[发明专利]一种基于随机计算的离散余弦变换实现方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于随机计算的离散余弦变换实现方法及系统，其中，该方法包括将图像变换单元(TU)与离散余弦变换(DCT)系数映射为预设范围内的小数，再将小数转化为随机序列；将所述随机序列转化为随机计算域序列，并利用随机计算乘法器与随机计算加法器进行计算；将计算结果转化为二进制补码形式，从而实现离散余弦变换。通过采用本发明公开的方法及系统，可以大大的减少硬件消耗的同时提高系统的工作时钟频率。

主权项

一种基于随机计算的离散余弦变换实现方法，其特征在于，该方法包括：将图像变换单元TU与离散余弦变换DCT系数映射为预设范围内的小数，再将小数转化为随机序列；具体为：将TU中的数据和DCT变换系数转化为[0,1]或[‑1,1]区间中的小数，再通过基于ROM的二进制权重随机序列生成器产生对应于TU和DCT变换系数的随机序列，并对所述随机序列进行不同位数的循环移位；将所述随机序列转化为随机计算域序列，并利用随机计算乘法器与随机计算加法器进行计算；将计算结果转化为二进制补码形式，从而实现离散余弦变换；其中，所述将TU中的数据和DCT变换系数转化为[0,1]或[‑1,1]区间中的小数，再通过基于ROM的二进制权重随机序列生成器产生对应于TU和DCT变换系数的随机序列，并对所述随机序列进行不同位数的循环移位，包括：整数到小数的映射：TU的数据包括预测后的残差数据R，若TU数据的位宽为B，残差数据R的变化范围为[‑2B+1,2B‑1]，则残差数据R的1/N为伸缩扩展后的数据，其中，N为扩展因子，N＝2B；对DCT变换系数矩阵T进行伸缩变换，表示为T*2/N；小数的处理：将整数到小数的映射获得的数据x进行双线双极性处理，包括将数据x分为数据部分xdata和符号部分xsign，表示为：xdata=|x|,xsign=0;(x≥0)xdata=|x|,xsign=1;(x<0);]]>小数到随机序列的映射，包括：权重二进制比特流的产生和随机序列的合成：其中，权重二进制比特流是由LFSR线性反馈移位寄存器及逻辑门组合产生，通过本级寄存器的输出与前面所有级输出取反后相与产生，相互之间1的位置交替出现，并且每一串权重比特流ωi中1的概率是2‑(B‑i)，(i＝0,1,2…B‑1)，i是权重比特流号；将数据部分xdata写成B位二进制小数的形式，则有xdata＝xB‑1xB‑2…x0，通过Xdata＝x0ω0+x1ω1+…+xB‑1ωB‑1，xdata表征为比特流Xdata的形式，式中的加法和乘法对应逻辑运算的或和与运算。