JP2003179923A - 動画像圧縮符号化信号の復号システム及び復号方法，復号用プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 動画像圧縮符号化信号の復号を高速化するシ
ステムを提供する。 【解決手段】 開示される動画像圧縮符号化信号の復号
システムは、復号データを記憶する復号用テーブル記憶
部２４と、読み出した復号データを記憶するキャッシュ
メモリ２３と、入力ビット列から所定ビット長のビット
列を出力するビット列バッファ１０と、所定ビット長の
ビット列からインデックスを生成するインデックス生成
手段２１と、キャッシュメモリからインデックスに対応
する符号語の復号データを読み出すロード手段２２と、
復号データに応じて逆量子化を行ってＤＣＴ係数とブロ
ックアドレスを出力する逆量子化手段３０と、ＤＣＴ係
数をブロックアドレスに格納するＤＣＴ係数ブロック格
納部４０と、復号用データをキャッシュメモリにプリフ
ェッチするプリフェッチ手段２５とを備え、逆量子化の
処理と前回の復号データに基づくプリフェッチの処理と
を並行して実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧縮符号化され
た動画像信号の復号技術に係り、特にＭＰＥＧ（Motion
Picture image coding Experts Group ）方式の圧縮符
号化を行った動画像信号を対象とする、動画像圧縮符号
化信号の復号システム及び復号方法ならびに復号用プロ
グラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年における、動画像の圧縮符号化は、
ＭＰＥＧ−１（ＩＳＯ／ＩＥＣ １１１７２−２，１９
９３），ＭＰＥＧ−２（ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−
２，１９９５）及びＭＰＥＧ−４（ＩＳＯ／ＩＥＣ １
４４９６−２，１９９８）等の動画像圧縮規格に準拠し
て行われることが多い。以下においては、これらの技術
をＭＰＥＧと総称するものとする。ＭＰＥＧ方式では、
画像を８画素×８画素のブロックに分割して処理を行
う。ＭＰＥＧの符号化は、この８画素×８画素のブロッ
クを最小の単位として、動き補償と変換符号化の処理を
行うことによって、データサイズの圧縮を実現してい
る。そして、この際、上記の変換符号化の手段として、
離散コサイン変換（Discrete Cosine Transform ：ＤＣ
Ｔ）と、量子化と、可変長符号化の３つの処理を連続し
て実行する。以下、この変換符号化の符号化方法につい
て説明する。

【０００３】まず、８画素×８画素のブロック（画素値
又は動き補償の残差）を８点×８点ＤＣＴによって変換
して、８行８列のＤＣＴ係数の行列を得る。この行列
を、ＤＣＴ係数ブロックと呼ぶ。次に、ＤＣＴ係数ブロ
ック内の各ＤＣＴ係数を量子化する。続いて量子化され
た各ＤＣＴ係数を、ジグザグスキャンと呼ばれる走査順
序で、一次元に並べ替える。この一次元に並べられた、
量子化されたＤＣＴ係数についての、連続する零係数の
個数（ラン）と、それに続く非零係数の量子化値（レベ
ル）の組み合わせを、各符号化方式で規定された方法で
順次、可変長符号化する。以上が、変換符号化の概要で
ある。

【０００４】このようにして変換符号化された信号の復
号は、以下のようにして行われる。まず、信号から可変
長符号を復号して、ランとレベルの組み合わせを順次得
る。次に、量子化されたＤＣＴ係数を、逆ジグザグスキ
ャンによって並べ替えて、８行８列の量子化されたＤＣ
Ｔ係数ブロックを得る。そして、量子化されたＤＣＴ係
数ブロックの各係数に対して逆量子化を行って、ＤＣＴ
係数ブロックを得る。最後に、ＤＣＴ係数ブロックを８
点×８点逆離散コサイン変換して、８画素×８画素のブ
ロックを得る。以上で、変換符号化された信号の復号が
完了する。

【０００５】ところで、一般には、量子化されたＤＣＴ
係数ブロック中の多くの要素は零である。そして、量子
化されたＤＣＴ係数が零であれば、逆量子化した結果も
零である。従って、量子化されたＤＣＴ係数ブロックの
すべての要素を逆量子化することは無駄であって、非零
係数についてのみ逆量子化すれば十分である。この特徴
を利用することによって、可変長符号の復号と逆量子化
を高速に実行する方法が、特開平１０−１３６３６３号
公報に開示されている。この方法は、最初にＤＣＴ係数
ブロックが格納されているメモリ領域を「０」に初期化
し、その後に、１つの可変長符号の復号と、その復号さ
れた値を逆量子化して求めたＤＣＴ係数を適切な位置に
格納する処理とを、繰り返して実行することによって、
ＤＣＴ係数ブロックを求めるものである。以下、この方
法について詳細に説明する。

【０００６】図９は、従来の動画像圧縮符号化信号の復
号システムの構成を示すブロック図、図１０は、可変長
符号の定義の例を示す図、図１１は、図１０で定義され
る可変長符号の復号用テーブルの例を示す図、図１２
は、従来の復号システムの動作を示すフローチャートで
ある。この従来例の復号システムは、ビット列バッファ
１０と、逆量子化手段３０と、ＤＣＴ係数ブロック格納
部４０と、可変長符号復号手段５０とから概略構成され
ている。さらに、可変長符号復号手段５０は、インデッ
クス生成手段５１と、ロード手段５２と、キャッシュメ
モリ５３と、復号用テーブル記憶部５４とから構成され
ている。

【０００７】ここでまず、復号用テーブル記憶部５４に
記憶されている復号用テーブルについて詳細に説明す
る。復号用テーブルの各エントリには、可変長符号の復
号に用いるための、各符号語の復号データが格納されて
いる。また、各エントリには、インデックスが付されて
いる。インデックスｉは、任意のビット列Ｓから一意に
生成できるように規則を定められている。さらに、ビッ
ト列Ｓが可変長符号の符号語ｃから始まるとき、ビット
列Ｓから一意に生成されるインデックスｉに対応する復
号用テーブルエントリには、符号語ｃのための復号デー
タを格納しておく。ここで、復号データとは、符号語ｃ
の符号長（ｌｅｎ），ラン（ｒｕｎ），レベル（ｌｅｖ
ｅｌ）からなる、３つ一組のデータ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，
ｌｅｖｅｌ＞を指している。

【０００８】このように復号用テーブルを構成しておけ
ば、可変長符号化されたビット列Ｓを、以下の手順を繰
り返すことによって、復号することができる。まず、ビ
ット列Ｓからインデックスｉを生成する。次に、復号用
テーブルのなかで、インデックスｉに対応するエントリ
を参照して、復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ
＞を取り出す。ビット列Ｓに含まれる先頭の符号語ｃに
対応するランｒｕｎとレベルｌｅｖｅｌとを、復号結果
として出力した後に、ビット列Ｓから、先頭の符号語ｃ
の符号長ｌｅｎに相当するビット列を取り除く。

【０００９】可変長符号と、それを復号するための復号
用テーブルの簡単な例を、図１０，図１１を用いて説明
する。図１０は、可変長符号の例を示している。また、
図１１は、図１０で定義される可変長符号を復号するた
めの復号用テーブルの構成例を示している。図１１から
知られるように、復号用テーブルの各エントリには、４
ビットのインデックスｉが付されている。さらに、イン
デックスｉの値がある符号語ｃで始まるとき、そのイン
デックスｉに対応するテーブルエントリには、符号語ｃ
のための復号データが格納されている。すなわち、この
例では、任意のビット列Ｓからインデックスｉを一意に
生成する規則は、ビット列Ｓの先頭４ビットを抽出し
て、この４ビットの値をインデックスｉとすることであ
る。

【００１０】なお、図１０における符号語「１」のラン
の値がＥＯＢ（End Of Block）となっているのは、復号
の対象としているＤＣＴ係数ブロックに、これ以上、非
零係数が存在していないことを示している。このＥＯＢ
符号語に対応する復号データとして、図１１の復号用テ
ーブルでは、ランの値として「６４」を用いている。こ
れは、６４要素からなるＤＣＴ係数ブロックでは、ラン
が６４になることはあり得ないからである。このよう
に、復号用テーブルを参照することによって、ＥＯＢを
判定することができる。

【００１１】続いて、図９を参照して、従来の圧縮符号
化信号の復号システムの各構成要素について説明する。
ビット列バッファ１０は、可変長符号化された信号のビ
ット列Ｓ１が随時、入力されたとき、そのビット列Ｓ１
を一時記憶しておく。ビット列バッファ１０は、読み出
しポインタを持っているが、この読み出しポインタは、
ビット列Ｓ１における、復号を開始するビットを指示す
るためのものである。そして、ビット列Ｓ１のうち、読
み出しポインタが指し示すビットを先頭とする、Ｎビッ
トのビット列Ｓ２を、インデックス生成手段５１に出力
する。ここで、Ｎは可変長符号の最大符号長である。ま
た、ロード手段５２から、符号長ｌｅｎが入力される
と、その値だけ、読み出しポインタを進める。

【００１２】可変長符号復号手段５０において、インデ
ックス生成手段５１は、ビット列バッファ１０から入力
されるビット列Ｓ２から、復号用テーブルのインデック
スｉを生成する。ロード手段５２は、インデックス生成
手段５１から入力されるインデックスｉが指す復号デー
タ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞を、キャッシュメモ
リ５３から読み出す。そして、読み出されたデータのう
ち、符号長ｌｅｎをビット列バッファ１０に出力し、ラ
ンｒｕｎとレベルｌｅｖｅｌとを逆量子化手段３０に出
力する。復号用テーブル記憶部５４は、大容量であるが
メモリアクセス時間の長いメモリであって、復号用テー
ブルのすべてを予め記憶している。

【００１３】キャッシュメモリ５３は、小容量であるが
メモリアクセス時間の短いメモリである。キャッシュメ
モリ５３は、可変長符号復号手段５０において必須の要
素ではないが、復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅ
ｌ＞を高速に読み出すために用いられている。これは、
キャッシュメモリ５３には、以下の２つの特徴があるた
めである。第１の特徴は、メモリアクセス時間が短いこ
とである。第２の特徴は、一度アクセスしたデータは、
そのデータの近傍のデータも含めて、キャッシュライン
と呼ばれる単位で、一時的に記憶するということであ
る。この２つの特徴によって、頻繁にアクセスされるデ
ータは、キャッシュメモリ５３に一時記憶されているの
で、キャッシュメモリ５３から直接、データを高速に読
み出すことができる。しかしながら、読み出すべきデー
タがキャッシュメモリ５３に一時保存されていないとき
は、復号用テーブル記憶部５４からデータを読み出さな
ければならないので、メモリアクセスに時間がかかって
しまう。このことを、キャッシュミスと呼んでいる。

【００１４】逆量子化手段３０は、ロード手段５２から
入力されたランｒｕｎとレベルｌｅｖｅｌとから、逆量
子化演算を行ってＤＣＴ係数ｃｏｅｆｆを求めるととも
に、ＤＣＴ係数ブロック格納部４０において、ＤＣＴ係
数ｃｏｅｆｆを格納すべき位置を指示するブロックアド
レスａｄｄｒを、逆ジグザグスキャンに従って決定す
る。ＤＣＴ係数ブロック格納部４０は、ブロックアドレ
スａｄｄｒが指し示す位置に、対応するＤＣＴ係数ｃｏ
ｅｆｆを格納する。

【００１５】以下、図９に示す構成図と、図１２に示す
フローチャートとを参照して、従来例の復号システムに
おける、画素ブロックに対する可変長符号の復号と、逆
量子化の過程とを説明する。まず、ＤＣＴ係数ブロック
格納部４０において、ブロック内のすべてのＤＣＴ係数
の値を「０」に初期化する（図１２ステップＢ１）。次
に、ビット列バッファ１０において、読み出しポインタ
が指すビットからビット列Ｓ１を読み取って、Ｎビット
長のビット列Ｓ２を、インデックス生成手段５１へ送る
（図１２ステップＢ２）。インデックス生成手段５１
は、送られたＮビット長のビット列Ｓ２を用いて、復号
用テーブルのインデックスｉを生成して、ロード手段５
２へ送る（図１２ステップＢ３）。

【００１６】続いて、ロード手段５２は、キャッシュメ
モリ５３から、インデックスｉが指し示す復号データ＜
ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞を読み込む。ここで、キ
ャッシュミスが発生すると、キャッシュメモリ５３は、
復号用テーブル記憶部５４から、インデックスｉが指す
復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞を読み込ん
でから、ロード手段５２に出力しなければならないの
で、不必要なメモリアクセス時間を費やしてしまうこと
になる。ロード手段５２は、読み込んだ復号データ＜ｌ
ｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞のうち、符号長ｌｅｎをビ
ット列バッファ１０へ送り、ランｒｕｎとレベルｉｅｖ
ｅｌとを、逆量子化手段３０へ送る（図１２ステップＢ
４）。その後、ビット列バッファ１０において、読み出
しポインタを符号長ｌｅｎだけ進める（図１２ステップ
Ｂ５）。ここで、復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖ
ｅｌ＞にＥＯＢを示す値が含まれていたときは処理を終
了し、そうでないときは、ステップＢ７へ進む（図１２
ステップＢ６）。

【００１７】逆量子化手段３０において、ランｒｕｎと
レベルｌｅｖｅｌの値を用いて逆量子化を行って、ＤＣ
Ｔ係数ｃｏｅｆｆを得る。また、逆ジグザグスキャンに
従ってＤＣＴ係数ｃｏｅｆｆを格納すべき位置を指示す
る、ブロックアドレスａｄｄｒを求める。そして、ＤＣ
Ｔ係数ｃｏｅｆｆと、ブロックアドレスａｄｄｒとを、
ＤＣＴ係数ブロック格納部４０へ出力する（図１２ステ
ップＢ７）。ＤＣＴ係数ブロック格納部４０では、ＤＣ
Ｔ係数ｃｏｅｆｆを、ブロックアドレスａｄｄｒが指し
示す位置に格納する。そして再び、ステップＢ２へ戻る
（図１２ステップＢ８）。

【００１８】図９，図１２に示された従来例の復号シス
テムでは、以上の過程を繰り返すことによって、可変長
符号化された信号から、ＤＣＴ係数ブロックを求めるこ
とができる。

【００１９】また、別の従来技術として、特開平９−１
８５５４８号公報には、復号用テーブルにおける一部の
復号データを、予めキャッシュメモリにロックしておい
てから、可変長符号化された信号を復号する方法が提案
されている。この方法を用いれば、キャッシュメモリに
ロックされているデータについては、キャッシュミスを
起こすことなく、可変長符号化信号を高速に復号するこ
とができる。

【００２０】さらに、特開平１１−３１９７４号公報に
おいては、可変長符号からなる複数の符号語を同時に復
号するとともに、逆量子化も複数の符号語について同時
に実行することによって、可変長符号からなる信号を効
率的に復号する技術が開示されている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の復号システムでは次のような各種の課題があっ
た。まず、従来の復号システムでは、可変長符号からな
る信号の復号過程において、復号データがキャッシュメ
モリに一時記憶されている場合には、キャッシュミスを
起こすことなく、高速に符号化された信号を復号するこ
とができる。しかしながら、キャッシュメモリに一時記
憶されていない符号語の復号データを、復号用テーブル
記憶部からロードしなければならない場合には、キャッ
シュミスを発生するため、そのキャッシュミスによって
生じるメモリアクセス時間の増加分だけ、符号化信号の
復号に遅れが生じるという問題があった。

【００２２】一般的には、キャッシュミスを防止するた
めには、データのプリフェッチを行うことが有効であ
る。すなわち、低速なメモリからキャッシュメモリに、
必要となるデータを予め転送しておくようにすればよい
が、そのためには、必要となるデータが、キャッシュメ
モリからの読み出しよりも充分前に、確定していなけれ
ばならない。しかしながら、可変長符号には，ｎ番目
（ｎは整数）の符号長が確定しないと、ｎ＋１番目の符
号語の先頭ビットが確定しないという性質がある。その
ため、従来の可変長符号化信号の復号方法では、読み込
むべき復号データが確定した直後に、その復号データを
キャッシュメモリに読み込む必要があって、プリフェッ
チを有効に活用することができなかった。

【００２３】一方、このような課題を部分的に解決する
手段として、頻繁に使用される復号データを、キャッシ
ュメモリにロックしておく方法が、前述の特開平９−１
８５５４８号公報に提案されている。しかしながら、こ
の方法では、予めキャッシュメモリにロックしておいた
復号データについてはキャッシュミスを起こすことはな
いが、ロックされていなかった復号データについては、
キャッシュミスを発生しないという保証はない。特に、
前述の特開平１１−３１９７４号公報で提案されてい
る、複数の符号語について同時に、復号と逆量子化とを
実行する方法を適用した場合には、復号用テーブルの容
量が通常の方法による場合よりも大きいので、キャッシ
ュミスを起こす頻度が高くなってしまう。さらに、特開
平９−１８５５４８号公報で提案されている、キャッシ
ュメモリにおいて一部のデータをロックする方法では、
キャッシュメモリの一部の容量を固定的に占有すること
になるので、動き補償等のような、他の復号処理で使用
可能なキャッシュメモリ容量を制限する結果になるとい
う問題がある。

【００２４】この発明は上述の事情に鑑みてなされたも
のであって、メモリアクセス時間を隠蔽することによっ
て、高速に可変長符号化信号を復号することが可能な、
動画像圧縮符号化信号の復号システム及び復号方法，な
らびに復号用プログラムを提供することを目的としてい
る。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、動画像圧縮符号化信号の復
号システムに係り、単一の符号語に対応する可変長符号
語の復号データを複数記憶する復号用テーブル記憶手段
と、上記復号用テーブル記憶手段から読み出した符号語
の復号データを記憶するキャッシュメモリと、入力ビッ
ト列を保持して読み出しポインタの指す位置から所定ビ
ット長のビット列を出力するビット列バッファ手段と、
上記出力された所定ビット長のビット列から、該ビット
列における先頭の符号語を指すインデックスを生成する
インデックス生成手段と、上記キャッシュメモリから上
記インデックスに対応する符号語の復号データを読み出
して、上記符号語の符号長のデータと、ラン及びレベル
のデータとを出力するロード手段と、上記ラン及びレベ
ルの値に応じて、逆量子化を行って逆量子化されたＤＣ
Ｔ係数を出力するとともに、逆ジグザグスキャンして上
記逆量子化されたＤＣＴ係数のブロックアドレスを出力
する逆量子化手段と、上記ブロックアドレスの指す位置
へ上記ＤＣＴ係数を格納するＤＣＴ係数ブロック格納手
段とを備えた動画像圧縮符号化信号の復号システムにお
いて、上記復号用テーブル記憶手段から上記インデック
スが指す符号語の復号データを読み出して上記キャッシ
ュメモリにプリフェッチするプリフェッチ手段を備え、
連続する復号サイクルごとに、上記キャッシュメモリか
ら読み出された符号語の復号データに対する上記逆量子
化手段の処理及び該処理結果の上記ＤＣＴ係数ブロック
格納手段への格納の処理と、上記キャッシュメモリから
読み出された符号語の符号長に応じて上記読み出しポイ
ンタの位置を進めて上記ビット列バッファ手段から出力
したビット列における上記インデックスが指す符号語の
復号データを上記キャッシュメモリにプリフェッチする
処理とを、並行して実行するように構成されていること
を特徴としている。

【００２６】また、請求項２記載の発明は、動画像圧縮
符号化信号の復号システムに係り、複数の符号語に対応
する可変長符号語の復号データを複数記憶する復号用テ
ーブル記憶手段と、上記復号用テーブル記憶手段から読
み出した可変長符号語の復号データを記憶するキャッシ
ュメモリと、入力ビット列を保持して読み出しポインタ
の指す位置から所定ビット長のビット列を出力するビッ
ト列バッファ手段と、上記出力された所定ビット長のビ
ット列から、該ビット列における先頭の複数の符号語を
指すインデックスを生成するインデックス生成手段と、
上記キャッシュメモリから上記インデックスに対応する
複数の符号語の復号データを読み出して、上記複数の符
号語の符号長の和のデータと、上記複数組のラン及びレ
ベルのデータとを出力するロード手段と、上記複数組の
ラン及びレベルの値に応じて、それぞれ逆量子化を行っ
て逆量子化されたＤＣＴ係数を出力するとともに、逆ジ
グザグスキャンして上記各逆量子化されたＤＣＴ係数の
ブロックアドレスを出力する逆量子化手段と、上記各ブ
ロックアドレスの指す位置へ対応する上記各ＤＣＴ係数
を格納するＤＣＴ係数ブロック格納手段とを備えた動画
像圧縮符号化信号の復号システムにおいて、上記復号用
テーブル記憶手段から上記インデックスが指す複数の符
号語の復号データを読み出して上記キャッシュメモリに
プリフェッチするプリフェッチ手段を備え、連続する復
号サイクルごとに、上記キャッシュメモリから読み出さ
れた複数の符号語の復号データに対する上記逆量子化手
段の処理及び該処理結果の上記ＤＣＴ係数ブロック格納
手段への格納の処理と、上記キャッシュメモリから読み
出された複数の符号語の符号長の和に応じて上記読み出
しポインタの位置を進めて上記ビット列バッファ手段か
ら出力したビット列における上記インデックスが指す複
数の符号語の復号データを上記キャッシュメモリにプリ
フェッチする処理とを、並行して実行するように構成さ
れていることを特徴としている。

【００２７】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の動画像圧縮符号化信号の復号システムに係
り、入力ビット列に対する最初の復号サイクルでは、上
記並行して実行される処理が、上記プリフェッチ手段の
プリフェッチ処理と、上記ＤＣＴ係数ブロック格納手段
における各格納位置のＤＣＴ係数値の初期化処理とであ
ることを特徴としている。

【００２８】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至３のいずれか一記載の動画像圧縮符号化信号の復号シ
ステムに係り、上記ロード手段に読み出された復号デー
タにＥＯＢを含むときは、当該復号サイクルの処理を終
了することを特徴としている。

【００２９】また、請求項５記載の発明は、動画像圧縮
符号化信号の復号方法に係り、入力ビット列における読
み出しポインタの指す位置から所定ビット長のビット列
を読み込むステップと、上記読み込まれた所定ビット長
のビット列から、該ビット列における先頭の符号語を指
すインデックスを生成するステップと、キャッシュメモ
リから上記インデックスに対応する符号語の復号データ
を読み出して、上記符号語の符号長のデータと、ラン及
びレベルのデータとを出力するステップと、上記キャッ
シュメモリから読み出した符号語の復号データにおける
ラン及びレベルの値に応じて逆量子化を行って逆量子化
されたＤＣＴ係数を出力するとともに、逆ジグザグスキ
ャンして上記逆量子化されたＤＣＴ係数のブロックアド
レスを出力して、上記ＤＣＴ係数をＤＣＴ係数ブロック
格納手段における上記ブロックアドレスの指す位置に格
納する処理と、上記キャッシュメモリから読み出した符
号語の符号長に応じて上記読み出しポインタの位置を進
めて上記入力ビット列から読み込んだビット列における
上記インデックスが指す符号語の復号データを復号用テ
ーブル記憶手段から上記キャッシュメモリにプリフェッ
チする処理とを並行して実行するステップとを、連続す
る復号サイクルごとに繰り返して行うことを特徴として
いる。

【００３０】また、請求項６記載の発明は、動画像圧縮
符号化信号の復号方法に係り、入力ビット列における読
み出しポインタの指す位置から所定ビット長のビット列
を読み込むステップと、上記読み込まれた所定ビット長
のビット列から、該ビット列における先頭の複数の符号
語を指すインデックスを生成するステップと、キャッシ
ュメモリから上記インデックスに対応する複数の符号語
の復号データを読み出して、上記複数の符号語の符号長
の和のデータと、複数組のラン及びレベルのデータとを
出力するステップと、上記キャッシュメモリから読み出
した複数の符号語の復号データにおける複数組のラン及
びレベルの値に応じて逆量子化を行って逆量子化された
ＤＣＴ係数を出力するとともに、逆ジグザグスキャンし
て上記各逆量子化されたＤＣＴ係数のブロックアドレス
を出力して、上記各ＤＣＴ係数をＤＣＴ係数ブロック格
納手段における上記各ブロックアドレスの指す位置に格
納する処理と、上記キャッシュメモリから読み出した複
数の符号語の符号長の和に応じて上記読み出しポインタ
の位置を進めて上記入力ビット列から読み込んだビット
列における上記インデックスが指す複数の符号語の復号
データを復号用テーブル記憶手段から上記キャッシュメ
モリにプリフェッチする処理とを並行して実行するステ
ップとを、連続する復号サイクルごとに繰り返して行う
ことを特徴としている。

【００３１】また、請求項７記載の発明は、請求項５又
は６記載の動画像圧縮符号化信号の復号方法に係り、入
力ビット列に対する最初の復号サイクルでは、上記並行
して実行される処理として、上記プリフェッチ手段のプ
リフェッチ処理と、上記ＤＣＴ係数ブロック格納手段に
おける各格納位置のＤＣＴ係数値の初期化処理とが行わ
れることを特徴としている。

【００３２】また、請求項８記載の発明は、請求項５乃
至７のいずれか一記載の動画像圧縮符号化信号の復号方
法に係り、上記読み込まれた復号データにＥＯＢを含む
ときは、当該復号サイクルの処理を終了することを特徴
としている。

【００３３】また、請求項９記載の発明は、動画像圧縮
符号化信号の復号プログラムに係り、入力ビット列にお
ける読み出しポインタの指す位置から所定ビット長のビ
ット列を読み込む処理と、上記読み込まれた所定ビット
長のビット列から、該ビット列における先頭の符号語を
指すインデックスを生成する処理と、キャッシュメモリ
から上記インデックスに対応する符号語の復号データを
読み出して、上記符号語の符号長のデータと、ラン及び
レベルのデータとを出力する処理と、上記キャッシュメ
モリから読み出した符号語の復号データにおけるラン及
びレベルの値に応じて逆量子化を行って逆量子化された
ＤＣＴ係数を出力するとともに、逆ジグザグスキャンし
て上記各逆量子化されたＤＣＴ係数のブロックアドレス
を出力して、上記各ＤＣＴ係数をＤＣＴ係数ブロック格
納手段における上記各ブロックアドレスの指す位置に格
納する処理と、上記キャッシュメモリから読み出した符
号語の符号長に応じて上記読み出しポインタの位置を進
めて上記入力ビット列から読み込んだビット列における
上記インデックスが指す符号語の復号データを復号用テ
ーブル記憶手段から上記キャッシュメモリにプリフェッ
チする処理とを並行して実行するステップとを、連続す
る復号サイクルごとに繰り返して行わせることを特徴と
している。

【００３４】また、請求項１０記載の発明は、動画像圧
縮符号化信号の復号プログラムに係り、入力ビット列に
おける読み出しポインタの指す位置から所定ビット長の
ビット列を読み込む処理と、上記読み込まれた所定ビッ
ト長のビット列から、該ビット列における先頭の複数の
符号語を指すインデックスを生成する処理と、キャッシ
ュメモリから上記インデックスに対応する複数の符号語
の復号データを読み出して、上記複数の符号語の符号長
の和のデータと、複数組のラン及びレベルのデータとを
出力する処理と、上記キャッシュメモリから読み出した
複数の符号語の復号データにおける複数組のラン及びレ
ベルの値に応じて逆量子化を行って逆量子化されたＤＣ
Ｔ係数を出力するとともに、逆ジグザグスキャンして上
記各逆量子化されたＤＣＴ係数のブロックアドレスを出
力して、上記各ＤＣＴ係数をＤＣＴ係数ブロック格納手
段における上記各ブロックアドレスの指す位置に格納す
る処理と、上記キャッシュメモリから読み出した複数の
符号語の符号長の和に応じて上記読み出しポインタの位
置を進めて上記入力ビット列から読み込んだビット列に
おける上記インデックスが指す複数の符号語の復号デー
タを復号用テーブル記憶手段から上記キャッシュメモリ
にプリフェッチする処理とを並行して実行するステップ
とを、連続する復号サイクルごとに繰り返して行わせる
ことを特徴としている。

【００３５】また、請求項１１記載の発明は、請求項９
又は１０記載の動画像圧縮符号化信号の復号プログラム
に係り、入力ビット列に対する最初の復号サイクルで
は、上記並行して実行される処理として、上記プリフェ
ッチ手段のプリフェッチ処理と、上記ＤＣＴ係数ブロッ
ク格納手段における各格納位置のＤＣＴ係数値の初期化
処理とを行わせることを特徴としている。

【００３６】また、請求項１２記載の発明は、請求項９
乃至１１のいずれか一記載の動画像圧縮符号化信号の復
号プログラムに係り、上記読み込まれた復号データにＥ
ＯＢを含むときは、当該復号サイクルの処理を終了させ
ることを特徴としている。

【００３７】また、請求項１３記載の発明は、動画像圧
縮符号化信号の復号プログラムを記録した記憶媒体に係
り、コンピュータ読み取り可能なプログラムを記録した
記憶媒体であって、請求項９乃至１２のいずれか一記載
の動画像圧縮符号化信号の復号方法を実行するプログラ
ムを記録したことを特徴としている。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例である動画像圧縮符号化
信号の復号システムの構成を示すブロック図、図２，図
３は、本実施例の動画像圧縮符号化信号の復号システム
の動作を示すフローチャート、図４は、本実施例の動画
像圧縮符号化信号の復号システムの効果を説明するため
の図である。なお、図１０に示された可変長符号の定義
例、及び図１１に示された可変長符号の復号用テーブル
の構成例は、本実施例の場合にも適用される。

【００３９】この例の動画像圧縮符号化信号の復号シス
テムは、図１に示すように、ビット列バッファ１０と、
可変長符号復号手段２０と、逆量子化手段３０と、ＤＣ
Ｔ係数ブロック格納部４０とから概略構成されている。
これらのうち、ビット列バッファ１０，逆量子化手段３
０，ＤＣＴ係数ブロック格納部４０の構成，機能は図９
に示された従来例の場合と同様なので、以下において
は、その詳細な説明を省略する。

【００４０】可変長符号復号手段２０は、さらに、イン
デックス生成手段２１と、ロード手段２２と、キャッシ
ュメモリ２３と、復号用テーブル記憶部２４と、プリフ
ェッチ手段２５とから構成されている。インデックス生
成手段２１は、ビット列バッファ１０から入力されるビ
ット列Ｓ２から、復号用テーブルのインデックスｉを生
成する。ロード手段２２は、インデックス生成手段２１
から入力されたインデックスｉが指す復号データ＜ｌｅ
ｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞を、キャッシュメモリ２３か
ら読み出す。そして、読み出された復号データのうち、
符号長ｌｅｎをビット列バッファ１０に出力し、ランｒ
ｕｎとレベルｌｅｖｅｌとを逆量子化手段３０に出力す
る。復号用テーブル記憶部２４は、大容量であるがメモ
リアクセス時間の長いメモリであって、復号用テーブル
のすべてを予め記憶している。キャッシュメモリ２３
は、小容量であるがメモリアクセス時間の短いメモリで
ある。

【００４１】プリフェッチ手段２５は、インデックス生
成手段２１から入力されるインデックスｉが指す復号デ
ータ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞について、プリフ
ェッチを実行するための手段である。プリフェッチ手段
２５の行うプリフェッチの動作は、次の(1) ，(2) のう
ちのどちらかである。 (1) インデックスi が指す復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕ
ｎ，ｌｅｖｅｌ＞が、キャッシュメモリ２３に一時記憶
されていれば、プリフェッチ手段２３はなにもしない。 (2) インデックスｉが指す復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕ
ｎ，ｌｅｖｅｌ＞が、キャッシュメモリ２３に一時記憶
されていないときは、プリフェッチ手段２３は、復号用
テーブル記憶部２４から復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，
ｌｅｖｅｌ＞を、キャッシュライン単位でキャッシュメ
モリ２３に転送する。

【００４２】以下、図１に示す構成図と、図２，図３に
示すフローチャートとを参照して、本実施例の復号シス
テムの全体の動作を説明する。まず、ビット列バッファ
１０において、読み出しポインタが指し示す位置からビ
ット列Ｓ１をＮビットだけ読み取って、ｎ（＝１）番目
のＮビット長のビット列Ｓ２（ｎ）として、インデック
ス生成手段２１に出力する（図２ステップＡ１）。イン
デックス生成手段２１では、送られたビット列Ｓ２
（ｎ）を用いて、ｎ番目の符号語のインデックスｉ
（ｎ）を生成して、インデックスｉ（ｎ）をプリフェッ
チ手段２５とロード手段２２に出力する（図２ステップ
Ａ２）。

【００４３】続いて、プリフェッチ手段２５では、イン
デックスｉ（ｎ）が指すｎ番目の符号語の復号データ＜
ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）を、キャッシュメ
モリ２３にプリフェッチする。このとき、復号データ＜
ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）がキャッシュメモ
リ２３に一時記憶されていれば、なにも起こらないが、
一時記憶されていない場合には、キャッシュメモリ２３
は、インデックスｉ（ｎ）が指す復号データ＜ｌｅｎ，
ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）を、復号用テーブル記憶部
２４から読み出す（図２ステップＡ３）。続いて、ＤＣ
Ｔ係数ブロック格納部４０において、すべてのＤＣＴ係
数を「０」に初期化する（図２ステップＡ４）。

【００４４】次に、ロード手段２２において、キャッシ
ュメモリ２３から、ｎ番目の符号語の復号データ＜ｌｅ
ｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）を読み込む。そして、
符号長ｌｅｎ（ｎ）をビット列バッファ１０に出力し、
ランｒｕｎ（ｎ）とレベルｌｅｖｅｌ（ｎ）とを逆量子
化手段３０に出力する（図２ステップＡ５）。ビット列
バッファ１０では、ロード手段２２から入力された、ｎ
番目の符号語に対応する復号データの符号長ｌｅｎ
（ｎ）の値だけ、読み出しポインタを進める（図２ステ
ップＡ６）。復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ
＞（ｎ）に、ＥＯＢを示す値が含まれていれば、処理を
終了し、含まれていなければ、次のステップＡ８へ進む
（図３ステップＡ７）。

【００４５】再び、ビット列バッファ１０において、読
み出しポインタが指す位置からビット列Ｓ１をＮビット
だけ読み取り、（ｎ＋１）番目のＮビット長のビット列
Ｓ２（ｎ＋１）として、インデックス生成手段２１に出
力する（図３ステップＡ８）。次に、インデックス生成
手段２１において、入力されたビット列Ｓ２（ｎ＋１）
を用いて、（ｎ＋１）番目の符号語のインデックスｉ
（ｎ＋１）を生成する。そして、インデックスｉ（ｎ＋
１）を、プリフェッチ手段２５とロード手段２２に出力
する（図３ステップＡ９）。

【００４６】続いて、プリフェッチ手段２５では、（ｎ
＋１）番目の符号語のインデックスｉ（ｎ＋１）が指し
示す復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ＋
１）を、キャッシュメモリ２３にプリフェッチする。こ
のとき、復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞
（ｎ＋１）がキャッシュメモリ２３に一時記憶されてい
れば、なにも起こらないが、一時記憶されていないとき
は、キャッシュメモリ２３は、インデックスｉが指す復
号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ＋１）
を、復号用テーブル記憶部２４から読み出す（図３ステ
ップＡ１０）。

【００４７】一方、逆量子化手段３０において、ｎ番目
の符号語の復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞
（ｎ）における、ランｒｕｎ（ｎ）とレベルｌｅｖｅｌ
（ｎ）の値を用いて逆量子化を行って、ＤＣＴ係数ｃｏ
ｅｆｆ（ｎ）を得る。また、逆ジグザグスキャンに従っ
て、ＤＣＴ係数を格納する位置を指示するブロックアド
レスａｄｄｒ（ｎ）を求める。そして、求められたＤＣ
Ｔ係数ｃｏｅｆｆ（ｎ）とブロックアドレスａｄｄｒ
（ｎ）とを、ＤＣＴ係数ブロック格納部４０に出力する
（図３ステップＡ１１）。ＤＣＴ係数ブロック格納部４
０では、ＤＣＴ係数ｃｏｅｆｆ（ｎ）をブロックアドレ
スａｄｄｒ（ｎ）が指す位置に格納する。そして、ｎの
値をｎ＋１として、再びステップＡ５に戻る（図３ステ
ップＡ１２）。以後、ステップＡ５〜ステップＡ１２の
処理を繰り返して実行する。このような動作を行うこと
によって、可変長符号の復号と逆ジグザグスキャン及び
逆量子化の処理が実行されて、ＤＣＴ係数ブロックが得
られる。

【００４８】次に、図４を参照して、本実施例の効果
を、図９及び図１２に示された従来例の場合と比較して
説明する。なお、図４においては、図上、下向きを時間
が進む方向として表している。従来方式の場合は、ＤＣ
Ｔ係数ブロックの初期化を行ったのち、第１回の処理で
あるループ＃１において、ビット読み込み１と、テーブ
ルのインデックス生成１と、テーブル参照のメモリアク
セス時間１におけるロード実行と、逆量子化１とを行っ
て、逆量子化１の結果を格納して、ループ＃１の処理を
終了する。そして、以下同様に、ループ＃２，…の処理
を行う。これに対して本発明方式では、最初、ビット読
み込み１と、テーブルのインデックス生成１とを行った
のち、ＤＣＴ係数ブロックの初期化とテーブル参照のメ
モリアクセス時間１におけるプリフェッチとを並行して
実行する。次にループ＃１の処理において、ビット読み
込み２とテーブルのインデックス生成２とを行ったの
ち、テーブル参照のメモリアクセス時間２におけるプリ
フェッチと、逆量子化１と逆量子化１の結果を格納する
処理とを並行して実行する。そして、以後同様に、ルー
プ＃２，ループ＃３の処理を行う。

【００４９】このように、この例の動画像圧縮符号化信
号の復号システムでは、ｎ番目の符号語の復号データを
復号用テーブル記憶部２４からキャッシュメモリ２３に
転送するのに必要なメモリアクセス時間と、ＤＣＴ係数
ブロックの初期化又はｎ−１番目の符号語の復号データ
を逆量子化して、逆量子化の結果を格納する処理時間と
を並行して進行させることができる。すなわち、従来方
式では、メモリアクセス時間が、すべて復号時間に加算
されるのに対して、本発明方式では、プリフェッチと並
行して、ＤＣＴ係数ブロックの初期化又は逆量子化が実
行されるので、メモリアクセス時間が隠蔽されて、高速
に可変長符号信号の復号を行うことが可能になる。

【００５０】◇第２実施例 次に、この発明の第２実施例として、可変長符号復号用
テーブルとして、特開平１１−３１９７４号公報で開示
されているような、複数符号を同時に復号できるテーブ
ルを用いた場合の実施例を説明する。図５は、この発明
の第２実施例である動画像圧縮符号化信号の復号システ
ムにおける可変長符号復号用テーブルの例を示す図、図
６，図７は、本実施例の動画像圧縮符号化信号の復号シ
ステムの動作を示すフローチャートである。なお、この
例における動画像圧縮符号化信号の復号システムの構成
は、図１に示された第１実施例の場合と同様である。

【００５１】この例の動画像圧縮符号化信号の復号シス
テムにおける可変長符号復号用テーブルには、復号デー
タ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞として、複数の符号
語の符号長の和ｌｅｎと、複数の符号語のそれぞれのラ
ンｒｕｎ及びレベルｌｅｖｅｌが記録されている。例え
ば、符号語１と符号語２を含むビット列を復号するため
の復号用データにおいては、図５に示すように、符号長
の和ｌｅｎとして、ｌｅｎ１＋ｌｅｎ２の値が書き込ま
れており、ランｒｕｎは、＜ｒｕｎ１，ｒｕｎ２＞から
構成され、レベルｌｅｖｅｌは、＜ｌｅｖｅｌ１，ｌｅ
ｖｅｌ２＞から構成されている。

【００５２】また、この実施例においては、複数の符号
語に対して、それぞれ逆量子化と逆ジグザグスキャンと
ＤＣＴ係数の格納とを行う必要があるが、これを高速に
実行するためには、図１に示された動画像圧縮符号化信
号の復号システムにおいて、逆量子化手段３０を、複数
の符号語を並列処理できるように拡張する。この実施例
では、ビット列バッファ１０から可変長符号復号手段２
０に出力するビット列Ｓ２のビット数をＫとするが、Ｋ
の値をあまり長くすると、可変長符号復号用テーブルの
メモリ容量が大きくなるので、Ｋ≦２Ｎとすることが好
適である。

【００５３】次に、図６，図７に示されたフローチャー
トを参照して、この例の復号システムにおける可変長符
号復号の手順を説明する。なお、図２，図３に示された
第１実施例のフローと、図６，図７に示された第２実施
例のフローとでは、ステップＡ７以降のみが相違するの
で、以下においては、ステップＡ７以降を重点的に説明
する。

【００５４】まず、ビット列バッファ１０において、読
み出しポインタが指し示す位置からビット列Ｓ１をＫビ
ットだけ読み取って、ｎ（＝１）番目のＫビット長のビ
ット列Ｓ２（ｎ）をインデックス生成手段２１に出力す
る（図６ステップＡ１）。インデックス生成手段２１
は、送られたＫビット長のビット列Ｓ２（ｎ）を用い
て、ｎ番目のインデックスｉ（ｎ）を生成して、プリフ
ェッチ手段２５とロード手段２２に出力する（図６ステ
ップＡ２）。続いて、プリフェッチ手段２５では、イン
デックスｉ（ｎ）が指す、ｎ番目の復号データ＜ｌｅ
ｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）を、キャッシュメモリ
２３にプリフェッチする（図６ステップＡ３）。続い
て、ＤＣＴ係数ブロック格納部４０において、ＤＣＴ係
数が格納されるべきすべての位置に、「０」を格納する
（図６ステップＡ４）。

【００５５】次に、ロード手段２２において、キャッシ
ュメモリ２３からｎ番目の復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕ
ｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）を読み込んで、符号長の和ｌｅ
ｎ（ｎ）をビット列バッファ１０に出力し、複数符号語
のそれぞれのランｒｕｎ（ｎ）とレベルｌｅｖｅｌ
（ｎ）とを、逆量子化手段３０に出力する（図６ステッ
プＡ５）。ビット列バッファ１０では、ロード手段２２
から入力された符号長の和ｌｅｎ（ｎ）の値だけ、読み
出しポインタを進める（図６ステップＡ６）。ｎ番目の
復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）に、
ＥＯＢを示す値が含まれていたときは、ステップＡ１３
に進み、ＥＯＢを示す値が含まれていなければ、ステッ
プＡ８へ進む（図７ステップＡ７−２）。

【００５６】再び、ビット列バッファ１０において、読
み出しポインタが指す位置からビット列Ｓ1 をＫビット
だけ読み取って、（ｎ＋１）番目のＫビット長のビット
列Ｓ２（ｎ）をインデックス生成手段２１に出力する
（図７ステップＡ８）。次に、インデックス生成手段２
１において、ビット列Ｓ２（ｎ＋１）を用いて、（ｎ＋
１）番目のインデックスｉ（ｎ＋１）を生成して、プリ
フェッチ手段２５とロード手段２２に出力する（図７ス
テップＡ９）。続いて、プリフェッチ手段２５では、イ
ンデックスｉ（ｎ＋１）が指す、（ｎ＋１）番目の復号
データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ＋１）を、
キャッシュメモリ２３にプリフェッチする（図７ステッ
プＡ１０−２）。

【００５７】逆量子化手段３０において、ｎ番目の復号
データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）におけ
る、複数の符号語のそれぞれのランｒｕｎ（ｎ）とレベ
ルｌｅｖｅｌ（ｎ）の値を用いて、逆量子化を並列に実
行して、複数のＤＣＴ係数ｃｏｅｆｆ（ｎ）を求める。
また、逆ジグザグスキャンに従って、それぞれのＤＣＴ
係数ｃｏｅｆｆ（ｎ）を格納する位置を指し示すブロッ
クアドレスａｄｄｒ（ｎ）を求める。そして、複数のＤ
ＣＴ係数ｃｏｅｆｆ（ｎ）とそれぞれのブロックアドレ
スａｄｄｒ（ｎ）とを、ＤＣＴ係数ブロック格納部４０
に出力する（図７ステップＡ１１−２）。

【００５８】ＤＣＴ係数ブロック格納部４０では、複数
のＤＣＴ係数ｃｏｅｆｆ（ｎ）を、対応するそれぞれの
ブロックアドレスａｄｄｒ（ｎ）が指示する位置に格納
する。そして、ｎ＝ｎ＋１として、再びステップＡ５に
戻る（図７ステップＡ１２−２）。ｎ番目の復号データ
＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ＞（ｎ）にＥＯＢを示す
値を含む場合であって、ＥＯＢ以外の符号語を含む場合
にはステップＡ１４へ進み、ＥＯＢ以外の符号語を含ま
ない場合には処理を終了する（図７ステップＡ１３）。

【００５９】ステップＡ１４において、逆量子化手段３
０では、ｎ番目の復号データ＜ｌｅｎ，ｒｕｎ，ｌｅｖ
ｅｌ＞（ｎ）における、複数の符号語のそれぞれのラン
ｒｕｎ（ｎ）とレベルｌｅｖｅｌ（ｎ）の値を用いて、
逆量子化を並列に実行して、複数のＤＣＴ係数ｃｏｅｆ
ｆ（ｎ）を求める。また、逆ジグザグスキャンに従っ
て、複数のＤＣＴ係数ｃｏｅｆｆ（ｎ）を格納すべき位
置を指示する、それぞれのブロックアドレスａｄｄｒ
（ｎ）を求める。そして、複数のＤＣＴ係数ｃｏｅｆｆ
（ｎ）と、対応するそれぞれのブロックアドレスａｄｄ
ｒ（ｎ）とを、ＤＣＴ係数ブロック格納部４０に出力す
る（図７ステップＡ１４）。ＤＣＴ係数ブロック格納部
４０において、複数のＤＣＴ係数ｃｏｅｆｆ（ｎ）を、
対応するそれぞれのブロックアドレスａｄｄｒ（ｎ）が
指す位置に格納して、処理を終了する（図７ステップＡ
１５）。

【００６０】以後、ステップＡ５〜ステップＡ１５の処
理を繰り返して実行する。このような動作を行うことに
よって、複数の符号語からなる可変長符号の復号と逆ジ
グザグスキャン及び逆量子化が実行されて、ＤＣＴ係数
ブロックが得られる。この実施例によれば、複数の可変
長符号を同時に復号できる場合があり、この際、複数の
符号語の逆量子化を並列に実行するので、第１実施例の
場合と比較して、より高速に復号を行うことができる。

【００６１】このように、この例の動画像圧縮符号化信
号の復号システムでは、プリフェッチと並行して、ＤＣ
Ｔ係数ブロックの初期化又は可変長符号の逆量子化を実
行するので、メモリアクセス時間が隠蔽されて、高速に
可変長符号信号の復号が行われるようになるとともに、
この際、可変長符号が複数の符号語からなる場合には、
複数の符号語の逆量子化等の処理を並列に実行するの
で、より高速に可変長符号の復号を実行することが可能
になる。

【００６２】◇第３実施例 次に、この発明の第３実施例として、第１実施例及び第
２実施例の動画像圧縮符号化信号の復号システムを実現
するための具体的構成例を説明する。図８は、この発明
の第３実施例である動画像圧縮符号化信号の復号システ
ムの具体的構成を示すブロック図である。この例の動画
像圧縮符号化信号の復号システムは、図８に示すよう
に、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０１と、キャッシュ
メモリ１０２と、メインメモリ１０３と、記憶媒体１０
４とから概略構成されている。

【００６３】ＣＰＵ１０１は、プログラムに基づいて動
作して、各種の演算，制御を行って、動画像圧縮符号化
信号の復号システムの全体の動作を実行させる。キャッ
シュメモリ１０２は、小容量のメモリであって、ＣＰＵ
１０１が高速にアクセスできる機能を有している。メイ
ンメモリ１０３は、大容量のメモリであるが、読み出し
時間が長い。記憶媒体１０４は、磁気ディスク，半導体
メモリ，ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memor
y ）等からなり、メインメモリ１０３にロードすべきデ
ータを予め格納している。この例における、データのプ
リフェッチ機能は、ＣＰＵ１０１の専用命令として実装
されているものもあるが、図示されないレジスタへのロ
ード命令によって代用できる場合もある。いずれの場合
でも、ＣＰＵ１０１は、プリフェッチ動作時のメモリア
クセスの待ち時間に停止することなく、他の命令を同時
に実行できる中央演算処理装置であることが必要であ
る。

【００６４】以下、図８を参照して、この例の動画像圧
縮符号化信号の復号システムの動作を説明する。この例
の復号システムにおける可変長符号復号用プログラム
は、記憶媒体１０４からメインメモリ１０３に読み込ま
れて、ＣＰＵ１０１の動作を制御する。例えば図１に示
された動画像圧縮符号化信号の復号システムにおける、
ビット列バッファ１０，可変長符号復号化手段２０，逆
量子化手段３０，ＤＣＴ係数ブロック格納部４０は、す
べてＣＰＵ１０１とキャッシュメモリ１０２とメインメ
モリ１０３とによって実現可能であって、このような機
能は、記録媒体１０４から提供されるプログラムの制御
によって実行される。特に、これらのうち、図１のキャ
ッシュメモリ２３は、図８のキャッシュメモリ１０２に
対応している。また、第２実施例のように、複数の可変
長符号語の復号を同時に実行するためには、ＣＰＵ１０
１が、複数のデータを同時に演算処理することが可能な
中央演算処理装置であることが望ましい。

【００６５】以上のことから、ＣＰＵ１０１と、キャッ
シュメモリ１０２と、メインメモリ１０３と、記憶媒体
１０４とからなる装置を用い、動画像圧縮符号化信号の
復号プログラムによって動作することによって、第１実
施例及び第２実施例における処理と同一の処理を実行す
ることができる。

【００６６】このように、この例の動画像圧縮符号化信
号の復号システムによれば、ＣＰＵと、キャッシュメモ
リと、メインメモリと、記憶媒体とからなる具体的構成
によって、第１実施例の場合と同様に、可変長符号が単
一の符号語からなる場合に、ＤＣＴ係数ブロックの初期
化又は逆量子化と並行して、次の復号サイクルの可変長
符号語のプリフェッチを実行することによって、メモリ
アクセス時間が隠蔽されて、高速に可変長符号信号の復
号が行われるようにし、また、第２実施例の場合と同様
に、可変長符号が複数の符号語からなる場合に、ＤＣＴ
係数ブロックの初期化又は逆量子化と並行して、次の復
号サイクルの複数の可変長符号語のプリフェッチを実行
することによって、メモリアクセス時間が隠蔽されて、
高速に可変長符号信号の復号が行われるようにすること
ができる。

【００６７】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上記の各
実施例の動作手順において、すべての符号語にＥＯＢが
含まれるか否かをチエックしているが、多くの場合の符
号化方式において、ＤＣＴ係数ブロックの最初の符号語
にＥＯＢが含まれることはないので、その場合は、最初
の符号語に対しては、ＥＯＢが含まれるか否かのチエッ
クを省略して、ビット列の読み込みの処理に進むように
してもよい。また、ビット列バッファ１０において、所
定ビット数のビット列の読み込み処理を行う場合につい
て説明したが、この所定ビット数より多くのビット列を
読み込む場合でも、本実施例を適用できることは明らか
である。また、この所定ビット数未満のビット列を読み
込むときは、読み込んだビット数が符号長に満たない場
合だけ、最終的に所定ビット数読み込めばよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の動画像圧
縮符号化信号の復号システムによれば、可変長符号化及
び量子化された信号を復号する際に、可変長符号語のプ
リフェッチを並行処理することによって、プリフェッチ
のメモリアクセス時間を隠蔽することができるので、復
号処理を高速化することができる。さらにこの際、復号
しようとするすべての符号語に対してプリフェッチを実
行するので、可変長符号の符号長及び出現頻度に無関係
に、どのような符号語からなる可変長符号からなる信号
でも、高速に復号することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である動画像圧縮符号化信
号の復号システムの構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例の動画像圧縮符号化信号の復号システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図３】本実施例の動画像圧縮符号化信号の復号システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図４】本実施例の動画像圧縮符号化信号の復号システ
ムの効果を説明するための図である。

【図５】本発明の第２実施例である動画像圧縮符号化信
号の復号システムにおける可変長符号復号用テーブルの
例を示す図である。

【図６】本実施例の動画像圧縮符号化信号の復号システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図７】本実施例の動画像圧縮符号化信号の復号システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第３実施例である動画像圧縮符号化信
号の復号システムの具体的構成を示すブロック図であ
る。

【図９】従来の動画像圧縮符号化信号の復号システムの
構成を示すブロック図である。

【図１０】可変長符号の定義の例を示す図である。

【図１１】可変長符号の復号用テーブルの例を示す図で
ある。

【図１２】従来の復号システムの動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０ ビット列バッファ（ビット列バッファ手段） ２０ 可変長符号復号手段 ２１ インデックス生成手段 ２２ ロード手段 ２３ キャッシュメモリ ２４ 復号用テーブル記憶部（復号用テーブル記憶
手段） ２５ プリフェッチ手段 ３０ 逆量子化手段 ４０ ＤＣＴ係数ブロック格納部（ＤＣＴ係数ブロ
ック格納手段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK13 MA00 MA23 MC11 MC24 MC38 ME01 ME05 ME17 PP04 SS20 UA05 UA32 UA36 UA37 UA38 5J064 AA03 BA09 BA16 BB05 BC01 BC02 BC16 BC29 BD04

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一の符号語に対応する可変長符号語の
   復号データを複数記憶する復号用テーブル記憶手段と、 前記復号用テーブル記憶手段から読み出した符号語の復
   号データを記憶するキャッシュメモリと、 入力ビット列を保持して読み出しポインタの指す位置か
   ら所定ビット長のビット列を出力するビット列バッファ
   手段と、 前記出力された所定ビット長のビット列から、該ビット
   列における先頭の符号語を指すインデックスを生成する
   インデックス生成手段と、 前記キャッシュメモリから前記インデックスに対応する
   符号語の復号データを読み出して、前記符号語の符号長
   のデータと、ラン及びレベルのデータとを出力するロー
   ド手段と、 前記ラン及びレベルの値に応じて、逆量子化を行って逆
   量子化されたＤＣＴ係数を出力するとともに、逆ジグザ
   グスキャンして前記逆量子化されたＤＣＴ係数のブロッ
   クアドレスを出力する逆量子化手段と、 前記ブロックアドレスの指す位置へ前記ＤＣＴ係数を格
   納するＤＣＴ係数ブロック格納手段とを備えた動画像圧
   縮符号化信号の復号システムにおいて、 前記復号用テーブル記憶手段から前記インデックスが指
   す符号語の復号データを読み出して前記キャッシュメモ
   リにプリフェッチするプリフェッチ手段を備え、 連続する復号サイクルごとに、前記キャッシュメモリか
   ら読み出された符号語の復号データに対する前記逆量子
   化手段の処理及び該処理結果の前記ＤＣＴ係数ブロック
   格納手段への格納の処理と、前記キャッシュメモリから
   読み出された符号語の符号長に応じて前記読み出しポイ
   ンタの位置を進めて前記ビット列バッファ手段から出力
   したビット列における前記インデックスが指す符号語の
   復号データを前記キャッシュメモリにプリフェッチする
   処理とを、並行して実行するように構成されていること
   を特徴とする動画像圧縮符号化信号の復号システム。
2. 【請求項２】 複数の符号語に対応する可変長符号語の
   復号データを複数記憶する復号用テーブル記憶手段と、 前記復号用テーブル記憶手段から読み出した可変長符号
   語の復号データを記憶するキャッシュメモリと、 入力ビット列を保持して読み出しポインタの指す位置か
   ら所定ビット長のビット列を出力するビット列バッファ
   手段と、 前記出力された所定ビット長のビット列から、該ビット
   列における先頭の複数の符号語を指すインデックスを生
   成するインデックス生成手段と、 前記キャッシュメモリから前記インデックスに対応する
   複数の符号語の復号データを読み出して、前記複数の符
   号語の符号長の和のデータと、前記複数組のラン及びレ
   ベルのデータとを出力するロード手段と、 前記複数組のラン及びレベルの値に応じて、それぞれ逆
   量子化を行って逆量子化されたＤＣＴ係数を出力すると
   ともに、逆ジグザグスキャンして前記各逆量子化された
   ＤＣＴ係数のブロックアドレスを出力する逆量子化手段
   と、 前記各ブロックアドレスの指す位置へ対応する前記各Ｄ
   ＣＴ係数を格納するＤＣＴ係数ブロック格納手段とを備
   えた動画像圧縮符号化信号の復号システムにおいて、 前記復号用テーブル記憶手段から前記インデックスが指
   す複数の符号語の復号データを読み出して前記キャッシ
   ュメモリにプリフェッチするプリフェッチ手段を備え、 連続する復号サイクルごとに、前記キャッシュメモリか
   ら読み出された複数の符号語の復号データに対する前記
   逆量子化手段の処理及び該処理結果の前記ＤＣＴ係数ブ
   ロック格納手段への格納の処理と、前記キャッシュメモ
   リから読み出された複数の符号語の符号長の和に応じて
   前記読み出しポインタの位置を進めて前記ビット列バッ
   ファ手段から出力したビット列における前記インデック
   スが指す複数の符号語の復号データを前記キャッシュメ
   モリにプリフェッチする処理とを、並行して実行するよ
   うに構成されていることを特徴とする動画像圧縮符号化
   信号の復号システム。
3. 【請求項３】 入力ビット列に対する最初の復号サイク
   ルでは、前記並行して実行される処理が、前記プリフェ
   ッチ手段のプリフェッチ処理と、前記ＤＣＴ係数ブロッ
   ク格納手段における各格納位置のＤＣＴ係数値の初期化
   処理とであることを特徴とする請求項１又は２記載の動
   画像圧縮符号化信号の復号システム。
4. 【請求項４】 前記ロード手段に読み出された復号デー
   タにＥＯＢを含むときは、当該復号サイクルの処理を終
   了することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記
   載の動画像圧縮符号化信号の復号システム。
5. 【請求項５】 入力ビット列における読み出しポインタ
   の指す位置から所定ビット長のビット列を読み込むステ
   ップと、 前記読み込まれた所定ビット長のビット列から、該ビッ
   ト列における先頭の符号語を指すインデックスを生成す
   るステップと、 キャッシュメモリから前記インデックスに対応する符号
   語の復号データを読み出して、前記符号語の符号長のデ
   ータと、ラン及びレベルのデータとを出力するステップ
   と、 前記キャッシュメモリから読み出した符号語の復号デー
   タにおけるラン及びレベルの値に応じて逆量子化を行っ
   て逆量子化されたＤＣＴ係数を出力するとともに、逆ジ
   グザグスキャンして前記逆量子化されたＤＣＴ係数のブ
   ロックアドレスを出力して、前記ＤＣＴ係数をＤＣＴ係
   数ブロック格納手段における前記ブロックアドレスの指
   す位置に格納する処理と、前記キャッシュメモリから読
   み出した符号語の符号長に応じて前記読み出しポインタ
   の位置を進めて前記入力ビット列から読み込んだビット
   列における前記インデックスが指す符号語の復号データ
   を復号用テーブル記憶手段から前記キャッシュメモリに
   プリフェッチする処理とを並行して実行するステップと
   を、連続する復号サイクルごとに繰り返して行うことを
   特徴とする動画像圧縮符号化信号の復号方法。
6. 【請求項６】 入力ビット列における読み出しポインタ
   の指す位置から所定ビット長のビット列を読み込むステ
   ップと、 前記読み込まれた所定ビット長のビット列から、該ビッ
   ト列における先頭の複数の符号語を指すインデックスを
   生成するステップと、 キャッシュメモリから前記インデックスに対応する複数
   の符号語の復号データを読み出して、前記複数の符号語
   の符号長の和のデータと、複数組のラン及びレベルのデ
   ータとを出力するステップと、 前記キャッシュメモリから読み出した複数の符号語の復
   号データにおける複数組のラン及びレベルの値に応じて
   逆量子化を行って逆量子化されたＤＣＴ係数を出力する
   とともに、逆ジグザグスキャンして前記各逆量子化され
   たＤＣＴ係数のブロックアドレスを出力して、前記各Ｄ
   ＣＴ係数をＤＣＴ係数ブロック格納手段における前記各
   ブロックアドレスの指す位置に格納する処理と、前記キ
   ャッシュメモリから読み出した複数の符号語の符号長の
   和に応じて前記読み出しポインタの位置を進めて前記入
   力ビット列から読み込んだビット列における前記インデ
   ックスが指す複数の符号語の復号データを復号用テーブ
   ル記憶手段から前記キャッシュメモリにプリフェッチす
   る処理とを並行して実行するステップとを、連続する復
   号サイクルごとに繰り返して行うことを特徴とする動画
   像圧縮符号化信号の復号方法。
7. 【請求項７】 入力ビット列に対する最初の復号サイク
   ルでは、前記並行して実行される処理として、前記プリ
   フェッチ手段のプリフェッチ処理と、前記ＤＣＴ係数ブ
   ロック格納手段における各格納位置のＤＣＴ係数値の初
   期化処理とが行われることを特徴とする請求項５又は６
   記載の動画像圧縮符号化信号の復号方法。
8. 【請求項８】 前記読み込まれた復号データにＥＯＢを
   含むときは、当該復号サイクルの処理を終了することを
   特徴とする請求項５乃至７のいずれか一記載の動画像圧
   縮符号化信号の復号方法。
9. 【請求項９】 入力ビット列における読み出しポインタ
   の指す位置から所定ビット長のビット列を読み込む処理
   と、 前記読み込まれた所定ビット長のビット列から、該ビッ
   ト列における先頭の符号語を指すインデックスを生成す
   る処理と、 キャッシュメモリから前記インデックスに対応する符号
   語の復号データを読み出して、前記符号語の符号長のデ
   ータと、ラン及びレベルのデータとを出力する処理と、 前記キャッシュメモリから読み出した符号語の復号デー
   タにおけるラン及びレベルの値に応じて逆量子化を行っ
   て逆量子化されたＤＣＴ係数を出力するとともに、逆ジ
   グザグスキャンして前記各逆量子化されたＤＣＴ係数の
   ブロックアドレスを出力して、前記各ＤＣＴ係数をＤＣ
   Ｔ係数ブロック格納手段における前記各ブロックアドレ
   スの指す位置に格納する処理と、前記キャッシュメモリ
   から読み出した符号語の符号長に応じて前記読み出しポ
   インタの位置を進めて前記入力ビット列から読み込んだ
   ビット列における前記インデックスが指す符号語の復号
   データを復号用テーブル記憶手段から前記キャッシュメ
   モリにプリフェッチする処理とを並行して実行するステ
   ップとを、連続する復号サイクルごとに繰り返して行わ
   せることを特徴とする動画像圧縮符号化信号の復号プロ
   グラム。
10. 【請求項１０】 入力ビット列における読み出しポイン
    タの指す位置から所定ビット長のビット列を読み込む処
    理と、 前記読み込まれた所定ビット長のビット列から、該ビッ
    ト列における先頭の複数の符号語を指すインデックスを
    生成する処理と、 キャッシュメモリから前記インデックスに対応する複数
    の符号語の復号データを読み出して、前記複数の符号語
    の符号長の和のデータと、複数組のラン及びレベルのデ
    ータとを出力する処理と、 前記キャッシュメモリから読み出した複数の符号語の復
    号データにおける複数組のラン及びレベルの値に応じて
    逆量子化を行って逆量子化されたＤＣＴ係数を出力する
    とともに、逆ジグザグスキャンして前記各逆量子化され
    たＤＣＴ係数のブロックアドレスを出力して、前記各Ｄ
    ＣＴ係数をＤＣＴ係数ブロック格納手段における前記各
    ブロックアドレスの指す位置に格納する処理と、前記キ
    ャッシュメモリから読み出した複数の符号語の符号長の
    和に応じて前記読み出しポインタの位置を進めて前記入
    力ビット列から読み込んだビット列における前記インデ
    ックスが指す複数の符号語の復号データを復号用テーブ
    ル記憶手段から前記キャッシュメモリにプリフェッチす
    る処理とを並行して実行するステップとを、連続する復
    号サイクルごとに繰り返して行わせることを特徴とする
    動画像圧縮符号化信号の復号プログラム。
11. 【請求項１１】 入力ビット列に対する最初の復号サイ
    クルでは、前記並行して実行される処理として、前記プ
    リフェッチ手段のプリフェッチ処理と、前記ＤＣＴ係数
    ブロック格納手段における各格納位置のＤＣＴ係数値の
    初期化処理とを行わせることを特徴とする請求項９又は
    １０記載の動画像圧縮符号化信号の復号プログラム。
12. 【請求項１２】 前記読み込まれた復号データにＥＯＢ
    を含むときは、当該復号サイクルの処理を終了させるこ
    とを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一記載の動
    画像圧縮符号化信号の復号プログラム。
13. 【請求項１３】 コンピュータ読み取り可能なプログラ
    ムを記録した記憶媒体であって、請求項９乃至１２のい
    ずれか一記載の動画像圧縮符号化信号の復号方法を実行
    するプログラムを記録したことを特徴とする動画像圧縮
    符号化信号の復号プログラムを記録した記憶媒体。