发明名称 用于提升式离散小波转换硬体实现之翻转式演算法及其硬体架构
摘要 本发明系揭露一种用于提升式离散小波转换硬体实现之翻转式演算法及其硬体架构,其系以一般提升式结构为出发点,将通过基本运算单元之间的乘法器之切集合上的边全部乘以该乘法系数之倒数,藉此切断时间延迟累积效应,然后再将该基本运算单元中的运算点分开成二个加法器,以利用翻转式架构改善其临界路径太长之缺点,如此既可保有提升式结构在硬体需求量方面的优势,亦可大量缩短临界路径,以达到最佳的硬体架构。
申请公布号 TW582169 申请公布日期 2004.04.01
申请号 TW091115518 申请日期 2002.07.12
申请人 国立台湾大学 发明人 陈良基;黄朝宗;曾博志
分类号 H04N5/232;H04N7/32 主分类号 H04N5/232
代理机构 代理人 林火泉 台北市大安区忠孝东路四段三一一号十二楼之一
主权项 1.一种用于提升式离散小波转换硬体实现之翻转 式演算法,包括下列步骤: 以提升式硬体架构为骨架,其系包含复数个基本运 算单元,且每一个运算基本单元中之运算点的输出 会连接到下一个基本运算单元的输入点; 进行翻转步骤,利用去除相连接基本运算单元之间 的乘法器来切断时间延迟累积效应,且去除该乘法 器之方法为沿着一条通过该乘法器的切集合,将每 个该切集合上的边全部乘以该乘法系数之倒数;以 及 将该基本运算单元中的运算点分开成二个加法器, 其中一加法器系和其他基本运算单元同时动作,另 一个加法器则落在该时间延迟累积的路径上。2. 如申请专利范围第1项所述之翻转式演算法,其中 该提升式硬体架构更可利用管线化方法来缩短临 界路径。3.如申请专利范围第1项所述之翻转式演 算法,其中该提升式硬体架构之演算法可被分解成 数个提升步阶和一个正规步阶,且所有被翻转的乘 法系数须被加入该正规步阶中,以确保取得之低通 系数与高通系数的正确性。4.如申请专利范围第1 项所述之翻转式演算法,其中在该提升式硬体架构 中,至少有一个基本运算单元被翻转。5.一种用于 提升式离散小波转换硬体实现之翻转式硬体架构, 包括:复数基本运算单元,每一个基本运算单元中 之运算点的输出会连接到下一个基本运算单元的 输入点,且在该基本运算单元之运算点及输入点之 间的乘法器系乘以一乘法系数之倒数,并将每个该 运算点分开成二个加法器。6.如申请专利范围第5 项所述之翻转式硬体架构,其中在该复数乘法器中 ,至少有一个该基本运算单元被翻转而使该乘法器 乘上其乘法系数之倒数,以切断其时间延迟的累积 效应。7.如申请专利范围第6项所述之翻转式硬体 架构,其中该二加法器之其中之一系与其他基本运 算单元同时动作,另一个加法器则落在该时间延迟 累积的路径上。8.如申请专利范围第5项所述之翻 转式硬体架构,其中每一该基本运算单元系由一个 暂存器、二个加法器及一个乘法器所组成。图式 简单说明: 第一图为习知以摺积为基底之离散小波转换硬体 架构。 第二图为习知之(9,7)滤波器组的提升式硬体架构 之信号流向图。 第三图为将第二图切成四个管线化层级的示意图 。 第四(a)图为原先于一维转换硬体架构中的电路示 意图。 第四(b)图为将第四(a)图所示之电路转换成条状式 二维转换硬体架构后的电路示意图。 第五(a)图至第五(c)图分别为本发明之基本运算单 元;翻转两个基本运算单元之示意图;以及翻转后 将运算点分成两个加法器,再重新调整乘法器和加 法器位置的示意图。 第六图为本发明应用在(9,7)滤波器的翻转式详细 结构示意图。 第七(a)图为本发明针对(9,7)滤波器组的翻转式硬 体架构;第七(b)图为经过三层管线化的硬体架构; 及第七(c)图为经过五层管线化的硬体架构。 第八图为针对乘法系数4/5于12位元精确度而设计 的硬体架构。 第九图为本发明将整数(9,7)滤波器组中的一个基 本运算单元翻转后的信号流向图。
地址 台北市大安区罗斯福路四段一号