[发明专利]一种二维DCT图像处理器

摘要

本发明属于集成电路技术领域，具体的说涉及一种二维DCT图像处理器。本发明的图像处理器包括数据选择模块，状态控制模块，一维DCT模块，和移位寄存器阵列；数据选择模块的数据输入端接移位寄存器阵列的输出端，控制信号输入端接状态控制模块的输出端，其输出端接一维DCT模块的数据输入端；状态控制模块的输出端接移位寄存器阵列的控制信号输入端和数据选择模块的控制信号输入端；一维DCT模块的数据输入端接数据选择模块的输出端，控制信号输入端接外部控制信号，其输出端接移位寄存器阵列的数据输入端，并且也是整个图像处理器的数据输出端。本发明的有益效果为，可以根据不同场合的精度需求调节二维DCT图像处理器的工作模式，使其有更低的能耗。

主权项

1.一种二维DCT图像处理器，该图像处理器包括数据选择模块、状态控制模块、一维DCT模块和移位寄存器阵列；所述数据选择模块的数据输入端接外部输入数据和移位寄存器阵列的输出端，数据选择模块的控制信号输入端接状态控制模块的输出端；所述状态控制模块的控制信号输入端接外部控制信号，其输出端接移位寄存器阵列的控制信号输入端和数据选择模块的控制信号输入端；所述一维DCT模块的数据输入端接数据选择模块的输出端，一维DCT模块的控制信号输入端接外部控制信号，一维DCT模块的输出端接移位寄存器阵列的数据输入端，并且也是整个图像处理器的数据输出端；所述状态控制模块由一个有限状态机组成，所述有限状态机的状态由初始状态、行计算状态和列计算状态构成，有限状态机可根据外部控制信号和内部数据变化进行状态切换；有限状态机所输出的控制信号决定了一维DCT模块的输入数据来源以及移位寄存器阵列的移动方向；所述数据选择模块根据控制信号决定输入进一维DCT模块的数据，行计算状态时，控制信号选择外部输入数据进入一维DCT模块，列计算状态时，控制信号选择移位寄存器阵列输出端的数据进入一维DCT模块；所述一维DCT模块包含依次连接的加减法器、阈值判断模块、流水线寄存器、可变精度的固定位宽乘法器、加减法器；所述可变精度的固定位宽乘法器有两种计算模式，分别为高精度计算模式和低精度计算模式；外部输入数据在第一级加法和减法运算后输入进阈值判断模块，所述阈值判断模块根据当前工作模式决定阈值大小，输入的数据只有大于阈值才可以送入流水线寄存器，在下一个时钟输进固定位宽乘法器继续计算；固定位宽乘法器的结果再经过加法和减法操作后得到最终的计算结果；所述移位寄存器阵列由64个12位寄存器组成，每8个为一排，构成8乘8的矩阵阵列；根据当前工作模式打开需要用到的寄存器并进行移位操作，工作模式的精度越高，一维DCT模块计算出的DCT系数就越多，需要移位的寄存器就越多；所述工作模式共有四种，分别为模式4，模式3，模式2和模式1，精度和能耗从模式4到模式1逐渐降低；由工作模式决定固定位宽乘法器的计算模式，精度相对较高的模式4和模式3采用高精度计算模式，精度相对较低的模式2和模式1采用低精度计算模式；行计算状态时，移位寄存器阵列逐行存储一维DCT模块输出的中间计算结果，信号控制移位寄存器阵列中的数据向下移动直到所有的中间结果都存储进移位寄存器阵列；列计算状态时，移位寄存器阵列将转置后的中间计算结果逐列输出到一维DCT模块，信号控制移位寄存器阵列中的数据向左移动直到所有的中间结果都移出了移位寄存器阵列。