二維離散餘弦轉換之超大型積體電路設計與製作

Abstract

由於影像所蘊含的資料量極大，通常在將資料傳輸之前會經過資料壓縮的處理以減少 傳輸所需的頻寬，在眾多的資料壓縮技術中，二維離散餘弦轉換具有特性佳且可經由 快速演算法則來計算等優點，因此，現今影像處理大都利用二維離散餘弦轉換來進行 資料壓縮的工作。鑑於影像的應用愈來愈廣泛，且其所含的資料量大，是以設計一個 具有快速處理能力的二維離散餘弦轉換系統也就愈形重要。本論文的目的便是設計一 個高速二維離散餘弦轉換系統。 目前很多演算法則陸陸續續地被提出來，以期能夠快速地執行二維離散餘弦轉換運算 ，因為乘法運算需耗費不少時間，而且乘法器所佔的面積極大，所以這些演算法則均 側重於減少所需的乘法器個數，而往往忽略了復阿的繞線所帶來的問題。複雜的繞線 不僅使得晶片面積變大，同時也增加了設計上的困擾。 在本篇論文裡，我們提出一個新的演算法則，它不但具有繞線較為簡單的特性，同時 所需乘法器與加法器的個數亦較絕大多數的演算法則所需的為少。這兩個特點使得系 統較易於設計，而制作出來的面積亦不至於太大，而且滿足對快速處理能力的要求。 我們使用計算機輔助設計工具進行制作及驗證的工作，經過模擬的結果，制作出來系 統可以工作在八千八百萬赫玆下來處理八點乘以八點連續輸入的二維離散餘弦轉換。 這樣的運算速度比現有的二維離散餘弦轉換系統要高出甚多，且能符合高等電視系統 對速度的要求。