[发明专利]逆离散余弦变换电路

说明书

技术领域

本发明是有关一种逆离散余弦变换(IDCT)电路，特别是一种依照Toeffler演算法所形成的IDCT电路。

背景技术

离散余弦变换(DCT)及逆离散余弦变换(IDCT)是离散傅利叶变换的一种，普遍使用于影像的压缩及解压缩运算，例如视频编码标准MPEG。图1显示应用IDCT的影像译码系统方块图。首先，经编码的影像信号经可变长度译码器(VLD)101予以译码，于进行逆量化(inverse quantization，QP^-1)102后，进行IDCT 103的运算。移动估算(motion estimator，MC)104根据可变长度译码器(VLD)101的输出及帧缓存器(framebuffer)105的内容进行估算，并将结果连同IDCT 103的结果相加，经过回路滤波器(loop filter)106予以滤波后，最后将影像译码信号储存于帧缓存器105，用以作为显示用。

为了加快IDCT于软硬件实现中的运算速度，因而有人提出了各种的快速演算法则，例如，Lee、Smith/Chen/Fralic变换、decimation in frequency、decimation in time、LigtenbergRotators、Feig Scaled DCT、Reutz IDCT。然而，这些演算法普遍存在有乘法器数目大、信号位数过大或运算时间长等缺点。

如果IDCT以软件来实现，由于软件具有较大的资源(resource)，因此可以达到较高的精准度(accuracy)。然而如果是以硬件(或是以硬件配合软件)来实现，由于其资源受到相当的限制，因此精准度就必须有所取舍；再者，硬件的实现往往还会受到电路占用面积及消耗功率的限制；或者，可能还有较高运算速度的要求。这些要求或限制将会使得硬件实现IDCT时，必须舍弃部分的信号位数。

然而，硬件的IDCT实现并非仅单纯考量信号的位数即可；例如，尚要考量所使用加法器、乘法器的大小，电路中关键路径(critical path)的大小，更要确保信号处理后的品质。鉴于此，亟需提出一种IDCT电路，其不但可以有效减少电路面积，减少关键路径，还可以保有影像的品质。

发明内容

本发明提出一种逆离散余弦变换(IDCT)电路，其可以有效减少电路的面积，有利于集成电路系统的集成度；可以让关键路径变短，减少最长路径的运算所需时间，有利于增加运算速度，甚至达到即时运算的目的；再者，根据其中一实施例，可以让IDCT的所有运算阶段于系统的一个周期(cycle)内完成。