JPH0199325A - エンコーダ回路 - Google Patents

エンコーダ回路

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JPH0199325A
JPH0199325A JP25702587A JP25702587A JPH0199325A JP H0199325 A JPH0199325 A JP H0199325A JP 25702587 A JP25702587 A JP 25702587A JP 25702587 A JP25702587 A JP 25702587A JP H0199325 A JPH0199325 A JP H0199325A
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JP
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data
value
circuit
rom table
bit
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JP25702587A
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English (en)
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Jiyun Takayama
高山 しゆん
Takeshi Ninomiya
健 二宮
Tadao Fujita
藤田 忠男
Yoshiaki Inaba
稲場 義明
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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4図) D発明が解決しようとする問題点(第4図)E問題点を
解決するための手段(第1図及び第2図) F作用(第1図及び第2図) G実施例(第1図〜第3図) (G1)変換原理(第1図) (G2)実施例の構成(第1図〜第3図)(G3)実施
例の動作(第1図〜第3図)(G4)実施例の効果(第
1図〜第3図)(G5)他の実施例     。
H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はエンコーダ回路に関し、例えばディジタルフィ
ルタ回路等のディ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、エンコーダ回路において、入力データを複数
のデータに分割してRNSデータを構成する剰余データ
を得るようにしたことにより、全体として簡易な構成の
エンコーダ回路を得ることができる。
C従来の技術 従来、ディ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 n
umber 5ysten+ (RN S ) )が提
案されている( r I RE transactio
ns on electronic co+5pute
rs J Vol、 EL −8,No、 6. Ju
ne 1959 、 pp。
140−147  r I E E E comput
re J Vol、17 、 No。
5 、 May 1984. pp、5O−61)。
この手法を用いてディジタル信号処理システムとして例
えばディジタルフィ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
度でディ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 pp、 536−543) 。
すなわち第4図に示すように、エンコーダ回路1は、バ
イナリコードで表されてなる入力データ(以下バイナリ
データと呼ぶ)で構成されたデイ算してそれぞれ整数 
me 、mI、mz 、・・・・・・、m7に対応する
剰余データをディジタルフィルタ回路2に出力する。
その結果ディジタルフィルタ回路2には、法no 、m
ISmt %・・・・・・、m、1によって表される剰
余データで構成されるデータD、+ (以下RNS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、バイナリコード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、ディジタルフィルタ回路2から出力
されるRNSデータD、・を例えば中国人の剰余定理(
chinese remainder theorem
)に基づいて、バイナリデータに復調してディジタル信
号り、。として出力する。
すなわち中国人の剰余定理によれば、法m!に関するX
の剰余riを記号MODを用いて、次式%式%(1) で表せば、法m0、mI、m2、・・・・・・、mnc
よって表される剰余データを値Re 、Rt 、Rt、
・・・・・・、R7でRNSデータ0110を表して、
次式%式%(4) の関係式で表される値M、ML及びN!から、次B−<
iR直・M!・NりMODM    ・・・・・・(5
)五−〇 の関係式を解いて値Bのバイナリデータに復調すること
ができる。
従って当該エンコーダ回路1及びデコーダ回路3をRO
M (read only a+ea+ory)テーブ
ル回路で構成するようにすれば、高速度でRNSデータ
DRO及びバイナリデータI)goを得ることができ、
 法m、〜m1を必要に応じて所望の値に選定すること
により、高速度かつ高精度のディジタル信号処理回路を
得ることができる。
D発明が解決しようとする問題点 ところが、この種のエンコーダ回路をROMテーブル回
路で構成するようにすると、ROMテーブル回路の構成
が大規模になる問題があった。
具体的には、例えばnビットのバイナリデータをに!ビ
ットの剰余データで表されるRNSデ−夕に変換するに
は、剰余データの各法me”’miにつき、それぞれ次
式、 A−2”・Ki (bit)       ・・・・・
・(6)で表される容量AのROMテーブル回路が必要
になり、例えばバイナリデータを14ビツト、剰余デー
タを4ビツトで表すと(6)式から次式、A−2I4X
4 =65536 (bit)         ・・・・
・・(7)で表される値の容量が必要になる。
このようにROMテーブル回路の容量が大きくなると、
その分ROMテーブル回路のアクセス時間が長大になり
、バイナリデータを高速度でRNSデータに変換するこ
とが困難になる問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体とし
て簡易な構成で変換速度の速いエン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、バイナ
リコードで構成された入力データD□をRNSデータD
I+に変換するようになされたエンコーダ回路20にお
いて、入力データDI+を所定ビットで分割して複数の
データDu−Dtに分割するデータ分割手段21.22
と、 複数のデータnu 、DLを重み付け処理して所
定の法 mo、m、・mt・m3・m4ごとに剰余デー
タI)uco・DIJGI % DIJGI 5DoG
s % DIJGI −、DIJGI %Dta+ %
 Dtcz 、DLG3 、DLG4に変換する第11
7)ROMテーブル回路23.24.25.26.27
.28と・剰余データDuao % Duc+ 5Du
az s DUGI 、Duaa 、DLGI s D
LGI、DLGI 、Dtaz −、DLG4の法m6
 、ml % mz、m 3 、m 4ごとの加算値を
対応する法m0、mI、mz 、mz 、m4の剰余デ
ータD0、DI、D!、D3、D4に変換する第2のR
OMテーブル回路35.36.37.38.39とを備
え、第2のROMテーブル回路35.36.37.38
.39を介して得られる剰余デニタDo 、DI 、D
t、D3、D4を、RNSデータDIIlを構成する剰
余データD0、DI、Dt、D3、D4として出力する
ようにする。
F作用 入力データD□を複数のデータDu1DLに分割して剰
余データD0、DI、D2、D2、D4を得るようにす
れば、その分剰余データ Do、Dいり、 、D、 、
D4に変換する第1及び第2のROMテーブル回路23
.24.25.26.27.28.35.36.37.
38.39の容量を小容量化することができ、全体の構
成を筒略化して変換速度の速いエンコーダ回路20を得
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)変換原理 第1図は、本発明によるRNSデータへの変換原理を示
すもので、 RNSデータを構成する法m!の剰余デー
タD!を得るようにしたものである。
すなわちROMテーブル回路10は、例えば14ビツト
のバイナリデータの上位7ビツトのデータ(以下上位ビ
ットデータと呼ぶ)Duを受け、当該上位ビットデータ
DUのビット長を値し、当該上位ビットデータDuを値
SUとおいて次式0式% で表される値C□の剰余データDuえをラッチ回路11
を介してROMテーブル回路12に出力する。
これに対してROMテーブル回路13は、14ビツトの
バイナリデータの下位7ビツトのデータ(以下下位ビッ
トデータと呼ぶ)DLを受け、当該下位ビットデータD
Lを値SLとおいて次式、cLi−StMODma  
                +*+++  (9
)で表される値0日の剰余データDLiをラッチ回路1
4を介してROMテーブル回路12に出力する。
ROMテーブル回路12は、剰余データD□及びDL&
に基づいて、次式 %式%(10) で表される値Riの剰余データDtをRNSデータを構
成する法m!の剰余データとして出力する。
すなわち、値Suの上位ビットデータDu及び値SLの
下位ビットデータDLで表されるバイナリデータの値S
は、次式 %式% の関係式で表すことができ、当該値Sに対応する法m1
の剰余データの値S、を次式 3式% の関係式で表すことができる。
従って(8)、(9)及び(10)式で表されるように
、上位ビットデータD。に当該上位ビットDoに相当す
る値(すなわち値2Lでなる)の重み付けの後得られる
法m!の剰余データDUiと、下位ビットデータDLか
ら得られる法m、の剰余データDLiとの加算値から、
法miの剰余データDiを得ることにより、バイナリデ
ータをRNSデータに変換した法mlの剰余データD、
を得ることができる。
このとき、剰余データD、のビット長が4ビツトになる
ように法mえの値を選定すると、ROMテーブル回路1
0及び13においては、(6)式から次式 AI=2LX4 =1024 (bit)        ・・・・・・
(13)で表される値の容量が必要になるのに対し、R
OMテーブル回路12においては、同様に次式3式% で表される値の容量が必要になる。従って(13)及び
(14)式から法m、の剰余データD正を得るにつき、
全体として値3070 (bit )の容量のROMテ
ーブル回路が必要になる。
かくして、(7)式で表されるように、従来14ビツト
のバイナリデータからRNSデータを構成する4ビツト
の剰余データを得るにつき、値65536 (bit 
)の容量のROMテーブル回路が必要であったものを、
この場合、3070 (bit )の容量に低減するこ
とができ、その分エンコーダ回路の構成を全体として簡
略化して高速度でRNSデータを得ることができる。
(G2)実施例の構成 第2図において、20は全体としてエンコーダ回路を示
し、バイナリデータで構成されたディジタル映像信号D
1から、値7.11.13.15及び16の5つの法m
0〜m4の剰余データD0〜D4で構成されるRNSデ
ータDRIを出力する。
すなわちエンコーダ回路20は、負数が2の補数で表さ
れた14ビツトのバイナリデータをバッファ回路21を
介してラッチ回路22に受け、それぞれ7ビツトの上位
ビットデータDo及び下位ビットデータDLに分離して
ROMテーブル回路23.24及び25と、26.27
及び28に出力する。
かくして、バッファ回路21及びラッチ回路22は、バ
イナリデータでなる入力データDIl+を所望のビット
で分割してこの場合上位ビットデータ及び下位ビットデ
ータでなる複数のデータを出力するデータ分割手段を構
成する。
下位ビットデータDLを受けるROMテーブル回路26
.27及び28は、それぞれ法mム (すなわち値7で
なる)、法m、及びmt(すなわち −値11及び値1
3でなる)、法m3及びm4 (すなわち値15及び値
16でなる)の剰余データを出力し、これに対し上位ビ
ットデータDoを受けるROMテーブル回路23.24
及び25は、それぞれ法m0、法m、及びm2 、法m
、及びm4の剰余データを出力する。
かくして上位ビットデータDu及び下位ビットデータD
Lとに分離して剰余データを出力することにより、RN
Sデータの変換に要するROMテーブル回路の容量を全
体として小容量化でき、全体として節易な構成で変換速
度の速いエンコーダ回路20を得ることができる。
さらに下位ビットデータDLを受けるROMテーブル回
路26.27及び28は、(9)式で表される値の剰余
データに代えて、次式 で表される値Ct、tの剰余データDLGiを出力する
このことは、下位ビットデータDLの最下位ビットに値
1を加算した後、当該最下位ビットを切り捨てることに
より、全体として7ビツトの下位ビットデータを予め6
ビツトのデータに丸め処理し、当該丸め処理した6ビツ
トのデータについて、剰余データDLGiを出力するこ
とを意味する。
すなわち14ビツト長のバイナリデータ全体としては、
当該バイナリデータを13ビツト長に予め丸め処理した
ことを意味する。
実際上映像信号をディジタル信号処理する場合において
は、ディジタル符号化したビット長として13ビット有
れば実用上十分である。
従ってこの実施例のように、14ビツトのディジタル映
像信号S□を受けて予めこれを13ビツトに丸め処理す
ることにより、13ビツト又は14ビツトのいずれのビ
ット長のディジタル映像信号311が入力された場合で
も実用上十分な精度でRNSデータに変換することがで
きる。
これに対して上位ビットデータDUを受けるROMテー
ブル回路23.24及び25は、上位ビットデータDt
+の値Stlが次式 0式%(16) で表される範囲にあるとき、すなわち値しにビット長の
値7を代入して次式 %式%(17) で表される範囲にあるとき、下位ビットデータDLを6
ビツトに丸め処理したことに対応して、値2″でなる重
み付け処理した剰余データI)uetを出力する。
すなわち、(8)式に対応して、次式 Ct+at−(sux 2 b)MODmt    ”
”” (18)の関係式で表される値CtlG!剰余デ
ータDtlGiを出力するのに対し、当該上位ビットデ
ータD、Jの値Suが、次式 %式%(19) すなわち、値しにビット長7を代入して次式64≦SU
≦127          ・・・・・−(20)で
表される範囲にあるとき、次式 %式% で表される値Cu、iの剰余データDt+Giを出力す
る。
ここで値Mは、(2)式から次式 一7X11X13X15X16 = 240240           ・・・・・・
(22)で表される値でなる。
すなわち、第3図に示すように、nビットのバイナリデ
ータにおいて、負数を2の補数で表現すると、値−21
11−1から値2”−’−1までの値の数(第3図(B
))を表現することができる。
すなわち、値0から値2”−’−1までの正数が、負数
を2の補数で表したバイナリデータにおいては、値0か
ら値2”−’−1までの領域で表されるのに対し、正数
から値0を間に挟んで連続する値−1から値−2n−1
までの負数がバイナリデータにおいては、正数とは逆向
きに値2fi−1から値211−1までの領域で連続し
て表される(第3図(A))。
具体的には、13ビツトに丸め処理してなることから、
バイナリデータ全体の値Sが値0から値8191の領域
においては、値0から値8191までの正数を表すこと
ができ、値8192から値16383までの領域におい
ては、値−8191から値−1までの負数を表すことが
できる。
すなわち、上位ビットデータDOが値0から値63まで
の領域においては正数を、値64から値127までの領
域においては負数を表してなることが解る。
これに対して法m0〜m4を値7.11.13.15及
び16に設定してなるRNSデータにおいては、全体と
して値0から値M−1(すなわち値240239でなる
)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))。
このとき、当該RNSデータを構成する剰余データを演
算処理する際に、バイナリデータにおいて、負数を2の
補数で表した場合と同様の手法を用いて演算処理するこ
とができれば、演算処理回路の構成をその分簡略化する
ことができる。
このためには値0から値M−1までの領域をバイナリデ
ータに対応して正数及び負数の領域に割り当てる必要が
ある。
この場合RNSデータで表される値S RN3が、値0
から値M/2−1までの領域で値Oから値M/2−1の
正数を表し、値M−1から値M/2までの領域で値−1
から値−M/2までの負数を表すよ゛うにすれば良い。
すなわち、バイナリデータの値Sが、次式〇≦S≦81
91          ・・・・・・(23)の範囲
にあるとき、次式 %式%(24) で表される値C□3の剰余データを出力し、値Sが次式 %式%(25) までの範囲にあるとき、次式 ClN5= (S + M  2 ’)MODmL= 
(S +232048)MODm、   = (26)
で表される値C□、の剰余データを出力すれば良い。
さらにこの場合、上位ビットデータDu及び下位ビット
データDLとに分離してROMテーブル回路で変換する
につき、(25)式の括弧内を次式S+M−2’=(S
gX2L+St)+M  2”=(SuX2L+M−2
’)+SL ・・・・・・(27) の関係式に書き直すことができ、上位とットデータDo
に値2Lの重み付けをした後、値M−211を加算した
加算値から剰余データを得るようにすれば、バイナリデ
ータの場合と同様にRNSデータの値0から値M−1の
領域に負数を割り当てることができる。
すなわち下位ビットデータDLに対しては、(15)式
で表される剰余データDLGiを出力し、上位ビットデ
ータDuに対してはその値SIJを(17)及び(20
)式で表されるように正数及び負数の場合に場合骨けし
、それぞれ(24)式及び(26)式に対応する(18
)式及び(21)式で表される値Cl111五の剰余デ
ータDUGiを出力することにより、正数及び負数をR
NSデータで表される領域に割り当てることができる。
かくしてROMテーブル回路23.24.25.26.
27及び28は、上位ビットデータDo及び下位ビット
データDLを、それぞれ値26及び20だけ重み付け処
理して、5つの法m@’=m4ごとに剰余データ  D
uco 、Dur、t % Duat、Duas s 
Duca s DLao % DLct s DLaz
 −。
DLG3 、DLG4に変換する第1のROMテープル
回路を構成する。
ROMテーブル回路35は、それぞれROMテーブル回
路23及び26から出力される法7の上位ビットデータ
DLL及び下位ビットデータDLの剰余データI)ua
。及びDLG6をラッチ回路29及び30を介して受け
、当該剰余データI)ua。及びDLG。に基づいて、
(10)式で表される値の剰余データD0をラッチ回路
40及びバッファ回路41を介して出力する。
これに対してROMテーブル回路36及び37は、RO
Mテーブル回路24及び27から出力される法11及び
法13の上位ビットデータDt、及び下位ビットデータ
DLの剰余データDIJIII 、Dtc+及びDuc
t 、DLazをそれぞれラッチ回路31及び32を介
して受け、ROMテーブル回路35と同様に(10)式
で表される値の剰余データD、及びD2をそれぞれラッ
チ回路42及び43とバッファ回!44及び45を介し
て出力する。
ROMテーブル回路38及び39は、ROMテーブル回
路25及び28から出力される法15及び法16の上位
ビットデータDu及び下位ビットデータD、の剰余デー
タDur、s 、DLl!及びDtl(+4、Dtl4
をそれぞれラッチ回路33及び34を介して受け、(1
0)式で表される値の剰余データD。
及びD4をラッチ回路46及び47とバッファ回路48
及び49を介して出力する。
かくしてバッファ回路41.44.45.48及び49
を介して法7.11.13.15及び16の剰余データ
D0〜D4が得られ、当該剰余データD。
〜D4で構成されるRNSデータDIl+を得ることが
できる。
かくして、ROMテーブル回路35.36.37.38
及び、39は、剰余データDuao 、DLGO1Du
a+ % Dts+ s Du、t 、DLtrz s
 Dutys、DL、3、DuG4及びDLG4の法m
(1、mI、mg、m、及びm4ごとの加算値を対応す
る法 mo、ff1l 、mt 、、rn、及びm4の
剰余データ Do、D+ −Dz 、Dz及びD4に変
換する第2のROMテーブル回路を構成する。
(G3)実施例の動作 以上の構成において、バッファ回路21及びラッチ回路
22を介して入力された14ビツトのディジタル映像信
号D□のバイナリデータは、7ビツトの上位ビットデー
タDt、がROMテーブル回路23.24及び25に、
7ビツトの下位ビットデータDLがROMテーブル回l
ll126.27及び28に入力される。
7ビツトの下位ビットデータは、それぞれROMテーブ
ル回路26.27及び28において6ビツトに丸め処理
された後、値7.11.13.15及び16の各法m、
〜m4について剰余データDLGO〜DL、、が得られ
、当該剰余データDL1F。〜DL!4がそれぞれRO
Mテーブル回路35〜39に出力される。
これに対して、上位ビットデータDuは、それぞれRO
Mテーブル回路23.24及び25において、当該上位
ビットデータDI、の値SUに応じて正数の領域及び負
数の領域に割り当てられて、当該上位ビットデータの分
だけ重み付け処理された後、法m、〜m4について剰余
データI)ua。〜Duaaが得られ、当該剰余データ
D0゜。〜Dt1.4がそれぞれラッチ回路29〜34
を介してROMテーブル回路35〜39に出力される。
ROMテーブル回路35〜39において、各剰余データ
DII6@ 〜DLG4は、各法m、〜m4毎に加算さ
れた後、改めて各法m、〜m4につき剰余データD、〜
D4が得られ、当該剰余データD0〜D4が、RNSデ
ータDIを構成する剰余データD、〜D4としてラッチ
回路40.42.43.46.47及びバッファ回路4
1.44.45.48及び49を介して出力される。
(G4)実施例の効果 以上の構成によれば、所定の法に基づいてROMテーブ
ル回路を用いて剰余データを得るにつき、上位ピッドデ
ータ及び下位ビットデータに分離して処理したことによ
り、ROMテーブル回路の容量を小容量化することがで
きる。
従ってその分エンコーダ回路全体の構成を簡略化して、
変換速度を高速化することができる。
(G5)他の実施例 (11なお上述の実施例においては、下位ビットデータ
を丸め処理した場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、必要に応じて丸め処理すれば良い。
(2)  さらに上述の実施例においては、14ビツト
のバイナリデータを7ビツトの上位ビットデータ及び7
ビツトの下位ビットデータとに分離して処理した場合に
ついて述べたが、分離するビット長はこれに限らず例え
ば6ビツト及び8ビットに分離したり、必要に応じて所
望の値に選定することができる。
(3)  さらに上述の実施例においては上位ビットデ
ータ及び下位ビットデータの2つのデータに分離して処
理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず例
えば、3つのデータに分離したり、要は必要に応じて複
数のデータに分離して処理するようにすれば良い。
(4)  さらに上述の実施例において正数及び負数を
RNSデータで表される領域に割り当てるにつき、上位
ビットデータに所定礒(すなわち値M−2・でなる)を
加算した場合について述べたが、正数及び負数を割り当
てる方法はこれに限らず、例えば下位ビットデータに所
定値(M−2’)を加算した後、当該加算結果から剰算
データを得る場合、上位ビットデータ及び下位ビットデ
ータから得られる剰余データの加算値に値M−2’を加
算して剰余データを得る場合等広く適用することができ
る。
(5)  さらに上述の実施例においては、値7.11
.13.15及び16の5つの法についてRNSデータ
を得るようにした場合について述べたが、法の数及び値
はとれに限らず、必要に応じて種々の値に選定し得る。
(6)  さらに上述の実施例においては、14ビツト
のバイナリデータで構成されたディジタル映像信号をR
NSデータに変換する場合について述べたが、バイナリ
データのビット長はこれに躍らず広く適用することがで
きる。
(7)  さらに上述の実施例においては、本発明をデ
ィジタルフィルタ回路のエン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オーディオ信
号、ビデオ信号等のディ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、入力されたデータからR
NSデータを構成する剰余データを得るにつき、当該入
力データを複数のデータに分離して処理することにより
、ROMテーブル回路の容量を小容量化することができ
る。
その結果全体として簡易な構成で変換速度の速いエンコ
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RNSデータへの変換原理を示す
ブロック図、第2図は本発明によるエンコーダ回路の一
実施例を示すブロワ40図(第3図はその動作の説明に
供する路線図、第4図はディジタル信号処理回路を示す
ブロック図である。 1.20・・・・・・エンコーダ回路、10.12.1
3.23.24.25.26.27.28.35.36
.37.38.39・・・・・・ROMテーブル回路、
1114.22.29.30.31.32.33.34
.40.42.43.46.47・・・・・・ラッチ回
路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 バイナリコードで構成された入力データをRNSデータ
    に変換するようになされたエンコーダ回路において、 上記入力データを所定ビットで分割して複数のデータに
    分割するデータ分割手段と、 上記複数のデータを重み付け処理して所定の法ごとに剰
    余データに変換する第1のROMテーブル回路と、 上記剰余データの上記法ごとの加算値を、対応する法の
    剰余データに変換する第2のROMテーブル回路と を具え、上記第2のROMテーブル回路を介して得られ
    る剰余データを、上記RNSデータを構成する剰余デー
    タとして出力するようにしたことを特徴とするエンコー
    ダ回路。
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