JPH08305684A - Butterfly operation device and inverse discrete cosine transformer - Google Patents

Butterfly operation device and inverse discrete cosine transformer

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Publication number
JPH08305684A
JPH08305684A JP10662695A JP10662695A JPH08305684A JP H08305684 A JPH08305684 A JP H08305684A JP 10662695 A JP10662695 A JP 10662695A JP 10662695 A JP10662695 A JP 10662695A JP H08305684 A JPH08305684 A JP H08305684A
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JP
Japan
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data
dual
zero
multiplication
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP10662695A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Obayashi
善正 尾林
Sadafumi Tomita
貞文 冨田
Katsuyuki Kaneko
克幸 金子
Yoshiteru Mino
吉輝 三野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To provide the butterfly operation device and the inverse discrete cosine transformer which perform decoding in a short time. CONSTITUTION: x0 and x1 are dual input data, and y0 and y1 are dual output data, and c00 and c01 are butterfly operation coefficients of x0, and c10 and c11 are those of x1. A zero discrimination part 20 discriminates whether dual input data is zero or not and reports the result to each part. A multiplication input switching part 21 outputs the dual input in the case of x0=0 and x1=0 but sends it to a multiplication part 22 in the other case. An addition input switching part 23 outputs the output of the multiplication part 22 in the case of x0≠0 and x1=0 or x0=0 and x1≠0 and sends it to an addition part 24 in the case of x0≠0 and x1≠0. The multiplication part 22 operates x0×c00→y0 and x0×c01→y1 in the case of x0≠0 and x1=0 and operates x1×c10→y0 and x1×c11→y1 in the case of x0≠0 and x1≠0 and operates x0×c00→d00, x0×c01→d01, x1×c10→d10, and x1×c11→d11 in the other case. The addition part 24 operates d00+d10→y0 and d10+d11→y1.

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、離散余弦変換を用いる
方式で符号化された画像の復号に関し、特にバタフライ
演算装置及び逆離散余弦変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to decoding an image encoded by a method using a discrete cosine transform, and more particularly to a butterfly computing device and an inverse discrete cosine transform device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年増加してきた膨大な情報量を有する
画像の送信に際して、その効率化のための圧縮に使用さ
れる符号化、復号の技術として、従来より各種の高能率
符号化方式が提案されている。その一例としては、GIV
規格のカラーファクシミリ等のためのカラー静止画符号
方式JPEG(ISOのJoint Photographic Expert Gr
oupとCCITT SGVIIIの定めたカラー静止画像の
国際標準符号化方式)をあげられる。図1に、この方式
を採用した符号化、復号でのDCT(DiscreteCosine T
ransform,離散余弦変換)を行う際の基本系統構成を示
す。
2. Description of the Related Art When transmitting an image having a huge amount of information, which has been increasing in recent years, various high-efficiency encoding methods have been conventionally proposed as encoding and decoding techniques used for compression for improving the efficiency. Has been done. One example is GIV
JPEG (ISO's Joint Photographic Expert Gr
Oup and CCITT SGVIII international standard encoding system for color still images). Fig. 1 shows a DCT (Discrete Cosine T) in encoding and decoding that employs this method.
ransform (discrete cosine transform) is shown below.

【0003】以下、本図をもとに、この方式を説明す
る。本図において、100は符号化器であり、離散余弦
変換部101と、量子化部102と、エントロピー符号
化部103とからなる。200は、復号器であり、エン
トロピー復号化部201と、逆量子化部202と、逆離
散余弦変換部203とからなる。300は、伝送路若し
くは記憶媒体を有する蓄積器である。301は符号化テ
ーブルであり、302は量子化テーブルである。401
は原画像であり、402は再生画像である。
This system will be described below with reference to this figure. In the figure, 100 is an encoder, which comprises a discrete cosine transform unit 101, a quantization unit 102, and an entropy coding unit 103. A decoder 200 includes an entropy decoding unit 201, an inverse quantization unit 202, and an inverse discrete cosine transformation unit 203. Reference numeral 300 is an accumulator having a transmission line or a storage medium. Reference numeral 301 is an encoding table, and 302 is a quantization table. 401
Is an original image, and 402 is a reproduced image.

【0004】符号器100では、入力画像たる原画像4
01を8×8画素ブロックに分割し、各ブロックが2次
元離散余弦変換される。離散余弦変換部61により8×
8(64個)の画素データは8×8(64個)の変換係
数に変換される。64個の変換係数は、量子化部102
において各変換係数ごとの量子化ステップサイズを定め
た量子化テーブル302を用いて、各変換係数位置ごと
に異なるステップサイズで線形量子化される。量子化さ
れた変換係数はエントロピー符号化部103で符号化テ
ーブル301を用いてエントロピー符号化され、符号デ
ータが出力される。なお、この際符号化器100で用い
られた量子化テーブル302と符号化テーブル301
は、復号に使用されるべく、出力される符号データの先
頭部にパラメータとして付加される。そして、電送路や
蓄積器300を介して復号器200へ送られる。
In the encoder 100, the original image 4 which is an input image
01 is divided into 8 × 8 pixel blocks, and each block is subjected to two-dimensional discrete cosine transform. 8 × by the discrete cosine transform unit 61
Eight (64) pixel data are converted into 8 × 8 (64) conversion coefficients. The 64 transform coefficients are quantized by the quantizer 102.
In the above, using the quantization table 302 that defines the quantization step size for each transform coefficient, linear quantization is performed with a different step size for each transform coefficient position. The quantized transform coefficient is entropy coded by the entropy coding unit 103 using the coding table 301, and coded data is output. At this time, the quantization table 302 and the coding table 301 used in the encoder 100 are used.
Is added as a parameter to the head part of the output code data to be used for decoding. Then, it is sent to the decoder 200 via the electric transmission path and the storage 300.

【0005】一方、復号器200では、符号データがエ
ントロピー復号化部201で符号化テーブル301を用
いてエントロピー復号される。このエントロピー復号さ
れたデータは、逆量子化部202で量子化テーブル30
2を用いて逆量子化され、8×8画素ブロックごとの変
換係数を得る。最後に、8×8画素ブロックの変換係数
は、逆離散余弦変換部203で各ブロックごとに2次元
逆離散余弦変換により画素データに戻され、再生画像4
02が出力される。ただし、以上のことは例えば、CQ
出版社刊 「インターフェース」 91年12月号の1
60頁から182頁、特に163頁、その他日経エレク
トロニクス1990年10月15日号(No.511)
115頁から142頁等に記載されているいわば周知の
技術であるため、これ以上の説明は省略する。
On the other hand, in the decoder 200, the coded data is entropy-decoded by the entropy decoding unit 201 using the coding table 301. The entropy-decoded data is stored in the quantization table 30 by the inverse quantization unit 202.
Inverse quantization is performed using 2 to obtain the transform coefficient for each 8 × 8 pixel block. Finally, the transform coefficient of the 8 × 8 pixel block is converted into pixel data by the two-dimensional inverse discrete cosine transform in each block in the inverse discrete cosine transform unit 203, and the reproduced image 4
02 is output. However, the above is, for example, CQ
Published by publisher "Interface" December 1991 issue 1
Pages 60 to 182, especially page 163, Nikkei Electronics October 15, 1990 issue (No. 511)
Since this is a so-called well-known technique described on pages 115 to 142, further description is omitted.

【0006】ところで、テレビカメラでとったような自
然画においては、以上の符号化器、復号器により滑らか
な画像になることが多い。その場合、離散余弦変換の変
換係数は、低周波成分は大きく、逆に高周波成分は小さ
くなる傾向がある。さらに、量子化を施すと高周波成分
に対応する変換係数は無効である零となる。このため、
離散余弦変換と量子化を用いると、高周波成分をカット
して情報量を圧縮することとなり、ひいては効率的な符
号化が可能となる。
By the way, in a natural image as taken by a television camera, a smooth image is often formed by the above encoder and decoder. In that case, the transform coefficient of the discrete cosine transform tends to have a large low frequency component and conversely a small high frequency component. Further, when the quantization is applied, the transform coefficient corresponding to the high frequency component becomes zero, which is invalid. For this reason,
When the discrete cosine transform and the quantization are used, the high frequency component is cut and the amount of information is compressed, which enables efficient coding.

【0007】以下、本発明の趣旨にも関係するため、そ
の理由について、図を参照しつつ概略説明する。図2
は、そのための説明図である。本図において、(1)は
8×8画素を示し、その最左側の列の各画素内にのみ記
してある数字は、当該画素の輝度のアナログ値である。
なお、他の列については、輝度の記載は省略してある。
さて、この最左側の輝度を量子化する。わかり易く言え
ば小数点以下を四捨五入すると、本図の(2)に示す値
となる。これを、横方向に輝度をとってグラフ化すると
本図の(3)になる。ところで、記載順序は逆になった
かもしれないが、画像データは、静止画ならば平面的に
相隣り合う画素との輝度や色彩の相関が強く、動画であ
るならば更に、時間的に相前後する画素との輝度や色彩
の相関が強いという特徴がある。いま、静止画に絞って
この理由を一口で説明するならば、第1に、各画素は表
示面や用紙に比較して充分小さい、ひいては表示面や用
紙上の図形に比較しても小さいため、一の画素が表示面
上のある図形の一部を占めるならば、相隣り合う画素も
やはり同じ図形のその近傍の一部を占める確率が高いこ
と、第2に、その他人の目はどうしても輝度や色彩の変
化のある部分に注意がいき、その他の部分は比較的鈍感
であること。
Since it is also related to the gist of the present invention, the reason therefor will be briefly described with reference to the drawings. Figure 2
Is an explanatory diagram therefor. In the figure, (1) indicates 8 × 8 pixels, and the numbers described only in each pixel in the leftmost column are analog values of the luminance of the pixel.
The description of the luminance is omitted for the other columns.
Now, the leftmost luminance is quantized. To make it easy to understand, rounding off the numbers after the decimal point gives the values shown in (2) of this figure. If this is graphed by taking the luminance in the horizontal direction, it becomes (3) in this figure. By the way, although the order of description may be reversed, image data has a strong correlation in brightness and color with pixels that are adjacent to each other in the case of a still image, and in the case of a moving image, it is even more temporally correlated. It is characterized by a strong correlation in brightness and color with the preceding and following pixels. To explain the reason for this by focusing on still images, firstly, each pixel is sufficiently small compared to the display surface or paper, and by extension is also small compared to the figure on the display surface or paper. , If one pixel occupies a part of a figure on the display surface, then there is a high probability that adjacent pixels also occupy a part of the vicinity of the same figure. Pay attention to areas where there are changes in brightness and color, and be relatively insensitive to other areas.

【0008】等による。さて、話をもとにもどすなら
ば、本図の(3)もほぼ同一の輝度となっている。これ
を、平均値と変化する部分に分けたのが、本図の(4)
である。更に、この変化する部分を、また平均値と変化
する部分に分けたのが本図の(5)である。こうしてみ
ると、8つの画素の輝度の変化も、2つの比較的大きな
平均値と1つの小さく変化する部分に分けられ、他の変
化する成分は0となる。以上は、8×8画素の最左列の
みの話であったが、8列をとってきて、二次元的に変化
をとってきても、相隣り合う画素の相関が高い等のため
同様となる。(なお、この場合には、通常ジグザグ・ス
キャンと言われる手法が採用され、空間周波数の水平/
垂直方向に、低い成分から高い成分へ一次元に並べるこ
とがなされる。)そして、実際の符号化、復号化に際し
ては、以上の事実、原理を背景に離散余弦変換等の数学
的処理を行うこととなるが、これについても、例えば前
掲の「インターフェース」(特にその147頁近辺やそ
の掲載図25等)に記載されている、そして発明の前提
としている周知技術であるため、このこと自体について
の一般的な説明は省略する。
According to the above. Now, returning to the discussion, (3) in this figure has almost the same brightness. This is divided into the average value and the part that changes, as shown in (4) of this figure.
Is. Further, this changing portion is divided into the average value changing portion and (5) in this figure. In this way, the change in the luminance of the eight pixels is also divided into two relatively large average values and one small changing portion, and the other changing components are zero. The above is only for the leftmost column of 8 × 8 pixels, but even if 8 columns are taken and two-dimensionally changed, the same is true because the correlation between adjacent pixels is high. Become. (Note that in this case, a method usually called zigzag scanning is adopted, and
In the vertical direction, a one-dimensional ordering is done from low components to high components. ) Then, in actual encoding and decoding, mathematical processing such as discrete cosine transform is performed against the background of the above facts and principles. For this, for example, the above-mentioned "interface" (particularly 147 Since this is a well-known technique described in the vicinity of the page and FIG. 25, etc., which is the premise of the invention, a general description of this is omitted.

【0009】さて、再度話をもとの離散余弦変換にもど
すと、この際、以下の
Now, returning to the original discrete cosine transform again, at this time,

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】(ただし、2度目以降は、煩雑防止、自明
であることのため「数1」と記す。他の数式についても
同様である。)に示す2次元逆離散余弦変換は、以下の
(However, from the second time onward, it will be referred to as "Equation 1" because of its complexity prevention and self-evidentness. The same applies to other mathematical expressions.)

【0012】[0012]

【数2】 [Equation 2]

【0013】とAnd

【0014】[0014]

【数3】 (Equation 3)

【0015】に示す1次元逆離散余弦変換に分解でき、
しかも計算量も少なくなる。これは、変換係数ブロック
内の全ての水平アドレスvの列に上記「数2」の1次元
逆離散余弦変換をし、結果を同じ水平アドレスvの列に
戻し、今度は変換係数ブロック内の全ての垂直アドレス
uの行に「数3」の1次元逆離散余弦変換をし、結果を
同じ垂直アドレスuの行に戻すことである。なお、上記
3式において、「f」は例えば色データであり、「F」
は周波数のデータであり、「C」はバタフライ演算の係
数である。
Can be decomposed into the one-dimensional inverse discrete cosine transform shown in
Moreover, the amount of calculation is reduced. This is the one-dimensional inverse discrete cosine transform of the above “equation 2” is applied to all the columns of horizontal address v in the transform coefficient block, and the result is returned to the column of the same horizontal address v. Is to perform the one-dimensional inverse discrete cosine transform of "Equation 3" on the row of the vertical address u and return the result to the row of the same vertical address u. In the above three expressions, "f" is, for example, color data, and "F"
Is frequency data, and “C” is a coefficient for butterfly calculation.

【0016】次に、離散余弦変換/逆離散余弦変換その
ものであるが、これには、いくつかの高速アルゴリズム
が存在する。その中の一つに、上記両変換に用いられる
高速フーリエ変換(FFT、fast fourie transform)を
改良して、より演算量が少なくより高速となるアルゴリ
ズムが開示されている(例えば、文献1: W.Chen, C.
H.Smith, and S.C.Fralick, "A Fast Computational Al
gorithm for the Discrete Cosine Transform", IEEE T
ransactions on Communications, Vol.COM-25,No.9, Se
p 1977, pp.1004-1009に記載されている)。なお、この
アルゴリズムについては、後に具体例を示す。
Next, the Discrete Cosine Transform / Inverse Discrete Cosine Transform itself, there are some fast algorithms. As one of them, an algorithm which improves the fast Fourier transform (FFT) used for both of the above-mentioned transforms and has a smaller amount of calculation and higher speed is disclosed (for example, Document 1: W). .Chen, C.
H. Smith, and SCFralick, "A Fast Computational Al
gorithm for the Discrete Cosine Transform ", IEEE T
ransactions on Communications, Vol.COM-25, No.9, Se
p 1977, pp.1004-1009). A specific example of this algorithm will be shown later.

【0017】ところで、上記文献1記載のアルゴリズム
やその他の少なからぬアルゴリズムは、高速フーリエ変
換と同様に、図3に示すバタフライ演算(butterfly co
mputation)を基本にしている。ここに、バタフライ演
算とは、FFTの演算において、偶数番目の項のDFT
に奇数番目の項のDFTと回転因子の積を加える操作を
一段ずつさかのぼりながら行うという考えに立つもので
ある。ただし、バタフライ演算そのものについても、例
えば電子通信学会編 オーム社刊 「電子通信ハンドブ
ック(昭和60年刊)」265頁、266頁、その他前
掲の日経エレクトロニクス132頁等に記載されてい
る、そして本発明の前提としている周知の技術であるた
め、そのこと自体についての一般的な説明は省略する。
さて、本図3で、矢印に付した符号は、バタフライ演算
の線形結合を作る際のバタフライ演算係数である。ま
た、本図において、白丸印はノードであり、矢印はその
始点にあるノードから矢印に沿ってデータを流し、矢印
に付したバタフライ演算係数との乗算をし、矢印の終点
にあるノードで合流するデータを加算することによりバ
タフライ演算を行うことを示している。
By the way, the algorithm described in the above-mentioned document 1 and other considerable algorithms are the same as the fast Fourier transform, and the butterfly operation (butterfly co) shown in FIG.
mputation) is the basis. Here, the butterfly operation is the DFT of an even-numbered term in the FFT operation.
It is based on the idea that the operation of adding the product of the odd-numbered term DFT and the twiddle factor is performed step by step. However, the butterfly operation itself is also described, for example, in "Electronic Communication Handbook (published in 1985)", edited by The Institute of Electronics and Communication Engineers, pp. 265, 266, and in the above-mentioned Nikkei Electronics, page 132, and the like. Since this is a well-known technique that is premised, a general description of itself is omitted.
By the way, in FIG. 3, the symbols attached to the arrows are butterfly operation coefficients when making a linear combination of butterfly operations. Also, in this figure, the white circles are nodes, the arrows flow data from the node at the start point along the arrow, multiply by the butterfly operation coefficient attached to the arrow, and join at the node at the end of the arrow. It is shown that the butterfly operation is performed by adding the data to be added.

【0018】図4は、FIG. 4 shows

【0019】[0019]

【数4】 [Equation 4]

【0020】に示す1次元逆離散余弦変換を、上記文献
1記載のW.Chen等のアルゴリズムで実施する際の
データの流れを示したものである。本図において、何も
矢印を付していない場合は、そのバタフライ演算係数は
1であり、「−」符号を矢印に付している場合は、その
バタフライ演算係数は「−1」である。次に、このバタ
フライ演算に着目して、離散余弦変換/逆離散余弦変換
の処理時間をさらに短くするための様々な装置が開示さ
れている。その例としては、2つ同時に読出されるデー
タを加減算手段で同時に加減算してバタフライ演算を行
うことにより演算のステップ数を最小にする「デイスク
リートコサイン演算装置」(特開平2−237372
号)や、バタフライ演算の出力値が21/2倍となるよ
うに乗算係数を線形変換するとともに量子化テーブルの
値を2m倍(ここに、mは線形変換の回数)にすること
により処理速度の高速化を図る「コサイン変換を利用し
た2次元データの圧縮と復号方式並びにこれらに用いる
変換装置」(特開平3−273714号)等がある。
The one-dimensional inverse discrete cosine transform shown in FIG. It shows a data flow when the algorithm such as Chen is used. In this figure, when no arrow is attached, the butterfly operation coefficient is 1, and when a "-" sign is attached to the arrow, the butterfly operation coefficient is "-1". Next, various devices for further shortening the processing time of discrete cosine transform / inverse discrete cosine transform have been disclosed, focusing on this butterfly operation. As an example thereof, a "discrete cosine arithmetic unit" which minimizes the number of arithmetic steps by performing addition and subtraction of two data read at the same time by addition and subtraction means to perform a butterfly operation (JP-A-2-237372).
No.) or the multiplication value is linearly converted so that the output value of the butterfly operation becomes 21/2 times, and the value of the quantization table is multiplied by 2 m (where m is the number of linear conversions). There is "a two-dimensional data compression and decoding system using cosine transform and a conversion device used therefor" (Japanese Patent Laid-Open No. 3-273714) for increasing the speed.

【0021】以上の他、DCT演算と逆DCT演算では
回路の接続を切り替えなければならないが、この必要性
を実質上なくすような工夫もなされている(前掲の日経
エレクトロニクス等。)
In addition to the above, the circuit connection must be switched between the DCT calculation and the inverse DCT calculation, but a device has been devised to substantially eliminate this need (Nikkei Electronics, etc., cited above).

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の逆離散余弦変換装置では、結果が自明でありながら
時間のかかる「+1」、「−1」との乗算が多いだけで
なく、やはり結果が自明である零との乗算及び加減算を
回避できないので、離散余弦変換を用いて符号化された
画像を逆離散余弦変換をして復号化する際に無駄な演算
が生じることとなる。しかも、逆離散余弦変換のため入
力される画像の変換係数には、単に無効な零が出現する
だけでなく、画像情報の圧縮率が高くなるにつれて、高
周波成分の占める割合が小さくなるため、零の出現頻度
が増加する。そして、この圧縮率と零の出現頻度との相
関関係に配慮していないため、圧縮率の高い画像の復号
化において十分な性能が得られない。
However, in the above-mentioned conventional inverse discrete cosine transform device, not only is the result obvious but time-consuming multiplication with "+1" and "-1" is large, and the result is still Since multiplication and addition / subtraction with zero, which is trivial, cannot be avoided, useless calculation occurs when an image coded using the discrete cosine transform is subjected to the inverse discrete cosine transform and decoded. Moreover, not only invalid zero appears in the transform coefficient of the image input due to the inverse discrete cosine transform, but also the proportion of high frequency components becomes smaller as the compression rate of the image information becomes higher. Will appear more frequently. Since no consideration is given to the correlation between the compression rate and the appearance frequency of zero, sufficient performance cannot be obtained in decoding an image with a high compression rate.

【0023】本発明は、以上の課題に鑑みなされたもの
であり、圧縮画像の情報量に比例した処理時間で圧縮画
像を伸長することができる優れたバタフライ演算装置及
び逆離散余弦変換装置を提供することを目的としてなさ
れたものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an excellent butterfly computing device and inverse discrete cosine transform device capable of expanding a compressed image in a processing time proportional to the amount of information of the compressed image. It was made for the purpose of doing.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明においては、乗算結果及び加減算結
果が自明な零との演算を回避し、時間のかかる「+
1」、「−1」との乗算は「+1」、「−1」に注意し
つつ乗算を避けて処理することとしている。具体的に
は、双対入力線と双対出力線と乗算手段と加算手段とを
有するバタフライ演算装置において、双対入力線からの
双対入力データ双方について、零か否かを高速で判定
し、その判定結果を各部へ出力する比較器、AND回路
等からなる零判定手段と、前記零判定手段の判定結果を
受けて、双対入力データの双方が零であるときには、双
対入力線を双対出力線に接続して双対入力データをその
まま乗算なしに双対出力データとし、そうでないと判定
をしたときには、前記双対入力線を前記乗算手段に接続
する動作を例えば線の切り換えで行う乗算入力切替手段
と、通常乗算モードに復帰することをDCTの演算によ
って定まる、そして別途入力された乗算モード指定信号
により指定された場合に、前記乗算入力切替手段の作用
で入力された双対入力データの内の非零データとその非
零データに対応するバタフライ演算係数との積を出力
し、上記の乗算モード指定信号により、符号演算モード
に切り替えることを指定された場合に、この際対応する
バタフライ演算係数が正であれば、「+1」の値のバタ
フライ演算係数との非零データとの乗算に換えて、入力
された非零データの符号を反転せずにそのまま、ひいて
は高速で出力し、一方対応するバタフライ演算係数が負
であれば、「−1」の値のバタフライ演算係数と非零デ
ータの乗算に換えて、入力された非零データの「+」、
「−」の符号を反転して、ひいては高速で出力する乗算
手段と、前記乗算手段からの出力データと前記零判定手
段の判定結果を入力されて、上記双対入力データの一方
のみが零であるという判定結果のときには、上記双対入
力データのうち非零であるもう一方とそれに対応するバ
タフライ演算係数との乗算を行った前記乗算手段からの
出力をそのまま双対出力線に接続して双対出力データと
し、上記双対入力データの双方が非零であるという判定
結果のときには、前記乗算手段からの入力を前記加算手
段に出力する加算入力切替手段と、前記加算入力切替手
段から入力された前記乗算手段の4個の出力データを対
にして加算して双対出力データとして出力する加算手段
とを有していることを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, in the invention of claim 1, the multiplication result and the addition / subtraction result are avoided from being trivially calculated with zero, and it takes time "+".
The multiplication with "1" and "-1" is performed while avoiding the multiplication while paying attention to "+1" and "-1". Specifically, in a butterfly computing device having a dual input line, a dual output line, a multiplying means, and an adding means, it is determined at high speed whether or not both dual input data from the dual input line are zero, and the determination result When the both of the dual input data are zero in response to the determination result of the zero determining means composed of a comparator, an AND circuit, etc. for outputting to each section, the dual input line is connected to the dual output line. If the dual input data is directly used as the dual output data without multiplication, and if it is determined that the dual input data is not output, the dual input line is connected to the multiplying means by, for example, a multiplication input switching means for switching the line, and a normal multiplication mode. When it is determined by the operation of the DCT that the signal is returned to the above, and is designated by the separately inputted multiplication mode designating signal, it is inputted by the operation of the multiplication input switching means. When the product of the non-zero data in the dual input data and the butterfly operation coefficient corresponding to the non-zero data is output, and when switching to the sign operation mode is specified by the above multiplication mode specification signal, If the corresponding butterfly operation coefficient is positive, the multiplication of the butterfly operation coefficient of the value “+1” with the non-zero data is performed, and the sign of the input non-zero data is not inverted, and as a result, at high speed. If the corresponding butterfly operation coefficient is negative, the input operation is changed to multiplication of the butterfly operation coefficient of "-1" and the non-zero data, and "+" of the input non-zero data,
The sign of "-" is inverted, and consequently the multiplying means for outputting at high speed, the output data from the multiplying means and the determination result of the zero determining means are input, and only one of the dual input data is zero. When the determination result is that the other non-zero of the dual input data and the corresponding butterfly operation coefficient are multiplied, the output from the multiplying means is directly connected to the dual output line to obtain dual output data. When the determination result is that both of the dual input data are non-zero, the addition input switching means for outputting the input from the multiplication means to the addition means and the multiplication means input from the addition input switching means The present invention is characterized in that it has an addition means for adding four output data in pairs and outputting them as dual output data.

【0025】請求項2の発明においては、双対入力線と
双対出力線と乗算手段と加算手段とを有するバタフライ
演算装置を備えた逆離散余弦変換装置において、バタフ
ライ演算装置は双対入力線からの双対入力データ双方に
ついて、零か否かを判定し、その判定結果を各部へ出力
する零判定手段と、前記零判定手段の判定結果を受け
て、双対入力データの双方が零であるときには、双対入
力線を双対出力線に接続して双対入力データをそのまま
双対出力データとし、そうでないと判定をしたときに
は、前記双対入力線を前記乗算手段に接続する乗算入力
切替手段と、通常乗算モードに復帰することを別途入力
された乗算モード指定信号により指定された場合に、前
記乗算入力切替手段の作用で入力された双対入力データ
の内の非零データとその非零データに対応するバタフラ
イ演算係数との積として出力し、上記の乗算モード指定
信号により、符号演算モードに切り替わることを指定さ
れた場合に、非零データに対応するバタフライ演算係数
が正であれば非零データの符号を反転せずにそのまま出
力し、一方対応するバタフライ演算係数が負であれば非
零データの「+」、「−」の符号を反転して出力する乗
算手段と、前記乗算手段からの出力データと前記零判定
手段の判定結果を入力されて、上記双対入力データの一
方のみが零であるという判定結果のときには、上記双対
入力データのうち非零であるもう一方とそれに対応する
バタフライ演算係数との乗算を行った前記乗算手段から
の出力をそのまま双対出力線に接続して双対出力データ
とし、上記双対入力データの双方が非零であるという判
定結果のときには、前記乗算手段からの入力を前記加算
手段に出力する加算入力切替手段と、前記加算入力切替
手段から入力された前記乗算手段の4個の出力データを
対にして加算して双対出力データとして出力する加算手
段とを有し、更に、双対入力線と双対出力線とに接続さ
れ、双対入力データと双対出力データとを記憶する記憶
手段と、前記乗算手段に接続され、逆離散余弦変換制御
信号がバタフライ演算モードになっているときにバタフ
ライ演算係数と乗算モード指定信号とを発生するバタフ
ライ演算係数情報発生手段と、前記記憶手段に接続さ
れ、上記逆離散余弦変換制御信号がバタフライ演算モー
ドになっているときに上記双対入力データを出力するた
めのアドレス情報と上記双対出力データを格納するため
のアドレス情報とを発生するアドレス情報発生手段と、
前記記憶手段に接続され、上記逆離散余弦変換制御信号
が並べ換えモードになっているときに前記記憶手段内の
データをビット反転順に並べ換える並べ換え手段とを具
備していることを特徴としている。
According to the second aspect of the present invention, in the inverse discrete cosine transform device provided with the butterfly computing device having the dual input line, the dual output line, the multiplying means and the adding means, the butterfly computing device is a dual input from the dual input line. For both input data, it is judged whether or not it is zero, and a zero judgment means for outputting the judgment result to each part, and when both of the dual input data are zero in response to the judgment result of the zero judgment means, the dual input Connect the line to the dual output line and use the dual input data as it is as the dual output data, and if it is determined that it is not, multiply input switching means for connecting the dual input line to the multiplying means and return to the normal multiplying mode. Is specified by a separately inputted multiplication mode designating signal, the non-zero data and the non-zero data among the dual input data inputted by the operation of the multiplication input switching means are inputted. Output as a product of the butterfly operation coefficient corresponding to the non-zero data, and if the multiplication mode specification signal specified above switches to the sign operation mode, the butterfly operation coefficient corresponding to the non-zero data must be positive. If the sign of the non-zero data is output as it is without being inverted, and if the corresponding butterfly operation coefficient is negative, the sign of "+" or "-" of the non-zero data is inverted and output, When the output data from the multiplication means and the determination result of the zero determination means are input and the determination result is that only one of the dual input data is zero, the other non-zero of the dual input data and that The output from the multiplication means, which has been multiplied by the corresponding butterfly operation coefficient, is directly connected to the dual output line to form dual output data, and both of the dual input data are non-zero. When there is a determination result, the addition input switching means for outputting the input from the multiplication means to the addition means and the four output data of the multiplication means input from the addition input switching means are paired and added. And adding means for outputting as dual output data, further connected to the dual input line and dual output line, storage means for storing dual input data and dual output data, connected to the multiplication means, Butterfly operation coefficient information generating means for generating a butterfly operation coefficient and a multiplication mode designating signal when the inverse discrete cosine transform control signal is in the butterfly operation mode, and the inverse discrete cosine transform control signal connected to the storage means. Address information for outputting the dual input data and the address for storing the dual output data when the is in the butterfly operation mode. Address information generating means for generating address information,
And a rearrangement unit which is connected to the storage unit and rearranges the data in the storage unit in the bit inversion order when the inverse discrete cosine transform control signal is in the rearrangement mode.

【0026】[0026]

【作用】上記構成により、請求項1の発明においては、
今x0とx1をバタフライ演算装置への双対入力デー
タ、y0とy1をバタフライ演算装置からの双対出力デ
ータ、c00とc01を入力データx0に対応するバタ
フライ演算係数、c10とc11を入力データx1に対
応するバタフライ演算係数とするとき、x0=0でx1
=0であれば演算を行わずにy0←x0、y1←x1と
する。x0≠0でx1=0であるときC00が「+
1」、「−1」であれば、対応する乗算モード指定信号
が符号演算モードを指定して、y0←x0、y0←−x
0とし、C00が「±1以外の値」であれば、対応する
乗算モード指定信号が通常乗算モードを指定して、y0
←x0×C00とし、同様にC01の値が、「+1」、
「−1」、「±1以外の値」によって各々、y1←x
0、y1←−x0、y1←x0×C01とする。
With the above structure, in the invention of claim 1,
Now, x0 and x1 are dual input data to the butterfly computing device, y0 and y1 are dual output data from the butterfly computing device, c00 and c01 are butterfly computing coefficients corresponding to the input data x0, and c10 and c11 are corresponding to the input data x1. X0 = 0 and x1
If = 0, no calculation is performed and y0 ← x0 and y1 ← x1. When x0 ≠ 0 and x1 = 0, C00 is “+
1 ”and“ −1 ”, the corresponding multiplication mode designating signal designates the sign operation mode, and y0 ← x0, y0 ← −x
If 0 and C00 is a value other than ± 1, the corresponding multiplication mode designating signal designates the normal multiplication mode, and y0
← x0 × C00, and similarly, the value of C01 is “+1”,
"-1" and "values other than ± 1" respectively yield y1 ← x
0, y1 ← −x0, y1 ← x0 × C01.

【0027】x0=0でx1≠0であるとき、C10の
値が、「+1」、「−1」、「±1以外の値」によって
各々、y0←x0、y0←−x0、y0←x0×C10
とし、C11の値が、「+1」、「−1」、「±1以外
の値」によって各々、y1←x1、y1←−x1、y1
←x1×C11とする。x0≠0でx1≠0であるとき
も同様に、y0←x0×C00+x1×C10、y1←
x0×C01+x1×C11における、被乗数x0、x
1と乗数C00、C10、C01、C11との乗算を、
乗数の値が、「+1」、「−1」、「±1以外の値」に
よって、各々、被乗数の値そのまま、被乗数の符号を反
転、被乗数と乗数との乗算として計算する。
When x0 = 0 and x1 ≠ 0, the value of C10 is y0 ← x0, y0 ← −x0, y0 ← x0 by "+1", "-1", and "value other than ± 1", respectively. × C10
And the value of C11 is y + 1 ← x1, y1 ← −x1, y1 depending on “+1”, “−1”, and “value other than ± 1”, respectively.
← Set to x1 × C11. Similarly, when x0 ≠ 0 and x1 ≠ 0, y0 ← x0 × C00 + x1 × C10, y1 ←
Multiplicands x0 and x in x0 × C01 + x1 × C11
Multiply 1 with multipliers C00, C10, C01, C11,
When the value of the multiplier is “+1”, “−1”, or “value other than ± 1”, the sign of the multiplicand is inverted and the multiplication of the multiplicand and the multiplier is performed while the value of the multiplicand is unchanged.

【0028】請求項2の発明においては、双対入力デー
タと各々の双対入力データに対応するバタフライ演算係
数との組を連続してバタフライ演算装置に供給すること
により、多次元の逆離散余弦変換をする。しかも、各バ
タフライ演算のステージにおいて、「+1」、「−1」
との乗算と零との演算を回避する。
According to the second aspect of the present invention, a set of dual input data and a butterfly operation coefficient corresponding to each dual input data is continuously supplied to the butterfly operation device, thereby performing multidimensional inverse discrete cosine transform. To do. Moreover, at each butterfly operation stage, "+1", "-1"
Avoid multiplication with and arithmetic with zero.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 (第1実施例)図5は、本発明に係るバタフライ演算装
置の一実施例の構成図である。本図において、10は双
対入力データをバタフライ演算装置に入力させる双対入
力線であり、16は双対出力データをバタフライ演算装
置から出力させる双対出力線であり、20は双対入力デ
ータに対して零か非零かを判定させる零判定部であり、
22は双対入力データとバタフライ演算係数との乗算ま
たは双対入力データに対して符号演算をさせる乗算部で
あり、21は双対入力線10の接続を双対出力線16ま
たは乗算部22への入力線12に切替えさせる乗算入力
切替部であり、13は図示していないROMに、いわゆ
るルックアップテーブルとして記憶させているバタフラ
イ演算係数を乗算部22に入力させるバタフライ演算係
数入力線であり、17は図示していないROMに記憶さ
せている乗算モード指定信号を乗算部22に入力させる
乗算モード指定信号線であり、24は乗算部22からの
出力データを加算させる加算部であり、23は乗算部2
2からの出力線14の接続を双対出力線16または加算
部24への入力線15に切替させる加算入力切替部であ
り、11は零判定部20の判定結果を乗算入力切替部2
1、乗算部22、加算入力切替部23及び加算部24に
通知する零判定信号線である。なお、ここに、バタフラ
イ演算係数、乗算モード指定信号の内容は、採用する1
次元逆離散余弦変換のアルゴリズムにより定まる。
EXAMPLES The present invention will be described below based on examples. (First Embodiment) FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the butterfly computing device according to the present invention. In the figure, 10 is a dual input line for inputting dual input data to the butterfly computing device, 16 is a dual output line for outputting dual output data from the butterfly computing device, and 20 is zero for the dual input data. It is a zero determination unit that determines whether it is non-zero,
Reference numeral 22 denotes a multiplication unit for multiplying the dual input data by the butterfly operation coefficient or for performing a sign operation on the dual input data. Reference numeral 21 denotes a connection of the dual input line 10 to the dual output line 16 or an input line 12 to the multiplication unit 22. Is a multiplication input switching unit, 13 is a butterfly operation coefficient input line for inputting the butterfly operation coefficient stored in a ROM (not shown) as a so-called lookup table to the multiplication unit 22, and 17 is illustrated. A multiplication mode designation signal line for inputting the multiplication mode designation signal stored in the ROM, which is not stored in the ROM, to the multiplication unit 22, 24 is an addition unit for adding the output data from the multiplication unit 22, and 23 is a multiplication unit 2
Reference numeral 11 denotes an addition input switching unit that switches the connection of the output line 14 from 2 to the dual output line 16 or the input line 15 to the addition unit 24. Reference numeral 11 denotes the determination result of the zero determination unit 20 and the multiplication input switching unit 2
1 is a zero determination signal line that notifies the multiplication unit 22, the addition input switching unit 23, and the addition unit 24. Here, the contents of the butterfly operation coefficient and the multiplication mode designation signal are 1
It is determined by the dimensional inverse discrete cosine transform algorithm.

【0030】また、零判定部20による入力データが零
か否かの判定は、データの各桁の値が0か否かを調べる
ことにより、高速でなされる。その判定表と回路を図2
0に示す。本図の(1)は、X0若しくはX1の2つの
桁の値が共に0のときのみ0が出力されることを示す。
本図2の(2)は、X0とX1が共に4ビットの信号で
あるときの回路構成である。
The determination of whether the input data is zero by the zero determination unit 20 is made at high speed by checking whether the value of each digit of the data is zero. The judgment table and circuit are shown in Fig. 2.
0 is shown. (1) of the figure shows that 0 is output only when the values of the two digits of X0 or X1 are both 0.
FIG. 2B shows the circuit configuration when both X0 and X1 are 4-bit signals.

【0031】次に、以上のように構成された本バタフラ
イ演算装置の動作を説明する。今、x0とx1を双対入
力データ、y0とy1を双対出力データとする。また、
c00とc01を入力データx0に対応するバタフライ
演算係数、c10とc11を入力データx1に対応する
バタフライ演算係数とする。更に、乗算モード指定信号
に4ビットを割り当て、各バタフライ演算係数に乗算モ
ード指定信号の各ビットを対応させる。具体的には、バ
タフライ演算係数c00に下位から数えて1番目のビッ
トを、バタフライ演算係数c01に下位から数えて2番
目のビットを、バタフライ演算係数c10に下位から数
えて3番目のビットを、バタフライ演算係数c11を、
下位から数えて4番目のビットを、それぞれ対応させ
る。そして、乗算モード指定信号のビットが0のときは
通常乗算モードを指し、乗算モード指定信号のビットが
1のときは符号演算モードを指すものとしている。双対
入力データの一つをxと表し、xに対応するバタフライ
演算係数をcと表す。バタフライ演算係数cに対応する
乗算モード指定信号が通常乗算モードを指すとき、すな
わち、0のとき、乗算部22はx×cの乗算を行う。バ
タフライ演算係数cに対応する乗算モード指定信号が符
号演算モードを指すとき、すなわち、1のとき、乗算部
22は符号演算sign(x,c)を実行する。ここ
に、符号演算sign(x,c)とは、cが正ならば演
算結果をxとし、cが負ならば演算結果を−xとする演
算である。
Next, the operation of the butterfly computing device constructed as above will be described. Now, let x0 and x1 be dual input data, and y0 and y1 be dual output data. Also,
Let c00 and c01 be butterfly operation coefficients corresponding to the input data x0, and c10 and c11 be butterfly operation coefficients corresponding to the input data x1. Further, 4 bits are assigned to the multiplication mode designating signal, and each butterfly operation coefficient is associated with each bit of the multiplication mode designating signal. Specifically, the butterfly operation coefficient c00 has the first bit counted from the lower order, the butterfly operation coefficient c01 has the second bit counted from the lower order, and the butterfly operation coefficient c10 has the third bit counted from the lower order. The butterfly calculation coefficient c11
The 4th bit counted from the lower order is associated with each other. When the bit of the multiplication mode designating signal is 0, it means the normal multiplication mode, and when the bit of the multiplication mode designating signal is 1, it means the sign operation mode. One of the dual input data is represented by x, and the butterfly operation coefficient corresponding to x is represented by c. When the multiplication mode designating signal corresponding to the butterfly operation coefficient c indicates the normal multiplication mode, that is, when it is 0, the multiplication unit 22 performs multiplication of x × c. When the multiplication mode designating signal corresponding to the butterfly calculation coefficient c indicates the sign calculation mode, that is, when it is 1, the multiplication unit 22 executes the sign calculation sign (x, c). Here, the sign operation sign (x, c) is an operation in which the operation result is x if c is positive, and the operation result is -x if c is negative.

【0032】図6は、零判定部20の動作の内容を示し
た表である。本表においては、零判定部20の判定結果
を2ビットの2進数で表している。本表に示すように、
零判定部20は、双対入力線10よりり双対入力データ
x0とx1とを受け取り、x0=0でx1=0であれば
判定結果として00を、x0≠0でx1=0であれば同
じく判定結果として01を、x0=0でx1≠0であれ
ば同じく10を、x0≠0でx1≠0であれば同じく1
1を零判定信号線11に送出する。
FIG. 6 is a table showing the contents of the operation of the zero decision unit 20. In this table, the determination result of the zero determination unit 20 is represented by a 2-bit binary number. As shown in this table,
The zero determination unit 20 receives the dual input data x0 and x1 from the dual input line 10, and if x0 = 0 and x1 = 0, the determination result is 00, and if x0 ≠ 0 and x1 = 0, the same determination is performed. As a result, 01 is obtained when x0 = 0 and x1 ≠ 0, and 10 is obtained when x0 ≠ 0 and x1 ≠ 0.
1 is sent to the zero determination signal line 11.

【0033】次に、乗算モード指定信号が全て通常乗算
モード、すなわち、0000にセットされているときの
バタフライ演算装置の動作について説明する。図7は、
零判定部20の判定結果が00のときのバタフライ演算
装置の動作を示したものである。本図に示すように、乗
算入力切替部21は、零判定信号線11を介して零判定
部20の判定結果を受け取り、双対入力線10を双対出
力線16に接続する。その結果、双対入力データは双対
出力データとしてそのまま双対出力線16に送出され
る。
Next, the operation of the butterfly operation device when all the multiplication mode designating signals are set to the normal multiplication mode, that is, 0000 will be described. FIG.
The operation of the butterfly computing device when the determination result of the zero determination unit 20 is 00 is shown. As shown in the figure, the multiplication input switching unit 21 receives the determination result of the zero determination unit 20 via the zero determination signal line 11, and connects the dual input line 10 to the dual output line 16. As a result, the dual input data is sent to the dual output line 16 as it is as dual output data.

【0034】図8は、零判定部20の判定結果が01の
ときのバタフライ演算装置の動作を示す図である。本図
に示すように、乗算入力切替部21は、零判定信号線1
1より零判定部20の判定結果を受け取り、双対入力線
10を乗算部22への入力線12に接続する。乗算部2
2は、乗算部22への入力線12より入力データx0を
受け取り、y0←x0×c00とy1←x0×c01の
乗算を行い、y0とy1とを加算入力切替部への入力線
14に送出する。加算入力切替部23は、零判定信号線
11より零判定部20の判定結果を受け取り、乗算部2
2からの出力線14を双対出力線16に接続する。その
結果、乗算部22の乗算結果であるy0とy1は双対出
力データとして双対出力線16に送出される。
FIG. 8 is a diagram showing the operation of the butterfly computing device when the determination result of the zero determination unit 20 is 01. As shown in the figure, the multiplication input switching unit 21 is
The determination result of the zero determination unit 20 is received from 1, and the dual input line 10 is connected to the input line 12 to the multiplication unit 22. Multiplier 2
2 receives the input data x0 from the input line 12 to the multiplication unit 22, multiplies y0 ← x0 × c00 and y1 ← x0 × c01, and sends y0 and y1 to the input line 14 to the addition input switching unit. To do. The addition input switching unit 23 receives the determination result of the zero determination unit 20 from the zero determination signal line 11, and the multiplication unit 2
The output line 14 from 2 is connected to the dual output line 16. As a result, the multiplication results of the multiplication unit 22, y0 and y1, are sent to the dual output line 16 as dual output data.

【0035】図9は、零判定部20の判定結果が10の
ときのバタフライ演算装置の動作を示す図である。本図
に示すように、乗算入力切替部21は、零判定信号線1
1より零判定部20の判定結果を受け取り、双対入力線
10を乗算部22への入力線12に接続する。乗算部2
2は、乗算部22への入力線12より入力データx1を
受け取り、y0←x1×c10とy1←x1×c11の
乗算を行い、y0とy1とを加算入力切替部への入力線
14に送出する。加算入力切替部23は、零判定信号線
11より零判定部20の判定結果を受け取り乗算部22
からの出力線14を双対出力線16に接続する。その結
果、乗算部22の乗算結果であるy0とy1は双対出力
データとして双対出力線16に送出される。
FIG. 9 is a diagram showing the operation of the butterfly computing device when the determination result of the zero determination unit 20 is 10. As shown in the figure, the multiplication input switching unit 21 is
The determination result of the zero determination unit 20 is received from 1, and the dual input line 10 is connected to the input line 12 to the multiplication unit 22. Multiplier 2
2 receives the input data x1 from the input line 12 to the multiplication unit 22, multiplies y0 ← x1 × c10 and y1 ← x1 × c11, and sends y0 and y1 to the input line 14 to the addition input switching unit. To do. The addition input switching unit 23 receives the determination result of the zero determination unit 20 from the zero determination signal line 11, and the multiplication unit 22.
From the output line 14 to the dual output line 16. As a result, the multiplication results of the multiplication unit 22, y0 and y1, are sent to the dual output line 16 as dual output data.

【0036】図10は、零判定部20の判定結果が11
のときのバタフライ演算装置の動作を示す図である。本
図に示すように、乗算入力切替部21は、零判定信号線
11より零判定部20の判定結果を受け取り、双対入力
線10を乗算部22への入力線12に接続する。乗算部
22は、乗算部22への入力線12より双対入力データ
x0とx1とを受け取り、d00←x0×c00、d0
1←x0×c01、d10←x1×c10及びd11←
x1×c11の乗算を行い、d00、d01、d10及
びd11を加算入力切替部23への入力線14に送出す
る。加算入力切替部23は、零判定信号線11より零判
定部20の判定結果を受け取り、乗算部22からの出力
線14を加算部24への入力線15に接続する。加算部
24は、加算部への入力線15よりd00、d01、d
10及びd11とを受け取り、y0←d00+d10と
y1←d10+d11の加算を行い、y0とy1とを双
対出力データとして双対出力線16に送出する。
In FIG. 10, the determination result of the zero determination unit 20 is 11
It is a figure which shows operation | movement of the butterfly arithmetic unit at the time of. As shown in the figure, the multiplication input switching unit 21 receives the determination result of the zero determination unit 20 from the zero determination signal line 11, and connects the dual input line 10 to the input line 12 to the multiplication unit 22. The multiplication unit 22 receives the dual input data x0 and x1 from the input line 12 to the multiplication unit 22, and d00 ← x0 × c00, d0
1 ← x0 × c01, d10 ← x1 × c10 and d11 ←
The multiplication of x1 × c11 is performed, and d00, d01, d10 and d11 are sent to the input line 14 to the addition input switching unit 23. The addition input switching unit 23 receives the determination result of the zero determination unit 20 from the zero determination signal line 11, and connects the output line 14 from the multiplication unit 22 to the input line 15 to the addition unit 24. The adder 24 receives d00, d01, d from the input line 15 to the adder.
10 and d11 are received, y0 ← d00 + d10 and y1 ← d10 + d11 are added, and y0 and y1 are sent to the dual output line 16 as dual output data.

【0037】次に、乗算モード指定信号が全て符号演算
モード、すなわち、1111にセットされているときの
バタフライ演算装置の動作について説明する。図11
は、零判定部20の判定結果が00のときのバタフライ
演算装置の動作を示す図である。本図に示すように、乗
算モード指定信号が全て通常乗算モードにセットされて
いる場合である図7と同じ動作をする。
Next, the operation of the butterfly computing device when all the multiplication mode designating signals are set to the sign computing mode, that is, 1111 will be described. Figure 11
FIG. 4 is a diagram showing an operation of the butterfly computing device when the determination result of the zero determination unit 20 is 00. As shown in this figure, the same operation as that in FIG. 7 in which all the multiplication mode designating signals are set to the normal multiplication mode is performed.

【0038】図12は、零判定部20の判定結果が01
のときのバタフライ演算装置の動作を示す図である。本
図に示すように、乗算部22以外は、図8の動作と同じ
である。乗算部22は、乗算部22への入力線12より
入力データx0を受け取り、y0←sign(x0,c
00)とy1←sign(x0,c01)の符号(si
gn)演算を高速で行い、y0とy1とを加算入力切替
部への入力線14に送出する。
In FIG. 12, the determination result of the zero determination unit 20 is 01.
It is a figure which shows operation | movement of the butterfly arithmetic unit at the time of. As shown in this figure, the operation is the same as that of FIG. 8 except for the multiplication unit 22. The multiplication unit 22 receives the input data x0 from the input line 12 to the multiplication unit 22, and y0 ← sign (x0, c
00) and the sign of y1 ← sign (x0, c01) (si
gn) The calculation is performed at high speed, and y0 and y1 are sent to the input line 14 to the addition input switching unit.

【0039】図13は、零判定部20の判定結果が10
のときのバタフライ演算装置の動作を示す図である。本
図に示すように、乗算部22以外は、図9の動作と同じ
である。乗算部22は、乗算部22への入力線12より
入力データx1を受け取り、y0←sign(x1,c
10)とy1←sign(x1,c11)の符号演算を
行い、y0とy1とを加算入力切替部への入力線14に
送出する。
In FIG. 13, the determination result of the zero determination unit 20 is 10
It is a figure which shows operation | movement of the butterfly arithmetic unit at the time of. As shown in this figure, the operation is the same as that of FIG. 9 except for the multiplication unit 22. The multiplication unit 22 receives the input data x1 from the input line 12 to the multiplication unit 22, and y0 ← sign (x1, c
10) and y1 ← sign (x1, c11) are sign-operated, and y0 and y1 are sent to the input line 14 to the addition input switching unit.

【0040】図14は、零判定部20の判定結果が11
のときのバタフライ演算装置の動作を示す図である。本
図に示すように、乗算部22以外は、図10の動作と同
じである。乗算部22は、乗算部22への入力線12よ
り双対入力データx0とx1とを受け取り、d00←s
ign(x01,c00)、d01←sign(x0,
c01)、d10←sign(x1,c10)及びd1
1←sign(x11,c11)の符号演算を行い、d
00、d01、d10及びd11とを加算入力切替部2
3への入力線14に送出する。
In FIG. 14, the determination result of the zero determination unit 20 is 11
It is a figure which shows operation | movement of the butterfly arithmetic unit at the time of. As shown in the figure, the operation is the same as that of FIG. 10 except for the multiplication unit 22. The multiplication unit 22 receives the dual input data x0 and x1 from the input line 12 to the multiplication unit 22, and d00 ← s
ign (x01, c00), d01 ← sign (x0,
c01), d10 ← sign (x1, c10) and d1
1 ← sign (x11, c11) is sign-operated, and d
00, d01, d10 and d11 are added to the input switching unit 2
3 is sent to the input line 14 to 3.

【0041】以上のもとで、図3に示すバタフライ演算
に際して、乗算モード指定信号を符号演算モードに切替
えることにより、バタフライ演算係数c00,c01,
c10,c11が+1または−1の場合の乗算をより高
速な符号演算に置き換えることができ、双対入力データ
x0とx1に対して零か非零かを判定する零判定部20
を設け零判定部20の判定結果に応じて、乗算入力切替
部21、乗算部22、加算入力切替部23及び加算部2
4の動作を制御することにより、零との乗算と加算とを
回避することができる。 (第2実施例)図15は、本発明に係る逆離散余弦変換
装置の一実施例の構成図である。本図において、40
は、先の第1実施例であるバタフライ演算装置であり、
ハード的には演算器よりなる。41は、バタフライ演算
装置40への双対入力データとバタフライ演算装置40
からの双対出力データとを記憶させるためのレジスタや
メモリからなる記憶部である。42は、バタフライ演算
係数と乗算モード指定信号を発生し、バタフライ演算装
置40の乗算部22にバタフライ演算係数と乗算モード
指定信号とを送出するバタフライ演算係数情報発生部で
ある。43は、記憶部にバタフライ演算装置40への双
対入力データを出力させ、バタフライ演算装置40から
の双対出力データを格納させるアドレス情報発生部であ
る。そして、この機能発揮のため、バタフライ演算係数
情報発生部42と一体的に作用するようになっている。
44は、記憶部41に記憶されたデータをビット反転順
に並べ換えるビット反転順並べ換え部であり、ハード的
には演算器よりなる。また、30、31はCDーRO
M、HD、外部通信回路線等との接続線である。
Based on the above, in the butterfly operation shown in FIG. 3, by changing the multiplication mode designating signal to the sign operation mode, the butterfly operation coefficients c00, c01,
The zero determination unit 20 that can replace the multiplication in the case where c10 and c11 are +1 or -1 with a faster code operation and determines whether the dual input data x0 and x1 is zero or nonzero.
The multiplication input switching unit 21, the multiplication unit 22, the addition input switching unit 23, and the addition unit 2 are provided according to the determination result of the zero determination unit 20.
By controlling the operation of 4, it is possible to avoid multiplication with zero and addition. (Second Embodiment) FIG. 15 is a block diagram of an embodiment of the inverse discrete cosine transform device according to the present invention. In this figure, 40
Is the butterfly computing device of the first embodiment,
In terms of hardware, it consists of an arithmetic unit. 41 is the dual input data to the butterfly computing device 40 and the butterfly computing device 40.
Is a storage unit including a register and a memory for storing the dual output data from. Reference numeral 42 is a butterfly operation coefficient information generating unit that generates a butterfly operation coefficient and a multiplication mode designating signal and sends the butterfly operation coefficient and the multiplication mode designating signal to the multiplication unit 22 of the butterfly computing device 40. Reference numeral 43 is an address information generation unit that causes the storage unit to output dual input data to the butterfly computing device 40 and to store dual output data from the butterfly computing device 40. Then, in order to exert this function, the butterfly operation coefficient information generating unit 42 operates integrally.
Reference numeral 44 is a bit inversion order rearrangement unit that rearranges the data stored in the storage unit 41 in the bit inversion order, and is composed of an arithmetic unit in terms of hardware. Also, 30 and 31 are CD-RO
It is a connection line with M, HD, an external communication circuit line, and the like.

【0042】以下、以上のように構成された本実施例の
逆離散余弦変換装置の動作について、8点の1次元逆離
散余弦変換を例にとり説明する。図4は、前記(数4)
に示す8点の1次元逆離散余弦変換を、文献1記載の
W.Chen等のアルゴリズムを用いて実施する際のデ
ータ流れを示す図である。なお、記憶部41において
は、アドレスu=0〜7に8点の変換係数F(u)を記
憶しているものとする。
The operation of the inverse discrete cosine transform device of this embodiment constructed as described above will be described below by taking an eight-point one-dimensional inverse discrete cosine transform as an example. FIG. 4 shows the above (Equation 4).
The eight-dimensional one-dimensional inverse discrete cosine transform shown in FIG. It is a figure which shows the data flow at the time of implementing using an algorithm, such as Chen. It is assumed that the storage unit 41 stores the conversion coefficients F (u) at eight points at addresses u = 0 to 7.

【0043】図16は、図4に示すアルゴリズムを実施
する際の逆離散余弦変換制御信号がバタフライ演算モー
ドを指定しているときに、図15に示すアドレス情報発
生部43とバタフライ演算係数情報発生部42の動作の
内容を示した表である。(従って、他のアルゴリズムを
使用するば、勿論その内容は異なったものとなる。) アドレス情報発生部43は、記憶部41にバタフライ演
算装置40の双対入力・出力データのアドレスであるu
0とu1とを与える。記憶部41は、そのアドレス情報
に基づき、アドレスu0のデータF(u0)とアドレス
u1のデータF(u1)とをバタフライ演算装置40へ
の双対入力データとして送出し、バタフライ演算装置4
0からの双対出力データをそれぞれアドレスu0とアド
レスu1とに格納する。バタフライ演算係数情報発生部
42は、バタフライ演算係数であるc00、c01、c
10及びc11と乗算モード指定信号とを発生し、バタ
フライ演算装置40の乗算部22に送出する。
FIG. 16 shows the address information generating section 43 and the butterfly operation coefficient information generation shown in FIG. 15 when the inverse discrete cosine transform control signal for executing the algorithm shown in FIG. 4 specifies the butterfly operation mode. 6 is a table showing the contents of the operation of the unit 42. (Therefore, if other algorithms are used, the contents will be different, of course.) The address information generator 43 stores the address u of the dual input / output data of the butterfly computing device 40 in the memory 41.
0 and u1 are given. Based on the address information, the storage unit 41 sends the data F (u0) at the address u0 and the data F (u1) at the address u1 as dual input data to the butterfly computing device 40, and the butterfly computing device 4
The dual output data from 0 is stored in the addresses u0 and u1 respectively. The butterfly operation coefficient information generation unit 42 uses c00, c01, c which are butterfly operation coefficients.
10 and c11 and a multiplication mode designation signal are generated and sent to the multiplication unit 22 of the butterfly computing device 40.

【0044】図17は、逆離散余弦変換制御信号が並べ
換えモードを指定しているときのビット反転順並べ換え
部の動作の内容を示した表である。8点のデータのアド
レスは3ビットの2進数で表す(23=8)ことができ
る。2進表記アドレス001のビット反転は2進で10
0なので、アドレス1のデータとアドレス4のデータと
を交換する。2進数表記アドレス011のビット反転は
2進数で110なので、アドレス3のデータとアドレス
6のデータとを交換する。アドレス0、アドレス2、ア
ドレス5及びアドレス7のデータは、それ自身がビット
反転結果に一致するので並べ換えをしなくてよい。この
様子を図4の左側部に示す。
FIG. 17 is a table showing the contents of the operation of the bit inversion order reordering section when the inverse discrete cosine transform control signal specifies the reordering mode. The address of the 8-point data can be represented by a 3-bit binary number (2 3 = 8). Bit inversion of binary notation address 001 is binary 10
Since it is 0, the data at address 1 and the data at address 4 are exchanged. Since the bit inversion of the binary notation address 011 is 110 in binary, the data of address 3 and the data of address 6 are exchanged. The data of address 0, address 2, address 5 and address 7 do not need to be rearranged because they themselves match the bit inversion result. This is shown on the left side of FIG.

【0045】以上説明してきたように、本実施例の逆離
散余弦変換装置によれば、逆離散余弦変換に第1実施例
のバタフライ演算装置40を用いることで、各バタフラ
イ演算ステージにおいて「+1」、「−1」との乗算と
零との加算と乗算とを回避することができるのがわか
る。図18は、非零の変換係数が記憶部の先頭から順番
に詰まっており、残りは零の変換係数であるときの非零
の変換係数に対する演算回数を示す図である。本図によ
れば、非零の変換係数の個数が少ない場合には、乗算、
符号演算及び加算の演算回数が少なくて済み、逆離散余
弦変換の処理時間を短縮できる優れた効果が得られるこ
とがわかる。
As described above, according to the inverse discrete cosine transform device of this embodiment, by using the butterfly computing device 40 of the first embodiment for the inverse discrete cosine transform, "+1" is set at each butterfly computing stage. , "-1" and addition with zero and multiplication can be avoided. FIG. 18 is a diagram showing the number of calculations for a non-zero conversion coefficient when non-zero conversion coefficients are sequentially packed from the beginning of the storage unit and the rest are zero conversion coefficients. According to this figure, when the number of non-zero conversion coefficients is small, multiplication,
It can be seen that the number of calculations of the sign calculation and the addition is small, and the excellent effect of shortening the processing time of the inverse discrete cosine transform can be obtained.

【0046】図19は、本発明の具体的な適用例として
のカラー静止画符号化方式JPEGの基本ブロック図で
ある。なお、本図においては、先の図1における構成要
素に対応するものについては、同じ符号を付している。
本適用例では、従来の逆離散余弦変換部66を本発明に
係る逆離散余弦変換装置60に置き換えている点が図1
と異なる。したがって、逆量子化部65により得られた
変換係数は、逆離散余弦変換部60にて逆離散余弦変換
されて、画像が復元されることとなる。
FIG. 19 is a basic block diagram of the color still image encoding system JPEG as a specific application example of the present invention. Note that, in this figure, the same reference numerals are given to those corresponding to the constituent elements in FIG.
In this application example, the point that the conventional inverse discrete cosine transform unit 66 is replaced with the inverse discrete cosine transform device 60 according to the present invention is shown in FIG.
And different. Therefore, the transform coefficient obtained by the inverse quantization unit 65 is inverse discrete cosine transformed by the inverse discrete cosine transform unit 60 to restore the image.

【0047】なお、本実施例では1次元離散余弦変換に
ついて説明してきたが、8×8のレジスタ(記憶部)を
装備し、これにあわせてアドレス情報発生部43とバタ
フライ演算係数情報発生部42の動作を変更することに
より、1次元逆離散変換の処理に分解できる多次元逆離
散変換にも適用され得るのは勿論である。以上、本発明
を2つの実施例に基づいて説明してきたが、本発明は何
も上記実施例に限定されないのは勿論である。すなわち
例えば、 (1)製造等の都合で、本発明の一の必要不可欠の構成
事項(要素、要件)を複数に分割したり、逆に複数のも
のを一体としたり、あるいは適宜これらを組み合わせた
りしてもよい。
Although the one-dimensional discrete cosine transform has been described in the present embodiment, the address information generator 43 and the butterfly operation coefficient information generator 42 are equipped with an 8 × 8 register (storage unit). It is needless to say that the operation can be applied to a multidimensional inverse discrete transform that can be decomposed into a one-dimensional inverse discrete transform process by changing the operation of. Although the present invention has been described above based on the two embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. That is, for example, (1) for the convenience of manufacturing, etc., one of the essential constituents (elements, requirements) of the present invention may be divided into a plurality of parts, conversely, a plurality of parts may be integrated, or these may be combined appropriately. You may.

【0048】(2)動画を対象としたMPEGの復号に
おいても、Iピクキャとよばれる最初の画像やシーンが
変化した場合の最初の画像において、本発明を使用す
る。 (3)更に、MPEGの復号においては、Pピクチャあ
るいはBピクチャといわれる時間方向にも画素の差分を
とり、更に動き、補償を行った画像を復号するが、この
場合にも高次成分は0が多くなるため、本発明を使用し
た後に、差分の復元及び動き補償の復元を行えばよい。
(2) Even in the MPEG decoding for a moving image, the present invention is used for the first image called I-picca and the first image when the scene changes. (3) Further, in MPEG decoding, a pixel difference is taken in the time direction, which is called a P picture or B picture, and the image is further moved and compensated. In this case, however, the higher order component is 0. Therefore, the difference restoration and the motion compensation restoration may be performed after using the present invention.

【0049】具体的には、動画を構成する1枚1枚の画
像にJPEGと同様の復号を行う、この際1枚1枚の画
像について、前の画像との差の画像のみをとり、それら
に対してJPEGと同様の復号を行う、あるいは差の動
く方向の対する補償(予測等)をも考慮してJPEGと
同様の復号を行う等である。
Specifically, each image forming a moving image is decoded in the same manner as JPEG. At this time, for each image, only the difference image from the previous image is taken and For example, the same decoding as that of JPEG is performed, or the same decoding as that of JPEG is performed in consideration of compensation (prediction and the like) for the moving direction of the difference.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1の発
明においては、双対入力データに対して零か非零かが高
速判定可能であるため、これを判定する零判定手段を設
け、その判定結果に応じて、乗算入力切替手段、乗算手
段、加算入力切替手段及び加算手段の動作を制御する。
これにより、零との乗算及び加算を回避し、また「+
1」、「−1」との乗算も「+1」、「−1」の符号に
注意しつつ符号演算で処理することが可能となり、優れ
たバタフライ演算装置となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since it is possible to quickly determine whether the dual input data is zero or non-zero, zero determining means for determining this is provided. The operations of the multiplying input switching means, the multiplying means, the adding input switching means, and the adding means are controlled according to the determination result.
This avoids multiplication and addition with zero, and also "+
The multiplication with "1" and "-1" can be processed by the code calculation while paying attention to the codes of "+1" and "-1", and the butterfly calculation device is excellent.

【0051】また、請求項2の発明のおいては、請求項
1の発明に係るバタフライ演算装置を用いることによ
り、各バタフライ演算ステージにおいて零との加算及び
乗算を回避することが可能な逆離散余弦変換装置とな
る。しかも、離散余弦変換を用いる符号化方式で符号化
された符号化画像の復号において、本発明の逆離散余弦
変換装置を適用することにより、圧縮画像(符号化画
像)の情報量に比例した処理時間で伸長(復号)するこ
とが可能となる。
According to the second aspect of the present invention, by using the butterfly operation device according to the first aspect of the present invention, it is possible to avoid addition and multiplication with zero in each butterfly operation stage. It becomes a cosine converter. Moreover, in the decoding of the coded image coded by the coding method using the discrete cosine transform, by applying the inverse discrete cosine transform device of the present invention, the processing proportional to the information amount of the compressed image (coded image) It becomes possible to expand (decode) in time.

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

【図1】従来技術のカラー静止画符号方式JPEGの基
本系統構成図である。
FIG. 1 is a basic system configuration diagram of a conventional color still image coding method JPEG.

【図2】画像データは一般に高周波数成分が小さくなる
という事実を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the fact that high frequency components are generally small in image data.

【図3】バタフライ演算を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a butterfly operation.

【図4】1次元逆離散余弦変換におけるバタフライ演算
でのデータの流れを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a data flow in a butterfly operation in the one-dimensional inverse discrete cosine transform.

【図5】本発明に係るバタフライ演算装置の一実施例の
構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment of a butterfly computing device according to the present invention.

【図6】上記実施例において、零判定部の動作の内容を
示した表である。
FIG. 6 is a table showing the contents of the operation of the zero determination unit in the above embodiment.

【図7】上記実施例において、乗算モード指定信号が全
て通常乗算モードに設定され、双対入力データの双方が
零であるときのバタフライ演算装置の動作を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an operation of the butterfly computing device when all the multiplication mode designating signals are set to the normal multiplication mode and both of the dual input data are zero in the above embodiment.

【図8】上記実施例において、乗算モード指定信号が全
て通常乗算モードに設定され、双対入力データの第一の
データが非零で第二のデータが零であるときのバタフラ
イ演算装置の動作を示す図である。
FIG. 8 shows the operation of the butterfly computing device when the multiplication mode designating signals are all set to the normal multiplication mode and the first data of the dual input data is non-zero and the second data is zero in the above embodiment. FIG.

【図9】上記実施例において、乗算モード指定信号が全
て通常乗算モードに設定され、双対入力データの第一の
データが零で第二のデータが非零であるときのバタフラ
イ演算装置の動作を示す図である。
FIG. 9 shows the operation of the butterfly computing device when the multiplication mode designating signals are all set to the normal multiplication mode and the first data of the dual input data is zero and the second data is non-zero in the above embodiment. FIG.

【図10】上記実施例において、乗算モード指定信号が
全て通常乗算モードに設定され、双対入力データの双方
が非零であるときのバタフライ演算装置の動作を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing an operation of the butterfly computing device when all the multiplication mode designating signals are set to the normal multiplication mode and both of the dual input data are non-zero in the above embodiment.

【図11】上記実施例において、乗算モード指定信号が
全て符号演算モードに設定され、双対入力データの双方
が零であるときのバタフライ演算装置の動作を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing an operation of the butterfly computing device when all the multiplication mode designating signals are set to the sign computing mode and both of the dual input data are zero in the above embodiment.

【図12】上記実施例において、乗算モード指定信号が
全て符号演算モードに設定され、双対入力データの第一
のデータが非零で第二のデータが零であるときのバタフ
ライ演算装置の動作を示す図である。
FIG. 12 shows the operation of the butterfly computing device when the multiplication mode designating signals are all set to the sign computation mode, the first data of the dual input data is non-zero, and the second data is zero in the above embodiment. FIG.

【図13】上記実施例において、乗算モード指定信号が
全て符号演算モードに設定され、双対入力データの第一
のデータが零で、第二のデータが非零であるときのバタ
フライ演算装置の動作を示す図である。
FIG. 13 is an operation of the butterfly computing device when the multiplication mode designating signals are all set to the sign computation mode, the first data of the dual input data is zero, and the second data is non-zero in the above embodiment. FIG.

【図14】上記実施例において、乗算モード指定信号が
全て符号演算モードに設定され、双対入力データの双方
が非零であるときのバタフライ演算装置の動作を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing an operation of the butterfly computing device when all the multiplication mode designating signals are set to the sign computing mode and both of the dual input data are non-zero in the above embodiment.

【図15】本発明に係る逆離散余弦変換装置の一実施例
の構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram of an embodiment of an inverse discrete cosine transform device according to the present invention.

【図16】上記実施例において、逆離散余弦変換装置に
おいて、アドレス情報発生部とバタフライ演算係数情報
発生部の動作の内容を示した表である。
FIG. 16 is a table showing contents of operations of an address information generation unit and a butterfly operation coefficient information generation unit in the inverse discrete cosine transform device in the above embodiment.

【図17】上記実施例において、ビット反転順並べ換え
部の動作の内容を示した表である。
FIG. 17 is a table showing the contents of the operation of the bit inversion order rearrangement unit in the above embodiment.

【図18】上記実施例において、演算回数を示した表で
ある。
FIG. 18 is a table showing the number of calculations in the above embodiment.

【図19】上記実施例の逆離散余弦変換装置を適用した
カラー静止画符号方式JPEGの基本系統構成図であ
る。
FIG. 19 is a basic system configuration diagram of a color still image coding method JPEG to which the inverse discrete cosine transform device of the above embodiment is applied.

【図20】図5に示す零判定部の主要部を示した図であ
る。
20 is a diagram showing a main part of the zero determination unit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 双対入力線 11 零判定信号線 12 乗算部22への入力線 13 バタフライ演算係数入力線 14 乗算部22からの出力線 15 加算部24への入力線 16 双対出力線 17 乗算モード指定信号線 20 零判定部 21 乗算入力切替部 22 乗算部 23 加算入力切替部 24 加算部 30 記憶部41への入力線 31 記憶部41からの出力線 40 本発明のバタフライ演算装置 41 記憶部 42 バタフライ演算係数情報発生部 43 アドレス情報発生部 44 ビット反転順並べ換え部 60 本発明の逆離散余弦変換装置 100 符号化部 101 離散余弦変換部 102 量子化部 103 エントロピー符号化部 201 エントロピー復号部 202 逆量子化部 203 逆離散余弦変換部 204 本実施例の逆離散余弦変換部 10 Dual Input Line 11 Zero Judgment Signal Line 12 Input Line to Multiplier 22 13 Butterfly Operation Coefficient Input Line 14 Output Line from Multiplier 22 15 Input Line to Adder 24 16 Dual Output Line 17 Multiply Mode Designating Signal Line 20 Zero determination unit 21 Multiplication input switching unit 22 Multiplication unit 23 Addition input switching unit 24 Addition unit 30 Input line to storage unit 31 Output line from storage unit 40 Butterfly operation device 41 storage unit 42 Butterfly operation coefficient information Generating unit 43 Address information generating unit 44 Bit inversion order rearranging unit 60 Inverse discrete cosine transform device 100 of the present invention 100 Encoding unit 101 Discrete cosine transform unit 102 Quantization unit 103 Entropy encoding unit 201 Entropy decoding unit 202 Inverse quantization unit 203 Inverse Discrete Cosine Transform Unit 204 Inverse Discrete Cosine Transform Unit of this Embodiment

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年9月1日[Submission date] September 1, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図6】 上記実施例において、零判定部の動作の内容
を示した図表である。
FIG. 6 is a chart showing the contents of the operation of the zero determination unit in the above embodiment.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図16[Correction target item name] Fig. 16

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図16】 上記実施例において、逆離散余弦変換装置
において、アドレス情報発生部とバタフライ演算係数情
報発生部の動作の内容を示した図表である。
FIG. 16 is a table showing the contents of operations of the address information generating unit and the butterfly operation coefficient information generating unit in the inverse discrete cosine transform device in the above embodiment.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図17[Name of item to be corrected] Fig. 17

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図17】 上記実施例において、ビット反転順並べ換
え部の動作の内容を示した図表である。
FIG. 17 is a chart showing the contents of the operation of the bit inversion order rearrangement unit in the above embodiment.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図18[Name of item to be corrected] Fig. 18

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図18】 上記実施例において、演算回数を示した図
表である。
FIG. 18 is a chart showing the number of calculations in the above embodiment.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三野 吉輝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiteru Mino 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 双対入力線と双対出力線と乗算手段と加
算手段とを有するバタフライ演算装置において、 双対入力線からの双対入力データ双方について、零か否
かを判定し、その判定結果を各部へ出力する零判定手段
と、 前記零判定手段の判定結果を受けて、双対入力データの
双方が零であるときには、双対入力線を双対出力線に接
続して双対入力データをそのまま双対出力データとし、
そうでないと判定をしたときには、前記双対入力線を前
記乗算手段に接続する乗算入力切替手段と、 通常乗算モードに復帰することを別途入力された乗算モ
ード指定信号により指定された場合に、前記乗算入力切
替手段の作用で入力された双対入力データの内の非零デ
ータとその非零データに対応するバタフライ演算係数と
の積として出力し、前記乗算モード指定信号により符号
演算モードに切り替えることを指定された場合に非零デ
ータに対応するバタフライ演算係数が正であれば非零デ
ータの符号を反転せずにそのまま出力し、一方対応する
バタフライ演算係数が負であれば非零データの「+」、
「−」の符号を反転して出力する乗算手段と、 前記乗算手段からの出力データと前記零判定手段の判定
結果を入力されて、上記双対入力データの一方のみが零
であるという判定結果のときには、上記双対入力データ
のうち非零であるもう一方とそれに対応するバタフライ
演算係数との乗算を行った前記乗算手段からの出力をそ
のまま双対出力線に接続して双対出力データとし、上記
双対入力データの双方が非零であるという判定結果のと
きには、前記乗算手段からの入力を前記加算手段に出力
する加算入力切替手段と、 前記加算入力切替手段から入力された前記乗算手段の4
個の出力データを対にして加算して双対出力データとし
て出力する加算手段とを有していることを特徴とするバ
タフライ演算装置。
1. A butterfly computing device having a dual input line, a dual output line, a multiplication means and an addition means, it is determined whether or not both dual input data from the dual input line are zero, and the determination result is obtained by each unit. When the dual input data are both zero, the dual input data is connected to the dual output data as it is as the dual output data. ,
If not, the multiplication input switching means for connecting the dual input line to the multiplication means and the multiplication mode designating signal separately input to return to the normal multiplication mode are used for the multiplication operation. Output as a product of non-zero data of the dual input data input by the operation of the input switching means and a butterfly operation coefficient corresponding to the non-zero data, and specify switching to the sign operation mode by the multiplication mode specifying signal. If the butterfly operation coefficient corresponding to the non-zero data is positive, the sign of the non-zero data is output as it is without being inverted, while if the corresponding butterfly operation coefficient is negative, “+” of the non-zero data is output. ,
Multiplying means for inverting the sign of “−” and outputting the result, the output data from the multiplying means and the determination result of the zero determining means are input, and only one of the dual input data is zero. Sometimes, the output from the multiplication means, which is obtained by multiplying the other non-zero of the dual input data and the corresponding butterfly operation coefficient, is directly connected to the dual output line as dual output data to obtain the dual input data. When it is determined that both of the data are non-zero, the addition input switching unit that outputs the input from the multiplication unit to the addition unit and the multiplication unit that is input from the addition input switching unit
A butterfly computing device comprising: an addition unit configured to add a plurality of output data in pairs and output as dual output data.
【請求項2】 双対入力線と双対出力線と乗算手段と加
算手段とを有するバタフライ演算装置を備えた逆離散余
弦変換装置において、 バタフライ演算装置は、 双対入力線からの双対入力データ双方について、零か否
かを判定し、その判定結果を各部へ出力する零判定手段
と、 前記零判定手段の判定結果を受けて、双対入力データの
双方が零であるときには、双対入力線を双対出力線に接
続して双対入力データをそのまま双対出力データとし、
そうでないと判定をしたときには、前記双対入力線を前
記乗算手段に接続する乗算入力切替手段と、 通常乗算モードに復帰することを別途入力された乗算モ
ード指定信号により指定された場合に、前記乗算入力切
替手段の作用で入力された双対入力データの内の非零デ
ータとその非零データに対応するバタフライ演算係数と
の積として出力し、前記乗算モード指定信号により符号
演算モードに切り替えることを指定された場合に非零デ
ータに対応するバタフライ演算係数が正であれば非零デ
ータの符号を反転せずにそのまま出力し、一方対応する
バタフライ演算係数が負であれば非零データの「+」、
「−」の符号を反転して出力する乗算手段と、 前記乗算手段からの出力データと前記零判定手段の判定
結果を入力されて、上記双対入力データの一方のみが零
であるという判定結果のときには、上記双対入力データ
のうち非零であるもう一方とそれに対応するバタフライ
演算係数との乗算を行った前記乗算手段からの出力をそ
のまま双対出力線に接続して双対出力データとし、上記
双対入力データの双方が非零であるという判定結果のと
きには、前記乗算手段からの入力を前記加算手段に出力
する加算入力切替手段と、 前記加算入力切替手段から入力された前記乗算手段の4
個の出力データを対にして加算して双対出力データとし
て出力する加算手段とを有し、更に、 双対入力線と双対出力線とに接続され、双対入力データ
と双対出力データとを記憶する記憶手段と、 前記乗算手段に接続され、逆離散余弦変換制御信号がバ
タフライ演算モードになっているときにバタフライ演算
係数と乗算モード指定信号とを発生するバタフライ演算
係数情報発生手段と、 前記記憶手段に接続され、上記逆離散余弦変換制御信号
がバタフライ演算モードになっているときに上記双対入
力データを出力するためのアドレス情報と上記双対出力
データを格納するためのアドレス情報とを発生するアド
レス情報発生手段と、 前記記憶手段に接続され、上記逆離散余弦変換制御信号
が並べ換えモードになっているときに前記記憶手段内の
データをビット反転順に並べ換える並べ換え手段とを有
していることを特徴とする逆離散余弦変換装置。
2. An inverse discrete cosine transform device provided with a butterfly computing device having a dual input line, a dual output line, a multiplying means and an adding means, wherein the butterfly computing device is provided for both dual input data from the dual input line. A zero determination means for determining whether or not it is zero and outputting the determination result to each part, and when both of the dual input data are zero in response to the determination result of the zero determination means, the dual input line is changed to the dual output line. Connected to the dual input data as it is as dual output data,
If not, the multiplication input switching means for connecting the dual input line to the multiplication means and the multiplication mode designating signal separately input to return to the normal multiplication mode are used for the multiplication operation. Output as a product of non-zero data of the dual input data input by the operation of the input switching means and a butterfly operation coefficient corresponding to the non-zero data, and specify switching to the sign operation mode by the multiplication mode specifying signal. If the butterfly operation coefficient corresponding to the non-zero data is positive, the sign of the non-zero data is output as it is without being inverted, while if the corresponding butterfly operation coefficient is negative, “+” of the non-zero data is output. ,
Multiplying means for inverting the sign of “−” and outputting the result, the output data from the multiplying means and the determination result of the zero determining means are input, and only one of the dual input data is zero. Sometimes, the output from the multiplication means, which is obtained by multiplying the other non-zero of the dual input data and the corresponding butterfly operation coefficient, is directly connected to the dual output line as dual output data to obtain the dual input data. When it is determined that both of the data are non-zero, the addition input switching unit that outputs the input from the multiplication unit to the addition unit and the multiplication unit that is input from the addition input switching unit
A memory for storing the dual input data and the dual output data, which is connected to the dual input line and the dual output line. Means, a butterfly operation coefficient information generating means for generating a butterfly operation coefficient and a multiplication mode designating signal when the inverse discrete cosine transform control signal is in the butterfly operation mode, and the storage means Address information generation that is connected and generates address information for outputting the dual input data and address information for storing the dual output data when the inverse discrete cosine transform control signal is in the butterfly operation mode Means for connecting to the storage means and storing the means for storing the inverse discrete cosine transform control signal in the rearrangement mode. An inverse discrete cosine transform device having a rearrangement means for rearranging data in the order of bit inversion.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100839308B1 (en) * 2001-09-18 2008-06-19 마이크로소프트 코포레이션 Method for decoding video or image information, and a video decoder
US8909686B2 (en) 2011-08-09 2014-12-09 Fujitsu Limited Discrete fourier calculation device, radio communication device, and discrete fourier calculation method
US9632982B2 (en) 2013-03-28 2017-04-25 Fujitsu Limited Orthogonal transform apparatus, orthogonal transform method, orthogonal transform computer program, and audio decoding apparatus

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US8909686B2 (en) 2011-08-09 2014-12-09 Fujitsu Limited Discrete fourier calculation device, radio communication device, and discrete fourier calculation method
US9632982B2 (en) 2013-03-28 2017-04-25 Fujitsu Limited Orthogonal transform apparatus, orthogonal transform method, orthogonal transform computer program, and audio decoding apparatus

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