JP2000261324A

JP2000261324A - ハフマン復号化回路

Info

Publication number: JP2000261324A
Application number: JP11062750A
Authority: JP
Inventors: Masanari Asano; 眞成浅野
Original assignee: Fujifilm Microdevices Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Fujifilm Microdevices Co Ltd
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】標準ハフマンテーブルと非標準ハフマンテー
ブルのいずれを使用した符号データでも復号化すること
ができるハフマン復号化回路を提供することを課題とす
る。【解決手段】復号化対象の符号が標準のハフマンテー
ブル又は非標準のハフマンテーブルのいずれを使用して
符号化されたものかの判定を行う判定手段（１）と、標
準のハフマンテーブルを使用して符号化されたものであ
ると判定された場合には、標準のハフマンテーブルを使
用して復号化する標準復号化回路（２）と、非標準のハ
フマンテーブルを使用して符号化されたものであると判
定された場合には、非標準のハフマンテーブルを使用し
て復号化コンピュータプログラムに従って復号化するソ
フトウエア処理手段（３）とを有するハフマン復号化回
路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハフマン符号を復
号化するためのハフマン復号化回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、ハフマン符号の例を示す図表で
ある。

【０００３】復号データは、例えば０，１，２，３，
４，・・・である。それに対応して、符号データは、０
０，０１，１０，１１０，１１１０，・・・である。符
号データは、データ長が２ビット、３ビット、４ビット
等と種々の長さであり、固定されていない。ただし、ｎ
ビットの符号データの上位ビットは、（ｎ−１）ビット
長以下の符号データとは異なるように設定されている。

【０００４】符号データは、入力データ（復号データ）
を符号化することにより生成されるデータであり、例え
ば２進数で表現される。復号データは、符号データを復
号化することにより生成されるデータであり、例えば１
０進数で表現される。

【０００５】ハフマン符号とは、出現頻度の高い入力デ
ータに対しては、短いデータ長の符号データを割り当
て、出現頻度の低い入力データに対しては、長いデータ
長の符号データを割り当てるものである。これにより、
使用する平均的なデータ長を短くすることができ、符号
データ全体のデータ量を少なくすることができる。

【０００６】図９は、従来技術によるハフマン復号化回
路の構成を示すブロック図である。

【０００７】符号データ比較処理部３１は、外部から符
号データ列ＩＮ１を受け、先頭から最短コード長だけ取
り出す。最短コード長とは、符号データの中で最も短い
ビット長であり、図８の場合では２である。符号データ
比較処理部３１は、最短コード長である２を基に、コー
ド長２の最小値ｍｉｎ（２）と最大値ｍａｘ（２）をハ
フマンｍｉｎ／ｍａｘポインタテーブル３３から表引き
する。上記のかっこ内の数値は、コード長を示す。

【０００８】最小値ｍｉｎ（２）は、コード長が２であ
る中の最小値であり、図８の例では００（０）である。
最大値ｍａｘ（２）は、コード長が２である中の最大値
であり、図８の例では１０（２）である。

【０００９】符号データ比較処理部３１は、外部から入
力される符号データＩＮ１のビット列のうち、先頭２ビ
ットデータｃｏｄｅ（２）が、最小値ｍｉｎ（２）と最
大値ｍａｘ（２）の間にあるか否かを比較する。最小値
ｍｉｎ（２）と最大値ｍａｘ（２）の間にあれば、００
（０），０１（１），１０（２）のいずれかである。符
号データ比較処理部３１は、外部から入力された符号デ
ータＩＮ１の先頭２ビットデータｃｏｄｅ（２）から最
小値ｍｉｎ（２）を引いた値ＰＴ＝ｃｏｄｅ（２）−ｍ
ｉｎ（２）とコード長Ｌ＝２をハフマン復号テーブル３
２に出力する。

【００１０】例えば、ｃｏｄｅ（２）＝００であれば、
ポインタＰＴ＝ｃｏｄｅ（２）−ｍｉｎ（２）＝００と
なり、ｃｏｄｅ（２）＝０１であれば、ポインタＰＴ＝
０１となり、ｃｏｄｅ（２）＝１０であれば、ポインタ
ＰＴ＝１０となる。

【００１１】ハフマン復号テーブル３２は、ポインタＰ
Ｔとコード長Ｌを受けて、対応する復号データＯＵＴ１
を出力する。例えば、ポインタＰＴ＝００，コード長Ｌ
＝２を受ければ、復号データＯＵＴ１＝０を出力する。

【００１２】一方、符号データ比較処理部３１におい
て、先頭２ビットデータｃｏｄｅ（２）が最小値ｍｉｎ
（２）と最大値ｍａｘ（２）の間に入らないと判断され
たときには、外部から新たに１ビットの符号データＩＮ
１を取り込む。そして、先頭３ビットデータｃｏｄｅ
（３）が３ビットの最小値ｍｉｎ（３）と最大値ｍａｘ
（３）の間に入るか否かを比較する。最小値ｍｉｎ
（３）と最大値ｍａｘ（３）は、ハフマンｍｉｎ／ｍａ
ｘポインタテーブル３３から表引きされる。図８の場合
は、最小値ｍｉｎ（３）が１１０であり、最大値ｍａｘ
（３）も１１０である。

【００１３】符号データｃｏｄｅ（３）が最小値ｍｉｎ
（３）＝１１０と最大値ｍａｘ（３）＝１１０の間に入
る場合、図８の例では、符号データｃｏｄｅ（３）＝１
１０であるので、符号データ比較処理部３１からポイン
タＰＴ＝０，コード長Ｌ＝３が出力される。

【００１４】ポインタＰＴは、ｃｏｄｅ（３）−ｍｉｎ
（３）で表されるので、図８の場合には、１ビットあれ
ば十分である。それに対し、符号データｃｏｄｅ（３）
は、３ビット必要であるので、符号データｃｏｄｅ
（３）を直接ハフマン復号テーブル３２に供給するより
も、ポインタＰＴを供給する方が情報量が少なくてす
む。この傾向は、ビット長が長い符号データほど、効果
が大きい。

【００１５】ハフマン復号テーブル３２は、ポインタＰ
Ｔとコード長Ｌを受けて、復号データＯＵＴ１を出力す
る。最小値ｍｉｎ（３）と最大値ｍａｘ（３）の間に入
らなければ、コード長Ｌを１増やして４ビットについて
の符号データｃｏｄｅ（４）の比較を繰り返す。

【００１６】コード符号データｃｏｄｅ（ｉ）が最小値
ｍｉｎ（ｉ）と最大値ｍａｘ（ｉ）の間に入らないとき
には、同様な処理を繰り返す。符号データの最大コード
長が例えば１６であるとすると、コード長Ｌ＝２〜１６
の範囲内で比較が行われる。最短の処理では、１回の処
理（Ｌ＝２）で終了し、最長の処理では、１５回の処理
（Ｌ＝２〜１６）で終了する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来のハフマン復号化
回路は、符号データのコード長により、復号データが生
成されるまでの時間が異なる。符号データのコード長が
短いほど、復号データは速く生成され、符号データのコ
ード長が長いほど、復号データは遅く生成される。

【００１８】一般にＪＰＥＧ（ｊｏｉｎｔｐｈｏｔｏ
ｇｒａｐｈｉｃｅｘｐｅｒｔｇｒｏｕｐ）方式等の
圧縮データを伸張するシステムでは、ハフマン復号化、
逆量子化、逆ＤＣＴ（逆離散コサイン変換）の各処理を
行う。この内、逆量子化と逆ＤＣＴ処理は、高速化のた
めにハードウエア化することは比較的容易である。しか
し、ハフマン復号化処理は、復号化しようとするデータ
が標準ハフマンテーブルで符号化されているものか、あ
るいは非標準ハフマンテーブルで符号化されているもの
かにより、復号化に使用するハフマンテーブルが変わっ
てくる。

【００１９】一般に、インターネットやデジタルスチル
カメラ等で使用される圧縮データを含め、現在の情報メ
ディア媒体のハフマン符号化方式のほぼ9割は標準ハフ
マンテーブルを使用して処理されている。残りの1割程
度の符号データだけが非標準のハフマンテーブルを使用
している。

【００２０】しかし、データの再生装置側としては標準
と非標準のいずれのハフマンテーブルで符号化されてい
ても対応できるようにしておくことがユーザの利便性か
ら望まれる。いずれのテーブルの符号データであっても
復号化できるようにするには、構成が複雑になり、ハフ
マン符号化回路が大型化し、しかも処理時間が長くかか
る。例えば、ＪＰＥＧ方式では約１．６Ｋバイトのメモ
リが必要である。頻度の少ない非標準ハフマンテーブル
による圧縮データの復号化にも対応するために、装置の
ハードウエア量を相当量増加させることはコストパフォ
ーマンスの点から好ましくない。

【００２１】本発明の目的は、ハードウエア量をそれほ
ど増加することなく、標準ハフマンテーブルと非標準ハ
フマンテーブルのいずれを使用した符号データでも復号
化することができるハフマン復号化回路を提供すること
である。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、外部から供給される異なるビット長の符号を復号化
するハフマン復号化回路であって、外部から供給される
ハフマンテーブル情報に基づき、復号化対象の符号が標
準のハフマンテーブルを使用して符号化されたものか、
あるいは非標準のハフマンテーブルを使用して符号化さ
れたものかの判定を行う判定手段と、前記判定手段によ
り前記符号が標準のハフマンテーブルを使用して符号化
されたものであると判定された場合には、前記標準のハ
フマンテーブルを使用して外部から供給される符号を復
号化する標準復号化回路と、前記判定手段により前記符
号が非標準のハフマンテーブルを使用して符号化された
ものであると判定された場合には、前記非標準のハフマ
ンテーブルを使用して復号化コンピュータプログラムに
従って外部から供給される符号を復号化するソフトウエ
ア処理手段とを有するハフマン復号化回路が提供され
る。

【００２３】入力される符号が標準のハフマンテーブル
を使用して符号化されたものである場合に、標準復号化
回路で復号化したデータを出力し、非標準のハフマンテ
ーブルを使用して符号化されたものである場合に、ソフ
トウエア処理手段で復号化する。

【００２４】

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例によるハ
フマン復号化回路を使用した画像データ伸張装置の構成
を示すブロック図である。ヘッダ解析部１、標準ハフマ
ン復号化回路２、ソフトウエア復号化処理部3、及びデ
ータ切り替え部４がハフマン復号化回路を構成する。ハ
フマン復号化回路にはハードウエアで構成された逆量子
化回路５と逆ＤＣＴ回路６が接続される。

【００２５】ヘッダ解析部１には、圧縮データが入力さ
れる。圧縮データは、例えばＪＰＥＧ規格の圧縮データ
である。圧縮データのフォーマットは図２に示すような
形式である。圧縮データは、ヘッダＨＤ及びＪＰＥＧ圧
縮データ８を含む。ヘッダＨＤは、ハフマンテーブル７
を含む。ハフマンテーブル７は、ハフマンテーブルその
ものであり、その大きさは例えば１２０バイトである。

【００２６】ヘッダ解析部１は、ヘッダＨＤにあるハフ
マンテーブル７を読み出して、自らが持つ標準ハフマン
テーブルと比較し、同じかどうか判定する。同じであれ
ば、ＪＰＥＧ圧縮データ８が標準ハフマンテーブルを使
用して符号化されていることを意味し、同じでなければ
ＪＰＥＧ圧縮データ８が非標準のハフマンテーブルを使
用して符号化されていることを意味する。

【００２７】上記の両者のハフマンテーブル内の全ての
データについて比較することが好ましいが、比較処理の
高速化のため、ハフマンテーブル内の一部のデータ（サ
ンプルデータ）のみを比較して、上記の判定を行っても
よい。また、ヘッダＨＤ内に、使用するハフマンテーブ
ルの識別子が含まれている場合には、その識別子を基
に、使用するハフマンテーブルが標準のハフマンテーブ
ルか否かを判定してもよい。

【００２８】入力された圧縮データが標準ハフマンテー
ブルで符号化されたものであると判定されると、圧縮デ
ータは標準ハフマン復号化回路２に送られて、そこで復
号化が行われる。標準ハフマン復号化回路２は、内部に
標準ハフマンテーブルを有し、ハードウエア処理により
復号化を行う高速の復号化回路である。標準ハフマンテ
ーブル復号化回路２の詳細は、後で図３を参照して説明
する。

【００２９】ヘッダ解析部１は切り替え装置４を制御し
て標準ハフマン復号化回路２の出力を逆量子化回路5に
入力させる。

【００３０】他方、入力された圧縮データが標準ハフマ
ンテーブルによるものでないと判定されると、圧縮デー
タはソフトウエア復号化処理部３で復号化処理が行われ
る。ソフトウエア復号化処理部３は、マイクロプロセッ
サ（ＭＰＵ）３ａとメモリ３ｂを用いたソフトウエア処
理の実行部であり、圧縮データのヘッダＨＤに記録され
た非標準のハフマンテーブル７そのものを使用してメモ
リに格納された復号化コンピュータプログラムに従って
復号化を行う。

【００３１】ソフトウエア復号化処理部３は、ヘッダＨ
Ｄ内のハフマンテーブルを使用するので、内部にハフマ
ンテーブルを予め用意する必要はない。非標準ハフマン
テーブルは、使用頻度が少ないものの種類が多いので、
その全てをソフトウエア復号化処理部３が予め用意する
ことはハフマン復号化回路を大型化させ、好ましくな
い。ソフトウエア復号化処理部３は、非標準ハフマンテ
ーブルを予め用意しなくても、外部から供給されるヘッ
ダＨＤ内のハフマンテーブルを使用するので、多種の非
標準ハフマンテーブルに対応可能である。

【００３２】非標準ハフマンテーブルの種類が少ないと
きには、ソフトウエア復号化処理部３の内部に非標準ハ
フマンテーブルを予め用意してもよい。

【００３３】ＭＰＵ３ａとメモリ３ｂは画像データ伸張
装置側がもともと有するものを利用することができるの
でハードウエアの追加は少なくてすむ。このソフトウエ
アコンピュータプログラムとしては、ＩＳＯ／ＩＥＣ
ＩＳ１０９１８−１，ＡｎｎｅｘＣ（ハフマンテー
ブルについての仕様），ＡｎｎｅｘＥ，Ｆ（符号化、
復号化についての仕様）に記載のフローチャートを利用
できる。

【００３４】ヘッダ解析部１は切り替え装置４を制御し
てソフトウエア復号処理部３の出力を逆量子化回路5に
入力させる。

【００３５】図3は、本実施例による標準ハフマン復号
化回路２の構成を示すブロック図である。

【００３６】ハフマン復号化回路は、例えばＪＰＥＧ方
式によるデジタル静止画像のデータ伸長の際に用いるこ
とができる。デジタル画像のデータ伸長は、ハフマン復
号化処理を用いて、データ伸長を行う。

【００３７】復号化の対象となる符号データは、例えば
図８に示すものであり、最短コード長が２ビット、最長
コード長が１６ビットであるとする。

【００３８】符号データ取込部１１は、最初に最長コー
ド長（＝１６）分だけ、外部から符号データＩＮ１をシ
リアルに取り込む（抽出する）。そして、シリアルに受
け取った１６ビットの符号データＩＮ１をパラレルデー
タＩＮ２として、ハフマン復号用ルックアップテーブル
１２に供給する。符号データ取込部１１は、シフトレジ
スタを用いて構成することができる。詳細は、後に説明
する。

【００３９】ルックアップテーブル１２は、１６ビット
の符号データＩＮ２を受けて、上位から何ビットが有効
なハフマン符号データであるのかを示す符号サイズｎと
それに対応する復号データＯＵＴ１を出力する。例え
ば、上位２ビットが００であれば、符号サイズｎ＝２と
復号データＯＵＴ１＝０を出力する。

【００４０】ルックアップテーブル１２は、例えばＲＯ
Ｍ、ＲＡＭまたは組合せ論理回路で構成することができ
る。詳細な構成は、後に説明する。

【００４１】ルックアップテーブル１２から出力された
符号サイズｎは、符号データ取込部１１にフィードバッ
クされる。符号データ取込部１１は、復号化が行われた
上位ｎビット（例えば、２ビット）を捨てて、外部から
新たに２ビットの符号データＩＮ１を取り込む。そし
て、新たに形成された（抽出された）１６ビットの符号
データＩＮ２をルックアップテーブル１２に供給し、処
理を繰り返す。

【００４２】図４は、符号データ取込部１１に取り込ま
れる符号データを示す概念図である。図４（Ａ）は、あ
る時点で符号データ取込部１１に蓄えられた符号データ
を示し、図４（Ｂ）は、符号データ取込部１１における
途中の処理過程を示し、図４（Ｃ）は、新たに符号デー
タＩＮ１が取り込まれることにより形成される符号デー
タを示す。

【００４３】まず、符号データ取込部１１には、図４
（Ａ）の１６ビット符号データ１５が蓄えられている。
符号データ１５がルックアップテーブル１２（図３）に
供給され、上位ｎビットデータ１９がテーブルの符号と
一致すると、符号サイズｎと復号データＯＵＴ１がルッ
クアップテーブル１２から出力される。符号データ取込
部１１には、未だ１６ビットの符号データ１５が残った
ままである。上位ｎビットデータ１９は、既に復号化さ
れたデータであり、残るデータ１８は未だ復号化されて
いないデータ（未処理データ）である。符号データ取込
部１１は、ルックアップテーブル１２から符号サイズｎ
を受けて、符号データ１５を左へｎビットシフトする
（図４（Ｂ））。

【００４４】符号データ１６（図４（Ｂ））は、符号デ
ータ１５（図４（Ａ））を左へｎビットシフトし、オー
バフローしたｎビットを捨てた（１６−ｎ）ビットの符
号データである。符号データ１６は、上位に未処理デー
タ１８が位置し、下位ｎビットは０で埋められる。前回
復号化された符号データ１９（図４（Ａ））は、結果と
して、捨てられたことになる。

【００４５】左へｎビットシフトした後は、外部からｎ
ビットの符号データＩＮ１を新たに取り込み、符号デー
タ１６（図４（Ｂ））と符号データＩＮ１を加算する
（図４（Ｃ））。図４（Ｃ）の符号データ１７は、符号
データ１６（図４（Ｂ））と符号データＩＮ１を加算し
た符号データであり、新たに形成される符号データＩＮ
２として、符号データ取込部１１（図３）からルックア
ップテーブル１２へ供給される。

【００４６】以上のように、符号データ取込部１１は、
符号データ１９（図４（Ａ））について復号化が行われ
ると、復号化された符号データ１９を捨てて、外部から
新たに符号データＩＮ１（図４（Ｃ））を取り込む。

【００４７】以上は、シフトレジスタ等のビットシフト
手段と加算器を用いる場合を例に述べたが、ビットシフ
ト手段のみを用いて構成することもできる。

【００４８】ハフマン復号用ルックアップテーブル１２
から符号データ取込部１１に符号サイズｎが供給される
と、符号データ取込部１１内のビットシフト手段に外部
から新たにｎビットの符号データＩＮ１がシリアルに入
力される。ｎビットの符号データＩＮ１が入力される
と、ビットシフト手段に蓄えられている符号データは、
ｎビットシフトし、上位ｎビットは外に押し出され、新
たなｎビットの符号データＩＮ２が形成される。

【００４９】図５は、図３のルックアップテーブル１２
の構成例を示す概略図である。

【００５０】ＲＯＭまたはＲＡＭにより、ルックアップ
テーブル１２を構成する例を説明する。ルックアップテ
ーブル１２は、１６ビットのアドレスＡＤＲにより指定
され、各アドレスには復号データＯＵＴ１と符号サイズ
ｎが記憶されている。

【００５１】図３において、ルックアップテーブル１２
には、１６ビットの符号データＩＮ２が入力される。符
号データＩＮ２は、ルックアップテーブル１２のアドレ
スＡＤＲに対応し、対応するアドレスＡＤＲの復号デー
タＯＵＴ１と符号サイズｎがルックアップテーブル１２
から出力される。

【００５２】例えば、符号データＩＮ２の上位２ビット
が００であるならば、図８に示すように復号データは０
である。その場合、符号データＩＮ２は００００…００
〜００１１…１１のうちのいずれか１つである。符号デ
ータＩＮ２が００００…００〜００１１…１１のうちの
いずれであっても、ルックアップテーブル１２は、復号
データＯＵＴ１＝０と符号サイズｎ＝２を出力する。

【００５３】また、符号データＩＮ２の上位２ビットが
０１であるならば、符号データＩＮ２は０１００…００
〜０１１１…１１のうちのいずれか１つであるので、復
号データＯＵＴ１＝１と符号サイズｎ＝２を出力する。

【００５４】なお、ルックアップテーブル１２は、ＲＯ
ＭまたはＲＡＭの他、ＡＮＤ回路やＯＲ回路等を用いた
組合せ論理回路により実現させることができる。その場
合は、符号データＩＮ２の上位２ビットが００であれ
ば、その他のビットの値に関係なく、復号データＯＵＴ
１＝１と符号サイズｎ＝２を出力するように論理回路を
組み合わせればよい。

【００５５】図６は、論理回路を用いたハフマン復号用
ルックアップテーブル１２の構成例を示すブロック図で
ある。

【００５６】ルックアップテーブル１２には、最長コー
ド長（１６ビット）のビット長を有する符号データＩＮ
２が供給される。論理回路２１は、ビット長が２の符号
データの復号化を行うため、符号データＩＮ２の上位２
ビットを受けて、復号データＯＵＴ１と符号サイズｎを
出力する。

【００５７】例えば図８の場合、上位２ビットが００、
０１または１０のときには、下位１４ビットの値にかか
わりなく、復号データＯＵＴ１と符号サイズｎを出力す
る。

【００５８】論理回路２２は、ビット長が３の符号デー
タの復号化を行うため、符号データＩＮ２の上位３ビッ
トを受けて、復号データＯＵＴ１と符号サイズｎを出力
する。同様にして、以上のような論理回路が４ビット以
上についても設けられる。

【００５９】以上の複数の論理回路２１，２２，・・・
から出力される復号データＯＵＴ１と符号サイズｎは、
セレクタ２６に入力される。セレクタ２６は、選択信号
ＳＥＬに応じて、入力される複数の復号データＯＵＴ１
と符号サイズｎの組の中から１組の復号データＯＵＴ１
と符号サイズｎを出力する。

【００６０】選択回路２５は、符号データＩＮ２に応じ
て、選択信号ＳＥＬをセレクタ２６に供給する。選択回
路２５は、例えば１６ビットからなる符号データＩＮ２
を受けて、上位何ビットが符号であるかを決定する。符
号データＩＮ２の上位２ビットが符号であれば、論理回
路２１から出力される復号データＯＵＴ１と符号サイズ
ｎを選択し、符号データＩＮ２の上位３ビットが符号で
あれば、論理回路２２から出力される復号データＯＵＴ
１と符号サイズｎを選択するための、選択信号ＳＥＬを
セレクタ２６に出力する。

【００６１】なお、各論理回路２１，２２，・・・に選
択回路２５を含ませ、選択回路２５を削除してもよい。
その場合、各論理回路２１，２２，・・・がセレクタ２
６に選択信号ＳＥＬを出力することになる。

【００６２】論理回路２１，２２，・・・は、並列に処
理されるので、符号のビット長にほとんど関係なく、常
に高速に復号データＯＵＴ１を出力することができる。

【００６３】組合せ論理回路により、ルックアップテー
ブル１２を実現した場合には、ＲＯＭまたはＲＡＭの場
合に比べ、かなり小さなハードウェア量で実現すること
ができ、消費電力の低減を図ることができる。

【００６４】図７は、論理回路とメモリを用いたハフマ
ン復号用ルックアップテーブル１２の構成例を示すブロ
ック図である。

【００６５】組合せ論理回路２７は、２ビットの符号を
復号化するための手段であり、メモリ２８は、図５に示
すハフマン復号用テーブルと同様の構成であり、３ビッ
ト以上の符号を復号化するためのテーブルである。

【００６６】組合せ論理回路２７は、符号データＩＮ２
の上位２ビットを受けて、上位２ビットが符号であれ
ば、復号データＯＵＴ１と符号サイズｎを出力すると共
に、選択信号ＳＥＬを出力する。上位２ビットが符号で
ないときには、選択信号ＳＥＬを出力しない。

【００６７】メモリ２８は、符号データＩＮ２のうち、
上位２ビット以外のビット（例えば、下位１４ビット）
を受けて、復号データＯＵＴ１と符号サイズｎを出力す
る。符号データＩＮ２の上位３ビット以上が符号である
場合には、図８に示すように、上位２ビットが全て同じ
値となる（例えば、上位２ビットは常に“１１”であ
る）ので、上位２ビットをメモリ２８に入力しなくても
よい。

【００６８】セレクタ２９には、組合せ論理回路２７と
メモリ２８からそれぞれ出力される復号データＯＵＴ１
と符号サイズｎが入力される。セレクタ２９は、組合せ
論理回路２７から供給される選択信号ＳＥＬに応じて、
組合せ論理回路２７またはメモリ２８のいずれかから供
給される復号データＯＵＴ１と符号サイズｎを出力す
る。

【００６９】セレクタ２９は、符号データＩＮ２の上位
に含まれる符号が２ビットである場合には、組合せ論理
回路２７から供給される復号データＯＵＴ１と符号サイ
ズｎを出力し、符号が３ビット以上であるときには、メ
モリ２８から供給される復号データＯＵＴ１と符号サイ
ズｎを出力する。

【００７０】図５に示したように、ＲＡＭまたはＲＯＭ
等のメモリによりルックアップテーブル１２を構成した
場合、符号の最長ビットを１６ビットとすれば、６４Ｋ
（＝２¹⁶）のアドレス領域が用意される。各アドレスに
は、例えば１２ビットの復号データＯＵＴ１と４ビット
の符号サイズｎが記憶される。この場合に、必要なメモ
リ容量は、６４Ｋ×（１２ビット＋４ビット）＝１２８
Ｋバイトである。ただし、１バイトは８ビットである。

【００７１】一方、図７に示したように、メモリと組合
せ論理回路によりルックアップテーブル１２を構成した
場合、復号データＯＵＴ１と符号サイズｎのビット数は
上記と同じであるが、１４ビット（＝１６−２）の符号
データを基にアドレスを形成するので、アドレス領域は
１６Ｋ（＝２¹⁴）となる。したがって、必要なメモリ容
量は、１６Ｋ×（１２ビット＋４ビット）＝３２Ｋバイ
トである。

【００７２】ルックアップテーブル１２は、メモリ単独
で構成するよりも、メモリと組合せ論理回路を組み合わ
せて構成する方が、メモリ容量が少なくてすむ。なお、
図７では、組合せ論理回路２７が２ビットの符号につい
てのみ復号化を行う場合について述べたが、３ビット以
上の符号についても復号化を行わせることもできる。

【００７３】以上のように、本実施例の標準ハフマン復
号化回路２は、復号化対象の符号データのコード長に関
係なく、常に高速で復号データＯＵＴ１を出力すること
ができる。

【００７４】従来は、ハフマン符号の理論を単純に回路
化したものであり、復号化対象の符号データのコード長
が長ければ長いほど一致する符号データを探すために必
要な比較回数が多くなっていた。そして、ほとんどの場
合が複数回の比較を行わなければならなかったので、復
号化速度が遅かった。

【００７５】以上説明した実施例では、標準ハフマンテ
ーブル用のハードウエア構成の復号化回路と、非標準ハ
フマンテーブル用のソフトウエア処理による復号化部と
を設け、圧縮データのハフマンテーブルの種類に応じて
復号化回路の出力と復号化部の出力とを切り替えるの
で、標準あるいは非標準ハフマンテーブルによる符号デ
ータのいずれにも対応できる。さらに、符号データをル
ックアップテーブル１２に入力することにより、復号化
対象の符号データのコード長に関係なく、直ちに符号デ
ータを復号化し、出力することができるので、高速な復
号化が可能である。本実施例の復号化回路をデータ伸張
装置に使用して、逆量子化回路と逆ＤＣＴ回路をハード
ウエアで構成すれば、約9割の圧縮データがハードウエ
アの標準ハフマン復号化回路で復号化できるので、全部
ハードウエア処理となり高速化が期待できる。また、残
りの約1割の圧縮データは、復号化処理のみをソフトウ
エアで行い、逆量子化と逆ＤＣＴ処理がハードウエアで
行えるので、ＪＰＥＧ伸張全体としては高速処理が可能
となる。

【００７６】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハードウエア量をそれほど増加することなく、標準ハフ
マンテーブルと非標準ハフマンテーブルのいずれを使用
した符号データでも復号化することができる。

【００７８】また、標準ハフマン復号化回路では、一定
のビット長を有する符号データを抽出して、復号化手段
に入力することにより、直ちに復号データを出力するこ
とができるので、高速な復号化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の実施例によるハフマン復号化回路を含
むデータ伸張装置の構成を示すブロック図である。

【図2】ＪＰＥＧ方式の符号データフォーマットの一例
を示す概略図である。

【図３】本発明の実施例による標準ハフマン復号化回路
の構成を示すブロック図である。

【図４】符号データ取込部に取り込まれる符号データを
示す。図４（Ａ）はある時点で符号データ取込部に蓄え
られた符号データを示し、図４（Ｂ）は符号データ取込
部における途中の処理過程を示し、図４（Ｃ）は新たに
符号データＩＮ１が取り込まれることにより形成される
符号データを示す概念図である。

【図５】図３のルックアップテーブルの構成例を示す概
略図である。

【図６】図３のルックアップテーブルの他の構成例を示
す概略図である。

【図７】図３のルックアップテーブルのさらに他の構成
例を示す概略図である。

【図８】ハフマン符号の例を示す図表である。

【図９】従来技術によるハフマン復号化回路の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ヘッダ解析部２標準ハフマン復号化回路３ソフトウエア復号化処理部４切り替え部５逆量子化回路６逆ＤＣＴ回路７ハフマンテーブル定義領域１１符号データ取込部１２ハフマン復号用ルックアップテーブル２１，２２，２７論理回路２８メモリ２５選択回路２６，２９セレクタ３１符号データ比較処理部３２ハフマン復号テーブル３３ハフマンｍｉｎ／ｍａｘポインタテーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から供給される異なるビット長の符
号を復号化するハフマン復号化回路であって、外部から供給されるハフマンテーブル情報に基づき、復
号化対象の符号が標準のハフマンテーブルを使用して符
号化されたものか、あるいは非標準のハフマンテーブル
を使用して符号化されたものかの判定を行う判定手段
と、前記判定手段により前記符号が標準のハフマンテーブル
を使用して符号化されたものであると判定された場合に
は、前記標準のハフマンテーブルを使用して外部から供
給される符号を復号化する標準復号化回路と、前記判定手段により前記符号が非標準のハフマンテーブ
ルを使用して符号化されたものであると判定された場合
には、前記非標準のハフマンテーブルを使用して復号化
コンピュータプログラムに従って外部から供給される符
号を復号化するソフトウエア処理手段とを有するハフマ
ン復号化回路。
【請求項２】前記標準復号化回路は、ハードウエア処
理により符号化を行う請求項１記載のハフマン復号化回
路。
【請求項３】前記標準復号化回路は、外部から供給される符号のビット列を取り込み、一定の
ビット長の符号データを抽出する符号データ抽出手段
と、前記符号データ抽出手段により抽出される符号データを
受けて、該符号データの上位ビットの符号に対応する復
号データが存在する場合、下位ビットに関係なく該復号
データと該上位ビットのビット長とを出力する復号化手
段とを有し、前記符号データ抽出手段は、前記復号化手
段から出力されるビット長の上位ビットのデータを捨て
て、代わりに新たに外部から供給されるデータを該ビッ
ト長分取り込み、前記一定のビット長の符号データを抽
出する手段を含み、前記符号データ抽出手段が抽出する符号データの一定の
ビット長は、前記復号化手段から出力されるビット長の
うちで最長のビット長と同じかまたはそれよりも長いビ
ット長である請求項1又は２記載のハフマン復号化回
路。
【請求項４】前記復号化手段は、前記符号データ抽出
手段により抽出される符号データのビット長を有するア
ドレスを有し、符号データの上位ビットがアドレスの所
定上位アドレスに一致するときは下位ビットにかかわら
ず該上位ビットの符号データに対応する復号データとビ
ット長を該アドレスのデータとして記憶するメモリを有
する請求項３記載のハフマン復号化回路。
【請求項５】前記復号化手段は、組合せ論理回路であ
る請求項３記載のハフマン復号化回路。
【請求項６】前記復号化手段は、前記符号データ抽出手段により抽出される符号データの
ビット長より短いビット長を有するアドレスを有し、符
号データの上位ビットがアドレスの所定上位アドレスに
一致するときは下位ビットにかかわらず該上位ビットの
符号データに対応する復号データとビット長を該アドレ
スのデータとして記憶するメモリと、前記符号データ抽出手段により抽出される符号データを
受けて、該符号データの上位ビットの符号に対応する復
号データが存在する場合、下位ビットに関係なく該復号
データと該上位ビットのビット長とを出力する組合せ論
理回路とを有する請求項３記載のハフマン復号化回路。
【請求項７】前記符号データ抽出手段は、前記復号化
手段が出力するビット長だけデータを移動させるための
ビットシフト手段を含む請求項３〜６のいずれかに記載
のハフマン復号化回路。
【請求項８】外部から供給される異なるビット長の符
号を復号化するハフマン復号化回路であって、外部から供給されるハフマンテーブルを含むハフマンテ
ーブル情報に基づき、復号化対象の符号が標準のハフマ
ンテーブルを使用して符号化されたものか、あるいは非
標準のハフマンテーブルを使用して符号化されたものか
の判定を行う判定手段と、標準のハフマンテーブルを有し、前記判定手段により前
記符号が標準のハフマンテーブルを使用して符号化され
たものであると判定された場合には、該標準のハフマン
テーブルを使用して外部から供給される符号を復号化す
る標準復号化回路と、前記判定手段により前記符号が非標準のハフマンテーブ
ルを使用して符号化されたものであると判定された場合
には、前記外部から供給されるハフマンテーブルを使用
して外部から供給される符号を復号化する非標準復号化
回路とを有するハフマン復号化回路。
【請求項９】前記標準復号化回路はハードウエア処理
により符号化を行い、前記非標準復号化回路はソフトウ
エア処理により符号化を行う請求項８記載のハフマン復
号化回路。