JPH0660108A - Discrete cosine/inverse discrete cosine transformation device - Google Patents

Discrete cosine/inverse discrete cosine transformation device

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JPH0660108A
JPH0660108A JP4210589A JP21058992A JPH0660108A JP H0660108 A JPH0660108 A JP H0660108A JP 4210589 A JP4210589 A JP 4210589A JP 21058992 A JP21058992 A JP 21058992A JP H0660108 A JPH0660108 A JP H0660108A
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JP
Japan
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matrix
discrete cosine
module
transposed
conversion
Prior art date
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Application number
JP4210589A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadami Kono
忠美 河野
Eiji Morimatsu
映史 森松
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0660108A publication Critical patent/JPH0660108A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the discrete cosine/inverse discrete cosine transformation device whose circuit scale is reduced with respect to the discrete cosine/inverse discrete cosine transformation device used for a high efficiency coding device for a picture signal or the like. CONSTITUTION:In the discrete cosine/inverse discrete cosine transformation device provided with a 1st orthogonal transformation section 100 which employs a matrix [C] for orthogonal transformation coefficients and a transposed matrix [C]<t> for a matrix [f] for picture signals for each of plural blocks each comprising the prescribed number of picture elements in the horizontal and vertical directions and obtains a matrix [F] by applying discrete cosine transformation expressed in equation [F]=[C][f][C]<t> to the picture elements in the horizontal and vertical directions, with a 2nd orthogonal transformation section 300 which obtains the matrix [f] for picture signals by applying inverse discrete cosine transformation expressed in equation [f]]=[C] [F][C] to the matrix [F] in the horizontal and vertical directions, the sequence of the transformation in the horizontal and vertical directions is made symmetrical between the 1st orthogonal transformation section 100 and the 2nd orthogonal transformation section 300.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像信号の高能率符号化
装置等で使用される離散コサイン/逆離散コサイン変換
器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discrete cosine / inverse discrete cosine converter used in a high-efficiency coding apparatus for image signals.

【0002】離散コサイン変換(以下DCT変換と称す
る)を使用した画像信号の高能率符号化方式は、例えば
画素を8×8画素からなるブロックに分割し、各ブロッ
クの画像信号をDCT変換により空間周波数分布の係数
に変換し、視覚に適応した閾値で量子化し、求まった量
子化係数を所定の方法で符号化するものである。この場
合、回路規模が削減できる離散コサイン/逆離散コサイ
ン変換器が要望されている。
A high-efficiency coding method of an image signal using discrete cosine transform (hereinafter referred to as DCT transform) is, for example, dividing a pixel into blocks of 8 × 8 pixels and spatially converting the image signal of each block by DCT transform. This is a method of converting the coefficient into a frequency distribution coefficient, quantizing it with a threshold value adapted to the visual sense, and encoding the obtained quantized coefficient by a predetermined method. In this case, there is a demand for a discrete cosine / inverse discrete cosine converter capable of reducing the circuit scale.

【0003】[0003]

【従来の技術】今、画像信号(元信号)を〔f〕、変換
された信号を〔F〕、変換係数を〔C〕とすると、2次
元のDCT変換(以下順変換)と逆DCT変換(以下、
逆変換)は次式のように表される。
2. Description of the Related Art Now, assuming that an image signal (original signal) is [f], a converted signal is [F], and a conversion coefficient is [C], two-dimensional DCT conversion (hereinafter referred to as forward conversion) and inverse DCT conversion. (Less than,
The inverse transformation) is expressed as the following equation.

【0004】 〔F〕=〔C〕〔f〕〔C〕t ・・・(1)(順変換) 〔f〕=〔C〕t 〔F〕〔C〕 ・・・(2)(逆変換) ここに〔C〕t は〔C〕の転置行列である。[F] = [C] [f] [C] t ... (1) (forward conversion) [f] = [C] t [F] [C] ... (2) (inverse conversion) ) Here, [C] t is a transposed matrix of [C].

【0005】このDCTのアルゴリズムをハードウェア
で実現させる場合、いくつかの方法が考えられる。 変換式をそのまま実現させる。
When the DCT algorithm is realized by hardware, several methods are possible. Realize the conversion formula as it is.

【0006】 DCT及びIDCTの演算結果をメモ
リに格納し、ルックアップ・テーブル方式で変換を行
う。 高速アルゴリズムを用いて演算を行う。
The calculation results of DCT and IDCT are stored in a memory, and conversion is performed by a look-up table method. Performs calculations using high-speed algorithms.

【0007】画像符号化の標準化方式では8×8画素を
1単位とするDCTが基本となっているため、2次元D
CTでは8×8行列の行列演算、即ち64回の積和演算
回路が2組必要となり、回路規模が非常に大きくなって
しまう。
In the standardized method of image coding, a DCT having 8 × 8 pixels as one unit is basically used, so that a two-dimensional D
In CT, a matrix operation of an 8 × 8 matrix, that is, two sets of product-sum operation circuits for 64 times are required, and the circuit scale becomes very large.

【0008】したがって、、、のどの方法を採用
しても、できるだけ回路規模を小さくすることが世の中
のニーズとしてあった。
Therefore, it has been a world-wide need to reduce the circuit scale as much as possible, regardless of which method is used.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、
、のどの方法を採用した場合も、できるだけ回路規
模を小さくしなければならないという問題点があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As described above,
Even if any of the above methods is adopted, there is a problem that the circuit scale must be reduced as much as possible.

【0010】したがって本発明の目的は、回路規模が削
減できる離散コサイン/逆離散コサイン変換器を提供す
ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a discrete cosine / inverse discrete cosine converter capable of reducing the circuit scale.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題点は図1〜図2
に示す回路構成によって解決される。請求項1の原理構
成を示す図1において、水平方向の変換と垂直方向の変
換を行う順番を第1の直交変換部100 と第2の直交変換
部300 とで対称にする構成とする。
The above problems are caused by the problems shown in FIGS.
It is solved by the circuit configuration shown in. In FIG. 1 showing the principle configuration of claim 1, the order of performing horizontal conversion and vertical conversion is symmetrical between the first orthogonal transformation unit 100 and the second orthogonal transformation unit 300.

【0012】請求項2の原理構成を示す図2において、
前記請求項1に記載の第1の直交変換部100 は、前記画
像信号の行列〔f〕に前記転置行列〔C〕t をかけて出
力する第1の行列演算モジュール110と、第1の行列演
算モジュールの出力の行列を転置させて出力する第1の
転置変換モジュール170と、第1の転置変換モジュール
の出力の行列に前記転置行列〔C〕t をかけて出力する
第2の行列演算モジュール190と、第2の行列演算モジ
ュールの出力の行列を転置させた後ジグザグ変換して出
力する第1の転置ジグザグ変換モジュール250とで構成
する。
In FIG. 2 showing the principle configuration of claim 2,
The first orthogonal transformation unit 100 according to claim 1, wherein the first matrix calculation module 110 outputs the matrix [f] of the image signal multiplied by the transposed matrix [C] t , and a first matrix. A first transposition conversion module 170 that transposes and outputs the output matrix of the calculation module, and a second matrix calculation module that outputs the matrix of the output of the first transposition conversion module by the transposed matrix [C] t 190 and a first transposed zigzag conversion module 250 that transposes the matrix of the output of the second matrix operation module and then performs zigzag conversion and outputs.

【0013】前記請求項1に記載の第2の直交変換部30
0は、前記変換された行列〔F〕をジグザグ変換した後
該行列を転置させて出力する第2の転置ジグザグ変換モ
ジュール350と、第2の転置ジグザグ変換モジュールの
出力の行列に前記行列〔C〕をかけて出力する第3の行
列演算モジュール460と、第3の行列演算モジュールの
出力の行列を転置させて出力する第2の転置変換モジュ
ール530と、第2の転置変換モジュールの出力の行列に
前記行列〔C〕をかけて出力する第4の行列演算モジュ
ール540とで構成する。
The second orthogonal transformation unit 30 according to claim 1.
0 is a second transposed zigzag conversion module 350 that zigzag-transforms the transformed matrix [F] and then transposes the transformed matrix [F], and outputs the matrix [C] to the output matrix of the second transposed zigzag transformation module. ] The third matrix operation module 460 which outputs by multiplying, the second transposition conversion module 530 which transposes and outputs the matrix of the output of the third matrix operation module, and the matrix of the output of the second transposition conversion module And a fourth matrix operation module 540 which outputs the matrix [C] by multiplying

【0014】[0014]

【作用】図1において、例えば第1の直交変換部100 で
水平方向の変換を1番目に行い垂直方向の変換を2番目
に行う時、第2の直交変換部300 では垂直方向の変換を
1番目に行い水平方向の変換を2番目に行う。
In FIG. 1, for example, when the first orthogonal transform unit 100 performs the horizontal transform first and the vertical transform second, the second orthogonal transform unit 300 performs the vertical transform 1 Perform second, and perform horizontal conversion second.

【0015】次に図2に示す構成によって得られる作用
・効果を以下に説明する。図3において、離散コサイン
変換の式(1)を順変換、逆離散コサイン変換の式
(2)を逆変換と呼ぶと、式(1)の順変換、式(2)
の逆変換とも、水平方向の変換と垂直方向の変換はどち
らを先に行っても結果は同じである。したがってこの演
算式をそのまま行列演算を行ってハードウェアで実現さ
せる場合、下記図3(ロ)に示す(a) 〜(d) の4通りの
方法が考えられる。
Next, the operation and effect obtained by the configuration shown in FIG. 2 will be described below. In FIG. 3, when the discrete cosine transform formula (1) is called a forward transform and the inverse discrete cosine transform formula (2) is called an inverse transform, the forward transform of the formula (1) and the formula (2) are called.
In the case of the reverse conversion of, the result is the same regardless of which of the horizontal conversion and the vertical conversion is performed first. Therefore, in the case where this arithmetic expression is directly subjected to matrix calculation and realized by hardware, there are four possible methods (a) to (d) shown in FIG.

【0016】ここで(a) と(d) は順変換と逆変換が非対
称な変換系、(b) と(c) は順変換と逆変換が対称な変換
系である。今、順変換は固定し逆変換が対称な場合と非
対称な場合、例えば(c) と(d) について考える。この式
のままでは〔f〕(あるいは〔F〕)を変換係数〔C)
あるいは〔C〕t の左からかける場合と右からかける場
合が生じ、ハードウェアが複雑になるため、図4のよう
に変換する。図4で式(1)’は図3の(c) と(d) の順
変換であり、式(2)’は(c) の逆変換、(2)''は
(d) の逆変換である。
Here, (a) and (d) are conversion systems in which forward conversion and inverse conversion are asymmetrical, and (b) and (c) are conversion systems in which forward conversion and inverse conversion are symmetrical. Now, consider the case where the forward transformation is fixed and the inverse transformation is symmetric and asymmetric, for example, (c) and (d). With this equation as it is, [f] (or [F]) is converted into the conversion coefficient [C].
Alternatively, there are cases where [C] t is applied from the left and when it is applied from the right, and the hardware becomes complicated. Therefore, conversion is performed as shown in FIG. Equation (1) 'in FIG. 4 is the forward transformation of (c) and (d) in FIG. 3, Equation (2)' is the inverse transformation of (c), and (2) '' is
It is the inverse transformation of (d).

【0017】さて、原信号〔f〕に変換係数の行列
〔C〕を右からかける行列演算モジュールと行列を転置
させるモジュールを考えると、式(1)’、(2)’、
(2)''のハードウェア構成は図5のようになる。
Now, considering a matrix operation module for multiplying the original signal [f] by the matrix [C] of transform coefficients from the right and a module for transposing the matrix, equations (1) ', (2)',
The hardware configuration of (2) '' is as shown in FIG.

【0018】ところで、画像信号の高能率圧縮を行う場
合、DCT変換等の直交変換を行った後ハフマン符号化
を行う場合が非常に多い。このハフマン符号化を効率良
く行うためには、2次元DCTデータを1次元的に周波
数の低いデータから高いデータに並べ変える、即ちジグ
ザグスキャンをした方が都合が良い。又、行列の転置変
換とジグザグスキャン変換は2つ同時に行うことが可能
であることを考慮すると、図5は図6のようになる。
By the way, in the case of performing high-efficiency compression of an image signal, Huffman coding is often performed after performing orthogonal transformation such as DCT transformation. In order to efficiently perform this Huffman coding, it is convenient to rearrange two-dimensional DCT data one-dimensionally from low-frequency data to high-frequency data, that is, perform zigzag scanning. Further, considering that it is possible to perform two transpose transformations of a matrix and zigzag scan transformations at the same time, FIG. 5 becomes as shown in FIG.

【0019】図6から分かるように、逆変換(2)’と
逆変換(2)''では前者の方が2回目の後段で転置変換
を行う必要がなくなる。したがって逆変換(2)’は逆
変換(2)''よりも、その分だけ回路規模が小さくする
ことができる。この逆変換(2)’の原理的構成が図2
の(2)で示される。尚、上記式(1)’の原理的構成は
図2の(1)で示される。
As can be seen from FIG. 6, in the inverse transformation (2) 'and the inverse transformation (2)'', the former does not need to perform the transposition transformation in the second subsequent stage. Therefore, the inverse transform (2) ′ can be made smaller in circuit scale than the inverse transform (2) ″. The principle structure of this inverse transformation (2) 'is shown in FIG.
It is indicated by (2). The principle structure of the above formula (1) 'is shown by (1) in FIG.

【0020】[0020]

【実施例】図7は本発明の実施例のDCT回路の構成を
示すブロック図(送信側、その1)である。
FIG. 7 is a block diagram (transmission side, part 1) showing a configuration of a DCT circuit according to an embodiment of the present invention.

【0021】図8は本発明の実施例のDCT回路の構成
を示すブロック図(送信側、その2)である。図9は実
施例における〔f〕、〔c〕、〔c〕t の構成図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram (transmission side, part 2) showing the configuration of the DCT circuit of the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a configuration diagram of [f], [c], and [c] t in the embodiment.

【0022】図10は実施例の行列演算モジュールの動作
を説明するためのタイムチャートである。図11は実施例
における転置ラスタスキャン変換モジュールの入/出力
スキャン方法を示す図である。
FIG. 10 is a time chart for explaining the operation of the matrix calculation module of the embodiment. FIG. 11 is a diagram showing an input / output scanning method of the transposed raster scan conversion module in the embodiment.

【0023】図12は実施例における転置ジグザグスキャ
ン変換モジュールの入/出力スキャン方法を示す図であ
る。図13は本発明の実施例のDCT回路の構成を示すブ
ロック図(受信側、その1)である。
FIG. 12 is a diagram showing an input / output scanning method of the transposed zigzag scan conversion module in the embodiment. FIG. 13 is a block diagram (reception side, part 1) showing the configuration of the DCT circuit of the embodiment of the present invention.

【0024】図14は本発明の実施例のDCT回路の構成
を示すブロック図(受信側、その2)である。全図を通
じて同一符号は同一対象物を示す。
FIG. 14 is a block diagram (reception side, part 2) showing the configuration of the DCT circuit of the embodiment of the present invention. The same reference numerals denote the same objects throughout the drawings.

【0025】図7に示す送信側の行列演算モジュール11
の回路において、入力信号の行列〔f〕、変換係数の行
列〔c〕、〔c〕t の構成を例えば図9に示すように2
×2行列とする。行列〔c〕を転置した行列〔c〕t
予め係数〔c〕t 格納メモリ2に記憶しておく。そし
て、読出アドレス発生器3で指定されるアドレスに記憶
したデータを係数〔c〕t 格納メモリ2から読み出し
て、入力信号の行列〔f〕との乗算を乗算器1で行う。
この場合、〔f〕は図10(1)に示すクロック(CK1)に
同期して、また〔c〕t はクロック(CK2)に同期して
乗算器1に入力される。尚、CK1 はCK2 を1/2に
分周したものである(図10(1) 、(3) 参照)。
The matrix calculation module 11 on the transmission side shown in FIG.
In the circuit of FIG. 9, the input signal matrix [f] and the conversion coefficient matrices [c] and [c] t are configured as shown in FIG.
X2 matrix. The matrix [c] t obtained by transposing the matrix [c] is stored in the coefficient [c] t storage memory 2 in advance. Then, the data stored at the address designated by the read address generator 3 is read from the coefficient [c] t storage memory 2, and the multiplier 1 multiplies it with the matrix [f] of the input signal.
In this case, [f] is input to the multiplier 1 in synchronization with the clock (CK 1 ) shown in FIG. 10 (1), and [c] t is input to the multiplier 1 in synchronization with the clock (CK 2 ). CK 1 is CK 2 divided by half (see FIGS. 10 (1) and 10 (3)).

【0026】乗算器1で信号の行列〔f〕に変換係数の
行列〔c〕t を右からかける方法で行う。そして、乗算
結果X1111をワークレジスタ4に一時記憶する(図10
(6)参照)。次のCK2 のタイミングで得られる乗算結
果のX1121をワークレジスタ7に一時記憶する図10
(8) 参照)。更に次のCK2 のタイミングで得られる乗
算結果X1212と、ワークレジスタ4に一時記憶した2
クロック前の乗算結果X 1111とを加算器5で加算し
て、得られる結果(X1111+X1212)をレジスタ6
に一時記憶する(図10(10)参照)。
The multiplier 1 converts the conversion coefficient into the signal matrix [f].
Matrix [c]tThe method of hanging from the right. And multiplication
Result X11C11Is temporarily stored in the work register 4 (see FIG. 10).
(See (6)). Next CK2Multiplication result obtained at the timing of
Fruit X11Ctwenty one10 is temporarily stored in the work register 7.
(See (8)). Next CK2Squared obtained at the timing
Calculation result X12C12And 2 temporarily stored in the work register 4
Multiplication result before clock X 11C11And add with adder 5
And the result (X11C11+ X12C12) To register 6
It is temporarily stored in (see FIG. 10 (10)).

【0027】同様に、次のCK2 のタイミングで得られ
る乗算結果X1222と、ワークレジスタ7に一時記憶し
た2クロック前の乗算結果X1121とを加算器8で加算
して、得られる結果(X1121+X1222)をレジスタ
9に一時記憶する(図10(12)参照)。そして、レジスタ
6及びレジスタ9に一時記憶した演算結果(パラレルの
データ)を交互に読み出して、パラレル/シリアル変換
器(以下P/S変換器と称する)10でシリアルのデータ
に変換して出力する(図10(13)参照)。このようにして
行列演算モジュール11で入力信号の行列〔f〕に変換係
数の行列〔c〕 t を右からかけ、演算結果をラスタスキ
ャンして出力させる。
Similarly, the next CK2Obtained at the timing of
Multiplication result X12Ctwenty twoAnd temporarily store it in the work register 7.
Multiplication result X two clocks before11Ctwenty oneAnd are added by adder 8
And get the result (X11Ctwenty one+ X12Ctwenty two) Register
It is temporarily stored in 9 (see FIG. 10 (12)). And register
6 and the calculation result temporarily stored in the register 9 (in parallel
Data) is read alternately and parallel / serial conversion is performed.
Data (hereinafter referred to as P / S converter) 10 for serial data
And output it (see Fig. 10 (13)). In this way
The matrix calculation module 11 converts the input signal into a matrix [f].
Matrix of numbers [c] tFrom the right, and calculate the result
Output.

【0028】次に、上述した行列演算モジュール11の出
力を図8に示す転置ラスタスキャン変換モジュール17内
の転置ラスタスキャン変換用ダブルバッファ12に加え
る。転置ラスタスキャン変換モジュールは、図11に示す
ように、ラスタスキャンの順で入力される行列要素を転
置ラスタスキャンの順に出力させるモジュールである。
転置ラスタスキャン変換用ダブルバッファ12は内部に2
つのメモリ(仮にメモリa、bとする)を有し、これら
2つのメモリに交互に書き込み、読み出しを行う。
Next, the output of the matrix operation module 11 described above is added to the transposed raster scan conversion double buffer 12 in the transposed raster scan conversion module 17 shown in FIG. As shown in FIG. 11, the transposed raster scan conversion module is a module for outputting matrix elements input in the raster scan order in the transposed raster scan order.
Double buffer 12 for transposed raster scan conversion is internally 2
There are two memories (probably memories a and b), and the two memories are alternately written and read.

【0029】即ち、まず書込アドレス発生器13で指定さ
れるメモリaのアドレスに、行列演算モジュール11から
入力したデータを書き込む。同じタイミングで、読出ア
ドレス発生器14で指定されるメモリbのアドレスに記憶
したデータを読み出す。読み出したデータをセレクタ16
を介してスイッチ18に加える。この場合、読み出しは転
置した順に読み出される。
That is, first, the data input from the matrix operation module 11 is written into the address of the memory a designated by the write address generator 13. At the same timing, the data stored in the address of the memory b designated by the read address generator 14 is read. Selector 16 with read data
Via switch to switch 18. In this case, the reading is performed in the transposed order.

【0030】次のタイミングで、アドレス交換器15でア
ドレスのアクセス先を切り替えて、書込アドレス発生器
13で指定されるメモリbのアドレスに入力データを書き
込み、同じタイミングで、読出アドレス発生器14で指定
されるメモリaのアドレスに記憶したデータを読み出
す。読み出したデータを前述したと同様にセレクタ16を
介してスイッチ18に加える。
At the next timing, the address exchange 15 switches the address access destination, and the write address generator
Input data is written in the address of the memory b designated by 13 and the data stored in the address of the memory a designated by the read address generator 14 is read at the same timing. The read data is added to the switch 18 via the selector 16 as described above.

【0031】スイッチ18では、音声データを送信する場
合にはB側に切り替えて上記データを一次元変換出力と
して伝送路に送出する。今の場合、画像データを伝送す
るためA側に切り替えて上記データを行列演算モジュー
ル19に送出する。行列演算モジュール19は、図7に示す
行列演算モジュール11と同じ回路構成であり、前述した
と同じ動作を行うためその説明を省略する。
When transmitting audio data, the switch 18 switches to the B side and sends the above data to the transmission line as a one-dimensional conversion output. In this case, in order to transmit the image data, it is switched to the A side and the above data is sent to the matrix calculation module 19. The matrix calculation module 19 has the same circuit configuration as the matrix calculation module 11 shown in FIG. 7 and performs the same operation as described above, and therefore its description is omitted.

【0032】次に、上述した行列演算モジュール19の出
力を図8に示す転置ジグザクスキャン変換モジュール25
内のジグザクスキャン変換用ダブルバッファ20に加え
る。転置ジグザクスキャン変換モジュールの構成は、ジ
グザグスキャン変換用ダブルバッファ20が転置ラスタス
キャン変換用ダブルバッファ12と異なることを除いて
は、上述した転置ラスタスキャン変換モジュールと同じ
である。ジグザクスキャン変換用ダブルバッファ20は内
部に2つのメモリ(仮にメモリc、dとする)を有し、
これら2つのメモリに交互に書き込み、読み出しを行
う。この場合、読出アドレスをジグザグスキャンアドレ
スにする(図12参照)。
Next, the transposed zigzag scan conversion module 25 shown in FIG.
Add to double buffer 20 for zigzag scan conversion. The configuration of the transposed zigzag scan conversion module is the same as the transposed raster scan conversion module described above, except that the zigzag scan conversion double buffer 20 is different from the transposed raster scan conversion double buffer 12. The zigzag scan conversion double buffer 20 has two memories (probably memories c and d) therein.
The two memories are alternately written and read. In this case, the read address is set to the zigzag scan address (see FIG. 12).

【0033】即ち、まず書込アドレス発生器21で指定さ
れるメモリcのアドレスに、行列演算モジュール19から
入力したデータを書き込む。同じタイミングで、読出ア
ドレス発生器22で指定されるメモリdのアドレスに記憶
したデータを読み出す。読み出したデータをセレクタ24
を介して出力信号〔F〕として後段の回路(図示しな
い)に送出する。
That is, first, the data input from the matrix calculation module 19 is written into the address of the memory c designated by the write address generator 21. At the same timing, the data stored in the address of the memory d designated by the read address generator 22 is read. Selector 24 for read data
Is output to a circuit (not shown) in the subsequent stage as an output signal [F].

【0034】次のタイミングで、アドレス交換器23でア
ドレスのアクセス先を切り替えて、書込アドレス発生器
21で指定されるメモリdのアドレスに入力データを書き
込み、同じタイミングで、読出アドレス発生器22で指定
されるメモリcのアドレスに記憶したデータを読み出
す。読み出したデータを前述したと同様にセレクタ16を
介して出力信号〔F〕として後段の回路(図示しない)
に送出する。
At the next timing, the address exchange 23 switches the address access destination, and the write address generator
Input data is written to the address of the memory d designated by 21 and the data stored at the address of the memory c designated by the read address generator 22 is read at the same timing. The read data is output as the output signal [F] via the selector 16 in the same manner as described above, and the circuit in the subsequent stage (not shown)
Send to.

【0035】このようにして送信側では、順変換の次式 〔F〕=〔C〕〔f〕〔C〕t =〔{〔f〕〔C〕t t 〔C〕t t (1)' で与えられる〔F〕を、まず 行列演算モジュール11で〔f〕〔C〕t を求め、 転置ラスタスキャン変換モジュール17で{〔f〕
〔C〕t t を求め、 行列演算モジュール19で{〔f〕〔C〕t
t 〔C〕t を求める。そして、更に 転置ジグザグスキャン変換モジュール25で(1)'式の
〔F〕を求める。
In this way, on the transmitting side, the following formula of forward conversion [F] = [C] [f] [C] t = [{[f] [C] t } t [C] t ] t (1 ) 'Is given as [F], first, the matrix operation module 11 obtains [f] [C] t , and the transposed raster scan conversion module 17 produces {[f]
[C] t } t is obtained and {[f] [C] t } is calculated by the matrix calculation module 19.
Calculate t [C] t . Then, the transposed zigzag scan conversion module 25 further obtains [F] in the equation (1) ′.

【0036】次に、受信側では、前段の回路(図示しな
い)から入力した〔F〕の信号を図13に示す転置ジグザ
グスキャン変換モジュール35内のジグザクスキャン変換
用ダブルバッファ30に加える。転置ジグザクスキャン変
換モジュール35の構成は、前述した送信側の転置ジグザ
グスキャン変換モジュール25と同じでありその動作も前
述したと同じであるため、その説明を省略する。転置ジ
グザクスキャン変換モジュール35の出力を行列演算モジ
ュール46内の乗算器36に加える。
Next, on the receiving side, the signal [F] input from the circuit (not shown) in the preceding stage is added to the zigzag scan conversion double buffer 30 in the transposed zigzag scan conversion module 35 shown in FIG. The configuration of the transposed zigzag scan conversion module 35 is the same as that of the transposed zigzag scan conversion module 25 on the transmission side described above, and the operation thereof is also the same as that described above, and therefore the description thereof is omitted. The output of the transposed zigzag scan conversion module 35 is added to the multiplier 36 in the matrix calculation module 46.

【0037】行列演算モジュール46の構成も、係数
〔C〕格納メモリ38が係数〔C〕t 格納メモリ2と異な
ることを除いては、前述した送信側の行列演算モジュー
ル11(図7参照)のそれと同じであるため、その説明を
省略する。行列演算モジュール46内のP/S変換器45の
出力を、図14に示すスイッチ47を介して転置ラスタスキ
ャン変換モジュール53内の転置ラスタスキャン変換用ダ
ブルバッファ48に加える。
The configuration of the matrix calculation module 46 is also the same as that of the matrix calculation module 11 (see FIG. 7) on the transmitting side except that the coefficient [C] storage memory 38 is different from the coefficient [C] t storage memory 2. Since it is the same as that, the description thereof is omitted. The output of the P / S converter 45 in the matrix operation module 46 is added to the transposed raster scan conversion double buffer 48 in the transposed raster scan conversion module 53 via the switch 47 shown in FIG.

【0038】転置ラスタスキャン変換モジュール53の構
成も、前述した送信側の転置ラスタスキャン変換モジュ
ール17(図8参照)のそれと同じであるため、その説明
を省略する。転置ラスタスキャン変換モジュール53内の
セレクタ52の出力を行列演算モジュール54に加える。行
列演算モジュール54の構成も、前述した行列演算モジュ
ール46(図13参照)のそれと同じであるため、その説明
を省略する。そして、行列演算モジュール54から出力信
号〔f〕を得る。
The configuration of the transposed raster scan conversion module 53 is also the same as that of the transposed raster scan conversion module 17 (see FIG. 8) on the transmission side, and therefore its explanation is omitted. The output of the selector 52 in the transposed raster scan conversion module 53 is added to the matrix calculation module 54. The configuration of the matrix calculation module 54 is also the same as that of the matrix calculation module 46 (see FIG. 13) described above, and thus the description thereof will be omitted. Then, the output signal [f] is obtained from the matrix calculation module 54.

【0039】このようにして受信側では、逆変換の次式 〔f〕=〔C〕t 〔F〕〔C〕={〔F〕t 〔C〕}t 〔C〕 (2)' で与えられる〔f〕を、まず 転置ジグザグスキャン変換モジュール35で〔F〕t
を求め、 行列演算モジュール46で〔F〕t 〔C〕を求め、 転置演算ラスタスキャン変換モジュール53で
{〔F〕t 〔C〕}t を求める。そして、更に 行列演算モジュール54で(2) 式の〔f〕を求めて出
力を得る。
Thus, on the receiving side, the inverse transform is given by the following equation [f] = [C] t [F] [C] = {[F] t [C]} t [C] (2) '. First, the transposed zigzag scan conversion module 35 [F] t
The matrix calculation module 46 calculates [F] t [C], and the transposition calculation raster scan conversion module 53 calculates {[F] t [C]} t . Then, the matrix calculation module 54 further obtains [f] in the equation (2) to obtain the output.

【0040】尚、一次元変換信号を入力した場合、前述
したスイッチ47(図14参照)をD側に切り替えて、転置
ラスタスキャン変換モジュール53に加え、更に行列演算
モジュール54を介して音声データを得る。
When the one-dimensional conversion signal is input, the switch 47 (see FIG. 14) described above is switched to the D side, and in addition to the transposed raster scan conversion module 53, the audio data is further transmitted via the matrix calculation module 54. obtain.

【0041】この結果、DCTの変換系の構成を順変換
(送信側)と逆変換(受信側)で対象にして、受信側で
ジグザグ変換モジュールと転置変換モジュールとを1つ
のモジュール構成にし、行列の転置変換とジグザグスキ
ャン変換を同時に行うことにより、回路規模を削減する
ことができる。
As a result, the structure of the DCT conversion system is targeted for the forward conversion (transmission side) and the inverse conversion (reception side), and the zigzag conversion module and the transposition conversion module are combined into one module structure on the reception side to form a matrix. The circuit scale can be reduced by simultaneously performing the transpose conversion and the zigzag scan conversion.

【0042】また、上述の構成とすることにより、一次
元信号(音声信号)の変換/逆変換も可能となる。更
に、上述した構成は離散コサイン変換だけでなく、行列
演算を行う他の変換系(例えば、アダマール変換、カル
ーネン・ローベ変換等)に対しても適用可能である。
Further, with the above configuration, conversion / inverse conversion of a one-dimensional signal (voice signal) is possible. Further, the above-described configuration is applicable not only to the discrete cosine transform, but also to other transform systems that perform matrix calculation (for example, Hadamard transform, Karhunen-Lobe transform, etc.).

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、離
散コサイン/逆離散コサイン変換器の構成を順変換と逆
変換で対称にして、受信側でジグザグ変換モジュールと
転置変換モジュールとを1つのモジュール構成とし、行
列の転置変換とジグザグスキャン変換を同時に行うこと
により、回路規模を削減することができる。
As described above, according to the present invention, the configuration of the discrete cosine / inverse discrete cosine transformer is made symmetrical by the forward transform and the inverse transform, and the zigzag transform module and the transpose transform module are set to one on the receiving side. The circuit scale can be reduced by adopting one module configuration and performing the transpose conversion and the zigzag scan conversion of the matrix at the same time.

【0044】また、本発明の構成とすることにより、一
次元信号(音声信号)の変換/逆変換も可能となる。更
に、本発明の構成は離散コサイン変換だけでなく、行列
演算を行う他の変換系(例えば、アダマール変換、カル
ーネン・ローベ変換等)に対しても適用可能である。
Further, with the configuration of the present invention, conversion / inverse conversion of a one-dimensional signal (voice signal) is possible. Furthermore, the configuration of the present invention is applicable not only to the discrete cosine transform but also to other transform systems that perform matrix operations (for example, Hadamard transform, Karhunen-Lobe transform, etc.).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は請求項1の発明の原理図、FIG. 1 is a principle diagram of the invention of claim 1,

【図2】は請求項2の発明の原理図、2 is a principle diagram of the invention of claim 2, FIG.

【図3】は本発明における離散コサイン変換/逆離散コ
サイン変換の式の対称/非対称を示す図、
FIG. 3 is a diagram showing symmetry / asymmetry of a discrete cosine transform / inverse discrete cosine transform formula in the present invention,

【図4】は図3の式を変換した式を示す図、FIG. 4 is a diagram showing an expression obtained by converting the expression of FIG.

【図5】は図4の式に基づくハードウェア構成図、5 is a hardware configuration diagram based on the formula of FIG. 4,

【図6】は図5にジグザグスキャン機能を付加したハー
ドウェア構成図、
6 is a hardware configuration diagram in which a zigzag scanning function is added to FIG. 5,

【図7】は本発明の実施例のDCT回路の構成を示すブ
ロック図(送信側、その1)、
FIG. 7 is a block diagram (transmission side, part 1) showing a configuration of a DCT circuit of an embodiment of the present invention,

【図8】は本発明の実施例のDCT回路の構成を示すブ
ロック図(送信側、その2)、
FIG. 8 is a block diagram (transmission side, part 2) showing a configuration of a DCT circuit of an embodiment of the present invention,

【図9】は実施例における〔f〕、〔c〕、〔c〕t
構成図、
FIG. 9 is a configuration diagram of [f], [c], and [c] t in the embodiment,

【図10】は実施例の行列演算モジュールの動作を説明す
るためのタイムチャート、
FIG. 10 is a time chart for explaining the operation of the matrix calculation module of the embodiment,

【図11】は実施例における転置ラスタスキャン変換モジ
ュールの入/出力スキャン方法を示す図、
FIG. 11 is a diagram showing an input / output scanning method of the transposed raster scan conversion module in the embodiment.

【図12】は実施例における転置ジグザグスキャン変換モ
ジュールの入/出力スキャン方法を示す図、
FIG. 12 is a diagram showing an input / output scanning method of the transposed zigzag scan conversion module in the embodiment.

【図13】は本発明の実施例のDCT回路の構成を示すブ
ロック図(受信側、その1)、
FIG. 13 is a block diagram (reception side, part 1) showing a configuration of a DCT circuit according to an embodiment of the present invention,

【図14】は本発明の実施例のDCT回路の構成を示すブ
ロック図(受信側、その2)である。
FIG. 14 is a block diagram (reception side, part 2) showing a configuration of a DCT circuit according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 は第1の直交変換部、300 は第2の直交変換部、11
0 は第1の行列演算モジュール、170 は第1の転置変換
モジュール、190 は第2の行列演算モジュール、250 は
第1の転置ジグザグ変換モジュール、350 は第2の転置
ジグザグ変換モジュール、460 は第3の行列演算モジュ
ール、530 は第2の転置変換モジュール、540 は第4の
行列演算モジュールを示す。
100 is the first orthogonal transform unit, 300 is the second orthogonal transform unit, 11
0 is the first matrix operation module, 170 is the first transpose conversion module, 190 is the second matrix operation module, 250 is the first transposed zigzag conversion module, 350 is the second transposed zigzag conversion module, and 460 is the 3 is a matrix operation module, 530 is a second transposition conversion module, and 540 is a fourth matrix operation module.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原画像をそれぞれが水平方向、垂直方向
に所定数の画素からなる複数のブロックに分割し、得ら
れる各ブロック毎の画像信号の行列〔f〕に対して、直
交変換係数の行列〔C〕、該行列〔C〕の転置行列
〔C〕t を用いて、水平方向及び垂直方向に式(1) 〔F〕= 〔C〕〔f〕〔C〕t (1) で与えられる離散コサイン変換を行い、変換された行列
〔F〕を得る第1の直交変換部(100) と、 該変換された行列〔F〕に対して該行列〔C〕、該転置
行列〔C〕t を用いて水平方向及び垂直方向に式(2) 〔f〕= 〔C〕t 〔F〕〔C〕 (2) で与えられる逆離散コサイン変換を行い、該画像信号の
行列〔f〕を得る第2の直交変換部(300) とを有する離
散コサイン/逆離散コサイン変換器において、 前記水平方向の変換と垂直方向の変換を行う順番を前記
第1の直交変換部(100)と前記第2の直交変換部(300)
とで対称にすることを特徴とする離散コサイン/逆離散
コサイン変換器。
1. An original image is divided into a plurality of blocks each consisting of a predetermined number of pixels in the horizontal and vertical directions, and the orthogonal transformation coefficient of the orthogonal transformation coefficient is added to the obtained image signal matrix [f] of each block. Using the matrix [C] and the transposed matrix [C] t of the matrix [C], the formula (1) [F] = [C] [f] [C] t (1) is given in the horizontal and vertical directions. A first orthogonal transformation unit (100) for performing a discrete cosine transform to obtain a transformed matrix [F], and the matrix [C] and the transposed matrix [C] with respect to the transformed matrix [F]. The inverse discrete cosine transform given by equation (2) [f] = [C] t [F] [C] (2) is performed in the horizontal direction and the vertical direction using t , and the matrix [f] of the image signal is calculated. A discrete cosine / inverse discrete cosine transformer having a second orthogonal transform unit (300) for obtaining the horizontal transform and the vertical transform. The first orthogonal transformation unit order in which the conversion direction (100) and the second orthogonal transformation unit (300)
A discrete cosine / inverse discrete cosine converter characterized by symmetry with and.
【請求項2】 前記請求項1に記載の第1の直交変換部
(100)は、 前記画像信号の行列〔f〕に前記転置行列〔C〕t をか
けて出力する第1の行列演算モジュール(110)と、 該第1の行列演算モジュールの出力の行列を転置させて
出力する第1の転置変換モジュール(170)と、 該第1の転置変換モジュールの出力の行列に前記転置行
列〔C〕t をかけて出力する第2の行列演算モジュール
(190)と、 該第2の行列演算モジュールの出力の行列を転置させた
後ジグザグ変換して出力する第1の転置ジグザグ変換モ
ジュール(250)とで構成し、 前記請求項1に記載の第2の直交変換部(300) は、 前記変換された行列〔F〕をジグザグ変換した後該行列
を転置させて出力する第2の転置ジグザグ変換モジュー
ル(350)と、 該第2の転置ジグザグ変換モジュールの出力の行列に前
記行列〔C〕をかけて出力する第3の行列演算モジュー
ル(460)と、 該第3の行列演算モジュールの出力の行列を転置させて
出力する第2の転置変換モジュール(530)と、 該第2の転置変換モジュールの出力の行列に前記行列
〔C〕をかけて出力する第4の行列演算モジュール(54
0)とで構成することを特徴とする離散コサイン/逆離散
コサイン変換器。
2. The first orthogonal transformation unit according to claim 1.
(100) is a first matrix operation module (110) for multiplying the image signal matrix [f] by the transposed matrix [C] t , and transposing the output matrix of the first matrix operation module. And a first transposition conversion module (170) for outputting and a second matrix operation module for outputting the matrix of the output of the first transposition conversion module by the transposition matrix [C] t
(190) and a first transposed zigzag conversion module (250) that transposes the matrix of the output of the second matrix calculation module and then zigzag-converts and outputs the resulting matrix. The second orthogonal transformation unit (300) includes a second transposed zigzag transformation module (350) that zigzag-transforms the transformed matrix [F] and then transposes and outputs the matrix, and the second transposed zigzag transformation. A third matrix operation module (460) for multiplying the matrix [C] by the output matrix of the module, and a second transposition conversion module for transposing and outputting the matrix of the output of the third matrix operation module. (530) and a fourth matrix calculation module (54) for outputting the matrix of the output of the second transposition conversion module by multiplying the matrix [C] by the matrix [C].
0) and a discrete cosine / inverse discrete cosine converter characterized in that
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018078572A (en) * 2013-07-12 2018-05-17 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Concurrent processing of horizontal and vertical transforms

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Effective date: 19990223