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Modular discreto cosine transformar sistema

Título: Modular discreto cosine transformar sistema

Inventor/es: Speiser; Jeffrey M.

Federhen; Herbert M.

Fecha de solicitud: 27 de Julio de 1976

Resumen:
Apparatus para actuar un incluso discreto cosine transformar (EDCT) en un señala de medida 2N, con componentes para un EDCT de medida N, el cual comprende cuatro módulos similares, para actuar un Fourier discreto extendido transforma (EDFT) en sus señales de entrada. Cada EDFT el módulo comprende significa para generar la señal ##EQU1## s = - (N- 1), . . . , (N- 1), una entrada multiplier, un filtro transversal, y una producción multiplier. El apparatus más allá comprende un medio de cambiar, significa para generar una señal (- 1).sup.n, dos entrada multipliers, dos complejo attenuators, dos otro medio para generar una señal, cuatro producción multipliers, dos veranos de señal, y dos circuitos para tomar la parte real de una señal de entrada.

Breve sumario:
FONDO DE LA INVENCIÓN

Esta invención es útil dentro señala procesar.

El concepto básico detrás de la invención es para tomar una expresión para un largo discreto cosine transformar y para romper él a partes más pequeñas, cuatro partes más pequeñas, utilizando cuatro módulos, los cuales están evaluados por la misma clase de operación. La parte crítica es que, para rompe él a partes más pequeñas, las multiplicaciones complejas tienen que ser utilizadas. El uso está hecho del hecho que la función exponencial tiene un teorema de adición, concretamente, e.sup.ia e.sup.ib = e.sup.i(Un.sup.+b). El cosine la función tiene una adición más complicada teorema.

Esta invención implica trabajar a través de Fourier completo transforma y entonces tomando las partes reales cuándo la operación es todo hecho, más que tomar las partes reales en una etapa temprana, cuando es generalmente hecho en el arte previo. El proceso de arte previo no permite separación a operaciones más sencillas.

Para calcular el equivalente de un Fourier discreto transforma de una simetría de espejo bloque de dato extendido, no es necesario de generar el físico replicas de los puntos de espejo de la imagen.

Aquello es, los puntos de dato no tienen que ser físicamente replicated. De hecho, el apparatus está diseñado para evitar la replicación, desde entonces que requeriría memorias extras y operaciones de memoria asociada. El equivalente de tomar el Fourier transforma de un bloque de dato extendido, extendió dentro simetría de espejo, es equivalente matemáticamente a extender la parte real de una Fourier transforma de modo que es en parte llenado con zeroes.

Más específicamente, esta invención relaciona a apparatus para la implementación del incluso discreto cosine transformar (EDCT). La estructura específica escogida permite el uso de cuatro EDFT módulos para computar un dobles-la longitud transforma, con dos veces el throughput índice de los módulos individuales. Si el EDFT está escogido para ser utilizado como módulo para computar el EDCT, entonces más de los mismos módulos pueden soler actuar un más grande transforma, una longitud doble transforma, así como la longitud más corta, regular, módulo.

La utilidad del EDCT para compresión de datos ha sido descrita en el arte previo. La referencia está dirigida específicamente a: [1] Significa, R. W., Whitehouse, H. J., et al, Transmisión de Imagen Vía Técnicas de Espectro Extendido, ARPA Informe Técnico Trimestral, marzo 1 - junio 1, 1973, Número de Orden 2303, Número de Código 3G10, publicado por el Naval Undersea Centro, San Diego, Calif., 92106; [2] Significa, R. W., Speiser, J. M., Whitehouse, H. J., et al, Transmisión de Imagen Vía Técnicas de Espectro Extendido, ARPA Informe Técnico Trimestral, junio 1 - Oct. 1, 1973, Número de Orden 2303, Número de Código 3G10, el mismo editor; y [3] Ahmed, N., Natarajan, T., y Rao, K. R., Encima Procesamiento de Imagen y un Discreto Cosine Transformar, Transacciones de IEEE en Ordenadores Electrónicos, Ene. 1974, pp. 90-93.

Varios serial diferente-implementaciones de acceso para computación de velocidad alta del EDCT también ha sido descrito, por ejemplo, en la nota técnica [4] Speiser, J. M., Serial de Velocidad Alto titulado Implementación de Acceso Para Discreto Cosine Transforma, NUC TN 1265, Ene. 8, 1974, publicado por el Naval Undersea Centro, San Diego, Calif. 92106.

Las implementaciones que utilizan cargo coupled dispositivo (CCD) los filtros transversales son particularmente atractivos [2] para aplicaciones qué requerir peso bajo, medida pequeña, consumo de poder bajo, y controlable clocking de la computación. Presente CCD los filtros transversales actúan bien en índices de cambio de hasta aproximadamente 5 .Tiempo. 10.sup.6 muestras por segundo. Esto es demasiado lento por un factor de dos para manejar las señales televisivas convencionales que utilizan el arte previo EDCT arquitecturas. Esta invención incluye una subdivisión de las tareas de computación para permitir paralelismo más grande en el hardware, para aumentar ambos el throughput y transformar medida implementable con un conjunto fijo de filtro transversal y chirp leído-módulos de memoria única.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Esta invención relaciona a apparatus para actuar un incluso discreto cosine transformar (EDCT) en una señal de entrada de medida 2N, con componentes para un EDCT de medida N. El apparatus comprende cambiar medio, habiendo una entrada y dos alternately electrizó producciones, una primera producción y una segunda producción, para distribuir g de puntos del dato.sub.0, . . . , g.sub.2N.sub.-1 de una señal de entrada, el último N puntos de dato, g.sub.N, . . . , g.sub.2N.sub.-1, siendo hecho zeroes. El medio está proporcionado para generar una señal (-1).sup.n, n = 0, 1, . . . , 2N-1.

Una primera entrada multiplier tiene dos entradas, uno conectó a la primera producción del medio de cambiar y el otro a la señal que genera medio.

Una segunda entrada multiplier tiene dos entradas, uno conectó a la segunda producción del medio de cambiar y el otro a la señal que genera medio.

Un primer EDFT módulo cuya entrada está conectada a la producción de la primera entrada multiplier, actúa un Fourier discreto transforma (DFT) en su señal de entrada. Un segundo EDFT el módulo tiene su entrada conectó a la primera producción del medio de cambiar. Un tercer EDFT el módulo tiene su entrada conectó a la segunda entrada del medio de cambiar. Un cuarto EDFT el módulo tiene su entrada conectó a la producción de la segunda entrada multiplier. El segundo, tercio, y cuarto EDFT los módulos son sustancialmente idénticos al primer EDFT módulo.

Un primer complejo attenuator, cuya entrada está conectada a la producción del primer EDFT módulo, cambia la fase de una señal en su entrada por - .pi./4 radians.

Un segundo medio para generar una señal, los cuales pueden ser un leídos-memoria única, genera una señal ##EQU2## k = 0, 1, . . . , 2N-1.

Una primera producción multiplier tiene entradas qué está conectado a las producciones del primer complejos attenuator y el segundo medio para generar una señal. Una segunda producción multiplier tiene entradas qué está conectado a las producciones del segundo EDFT módulo y la segunda señal que genera medio.

Un segundo complejo attenuator, cuya entrada está conectada a la producción del cuarto EDFT módulo, cambia la fase de una señal en su entrada por - 3.pi./4 radians.

Un tercer medio para generar un señalar cuáles también pueden ser un leídos-memoria única, genera una señal ##EQU3##

Una tercera producción multiplier tiene entradas qué está conectado a las producciones del tercer EDFT módulo y la tercera señal que genera medio. Una cuarta producción multiplier tiene entradas qué está conectado a las producciones de la tercera señal que genera y el segundo complejo attenuator.

Un primer verano de señal tiene como sus dos entradas las producciones del segundo y tercera producción multipliers. Un primer circuito para tomar la parte real de una señal de entrada está conectada a la producción del primer verano de señal, el G de ser de señal de producción.sub.0 , . . . , G.sub.N.sub.-1, el primer N plazos del incluso discretos cosine transformar de la señal de entrada.

Un segundo verano de señal tiene como sus dos entradas las producciones del primer y cuarta producción multipliers. Un segundo circuito para tomar la parte real de una señal de entrada está conectada a la producción del segundo verano de señal, el G de ser de señal de producción.sub.N, . . . , G.sub.2N.sub.-1, el último N plazos del incluso discretos cosine transformar de la señal de entrada.

En el apparatus de esta invención cada EDFT el módulo puede comprender medio para generar una señal ##EQU4## s = -(N-1), . . . , (N-1). Una entrada de módulo multiplier tiene como sus dos entradas la señal de entrada y la señal ##EQU5## Un filtro transversal, habiendo 2N-1 grifos y tocados según la relación ##EQU6## tiene su entrada conectó a la producción de la entrada de módulo multiplier. Cada EDFT el módulo también incluye una producción de módulo multiplier, de quién dos entradas comprenden la producción del filtro transversal y la señal ##EQU7## La entrada de módulo y producción multipliers puede comprender leído-memorias únicas.

OBJETOS DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la invención es para proporcionar apparatus para la implementación de un incluso discreto cosine transforma utilizar cuatro módulos idénticos como componentes claves.

Otro objeto de la invención es para proporcionar un apparatus cuáles pueden computar una longitud doble transforma con dos veces el throughput índice de los módulos individuales.

Un objeto más lejano de la invención es para proporcionar apparatus cuál permite aumentar el transformar medida implementable con un conjunto fijo de filtro transversal y chirp leído-módulos de memoria única.

Otros objetos, ventajas y las características noveles de la invención acontecerán aparentes del siguiendo descripción detallada de la invención, cuándo considerado conjuntamente con los dibujos acompañantes, wherein:

Nota: Traducción automatizada de una patente publicada en la oficina de patentes de EEUU. Ver texto original

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