RU1774346C - Forward and reverse cosine transformation device - Google Patents
Forward and reverse cosine transformation deviceInfo
- Publication number
- RU1774346C RU1774346C SU874389883A SU4389883A RU1774346C RU 1774346 C RU1774346 C RU 1774346C SU 874389883 A SU874389883 A SU 874389883A SU 4389883 A SU4389883 A SU 4389883A RU 1774346 C RU1774346 C RU 1774346C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- bits
- register
- adder
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к построению устройств цифровой вычислительной техники и дискретной автоматики. Устройство вычисл ет последовательность коэффициентов ДКП длиной К по известной последовательности отсчетов длиной N в кодере и обратное преобразование в декодере. Целью изобретени вл етс сокращение аппаратных затрат за счет уменьшени объема пам ти. Дискретный косинусный преобразователь содержит умножитель, сумматор функции, выходной регистр, регистр функции, счетчик и блок пам ти, формирователь адреса. Новым вл етс то, что введен формирователь адреса, позвол ющий обращатьс к чейкам пам ти в определенном пор дке. Объем ПЗУ уменьшен в N/4 раза, число разр дов счетчика сокращено в 2 раза. 3 ил. сл сThe invention relates to the construction of digital computing devices and discrete automation. The device calculates a sequence of DCT coefficients of length K from a known sequence of samples of length N in the encoder and the inverse transform in the decoder. The aim of the invention is to reduce hardware costs by reducing the amount of memory. The discrete cosine converter comprises a multiplier, a function adder, an output register, a function register, a counter and a memory unit, and an address generator. What's new is that an address generator has been introduced that allows you to access memory cells in a specific order. The volume of ROM is reduced by N / 4 times, the number of bits of the counter is reduced by 2 times. 3 ill. next to
Description
Изобретение относитс к построению устройств цифровой вычислительной техники и дискретной автоматики. Оно может быть использовано в радиотехнике и св зи, а именно: в цифровых системах радиовещани и многофункциональной св зи, звукового стереосопровождени телевидени , записи,хранени и воспроизведени звуковых сигналов.The invention relates to the construction of digital computing devices and discrete automation. It can be used in radio engineering and communication, in particular: in digital broadcasting and multifunctional communication systems, stereo audio tracking of television, recording, storage and reproduction of audio signals.
Целью изобретени вл етс сокращение аппаратных затрат за счет уменьшени в N/4 раз объема блока пам ти, где N - объем выборки реализации процесса.The aim of the invention is to reduce hardware costs by reducing N / 4 times the size of the memory block, where N is the sample size of the process implementation.
Блок-схема устройства представлена на фиг. 1; на фиг. 2 представлена схема формировател адреса дл пр мого и обратного преобразовани при пр мом преобразовании; на фиг. 3 - схема формировател при обратном преобразовании.A block diagram of the device is shown in FIG. 1; in FIG. 2 is a schematic diagram of an address driver for forward and reverse conversion in a forward conversion; in FIG. 3 is a schematic diagram of a former during inverse transformation.
Устройство (фиг. 1) содержит умножитель 1, информационный вход 2. блок 3 пам ти , сумматор 4 функции, регистр 5 функции, выходной регистр 6, выход 7. счетчик 8. входы 9 и 10 первой и второй тактовых последовательностей, вход 11 сброса, формирователь 12 адреса дл пр мого и обратного преобразовани .The device (Fig. 1) contains a multiplier 1, information input 2. memory block 3, adder 4 functions, register 5 functions, output register 6, output 7. counter 8. inputs 9 and 10 of the first and second clock sequences, reset input 11 , an address generator 12 for forward and reverse conversion.
Формирователь 12 (фиг. 2) при пр мом преобразовании содержит сумматор 13, информационный вход 14, выход 15, сумматор 16, регистр 17.Shaper 12 (Fig. 2) for direct conversion contains an adder 13, information input 14, output 15, adder 16, register 17.
Формирователь 12 (фиг. 3) при обрат- ком преобразовании содержит сумматорShaper 12 (Fig. 3) in the inverse transformation contains an adder
44 VI44 VI
ЈьЈь
соwith
ОABOUT
18, регистр 19, информационный вход 20 и выход 21.18, register 19, information input 20 and output 21.
Устройство вычисл ет последовательность коэффициентов дискретного косинусного преобразовани (ДКП) YK по исходной последовательности отсчетов Хп согласно выражению:The device calculates a sequence of coefficients of discrete cosine transform (DCT) YK from the original sequence of samples Xn according to the expression:
YK VcKXn s- -k, (1)YK VcKXn s- -k, (1)
П 0N 0
где , 1, .,., К-1, К-й из коэффициентоо ДКП, которые представл ют мгновенный спектр обрабатываемого сигнала;where, 1,.,., K-1, K-th of the DCT coefficients, which represent the instantaneous spectrum of the processed signal;
,1,..., N-1, n-ый ИКМ отсчет в интервале преобразовани ;, 1, ..., N-1, n-th PCM sample in the conversion interval;
К - количество коэффициентов ДКП;K is the number of DCT coefficients;
N - объем выборки (число отсчетов в интервале преобразовани )N is the sample size (the number of samples in the conversion interval)
Ск - при Ck - when
,2К-1, , 2K-1,
и выполн ет обратное преобразование восстановленной в декодере последовательности коэффициентов спектрального преобразовани YK в блоки отсчстовх согласно выражению:and performs the inverse transform of the sequence of spectral transform coefficients YK restored in the decoder into blocks of frames according to the expression:
к - 1to - 1
v V v ,.„ (2п +1) ..,v V v.. „(2п +1) ..,
2, СкУкСОЗ „ ., К2, SKUKSOZ „., K
К 0K 0
2 N2 N
(2)(2)
ОбычноUsually
, mG {4,5....}, mG {4,5 ....}
На вход 9 устройства поступает тактова последовательность, соответствующа периоду подачи отсчетов на вход 2. На вход 10 поступает тактова последовательность с периодом, г К раз большим, чем на входе 9.At the input 9 of the device receives a clock sequence corresponding to the period of submission of samples at input 2. At the input 10 receives a clock sequence with a period of r K times greater than at input 9.
Дл каждого коэффициента ДКП происходит перемножение умножителем 1 всехМ отсчетов, поступающих на информационный вход 2, на соответствующее значение косинусов, записанных в блок 3 пам ти. Согласно выражению (1), при вычислении всех (N.K) произведений достаточно использовать только 4N различных значений косинуса , т.е. косинус - функци периодическа , с периодом 2лг. В блок пам ти записывают л-- К 2NFor each DCT coefficient, the multiplier 1 multiplies all M samples received at information input 2 by the corresponding cosine value recorded in the memory block 3. According to expression (1), when calculating all (N.K) products, it is sufficient to use only 4N different cosine values, i.e. cosine - the function is periodic, with a period of 2lg. In the memory block write l-- K 2N
4N значений, и с помощью формировател 12 адреса организуют обращение к соответствующей чейке пам ти при вычислении соответствующего произведени .4N values, and using the address generator 12, an appeal is made to the corresponding memory cell when calculating the corresponding product.
В сумматоре 4 результат текущего умножени , поступающий на один вход сумматора 4 функции с выхода умножител ,In the adder 4, the result of the current multiplication received at one input of the adder 4 functions from the output of the multiplier,
значени coscos values
-(,14N-1)- всего- (, 14N-1) - total
складываетс с результатом предыдущего умножени , записанным в регистре 5 функции в предыдущем такте.added to the result of the previous multiplication recorded in function register 5 in the previous clock cycle.
В выходной регистр 6 последовательноIn output register 6 sequentially
записываютс значени всех коэффициентов ДКП. Выход 7 регистра 6 вл етс выходом устройства.values of all DCT coefficients are recorded. The output 7 of register 6 is the output of the device.
При вычислении К-го коэффициента ДКП при переходе от одного произведени When calculating the Kth coefficient of DCT in the transition from one product
0 к следующему необходимо в каждом такте увеличивать адрес чейки блока 3 пам ти, из которой считываетс значение косинуса, на 2К. При переходе к вычислению К+1-го коэффициента необходимо считывать зна5 чени косинусов с шагом 2К+2. Такой цикл обращени к нужным чейкам обеспечивает формирователь 12 адреса.0 to the next, in each clock cycle, it is necessary to increase the address of the cell block of memory 3 from which the cosine value is read by 2K. When proceeding to the calculation of the K + 1th coefficient, it is necessary to read the cosines with a step of 2K + 2. Such a loop for accessing the desired cells is provided by the address generator 12.
Отметим, что при реализации обратного ДКП согласно выражению (2) структурна Note that when implementing inverse DCT according to expression (2) is structural
0 схема устройства идентична схеме устройства ДКП, приведенной на фиг. 1, что вытекает из сравнени выражений (1) и (2).0, the device diagram is identical to that of the DCT device shown in FIG. 1, which follows from a comparison of expressions (1) and (2).
Отличие заключаетс лишь в построении формировател 12 адреса, т.к. при вос5 становлении n-го отсчета -см. выражение (2) - необходимо при переходе от вычислени текущего произведени к вычислению последующего увеличивать номер чейки, из которой считываетс соответствующее зна0 чение косинуса, на 2п+1.The only difference is in the construction of the address generator 12, since when restoring the nth reference, see expression (2) - it is necessary, when switching from calculating the current product to calculating the subsequent one, increase the number of the cell from which the corresponding cosine value is read by 2n + 1.
Формирователь адреса, схема которого приведена на фиг. 2, обеспечивает обращение к чейкам блока пам ти, номера которых определ ютс согласно выражениюThe address generator, the circuit of which is shown in FIG. 2, provides access to the cells of the memory unit, the numbers of which are determined according to the expression
5 Ю-2К п, , 1, ..., N-1 при вычислении К-го коэффициента ДКП при пр мом ДКП.5 S-2K p,, 1, ..., N-1 when calculating the K-th coefficient of DCT for direct DCT.
Формирователь адреса, схема которого приведена на фиг. 3, обеспечивает обращение к чейкам блока пам ти, номера кото0 рых определ ютс согласно выражению (2п+1) К,The address generator, the circuit of which is shown in FIG. 3, provides access to the cells of the memory unit, the numbers of which are determined according to the expression (2n + 1) K,
КО, 1К-1KO, 1K-1
при вычислении n-го отсчета по восстановленным в декодере коэффициентам ДКП.when calculating the n-th sample using DCT coefficients restored in the decoder.
5 По сравнению с прототипом объем пам ти сокращен в N/4 раз и составл ет 4N слов, число разр дов счетчика 8 сокращено в 2 раза.5 Compared with the prototype, the memory size is reduced by N / 4 times and is 4N words, the number of bits of the counter 8 is reduced by 2 times.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874389883A RU1774346C (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Forward and reverse cosine transformation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874389883A RU1774346C (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Forward and reverse cosine transformation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1774346C true RU1774346C (en) | 1992-11-07 |
Family
ID=21360271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874389883A RU1774346C (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Forward and reverse cosine transformation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1774346C (en) |
-
1987
- 1987-12-25 RU SU874389883A patent/RU1774346C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Мурога С. Системное проектирование сверхбольших интегральных схем, М.: Мир, т. 2. с. 83, рис. 7.6.4. 2. Авторское свидетельство СССР №1711331, кл. Н 03 М 3/00, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5103416A (en) | Programmable digital filter | |
JPS5661873A (en) | Digital video signal processor | |
US5808925A (en) | Arithmetic unit and method for fourier transform | |
US4727505A (en) | Convolution arithmetic circuit for digital signal processing | |
US3988606A (en) | Digital filter device for processing binary-coded signal samples | |
US3959637A (en) | Digital filter | |
US5065433A (en) | Audio signal data processing system | |
RU1774346C (en) | Forward and reverse cosine transformation device | |
US5805485A (en) | Arithmetic unit and method for fourier transform | |
US5477479A (en) | Multiplying system having multi-stages for processing a digital signal based on the Booth's algorithm | |
JPH0564491B2 (en) | ||
JPS58216300A (en) | Frequency spectrum compression/expansion apparatus | |
US4849758A (en) | System for transmitting or storing input signals | |
US5522010A (en) | Pitch control apparatus for setting coefficients for cross-fading operation in accordance with intervals between write address and a number of read addresses in a sampling cycle | |
KR0147758B1 (en) | Synthesis filter of mpeg-2 audio decoder | |
KR0175732B1 (en) | Denormalization device of multichannel audio decoder and its denormalization method | |
JPH057903B2 (en) | ||
US5182559A (en) | Digital-analog converter with plural coefficient transversal filter | |
JP2762941B2 (en) | Background noise generator | |
FI92778B (en) | Digital signal amplitude control system for converting digital signals in approximately smooth dB steps | |
JPS58197918A (en) | Adaptive differential decoder | |
JP2625887B2 (en) | Digital arithmetic circuit | |
JP2558356B2 (en) | Digital to analog converter | |
SU1716607A1 (en) | Digital filter with multilevel delta modulation | |
JPH06110916A (en) | Signal processing circuit |