(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２進の被乗数（ＱＭｉ）を複数の２進の乗数のうちの１つの乗数及び２進の入力データ（Ｄｉ）と乗算する装置において、
１つのコード（ＱＳＣ）に依存してそれぞれの乗数（ＱＳ）の１つのシフト移動成分（ＱＳＳ）及び１つのファクタ成分（ＱＳＦ）を供給する手段（ＴＡＢ）を備え、前記それぞれの乗数（ＱＳ）を形成するために前記シフト移動成分（ＱＳＳ）は前記ファクタ成分（ＱＳＦ）をシフト移動させるための所定のビット数を表し、複数の乗数の各乗数（ＱＳ）には１つのコード（ＱＳＣ）が割り当てられており、
第１の乗算器（ＭＵＬＴ１）と、キャッシュメモリ（ＣＭＥＭ）と、第２の乗算器（ＭＵＬＴ２）とからなるビット低減された乗算装置を備え、
前記第１の乗算器（ＭＵＬＴ１）の第１の入力側には前記２進の乗数のファクタ成分（ＱＳＦ）が供給されており、前記第１の乗算器（ＭＵＬＴ１）の第２の入力側には前記被乗数（ＱＭｉ）が供給されており、前記第１の乗算器（ＭＵＬＴ１）は前記ファクタ成分（ＱＳＦ）を前記被乗数（ＱＭｉ）と乗算して結果を供給し、
前記キャッシュメモリ（ＣＭＥＭ）は前記第１の乗算器の前記結果を一時記憶し、
前記第２の乗算器（ＭＵＬＴ２）には前記入力データ（Ｄｉ）が供給されており、前記第２の乗算器（ＭＵＬＴ２）は前記キャッシュメモリ（ＣＭＥＭ）に一時記憶されている前記第１の乗算器（ＭＵＬＴ１）の前記結果を前記入力データ（Ｄｉ）と乗算して、ビット低減された乗算装置の乗算結果として供給し、
前記ビット低減された乗算装置（ＭＵＬＴ１、ＣＭＥＭ、ＭＵＬＴ２）に後置接続されており、且つ前記シフト移動成分（ＱＳＳ）が供給されているシフト移動装置（ＤＩＶ）を備え、
前記シフト移動装置（ＤＩＶ）は前記２進の被乗数（ＱＭｉ）と前記それぞれの２進の乗数（ＱＳ）及び前記入力データ（Ｄｉ）との乗算の最終結果（Ｅｉ）を送出するために、前記乗算装置（ＭＵＬＴ１、ＣＭＥＭ、ＭＵＬＴ２）の乗算結果を、前記シフト移動成分（ＱＳＳ）によって表されている所定のビット数だけシフト移動し、
前記手段（ＴＡＢ）は複数の乗数に対して可及的に多くの等しいファクタ成分（ＱＳＦ）を形成することを特徴とする、２進の被乗数（ＱＭｉ）を複数の２進の乗数の中から１つの２進の乗数及び２進の入力データ（Ｄｉ）と乗算する装置。
【請求項２】
前記手段（ＴＡＢ）は、前記コード（ＱＳＣ）の値とそれぞれ対応付けられている２進の乗数の（ＱＳ）の値との間の線形の関係（タイプ０）並びに前記コード（ＱＳＣ）の値とそれぞれ対応付けられている２進の乗数（ＱＳ）の値との間の非線形の関係（タイプ１）に関して、前記乗数（ＱＳ）のファクタ成分（ＱＳＦ）およびシフト移動成分（ＱＳＳ）が次のテーブル
【表１】
0003694458.tif 000004
により割り当てられているように構成されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記手段（ＴＡＢ）は前記シフト移動成分（ＱＳＳ）及び前記ファクタ成分（ＱＳＦ）を記憶するテーブルを有する、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項記載の装置の、画像圧縮のための使用法において、
手段（ＴＡＢ）は記憶されている量子化スケールに相応し、コード（ＱＳＣ）は該量子化スケールの入力量に相応し、乗数（ＱＳ）は前記量子化スケール及び前記入力量により定まるスケーリングファクタに相応し、
シフト移動装置（ＤＩＶ）はそれぞれのスケーリングファクタのシフト移動成分（ＱＳＳ）に依存して数２のべき乗での除算を実施することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置の、画像圧縮のための使用法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、一定ファクタでの乗算のための装置及び該装置の、画像圧縮のための使用法（ＭＰＥＧ）に関し、前記装置では、例えば、乗数がシフト移動数及び更なる情報の形態で処理されるように構成されている。
【０００２】
そのような装置は、ＩＥＥＥ会議ＩＳＣＡＳ８５に対するＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、第１３８９及び１３９０頁から公知である。ここで述べられているところによれば一定の係数での乗算に対して、ＣＳＤ−コードで乗数を次のように記憶すると有利であるというものである、即ち、制御ユニットがシフト移動数及び極性をコード変換なしで係数メモリから直接読出すように記憶すると有利であるというものである。
【０００３】
本発明の基礎を成す課題とするところは、所要の回路面、ないし面積が可及的に小であり、処理速度が可及的に大である一定ファクタでの乗算のための装置を提供することにある。
【０００４】
前記課題は、本発明によれば請求項１の構成要件により解決される。更なるクレームは、有利な発展形態及び有利な使用法を示す。
【０００５】
次に本発明を図示の例に即して詳述する。ここで乗数ＱＳの語幅ｍのファクタ成分ＱＳＦ及び語幅ｎの被乗数ＱＭｉが、構成部分ＭＵＬＴ１，ＣＭＥＭ，ＭＵＬＴ２を有する乗算装置に供給され、該乗算装置にはシフト移動装置ＤＩＶが後置接続されている。シフト移動装置ＤＩＶには、付加的に、乗数ＱＳのシフト移動成分ＱＳＳが供給され、シフト移動装置ＤＩＶから乗算結果Ｅｉが送出される。ファクタ成分ＱＳＦ及びシフト移動成分ＱＳＳは、テーブルＴＡＢにて１つのコードＱＳＣに対応付けられている。このことは、例えば、値ＱＳＦ、ＱＳＳの記憶により、そして、コードＱＳＣによるアドレッシングにより、又は相応のロジックないし配線により行われ得る。
【０００６】
ファクタ成分及びシフト移動成分の形態の乗数ＱＳの表示形成によりビット低減された乗算ユニットのすべての構成成分をそれの語幅の点で一層よりわずかに設計でき、このことにより、殊に次のような場合、著しい面、ないし面積節減が達成される、即ち、ビット低減された乗算装置が多くの構成部分を有する場合、及び／又は、いずれにしろ、数２のべき数を以ての乗算又は除算のためのシフト移動装置が設けられている場合、殊に著しい面節減が達成される。ここで除算の場合は特に有利である、それというのは、シフト移動成分が逆方向へのシフト移動を意味し、シフト移動装置を場合により比較的小型に設計し得るからである。
【０００７】
テーブルＴＡＢ自体が特にわずかなチップ面積しか要しないようにするには、ファクタ成分ＱＳＦをできる限り簡単な手法でコードＱＳＣから導出し、シフト移動成分ＱＳＳを可及的に一定に選定すると有利である。
【０００８】
次にコードＱＳＣと乗数ＱＳとの線形の関係タイプ０及びコードＱＳＣと乗数ＱＳとの非線形の関係タイプ１を示す。このことから明らかなように、線形の関係タイプ０の場合、理想的にはファクタ成分ＱＳＦはコードＱＳＣに相応し、すべての乗数値に対してシフト移動成分ＱＳＳが一定であり、たとえば１に等しい。非線形の関係の場合、数字８までＱＳＦとＱＳＣは一致しており、ＱＳＳに対してたんに３つの異なる値しか必要でない。
【０００９】
【表１】
0003694458.tif 000002
【００１０】
上記と代替選択的に、テーブルＴＡＢ例えば、下記のテーブル２を次のように構成できる、即ち、可及的に多くの乗数に対してファクタ成分が等しいように構成できる。このことの利点とするところは、処理速度が増大されることである、それというのは、ビット圧縮された乗数装置にて新たな計算が、次のような場合しか必要でない、即ち、乗数のファクタ成分が変化する場合しか必要でないからである。テーブル２においても例えば、コードＱＳＣと乗数ＱＳとの線形の関係タイプ０及びコードＱＳＣと乗数ＱＳとの非線形の
関係タイプ１が示してある。
【００１１】
【表２】
0003694458.tif 000003
【００１２】
本発明は、画像圧縮方法、例えばＭＰＥＧの一層迅速な実施のための装置にて、そこにて逆量子化のため有利に使用し得る。
【００１３】
そのような逆量子化の場合、例えば８ビット語幅を有する量子化マトリクスＱＭの要素Ｑｍｉを、ＱＳ、例えば７ビット語幅を有する一定のファクタと乗算しなければならない。このために、従来技術では、１つの８Ｘ７ビットの乗算器が必要とされ、この乗算器は、１５ビット幅の結果を送出し、この１５ビット幅の結果はキャッシュメモリＣＭＥＭ内に一時記憶され、このキャッシュメモリＣＭＥＭは同様に１５ビット幅である必要がある。それに引き続いて、キャッシュメモリＣＭＥＭの出力値ＣＭｉが入力データＤｉ−これは１３ビットの語幅を有する−と乗算され、そして、２８ビット語幅の結果が生じることとなる。
【００１４】
逆量子化の場合、本発明によれば、テーブル１により、５ビットを有するファクタ成分ＱＳＦ及び２ビットを有するシフト移動成分ＱＳＳが指定され得、それにより、８Ｘ５＝１３ビットの語幅を以ての乗算を行ないさえすればよく、キャッシュメモリＣＭＥＭは同様に、当該の低減された語幅を有しさえすればよい。例えば、ＭＰＥＧ１標準では結果は、数１６により割らなければならず、ＭＰＥＧ２標準では数３２により割らなければらならないので、−このことはユニットＤＩＶにおける４〜５ビットの右方向シフト移動に相応する−シフト移動値は大した余分のコストなしで相互に打ち消し合って計算され、ただ合成的シフト移動を実施するだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置の１実施例のブロック接続図。
【符号の説明】
ＣＭＥＭ    乗算装置構成部分、キャッシュメモリ
ＤＩＶ      シフト移動装置
Ｅｉ        乗算結果
ＭＵＬＴ１  乗算装置構成部分
ＭＵＬＴ２  乗算装置構成部分
ＱＳ        乗数
ＱＳＣ      コード
ＱＳＦ      ファクタ成分
ＱＳＳ      シフト移動成分
ＣＭｉ      出力値
Ｄｉ        入力データ
ＱＭ        量子化マトリクス
Ｑｍｉ      量子化マトリクスＱＭの要素
【図１】
0003694458.tif 000005