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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Codierung mit variabler Länge gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Codierung mit variabler
Länge zur
Ausführung
dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 4, und bezieht sich insbesondere auf ein solches
Verfahren und eine solche Vorrichtung, wie sie zum Codieren von
Bilddaten verwendet werden.
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Eine
grosse Menge von Daten, wie sie im allgemeinen in einem Bildsignal
vorliegt, wird für Übertragungs-
und Aufzeichnungszwecke Komprimiert, und die komprimierten Daten
werden beim Empfang oder bei der Wiedergabe der Daten expandiert.
Ein Verfahren zum Komprimieren von Bilddaten ist das System für die Codierung
mit variabler Länge.
Gemäß diesem
System wird dann, wenn eine eingegebene Koeffizientenfolge zu codieren
ist, einem Koeffizientenfolgemuster mit hoher Auftrittswahrscheinlichkeit
ein Code kurzer Länge
zugeordnet, während einem
Koeffizientenfolgemuster mit niedriger Auftrittswahrscheinlichkeit
ein Code großer
Länge zugeordnet
wird, um dadurch die mittlere Codelänge zu verringern.
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1 zeigt allgemein den Aufbau
einer Codierungsvorrichtung mit einer herkömmlichen Schaltung zur Codierung
mit variabler Länge.
Ein eingegebenes Bild wird in 8x8-Pixeldaten unterteilt und durch eine
Schaltung 51 für
diskrete Cosinustransformation (DCT) in 8x8 Koeffizienten umgesetzt,
die Frequenzkomponenten repräsentieren.
Die Reihenfolge dieser Koeffizienten wird so geändert, dass sie durch eine Abfolge-Umsetzschaltung 52 ausgehend
von Koeffizienten für
niedrigere Frequenzkomponenten angeordnet werden, und die sich ergebenden
Koeffizienten werden durch eine Quantisierschaltung 53 quantisiert.
Die Koeffizienten werden abschließend auf einen Code mit variabler
Länge codiert,
um durch eine Schaltung 54 zur Codierung mit variabler
Länge ausgegeben
zu werden.
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2 zeigt eine herkömmliche
Schaltung zur Codierung mit variabler Länge. Eine eingegebene Koeffizientenfolge
wird durch eine Lauf•Pegel-Paar-Erzeugungsschaltung 61 in
ein Paar aus einem die Anzahl aufeinanderfolgender Koeffizienten
0 repräsentierenden
Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert umgesetzt, der einen auf
0 folgenden Koeffizienten repräsentiert,
der von 0 abweicht. Um einen Code und eine Codelänge entsprechend dem Paar aus
dem Laufdatenwert und dem Pegeldatenwert durch eine Codetabelle 62 auszugeben,
wird auf eine Entsprechungstabelle Bezug genommen, die vorab die
Entsprechung zwischen einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem
Pegeldatenwert sowie einem Code und einer Codelänge speichert. Von der Codetabelle 62 ausgegebene Codes
verfügen über verschiedene
Codelängen,
und die Codes können
in manchen Fällen
durch eine Festlänge-Umsetzschaltung
(nicht dargestellt) so umgesetzt werden, dass sie eine feste Länge aufweisen.
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Im
allgemeinen ordnet die Schaltung zur Codierung mit variabler Länge nicht
jedem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert einen speziellen
Code variabler Länge
zu. Einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
mit niedriger Auftrittswahrscheinlichkeit wird ein Code fester Länge zugeordnet,
der aus einem speziellen Escapecode als führendem Code sowie dazu hinzugefügten Laufdaten
und Pegeldaten, wenn sie zugeordnet werden, besteht, oder das Paar
aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert mit niedriger Auftrittswahrscheinlichkeit
wird in zwei verschiedene Paare von Laufdaten und Pegeldaten umgesetzt,
denen spezielle Codes zugeordnet sind, wie dies durch die folgende
Gleichung (1) wiedergegeben ist: (R, L) ↑ (R-1,
0) + (0, L) (1)
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In
der obigen Gleichung repräsentieren
R und L Laufdaten bzw. Pegeldaten. Obwohl der Pegeldatenwert im
Wesentlichen ein von 0 verschiedener Koeffizient ist, wird durch
diese Definition auch ein Pegeldatenwert 0 definiert.
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Ein
Beispiel für
die Zuordnung eines Codes zu einem Paar aus einem Laufdatenwert
und einem Pegeldatenwert gemäß diesem
System ist in 3 dargestellt.
Hier ist anstelle des Codes selbst eine Codelänge zur Zuordnung verwendet.
Die Pegeldaten sind als 0-255 (Absolutwerte) definiert, und die Laufdaten
sind als 0-61 definiert. Wenn der Pegeldatenwert nicht 0 ist, wird
in eine Codelänge
ein Bit eingeschlossen, das wiedergibt, ob der Pegeldatenwert positiv
oder negativ ist. Ein leerer Teil in der Tabelle entspricht einem
Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert, dem kein
Code zugeordnet ist, und dieses Paar wird in ein Paar aus einem
Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert umgesetzt, dem ein Code durch
eine Umsetzung entsprechend der Gleichung (1) zugeordnet ist. Z.
B. wird einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
von 10 bzw. 20 kein Code zugeordnet, während das Paar aus dem Laufdatenwert
und dem Pegeldatenwert auf Grundlage der Gleichung (1) in zwei Paare
mit den Werten 9 und 0 sowie 0 und 20 umgesetzt wird. Unter Bezugnahme
auf 3 wird einem Paar
aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert mit hoher Auftrittswahrscheinlichkeit
ein kurzer Code zugeordnet, während
einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert mit niedriger
Auftrittswahrscheinlichkeit ein langer Code zugeordnet wird.
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4 zeigt ein Beispiel für eine herkömmliche
Schaltung zur Codierung mit variabler Länge gemäß diesem System. Eine eingegebene
Koeffizientenfolge wird durch eine Lauf•Pegel-Paar-Erzeugungsschaltung 81 in
ein Paar aus einem die Anzahl aufeinanderfolgender Koeffizienten
0 repräsentierenden
Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert umgesetzt, der einen auf
0 folgenden von 0 abweichenden Koeffizienten repräsentiert.
Ob ein Code einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert zugeordnet
wird, wird durch eine Codevorhanden/fehlt-Bestimmungsschaltung 82 bestimmt.
Wenn bestimmt wird, dass einem Paar aus einem Laufdatenwert und
einem Pegeldatenwert ein Code zugeordnet wird, wird das Paar an
eine Codetabelle 84 übertragen,
unter Bezugnahme auf eine Entsprechungstabelle, die vorab eine Entsprechung
zwischen einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
sowie einem Code und einer Codelänge
speichert, in einen entsprechenden Code und eine Codelänge umgesetzt,
und das umgesetzte Paar wird ausgegeben. Wenn bestimmt wird, dass dem
Paar kein Code zugeordnet wird, wird das Paar an eine Lauf•Pegel-Umsetzschaltung 83 übertragen und
entsprechend der Gleichung (1) umgesetzt (der Pegeldatenwert könnte 0 sein).
Demgemäß werden an
die Codetabelle 84 zwei Paare aus jeweils einem Laufdatenwert
und einem Pegeldatenwert übertragen,
und jedes derselben wird in einen entsprechenden Code und eine Codelänge umgesetzt,
die auszugeben sind.
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Die
Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 82 ist wie in 5 dargestellt strukturiert,
wobei 1 die Zuordnung eines Codes repräsentiert, der einem Paar aus
einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert entspricht, während 0
repräsentiert, dass
vorab kein Code zu einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem
Pegeldatenwert zugeordnet ist. In der Codetabelle 84 sind
ein Code und eine Codelänge
abgespeichert, wie in 3 dargestellt,
die einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
entsprechen, denen ein Code zugeordnet ist.
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Ein
Problem bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Schaltung zur Codierung
mit variabler Länge
ist das Folgende.
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Gemäß 5 ist, um zu bestimmen,
ob durch die Codevorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 82 ein
Code zugeordnet wird oder nicht, eine Adresse von insgesamt 14 Bits
erforderlich, die aus 6 den Laufdatenwert repräsentierenden Bits und 8 den
Absolutwert des Pegeldatenwerts repräsentierenden Bits besteht.
Die Anzahl der Wörter
beträgt
255 × 62 =
15810, und ein Ausgangssignal hat 1 Bit, um zu zeigen, ob ein Code
zugeordnet ist oder nicht. Demgemäß ist ein Speicher mit einem
großen
Speichervermögen
von insgesamt 15810 × 1
= 15810 Bits erforderlich. Außerdem
wird für
alle von der Lauf•Pegel- Paar-Erzeugungsschaltung 81 erzeugten
Paare eines Laufdatenwerts und eines Pegeldatenwerts auf die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 82 Bezug
genommen. Dadurch ist auf den Speicher mit großem Speichervermögen häufig zuzugreifen,
was den Energieverbrauch erhöht.
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Gemäß 3 ist, wenn durch die Codetabelle 84 eine
Umsetzung in einen Code und eine Codelänge ausgeführt wird, eine Adresse von
insgesamt 15 Bits erforderlich, die aus 6 den Laufdatenwert repräsentierenden
Bits, 8 den Absolutwert des Pegeldatenwerts repräsentierenden Bits und 1 Bit
besteht, das repräsentiert,
ob der Pegeldatenwert positiv oder negativ ist. Die Anzahl von Paaren
aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert, die 0 sind, ist 62,
und die Anzahl von Paaren eines Laufdatenwerts und eines Pegeldatenwert,
die nicht 0 sind, ist 315. Im Ergebnis ist die Gesamtanzahl von
Wörtern
62 + 315 × 2
= 692. Das Ausgangssignal hat insgesamt 20 Bits, bestehend aus 16
einen Code repräsentierenden
Bits und 4 die Codelänge
repräsentierenden
Bits, so dass ein Speicher mit einem großen Speichervermögen von
insgesamt 692 × 20
= 13840 Bits erforderlich ist. Ferner wird für alle Paare eines Laufdatenwerts
und eines Pegeldatenwerts, für
die die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 82 bestimmt,
dass jeweils Code zugeordnet ist, und für alle zwei Paare von Laufdaten
und Pegeldaten, wie durch die Lauf•Pegel-Paar-Umsetzschaltung 83 neu
erzeugt, auf die Codetabelle 84 Bezug genommen. Demgemäß wird auf
einen Speicher mit großem Speichervermögen Bezug
genommen, und der Energieverbrauch nimmt zu.
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Die
DE 195 31 049 A1 offenbart
eine in einem Speicher gespeicherte Tabelle von Codes variabler
Länge und
eine Codiervorrichtung für
Codes mit variabler Länge,
bei der eine zum Tabellenzugriff benötigte Adresse durch eine Adressenumwandlungsschaltung
derart erzeugt wird, dass eine Adresse für den Tabellenzugriff basierend
auf der Ausgabe einer Logikschaltung und eines empfangenen Pegelwertes
und Laufwertes generiert wird. Hierbei liegt der Pegelwert innerhalb
vorbestimmter Pegelbereiche, die durch eine entsprechende Anzahl
von Bits in den Adressenbits für
die Codes variabler Länge
ausgedrückt
werden. Liegt ein Pegelwert außerhalb
der vorbestimmten Pegelbereiche, gibt die Logikschaltung ein Fehlersignal
aus, das als ein Codeumwandlungssignal interpretiert wird, auf welches
hin "die Codierung
der (Lauf, Pegel) Daten entsprechend einer anderen Art", d. h. nicht durch
MPEG, durchgeführt
wird. In diesem Fall. wird sodann nicht auf eine gleichartige Codierung
mittels unterschiedlicher Tabellenbereiche dieser gleichartigen
Codierung zurückgegriffen,
sondern es wird eine vollkommen andere Verarbeitung durchgeführt. Im
Wesentlichen erfolgt somit bei der bekannten Anordnung eine Codierung
variabler Länge
durch Erzeugen einer Adresse zum Zugriff auf eine Tabellenadresse
nur eines einzigen Speichers für
eine Tabelle von Codes variabler Länge, mit also nur einem einzigen
Tabellenbereich, in Abhängigkeit
von vorbestimmten Pegelbereichen der Pegelkomponente der (Lauf,
Pegel) Daten, wobei vor dem Zugriff auf den nur einen Tabellenbereich
der jeweilige vorbestimmte Pegelbereich durch die Logikschaltung
in das zu erzeugende Adressensignal eingebunden wird. Somit führen alle
zulässigen
Pegelbereiche der Pegelkomponenten zu Adressen, die auf einen jedenfalls
vorhandenen Code in der einzigen Codetabelle zeigen, und wird lediglich
eine Pegelkomponente ausgewertet und auf deren Grundlage eine Adresse
erzeugt, die auf einen in der Tabelle vorhandenen Code zeigt und
demzufolge immer einen Tabellenzugriff erfordert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren
für die
Codierung mit variabler Länge
zu schaffen, durch die eine Verringerung des Energieverbrauchs dadurch
erzielt wird, dass das Speichervermögen eines als Tabelle verwendeten
Speichers und die Häufigkeit
von Zugriffen auf den Speicher verringert werden.
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Diese
Aufgabe wird mit den im Kennzeichen der nebengeordneten Patentansprüche 1 und
4 angegebenen Mitteln gelöst.
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In
den Unteransprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.
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Erfindungsgemäß wird somit
Information darüber,
ob ein Code entsprechend einem vorgegebenen Bereich innerhalb eines
durch eine Kombination aus Laufdaten- und Pegeldatenwerten repräsentierten
Bereichs zugeordnet ist oder nicht, in einer Speichereinrichtung
gespeichert. Dann wird in einer Bestimmungseinrichtung bestimmt,
ob ein Paar aus einem Lauf datenwert und einem Pegeldatenwert im vorgegebenen
Bereich enthalten ist. Und schließlich wird in einer Codiereinrichtung
unter Bezugnahme auf die in der Speichereinrichtung gespeicherte
Information codiert, wenn bestimmt wird, dass das Paar aus einem
Lauf datenwert und einem Pegeldatenwert in dem vorgegebenen Bereich
enthalten ist, und ohne Bezugnahme auf die in der Speichereinrichtung gespeicherte
Information codiert, wenn bestimmt wird, dass das Paar aus einem
Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert nicht in dem vorgegebenen
Bereich enthalten ist.
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Genauer
ausgedrückt
umfasst erfindungsgemäß eine Vorrichtung
zur Codierung mit variabler Länge:
Eine Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle zum Speichern von Information
dahingehend, ob ein Code zugeordnet ist oder nicht, entsprechend einem
vorgegebenen Bereich in einem durch eine Kombination aus einem Laufdatenwert
und einem Pegeldatenwert repräsentierten
Bereich; eine erste Bereichsbestimmungsschaltung und eine zweite
Bereichsbestimmungsschaltung zum Bestimmen, ob ein Paar aus einem
Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert im vorgegebenen Bereich enthalten
ist; und eine Lauf•Pegel-Paar-Umsetzschaltung,
eine erste Codetabelle und eine zweite Codetabelle, die eine Codierung
unter Bezugnahme auf die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle ausführen, wenn die
erste Bereichsbestimmungsschaltung und die zweite Bereichsbestimmungsschaltung
bestimmen, dass ein aktuelles Paar aus einem Laufdatenwert und einem
Pegeldatenwert im vorgegebenen Bereich enthalten ist, und die eine
Codierung ohne Bezugnahme auf die Code-vorhanden/fehlt- Bestimmungstabelle
ausführen,
wenn die erste und die zweite Bereichsbestimmungsschaltung bestimmen,
dass das aktuelle Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
nicht im vorgegebenen Bereich enthalten ist.
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Das
Speichervermögen
der Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle kann somit verringert werden,
da nur Information gespeichert wird, die einem vorgegebenen Bereich
innerhalb des Bereichs entspricht, der durch eine Kombination aus
Laufdaten und Pegeldaten repräsentiert
ist. Ferner kann der Energieverbrauch verringert werden, da auf
die Codevorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle nicht Bezug genommen
wird, wenn die erste und die zweite Bereichsbestimmungsschaltung
bestimmen, dass ein aktuelles Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
nicht im vorgegebenen Bereich enthalten ist.
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Außerdem kann
das Speichervermögen
der Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle verringert werden, da
die Tabelle nur Information entsprechend einem Bereich enthält, der
vom ersten und zweiten Bereich innerhalb desjenigen Bereichs abweicht,
der durch eine Kombination aus Laufdaten und Pegeldaten repräsentiert
ist. Ferner kann der Energieverbrauch verringert werden, da auf
die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle nicht Bezug genommen
wird, wenn die erste Bereichsbestimmungsschaltung bestimmt, dass
das aktuelle Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert dem
ersten Bereich entspricht, und wenn die zweite Bereichsbestimmungsschaltung
bestimmt, dass das aktuelle Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
dem zweiten Bereich entspricht.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann das Speichervermögen
der Tabelle zum Speichern von Information verringert werden, da
nur Information betreffend einen vorgegebenen Bereich innerhalb des
Bereichs, der durch eine Kombination aus Laufdaten und Pegeldaten
repräsentiert
ist, gespeichert ist. Ferner kann der Energieverbrauch verringert
werden, da auf die gespeicherte Information nicht Bezug genommen
wird, wenn bestimmt wird, dass das aktuelle Paar aus einem Laufdatenwert
und einem Pegeldatenwert nicht im vorgegebenen Bereich enthalten ist.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Erscheinungsformen und
Vorteile der Erfindung sind der folgenden detaillierten Beschreibung derselben
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen entnehmbar.
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1 veranschaulicht
eine herkömmliche und übliche Struktur
einer Codierungsvorrichtung.
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2 ist
ein Blockdiagramm einer herkömmlichen
Schaltung zur Codierung mit variabler Länge.
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3 zeigt,
wie einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
durch die herkömmliche
Schaltung zur Codierung mit variabler Länge eine Codelänge zugeordnet
wird.
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4 ist
ein Blockdiagramm einer anderen herkömmlichen Schaltung zur Codierung
mit variabler Länge.
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5 zeigt
den Inhalt einer Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle für die andere herkömmliche
Schaltung zur Codierung mit variabler Länge.
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6 ist
ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Codierung mit variabler
Länge gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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7 zeigt
den Inhalt einer Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle für die Vorrichtung zur Codierung
mit variabler Länge
gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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8A und 8B zeigen
den Inhalt einer ersten Codetabelle für die Vorrichtung zur Codierung mit
variabler Länge
gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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9 zeigt
den Inhalt einer zweiten Codetabelle für die Vorrichtung zur Codierung
mit variabler Länge
gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Gemäß 6 umfasst
eine Vorrichtung zur Codierung mit variabler Länge gemäß einem Ausführungsbeispiel
eine Lauf•Pegel-Paar-Erzeugungsschaltung 11 zum
Erzeugen eines Paars aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
aus einer eingegebenen Koeffizientenfolge, eine erste Bereichsbestimmungsschaltung 12 zum
Bestimmen, ob das Paar aus dem Laufdatenwert und dem Pegeldatenwert
in einem ersten Bereich innerhalb eines durch ein Paar aus einem
Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert repräsentierten Bereich ent halten
ist oder nicht, eine zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13 zum
Bestimmen, ob das Paar aus dem Laufdatenwert und dem Pegeldatenwert
in einem zweiten Bereich im durch ein Paar aus einem Laufdatenwert und
einem Pegeldatenwert repräsentierten
Bereich enthalten ist oder nicht, eine Code-vorhanden/fehlt- Bestimmungstabelle 14 zum
Einspeichern von Information betreffend die Frage, ob ein dem Paar
aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert entsprechender
Code zugeordnet ist oder nicht, eine Lauf•Pegel-Paar-Umsetzschaltung 15 zum
Umsetzen eines Paars aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
in zwei Paare jeweils eines Laufdatenwerts und eines Pegeldatenwerts,
eine erste Codetabelle 16 und eine zweite Codetabelle 17 zum Einspeichern
eines Codes und einer Codelänge
entsprechend einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert,
und eine Ausgangsdaten-Auswählschaltung 18 zum
Auswählen
und Ausgeben des Codes und der Codelänge, wie sie von der ersten
Codetabelle 16 und der zweiten Codetabelle 17 geliefert
werden.
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Die
Lauf•Pegel-Paar-Erzeugungsschaltung 11 setzt
eine eingegebene Koeffizientenfolge in einen die Anzahl aufeinanderfolgender
Koeffizienten 0 repräsentierenden
Laufdatenwert und einen Pegeldatenwert um, der einen auf 0 folgenden
und von 0 abweichenden Koeffizienten repräsentiert, und überträgt das Paar
aus dem Laufdatenwert und dem Pegeldatenwert an die erste Bereichsbestimmungsschaltung 12.
Diese erste Bereichsbestimmungsschaltung 12 bestimmt, ob
der Laufdatenwert 0 ist oder nicht, und überträgt das Paar aus dem Laufdatenwert
und dem Pegeldatenwert an die erste Codetabelle 16, wenn
der Laufdatenwert 0 ist, aber überträgt es an
die zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13, wenn der Laufdatenwert
nicht 0 ist. Die zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13 bestimmt,
ob der Laufdatenwert 15 oder mehr ist oder ob der Pegeldatenwert 18 oder
mehr ist, und überträgt das Paar
aus dem Laufdatenwert und dem Pegeldatenwert an die Lauf•Pegel-Paar-Umsetzschaltung 15, wenn
der Laufdatenwert 15 oder mehr ist oder der Pegeldatenwert 18 oder
mehr ist, aber überträgt es an
die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14,
wenn der Laufdatenwert kleiner als 15 ist und der Pegeldatenwert
kleiner als 18 ist.
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Ob
dem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert ein Code
zugeordnet ist oder nicht, wird durch die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 bestimmt.
Wenn dem Paar ein Code zugeordnet ist, wird es an die zweite Codetabelle 17 übertragen,
während
es an die Lauf•Pegel-Paar-Umsetzschaltung 15 übertragen
wird, wenn ihm kein Code zugeordnet ist. Durch diese Lauf•Pegel-Paar-Umsetzschaltung 15 wird
das Paar aus dem Laufdatenwert und dem Pegeldatenwert entsprechend
der Gleichung (1) umgesetzt, und die sich ergebenden zwei Paare
aus jeweils einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert werden
an die erste Codetabelle 16 übertragen. Das mindestens eine
Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert wird durch
die erste Codetabelle 16 oder die zweite Codetabelle 17 in
einen entsprechenden Code und eine Codelänge umgesetzt, um unter Bezugnahme
auf eine Entsprechungstabelle ausgegeben zu werden, die vorab eine
Entsprechung zwischen einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem
Pegeldatenwert sowie einem Code und einer Codelänge speichert. Die Ausgangsdaten-Auswählschaltung 18 wählt die
gültigen
Ausgangsdaten aus der ersten Codetabelle 16 oder der zweiten
Codetabelle 17 aus und gibt sie aus.
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Die
Vorrichtung zur Codierung mit variabler Länge gemäß dem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend
im einzelnen beschrieben.
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Gemäß 5 wird
bei der herkömmlichen Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 82 einem ersten
Bereich, der einem Laufdatenwert 0 entspricht, ein beliebiger Code
zugeordnet. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
bestimmt jedoch die erste Bereichsbestimmungsschaltung 12,
dass ein Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert,
das im ersten Bereich enthalten ist, den Laufdatenwert 0 hat, so
dass das Paar an die erste Codetabelle 16 übertragen
wird, wobei die Code- vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 übersprungen
wird. Einem zweiten Bereich, der in der herkömmlichen, in 5 dargestellten
Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 82 Laufdatenwerten
von 15 oder mehr, oder Laufdatenwerten außer 0 und
Pegeldatenwerten von 18 oder mehr entspricht, wird kein
Code zugeordnet. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
bestimmt die zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13, dass
ein im zweiten Bereich enthaltenes Paar aus einem Laufdatenwert
und einem Pegeldatenwert aus einem Laufdatenwert von 15 oder
mehr oder einem Pegeldatenwert von 18 oder mehr besteht,
so dass ein solches Paar an die Lauf•Pegel-Paar-Umsetzschaltung 15 übertragen
wird, wobei die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 übersprungen wird.
Die erste Codetabelle 16 entspricht einem Paar aus einem
Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert, wenn entweder der Laufdatenwert
oder der Pegeldatenwert 0 ist, und die zweite Codetabelle 17 entspricht
einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert, wenn
weder der Laufdatenwert noch der Pegeldatenwert in der in 3 dargestellten
herkömmlichen
Codetabelle 0 ist.
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Die
Vorrichtung zur Codierung mit variabler Länge ist so aufgebaut, dass
die Funktion der Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 angehalten
wird, wenn die erste Bereichsbestimmungsschaltung 12 bestimmt,
dass das Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert einen
Laufdatenwert 0 aufweist, oder wenn die zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13 bestimmt,
dass der Laufdatenwert 15 oder mehr ist oder der Pegeldatenwert 18 oder
mehr ist. Wenn die erste Bereichsbestimmungsschaltung 12 bestimmt,
dass der Laufdatenwert 0 ist, wenn die zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13 bestimmt,
dass der Laufdatenwert 15 oder mehr oder der Pegeldatenwert 18 oder
mehr ist, oder wenn durch die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 bestimmt
wird, dass dem Paar kein Code zugeordnet ist, ist die Vorrichtung
zur Codierung mit variabler Länge
so aufgebaut, dass der Betrieb der zweiten Codetabelle 17 angehalten
wird. Die Vorrichtung ist ferner so aufgebaut, dass der Betrieb
der ersten Codetabelle 17 angehalten wird, wenn durch die
Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 bestimmt wird,
dass dem Paar ein Code zugeordnet ist. Um den Betrieb jeder Tabelle
anzuhalten, kann ein Eingangssignal für die Tabelle festgelegt werden, oder
es kann ein Auswählsignal
für einen
die Tabelle bildenden Speicher auf nicht aktiv gesetzt werden.
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Die
Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 ist so aufgebaut,
wie es in 7 dargestellt ist, in der 1
die Zuordnung eines Codes repräsentiert, während 0
eine fehlende Zuordnung eines Codes repräsentiert, wobei diese Werte
vorab eingespeichert sind. Wenn eine Bestimmung betreffend die Zuordnung
eines Codes durch die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 ausgeführt wird, reicht
eine Adresse mit insgesamt 9 Bits aus. Genauer gesagt, besteht die
Adresse aus den unteren 4 Bits von den Laufdatenwert repräsentierenden
6 Bits sowie den unteren 5 Bits der den Absolutwert des Pegeldatenwerts
repräsentierenden
8 Bits. Demgemäß kann die
Anzahl der Bits einer Adresse im Vergleich zu der herkömmlichen
Adresse von 14 Bits verringert werden, und kann eine Decodierschaltung
verkleinert werden. Ferner beträgt
die Anzahl von Wörtern
17 × 14
= 238, und ein Ausgangsdatenwert hat 1 Bit, das repräsentiert,
ob ein Code vorliegt oder nicht. Daher ist ein Speichervermögen von
insgesamt 238 × 1
= 238 Bits ausreichend. Das Speichervermögen beträgt höchstens 1/60 der 15810 Bits,
die bei einem herkömmlichen
Speicher erforderlich sind.
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Die
Anzahl von Kombinationen von Laufdatenwerten und Pegeldatenwerten
kann 255 × 62
= 15810 betragen. Auf die Codevorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 wird
nur für
Paare eines Laufdatenwerts und eines Pegeldatenwerts Bezug genommen,
die 17 × 14
= 238 Kombinationen entsprechen, so dass die Zugriffshäufigkeit
auf Speicher verringert ist.
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Die
erste Bereichsbestimmungsschaltung 12 und die zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13 bestimmen,
ob einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert ein
Code zugeordnet sein kann oder nicht, bevor auf die Codevorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 Bezug
genommen wird, und ein Lesevorgang in der Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 wird
angehalten, wenn es nicht erforderlich ist, auf sie Bezug zu nehmen.
Im Ergebnis kann das Speichervermögen der Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 verringert
werden, und kann die Zugriffshäufigkeit
auf den Speicher dieser Tabelle verringert werden.
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Die
erste Codetabelle 16 besteht aus zwei Speichern, wie in
den 8A und 8B dargestellt ist.
Ein Speicher entspricht Pegeldatenwerten außer 0, während der andere Pegeldatenwerten
0 entspricht. Eine einfache Kombinationsschaltung kann ermitteln,
ob ein Pegeldatenwert 0 ist oder nicht. Wenn ein Pegeldatenwert
nicht 0 ist, reicht eine Adresse von insgesamt 9 Bits aus. Genauer
gesagt, besteht die Adresse aus 8 Bits, die den Absolutwert des
Pegeldatenwerts repräsentieren,
und 1 Bit, das anzeigt, ob der Pegeldatenwert positiv oder negativ ist.
Demgemäß kann die
Bitanzahl für
eine Adresse im Vergleich zu einer Adresse von 15 Bits verringert werden,
wie sie bei der herkömmlichen
Schaltung erforderlich ist, und kann eine Decodierschaltung verkleinert
werden. Ferner beträgt
die Anzahl von Wörtern
255 × 2
= 510, der Ausgangsdatenwert hat insgesamt 20 Bits, die aus einen
Code repräsentierenden
16 Bits und eine Codelänge
repräsentierenden
4 Bits bestehen, und das Speichervermögen beträgt insgesamt 510 × 20 = 10200
Bits. Wenn der Pegeldatenwert 0 ist, reicht eine Adresse von 6 Bits,
die den Laufdatenwert repräsentieren,
aus, was es ermöglicht,
die Anzahl von Bits einer Adresse im Vergleich zur herkömmlichen
Adresse von 15 Bits zu verringern und eine Decodierschaltung zu
verkleinern. Die Anzahl von Wörtern
beträgt
62, und ein Ausgangsdatenwert hat insgesamt 17 Bits, wobei er aus
13 einen Code repräsentierenden
Bits und 4 eine Codelänge repräsentierenden
Bits besteht, und wobei das Speichervermögen insgesamt 62 × 13 = 806
Bits beträgt.
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Demgemäß beträgt das Speichervermögen der
ersten Codetabelle 16 insgesamt 10200 + 806 = 11006 Bits.
Ferner hat, wie in 9 dargestellt ist, eine Adresse
für die
zweite Codetabelle 17 insgesamt 10 Bits, bestehend aus
den unteren 4 Bits der einen Laufdatenwert repräsentierenden 6 Bits sowie den
unteren 5 Bits der den Absolutwert eines Pegeldatenwerts repräsentierenden
8 Bits, und 1 Bit, das angibt, ob der Pegeldatenwert positiv oder
negativ ist. Daher kann die Anzahl von Bits einer Adresse im Vergleich
zu der herkömmlichen
Adresse von 15 Bits verringert werden, und kann eine Decodierschaltung verkleinert
werden. Die Anzahl von Wörtern
beträgt 60 × 2 = 120,
ein Ausgangsdatenwert hat insgesamt 17 Bits, bestehend aus 13 einen
Code repräsentierenden
Bits und 4 eine Codelänge
repräsentierenden Bits,
und das Speichervermögen
beträgt
insgesamt 120 × 17
= 2040 Bits. Bei der herkömmlichen
Schaltung wird immer auf die Codetabelle mit einem Speichervermögen von
13840 Bits Bezug genommen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird jedoch auf die erste Codetabelle 16 mit einem Speichervermögen von
11006 Bits nur dann Bezug genommen, wenn die erste Bereichsbestimmungsschaltung 12 bestimmt,
dass der Laufdatenwert 0 ist, wenn die zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13 bestimmt, dass
der Laufdatenwert 15 oder mehr ist oder der Pegeldatenwert 18 oder
mehr ist, oder wenn durch die Code-vorhanden/fehlt- Bestimmungstabelle 14 bestimmt wird,
dass kein Code zugeordnet ist. Auf die zweite Codetabelle 17 mit
einem Speichervermögen von
2040 Bits wird nur Bezug genommen, wenn durch die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 bestimmt
wird, dass ein Code zugeordnet st. Im Ergebnis ist das Speichervermögen des
Speichers für
die Codetabelle, auf den zu einem Zeitpunkt zuzugreifen ist, verringert.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, ist die Codetabelle in die erste Codetabelle 16,
die einem Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert
entspricht, wenn entweder der Laufdatenwert oder der Pegeldatenwert
0 ist, und die zweite Codetabelle 17 unterteilt, die einem
Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert entspricht, wenn
weder der Laufdatenwert noch der Pegeldatenwert 0 ist. Ferner sind
die erste Bereichsbestimmungsschaltung 12, die zweite Bereichsbestimmungsschaltung 13 und
die Code-vorhanden/fehlt-Bestimmungstabelle 14 vorhanden,
die bestimmen, auf welche der Codetabellen Bezug zu nehmen ist,
wenn ein Paar aus einem Laufdatenwert und einem Pegeldatenwert zu
codieren ist, und ein Lesevorgang für eine der Codetabellen, auf
die eine Bezugnahme nicht erforderlich ist, wird angehalten, so dass
das Speichervermögen
eines Speichers einer Codetabelle, auf die zu einem Zeitpunkt ein
Zugriff erfolgt, verringert werden kann.