專利名稱：自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于例如數(shù)值計(jì)算、圖像處理、圖形處理等的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的中央處理器，特別是，涉及適于例如象圖像壓縮編碼和解碼(CODEC)那樣的視頻信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，以CCITT H.261建議和MPEG等的圖像壓縮編碼/擴(kuò)張解碼標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，提出了多種用于圖像壓縮編碼和解碼中的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的方案。
本發(fā)明在這些DSP中涉及這樣的DSP，即，正如山內(nèi)(Yamauchi)等人在文獻(xiàn)“高度并行單片視頻DSP(Architecture and Implemen-tation of a Highly Parallel Single-Chip Video DSP)”(IEEE TRANSACTIONS ON CIRCU ITS AND SYSTEMS FOR VIDEOTECHNOLOGY，VOL.2，NO.2，JUNE 1992，pp.207-220)里所建議的那樣、具有多個(gè)由算術(shù)及邏輯運(yùn)算器、乘法器和累加器組成的運(yùn)算單元，這些運(yùn)算單元使用借助于單一指令流對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理的SIMD(“單指令流-多重?cái)?shù)據(jù)流”)控制方式。


圖1示出該文獻(xiàn)所描述的構(gòu)成。這種DSP運(yùn)算單元可以把運(yùn)算器以流水線方式連接起來(lái)，進(jìn)行運(yùn)算的流水線處理。
首先，簡(jiǎn)單說(shuō)明運(yùn)算流水線的原理。
圖2示出運(yùn)算流水線的構(gòu)成例子。該運(yùn)算流水線把兩個(gè)輸入X、Y在算術(shù)及邏輯運(yùn)算器(ALU)A1中相加以后，把相加結(jié)果與來(lái)自系數(shù)存儲(chǔ)器A3的系數(shù)在乘法器A2中相乘，進(jìn)而，把相乘結(jié)果在累加器A4中累加。把對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)連續(xù)進(jìn)行這種運(yùn)算鏈的處理，稱為“運(yùn)算流水線處理”。
圖3示出圖2運(yùn)算流水線中處理的時(shí)序圖。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假定運(yùn)算流水線的各運(yùn)算器A1、A2和A4在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成運(yùn)算。
圖3中的處理單位意味著是在兩個(gè)輸入端子上輸入的數(shù)據(jù)組(X，Y)。
如圖3所示那樣，例如，試看第i個(gè)處理單位，在第(k-1)個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，ALU(A1)進(jìn)行加法處理；在第k個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，乘法器A2進(jìn)行乘法處理；在第(k+1)個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，累加器A4進(jìn)行累加處理。
另外，試看第k個(gè)時(shí)鐘周期，完成了加法處理和乘法處理的第(t-1)個(gè)處理單位，在累加器A4中累加；完成了加法的第i個(gè)處理單位在乘法器A2中進(jìn)行乘法運(yùn)算；第(i+1)個(gè)處理單位在加法器A1中進(jìn)行加法運(yùn)算。
通過(guò)對(duì)多個(gè)處理單位反復(fù)進(jìn)行這樣的操作，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)算的流水線處理。
其次，說(shuō)明先有技術(shù)。
在這里，考慮4組運(yùn)算單元的借助于單一指令流對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理、在上述文獻(xiàn)中所建議的“單指令流-多重?cái)?shù)據(jù)流(SIMD)”控制方式的DSP。
作為前提，假定各運(yùn)算單元由進(jìn)行加法、減法和邏輯運(yùn)算的算術(shù)及邏輯運(yùn)算器(ALU)、乘法器、累加器等三種運(yùn)算器組成。還有，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假定，各運(yùn)算器在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成運(yùn)算。因此，這種DSP在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)最多可實(shí)現(xiàn)12個(gè)運(yùn)算(例如，4個(gè)加法、4個(gè)乘法和4個(gè)累加)。進(jìn)而假定，這種DSP在芯片內(nèi)或芯片外具有用于存儲(chǔ)向運(yùn)算器提供的數(shù)據(jù)、以及來(lái)自運(yùn)算器的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
首先，描述在上述前提下，實(shí)現(xiàn)自由度最大的運(yùn)算流水線的構(gòu)成。
如圖4A～圖4D所示，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器看作流水線寄存器，借助于軟件進(jìn)行運(yùn)算流水線處理(稱為軟件流水線操作)，借此，能夠?qū)崿F(xiàn)自由度最大的運(yùn)算流水線。這時(shí)，各個(gè)運(yùn)算器只通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器耦合起來(lái)。另外，圖4A～圖4D分別示出四組并行設(shè)置的運(yùn)算處理單元的動(dòng)作狀態(tài)。因此，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器必須在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，對(duì)全部運(yùn)算器的輸入提供任意數(shù)據(jù)，同時(shí)，把來(lái)自全部運(yùn)算器輸出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到任意地址中。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的端口數(shù)，正如從圖4A～圖4D判定的那樣，用于至運(yùn)算器輸入的必須有16個(gè)端口，用于來(lái)自運(yùn)算器輸出的必須有12個(gè)端口。因此，必須是總計(jì)28個(gè)端口的多端口存儲(chǔ)器。結(jié)合當(dāng)前的半導(dǎo)體電路技術(shù)來(lái)看，這是不現(xiàn)實(shí)的，實(shí)際上，難以實(shí)現(xiàn)。
因此，可以考慮采用把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分成幾組、減少每一組端口數(shù)的方法。但是，例如，在上述例子中，即使把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分割成4個(gè)組。還必須采用每一組為7個(gè)端口的多端口存儲(chǔ)器。
另外，可以采用根據(jù)應(yīng)用程序把運(yùn)算流水線的自由度限定于某一程度、以求減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器端口數(shù)的方法。例如，正如上述文獻(xiàn)中所建議那樣備有4組由ALU、乘法器和累加器組成的運(yùn)算流水線，只把運(yùn)算流水線的輸入、輸出連接到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上。在這種情況下，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器所需的端口中，用于至運(yùn)算流水線輸入的變成為8個(gè)端口，用于來(lái)自運(yùn)算流水線輸出的變成為4個(gè)端口。
可是，在上述先有技術(shù)DSP運(yùn)算流水線的構(gòu)成中，存在著運(yùn)算流水線自由度的制約。例如，就乘法運(yùn)算以后進(jìn)行邏輯運(yùn)算而言，不能進(jìn)行流水線運(yùn)算。在這種情況下，首先，利用乘法器對(duì)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行乘法流水線處理，其次，利用ALU對(duì)乘法運(yùn)算后的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的流水線處理。因此，因?yàn)樵谶M(jìn)行乘法運(yùn)算時(shí)不能使用ALU、在進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí)不能使用乘法器，所以，運(yùn)算器的使用效率低，使性能低下。另外，因?yàn)槭前堰\(yùn)算流水線處理分成兩次進(jìn)行的，所以，建立運(yùn)算流水線時(shí)的初始化設(shè)定必須設(shè)定兩次。
又，在上述先有技術(shù)的DSP中，因?yàn)楸仨毎淹瓿傻谝淮芜\(yùn)算流水線處理時(shí)的中間結(jié)果存儲(chǔ)起來(lái)，所以，使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量增大。
在圖像編碼和解碼的要素處理中，正如上述例子那樣，除了在乘法運(yùn)算以后進(jìn)行邏輯運(yùn)算以外，還必須連續(xù)進(jìn)行乘法運(yùn)算和把幾個(gè)乘法運(yùn)算的結(jié)果相加等。就每個(gè)這樣的運(yùn)算而言，會(huì)產(chǎn)生與上述問(wèn)題相同的問(wèn)題。
另外，在上述先有技術(shù)的DSP運(yùn)算流水線構(gòu)成中，根據(jù)本申請(qǐng)人的、在專利申請(qǐng)書(shū)特愿平4年338183號(hào)“二維8×8離散余弦變換電路和二維8×8離散余弦反變換電路”中所建議那樣的高速運(yùn)算算法中，不能實(shí)現(xiàn)混合運(yùn)算(加法和減法)和乘加法運(yùn)算的運(yùn)算流水線構(gòu)成。
上述率先的專利申請(qǐng)書(shū)在進(jìn)行二維8×8離散余弦變換和二維8×8離散余弦反變換時(shí)，是應(yīng)用矩陣分析進(jìn)行運(yùn)算處理的，其細(xì)節(jié)將在后面參考圖9和圖10加以描述。
如上所述，不能構(gòu)成運(yùn)算流水線的理由是因?yàn)槭艿綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)器端口數(shù)的制約，還由于進(jìn)行混合運(yùn)算(在先有技術(shù)例子中，使用兩個(gè)運(yùn)算單元)時(shí)，乘加法運(yùn)算不能并行進(jìn)行運(yùn)算。由此，混合運(yùn)算和乘加法運(yùn)算是依次進(jìn)行的，所以，與上述專利申請(qǐng)書(shū)中所建議那樣理想運(yùn)算流水線的構(gòu)成相比較，性能顯著低下。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠在圖像編碼和解碼的要素處理中把乘法運(yùn)算以后進(jìn)行的邏輯運(yùn)算、連續(xù)進(jìn)行乘法的運(yùn)算、和把幾個(gè)乘法運(yùn)算結(jié)果相加的各種運(yùn)算自適應(yīng)地在一個(gè)裝置中實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。
本發(fā)明的第二目的在于，通過(guò)以“單指令流-多重?cái)?shù)據(jù)流(SIMD)”控制方式為基礎(chǔ)、使用一組運(yùn)算流水線的一次流水線處理 能夠?qū)崿F(xiàn)上述本發(fā)明的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。即，本發(fā)明的第二目的在于，提供一種能夠并行地實(shí)現(xiàn)使用不同運(yùn)算器運(yùn)算的、不降低運(yùn)算器使用效率的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。
本發(fā)明的第三目的在于，提供一種建立運(yùn)算流水線時(shí)的初始化設(shè)定一次即可的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。
本發(fā)明的第四目的在于，提供一種不須存儲(chǔ)中間結(jié)果、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量也不須加大的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。
為了解決上述課題、達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基本設(shè)想是設(shè)置結(jié)構(gòu)可變的運(yùn)算流水線，即，在進(jìn)行視頻信號(hào)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)處理器(DSP)，就是說(shuō)，在自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置中，具有多個(gè)由算術(shù)及邏輯運(yùn)算器(ALU)、乘法器、累加器組成的運(yùn)算單元，借助于適當(dāng)切換這些運(yùn)算單元內(nèi)的運(yùn)算器連接形態(tài)和運(yùn)算單元間的連接形態(tài)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)于下列圖像編碼和解碼處理中各種運(yùn)算即各種要素處理的運(yùn)算流水線，例如(1)離散余弦變換(DCT)和離散余弦反變換(IDCT)；(2)量化和反量化；(3)運(yùn)動(dòng)矢量檢出；(4)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(假想像素的生成和預(yù)測(cè)像素的生成)；(5)濾波(內(nèi)積運(yùn)算)；(6)圖像相加和圖像差分。
因此，如果根據(jù)本發(fā)明，可以提供進(jìn)行所需視頻信號(hào)處理的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。
這種裝置就m×n大小的像塊數(shù)據(jù)而言，是自適應(yīng)地進(jìn)行離散余弦變換/離散余弦反變換、量化/反量化、運(yùn)動(dòng)矢量檢出、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)積運(yùn)算、圖像數(shù)據(jù)相加和圖像數(shù)據(jù)差分處理等圖像壓縮編碼/擴(kuò)張解碼處理的運(yùn)算處理裝置。
這種裝置具有分別具有進(jìn)行加法、減法、各種邏輯運(yùn)算、大小比較、差分絕對(duì)值運(yùn)算、混合加法和減法處理的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器，設(shè)置在該擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器之后的第一內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器，設(shè)置在該第一內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器之后的乘法器，向該乘法器提供系數(shù)的系數(shù)存儲(chǔ)器，設(shè)置在該乘法器之后的第二內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器，設(shè)置在該第二內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器之后的累加運(yùn)算器和設(shè)置在該累加運(yùn)算器之后的第三內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器的多個(gè)并行設(shè)置的運(yùn)算單元；
在這些多個(gè)并行設(shè)置的運(yùn)算單元中，把相鄰運(yùn)算單元連接起來(lái)那樣配置的互連流水線存儲(chǔ)器；以及把輸入數(shù)據(jù)有選擇地加到前述多個(gè)運(yùn)算單元上的數(shù)據(jù)選擇器；這種裝置通過(guò)前述互連流水線存儲(chǔ)器把相鄰的運(yùn)算單元耦合起來(lái)，并且，選擇前述運(yùn)算單元內(nèi)的內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器，構(gòu)成給定的數(shù)據(jù)流通路徑。
如果根據(jù)上述構(gòu)成，具有多個(gè)由算術(shù)及邏輯運(yùn)算器(ALU)、乘法器、累加器組成的運(yùn)算單元，借助于適當(dāng)切換這些運(yùn)算單元內(nèi)的運(yùn)算器連接形態(tài)和運(yùn)算單元間的連接形態(tài)，能夠?qū)D像編碼和解碼的各要素處理并行地進(jìn)行流水線處理。
下面，更具體地描述關(guān)于各種運(yùn)算處理的動(dòng)作。
(1)在用于離散余弦變換處理和離散余弦反變換處理的情況下，在前述多個(gè)運(yùn)算單元的第一級(jí)運(yùn)算單元上，設(shè)置用于離散余弦變換處理的數(shù)據(jù)輸入端子，在前述多個(gè)運(yùn)算單元的末級(jí)運(yùn)算單元上，設(shè)置用于離散余弦反變換處理的數(shù)據(jù)輸出端子。
(2)當(dāng)把m×n圖像數(shù)據(jù)作為一個(gè)像塊，多次進(jìn)行混合運(yùn)算和流水線存儲(chǔ)處理以進(jìn)行離散余弦變換處理時(shí)，把前述用于離散余弦變換處理的數(shù)據(jù)輸入到除了前述末級(jí)運(yùn)算單元以外的多個(gè)運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上，把該擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器的處理結(jié)果輸出到相鄰的前述互連流水線存儲(chǔ)器上，把末級(jí)互連流水線存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)輸入到全部運(yùn)算單元內(nèi)的乘法器上，在前述累加器中對(duì)這種相乘結(jié)果進(jìn)行累加。
(3)當(dāng)把m×n圖像數(shù)據(jù)作為一個(gè)像塊，多次進(jìn)行流水線存儲(chǔ)處理和混合運(yùn)算以進(jìn)行離散余弦反變換處理時(shí)，
(a)把前述用于離散余弦反變換的數(shù)據(jù)輸入到全部運(yùn)算單元內(nèi)的乘法器上，在前述累加器中對(duì)這種相乘結(jié)果進(jìn)行累加；(b)把累加器的輸出輸入到除了前述第一級(jí)運(yùn)算單元以外多個(gè)運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上，把該擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器的處理結(jié)果輸出到相鄰的互連流水線存儲(chǔ)器上。
(4)在進(jìn)行量化處理時(shí)，把相鄰運(yùn)算單元內(nèi)第一運(yùn)算單元中乘法器的輸出端子連接到第二運(yùn)算單元中乘法器的輸入端子上，把該第二乘法器的相乘結(jié)果輸入到其后的累加器上，把量化對(duì)象數(shù)據(jù)輸入到前述第一乘法器上。
(5)在進(jìn)行反量化處理時(shí)，把相鄰運(yùn)算單元內(nèi)第一運(yùn)算單元中乘法器的輸出端子連接到第二運(yùn)算單元中乘法器的輸入端子上，把該第二乘法器的相乘結(jié)果輸入到其后的累加器上，把反量化對(duì)象的數(shù)據(jù)和常數(shù)輸入到第一運(yùn)算單元上，把第一運(yùn)算單元的運(yùn)算結(jié)果輸入到第一乘法器上。
(6)在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢出處理時(shí)，把全部運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器連接到累加器上，把運(yùn)動(dòng)矢量檢出對(duì)象的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入到前述擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上。
(7)在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中的假想像素生成處理時(shí)，把全部運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器連接到累加器上，把運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中假想像素生成對(duì)象的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入到前述擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上。
(8)在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中的預(yù)測(cè)像素生成處理時(shí)，把相鄰運(yùn)算單元中一方的乘法器的輸出加到另一方的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器中一個(gè)輸入端子上，把另一方的乘法器的輸出加到該另一方的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器中另一個(gè)輸入端子上，在另一方累加器中對(duì)該另一方擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行累加。
(9)在進(jìn)行內(nèi)積運(yùn)算處理時(shí)，把內(nèi)積對(duì)象的數(shù)據(jù)輸入到全部運(yùn)算單元內(nèi)的乘法器上，在對(duì)應(yīng)的累加器中對(duì)該相乘結(jié)果進(jìn)行累加。
(10)在進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)相加處理或者進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)相減處理時(shí)，把處理對(duì)象的數(shù)據(jù)輸入到全部運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上，輸出該處理結(jié)果。
在前述運(yùn)算單元內(nèi)，前述擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器、前述乘法器和前述累加器適合進(jìn)行流水線處理操作。
前述自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理器又適合在用單一指令流進(jìn)行多重?cái)?shù)據(jù)流處理的“單指令流-多重?cái)?shù)據(jù)流(SIMD)”控制方式下動(dòng)作。
前述擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器又特定地具有把第一輸入數(shù)據(jù)的極性倒相的正負(fù)倒相器；設(shè)置在該正負(fù)倒相器之后有選擇地輸出前述第一輸入數(shù)據(jù)或前述極性已倒相的第一數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)選擇器；把該第一數(shù)據(jù)選擇器選擇后輸出的數(shù)據(jù)和第二輸入數(shù)據(jù)相加的加法器；從前述第一輸入數(shù)據(jù)中減掉前述第二輸入數(shù)據(jù)的減法器；對(duì)前述第一輸入數(shù)據(jù)和前述第二輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行或、與、異或、非等邏輯處理的邏輯運(yùn)算器；輸入前述加法器和前述減法器的輸出、進(jìn)行正負(fù)判定的正負(fù)判定器；輸入前述加法器、前述減法器和前述正負(fù)判定器的輸出、并有選擇地輸出的第二數(shù)據(jù)選擇器連接到該第二數(shù)據(jù)選擇器上的第一輸出端子；以及連接到前述減法器上的第二輸出端子，把上述電路加以組合，進(jìn)行加法、減法、各種邏輯運(yùn)算、大小比較以及差分絕對(duì)值運(yùn)算中的任一種運(yùn)算。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明上述目的和特征、以及其它目的和特征，根據(jù)與附圖有關(guān)的描述將會(huì)變得更清楚，這里，圖1為“單指令流-多重?cái)?shù)據(jù)流(SIMD)”控制方式的處理器構(gòu)成圖；圖2為示出運(yùn)算流水線例子的圖；圖3為示出圖2運(yùn)算流水線處理中時(shí)序圖的圖；圖4為示出最大自由度的運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖4A～圖4D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖5為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元耦合形態(tài)的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置的構(gòu)成圖；圖6為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元0和2構(gòu)成的圖；圖7為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元1和3構(gòu)成的圖；圖8為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中擴(kuò)展邏輯運(yùn)算器(EALU)構(gòu)成的圖；圖9為8×8離散余弦變換(DCT)運(yùn)算流水線的構(gòu)成圖；圖10為8×8離散余弦反變換(IDCT)運(yùn)算流水線的構(gòu)成圖；圖11為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中DCT處理時(shí)，自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖11A～圖11D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖12為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中IDCT處理時(shí)，自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖12A～圖12D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖13為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中量化處理時(shí)，自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖13A～圖13D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖14為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中反量化處理時(shí)，自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖14A～圖14D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖15為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)動(dòng)矢量檢出處理時(shí)，自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖15A～圖15D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖16為示出圖像編碼和解碼運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中假想像素生成規(guī)則的圖；圖17為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中假想像素生成處理時(shí)，運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖17A～圖17D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖18為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中預(yù)測(cè)像素生成處理時(shí)，運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖18A～圖18D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖19為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中濾波處理時(shí)，運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖19A～圖19D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；圖20為示出當(dāng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像相加和圖像差分處理時(shí)，自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算流水線構(gòu)成的圖，圖20A～圖20D為分別示出4系統(tǒng)運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)的圖；
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面，參考附圖，詳述關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。
本發(fā)明實(shí)施例中，與先有技術(shù)同樣地，也考慮4組運(yùn)算單元借助于單一指令流并行動(dòng)作、在上述文獻(xiàn)中所建議的“單指令流-多重?cái)?shù)據(jù)流(SIMD)”控制方式的DSP。
作為本實(shí)施例的前提，假定各運(yùn)算單元由進(jìn)行加法、減法和邏輯運(yùn)算的ALU、乘法器、累加器等三種運(yùn)算器組成。還有，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假定，各運(yùn)算器在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成運(yùn)算。因此，這種DSP在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)最多可實(shí)現(xiàn)12個(gè)運(yùn)算。進(jìn)而假定，這種DSP在芯片內(nèi)或芯片外具有用于存儲(chǔ)向運(yùn)算器提供的數(shù)據(jù)、以及來(lái)自運(yùn)算器的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
下面，先描述運(yùn)算單元的構(gòu)成，之后，說(shuō)明圖像編碼解碼要素處理中運(yùn)算單元的動(dòng)作。
還有，這里例示的圖像編碼解碼的要素處理主要是MPEG上所用的要素處理。
(1)運(yùn)算單元的構(gòu)成圖5示出4組運(yùn)算單元1～4之間的耦合形態(tài)。圖5中，未示出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
實(shí)際上，數(shù)據(jù)輸入端子(Xin0～Xin3)11～14、數(shù)據(jù)輸入端子(Yin0～Yin3)21～24以及數(shù)據(jù)輸出端子(Out1～Out3)31～34通過(guò)某些相互耦合網(wǎng)連接到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(圖中，未示出)上。
在這里，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器能夠在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)把數(shù)據(jù)提供到上述8個(gè)數(shù)據(jù)輸入端子11～14和21～24上，同時(shí)，能夠在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)把來(lái)自上述4個(gè)數(shù)據(jù)輸出端子31～34的數(shù)據(jù)寫(xiě)入。即，假定運(yùn)算單元1～4和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(圖中，未示出)借助于具備有上述數(shù)據(jù)傳送能力的相互耦合網(wǎng)耦合起來(lái)。
把運(yùn)算單元1～4之間耦合起來(lái)的存儲(chǔ)器(以下，稱為互連流水線存儲(chǔ)器)0(5)、存儲(chǔ)器1(6)、存儲(chǔ)器2(7)和并-串變換器9、串-并變換器10和數(shù)據(jù)選擇器8、41～44在實(shí)現(xiàn)后述離散余弦變換(DCT)/離散余弦反變換(IDCT)的高速運(yùn)算算法中的大量運(yùn)算流水線構(gòu)成時(shí)，是必要的。
再有，就圖5所示DCT輸入端子51和IDCT輸出端子52而言，通過(guò)相互耦合網(wǎng)(圖中，未示出)連接到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(圖中，未示出)上，也能夠在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)輸入、輸出數(shù)據(jù)。
圖6和圖7示出運(yùn)算單元的內(nèi)部構(gòu)成。
圖6為運(yùn)算單元0(1)和運(yùn)算單元2(3)的內(nèi)部構(gòu)成圖，圖7為運(yùn)算單元1(2)和運(yùn)算單元3(4)的內(nèi)部構(gòu)成圖。
如圖6和圖7所示那樣，在運(yùn)算單元內(nèi)部進(jìn)行加法、減法、邏輯運(yùn)算和后述混合運(yùn)算等運(yùn)算的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器(EALU)61、系數(shù)存儲(chǔ)器63、乘法器62、進(jìn)行累加和移位運(yùn)算的帶移位功能的累加器64、進(jìn)而，輸入端子(Xink)1k(k表示第k個(gè))、(Yink)2k和輸出端子(Oulk)3k通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器71～75相互耦合起來(lái)。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假定這些運(yùn)算器全都能夠在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成運(yùn)算。因此，存在著設(shè)置在運(yùn)算器61、62、64之后的內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器(圖示中，省略)。
借助于采用運(yùn)算器61、62、64與內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器這樣的耦合形態(tài)，根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器71～75的設(shè)定，通過(guò)內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器能夠改變運(yùn)算器61、62、64間的數(shù)據(jù)總線。因此，這種運(yùn)算單元能夠采用1～3級(jí)結(jié)構(gòu)可變的運(yùn)算流水線的構(gòu)成。
圖6所示運(yùn)算單元與圖7所示運(yùn)算單元的不同在于，圖7所示運(yùn)算單元的構(gòu)成是把第三輸入數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)選擇器71和73上。
圖8示出擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器(EALU)61的構(gòu)成。
EALU61具有正負(fù)倒相器301、數(shù)據(jù)選擇器306、加法器302、減法器303、邏輯運(yùn)算器304、正負(fù)判定器305和數(shù)據(jù)選擇器307。該EALU61除一般ALU基本功能，即，加法、減法、邏輯運(yùn)算(非、或、與、異或等)以外，作為擴(kuò)展功能還備有大小比較運(yùn)算min(X，Y)、max(X，Y)、差分絕對(duì)值運(yùn)算|X-Y|和混合運(yùn)算(就兩個(gè)輸入而言，同時(shí)進(jìn)行加法和減法運(yùn)算)。
這些基本功能和擴(kuò)展功能通過(guò)適當(dāng)組合上述各種運(yùn)算器301、302、303、304和305，就可以實(shí)現(xiàn)。
下面，描述EALU61怎樣用各種運(yùn)算器來(lái)實(shí)現(xiàn)上述基本功能和擴(kuò)展功能。
加法加到輸入端子311和312上的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)X和Y的相加用加法器302實(shí)現(xiàn)。就輸入數(shù)據(jù)X而言，預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)選擇器306使未通過(guò)正負(fù)倒相器301的數(shù)據(jù)X加到加法器302上。這樣，從加法器302輸出相加的結(jié)果(X+Y)。數(shù)據(jù)選擇器307把加法器302的相加輸出作為EALU61的輸出從A測(cè)輸出端子313輸出。
減法加到輸入端子311和312上兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)的(X-Y)運(yùn)算用減法器303實(shí)現(xiàn)。從減法器303輸出相減的結(jié)果(X-Y)。該相減結(jié)果從B側(cè)輸出端子314輸出。
邏輯運(yùn)算加到輸入端子311和312上的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)(X，Y)的邏輯運(yùn)算用邏輯運(yùn)算器304實(shí)現(xiàn)。邏輯運(yùn)算器304進(jìn)行非、或、與、異或等邏輯運(yùn)算，把該運(yùn)算結(jié)果作為EALU61的結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器307從A側(cè)輸出端子313輸出。
大小比較運(yùn)算min(X，Y)和max(X，Y)加到輸入端子311和312上的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)(X，Y)的大小比較用正負(fù)倒相器301、加法器302、減法器303和正負(fù)判定器305來(lái)進(jìn)行。正負(fù)倒相器301把輸入數(shù)據(jù)X倒相，已倒相的(-X)通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器306加到加法器302上。這樣，從加法器302輸出相減的結(jié)果(Y-X)。另一方面，在減法器303中進(jìn)行減法(X-Y)的運(yùn)算。把相加結(jié)果(Y-X)和相減結(jié)果(X-Y)加到正負(fù)判定器305上，進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)X和Y大小的比較判定。正負(fù)判定器305根據(jù)下述判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大小判定1.最小值min(X，Y)(Y-X)≥0時(shí)，最小值＝X(Y-X)＜0時(shí)，最小值＝Y(jié)2.最大值max(X，Y)(X-Y)≥0時(shí)，最大值＝Y(jié)(X-Y)＜0時(shí)，最大值＝X但是，不能同時(shí)輸出最小值和最大值。數(shù)據(jù)選擇器307把正負(fù)判定器305的輸出作為EALU61的輸出從A測(cè)輸出端子313輸出。差分絕對(duì)值運(yùn)算|X-Y|
加到輸入端子311和312上的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)(X，Y)的差分絕對(duì)值運(yùn)算用正負(fù)倒相器301、加法器302、減法器303和正負(fù)判定器305進(jìn)行。就輸入數(shù)據(jù)X而言，預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)選擇器306、使通過(guò)正負(fù)極性倒相器301倒相后的-X經(jīng)數(shù)據(jù)選擇器306選擇后輸出到加法器302上。加法器302進(jìn)行加法運(yùn)算(Y-X)，減法器303進(jìn)行減法運(yùn)算(X-Y)。把這些運(yùn)算結(jié)果輸入到正負(fù)判定器305上。正負(fù)判定器305進(jìn)行下述差分絕對(duì)值運(yùn)算。
(Y-X)≥0時(shí)，差分絕對(duì)值＝Y(jié)-X(X-Y)＜0時(shí)，差分絕對(duì)值＝X-Y數(shù)據(jù)選擇器307把上述運(yùn)算后的差分絕對(duì)值從A側(cè)輸出端子313輸出。
混合運(yùn)算對(duì)加到輸入端子311和312上的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)(X，Y)的混合運(yùn)算用加法器302和減法器303實(shí)現(xiàn)。預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)選擇器306，使輸入數(shù)據(jù)X不經(jīng)過(guò)正負(fù)倒相器301加到加法器302上。加法器302進(jìn)行(X+Y)的加法運(yùn)算，減法器303進(jìn)行(X-Y)的減法運(yùn)算。數(shù)據(jù)選擇器307把加法器302的輸出作為EALU61的輸出從A側(cè)輸出端子313輸出，與此同時(shí)，把減法器303的相減結(jié)果從B側(cè)端子314輸出。
只在這種混合運(yùn)算的情況下，EALU61才作為兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸出的運(yùn)算器進(jìn)行動(dòng)作。在上述以外的運(yùn)算中，EALU61是作為兩個(gè)輸入、一個(gè)輸出的運(yùn)算器進(jìn)行動(dòng)作的。
下面，分別說(shuō)明DCT/IDCT和量化等圖像編碼和解碼的各要素處理中運(yùn)算單元的動(dòng)作。
離散余弦變換/離散余弦反變換(DCT/IDCT)
在離散余弦變換/離散余弦反變換(DCT/IDCT)的要素處理中，利用本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)算單元，按下述那樣來(lái)實(shí)現(xiàn)與本申請(qǐng)人以前申請(qǐng)的、在特愿平4年338183號(hào)說(shuō)明書(shū)和附圖中所建議那樣的高速運(yùn)算算法相適應(yīng)的混合運(yùn)算(加法和減法)和乘加法運(yùn)算的大量運(yùn)算流水線的構(gòu)成。
圖9示出8×8DCT運(yùn)算流水線構(gòu)成的略圖，圖10示出8×8IDCT運(yùn)算流水線構(gòu)成的略圖。
這些運(yùn)算流水線的處理單位為8×8像塊(64個(gè)像素)，成為通過(guò)流水線存儲(chǔ)器131～133的4級(jí)運(yùn)算流水線的構(gòu)成。因此，與以通常的像素為單位、在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行流水線處理的流水線不同，因?yàn)槭窃诿?4個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行流水線處理的，所以，可以認(rèn)為是大量的運(yùn)算流水線。
下面，通過(guò)8×8DCT的例子，簡(jiǎn)單說(shuō)明上述運(yùn)算流水線的高速運(yùn)算算法。
借助于前述專利申請(qǐng)書(shū)、特愿平4年338183號(hào)中所建議那樣的矩陣分析，8×8DCT可以借助于對(duì)8×8像塊(64個(gè)像素)進(jìn)行165次混合運(yùn)算(加法165次和減法165次)、進(jìn)而，進(jìn)行220次乘加法(乘法220次和累加220次)運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，通過(guò)采用圖9所示那樣的4級(jí)運(yùn)算流水線的構(gòu)成。即按照3個(gè)混合運(yùn)算器101～103和4個(gè)乘加法運(yùn)算器111的電路構(gòu)成，就能夠在64個(gè)時(shí)鐘周期(理想情況為55個(gè)時(shí)鐘周期)內(nèi)進(jìn)行運(yùn)算流水線的處理，計(jì)算8×8DCT。
就8×8IDCT而言，只是交換了乘加法運(yùn)算與混合運(yùn)算的順序，運(yùn)算量和運(yùn)算流水線的級(jí)數(shù)都不變。
在上述申請(qǐng)中，因?yàn)槭钩思臃ㄆ鞯膫€(gè)數(shù)為3個(gè)，為了進(jìn)一步減少乘加法運(yùn)算的次數(shù)想了一些辦法，但是，在本發(fā)明實(shí)施例中，因?yàn)榧俣ǔ思臃ㄆ鞯膫€(gè)數(shù)為4個(gè)，所以，不須下工夫減少乘加法運(yùn)算的次數(shù)了。
圖11A～圖11D示出在利用本發(fā)明實(shí)施例中的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)上述8×8DCT運(yùn)算流水線構(gòu)成的情況下的運(yùn)算器與存儲(chǔ)器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖11A～圖11D分別示出4個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
正如圖11A～圖11D和圖5所示那樣，把運(yùn)算單元0(1)、1(2)、2(3)內(nèi)的EALU61通過(guò)存儲(chǔ)器0(5)、1(6)、2(7)、即流水線存儲(chǔ)器5、6、7連接成流水線。進(jìn)而，把運(yùn)算單元2(3)中EALU61的輸出通過(guò)串-并變換器10、數(shù)據(jù)選擇器41～44連接到4個(gè)乘法器62上，把各個(gè)乘法器62的輸出與帶移位功能的累加器64連接成流水線。因?yàn)檫@時(shí)的EALU61進(jìn)行作為前述EALU擴(kuò)展功能的混合運(yùn)算，所以，變成為有兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸出。
借助于采用這樣的運(yùn)算器與存儲(chǔ)器的耦合形態(tài)，實(shí)現(xiàn)圖9所示大量的運(yùn)算流水線構(gòu)成。
圖12A～圖12D示出在利用本發(fā)明實(shí)施例中的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)上述8×8IDCT的運(yùn)算流水線構(gòu)成的情況下的運(yùn)算器與存儲(chǔ)器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖12A～圖12D分別示出4個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
正如圖12A～圖12D和圖5所示那樣，把各運(yùn)算單元的4個(gè)乘法器62與各個(gè)帶移位功能的累加器64連接成流水線。進(jìn)而，把全部帶移位功能的累加器64的輸出通過(guò)并-串變換器9、數(shù)據(jù)選擇器3連接到存儲(chǔ)器0(5)上。另外，把運(yùn)算單元1(2)、2(3)、3(4)的EALU61通過(guò)存儲(chǔ)器0(5)、1(6)、2(7)即流水線存儲(chǔ)器5、6、7連接成流水線。因?yàn)檫@時(shí)的EALU61進(jìn)行作為前述EALU擴(kuò)展功能的混合運(yùn)算，所以，變成為有兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸出。
借助于采用這樣的運(yùn)算器與存儲(chǔ)器的耦合形態(tài)，實(shí)現(xiàn)圖10所示大量的運(yùn)算流水線構(gòu)成。
量化和反量化處理(1)量化在圖像編碼和解碼的量化處理中，存在著像下列(1)式那樣連續(xù)進(jìn)行乘法運(yùn)算、進(jìn)而進(jìn)行移位運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)構(gòu)。這是量化處理中最復(fù)雜的運(yùn)算結(jié)構(gòu)。Y=8·X·12·1QP---(1)]]>其中，X為量化前的像素值Y表示量化后的像素值W表示量化矩陣的系數(shù)QP表示量化的比例參數(shù)圖13A～圖13D示出在利用本發(fā)明實(shí)施例中的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)上式運(yùn)算的情況下的運(yùn)算器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖13A～圖13D分別示出4系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
如圖13A～圖13D所示那樣、借助于把兩個(gè)乘法器62與帶移位功能的累加器64連接成流水線所實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)總線，上式運(yùn)算結(jié)構(gòu)可以不分割處理，利用一組運(yùn)算流水線就能夠處理。在這種量化處理的運(yùn)算結(jié)構(gòu)中，利用本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元的構(gòu)成，如圖13A～圖13D所示那樣能夠?qū)崿F(xiàn)2組3級(jí)的運(yùn)算流水線。借助于采用這樣的運(yùn)算流水線構(gòu)成，能夠兩組并行地對(duì)像塊內(nèi)全部像素的量化進(jìn)行流水線處理。
(2)反量化在圖像編碼和解碼的反量化處理中，存在著像下列(2)式那樣在進(jìn)行了移位和相加以后連續(xù)進(jìn)行乘法運(yùn)算、進(jìn)而進(jìn)行移位運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)構(gòu)。這是反量化處理中最復(fù)雜的運(yùn)算結(jié)構(gòu)。X=116·{(2·Y+K)·W·QP}----(2)]]>其中，X為量化前的像素值、Y為表示量化后的像素值K為表示反量化時(shí)必要的常數(shù)(K＝0，1，或-1)W為量化矩陣的系數(shù)QP表示量化的比例參數(shù)圖14A～圖14D示出在利用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)上式運(yùn)算的情況下的運(yùn)算器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖14A～圖14D分別示出4系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
如圖14A～圖14D所示那樣，借助于把EALU61和兩個(gè)乘法器62與帶移位功能的累加器64連接成流水線所構(gòu)成的數(shù)據(jù)總線，上式運(yùn)算結(jié)構(gòu)可以不分割利用一組運(yùn)算流水線就能夠?qū)崿F(xiàn)。假定利用EALU61在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)移位、與常數(shù)相加。在這種反量化處理的運(yùn)算結(jié)構(gòu)中，利用本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元的構(gòu)成，如圖14A～圖14D所示那樣能夠?qū)崿F(xiàn)2組4級(jí)的運(yùn)算流水線。借助于采用這樣的運(yùn)算流水線構(gòu)成，能夠兩組并行地對(duì)像塊內(nèi)全部像素的反量化進(jìn)行流水線處理。
運(yùn)動(dòng)矢量檢出在圖像編碼和解碼的運(yùn)動(dòng)矢量檢出處理中，如下式那樣差分絕對(duì)值的求和運(yùn)算只須運(yùn)動(dòng)矢量候補(bǔ)個(gè)數(shù)那樣多(在搜索算法中采用塊矩陣的全搜索的情況)。
∑|X-Y| (3)其中，X表示作為運(yùn)動(dòng)矢量搜索基準(zhǔn)的像塊(稱為參考?jí)K)的像素值Y表示作為運(yùn)動(dòng)矢量搜索對(duì)象的像塊(稱為候補(bǔ)塊)的像素值圖15A～圖15D示出在利用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)上式運(yùn)算的情況下的運(yùn)算器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖15A～圖15D分別示出4系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
如圖15A～圖15D所示那樣，借助于把EALU61與帶移位功能的累加器64連接成流水線所構(gòu)成的數(shù)據(jù)總線，上式差分絕對(duì)值的求和運(yùn)算可以不分割，利用一組運(yùn)算流水線就能夠?qū)崿F(xiàn)。還有，在差分絕對(duì)值運(yùn)算中，利用了前述EALU61的擴(kuò)展功能、即差分絕對(duì)值運(yùn)算功能。在這種運(yùn)算矢量檢出處理的差分絕對(duì)值求和運(yùn)算中，利用本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元的構(gòu)成，如圖15A～圖15D所示那樣能夠?qū)崿F(xiàn)4組2級(jí)的運(yùn)算流水線。
借助于采用這樣的運(yùn)算流水線構(gòu)成，能夠4組并行地對(duì)全部候補(bǔ)像塊的運(yùn)算矢量檢出進(jìn)行流水線處理。
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(假想像素的生成和預(yù)測(cè)像素的生成)圖像編碼和解碼中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)值和像塊的方式分成為各種處理情況。參考其中進(jìn)行最復(fù)雜運(yùn)算的情況。
這時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理分成為假想像素的生成和預(yù)測(cè)像素的生成的兩種處理。
下面，說(shuō)明在本發(fā)明實(shí)施例運(yùn)算單元中怎樣實(shí)現(xiàn)分別適應(yīng)上述兩種處理的運(yùn)算流水線的構(gòu)成。
(1)假想像素的生成假想像素生成的處理是隨著1/2像素精度的運(yùn)動(dòng)矢量在像素間進(jìn)行內(nèi)插從而生成假想像素的處理。
圖16示出假想像素生成的規(guī)則。正如從圖16的圖解中可以弄清的那樣，最復(fù)雜的假想像素生成的處理是從互相靠近的四個(gè)像素中生成一個(gè)假想像素的情況。a=14(X+Y+Z+W)---(4)]]>其中，a表示假想像素X，Y，Z，W表示互相靠近的四個(gè)像素圖17A～圖17D示出在利用本發(fā)明實(shí)施例中的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)上式運(yùn)算的情況下的運(yùn)算器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖17A～圖17D分別示出4系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
如圖17A～圖17D所示那樣，借助于把EALU61與帶移位功能的累加器64連接成流水線所構(gòu)成的數(shù)據(jù)總線，上式的運(yùn)算結(jié)構(gòu)可以不分割利用一組運(yùn)算流水線就能夠處理。
在這種假想像素的生成處理中，利用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中運(yùn)算單元的構(gòu)成，如圖17A～圖17D所示那樣能夠?qū)崿F(xiàn)4組2級(jí)的運(yùn)算流水線。
借助于采用這樣的運(yùn)算流水線構(gòu)成，能夠4組并行地對(duì)像塊內(nèi)全部像素的假想像素生成進(jìn)行流水線處理。
(2)預(yù)測(cè)像素的生成預(yù)測(cè)像素生成的處理根據(jù)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)是單向(前向或后向)、還是雙向的方式而不同。
在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)為單向的情況下，只須根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量從幀存儲(chǔ)器取數(shù)，如果獲得了該像塊即可。
可是，在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)為雙向的情況下，則要根據(jù)前向和后向兩種運(yùn)動(dòng)矢量，從兩個(gè)幀存儲(chǔ)器分別獲得像塊，進(jìn)而，把這些像素按照時(shí)間的距離加以平均，獲得預(yù)測(cè)值。a=116{A·X+(16-A)·X}---(5)]]>其中，a表示雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)值X，Y分別表示前向和后向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)值A(chǔ)為按照兩個(gè)像塊的時(shí)間的距離確定的參量。
圖18A～圖18D示出在利用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)上式運(yùn)算的情況下的運(yùn)算器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖18A～圖18D分別示出4系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
如圖18A～圖18D所示那樣地，借助于把兩個(gè)乘法器62的輸出作為EALU61的輸入、進(jìn)而與帶移位功能的累加器64連接成流水線所構(gòu)成的數(shù)據(jù)總線，上式的運(yùn)算結(jié)構(gòu)可以不分割，利用一組運(yùn)算流水線就能夠?qū)崿F(xiàn)。
在這種預(yù)測(cè)像素的生成處理中，利用本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元的構(gòu)成，如圖18A～圖18D所示那樣能夠?qū)崿F(xiàn)2組3級(jí)的運(yùn)算流水線。
借助于采用這樣的運(yùn)算流水線構(gòu)成，能夠2組并行地對(duì)像塊內(nèi)全部像素的預(yù)測(cè)像素生成進(jìn)行流水線處理。
濾波(內(nèi)積運(yùn)算)不限于圖像編碼和解碼，濾波處理是圖像處理中基本的要素處理。在這里，考慮對(duì)像塊內(nèi)的全部像素進(jìn)行一維濾波處理的情況。
在濾波處理中，下式那樣的內(nèi)積運(yùn)算是必要的。
∑C·X (6)其中，C表示濾波系數(shù)X表示像塊內(nèi)的像素圖19A～圖19D示出在利用本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)上式運(yùn)算的情況下的運(yùn)算器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖19A～圖19D分別示出4系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
如圖19A～圖19D所示那樣，借助于把乘法器62與帶移位功能的累加器64連接成流水線所構(gòu)成的數(shù)據(jù)總線，上式的內(nèi)積運(yùn)算可以不分割、利用一組運(yùn)算流水線就能夠?qū)崿F(xiàn)。在這種濾波處理中，利用本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元的構(gòu)成，如圖19A～圖19D所示那樣能夠?qū)崿F(xiàn)4組2級(jí)的運(yùn)算流水線。
借助于采用這樣的運(yùn)算流水線構(gòu)成，能夠4組并行地對(duì)像塊內(nèi)全部像素的濾波處理進(jìn)行流水線處理。
圖像相加和圖像差分不限于圖像壓縮編碼解碼，圖像相加和圖像差分也是圖像處理中基本的要素處理。
在這里，考慮在像塊之間計(jì)算圖像相加或圖像差分的情況。
圖20A～圖20D示出在利用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)圖像相加或圖像差分的情況下的運(yùn)算器的耦合形態(tài)(數(shù)據(jù)總線)。圖20A～圖20D分別示出4系統(tǒng)的運(yùn)算單元?jiǎng)幼餍螒B(tài)。
利用本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)算單元的構(gòu)成，如圖20A～圖20D所示那樣能夠?qū)崿F(xiàn)4組利用EALU61的1級(jí)運(yùn)算流水線。借助于采用這樣的運(yùn)算流水線構(gòu)成，能夠4組并行地對(duì)像塊內(nèi)全部像素的圖像相加或圖像差分進(jìn)行流水線處理。
以上實(shí)施例所描述的雖然是關(guān)于以視頻信號(hào)為代表的自適應(yīng)處理，但是，在本發(fā)明自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置中，并不限于上述的信號(hào)處理例子，也能夠適用于其它信號(hào)與上述同樣的處理。
如果根據(jù)本發(fā)明，在圖像編碼和解碼的要素處理中，就能夠把在乘法運(yùn)算以后進(jìn)行的邏輯運(yùn)算、連續(xù)進(jìn)行乘法的運(yùn)算和將幾個(gè)乘法運(yùn)算結(jié)果相加的各種運(yùn)算自適應(yīng)地在一個(gè)自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置中實(shí)現(xiàn)。
還有，利用以“單指令流-多重?cái)?shù)據(jù)流(SIMD)”控制方式為基礎(chǔ)的、使用一組運(yùn)算流水線的一次流水線處理，就能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置。
因此，與先有技術(shù)的構(gòu)成相比較，因?yàn)楸景l(fā)明自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置能夠并行地實(shí)現(xiàn)使用不同運(yùn)算器的運(yùn)算，所以，不降低運(yùn)算器的使用效率。
本發(fā)明自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置建立運(yùn)算流水線時(shí)的初始化設(shè)定一次即可。進(jìn)而，因?yàn)楸景l(fā)明自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置不須存儲(chǔ)中間結(jié)果，所以，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量不增大。
因?yàn)楸景l(fā)明自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置能夠?qū)崿F(xiàn)把3個(gè)混合運(yùn)算器和乘加法器通過(guò)流水線存儲(chǔ)器連接成大量運(yùn)算流水線的構(gòu)成，所以，可以實(shí)現(xiàn)按照前述特愿平4年第338183號(hào)申請(qǐng)書(shū)(平成4年11月25日申請(qǐng))中所建議那樣電路構(gòu)成的、DCT高速運(yùn)算算法中混合運(yùn)算和乘加法運(yùn)算流水線的構(gòu)成。這樣，本發(fā)明自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置 在圖像編碼和解碼的DCT/IDCT的要素處理中，與先有技術(shù)的構(gòu)成相比，運(yùn)算器的使用效率已大幅度提高，性能也改善了。
產(chǎn)業(yè)上使用的可能性本發(fā)明自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置涉及用于例如數(shù)值計(jì)算、圖像處理、圖形處理等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的中央處理裝置(處理器)，特別是，適用于對(duì)于圖像壓縮編碼和解碼(CODEC)那樣的視頻信號(hào)處理作為數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)使用的裝置。
符號(hào)表A1-算術(shù)及邏輯運(yùn)算器(ALU)A2-乘法器A3-系數(shù)存儲(chǔ)器A4-累加器1～4-本發(fā)明實(shí)施例中的運(yùn)算單元5～7-互連流水線存儲(chǔ)器
8-數(shù)據(jù)選擇器9-并-串變換器10-串-并變換器11～14，21～24-運(yùn)算單元的輸入31～34-運(yùn)算單元的輸出端子41～44-數(shù)據(jù)選擇器51-用于8×8DCT的輸入端子52-用于8×8IDCT的輸出端子61-擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器(EALU)62-乘法器63-系數(shù)存儲(chǔ)器64-帶移位功能的累加器71～75-數(shù)據(jù)選擇器301-正負(fù)倒相器302-加法器303-減法器304-邏輯運(yùn)算器305-正負(fù)判定器306，307-數(shù)據(jù)選擇器311，312-EALU的輸入端子313，314-EALU的輸出端子101～103-混合運(yùn)算器111-乘加法器121-串-并變換器
122-并-串變換器131～133-流水線存儲(chǔ)器141-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，該裝置就m×n大小的像塊數(shù)據(jù)而言，是自適應(yīng)進(jìn)行離散余弦變換/離散余弦反變換、量化/反量化、運(yùn)動(dòng)矢量檢出、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、內(nèi)積運(yùn)算、圖像數(shù)據(jù)相加和圖像數(shù)據(jù)差分處理等圖像壓縮編碼/擴(kuò)張解碼處理的運(yùn)算處理裝置；該裝置具有多個(gè)并行設(shè)置的運(yùn)算單元，所述運(yùn)算單元分別具有進(jìn)行加法、減法、各種邏輯運(yùn)算、大小比較、差分絕對(duì)值運(yùn)算、混合加法和減法處理的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器，設(shè)置在該擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器之后的第一內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器，設(shè)置在該第一內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器之后的乘法器，向該乘法器提供系數(shù)的系數(shù)存儲(chǔ)器，設(shè)置在該乘法器之后的第二內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器，設(shè)置在該第二內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器之后的累加運(yùn)算器，以及設(shè)置在該累加運(yùn)算器之后的第三內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器；在所述多個(gè)并行設(shè)置的運(yùn)算單元中，把相鄰運(yùn)算單元連接起來(lái)那樣配置的互連流水線存儲(chǔ)器；以及把輸入數(shù)據(jù)有選擇地加到上述多個(gè)運(yùn)算單元上的數(shù)據(jù)選擇器；該裝置通過(guò)上述互連流水線存儲(chǔ)器把相鄰的運(yùn)算單元耦合起來(lái)，并且，選擇上述運(yùn)算單元內(nèi)的內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器，構(gòu)成給定的數(shù)據(jù)流通路徑；該裝置進(jìn)行上述離散余弦變換等所需的視頻信號(hào)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，上述裝置在用單一指令流進(jìn)行多重?cái)?shù)據(jù)流處理的、“單指令流-多重?cái)?shù)據(jù)流(SIMD)”控制方式下動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在上述運(yùn)算單元內(nèi)，上述擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器、上述乘法器和上述累加器進(jìn)行流水處理操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，上述擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器具有把第一輸入數(shù)據(jù)的極性倒相的正負(fù)倒相器；設(shè)置在該正負(fù)倒相器之后、有選擇地輸出上述第一輸入數(shù)據(jù)或上述極性已倒相的第一數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)選擇器；把該第一數(shù)據(jù)選擇器選擇后輸出的數(shù)據(jù)和第二輸入數(shù)據(jù)相加的加法器；從上述第一輸入數(shù)據(jù)中減掉上述第二輸入數(shù)據(jù)的減法器；對(duì)上述第一輸入數(shù)據(jù)和上述第二輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行或、與、異或、非等邏輯處理的邏輯運(yùn)算器；輸入上述加法器和上述減法器的輸出、進(jìn)行正負(fù)判定的正負(fù)判定器；輸入上述加法器、上述減法器和上述正負(fù)判定器的輸出、有選擇地輸出的第二數(shù)據(jù)選擇器；連接到該第二數(shù)據(jù)選擇器上的第一輸出端子；以及連接到上述減法器上的第二輸出端子；把上述電路適當(dāng)組合，進(jìn)行加法、減法、各種邏輯運(yùn)算、大小比較、差分絕對(duì)值運(yùn)算、混合加法和減法處理中的任何一種運(yùn)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的那種自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在上述多個(gè)運(yùn)算單元的第一級(jí)運(yùn)算單元上，設(shè)置輸入用于離散余弦變換處理的數(shù)據(jù)的端子；在上述多個(gè)運(yùn)算單元的末級(jí)運(yùn)算單元上，設(shè)置輸出用于離散余弦反變換處理的數(shù)據(jù)的端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，當(dāng)把m×n圖像數(shù)據(jù)作為一個(gè)像塊、多次進(jìn)行混合運(yùn)算和流水線存儲(chǔ)處理以進(jìn)行離散余弦變換處理時(shí)，按下述方式來(lái)確立路徑(a)把上述用于離散余弦變換處理的數(shù)據(jù)輸入到除了上述末級(jí)運(yùn)算單元以外的多個(gè)運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上，把該擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器的處理結(jié)果輸出到上述相鄰的互連流水線存儲(chǔ)器上；(b)把末級(jí)的互連流水線存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)輸入到全部運(yùn)算單元內(nèi)的乘法器上，在上述累加器中對(duì)其相乘結(jié)果進(jìn)行累加。
7.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，當(dāng)把m×n圖像數(shù)據(jù)作為一個(gè)像塊、多次進(jìn)行流水線存儲(chǔ)處理和混合運(yùn)算以進(jìn)行離散余弦反變換處理時(shí)，按下述方式來(lái)確定路徑(a)把上述用于離散余弦反變換的數(shù)據(jù)輸入到全部運(yùn)算單元內(nèi)的乘法器上，在上述累加器中對(duì)其相乘結(jié)果進(jìn)行累加；(b)把上述累加器的輸出輸入到除了上述第一級(jí)運(yùn)算單元以外多個(gè)運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上，把該擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器的處理結(jié)果輸出到相鄰的互連流水線存儲(chǔ)器上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在進(jìn)行量化處理時(shí)，按下述方式來(lái)確定路徑(a)把相鄰運(yùn)算單元內(nèi)的第一運(yùn)算單元中的乘法器的輸出端子連接到第二運(yùn)算單元中的乘法器的輸入端子上；(b)把該第二運(yùn)算單元中的乘法器的相乘結(jié)果輸入到其后的累加器上；(c)把量化對(duì)象的數(shù)據(jù)輸入到上述第一運(yùn)算單元中的乘法器上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在進(jìn)行反量化處理時(shí)，按下述方式來(lái)確定路徑(a)把相鄰運(yùn)算單元內(nèi)的第一運(yùn)算單元中的乘法器的輸出端子連接到第二運(yùn)算單元中的乘法器的輸入端子上；(b)把該第二運(yùn)算單元中的乘法器的相乘結(jié)果輸入到其后的累加器上；(c)把反量化對(duì)象的數(shù)據(jù)和常數(shù)輸入到第一運(yùn)算單元上，把它的運(yùn)算結(jié)果輸入到第一運(yùn)算單元中的乘法器上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢出處理時(shí)，按下述方式來(lái)確定路徑(a)把全部運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器連接到累加器上；(b)把運(yùn)動(dòng)矢量檢出對(duì)象的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入到上述擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中的假想像素生成處理時(shí)，按下述方式來(lái)確定路徑(a)把全部算術(shù)單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器連接到累加器上；(b)把運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中假想像素生成對(duì)象的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入到上述擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中的預(yù)測(cè)像素生成處理時(shí)，按下述方式來(lái)確定路徑(a)把相鄰運(yùn)算單元中的一方的乘法器的輸出加到另一方的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器中的一個(gè)輸入端子上；(b)把另一方的乘法器的輸出加到該另一方的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器中另一個(gè)輸入端子上；(c)在另一方的累加器中對(duì)該另一方的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行累加。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在進(jìn)行內(nèi)積運(yùn)算處理時(shí)，按下述方式來(lái)確定路徑(a)把內(nèi)積對(duì)象的數(shù)據(jù)輸入到全部運(yùn)算單元內(nèi)的乘法器上；(b)在對(duì)應(yīng)的累加器中對(duì)該相乘結(jié)果進(jìn)行累加。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)視頻信號(hào)運(yùn)算處理裝置，其特征在于，在進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)相加處理時(shí)，或者，在進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)相減處理時(shí)，按下述方式來(lái)確定路徑，即把處理對(duì)象的數(shù)據(jù)輸入到全部運(yùn)算單元內(nèi)的擴(kuò)展算術(shù)及邏輯運(yùn)算器上，輸出該處理結(jié)果。
全文摘要
就m×n大小的像塊數(shù)據(jù)而言，自適應(yīng)地進(jìn)行離散余弦變換(DCT)/離散余弦反變換(IDCT)、內(nèi)積運(yùn)算、圖像數(shù)據(jù)相加和圖像數(shù)據(jù)差分處理等圖像壓縮編碼/擴(kuò)張解碼處理的運(yùn)算處理裝置，具有(a)多個(gè)并行設(shè)置的運(yùn)算單元1～4；(b)互連流水線存儲(chǔ)器5～7(C)數(shù)據(jù)選擇器41～44，通過(guò)互連流水線存儲(chǔ)器把相鄰的運(yùn)算單元耦合起來(lái)，選擇運(yùn)算單元內(nèi)的內(nèi)部流水線存儲(chǔ)器，構(gòu)成給定的數(shù)據(jù)流通路徑，進(jìn)行上述視頻信號(hào)處理。
文檔編號(hào)G06T1/20GK1108865SQ94190248
公開(kāi)日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月31日
發(fā)明者巖田英次 申請(qǐng)人:索尼公司