にするために、ミラーリング期間の終わりで活性化されるからである。
− フィルタ処理が如何なるコンテキスト又はミラーリング処理なしで即座に開始しなければならない(即ち、LDCXT=MLE=0、及びハードウェアは前の処理ステップにおいて停止した箇所から継続しなければならない)場合、ピクセルをデータ経路レジスタに供給するマルチプレクサを制御する種々の制御信号CR,
S1U, S1D, S2U, S2D, S3U,S3DAB, S3DC(図7)はフィルタの型式に応じて再初期化され、当該FSMは状態DPCFPにジャンプする。
2.DPCW1:LDCXT=1なら、mux制御(図7)はコンテキスト値をロード入力するために適切に設定され、それ以外の場合、mux制御は左ミラーリングのためにフィルタの型式に応じて適切に設定される(設定が既に正しいPT=1の場合を除いて)。これは遅延状態である。当該FSMはDPCW2にジャンプする。
3.DPCW2:当該FSMはDPCW2にジャンプする。これは、正に通常の遅延状態である。
4.DPCW3:PD=1なら、左ミラーリングピクセルの要求(reqml)は非活性化される。何故なら、該要求は既に必要とされる3サイクル(3サイクルレイテンシの間)にわたりハイであり、所要の3ビットを得るからである。MLE=1なら、incountが既に費やされたミラーリングピクセルに関して調整され、当該フィルタがPTモードでないなら、ピクセルをデータ経路レジスタにシフト入力すべくデータ経路を準備するためにシフト信号が活性化される。次のFSM状態はDPCCMである。
5.DPCCM:LDCXT=1なら、フィルタの型式及びCC値に応じて、コンテキスト値、即ちIFC(更新された且つ現在のピクセル位置)、RSVAL(前と現在のピクセル位置の間の差)、ズームパラメータ及びデータ経路レジスタ内容、が順にロードされ、CCが各サイクルにおいて更新される。フィルタの型式に応じて、シフト信号(値をデータ経路レジスタの上側又は下側区域にシフトするために要するoshifthi及びoshiftlo)も、コンテキスト値をデータ経路レジスタの上部又は下部にロードすべく(上部が最初にロードされ、次いでロードへの途中において、下部へのシフト入力が開始する)適切に活性化及び非活性化される。コンテキスト値の要求信号(reqc)も適切な時点で活性化及び非活性化されるので、XBARメモリポインタは誤ってインクリメントされることはない。コンテキストをロードした後、当該FSMはDPCFPにジャンプする。LDCXT=0であり且つモードがPTでない場合は、MCLは0に到達する(この時点で、当該FSMはDPCFPにジャンプする)まで各サイクルにおいてデクリメントされる。ミラーカウンタの値に応じて、ミラーピクセルの要求(reqml)は、ミラーリングに要するピクセル数に等しい数のサイクルにわたり維持された後、非活性化され、データ経路mux制御(S3U)は非活性化され、データ経路レジスタシフト信号(oshifthi及びoshiftlo)は非活性化される。ミラーリングが完了し、ミラーピクセルが既にデータ経路レジスタ内となった後に、全てのデータ経路mux制御は、フィルタ処理動作のために設定される(フィルタの型式に応じて)。
6.DPCFP:これは、実際のフィルタ処理動作が生じている状態である。詳細に説明する前に、この状態において何が進行するかの基本概念は次の通りである。incount及びoutcountが零になるまで(同時の零の値は、処理ステップの終わりを意味する)、出力ピクセルの位置及びそのフェーズが継続的に計算される。
7.DPCCO:この状態はSVCXT=1の場合のコンテキスト出力のためのものである。フィルタの型式とCC値とに依存して、CCは各サイクルにおいて更新され、データ経路出力mux制御部(CCS)は正しいコンテキスト値を書き込むために割り当てられる。コンテキストを書き出した後、当該FSMはDPCIDLE状態に戻る。
1.文字a、b、c、…、fにより印されたラインは、特定の状況に対してデータが流れるラインを示している。例えば、“ae”は、当該ラインが“a”(多相直接)及び“e”(ラインの始点でのミラーリング)の場合に対して活性化されることを意味している。これらの文字に関する説明は図7の右上角に示されている。
2.例えば多相直接の場合にラインの始めにおいてミラーリングを行うために、読み込まれた最初の3つのピクセルはFF1ないし3に供給されねばならないのみならず、FF4ないし6にも逆の順序で供給されねばならない。これによりp3 p2 p1 p1 p2 p3なるパターンが得られ、ここで、piはi番目の読み込まれたピクセルを示す。このパターンは、マルチプレクサ選択CR=0(LINE INが通過するように)、SU1=1、S2U=0及びS3U=1(FF1、FF2及びFF3がシフトレジスタの態様で接続されると共に、読み込まれた3つのピクセルが正にシフトして通過する(p3, p2 , p1のように)一方、FF1、FF2及びFF3にシフト入力されるものがミラーリングを達成すべくFF6、FF5及びFF4に各々シフト入力されるように)とプログラミングする(前記データ経路状態マシンから)ことにより達成される。
3.上記モードにおいて、下側のFF(7〜12)は上側FF(6〜1)と同一の値を有していなければならない。この目標は、マルチプレクサ選択をS1D = S2D = S3DAB = S3DC = 0とプログラミングすることにより達成される。理解されるように、この状態は下側FFのマルチプレクサされた入力を上側FFの入力に接続するので、トップ行及びボトム行のFFは同一の値をシフト入力する。
4.ラインの終わりでミラーリングを行うために、トップ行の最初の3つのFF(1〜3)は最後の3つのFF(4〜6)と同一の値を逆の順序で入力する。従って、最後の3つの値がFF4〜6にシフト入力されるクロックサイクルに対しては、S1U=0とプログラムされ、次いで帰還路がFF1〜3をFF6〜4のものと等しい値で充填されるように(クロック毎に)EMSを適切に変更する。
5.信号“RND”は、真の場合に、デジタルのもののキャリーを加算器に供給することにより丸めを可能にするようなマルチプレクサ二進選択信号である。
6.PT=1である多相転置モードにおいては、乗算器の前のマルチプレクサは乗算器入力がLINE INから直接到来するように選択し、乗算器出力(同一の入力掛ける異なる係数)は累算さてレジスタに記憶されるように加算器に送られる。各スライスにおいて対を形成するトップ及びボトムレジスタが、上記累算のための高精度値を記憶するために使用される。PT=0ではあるが、他の全てのモードにおいては、各スライスの上記トップ及びボトムレジスタは先ず加算されて右にシフトされ、次いで、係数により乗算される。従って、データ経路FSMからの適切な制御信号が、フィルタ処理モードに依存した演算処理の異なる順序を可能にする。PTにおいては、乗算が累算により後続され、それ以外では、加算に乗算が後続する。
Claims (17)
- 複数のフィルタ処理モードを持つハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、
−入力データに対応するデータを処理するように構成された論理回路であって、該論理回路は、XxYのアレイのレジスタを含んで、Y軸方向に直線的に配列された前記レジスタを用いる少なくとも1つの第1フィルタ処理モードをサポートすると共に、X軸およびY軸方向に非直線的に配列された前記レジスタを用いる少なくとも1つの第2フィルタ処理モードをサポートし、前記X及びYの各々が少なくとも2であるような論理回路と、
−前記論理回路に応答して計算を実行するように構成されると共に、少なくともY個の乗算論理回路及び少なくともY個の加算論理回路を含むような計算回路と、
−当該デジタルフィルタを前記複数のフィルタ処理モードの間で切り換えるように構成されたモード選択回路と、
を有していることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。 - 請求項1に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記論理回路及び前記計算回路は、前記モード選択回路に応答して、多相直接、多相転置、有限インパルス応答11タップ及び有限インパルス応答12タップなるフィルタ処理モードのうちの少なくとも2つにおいて動作するように再構成可能であることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項1に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、Y軸方向に沿う前記乗算及び加算論理回路の各々は、これら乗算及び加算論理回路を前記モード選択回路に応答して前記Y軸方向に沿って再構成するように構成された再構成回路を有し、前記第1フィルタ処理モードはインパルス応答フィルタ処理モードをサポートし、前記第2フィルタ処理モードは少なくとも1つの多相フィルタ処理モードと他のインパルス応答フィルタ処理モードとをサポートすることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項1に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記論理回路及び前記計算回路は、多相直接フィルタ処理モード、多相転置フィルタ処理モード及びFIRフィルタ処理モードのうちの1つにおいて動作するように再構成可能であることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項4に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記モード選択回路は当該デジタルフィルタを前記多相転置フィルタ処理モードと前記モードのうちの他の1つとの間で切り換えるように構成されていることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項5に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記モード選択回路は、当該デジタルフィルタを前記多相転置フィルタ処理モードに切り換えるように構成された第1選択機能と、当該デジタルフィルタを前記多相転置フィルタ処理モード以外のモードの間で切り換えるように構成された第2選択機能とを備えていることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項6に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記第1選択機能は前記計算回路を再構成するものであり、前記第2選択機能は前記論理回路を再構成するものであることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項6に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記多相転置フィルタ処理モード以外の前記モードが、多相直接フィルタ処理モードと2つのFIRフィルタ処理モードとを含み、これらFIRフィルタ処理モードの一方は、前記2つのFIRフィルタ処理モードの他方よりも多いタップを含んでいることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項1に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記論理回路及び前記計算回路は、ビデオデータの待避及びロードをサポートするように再構成可能であり、同時に複数の長い入力ラインに対応するため、ビデオデータの各処理ステップを順に異なる入力ラインに適用することを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項1に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記アレイにおける前記レジスタの複数のものは、Y軸方向に並ぶ回路モジュールとして構成されていることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項1に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記アレイにおける前記レジスタの第1の複数のものの各々は、Y軸方向に並ぶ第1の回路モジュールとして構成され、前記アレイにおける前記レジスタの第2の複数のものの各々は、Y軸方向に並ぶ第2の回路モジュールとして構成されていることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 複数のフィルタ処理モードを持つハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、
−フィルタ入力に対応するデータをビデオ画像セグメントにおける選択された目標ノードに対応するデータ点に対して処理及びミラーリングするように構成された論理回路であって、該論理回路はXxYのアレイのレジスタを含み、ここで前記Yは前記Xよりも大きく、前記Xが少なくとも2であるような論理回路と、
−前記論理回路に応答して計算を実行するように構成されると共に、少なくともY個の乗算論理回路及び少なくともY個の加算論理回路を含むような計算回路と、
−前記論理回路及び前記計算回路をY軸方向に直線的に配列された前記レジスタを用いてデータを処理するように構成することによって当該デジタルフィルタを多相転置フィルタ処理モードに移行させると共に、前記論理回路及び前記計算回路をX軸およびY軸方向に非直線的に配列された前記レジスタを用いてデータを処理するように構成することによって当該デジタルフィルタを他のフィルタ処理モードに移行させるように構成されたモード選択回路と、
を有していることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。 - 請求項12に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記アレイにおける前記レジスタの複数のものが、回路モジュールとして構成されていることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項12に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記アレイにおける前記レジスタの複数のものが、Y軸方向に並ぶ回路モジュールとして構成されることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項12に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記アレイにおける前記レジスタの第1の複数のものの各々は、Y軸方向に並ぶ第1の回路モジュールとして構成され、前記アレイにおける前記レジスタの第2の複数のものの各々は、Y軸方向に並ぶ第2の回路モジュールとして構成されていることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項12に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記Xは2に等しく、前記Yは6以上であり、前記複数のフィルタ処理モードが多相転置フィルタ処理モード、多相直接フィルタ処理モード及び2つのFIRフィルタ処理モードを含み、前記2つのFIRフィルタ処理モードのうちの一方が前記2つのFIRフィルタ処理モードのうちの他方よりも多くのタップを含んでいることを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
- 請求項16に記載のハードウェア再構成可能型デジタルフィルタにおいて、前記FIRフィルタモードのうちの一方が12個のタップを含むことを特徴とするハードウェア再構成可能型デジタルフィルタ。
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