I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo rm a t ics a nd   Co m m un ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,  D e c em b er   20 2 6 ,   p p .   1 6 2 4 ~ 1 6 3 4   I SS N:  2252 - 8 7 7 6 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /iji ct . v 1 5 i 4 . pp 1 6 2 4 - 1 6 3 4           1624       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ict. ia esco r e. co m   Appro x ima t e co mputing  cir cuits  f o r  error - tolera n t   a pplica tions   with  lo w  energy  c o nsum ption       Anus ha   G o ra ntla ,   Va m s idh a r   Ana g a ni ,  Venk a t a   Sridh a r  G um m a did a la ,   Ra m s h B a bu   G edda m   D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   R a g h u   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,  V i sa k h a p a t n a m,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   2 8 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u l 2 5 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   2 8 ,   2 0 2 6       En e rg y   e fficie n c y   is  a   c r u c ial  fa c to r  i n   v e ry   lar g e - sc a le  in teg ra te d   (VLS I)   c ircu it   d e sig n ,   a n d   t ra d it i o n a l  m e th o d s  o ffe r  li m it e d   s o lu ti o n s  to   p o we r - in ten siv e   c ircu it s.   Re c e n tl y ,   a p p r o x ima te  c o m p u ti n g   tec h n i q u e s  h a v e   e m e rg e d ,   e n h a n c in g   k e y   d e sig n   p a ra m e ter s  li k e   p o we r  c o n su m p ti o n ,   p ro p a g a ti o n   d e lay ,   a n d   a re a ,   a lb e it   with   a  c o m p r o m ise   in   a c c u ra c y .   Th e se   tec h n iq u e s  a re   e sp e c ially   su it a b l e   fo r  h i g h - p e rfo rm a n c e   c o m p u t in g ,   a s  th e y   o ffe r  re d u c e d   e n e rg y   c o n su m p t io n   wh il e   c o m p ro m isin g   s o m e   a c c u ra c y ,   m a k in g   th e m   i d e a l   f o r  u se   in   a rit h m e ti c   c ircu it s.   Th is   p a p e r  i n tro d u c e s   e n h a n c e d   v e rsio n s  o f  a p p ro x ima te  a d d e r s  (Ax As )  a n d   su b trac to rs   (Ax S Cs)   fo r  fu n d a m e n tal  o p e ra ti o n s.  B u il d i n g   u p o n   t h e se   d e sig n s,  a p p r o x ima te   m u lt ip li e rs   u si n g   th e   Wallac e   tr e e   m u lt ip li e r   (Ax W TM )  a n d   a p p ro x ima te  d iv i d e rs  (Ax Ds )  h a v e   b e e n   d e v e lo p e d ,   a n d   th e ir   p e rfo rm a n c e s  h a v e   b e e n   c o m p a re d   re g a rd in g   p o we r   c o n s u m e d ,   sp a ti a l   re q u irem e n ts,  d e lay   ti m e ,   a n d   e rro r  fre q u e n c y .   M a n y   d i g it a l  i m a g e   a n d   v id e o   p r o c e ss in g   a p p li c a ti o n s,   a lo n g   wi th   o th e r  m u lt ime d ia  to o l s ,   c a n   fu n c ti o n   e ffe c ti v e ly   e v e n   with   slig h t   in a c c u ra c ies   in   t h e ir  o u t p u t   re su lt s.  Th e   e x isti n g   a n d   p ro p o se d   d e s ig n s  we re   a p p li e d   to   ima g e   sq u a rin g ,   ima g e   m u lt i p li c a ti o n ,   ima g e   su b tra c ti o n ,   a n d   ima g e   d i v isio n   a p p li c a ti o n s,   a n d   p e a k   si g n a l - to - n o ise   ra ti o   ( P S NR)  wa s  o b tai n e d .   It  is  fo u n d   th a t  t h e   su g g e ste d   a p p r o x ima te  d e sig n s  a c h iev e d   a   b e tt e r  P S NR fo r  a ll   ima g e   a p p li c a ti o n s,  a n d   t h e   re su lt s we re   su p e rio r  to   th o se   o f  th e ir   c o u n terp a rts.     K ey w o r d s :   Ap p r o x im ate  c o m p u tin g   Ar ith m etic  cir cu its   E n er g y   ef f icien cy   I m ag e  p r o c ess in g   ap p licatio n s   PS NR   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Vam s id h ar   An ag an i   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g ,   R ag h u   E n g i n ee r in g   C o lleg e   Vis ak h ap atn am ,   I n d ia   E m ail: v am s ian ag an i@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Ar ith m etic   cir cu its ,   s u ch   as  ad d er s   an d   m u ltip lier s ,   ar e  c r u cial  co m p o n en ts   in   m an y   p r o ce s s in g   cir cu its ,   s u ch   as  d ig ital  s ig n al  p r o ce s s o r s   ( DSPs )   [ 1 ] .   I n   co n tr ast  to   ad d er s ,   m u ltip lier s   d em an d   m o r e   h ar d war e  r eso u r ce s   a n d   tak e   lo n g e r   to   f u n ctio n .   I n   d ig i tal  p r o ce s s in g   d esig n ,   m u ltip lier s   s ig n if ican tly   in f lu en ce   t h e  o v er all  p er f o r m an ce   o f   th e   s y s tem   an d   ar e   e m p lo y ed   to   ex ec u te   alg o r ith m s   s u ch   as  f ilter in g ,   co n v o l u tio n ,   an d   ar ith m etic  l o g ic  o p e r atio n s .   Ad d itio n   a n d   m u ltip licatio n   ar e  th e   m o s t  co m m o n ly   u s ed   o p er atio n s   in   v er y   lar g e - s ca le  in teg r atio n   ( VL SI)   s y s tem s   [ 2 ] .   B ec au s e  d ig ital  cir c u itr y   is   a  f u n d am e n tal  co m p o n en t  o f   co m p u ter   a r ch itectu r es,  th e  u s e  o f   a p p r o x i m ate  co m p u tin g   e n ab les  th e   r ed u ctio n   o f   lo g ic   co m p lex ity   an d   th e  cr ea tio n   o f   lo w - co s t  cir cu it  d esig n s   [ 3 ] .   A p p r o x im ate  co m p u tin g   t ec h n iq u es  en h a n ce   im p o r tan t  d esig n   p ar a m eter s ,   s u ch   as  p o wer   co n s u m p tio n ,   p r o p a g atio n   d ela y ,   an d   ar ea ,   with   a  tr ad e - o f f   in   ac cu r ac y .   T h ese  tech n iq u es  a r e  esp ec ially   s u itab le  f o r   h ig h - p er f o r m an ce   c o m p u tin g ,   m a k in g   th em   id ea l  f o r   ar ith m etic  cir cu its .   R esear ch er s   h av e  p r o p o s ed   v a r io u s   ap p r o x im ate  ad d er s   ( Ax As )   an d   s u b tr ac to r s ,   wh ich   ar e   o f ten   cu m b e r s o m e  an d   r eq u i r e  ad d itio n al  s p ac e  f o r   im p le m en tatio n   [ 4 ] – [ 7 ] .   T h ese  a p p r o x im ate  cir cu its   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       A p p r o xima te  co mp u ti n g   circu i ts   fo r   err o r - to le r a n t a p p lica tio n s   w ith   lo w   …  ( A n u s h a   Go r a n tla )   1625   em p lo y   f ewe r   g ates  i n   th eir   a r ch itectu r es.  T h is   s tu d y   f o cu s es  o n   d e v elo p in g   d esig n s   th at   o cc u p y   less   s p ac e  th an   cu r r en t  an d   p r ec is e  m o d els.  T o   m ain tain   ac cu r ac y ,   a p p r o x im ate  c o m p u tin g   tech n iq u es  h av e  n o t  b ee n   im p lem en ted   f o r   th e  m o s t sig n if ican t b its   ( MSB s )   [ 8 ] .    T h is   s tu d y   in tr o d u ce s   en h an ce d   v er s io n s   o f   Ax As  an d   ap p r o x im ate  s u b tr ac to r s   ( Ax SC s )   f o r   f u n d am e n tal  o p er atio n s .   B ased   o n   th ese  en h a n ce d   v er s io n s   o f   Ax As  an d   Ax SC s ,   ap p r o x im ate  m u ltip lier s   u s in g   th e  walla ce   tr ee   m u ltip lier   ( Ax W T M)   an d   ap p r o x im ate  d iv id er s   ( Ax Ds)  wer e  d ev elo p ed ,   a n d   th eir   p er f o r m an ce s   wer e  co m p ar ed   with   th o s e  o f   ex is tin g   ap p r o x im ate  cir cu its   in   ter m s   o f   p o wer   co n s u m p tio n ,   ar ea   o cc u p ied ,   d elay   tim e,   an d   er r o r   co u n t.  T h e  p r o p o s ed   d esig n s   wer e   ap p lied   to   im ag e  p r o ce s s in g   ap p licatio n s ,   s u ch   as  s q u ar in g ,   m u ltip licatio n ,   s u b tr ac tio n ,   a n d   d i v is io n   o f   im ag es.  T h e  p ea k   s ig n al - to - n o is e   r atio   ( PS NR )   was  o b tain ed   f o r   all  th e   ca s es  o f   ex is tin g   an d   p r o p o s ed   ap p r o x im ate  ci r cu its ,   an d   it  was  o b s er v ed   th at  t h e  p r o p o s ed   d e s ig n s   p er f o r m   a  b etter   PS NR   f o r   all  im ag e  ap p licatio n s .   T h e   r em ain d er   o f   th is   p a p er   is   o r g an ized   as  f o llo ws:   Sectio n   2   d is cu s s es  ex is tin g   Ax As   an d   Su b tr ac to r s .   Sectio n   3   ex p lai n s   th e  co n s tr u ctio n   o f   th e  p r o p o s ed   Ax As   an d   Su b tr ac t o r s ,   wh ich   h e lp s   in   d esig n in g   th e  Ap p r o x im ate  Mu ltip lier s   an d   d iv id er s .   Sectio n   4   p r esen ts   th e  ex p er i m en tal  r esu lts   an d   d em o n s tr ates  th e  im p lem en t atio n   o f   th e  a f o r em e n tio n e d   ap p r o x im ate   cir cu its   in   im ag e  p r o ce s s in g .     Fin ally ,   s ec tio n   5   p r o v id es th e   co n clu s io n s .       2.   E XI ST I NG   DE SI G NS   T h e  f u n d am en tal  c o m p o n en t  o f   d ig ital  cir c u it  d esig n   is   a  f u ll  ad d er .   Ap p r o x im ate  f u ll  a d d er s   h av e   em er g ed   as  a   n ew  m eth o d o lo g y   f o r   ac h iev i n g   ap p r o x im ate  co m p u tin g   d esig n s   th at   ar e  lo w   in   p o wer   co n s u m p tio n   with   an   in cr ea s e  in   s p ee d   [ 9 ] – [ 1 1 ] .   C u r r en t   Ax As   in co r p o r ate  e r r o r s ,   r e s u ltin g   in   r e d u ce d   en er g y   c o n s u m p tio n   an d   m in i m al  ef f ec ts   o n   o u t p u t  q u ality .   T h ese  ad d er s   en h a n ce   p er f o r m an ce   at  th e  co s t  o f   ac cu r ac y .   T wo   ap p r o ac h es  h a v e  b ee n   u s ed   in   ex is tin g   Ax A  d esig n s   [ 3 ] .   T o   f u r th er   im p r o v e  p er f o r m an ce ,   it  is   n ec ess ar y   to   d ev el o p   v ar io u s   n ew  Ax As .   Similar ly ,   ex is tin g   Ax SC   d esig n s   em p lo y   tw o   ap p r o ac h es  [ 1 2 ] .  Ad d itio n al  n ew  Ax SC s   m u s t  b e   d ev elo p ed   to   f u r th er   im p r o v e  p er f o r m an ce .   T h e  p r o p o s e d   Ax As  an d   Ax SC s   ca n   b e  u s ed   t o   d esig n   a p p r o x i m ate  Ax W T Ms a n d   Ax Ds.     2 . 1 .     Appro x i m a t e  a dd er s   ( Ax As)   C u r r en t  Ax A  d esig n s   em p lo y   two   s tr ateg ies:   ( 1 )   ap p r o x im at in g   o n ly   th e   s u m   a n d   ( 2 )   ap p r o x im atin g   b o th   th e  s u m   an d   C out .   T h e  co r r esp o n d in g   lo g ical  ex p r ess io n s   f o r   th ese  ap p r o ac h es  ca n   b e  f o u n d   in   [ 1 3 ] .    T h is   s tu d y   ex am in ed   s ev er a l  ex is tin g   Ax As   th at  o f f er   im p r o v e d   d esig n   m etr ics  wh ile  m ain tain in g   a   r ea s o n ab le  ac cu r ac y .   T a b le  1   l is ts   th e  s u m   an d   C out   v alu es  o f   th e  ad d e r s .   Am o n g   th e  e x is tin g   d esig n s ,   Ax A 5 ,   Ax A6 ,   an d   Ax A1   [ 3 ]   u s ed   th e  s ec o n d   ap p r o ac h ,   r esu lt i n g   in   s ix ,   f iv e ,   an d   th r ee   e r r o r s ,   r esp ec tiv el y .     T h ese  er r o r s   s tem m ed   f r o m   t h e  v ar io u s   in p u t  co m b in atio n s .   Ap p r o x im atin g   th e  C out   o u t p u t  in tr o d u ce s   ca r r y   er r o r s   th at   p r o p a g ate  th r o u g h   m u ltip le  s tag es,  th er e b y   am p li f y in g   th e   o v er all - d esig n   e r r o r .   B y   ap p r o x im atin g   b o th   th e   s u m   an d   C out   o u tp u ts ,   th ese  d esig n s   ac h iev e  en h an ce d   p o wer   ef f icie n cy   a n d   s p ee d ,   alb eit  with   in cr ea s ed   er r o r s .   B y   co n t r ast,  Ax A1 0   [ 3 ]   e m p lo y s   th e  f ir s t a p p r o ac h   ( ap p r o x im atin g   o n l y   th e  s u m ) ,   p r o d u cin g   th r ee   er r o r s   an d   d eliv er in g   m o d er ate  d esig n   m etr ics with   ac c ep tab le  er r o r   r ates   ( ER ) .       T ab le  1 .   T r u th   tab le  f o r   e x is tin g   Ax As [ 3 ]   I n p u t s     Ex F A     A x A 5     A x A 6     A x A 1     A x A 1 0   A   B   C in     Sum   C out     Sum   C out     Sum   C out     Sum   C out     Sum   C out   0   0   0     0   0     0   0     1×   0     0   0     1×   0   0   0   1     1   0     0×   0     1   0     1   0     1   0   0   1   0     1   0     1   0     1   0     0×   1×     1   0   0   1   1     0   1     1×   0×     1×   0×     0   1     1×   1   1   0   0     1   0     0×   1×     0×   1×     0×   0     0×   0   1   0   1     0   1     0   1     0   1     0   1     0   1   1   1   0     0   1     1×   1     0   1     0   1     0   1   1   1   1     1   1     1   1     1   1     1   1     1   1   No te:  ×  d en o tes an   e r r o r   in   th e   b it  p o s itio n       2 . 2 .     Appro x i m a t e  s ub t ra ct o rs ( Ax SCs )   C u r r en t  Ax SC   d esig n s   f o cu s   o n ly   o n   ap p r o x im atin g   th e  d if f er en ce   ( D) .   T a b le  2   illu s tr ates  a   co m p ar is o n   o f   th e   o u t p u t  b o r r o w  ( B out )   a n d   th e  d if f er e n ce s   ( D)   b etwe en   th e   ex ac t   s u b t r ac to r   ( E x SC )   an d   Ax SC s .   I n   all  ex is tin g   s u b tr ac to r   d esig n s ,   th e  er r o r s   ar e  lim ited   to   th e  d if f e r en ce   ( D)   b it.  T h e  co r r esp o n d in g   lo g ic  eq u atio n s   ca n   b e  f o u n d   i n   [ 1 2 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,  D e c em b er   20 2 6 :   1 6 2 4 - 1 6 3 4   1626   T ab le  2 .   T r u th   tab le  f o r   e x is tin g   Ax SC s   [ 1 2 ]   I n p u t s     Ex S C     A x S C 4     A x S C 5     A x S C 6     A x S C 7   X   Y   B in     D   B out     D   B out     D   B out     D   B out     D   B out   0   0   0     0   0     0   0     0   0     0   0     0   0   0   0   1     1   1     1   1     1   1     1   1     1   1   0   1   0     1   1     1   1     1   1     1   1     0×   1   0   1   1     0   1     1×   1     0   1     0   1     0   1   1   0   0     1   0     1   0     1   0     0×   0     1   0   1   0   1     0   0     0   0     1   0     0   0     0   0   1   1   0     0   0     0   0     0   0     0   0     0   0   1   1   1     1   1     1   1     1   1     1   1     1   1   N o t e :   ×   d e n o t e s   a n   e r r o r   i n   t h e   b i t   p o s i t i o n       3.   P RO P O SE D  DE SI G N S   3 . 1 .     P r o po s ed  Ax As   Fo r   ad d itio n   o p er atio n s ,   th e  p r ec is io n   o f   C out   s u r p ass ed   th at  o f   Su m .   B o th   th e  s u g g ested   an d   ex is tin g   Ax As  em p lo y   two   d is tin ct  ap p r o ac h es.  T ab le  3   p r esen ts   th e  s u m   an d   C out   v alu es  f o r   t h e   p r o p o s ed   a d d er s .     T h e  p r o p o s ed   Ax As  ex h ib its   er r o r   b its   in   b o th   th e  s u m   an d   C out ,   wh er ea s   Ax A1 0   d is p lay s   er r o r   b it s  ex clu s iv ely   in   th e  s u m .   P r o p o s ed   A xA 1 :   T h e   d esig n   o f   th e   Pro p o s ed   Ax A1   em p lo y s   ap p r o x im atio n s   f o r   b o t h   th e  s u m   an d   C out   m eth o d s .   T h is   ap p r o ac h   r esu lted   in   th r ee   an d   two   er r o r s   in   th e  s u m   an d   C out ,   r esp ec tiv ely   ( T ab le  3 ) .     K - m ap   s im p lific atio n   was u s ed   to   d er i v e  lo g ic  e x p r ess io n s   ( 1 )   an d   ( 2 )   f o r   th e  p r o p o s ed   Ax A1 .     Sum = ′ ( ′ +  ′ )   +   ′ ′  ′   ( 1 )     C o ut =   ( 2 )     P r o p o s ed   A xA 2 :  I n   th e  Pro p o s ed   Ax A2   d esig n ,   an   ap p r o x i m atio n   is   u tili ze d   f o r   th e  s u m   ap p r o ac h ,   r esu ltin g   in   f o u r   e r r o r s   f o r   t h e  s u m ,   wh ile  leav in g   C out   u n a f f ec ted .   T h e  p r o p o s ed   Ax A2   lo g ical  ex p r ess io n s   ar e  d ef in e d   as  ( 3 ) ,   ( 4 ) :       Sum =   ( 3 )     C o ut =    +      +      ( 4 )       T ab le  3 .   T r u th   tab le  f o r   p r o p o s ed   Ax As   I n p u t s     Ex F A     A x A 1     A x A 2   A   B   C in     Sum   C out     Sum   C out     Sum   C out   0   0   0     0   0     1×   0     0   0   0   0   1     1   0     1   0     0×   0   0   1   0     1   0     1   0     1   0   0   1   1     0   1     0   0×     1×   1   1   0   0     1   0     0×   1×     0×   0   1   0   1     0   1     0   1     0   1   1   1   0     0   1     0   1     1×   1   1   1   1     1   1     0×   1     1   1   N o t e :   ×   d e n o t e s   a n   e r r o r   i n   t h e   b i t   p o s i t i o n       3 . 2 .     P r o po s ed  Ax SCs   T h e  p r o p o s ed   A x SC s   o f f er   th e   p o ten tial  f o r   ad d itio n al  lo g ic   o p tim izatio n   an d   en h an ce d   p e r f o r m a n ce   [ 1 4 ] .   T ab le  4   d is p lay s   th e  tr u t h   tab le  f o r   th e  s u g g ested   d esig n s   o f   Ax SC s .   P r o p o s ed   A xS C 8 :   T h e   APSC 8   d esig n   in c o r p o r ates  an   ap p r o x im atio n   o n ly   in   th e  d if f er en ce   ( D) ,   r esu ltin g   in   a  s in g le  er r o r .   T h e   APSC 8 ' s   lo g ical  ex p r ess io n s   ar e  d ef in e d   as  ( 5 ) ,  ( 6 ) :     D = ′  + ′  ′ +     ( 5 )     B o ut = ( ⊕ ) ′  + ′   ( 6 )     P r o p o s ed   A xS C 9 :   T h e  A x SC 9   d esig n   u s es  ap p r o x im atio n   m eth o d s   f o r   b o th   t h e  D   an d   B out   ap p r o ac h es,  r esu ltin g   in   two   an d   o n e  er r o r s   in   D  an d   B out,   r esp ec tiv ely .   T h e   lo g ical  e x p r ess io n s   f o r   APSC 9     ar e  as  ( 7 ) ,   ( 8 ) :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       A p p r o xima te  co mp u ti n g   circu i ts   fo r   err o r - to le r a n t a p p lica tio n s   w ith   lo w   …  ( A n u s h a   Go r a n tla )   1627   D =  + ′ +  ′   ( 7 )     B o ut = ′ +    ( 8 )     P r o p o s ed   A xS C 1 0 :   T h e  Ax SC 1 0   d esig n   in co r p o r ates  a p p r o x im atio n s   in   b o th   th e  D  an d   B out   ap p r o ac h es,  r esu ltin g   in   f o u r   er r o r s .   As  o u tlin ed   in   T ab le   4 ,   two   o f   th ese  er r o r s   wer e  ass o ciate d   with   D,   wh er ea s   th e  o th er   two   wer e  s p ec if ic  to   B out .   T h e  lo g ic  ( 9 )   an d   ( 1 0 )   o f   Ax SC 1 0   ar e  s h o wn ,      D =  + ′ +  ′   ( 9 )     B o ut = ′   ( 1 0 )       T ab le  4 .   T r u th   tab le  f o r   p r o p o s ed   Ax SC s   I n p u t s     Ex S C     A x S C 8     A x S C 9     A x S C 1 0   X   Y   B in     D   B out     D   B out     D   B out     D   B out   0   0   0     0   0     0   0     0   1×     0   1×   0   0   1     1   1     0×   1     1   1     1   1   0   1   0     1   1     1   1     1   1     1   1   0   1   1     0   1     0   1     1×   1     1×   1   1   0   0     1   0     1   0     1   0     1   0   1   0   1     0   0     0   0     1×   0     1×   0   1   1   0     0   0     0   0     0   0     0   0   1   1   1     1   1     1   1     1   1     1   0×   No te:  ×  d en o tes an   e r r o r   in   th e   b it p o s itio n       3 . 3 .     Appro x i m a t e  wa lla ce   t r ee   m ultiplier  ( Ax WT M )   u s in g   pro po s ed  Ax As    T h e  d esig n   o f   en e r g y - ef f icien t  d ig ital  s y s tem s   r eq u ir es  r ap id   m u ltip licatio n .   Ho wev er ,   m u ltip lier s   co n s u m e  s u b s tan tial  h ar d war e   r eso u r ce s   an d   p r o ce s s in g   tim e  [ 1 5 ] .   T h e   co m p le x ity   o f   d e s ig n in g   m u ltip lier s   in cr ea s es  with   th e  r eq u ir e m en t  f o r   m u ltip le   ad d e r s ,   r esu ltin g   in   ir r eg u la r   s tr u ct u r es,  in c r e ased   p o wer   u s ag e,   an d   d esig n   ch allen g es.  T h e  c u r r en t  r esear ch   aim s   to   r ep lac e  ex ac t  m u ltip lier s   with   a p p r o x im ate  alter n ativ es   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   T h is   s ec tio n   in tr o d u ce s   v ar io u s   Ax W T Ms  b ased   o n   th e  p r o p o s ed   A x As.  Desig n s   u tili zin g   th e   p r o p o s ed   Ax A1   an d   Ax A2   wer e  d e s ig n ated   Ax W T M1   an d   Ax W T M2 ,   r esp ec tiv ely   [ 1 8 ] .   I n   Fig u r e  1 ,     least  s ig n if ican t  b it s   ( L SB s )   ar e  d en o ted   as  F 00 - F 02 ,   F 06 - F 08 ,   F 10 - F 12 ,   F 16 - F 18 ,   F 20 - F 22 ,   F 30 - F 33 ,   wh ile  MSB s   ar e  lab eled   F 03 - F 05 ,   F 09 - F 11 ,   F 13 - F 15 ,   F 19 - F 21 ,   F 23 - F 25 ,   F 34 - F 36 .   T o   ac h iev e  s u p er io r   p er f o r m an ce   co m p ar e d   with   co n v en tio n al  8 ×8   W T M,   th e  p r o p o s ed   Ax As  wer e  a p p lied   to   L SB s ,   an d   ex ac t  f u ll  ad d e r s   ( E x FAs )   wer e  u s ed   f o r   MSB s   [ 1 9 ] .             Fig u r e  1 .   8 ×8   Ap p r o x im ate  w allac e  tr ee   m u ltip ler   ( Ax W T M )   u s in g   p r o p o s ed   Ax As   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,  D e c em b er   20 2 6 :   1 6 2 4 - 1 6 3 4   1628   3 . 4 .     Appro x i m a t e  d iv ider  ( A x D)   us ing   pro po s ed  Ax SC s   As  th e  co n s tr u ctio n   o f   m u ltip lier s   u s es  ad d er s ,   in   a  s im ilar   m an n er ,   t h e  im p lem en tatio n   o f   d iv id er s   r eq u ir es  th e  s u b tr ac to r s .   T h e  r esto r in g   Ax D  u tili ze s   a  co n tr o lled   s u b tr ac to r   ( C S)  b lo ck ,   a s   d escr ib ed   in   [ 2 0 ] .  Var io u s   Ax Ds  h av e   b ee n   d e s ig n ed   b y   in c o r p o r atin g   ex is tin g   an d   p r o p o s ed   Ax SC s   in to   th e   C S  b lo ck .     Fig u r e  2   illu s tr ates  an   8 ×8   Ax D  co n s tr u cted   u s in g   E x is tin g   an d   Ax SC s   [ 2 1 ] .   T h e  8 - b it  in p u t  X  [ 7 :0 ]   is   d iv id ed   b y   a n o th er   8 - b it  in p u t  Y  [ 7 :0 ] ,   p r o d u ci n g   a  6 - b it  q u o tien t  Q  [ 5 :0 ]   an d   a  4 - b it  r em ain d er   R   [ 3 :0 ] .   Similar   to   th e  Ax W T M  ap p r o ac h ,   th e   p r o p o s ed   Ax SC s   wer e  ap p lied   to   L SB s ,   an d   E x SC s   wer e  u s ed   f o r   MSB s   to   ac h iev e  s u p er i o r   p er f o r m an ce   c o m p ar ed   with   th e  co n v en tio n al  8 ×8   Ar r ay   Div i d er .   T h e  r em ain d er     R   is   o b tain ed   f r o m   Ax SC   at  t h e  L SB   lev el,   wh e r ea s   th e  q u o tien t  Q  is   d e d u ce d   f r o m   E x SC s   at  th e  MSB   lev el  with   th e  h elp   o f   an   OR   g ate  [ 2 2 ] .           Fig u r e  2 .   Ax D  u s in g   p r o p o s ed   Ax SC s       4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h e   p r o p o s e d   A x As ,   A x SC s ,   A x W T Ms ,   a n d   A X Ds   d e ta i l e d   i n   t h e   p r e v i o u s   s e c t i o n   w e r e   s i m u l at e d ,   a n d   t h e   r e s u lt s   a r e   a n al y z e d   i n   t h i s   s e ct i o n .   E a c h   d es i g n   wa s   d e v e l o p e d   i n   V e r i l o g   a n d   s y n t h es i z e d   w i t h   t h e   h e lp   o f   a   s y n o p s i s   d es i g n   c o m p i l e r ,   u t i l i z i n g   4 5   n m   t e c h n o l o g y .   T h e   p o w e r   c o n s u m p t i o n   i n   n a n o w a t t s   ( n W ) ,   t i m e  d e l a y   i n   p i c o s e c o n d s   ( p s ) ,   a r ea   ( s p a ti a l )   r e q u i r e m e n t s   i n   s q u a r e   m i c r o m e t e r s   ( µ m 2 ) ,   a n d   s e v e r a l   e r r o r s   o f   t h e  p r o p o s e d   d e s i g n s   w e r e  m e as u r e d   a n d   c o m p a r e d   wi t h   t h o s e   o f   e x i s t i n g   a p p r o x i m a t e  d e s i g n s .   S u b s e q u e n t l y ,   b o th   t h e   e x is t i n g   a n d   p r o p o s e d   d esi g n s   we r e   u ti l i ze d   i n   v a r i o u s   i m a g e - p r o c e s s i n g   t ec h n i q u e s ,   i n c l u d i n g   s q u a r i n g ,   m u l t i p l i ca t i o n ,   s u b t r a c t i o n ,   a n d   d i v i s i o n   o f   i m a g es .   T h e s e   i m ag i n g   m e t h o d s   w e r e   e v a l u at e d   u s i n g   t h e   PS NR .       4 . 1 .     Appro x i m a t e  a dd er s   ( Ax As)   T ab le  5   p r esen ts   th e  co m p ar a tiv e  an aly s is   o f   p o wer   co n s u m p tio n ,   p r o p g atio n   d ela y ,   ar e a  o cc u p ied ,   alo n g   with   er r o r   c o u n t   am o n g   th e   E x FAs ,   ex is tin g   A x As,  an d   p r o p o s ed   Ax As  f o r   4 5   n m   tech n o l o g y .     T h e  cu r r en t  Ax As   Ax A5 ,   A x A6 ,   Ax A1 ,   a n d   Ax A 1 0   ex h ib i ted   s ix ,   f iv e,   t h r ee ,   a n d   th r ee   er r o r s ,   r esp ec tiv ely .   I n   co n t r ast,  th e  n ewly   p r o p o s ed   Ax A1   d is p lay ed   t h r ee   s u m   er r o r s   an d   two   C out   er r o r s ,   wh er ea s   Ax A2   ex h ib ited   f o u r   er r o r s   ex clu s iv ely   in   th e  s u m .   E x FA  co n s u m ed   th e  h i g h est  p o wer   at  5 9 5 N w,   wh er ea s   Ax A5 ,   Ax A6 ,   A x A1 ,   an d   Ax A1 0   u s ed   3 8 n W ,   7 8 n W ,   3 1 5 n W ,   an d   1 1 8 n W ,   r esp ec tiv ely .   T h e  p r o p o s ed   Ax A1   an d   Ax A2   co n s u m e d   4 5 n W   an d   3 0 n W ,   r esp ec tiv ely .       T ab le  5 .   C o m p a r itiv e  an aly s is   o f   Ax As   A x A s   P o w e r   ( n W )   D e l a y   ( p s)   A r e a   ( µ m 2 )   N u mb e r   o f   e r r o r s   Ex F A   5 9 5   74   13   0   Ex i s t i n g   A x A s [3 ]   A x A 5   38   16   7   6   A x A 6   78   23   5   5   A x A 1   3 1 5   56   13   3   A x A 1 0   1 1 8   32   10   3   P r o p o se d   A x A s   A x A 1   45   23   6   5   A x A 2   30   16   5   4       Am o n g   all  th e   Ax As ,   b o th   e x is tin g   an d   p r o p o s ed ,   Ax A2   d em o n s tr ated   s u p er io r   p er f o r m an ce   in   ter m s   o f   p o wer   co n s u m p tio n .   Ad d itio n ally ,   Ax A2   s u r p ass ed   all  ex is tin g   Ax As  in   ter m s   o f   d elay   tim e,   with   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       A p p r o xima te  co mp u ti n g   circu i ts   fo r   err o r - to le r a n t a p p lica tio n s   w ith   lo w   …  ( A n u s h a   Go r a n tla )   1629   m in im u m   v alu e  o f   1 6 p s .   R eg ar d in g   s p atial  r eq u i r em en ts ,   b o th   t h e  ex is tin g   A x A6   an d   p r o p o s ed   A x A2   o cc u p ied   5 µm 2 .   C o n s id er in g   a ll th e  ev alu ated   m etr ics,  th e  p r o p o s ed   Ax A2   o u tp e r f o r m ed   al l e x is tin g   Ax As.     4 . 2 .     Appro x i m a t e  s ub t ra ct o rs ( Ax SCs )   T ab le   6   illu s tr ates  th e  p er f o r m an ce   m etr ics o f   t h e  E x SC   an d   th e  ex is tin g   an d   n ewly   p r o p o s ed   Ax SC s   u s in g   4 5   n m   tec h n o lo g y .   T h ese  m etr ics  in clu d e   p o we r   u s ag e,   tim e  d ela y ,   a r ea   r eq u ir em en ts ,   an d   er r o r   f r eq u e n cy .   E x SC ,   Ax SC 4 ,   Ax SC 5 ,   Ax SC 6 ,   an d   Ax SC 7   ea ch   h ad   a  s in g le  er r o r ,   wh er ea s   th e  n ewly   in tr o d u ce d   Ax SC 8 ,   Ax SC 9 ,   an d   Ax SC 1 0   s h o wed   o n e,   th r e e,   an d   f o u r   er r o r s ,   r esp ec tiv ely .   Am o n g   th e  n ew  d esig n s ,   Ax SC 1 0   co n s u m ed   t h e  least  p o wer   at  h id in g   2 1 5 n W ,   wh er ea s   Ax SC 8   an d   Ax S C 9   u s ed   4 2 9 n W   an d   3 9 5 n W ,   r esp ec tiv el y .   Ax SC 1 0   als o   d em o n s tr ated   th e  q u ick e s t  r esp o n s e  tim e  o f   4 9 p s ,   co m p ar ed   with   7 8 p s   f o r   Ax SC 9   an d   1 1 0 p s   f o r   Ax SC 8 .   T h e  p o wer   co n s u m p tio n   o f   Ax SC 1 0   was  5 1 %  lo wer   th an   th at  o f   Ax SC 4 ,   p r im ar ily   b ec au s e  f ewe r   lo g ic   co m p o n en ts   wer e   u s ed .   Fu r th er m o r e,   Ax SC 1 0   ac h iev ed   a   4 9 %  d e cr ea s e  in   th e   d elay   co m p ar e d   with   Ax SC 6 .   Am o n g   th e  th r ee   n ew  Ax SC s   p r esen ted ,   Ax SC 1 0   d is t in g u is h ed   its elf   b y   s ig n if ican tly   r ed u ci n g   p o wer   c o n s u m p tio n ,   r esp o n s e  tim e,   an d   s p atial  r eq u ir em e n ts .       T ab le  6 .   C o m p a r itiv e  an aly s is   o f   Ax SC s   A x S C s   P o w e r   ( n W )   D e l a y   ( p s)   A r e a   ( µ m 2 )   N u mb e r   o f   e r r o r s   Ex S C   1 4 1 0   96   15   0   Ex i s t i n g   A x S C s [ 2 2 ]   A x S C 4   4 2 0   96   10   1   A x S C 5   5 9 5   91   13   1   A x S C 6   6 9 2   88   19   1   A x S C 7   7 2 3   98   15   1   P r o p o se d   A x A s   A x S C 8   4 2 9   1 1 0   9   1   A x S C 9   3 9 5   78   5   3   A x S C 1 0   2 1 5   49   3   4       4 . 3 .     Appro x i m a t e  m ultipliers ( Ax WT M s )   T ab le  7   p r esen ts   a  co m p ar ativ e  an aly s is   o f   d if f er en t  8 ×8   m u ltip lier   d esig n s ,   in clu d in g   th e   tr ad itio n al  W T M  an d   b o th   ex is tin g   an d   p r o p o s ed   Ax W T Ms  th at  em p lo y   v a r io u s   Ax As.   T h e   co m p ar i s o n   ev alu ates  t h ese  d esig n s   b ased   o n   p o wer   u s ag e,   p r o c ess in g   s p ee d ,   s p atial  r e q u ir em en ts ,   an d   er r o r   f r e q u en cy .   T h e  Ax W T Ms   u tili zin g   th e  ex is tin g   Ax A5 ,   Ax A6 ,   Ax A1 ,   an d   Ax A1 0   e x h ib ited   9 0 ,   7 5 ,   4 5 ,   an d   4 5   er r o r s ,   r esp ec tiv ely ,   wh er ea s   th e  Ax W T Ms  em p lo y in g   th e   n ewly   p r o p o s ed   Ax A1   an d   Ax A 2   d em o n s tr ated   7 5   a n d   6 0   e r r o r s ,   r esp ec tiv ely .   T h e   p r ec is e  8 × 8   W T M  co n s u m e d   th e   m o s t  p o wer   at  1 2 3 5 1 n W ,   wh er ea s   Ax W T Ms  u s in g   ex is tin g   Ax A5 ,   Ax A6 ,   Ax A1 ,   an d   Ax A1 0   u s ed   1 0 1 7 4 n W ,   1 1 0 2 7 n W ,   1 0 8 6 3 n W ,   an d   1 1 9 7 6 n W ,   r esp ec tiv ely .   T h e  Ax W T Ms  u s in g   th e  n ew ly   p r o p o s ed   Ax A 1   an d   Ax A2   co n s u m ed   8 9 5 2 n W   an d   9 8 3 6 n W ,   r esp ec tiv ely .   Am o n g   all  th e   cu r r e n t  an d   p r o p o s ed   A x W T Ms,  Ax A1   s h o wed   a  m in o r   d ec r ea s e  in   p o wer   co n s u m p tio n .   C o n s id er in g   th e  ad d itio n al  two   m etr ics,  Ax W T M  em p lo y in g   th e  s u g g ested   Ax A1   o u tp er f o r m ed   all   alter n ativ e  d esig n s   in   ter m s   o f   o v er all  ef f ec tiv en ess .       T ab le  7 .   C o m p a r itiv e  an aly s is   o f   Ax W T Ms   A x W T M s   P o w e r   ( n W )   D e l a y   ( p s)   A r e a   ( µ m 2 )   N u mb e r   o f   e r r o r s   8 × 8   W T M   [ 1 3 ]   1 2 3 5 1   9 4 6   4 6 4   0   Ex i s t i n g   A x W T M s [ 3 ]   A x A 5   1 0 1 7 4   4 3 5   2 1 9   90   A x A 6   1 1 0 2 7   6 7 8   3 6 4   75   A x A 1   1 0 8 6 3   1 0 6 9   3 4 2   45   A x A 1 0   1 1 9 7 6   9 9 2   3 1 8   45   P r o p o se d   A x A s   A x W T M 1   8 9 5 2   2 0 7   89   75   A x W T M 2   9 8 3 6   5 8 9   4 1 2   60       4 . 4 .     Appro x i m a t e  d iv iders ( Ax Ds)   T h e  p e r f o r m a n c e   m et r i cs  o f   t h e  E x D   a n d   A x Ds   b ase d   o n   t h e   e x is ti n g   an d   p r o p o s ed   A x SC s   a r e  lis t ed   in   T ab le   8 .   A m o n g   t h e   n ew   d e s ig n s ,   A x D 1 0   c o n s u m e d   t h e   l e ast p o w er   a t 2 0 9 4 9 n W ,   w h e r e as  A x D 8   a n d   A x D 9   co n s u m ed   5 2 6 8 3 n W   a n d   3 6 6 9 0 n W ,   r esp ec ti v el y .   Ax D1 0   also   d em o n s t r at ed   th e   q u ic k e s t  r es p o n s e   ti m e   o f   3 4 5 8 p s ,   c o m p ar e d   t o   6 9 9 5 p s   f o r   A x D 8   an d   5 7 3 4 p s   f o r   Ax S C 9 .   T h e   p o we r   c o n s u m p t io n   o f   A x D 1 0   was  6 0 %   lo w er   th an   th at   o f   Ax D 4 ,   p r i m a r il y   b ec a u s e   f ew er   l o g i c   c o m p o n e n ts   w e r e   u s e d .   Gi v e n   t h a t  th is   s t u d y   p r io r i tiz es  ap p r o x im ati o n   ac cu r a cy ,   th e  p r o p o s ed   A x D 1 0   d e m o n s t r a tes   s u p er io r   p er f o r m a n ce   to   e x is ti n g   A x Ds .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,  D e c em b er   20 2 6 :   1 6 2 4 - 1 6 3 4   1630   T ab le  8 .   C o m p a r itiv e  an aly s is   o f   Ax Ds   A x D s   Po w er   ( n W )   D e l a y   ( p s )   A re a  (µ m 2 )   N u m b er   o f   err o r s   E x D   5 7 8 4 9   7 0 0 6   1 8 4 9   0   E x i s t i n g   A x D s   [1 4 ]   A x D 4   3 4 9 0 3   7 0 4 7   1 5 1 6   10   A x D 5   3 9 5 3 2   6 2 6 9   1 5 0 3   10   A x D 6   4 3 7 8 8   6 8 0 1   1 6 8 3   10   A x D 7   3 8 1 7 4   6 6 1 1   1 5 0 4   10   Pro p o s ed   A x D s   A x D 8   5 2 6 8 3   6 9 9 5   1 6 9 0   10   A x D 9   3 6 6 9 0   5 7 3 4   1 4 4 4   30   A x D 1 0   2 0 9 4 9   3 4 5 8   9 5 5   40       4 . 5 .     Acc ura cy   e v a lua t i o n   Var io u s   er r o r   m etr ics  wer e   u tili ze d   to   ev al u ate  h o w  th e   p r o p o s ed   A x As  an d   A x SC s   p er f o r m   co m p ar ed   to   ex is tin g   d esig n s .   T h ese  in clu d ed   th e  er r o r   d is tan ce   ( E D) ,   E R ,   p ass   r ate  ( PR ) ,   m ea n   ED   ( ME D ) ,   an d   n o r m alize d   ED   ( NE D)   [ 2 3 ] .   T h e  ED   r ep r esen ts   th e   a b s o lu te  d if f e r en ce   b etwe en   th e  ap p r o x im ate  a n d   ex ac t  co m p u tatio n   v alu es,  w h er ea s   th e  ME D  was  ca lc u la ted   as  th e  a v er ag e   o f   all  E Ds.  T h e  d ef in itio n s   o f   E R   an d   PR   ar e  as  ( 1 1 ) ,   ( 1 2 ) :       ER = | A p p r o x i m at e   V al u e − Exact   V al ue | Exact   V al ue   ( 1 1 )     PR = 1 − ER   ( 1 2 )     T h e   p r o p o r tio n   o f   th e  m ea n   ED   f o r   all  in p u ts   r elativ e  to   th e  cir cu it' s   m ax im u m   in p u t  is   k n o wn   as  th e  NE D.   T ab le  9   p r esen ts   th e   er r o r   m ea s u r em e n ts   o f   b o t h   ex is tin g   a n d   s u g g ested   A x As  an d   Ax SC s ,   r esp ec tiv ely .   T h e  n ewly   s u g g e s ted   Ax SC s   ex h ib ited   r ed u ce d   ER s   co m p ar ed   with   ex is tin g   Ax SC   d e s ig n s   [ 1 4 ] .   Alth o u g h   th e   p r o p o s ed   Ax SC   d esig n s   r esu lted   in   th e  s am e   n u m b e r   o f   e r r o r s ,   th e   p r o p o s ed   Ax As  p r o d u ce d   er r o r s   r o u g h ly   eq u iv alen t  to   th o s e  o f   th e  ex is tin g   Ax A  d esig n s .   T h e  n ew  Ax SC s   an d   Ax Ds  s h o wed   s ig n if ican t e n h an ce m en ts   in   al l e r r o r   m et r ics.       T ab le  9 .   An aly s is   o f   e r r o r   m et r ics   A x A s/ A x S C s   ED   ER   PR   M ED   N ED   A x A 5   6   0 . 7 5   0 . 2 5   0 . 5 6   0 . 0 7   A x A 6   5   0 . 6 2 5   0 . 3 7 5   0 . 4 8   0 . 0 6   A x A 1   3   0 . 3 7 5   0 . 6 2 5   0 . 3 6   0 . 0 4 5   A x A 1 0   3   0 . 3 7 5   0 . 6 2 5   0 . 3 6   0 . 0 4 5   P r o   A x A 1   5   0 . 6 2 5   0 . 3 7 5   0 . 4 8   0 . 0 6   P r o   A x A 2   4   0 . 5   0 . 5   0 . 4 2   0 . 0 5   A x S C 4   1   0 . 1 2 5   0 . 8 7 5   0 . 0 6 2 5   0 . 0 1   A x S C 5   1   0 . 1 2 5   0 . 8 7 5   0 . 0 6 2 5   0 . 0 1   A x S C 6   1   0 . 1 2 5   0 . 8 7 5   0 . 0 6 2 5   0 . 0 1   A x S C 7   1   0 . 1 2 5   0 . 8 7 5   0 . 0 6 2 5   0 . 0 1   A x S C 8   1   0 . 1 2 5   0 . 8 7 5   0 . 0 6 2 5   0 . 0 1   A x S C 9   4   0 . 5   0 . 5   0 . 4 2   0 . 0 5   A x S C 1 0   6   0 . 7 5   0 . 2 5   0 . 5 6   0 . 0 7       4 . 6 .     I ma g e  pro ce s s ing   a pp lica t io ns   T h is   s eg m en t  ex p lo r es  th e  a p p licatio n   o f   p r ec is e,   cu r r en t,   an d   p r o p o s ed   d esig n s   f o r   ap p r o x im ate   ar ith m etic  o p e r atio n s   to   v ar i o u s   im ag e   p r o ce s s in g   tech n i q u es,  in clu d in g   im ag e   s q u ar i n g ,   m u ltip licatio n ,   s u b tr ac tio n ,   an d   d iv is io n .   T h e   ef f ec tiv en es s   o f   th ese  tech n iq u es  was  ev alu ated   u s in g   PS NR .   A  h ig h   PS N R   v alu e  s ig n if ies s u p er io r   p er f o r m an ce   o f   im a g e  p r o ce s s in g   m eth o d s   [ 2 4 ] .   Fig u r e   3   illu s tr ates th e  r esu lts   o f   s elf - m u ltip ly in g   "L e n a"   im ag e  u s in g   th e  ex ac t,  ex is tin g ,   a n d   p r o p o s ed   ad d e r   d esig n s .   T h e  r esu ltin g   im ag es   d is p lay ed   v a r y in g   lev els  o f   co n tr ast  s ca lin g ,   wh er e  t h e  p ix el   v alu es  wer e  lin ea r l y   ad ju s ted   b etwe en   th e   u p p er   an d   lo wer   lim its   to   m o d if y   t h e   im ag e  co n tr ast.  E ac h   im ag e  i s   ac co m p an ied   b y   its   co r r esp o n d in g   PS NR   v alu e,   as  s h o wn   in   th e  im a g e.   Fo r   im ag e  s q u ar in g ,   PS NR   v alu es  ar e  r ep o r ted   as  3 5 . 5   ( Ax A5 ) ,   3 4 . 1   ( Ax A6 ) ,   3 7 . 0   ( Ax A1 ) ,   3 6 . 2   ( Ax A 1 0 ) ,   3 9 . 7   ( Pro p o s ed   Ax A1 ) ,   an d   4 0 . 9   ( Pro p o s ed   Ax A2 ) .   T h is   d e m o n s tr ates   th at  th e   p r o p o s ed   Ax A1   an d   Ax A2   ac h iev e  h ig h er   v alu es th a n   th o s e   o f   ex is tin g   d esig n s .   Fig u r e  4   s h o ws  th e   m u ltip licatio n   o f   th e   "Air p lan e"   an d   "Cam er am an "  im a g es,  d is p lay in g   th e  r esu lts   f o r   th e  p r ec is e,   cu r r en t,  a n d   s u g g ested   d esig n s .   T h e  PS NR   v alu es  o b tai n ed   wer e  3 4 . 4 8   ( A x A5 ) ,   3 6 . 2 2   ( Ax A6 ) ,   3 6 . 1 2   ( A x A1 ) ,   3 5 . 4   ( Ax A1 0 ) ,   3 8 . 8   ( Pro p o s ed   Ax A 1 ) ,   an d   4 1 . 9   ( Pro p o s ed   Ax A2 ) ,   f u r t h er   in d icatin g   th e  s u p er io r   p er f o r m an ce   o f   th e  p r o p o s ed   d esig n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       A p p r o xima te  co mp u ti n g   circu i ts   fo r   err o r - to le r a n t a p p lica tio n s   w ith   lo w   …  ( A n u s h a   Go r a n tla )   1631             L en a - 1   L en a - 2   1 ×2   Ax A5 =3 5 . 5   Ax A6 =3 4 . 1             Ax A1 =3 7 . 0   Ax A1 0 =3 6 . 2   Pro p o s ed   Ax A1 = 3 9 . 7   Pro p o s ed   Ax A2 = 4 0 . 9     Fig u r e  3 .   I m ag e  s q u a r in g                 Air p lan e - 1   C am er am an - 2   1 ×2   Ax A5 =3 4 . 4 8   Ax A6 =3 6 . 2 2             Ax A1 =3 6 . 1 2   Ax A1 0 =3 5 . 4   Pro p o s ed   Ax A1 = 3 8 . 8   Pro p o s ed   Ax A2 = 4 1 . 9     Fig u r e  4 .   I m ag e  m u ltip licatio n       Mo tio n   d etec tio n   in v o lv es  id e n tify in g   th e  i n tr o d u ctio n   o r   r e m o v al  o f   o b jects  f r o m   an   en v ir o n m en t.   T h is   p r o ce d u r e   p lay s   a  v ital  r o le   in   ess en tial  o p er atio n s   ac r o s s   n u m er o u s   co m p u ter   v is io n   ap p licatio n s ,     lik e  m o n ito r in g   v id e o   f o o tag e   an d   in t er p r etin g   s ig n   lan g u a g e.   Sev er al  tech n iq u es  f o r   d etec tin g   m o tio n   u s in g   s im p le  im ag e  s u b tr ac tio n   ca n   b e  f o u n d   in   [2 5 ] ,   [ 2 6 ] .   B ac k g r o u n d   s u b tr ac tio n   is   a  co m m o n   ap p r o ac h   em p lo y ed   with   s tatio n ar y   c am er a  s y s tem s .   T h e  co r e  id ea   b eh in d   th ese  tech n i q u e s   is   to   d ev elo p   a  r ep r esen tatio n   o f   a   s tatio n ar y   s ce n e,   r ef er r ed   t o   as  th e   b ac k g r o u n d ,   an d   co m p a r e  ea c h   f r a m e  in   th e   s eq u e n c e  to   id en tify   th e   m o tio n ,   wh ich   i s   r ef er r ed   to   as th e  f o r eg r o u n d   [ 2 7 ] .     Fig u r e  5   s h o ws  th e  i d en tific at io n   o f   th e   to y   tr u ck ' s   m o v e m e n t  th r o u g h   th e   s u b tr ac tio n   o f   "I m ag es  1   an d   2 ".   T h e  r esu ltin g   im ag es,   alo n g   with   co r r esp o n d in g   PS NR   v alu es,  ar e  d is p lay ed   in   F ig u r e   5 ,   p r o v id in g   s u f f icien t  in f o r m atio n   f o r   th e  f u r th er   d ev elo p m en t  o f   m o tio n   d etec tio n   ap p licatio n s ,   s u ch   as  d eter m in in g   th e   o b ject  s p ee d   an d   d etec tin g   n ew  o b ject  en tr y .   T h e   Ax SC s   y ield ed   PS NR   v alu es  o f   2 4 . 3   ( Ax SC 4 ) ,   2 4 . 3 2   ( Ax SC 5 ) ,   2 4 . 4   ( Ax SC 6 ) ,   2 4 . 3 0   ( Ax SC 7 ) ,   2 5 . 3   ( Ax SC 8 ) ,   2 4 . 3 9   ( Ax SC 9 ) ,   an d   2 4 . 2   ( Ax SC 1 0 ) .   T h e   Ax SC 8   d esig n ,   wh ich   h as   er r o r s   co m p ar ab le   to   th o s e  o f   ex is tin g   tech n i q u es,  o u tp er f o r m e d   t h em   b y   ac h iev in g   a   h ig h er   v alu e  t h an   th e  ex is tin g   Ax SC 4 - 7   d esig n s .                 I n p u t I m ag e  1   I n p u t I m ag e  2   E x SC   Ax SC 4 =2 4 . 3   Ax SC 5 =2 4 . 3 2               Ax SC 6 =2 4 . 4   Ax SC 7 =2 4 . 3 0 9   Ax SC 8 =2 5 . 3   Ax SC 9 =2 4 . 3 9   Ax SC 1 0 =2 4 . 2     Fig u r e  5 .   I m ag e  b ac k g r o u n d   s u b tr ac tio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,  D e c em b er   20 2 6 :   1 6 2 4 - 1 6 3 4   1632   Fin ally ,   im ag e  d iv is io n   was  p er f o r m ed   u s in g   all  th e  Ax D s ,   an d   th e  ca lcu lated   PS NR   v alu es  ar e   illu s tr ated   in   Fig u r e   6 .   T h e   PS NR   v alu es  f o r   im ag e   d iv is io n   wer e  2 8 . 5 2   f o r   Ax D4 ,   2 5 . 6   f o r   Ax D5 ,   2 6 . 1 4   f o r   Ax D6 ,   2 3 . 3 7   f o r   Ax D7 ,   3 4 . 7 1   f o r   Ax D8 ,   2 4 . 3 3   f o r   Ax D9 ,   an d   2 4 . 1 5   f o r   Ax D1 0 .   Hen ce ,   Ax D8 ,   with   er r o r s   clo s e  to   th o s e  o f   th e   ex is tin g   t ec h n iq u es,  ac h ie v ed   a  b etter   PS NR   th an   its   co u n ter p ar ts .                 I n p u t im a g e  1   I n p u t im a g e  2   E x D   Ax D4 =2 8 . 5 2   Ax D5 =2 5 . 6               Ax D6 =2 6 . 1 4   Ax D7 =2 3 . 3 7   Ax D8 =3 4 . 7 1   Ax D9 =2 4 . 3 3   Ax D1 0 =2 4 . 1 5     Fig u r e  6 .   I m ag e  d iv is io n       5.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   in tr o d u ce s   an   ef f icien t  ap p r o x im ate  cir cu it d esig n   o f   Ad d e r s   an d   Su b t r ac to r s   f o r   ef f ec tiv e  co m p u tin g   b ased   o n   r ed u cin g   p o wer   co n s u m p tio n .   T h ese  d e s ig n s   ar e  ch ar ac ter ized   b y   lo w   co m p lex ity ,   s m all  ar ea ,   an d   p r o p a g atio n   d elay .   C o n v en tio n al  m u ltip li er s ,   s u c h   as  th e   W T M  an d   Ar r ay   Div id er s ,   ar e  e m p lo y e d   with   th e  p r o p o s ed   Ax As  a n d   Ax SC s ,   r esp ec tiv ely ,   in   th e  m id d le  p h ases   o f   co m p u tin g ,   r esu ltin g   in     er r o r - t o ler an t  a n d   e n er g y - ef f icien t  d esig n s .   T h e   p r o p o s ed   Ax As  an d   Ax SC s   d em o n s tr ated   s u p er i o r   p er f o r m an c e   b y   co n s u m in g   l ess   p o wer ,   s h o r ter   d elay s ,   a n d   to o k   u p   less   s p ac e.   On   av e r ag e,   t h e  p r o p o s ed   Ax As  im p r o v e d   b y   2 3 %  an d   Ax SC s   b y   3 8 %  in   all  th e   m et r ics  m en tio n ed .   W h en   th e  p r o p o s ed   d esig n s   wer e   ap p lied   to   im ag e  p r o ce s s in g   tech n iq u es,  h ig h er   PS NR   v alu es  wer e  o b tain ed   th an   th o s e  o f   th e  ex is tin g   ap p r o x im ate  d esig n s .   As  an   em er g in g   p a r ad ig m ,   ap p r o x i m ate  co m p u tatio n   h as  co n s i d er ab le  p o ten tial  in   en er g y - ef f icien t a n d   f au lt - t o ler an t sy s tem s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h e  au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th e  C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   An u s h a  Go r an tla   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓     ✓         Vam s id h ar   An ag an i     ✓     ✓     ✓   ✓     ✓   ✓   ✓         Ven k ata  Srid h ar   Gu m m ad id ala           ✓   ✓   ✓       ✓     ✓       R am s h   B ab u   Ged d am   ✓       ✓   ✓       ✓     ✓     ✓         C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       A p p r o xima te  co mp u ti n g   circu i ts   fo r   err o r - to le r a n t a p p lica tio n s   w ith   lo w   …  ( A n u s h a   Go r a n tla )   1633   DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   a v aila b i lit y   d o es  n o t  a p p l y   to   t h is   p a p e r ,   as   n o   n ew   d at a  wer e  cr ea te d   o r   an al y z e d   i n   t h i s   s t u d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   R .   T a h e r i ,   A .   A r a st e h ,   S .   M o h a m mad y a n ,   A .   P a n a h i ,   a n d   K .   N a v i ,   “ A   n o v e l   m a j o r i t y   b a s e d   i m p r e c i se   4 : 2   c o m p r e ss o r   w i t h   r e sp e c t   t o   t h e   c u r r e n t   a n d   f u t u r e   V LSI   i n d u st r y , ”   Mi c r o p ro c e sso rs   a n d   Mi c ro s y st e m s ,   v o l .   7 3 ,   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m i c p r o . 2 0 1 9 . 1 0 2 9 6 2 .   [ 2]   M .   M .   D o mi n i c   S a v i o   a n d   T .   D e e p a ,   “ D e si g n   o f   h i g h e r   o r d e r   m u l t i p l i e r   w i t h   a p p r o x i ma t e   c o m p r e ss o r , ”   Pro c e e d i n g s   o f   C O N E C C T   2 0 2 0   -   6 t h   I EEE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t ro n i c s,  C o m p u t i n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n   T e c h n o l o g i e s ,   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C O N EC C T 5 0 0 6 3 . 2 0 2 0 . 9 1 9 8 6 1 1 .   [ 3 ]   G .   A n u s h a   a n d   P .   D e e p a ,   “ D e s i g n   o f   a p p r o x i m a t e   a d d e r s   a n d   mu l t i p l i e r s   f o r   e r r o r   t o l e r a n t   i ma g e   p r o c e ss i n g , ”   Mi c r o p ro c e ss o rs   a n d   Mi c ro s y st e m s ,   v o l .   7 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . mi c p r o . 2 0 1 9 . 1 0 2 9 4 0 .   [ 4 ]   R .   M a r i mu t h u ,   Y .   E l si e   R e z i n o l d ,   a n d   P .   S .   M a l l i c k ,   “ D e si g n   a n d   a n a l y s i s  o f   m u l t i p l i e r   u si n g   a p p r o x i m a t e   1 5 - 4   c o m p r e ss o r , ”   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   5 ,   p p .   1 0 2 7 – 1 0 3 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 6 . 2 6 3 6 1 2 8 .   [ 5 ]   M .   H .   M o a i y e r i ,   F .   S a b e t z a d e h ,   a n d   S .   A n g i z i ,   “ A n   e f f i c i e n t   m a j o r i t y - b a s e d   c o m p r e ss o r   f o r   a p p r o x i ma t e   c o m p u t i n g   i n   t h e   n a n o   e r a , ”   M i c r o sys t e m   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 5 8 9 – 1 6 0 1 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 4 2 - 0 1 7 - 3 5 8 7 - 2.   [ 6 ]   S .   V e n k a t a c h a l a m  a n d   S .   B .   K o ,   “ D e s i g n   o f   p o w e r   a n d   a r e a   e f f i c i e n t   a p p r o x i m a t e   mu l t i p l i e r s,”   I E EE  T r a n s a c t i o n s  o n   V e ry  L a rg e   S c a l e   I n t e g r a t i o n   ( VL S I )   S y st e m s ,   v o l .   2 5 ,   n o .   5 ,   p p .   1 7 8 2 – 1 7 8 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TV LSI . 2 0 1 6 . 2 6 4 3 6 3 9 .   [ 7 ]   R .   M a r i mu t h u ,   D .   B a n sa l ,   S .   B a l a m u r u g a n ,   a n d   P .   S .   M a l l i c k ,   “ D e s i g n   o f   8 - 4   a n d   9 - 4   c o m p r e ss o r s  f o r h i g h   s p e e d   mu l t i p l i c a t i o n , ”   Am e ri c a n   J o u r n a l   o f   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   8 ,   p p .   8 9 3 – 9 0 0 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 3 8 4 4 / a j a ss p . 2 0 1 3 . 8 9 3 . 9 0 0 .   [ 8 ]   C .   L i ,   W .   L u o ,   S .   S .   S a p a t n e k a r ,   a n d   J.  H u ,   “ J o i n t   p r e c i si o n   o p t i mi z a t i o n   a n d   h i g h   l e v e l   s y n t h e s i s  f o r   a p p r o x i mat e   c o mp u t i n g , ”  Pro c e e d i n g s  -   D e si g n   A u t o m a t i o n   C o n f e re n c e ,   v o l .   2 0 1 5 - J u l y ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 7 4 4 7 6 9 . 2 7 4 4 8 6 3 .   [ 9 ]   R .   J o t h i n ,   M .   P .   M o h a m e d ,   a n d   C .   V a san t h a n a y a k i ,   “ H i g h   p e r f o r m a n c e   c o mp a c t   e n e r g y   e f f i c i e n t   e r r o r   t o l e r a n t   a d d e r s  a n d   mu l t i p l i e r s   f o r   1 6 - b i t   i ma g e   p r o c e ss i n g   a p p l i c a t i o n s , ”   M i c r o p ro c e sso rs   a n d   M i c r o sys t e m s ,   v o l .   7 8 ,   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m i c p r o . 2 0 2 0 . 1 0 3 2 3 7 .   [ 1 0 ]   K .   M a n i k a n t t a   R e d d y ,   M .   H .   V a sa n t h a ,   Y .   B .   N i t h i n   K u mar,   a n d   D .   D w i v e d i ,   “ D e s i g n   a n d   a n a l y s i s  o f   mu l t i p l i e r   u si n g   a p p r o x i m a t e   4 - 2   c o mp r e sso r , ”   AEU   -   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r o n i c s  a n d   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 0 7 ,   p p .   8 9 – 9 7 ,   2 0 1 9 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e u e . 2 0 1 9 . 0 5 . 0 2 1 .   [ 1 1 ]   D .   Es p o si t o ,   G .   D i   M e o ,   D .   D e   C a r o ,   A .   G .   M .   S t r o l l o ,   a n d   E.   N a p o l i ,   “ D e si g n   o f   l o w - p o w e r   a p p r o x i ma t e   LM S   f i l t e r s   w i t h   p r e c i si o n - sca l a b i l i t y , ”   L e c t u r e   N o t e s  i n   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   5 5 0 ,   n o .   9 7 8 3 0 3 0 1 1 9 7 2 0 ,   p p .   2 3 7 – 2 4 3 ,   2 0 1 9 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 030 - 1 1 9 7 3 - 7 _ 2 7 .   [ 1 2 ]   G .   D i   M e o ,   D .   D e   C a r o ,   E.   N a p o l i ,   N .   P e t r a ,   a n d   A .   G .   M .   S t r o l l o ,   “ L o w - p o w e r   i m p l e me n t a t i o n   o f   LM S   a d a p t i v e   f i l t e r s  u s i n g   sca l a b l e   r o u n d i n g , ”   I C E C S   2 0 2 0   -   2 7 t h   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t r o n i c s ,   C i r c u i t s   a n d   S y st e m s,   Pr o c e e d i n g s ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C E C S 4 9 2 6 6 . 2 0 2 0 . 9 2 9 4 8 4 8 .   [ 1 3 ]   V .   G u p t a ,   D .   M o h a p a t r a ,   A .   R a g h u n a t h a n ,   a n d   K .   R o y ,   “ Lo w - p o w e r   d i g i t a l   s i g n a l   p r o c e ssi n g   u s i n g   a p p r o x i m a t e   a d d e r s,”     I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   C o m p u t e r - A i d e d   D e s i g n   o f   I n t e g r a t e d   C i rc u i t s   a n d   S y st e m s ,   v o l .   3 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 4 – 1 3 7 ,   2 0 1 3 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TC A D . 2 0 1 2 . 2 2 1 7 9 6 2 .   [ 1 4 ]   L.   C h e n ,   J .   H a n ,   W .   L i u ,   a n d   F .   Lo m b a r d i ,   “ D e s i g n   o f   a p p r o x i ma t e   u n s i g n e d   i n t e g e r   n o n - r e s t o r i n g   d i v i d e r   f o r   i n e x a c t   c o m p u t i n g , ”   Pro c e e d i n g s   o f   t h e   AC M  G re a t   L a k e s  S y m p o s i u m   o n   VLS I ,   G L S VLS I ,   v o l .   2 0 - 22 - M a y - 2 0 1 5 ,   p p .   5 1 – 5 6 ,   2 0 1 5 ,     d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 7 4 2 0 6 0 . 2 7 4 2 0 6 3 .   [ 1 5 ]   D .   Es p o si t o ,   A .   G .   M .   S t r o l l o ,   E.   N a p o l i ,   D .   D e   C a r o ,   a n d   N .   P e t r a ,   “ A p p r o x i m a t e   m u l t i p l i e r s   b a se d   o n   n e w   a p p r o x i ma t e   c o m p r e ss o r s,”   I EEE  T r a n sa c t i o n s  o n   C i rc u i t s  a n d   S y s t e m s  I :   R e g u l a r  P a p e rs ,   v o l .   6 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 1 6 9 – 4 1 8 2 ,   2 0 1 8 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TC S I . 2 0 1 8 . 2 8 3 9 2 6 6 .   [ 1 6 ]   A .   G .   M .   S t r o l l o ,   E.   N a p o l i ,   D .   D e   C a r o ,   N .   P e t r a ,   a n d   G .   D I   M e o ,   “ C o m p a r i s o n   a n d   e x t e n s i o n   o f   a p p r o x i m a t e   4 - 2   c o m p r e ss o r s   f o r   l o w - p o w e r   a p p r o x i m a t e   m u l t i p l i e r s,”   I EEE   T r a n s a c t i o n s  o n   C i rc u i t s  a n d   S y st e m s   I :   Re g u l a r  P a p e rs ,   v o l .   6 7 ,   n o .   9 ,     p p .   3 0 2 1 – 3 0 3 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C S I . 2 0 2 0 . 2 9 8 8 3 5 3 .   [ 1 7 ]   A .   M o m e n i ,   J.   H a n ,   P .   M o n t u s c h i ,   a n d   F .   L o m b a r d i ,   “ D e si g n   a n d   a n a l y si s   o f   a p p r o x i m a t e   c o m p r e ss o r s  f o r   mu l t i p l i c a t i o n , ”     I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   C o m p u t e rs ,   v o l .   6 4 ,   n o .   4 ,   p p .   9 8 4 – 9 9 4 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TC . 2 0 1 4 . 2 3 0 8 2 1 4 .   [ 1 8 ]   E.   Ja g a d e e sw a r a   R a o ,   K .   J a y a r a m  K u mar,  a n d   T.   V .   P r a s a d ,   “ D e s i g n   o f   h i g h   sp e e d   w a l l a c e   t r e e   m u l t i p l i e r   u s i n g   8 - 2   a n d   4 - 2   a d d e r   c o m p r e ss o r s , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y ( U AE) ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,   p p .   2 3 8 6 – 2 3 9 0 ,   2 0 1 8 ,     d o i :   1 0 . 1 4 4 1 9 / i j e t . v 7 i 4 . 1 2 2 6 1 .   [ 1 9 ]   P .   N .   V .   K .   H a si n i   a n d   T.   K .   M u r t h y ,   “ A   N o v e l   h i g h - s p e e d   t r a n s i st o r i z e d   8 x 8   M u l t i p l i e r   u si n g   4 - 2   C o m p r e ss o r s,”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   En g i n e e ri n g   R e se a rc h   a n d   G e n e r a l   S c i e n c e ,   v o l .   3 ,   n o .   2 ,   p p .   3 5 9 – 3 6 5 ,   2 0 1 5 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   w w w . i j e r g s. o r g .   [ 2 0 ]   M .   Lu ,   Ar i t h m e t i c   a n d   l o g i c   i n   c o m p u t e r s y st e m s .   W i l e y ,   2 0 0 4 .   [ 2 1 ]   R .   M i s h r a ,   “ A n   e f f i c i e n t   V LSI   a r c h i t e c t u r e   f o r   a   s e r i a l   d i v i d e r , ”   Pr o c e e d i n g s o f   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   2 0 1 7   D e v i c e s  f o r   I n t e g r a t e d   C i rc u i t ,   D e v I C   2 0 1 7 ,   p p .   4 8 2 – 4 8 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / D EV I C . 2 0 1 7 . 8 0 7 3 9 9 6 .   [ 2 2 ]   A .   G o r a n t l a   a n d   P .   D e e p a ,   “ D e s i g n   o f   a p p r o x i m a t e   s u b t r a c t o r s   a n d   d i v i d e r s   f o r   e r r o r - t o l e r a n t   i m a g e   p r o c e s s i n g   a p p l i c a t i o n s , ”   J o u r n a l   o f   E l e c t r o n i c   T e s t i n g :   T h e o r y   a n d   A p p l i c a t i o n s   ( J E T T A ) ,   v o l .   3 5 ,   n o .   6 ,   p p .   9 0 1 – 9 0 7 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 8 3 6 - 0 1 9 - 0 5 8 3 7 - 5.   [ 2 3 ]   J.  L i a n g ,   J .   H a n ,   a n d   F .   L o m b a r d i ,   “ N e w   me t r i c s   f o r   t h e   r e l i a b i l i t y   o f   a p p r o x i ma t e   a n d   p r o b a b i l i s t i c   a d d e r s, ”   I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   C o m p u t e rs ,   v o l .   6 2 ,   n o .   9 ,   p p .   1 7 6 0 – 1 7 7 1 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TC . 2 0 1 2 . 1 4 6 .   [ 2 4 ]   T.   U .   S w a t h i   K r i s h n a ,   K .   S .   R i y a s,   Y .   P r e ms o n ,   a n d   R .   S a k t h i v e l ,   “ 1 5 - 4   a p p r o x i mat e   c o mp r e s so r - b a se d   mu l t i p l i e r   f o r   i ma g e   p r o c e ss i n g , ”   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   T r e n d s  i n   E l e c t r o n i c s   a n d   I n f o rm a t i c s,  I C O EI   2 0 1 8 ,    p p .   6 7 1 – 6 7 5 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O EI . 2 0 1 8 . 8 5 5 3 7 3 4 .   [ 2 5 ]   A .   M a n z a n e r a   a n d   J.  C .   R i c h e f e u ,   “ A   n e w   m o t i o n   d e t e c t i o n   a l g o r i t h m b a se d   o n   Σ - Δ b a c k g r o u n d   e st i ma t i o n , ”   P a t t e r n   Re c o g n i t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   2 8 ,   n o .   3 ,   p p .   3 2 0 – 3 2 8 ,   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p a t r e c . 2 0 0 6 . 0 4 . 0 0 7 .   [ 2 6 ]   S .   S .   C h e u n g   a n d   C .   K a m a t h ,   “ R o b u s t   t e c h n i q u e s   f o r   b a c k g r o u n d   s u b t r a c t i o n   i n   u r b a n   t r a f f i c   v i d e o , ”   Vi s u a l   C o m m u n i c a t i o n s  a n d   I m a g e   Pr o c e ssi n g   2 0 0 4 ,   v o l .   5 3 0 8 ,   p .   8 8 1 ,   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 7 / 1 2 . 5 2 6 8 8 6 .   [ 2 7 ]   H .   A .   F .   A l mu r i b ,   T.   N .   K u mar,  a n d   F .   L o mb a r d i ,   “ A p p r o x i m a t e   D C T  i ma g e   c o m p r e ss i o n   u si n g   i n e x a c t   c o mp u t i n g , ”   I EEE  T ra n s a c t i o n s  o n   C o m p u t e rs ,   v o l .   6 7 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 9 – 1 5 9 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C . 2 0 1 7 . 2 7 3 1 7 7 0 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.