[发明专利]用组合查询表产生正或余弦波形的系统、方法及程序产品

说明书

本发明涉及波形的产生，尤其是指正弦波形及对应的余弦波形的产生。

现在的视频处理器大都需要用到正弦及余弦波形。当一数字视频处理器中需要用到一正弦或余弦波形时，通常需要用到一正弦/余弦查找表来产生正弦及余弦波形。例如，一个用来将一合成视频信号解码成多个分量的视频解码器或一个用来将多个分量转换成一合成信号的视频编码器就是使用一彩色副载波的正弦波信号。通常是利用一正弦/余弦查找表来产生彩色副载波。

一正弦或余弦查询表波形产生器通过在某些特定时段地址循环而产生，其中这些特定时段地址被用来存取一数值表，该数值表中的这些数值对应于正弦波或余弦波在该波的一周期中对应每一地址的数值。一传统的正弦/余弦查询表的例子是用一个八比特地址输入及一个十比特输出值的查询表来表示。在此例子中，该查询表接收八比特地址作为输入，并且将该地址转换成十比特正弦或余弦波形数值。采用八比特地址，则地址的范围从0至255。正弦波形或余弦波形的一个周期被分割成256个部分，而且该波形的每一部分经过量化而得到对应于256个地址的每一个的分离数值。在此例子中，输入地址及输出数值的关系如下：

正弦输出数值＝sin(2π/256^*i)，适用于一正弦波形查询表，而且：

余弦输出数值＝cos(2π/256^*i)，

适用于一余弦波形查询表，在上述的等式中，i代表输入地址的数值(于本例子中是介于0至255)。

当正弦及余弦波被量化作10比特的信息时，上述等式会变成：

正弦输出＝INT[1024/2^*sin(2π/256^*i)]，

余弦输出＝INT[1024/2^*cos(2π/256^*i)]，

其中INT代表经过取整或舍余的量化后的整数值。这些量化后的值可以存在一查询表中，而且通过地址i予以存取。然后这些地址可被循环以便从查询表中取回这些量化的数值，并由此重新产生该正弦或余弦波形。而这些地址被循环的频率则决定该波形的频率。

与本发明相关的传统系统的更详细的数据可参考(1)C·P·Sandbank所著的“数字电视(Digital Television)”第139至141页，及(2)Keith Jack所著的“视频释义(Video Demystified)”第220至223页。

现在参考图1，一传统的正弦/余弦波形产生器利用查询表而使四分之一周期的正弦波形及余弦波形被量化而且被存储在两个查询表中。如图1所示，第一个四分之一周期的余弦波形被编码在余弦(COS)编码表14中，而第一个四分之一周期的正弦波形被编码在正弦(SIN)编码表15中。余弦波形输出完全由余弦表14所产生，而正弦波形输出完全由正弦表15所产生。这可以通过选择性地将四分之一波形相对于x轴及y轴旋转而产生一完整的正弦周期及一完整的余弦周期。这里选择性的旋转的完成是通过采用表地址解码器13将波形相对y轴旋转，第一符号检出器11确定这些余弦数值何时针对x轴旋转，及第二符号检出器12确定这些正弦数值何时针对x轴旋转。第一符号附加模块16接收余弦编码表14的输出，并且利用该输出作为余弦波形值或者将该输出相对x轴旋转而产生余弦波形值。同样，第二符号附加模块17接收正弦编码表15的输出，并且利用该输出作为正弦波形值或者将该输出针对x轴旋转而产生正弦波形值。

以此方式，只有第一个四分之一周期的正弦波形及余弦波形被用于传统的正弦/余弦波形产生器，而第二，第三，及第四个四分之一周期的正弦波形及余弦波形则由第一个四分之一周期的正弦波形及余弦波形所产生。

对于一正弦波形输出而言，为了得到一整个周期的正弦波形，第二个四分之一周期是将第一个四分之一周期相对于y轴取其对称值而产生，第三个四分之一周期是将第一个四分之一周期相对于x轴取其对称值而产生，而第四个四分之一周期是将第一个四分之一周期相对于y轴取其对称值然后再相对于x轴取其对称值而产生。

对于一余弦波形输出而言，为了得到一整个周期的余弦波形，第二个四分之一周期是将第一个四分之一周期相对于y轴取其对称值然后再相对于x轴取其对称值而产生，第三个四分之一周期是将第一个四分之一周期相对于x轴取其对称值而产生，而第四个四分之一周期是将第一个四分之一周期相对于y轴取其对称值而产生。