[发明专利]用于信号及数据处理的高效无乘法计算

说明书

35 U.S.C.§119项下的优先权请求

本申请案请求对2005年10月12日提出申请的第60/726,307号美国临时申请案、2005年10月13日提出申请的第60/726,702号美国临时申请案(两者标题均为“DCT(离散余弦变换)/IDCT(反离散余弦变换)的高效无乘法实施方案(EfficientMultiplication-Free Implementation of DCT(Discrete Cosine Transform)/IDCT(InverseDiscrete Cosine Transform))”)的优先权，所述临时申请案受让予本发明的受让人且以引用的方式并入本文中。

技术领域

本揭示内容大体来说涉及处理，且更具体来说涉及用于高效地执行信号及数据处理的计算的技术。

背景技术

在各种应用中对各种类型的数据广泛地执行信号及数据处理。一种重要类型的处理是数据在不同域之间的变换。举例来说，通常使用离散余弦变换(DCT)来将数据从空间域变换到频域，且通常使用反离散余弦变换(IDCT)来将数据从频域变换到空间域。DCT广泛用于图像/视频压缩以使图像或视频帧中的像素块在空间上解相关。所得到的变换系数彼此的相关性通常小得多，此使所述系数更适用于量化及编码。DCT还表现出能量集中性质，其是将像素块的大多数能量映射到仅几个(通常低阶)系数的能力。此种能量集中性质可简化编码算法的设计。

可对大量数据执行例如DCT及IDCT等变换、以及其它类型的信号及数据处理。因此，希望尽可能高效地执行信号及数据处理的计算。此外，希望使用简单的硬件执行计算，以降低成本及复杂性。

因此，在所属技术中需要高效地执行信号及数据处理的计算的技术。

发明内容

本文说明用于高效地执行信号及数据处理的计算的技术。根据本发明的实施例，说明一种设备，其接收将要处理的数据的输入值并基于所述输入值产生一系列中间值。所述设备基于所述系列中的至少一个中间值来产生至少一个其它中间值。所述设备提供所述系列中的一个中间值作为所述输入值与常数值相乘的输出值。所述常数值可以是整数常数、有理常数、或无理常数。无理常数可用具有整数分子及为2的幂的分母的有理二进常数来近似。

根据另一实施例，说明一种对一组输入数据值执行处理以获得一组输出数据值的设备。所述设备执行至少一个输入数据值与用于所述处理的至少一个常数值的至少一次乘法。所述设备针对所述至少一次乘法产生至少一系列中间值，其中每一系列具有至少一个基于所述系列中至少一个其它中间值产生的中间值。所述设备提供每一系列中的一个或一个以上中间值作为将相关联输入数据值与一个或一个以上常数值相乘的一个或一个以上结果。

根据又一实施例，说明一种对一组输入值执行变换并提供一组输出值的设备。所述设备执行至少一个中间变量与用于所述变换的至少一个常数值的至少一次乘法。所述设备针对所述至少一次乘法产生至少一个系列中间值，其中每一系列具有至少一个基于所述系列中至少一个其它中间值产生的中间值。所述设备提供每一系列中的一个或一个以上中间值作为将相关联的中间变量与一个或一个以上常数值相乘的结果。所述变换可以是DCT、IDCT或某种其它类型的变换。

根据再一实施例，说明一种对八个输入值执行变换以获得八个输出值的设备。所述设备对第一中间变量执行两次乘法，对第二中间变量执行两次乘法，且针对所述变换执行总共六次乘法。

下文将进一步详细说明本发明的各个方面及实施例。

附图说明

图1显示8点IDCT的实例性因数分解的流程图。

图2显示实例性二维IDCT。

图3显示8点DCT的实例性因数分解的流程图。

图4显示实例性二维DCT。

图5显示图像/视频编码及解码系统的方块图。

图6显示编码系统的方块图。

图7显示解码系统的方块图。

图8A至8C显示三个实例性有限冲激响应(FIR)滤波器。

图9显示实例性无限冲激响应(IIR)滤波器。

具体实施方式

本文中所使用的“实例性”一词意指“用作实例、示例或例证”。本文中所说明的任何实例性实施例未必应视为较其它实例性实施例为优选或有利。