二维信号变换存内计算架构、电子设备及方法技术

本申请涉及信号技术领域，特别涉及一种二维信号变换存内计算架构、电子设备及方法，架构包括：数据输入模块；交叉阵列，执行输入向量与参数矩阵之间的矩阵向量乘法运算得到一维信号变换结果；行驱动模块，将列数据和交叉阵列的第一次一维信号变换结果转化为交叉阵列的输入向量；列驱动模块，用于输出交叉阵列计算结果；缓存模块，用于存储交叉阵列计算的所有第一次一维信号变换结果，对交叉阵列计算的所有第一次一维信号变换结果进行转置操作，以实现二维信号变换存内计算；数据输出模块，用于输出二维信号变换存内计算的结果。由此，解决了相关技术中无法执行完整的二维信号变换，且数据在核内外反复搬运导致计算效率降低，硬件开销较大等问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及信号处理，特别涉及一种二维信号变换存内计算架构、电子设备及方法。

技术介绍

1、二维信号变换是应用十分广泛的图像处理手段，包含二维离散傅里叶变换(2d-dft)、二维离散余弦变换(2d-dct)、二维离散小波变换(2d-dwt)等。二维信号变换算法的计算流程可大致分为三步：第一次一维信号变换，中间结果缓存、重组与转置，第二次信号变换。近年来，随着图像尺寸不断增大、视频帧率不断提升，传统的计算硬件在执行二维信号变换算法时，由于冯诺依曼架构瓶颈的存在，会带来严重的能耗和运算延迟。

2、一维信号变换算法可以在基于交叉阵列(包括但不限于阻变存储器rram、相变存储器pcm、磁性随机存储器mram)的计算核上高效实现，能效提升约2个数量级[1-3]。这是由于，一维信号变换算法可以等效为输入向量与变换矩阵之间的矩阵向量乘法运算，而交叉阵列计算核可以基于物理定律高效完成矩阵向量乘法运算。

3、但目前的交叉阵列计算核只能完成一维信号变换，而无法执行完整的二维信号变换，中间结果数据只能搬移到计算核外进行缓存与重组，并由数字处理单元(cpu、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二维信号变换存内计算架构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的二维信号变换存内计算架构，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的二维信号变换存内计算架构，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的二维信号变换存内计算架构，其特征在于，若所述数据输入模块执行多比特数据分批输入操作，则所述第一编码模块对所述第一数字信号向量执行移位累加操作；若所述第一次一维信号变换结果引入了反码或补码，则所述第一编码模块将所述第一数字信号向量执行重新编码为原码形式；在所述第一编码模块执行移位累加操作或重新编码之后，根据所述缓存模块的缓存顺序格式对所...

【技术特征摘要】

1.一种二维信号变换存内计算架构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的二维信号变换存内计算架构，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的二维信号变换存内计算架构，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的二维信号变换存内计算架构，其特征在于，若所述数据输入模块执行多比特数据分批输入操作，则所述第一编码模块对所述第一数字信号向量执行移位累加操作；若所述第一次一维信号变换结果引入了反码或补码，则所述第一编码模块将所述第一数字信号向量执行重新编码为原码形式；在所述第一编码模块执行移位累加操作或重新编码之后，根据所述缓存模块的缓存顺序格式对所述第一数字信号向量进行排序。

5.根据权利要求1所述的二维信号变...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建石，赵涵，何源，周衍泽，伍冬，高滨，吴华强，钱鹤，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：