JP2561030B2 - 離散コサイン変換装置 - Google Patents
離散コサイン変換装置Info
- Publication number
- JP2561030B2 JP2561030B2 JP6146337A JP14633794A JP2561030B2 JP 2561030 B2 JP2561030 B2 JP 2561030B2 JP 6146337 A JP6146337 A JP 6146337A JP 14633794 A JP14633794 A JP 14633794A JP 2561030 B2 JP2561030 B2 JP 2561030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency component
- discrete cosine
- cosine transform
- coefficient
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
関し、特にディジタル信号系列を離散コサイン変換する
離散コサイン変換装置に関する。
どの画像処理の分野において、離散コサイン変換処理は
幅広く利用されている。この離散変換処理は、直交変換
処理の一種であり、コサイン関数を基底として直交変換
を行い、ディジタル信号系列を空間領域から周波数領域
に変換するものである。この離散コサイン変換処理は、
演算量が非常に多いので、これを高速に処理するための
高速演算手法が従来から数多く提案されている。これら
の各手法では、高速離散フーリエ変換で利用されるよう
なバタフライ演算を利用して、処理の高速化を図ってい
る場合が多い。
コサイン変換の高速演算手法の詳細は、例えば文献1:
チェン(Chen)、スミス(Smith)、フラリック(Fralick)
著、「ア ファースト コンピューテーショナル アル
ゴリズム フォオ ザ ディスクリート コサイン トラ
ンスフォーム(A fast computational algorithm for th
e discrete cosine transform)」、アイ・イー・イー・
イー トランザクションズ オン コミュニケーション
(IEEE Transactions on Communication)誌、COM-25巻、
1004--1009頁、1977年 9月発行、に詳しく記載されてい
る。
ライ演算を利用した離散コサイン変換の高速演算手法で
は、主に乗算回数を減らすことで高速化を図っている。
しかし、入力されるディジタル信号系列の性質、例えば
変換すべきディジタル信号系列の標本数に対する再現
性、あるいは周波数成分の分布について考慮を払ってい
るとはいえない。前者については、一例をあげれば、標
本数が8個の高速演算手法と16個の高速演算手法とは
大きく異なっている。このため、標本数の拡張が困難で
あるという問題点がある。又、後者については、一般
に、離散コサイン変換を多く利用する画像信号や音声信
号などのディジタル信号系列では、多くの低周波成分を
含んでいるが、高周波成分は無視できる程に小さい場合
が多い。従来の高速演算手法は、こうしたディジタル信
号系列の性質を考慮していないので、高周波成分の大小
に関わらず同一の処理時間が必要となり、特に高周波成
分が無視できる程に小さい場合に、十分な高速化の効果
が得られないという問題点がある。
号系列の性質を考慮し、標本数の拡張が容易で、高周波
成分が無視できる場合に十分な高速化を期待できる離散
コサイン変換装置を提供することにある。
換装置は、偶数個の標本値から成るディジタル信号系列
を離散コサイン変換する離散コサイン変換装置におい
て、前記ディジタル信号系列の順序に従って入力される
前記偶数個の標本値の奇数番目の標本値とこれの次に入
力される偶数番目の標本値とを加算して低周波成分を求
める低周波成分算出部と、前記奇数番目の標本値から前
記偶数番目の標本値を減算して得られる値の順列の偶数
番目の値の正負を反転させて高周波成分を求める高周波
成分算出部と、前記低周波成分算出部の出力する低周波
成分および前記高周波成分算出部の出力する高周波成分
に離散コサイン変換をそれぞれ施し低周波成分変換係数
および高周波成分変換係数を求める離散コサイン変換部
と、前記離散コサイン変換部の出力する低周波成分変換
係数および高周波成分変換係数の重み付け加算を行って
前記ディジタル信号系列の離散コサイン変換係数を求め
る重み付け加算部とを有する構成である。
周波成分算出部の出力する高周波成分に基づき前記高周
波成分を使用するか否かを判定し判定結果を前記離散コ
サイン変換部および重み付け加算部に出力する高周波判
定部を設け、前記高周波判定部で前記高周波成分を使用
すると判定した場合は前記離散コサイン変換部が前記低
周波成分算出部の出力する低周波成分および前記高周波
成分算出部の出力する高周波成分に離散コサイン変換を
それぞれ施して低周波成分変換係数および高周波成分変
換係数を求め、これらを受けた前記重み付け加算部が低
周波成分変換係数と高周波成分変換係数との重み付け加
算を行って前記ディジタル信号系列の離散コサイン変換
係数を求め、前記高周波判定部で前記高周波成分を使用
しないと判定した場合は前記離散コサイン変換部が前記
低周波成分算出部の出力する低周波成分に離散コサイン
変換を施して低周波成分変換係数を求め、これを受けた
前記重み付け加算部が低周波成分変換係数の重み付け演
算を行って前記ディジタル信号系列の離散コサイン変換
係数を求めてもよい。
み付け加算部を、前記高周波判定部で前記高周波成分を
使用すると判定した場合は前記低周波成分変換係数およ
び高周波成分変換係数の重み付け加算を行って前記ディ
ジタル信号系列の低周波成分離散コサイン変換係数を求
め、前記高周波判定部で前記高周波成分を使用しないと
判定した場合は前記低周波成分変換係数のみでの重み付
け演算を行って前記ディジタル信号系列の低周波成分離
散コサイン変換係数を求める低周波成分重み付け加算部
と、前記高周波判定部で前記高周波成分を使用すると判
定した場合は前記低周波成分変換係数および高周波成分
変換係数との重み付け加算を行って前記ディジタル信号
系列の高周波成分離散コサイン変換係数を求める高周波
成分重み付け加算部とに置換してもよい。
成分の判定に使用する判定係数と量子化処理に使用する
量子化係数とを決定し前記高周波判定部と前記重み付け
加算部とに出力する係数決定部を設けてもよい。
理について説明する。
から成るディジタル信号系列x(i)(i = 0,1, ……,2N-
1)を離散コサイン変換して、変換係数$X(u)( u = 1,2,
……,2N-1)を求める場合、離散コサイン変換の定義式は
以下の通りである。
異なる定義を用いる場合もあるが、以下の説明はそうい
った場合でも同様であり、一般性を損なうものではな
い。
に、まずディジタル信号系列x(j) の低周波成分g(j)
(j = 0,1,……,N-1) と高周波成分h(j)(j = 0,1,……,
N-1) とを次のように求める。
h(j) とを使って式(1) を書き換えると、次のようにな
る。
定義する。
(u) とH(u) とはG(j) とH(j) との離散コサイン変換
結果となっている。ただしu=N,N+1,……,2N-1 の場合
は通常の離散コサイン変換としては定義されていない。
に書き換えられる。
になるので第2項が0となり、以下のようになる。
(N-u) とはg(j) とh(j) との離散コサイン変換結果と
なっている。また、式(6) のC(u) とC(N-u) とは絶え
ず1になるので省略できる。従って、X(u) はg(j) と
h(j) との離散コサイン変換結果である変換係数G(u)
とH(N-u) とから、式(6) は次のようになる。
π/2N}が絶えず0になるので、G(0)は0である。従っ
て、式(6) は次のようになる。
値を求める。式(6) 中のG(u) は、u=2N-v (v = N-1,
N-2,……,1) とおいて式(4) に代入して整理すると次の
ようになる。
る。
2N−u=N −1,N-2,……,1、u−N=1,2,……,N-1で
ある。従って、式(10)(11)で求められたG(2N-u)とH(u
-N) とは、それぞれg(j) とh(j) との離散コサイン変
換結果であることが分かる。これにより、次の結果が得
られる。
G(2N-u), H(u-N) の引数u,(N-u),(2N-u),(u-N) は、
それぞれの場合においてすべて0から(N-1) までの範囲
内である。
-1) と高周波成分h(j)(j = 0,1,……,N-1) とを離散コ
サイン変換して変換係数G(v)(v = 0,1,……,N-1) とH
(v)( v = 0,1, ……,N-1) を求める。
を重み付け加算する。これにより、ディジタル信号系列
x(i)(i = 0,1,……,2N-1)を離散コサイン変換した結果
の変換係数x(u)(u = 0,1,……,2N-1)を求める。
の離散コサイン変換係数の求め方であるが、さらに本発
明の第2以後の実施例の離散コサイン変換装置では、式
(2)で求められた高周波成分h(j)(j = 0,1,……,N-1)
を用いて離散コサイン変換係数の求め方を決めている。
視できない場合には、式(2) に従って変換係数x(u) を
そのまま求める。
できる場合は、高周波成分h(j) から求められる変換係
数H(v) をすべて0と考え、式(13)の内容を以下に式(1
4)として示すように変更し、
る。
きるにも関わらず、式(14)では変換係数x(u) の高周波
成分も求めている。これは前提条件に矛盾することにな
るので、u=N+1,N+2,……,2N-1 の場合には変換係数x
(u) を強制的に0にしてしまっても良い。
かどうかを判定するには、高周波成分h(j) の電力を求
め、判定係数Thよりも大きければ無視できないと判定
し、等しいか小さければ無視できると判定する。また、
高周波成分h(j) の電力としては、高周波成分h(j) の
絶対値和、2乗和、絶対値の最大値などを用いることが
できる。なお、ディジタル信号系列x(i) を離散コサイ
ン変換する際には、量子化処理を同時に行うことも多
い。この量子化処理としては、与えられた量子化係数Q
(u) で変換係数x(u) を除算して整数化する方法が一般
的である。
3)(l4)の重み付け演算に含めてしまうことにより、離散
コサイン変換処理と同時に量子化処理も実行してしまう
ことができる。すなわち、量子化後の変換係数をY(u)
とすると、式(l3)は次のようになる。
お、式(l4)も同様に変更できる。
換係数x(u) は量子化処理により0になってしまう。従
って、量子化係数Q(u) の値が大きな場合は、小さな値
の変換係数H(v) は意味を持たないので、求めても無駄
になってしまう。
定係数Thを同様に変化させる。すなわち、量子化係数
Q(u) を大きくする場合は判定係数Thを大きくして、
より多くの高周波成分h(j) が無視されるようにする。
これらは、いずれにしろ量子化処理によって0になる分
だと考えられる。
られる変換係数Y(u) の値はほとんど変わらないと考え
られる。しかも、高周波成分h(j) を無視した分だけ演
算処理の高速化の効果が得られる。
て説明する。
である。
装置15は、ディジタル信号系列の順序に従って入力さ
れる偶数個の標本値の奇数番目の標本値とこれの次に入
力される偶数番目の標本値とを加算して低周波成分を求
める低周波成分算出部1と、奇数番目の標本値からこれ
の次に入力される偶数番目の標本値を減算して得られる
値の順列の偶数番目の値の正負を反転させて高周波成分
を求める高周波成分算出部2と、低周波成分算出部1の
出力する低周波成分および高周波成分算出部2の出力す
る高周波成分に離散コサイン変換をそれぞれ施し低周波
成分変換係数および高周波成分変換係数を求める離散コ
サイン変換部3と、離散コサイン変換部3の出力する低
周波成分変換係数および高周波成分変換係数の重み付け
加算を行ってディジタル信号系列の離散コサイン変換係
数を求める重み付け加算部4とで構成する。
ック図である。
ル信号系列の奇数番目の標本値を記憶する奇数番目記憶
器21と、偶数番目の標本値を記憶する偶数番目記憶器
22と、奇数番目の標本値からこれの次に入力される偶
数番目の標本値を減算する減算器23と、減算器23が
減算することで得られる値の順列の偶数番目の値の正負
を反転させて出力する符号反転器24とで構成する。
ク図である。
3から入力する低周波成分変換係数G(v)(v = 0,1,…
…,N-1 )と高周波成分変換係数H(v)(v = 0,1,……,N-
1) とを受けて記憶する変換係数記憶器41と、求める
変換係数X(u) のuに対応して、式(l3)中の低周波成分
変換係数G(v) のための重み付け係数を、あらかじめ記
憶させておく低周波乗算器42と、求める変換係数X
(u) のuに対応して、式(l3)中の高周波成分変換係数H
(v) のための重み付け係数を、あらかじめ記憶させてお
く高周波乗算器43と、低周波乗算器42と高周波乗算
器43とから出力される値を加算して、変換係数x(u)
として出力する加算器44とを含んでいる。
器43に記憶させておく重み付け係数と低周波成分変換
係数G(v) を示す値vおよび高周波成分変換係数H(v)
を示す値vについて説明しておく。
に対応して記憶すべき低周波成分変換係数G(v) のため
の重み付け係数は、以下の通りである。
波成分変換係数G(v) を示す値vも、uに対応して記憶
させておく。記憶すべきvの値は、以下の通りである。
(u) のuに対応して記憶すべき高周波成分変換係数H
(v) のための重み付け係数は、以下の通りである。
波成分変換係数H(v) を示す値vも、uに対応して記憶
させておく。記憶すべきvの値は、以下の通りである。
は図1ないし図3を使用する。又、離散コサイン変換と
しては式(1) の定義に基づいて説明するが、異なる離散
コサイン変換の定義を適用する場合であっても式全体に
乗算される定数が異なるだけなので、一般性を損なうも
のではない。
て2N(Nは正の整数)個の標本値から成るディジタル
信号系列x(i)(i = 0,1,……,2N-1)が、低周波成分算出
部1と高周波成分算出部2とに入力する。低周波成分算
出部1は、ディジタル信号系列x(i) を受けて、式(2)
に従ってx(2j)( j = 0,1,……,N-1 )とx(2j+1)との加
算を行い、低周波成分g(j) を求める。
号系列x(i) を受けて、式(2) に従って、まず奇数番目
記憶器21でx(2j)( j = 0,1,……,N-1) を記憶する。
又、偶数番目記憶器22でx(2j +1)(j =0,1,……,N-
1) を記憶する。そして、減算器23でx(2j)からx(2j
+1)を減算する。そして、符号反転器24で式(2) に従
ってjが奇数の場合のみ減算器23での減算結果の符号
を反転する。ただし、jが偶数の場合は符号を反転せず
にそのまま出力する。こうして、式(2) に従った高周波
成分h(j)(j = 0,1,……,N-1) を求める。
分算出部1からの低周波成分g(j)を離散コサイン変換
して低周波成分変換係数G(v)(v = 0,1,……,N-1 )を求
め、又同様に、高周波成分算出部2からの高周波成分h
(j) を離散コサイン変換して高周波成分変換係数H(v)
(v = 0,1,……,N-1) も求める。
コサイン変換の方法としては、文献1で紹介されている
従来の高速演算手法など、任意の演算手法に従って構成
される離散コサイン変換器を利用することができる。
又、離散コサイン変換部3を本発明の離散コサイン変換
装置で構成することも可能である。
変換部3が求めた低周波成分変換係数G(v) と高周波成
分変換係数H(v) とを変換係数記憶器41で記憶し、変
換係数X(u) を求めるため、低周波乗算器42は、変換
係数記憶器41に記憶された低周波成分G(v) を、uに
対応して記憶したvに従って読み出し、同じくuに対応
して記憶した重み付け係数を乗算して出力する。同様
に、高周波乗算器43は、変換係数記憶器41に記憶さ
れた高周波成分G(v) を、uに対応して記憶したvに従
って読み出し、同じくuに対応して記憶した重み付け係
数を乗算して出力する。最後に、加算器44は低周波乗
算器42と高周波乗算器43とから出力される値を加算
して、変換係数X(u) として出力する。以上の動作を実
行することで、重み付け加算部4において式(l3)に従う
重み付け加算を行い、ディジタル信号系列x(i)(i = 0,
1,……,2N-1)を離散コサイン変換した結果である、変換
係数X(u)(u = 0,1,……,2N-1)を求めて出力する。
15では、標本数が2N個のディジタル信号系列を、標
本数がN個の低周波成分g(j) と高周波成分h(j) とに
帯域分割して、離散コサイン変換している。従って、標
本数がN個の離散コサイン変換部3を使用して標本数が
2N個のディジタル信号系列の離散コサイン変換を実現
しており、標本数の拡張を容易に実現していることにな
る。
にも依存するが、一般に離散コサイン変換の演算処理時
間は、標本数の2乗にほぼ比例する場合が多い。この離
散コサイン変換装置では、標本数がN個の離散コサイン
変換を2回行っているので、演算処理時間は2N2 に比
例すると考えられる。同様に、標本数が2N個の離散コ
サイン変換は (2N)2=4N2 に比例すると考えられる
ので、演算処理時間をほぼ半分にできる。
は、たかだか(2N−2)回の加算処理であり、重み付
け加算は2N回の加算と4N回の乗算処理なので、上述
の離散コサイン変換の演算処理時間に比べれば無視でき
る。
イン変換装置15では、離散コサイン変換の処理時間を
ほぼ半分に短縮でき、十分な高速化の効果を得ることが
できる。
である。
装置16が、第1の実施例の離散コサイン変換装置15
と異なる部分は、高周波成分算出部2の出力する高周波
成分に基づき、この高周波成分を使用するか否かを判定
する高周波判定部5を新たに設け、判定結果Sを離散コ
サイン変換部6および重み付け加算部7に出力するよう
にした点である。
図である。
力を求めるために高周波成分h(j)の絶対値を求める絶
対値器31と、高周波成分h(j)(j = 0,1,……,N-1) の
絶対値和を求める累積加算器32と、予め判定係数Th
を設定しておく判定係数設定器33と、高周波成分h
(j)(j = 0,1,……,N-1) の絶対値和と判定係数Thとの
大小を比較し、絶対値和の方が大きければ高周波成分h
(j) を使用することを示すために、判定結果Sとして1
を出力し、又、絶対値和の方が小さいか等しい場合に
は、高周波成分h(j) を使用しないことを示すために判
定結果Sとして0を出力する判定器34とで構成する。
に、2乗和や絶対値の最大値などを用いて判定処理を行
うことも可能である。
ク図である。
け加算部4と異なる点は、高周波判定部5からの判定結
果Sを受信する端子を設け、変換係数記憶器51と、高
周波乗算器53と、加算器54とに判定結果Sを供給す
る点である。機能としては、判定結果Sが1の場合に
は、変換係数記憶器51は、離散コサイン変換部6で求
められた低周波成分変換係数G(v) と高周波成分変換係
数H(v) とを記憶し、判定結果Sが0の場合には、変換
係数記憶器51は、離散コサイン変換部6で求められた
低周波成分変換係数G(v) を記憶する。
2,図4ないし図6を使用する。又、第1の実施例と同
様に、離散コサイン変換としては式(1) の定義に基づい
て説明するが、異なる離散コサイン変換の定義を適用す
る場合であっても式全体に乗算される定数が異なるだけ
なので、一般性を損なうものではない。
て2N(Nは正の整数)個の標本値から成るディジタル
信号系列x(i)(i = 0,1,……,2N-1)が、低周波成分算出
部1と高周波成分算出部2とに入力する。低周波成分算
出部1は、ディジタル信号系列x(i) を受けて、式(2)
に従ってx(2j)( j = 0,1,……,N-1) とx(2j+1)との加
算を行い、低周波成分g(j) を求める。
号系列x(i) を受けて、式(2) に従って、まず奇数番目
記憶器21でx(2j)( j = 0,1,……,N-1) を記憶する。
又、偶数番目記憶器22でx(2j +1)(j =0,1,……,N-
1) を記憶する。そして、減算器23でx(2j)からx(2j
+1)を減算する。そして、符号反転器24で式(2) に従
ってjが奇数の場合のみ減算器23での減算結果の符号
を反転する。ただし、jが偶数の場合は符号を反転せず
にそのまま出力する。こうして、式(2) に従った高周波
成分h(j)(j = 0,1,……,N-1) を求める。
(j) の電力を求めるために、まず絶対値器31で高周波
成分h(j) の絶対値を求める。次に、累積加算器32で
高周波成分h(j)(j = 0,1,……,N-1) の絶対値和を求め
る。又、判定係数設定器33にはあらかじめ判定係数T
hを設定しておく。そして、判定器34では高周波成分
h(j)(j = 0,1,……,N-1) の絶対値和と判定係数Thと
の大小を比較し、絶対値和の方が大きければ高周波成分
h(j) を使用することを示すために、判定結果Sとして
1を出力する。また絶対値和の方が小さいか等しい場合
には、高周波成分h(j) を使用しないことを示すために
判定結果Sとして0を出力する。
分算出部1からの低周波成分g(j)を離散コサイン変換
して低周波成分変換係数G(v)(v = 0,1,……,N-1 )を求
め、高周波判定部5の判定結果に基づいて、高周波成分
h(j)を使用する場合には、第1の実施例と同様に、高
周波成分算出部2からの高周波成分h(j) を離散コサイ
ン変換して高周波成分変換係数H(v)(v = 0,1,……,N-
1) も求める。
5の判定結果Sが1の場合には、離散コサイン変換部6
が求めた低周波成分変換係数G(v) と、高周波成分変換
係数H(v) とを変換係数記憶器51で記憶し、変換係数
X(u) を求めるため、低周波乗算器52は、変換係数記
憶器51に記憶された低周波成分G(v) を、uに対応し
て記憶したvに従って読み出し、同じくuに対応して記
憶した重み付け係数を乗算して出力する。同様に、高周
波乗算器53は、変換係数記憶器51に記憶された高周
波成分G(v) を、uに対応して記憶したvに従って読み
出し、同じくuに対応して記憶した重み付け係数を乗算
して出力する。加算器54は、低周波乗算器52と高周
波乗算器53とから出力される値を加算して、変換係数
X(u) として出力する。以上の動作を実行することで、
重み付け加算部7において式(l3)に従う重み付け加算を
行い、ディジタル信号系列x(i)(i = 0,1,……,2N-1)を
離散コサイン変換した結果である、変換係数X(u)(u =
0,1,……,2N-1)を求めて出力する。
合には、変換係数記憶器51は、離散コサイン変換部6
で求められた低周波成分変換係数G(v) を記憶し、低周
波乗算器52は、変換係数記憶器51に記憶された低周
波成分G(v) を、uに対応して記憶したvに従って読み
出し、同じくuに対応して記憶した重み付け係数を乗算
して出力する。加算器54は、高周波判定部5の判定結
果Sが0であるので、低周波乗算器52から出力される
値をそのまま変換係数X(u) として出力する。これによ
り、本発明の離散コサイン変換装置16は、式(l4)に従
って、ディジタル信号系列x(i)(i = 0,1,……,2N-1)を
離散コサイン変換した結果として、変換係数X(u)(u =
0,1,……,2N-1)を求めて出力することができる。
である。
装置17が、第2の実施例の離散コサイン変換装置16
と異なる部分は、重み付け加算部7を低周波重み付け加
算部8および高周波重み付け加算部9と置換した点であ
る。この低周波重み付け加算部8は、第2の実施例の重
み付け加算部7と構成形態は同一であるが、変換係数X
(u) の内のu=0,1,……,N-1のみを求めるように動作す
る。従って機能は簡単になる。又、高周波重み付け加算
部9も、重み付け加算部7と構成形態は同一であるが、
高周波判定部5の判定結果Sが1の場合に、変換係数X
(u) の内のu=N,N+1……,2N-1 のみを求めるように動
作する。そして、高周波判定部5の判定結果Sが0の場
合には、変換係数X(u)( u = N,N+1……,2N-1)として全
て0を出力する。このように、高周波成分判定部5が高
周波成分h(j) を使用しないと判定した場合には、変換
係数X(u) ( u = 0,1,……,2N-1)の内の、高周波を示す
値X(u)(u =N,N+1……,2N-1)をすべて0にすることがで
きる。
施例と比較して変換係数X(u) の出力端子が、低周波重
み付け加算部8および高周波重み付け加算部9に分れて
出力される以外は同一であるので説明を省略する。
である。
装置18は、第2の実施例の離散コサイン変換装置16
に、高周波成分の判定に使用する判定係数と量子化処理
に使用する量子化係数とを決定する係数決定部10を設
け、高周波判定部11には判定係数Thを、重み付け加
算部12には重み付け係数A(u),B(u) を、それぞれ決
定して出力するように構成したものである。
である。
初期重み付け係数A0(u),B0(u)を記憶している初期値
記憶器81と、正の数のパラメータαを外部から設定す
るパラメータ設定器82と、初期判定係数Th0 にパラ
メータαを乗算して、高周波判定部11のための判定係
数Thとして出力する乗算器83と、初期重み付け係数
A0(u),B0(u)をパラメータαで除算して、重み付け加
算部12のための重み付け係数A(u),B(u) として出力
する除算器84とで構成する。
られた任意の正の数である。また初期重み付け係数A
0(u)は低周波用で、以下の式で示される値である。
で、以下の式で示される値である。
予め定められた任意の正の数である。
て2N(Nは正の整数)個の標本値から成るディジタル
信号系列x(i)(i = 0,1,……,2N-1)が、低周波成分算出
部1および高周波成分算出部2に入力する。低周波成分
算出部1および高周波成分算出部2と離散コサイン変換
部6との動作内容は、本発明の第2の実施例で説明した
低周波成分算出部1と高周波成分算出部2と離散コサイ
ン変換部6とそれぞれ同一であるので説明を省略する。
例の高周波判定部5と構成形態は同一であるが、判定係
数Thとしては係数決定部10から出力されたものを使
用して判定を行う点が異なる。又、重み付け加算部12
は、本発明の第2の実施例の重み付け加算部7と構成形
態は同一であるが、重み付け係数A0(u),B0(u)として
は係数決定部10から出力されたものを使用して判定を
行う点が異なる。
定係数Thは、パラメータαに比例し、重み付け係数A
0(u),B0(u)は反比例する。重み付け係数A0(u),B
0(u)が小さいということは、得られる変換係数X(u) も
小さくなる。これは又、大きな量子化係数で量子化して
いることに他ならない。このように、判定係数Thが大
きな場合には、量子化係数も大きくなる。従って、判定
係数Thを大きくすることにより、多くの高周波成分h
(j) を使用せずに離散コサイン変換処理が可能となり、
処理の高速化が図れる。しかも、量子化係数が大きいの
で、判定係数Thを大きくすることにより多くの高周波
成分h(j) を使用しなくても、得られる変換係数X(u)
にはほとんど影響を与えないで済む。
算、除算で判定係数Thと重み付け係数A0(u),B0(u)
とを求める代りに、あらかじめこれらの組み合わせを複
数個記憶しておき、パラメータαによってそのうちの一
つを選択して使用するよう、係数決定部10を構成して
も良い。
変換装置では、ディジタル信号系列x(i)(i = 0,1,…
…,2N-1)から求められる高周波成分h(j) が小さな場合
に、これを使用しないで変換係数X(u) を求めるので、
離散コサイン変換の演算処理時間を大幅に短縮できる。
タル信号系列の順序に従って入力される偶数個の標本値
の奇数番目の標本値とこれの次に入力される偶数番目の
標本値とを加算して低周波成分を求める低周波成分算出
部と、奇数番目の標本値から偶数番目の標本値を減算し
て得られる値の順列の偶数番目の値の正負を反転させて
高周波成分を求める高周波成分算出部と、低周波成分算
出部の出力する低周波成分および高周波成分算出部の出
力する高周波成分に離散コサイン変換をそれぞれ施し低
周波成分変換係数および高周波成分変換係数を求める離
散コサイン変換部と、離散コサイン変換部の出力する低
周波成分変換係数および高周波成分変換係数の重み付け
加算を行ってディジタル信号系列の離散コサイン変換係
数を求める重み付け加算部とを有することにより、ディ
ジタル信号系列の周波数帯域分割を利用し、ディジタル
信号系列の高周波成分が無視できる場合に、十分な高速
化の効果を得ることができるという効果が有る。
る。
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 偶数個の標本値から成るディジタル信号
系列を離散コサイン変換する離散コサイン変換装置にお
いて、前記ディジタル信号系列の順序に従って入力され
る前記偶数個の標本値の奇数番目の標本値とこれの次に
入力される偶数番目の標本値とを加算して低周波成分を
求める低周波成分算出部と、前記奇数番目の標本値から
前記偶数番目の標本値を減算して得られる値の順列の偶
数番目の値の正負を反転させて高周波成分を求める高周
波成分算出部と、前記低周波成分算出部の出力する低周
波成分および前記高周波成分算出部の出力する高周波成
分に離散コサイン変換をそれぞれ施し低周波成分変換係
数および高周波成分変換係数を求める離散コサイン変換
部と、前記離散コサイン変換部の出力する低周波成分変
換係数および高周波成分変換係数の重み付け加算を行っ
て前記ディジタル信号系列の離散コサイン変換係数を求
める重み付け加算部とを有することを特徴とする離散コ
サイン変換装置。 - 【請求項2】 前記高周波成分算出部の出力する高周波
成分に基づき前記高周波成分を使用するか否かを判定し
判定結果を前記離散コサイン変換部および重み付け加算
部に出力する高周波判定部を設け、前記高周波判定部で
前記高周波成分を使用すると判定した場合は前記離散コ
サイン変換部が前記低周波成分算出部の出力する低周波
成分および前記高周波成分算出部の出力する高周波成分
に離散コサイン変換をそれぞれ施して低周波成分変換係
数および高周波成分変換係数を求め、これらを受けた前
記重み付け加算部が低周波成分変換係数と高周波成分変
換係数との重み付け加算を行って前記ディジタル信号系
列の離散コサイン変換係数を求め、前記高周波判定部で
前記高周波成分を使用しないと判定した場合は前記離散
コサイン変換部が前記低周波成分算出部の出力する低周
波成分に離散コサイン変換を施して低周波成分変換係数
を求め、これを受けた前記重み付け加算部が低周波成分
変換係数の重み付け演算を行って前記ディジタル信号系
列の離散コサイン変換係数を求めることを特徴とする請
求項1記載の離散コサイン変換装置。 - 【請求項3】 前記重み付け加算部を、前記高周波判定
部で前記高周波成分を使用すると判定した場合は前記低
周波成分変換係数および高周波成分変換係数の重み付け
加算を行って前記ディジタル信号系列の低周波成分離散
コサイン変換係数を求め、前記高周波判定部で前記高周
波成分を使用しないと判定した場合は前記低周波成分変
換係数のみでの重み付け演算を行って前記ディジタル信
号系列の低周波成分離散コサイン変換係数を求める低周
波成分重み付け加算部と、前記高周波判定部で前記高周
波成分を使用すると判定した場合は前記低周波成分変換
係数および高周波成分変換係数との重み付け加算を行っ
て前記ディジタル信号系列の高周波成分離散コサイン変
換係数を求める高周波成分重み付け加算部とに置換する
ことを特徴とする請求項2記載の離散コサイン変換装
置。 - 【請求項4】 高周波成分の判定に使用する判定係数と
量子化処理に使用する量子化係数とを決定し前記高周波
判定部と前記重み付け加算部とに出力する係数決定部を
設けることを特徴とする請求項2記載の離散コサイン変
換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6146337A JP2561030B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 離散コサイン変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6146337A JP2561030B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 離散コサイン変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0816552A JPH0816552A (ja) | 1996-01-19 |
JP2561030B2 true JP2561030B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=15405416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6146337A Expired - Fee Related JP2561030B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 離散コサイン変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2561030B2 (ja) |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP6146337A patent/JP2561030B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0816552A (ja) | 1996-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7522331B1 (ja) | サブバンドブロックに基づく高調波移調の改善 | |
EP0128298B1 (en) | Orthogonal transformer and apparatus operational thereby | |
JP3760385B2 (ja) | 2次補間のための方法および装置 | |
JPH0562495A (ja) | サンプリング周波数変換器 | |
JP2797616B2 (ja) | 雑音抑圧装置 | |
US20050143981A1 (en) | Compressing method and apparatus, expanding method and apparatus, compression and expansion system, recorded medium, program | |
JP3918034B2 (ja) | マスク限界を決定するための方法及び装置 | |
JP3493574B2 (ja) | 逆量子化装置及び逆量子化方法 | |
JP2002534831A (ja) | 効率的な畳み込みの方法および装置 | |
JP2561030B2 (ja) | 離散コサイン変換装置 | |
US4231277A (en) | Process for forming musical tones | |
JP2002148289A (ja) | ディジタル信号の周波数および/または位相を評価するための方法および装置 | |
CN112067927B (zh) | 中高频振荡检测方法及装置 | |
JP2022045086A (ja) | 残響を求めるためのシステム | |
US6308194B1 (en) | Discrete cosine transform circuit and operation method thereof | |
JP2818345B2 (ja) | ディジタル正弦波発生回路 | |
JP2008158855A (ja) | 相関演算器及び相関演算方法 | |
CN110808935B (zh) | 线性调频信号自相关运算的精确高效实现方法及装置 | |
KR20050084345A (ko) | 변환기, 디지털 텔레비전 수신기, 변환 방법 및 컴퓨터프로그램 | |
JP2960595B2 (ja) | ディジタル信号プロセッサ | |
JPH01160109A (ja) | デジタルフィルタ | |
JP2553745B2 (ja) | 音声分析方法と音声分析装置 | |
Pálfi et al. | Roundoff errors in fixed-point FFT | |
CN117074778A (zh) | 基于负载场景的谐波提取方法、装置和计算机设备 | |
KR0181587B1 (ko) | 엠펙-1 오디오 복호기의 합성 필터링 장치 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960730 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100919 Year of fee payment: 14 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |