JP2007027848A - Reversible coding method and apparatus, and reversible decoding method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種ディジタル信号(一例として、音声、音楽などの音響信号や画像信号)を表現するビットの数を削減する符号化に関するものであり、さらに詳細には、ディジタル信号を表現するビットの数を削減して可逆符号化信号を作成する可逆符号化方法、可逆符号化信号から元のディジタル信号を復号する可逆復号方法、これらの装置およびそのプログラムに関するものである。 The present invention relates to encoding that reduces the number of bits that represent various digital signals (for example, acoustic signals such as voice and music and image signals), and more specifically, to the bit that represents a digital signal. The present invention relates to a lossless encoding method for generating a lossless encoded signal by reducing the number, a lossless decoding method for decoding an original digital signal from a lossless encoded signal, these apparatuses, and a program thereof.
従来より、音声、音楽などの音響信号や画像信号を符号化する方法の一つとして可逆符号化がある。これは元の信号を完全に再現できる可逆的な圧縮方法であり、例えばコンピュータのファイルやテキストの圧縮に多用されているユニバーサルな圧縮符号化が知られている。これは、入力系列の信号を参照しながら圧縮符号化を行うもので、どのような信号に対しても符号化が可能であり、例えばテキストなどではビット数が約半分に削減される。 Conventionally, lossless encoding is one of methods for encoding audio signals such as voice and music and image signals. This is a reversible compression method that can completely reproduce the original signal. For example, universal compression coding widely used for compression of computer files and texts is known. In this method, compression encoding is performed with reference to an input sequence signal, and any signal can be encoded. For example, in text or the like, the number of bits is reduced to about half.
しかしながら、上述した圧縮符号化では、ビットの数を削減するために、多量の信号をまとめて処理する方式を採用するとともに複雑な処理を必要とするため、符号化および復号に時間がかかってしまうという問題を有していた。よって、上述した圧縮符号化を用いて、例えばDVD再生機からスピーカへ符号化した音データや音楽データを通信させた場合では、符号化と復号に時間がかかるために映像と音がずれてしまっていた。そこで、時間をかけずに符号化、および復号できる可逆符号化方法および可逆復号方法が求められていた。 However, in the above-described compression coding, in order to reduce the number of bits, a method of collectively processing a large amount of signals is adopted and complicated processing is required, so that encoding and decoding take time. Had the problem. Therefore, for example, when the encoded sound data and music data are communicated from the DVD player to the speaker using the above-described compression encoding, the video and the sound are shifted due to the time required for encoding and decoding. It was. Therefore, there has been a demand for a lossless encoding method and a lossless decoding method capable of encoding and decoding without taking time.
ここで特許文献1には、符号化方法、復号化方法、これらの装置およびプログラムが開示されている。しかし、特許文献1では、符号化を行う際の伝送路上においてビットが欠落した場合であっても、復号されたディジタル信号の品質がそれほど大きく劣化しないようにすることが可能であるが、即時に符号化、および復号することが可能な可逆符号化方法、および可逆復号方法ではない。
Here,
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、簡単な処理方法で即時に符号化、および復号が可能な可逆符号化方法、可逆復号方法、これらの装置およびそのプログラムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a lossless encoding method, a lossless decoding method, an apparatus for the same, and a program thereof that can solve such drawbacks of the prior art and can be immediately encoded and decoded by a simple processing method. And
本発明は上述の課題を解決するために、ディジタル信号に含まれるすべてのフレームにおいて同じ位置にあるビットが情報を有していない場合は、そのビットの位置、すなわちビット位置を示す情報さえあれば省略可能であることに着目し、すべてのフレームにおいて情報を有していないビット位置のビットを省略することにより、ディジタル信号を符号化する可逆符号化方法である。より具体的に説明すると、本発明は、ビット列を構成する各ビットが情報を有しているかどうかを、フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームにおいて情報を有していないビットが存在すれば、そのビット位置を示す情報、すなわち省略ビット位置情報を作成するとともに、ビット列から省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを省略する可逆符号化方法である。 In order to solve the above-described problem, the present invention solves the above-mentioned problem. If a bit located at the same position in all frames included in a digital signal does not have information, only the information indicating the position of the bit, that is, the bit position is required. Focusing on the fact that it can be omitted, this is a lossless encoding method that encodes a digital signal by omitting bits at bit positions that do not have information in all frames. More specifically, according to the present invention, it is determined for each bit position of a frame whether each bit constituting the bit string has information, and there is a bit having no information in all frames. For example, this is a lossless encoding method that creates information indicating the bit position, that is, omitted bit position information and omits the bit at the bit position indicated by the omitted bit position information from the bit string.
また本発明は、ディジタル信号に含まれるフレーム間で差分を取ることにより、情報を有してないビットの数が増える場合があることに着目し、ディジタル信号に含まれるフレーム間で差分を取り、差分を表すビット列を構成する各ビットが情報を有しているかどうかをフレームのビット位置毎に判別して、すべてのフレームにおいて情報を有していないビット位置が存在すれば、そのビット位置を示す情報、すなわち省略ビット位置情報を作成するとともに、省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを、差分を表すビット列から省略してビット数を減らす可逆符号化方法である。 In addition, the present invention pays attention to the fact that the number of bits having no information may increase by taking a difference between frames included in the digital signal, and taking a difference between frames included in the digital signal, It is determined for each bit position of the frame whether each bit constituting the bit string representing the difference has information, and if there is a bit position having no information in all the frames, the bit position is indicated. This is a lossless encoding method that creates information, that is, omitted bit position information, and reduces the number of bits by omitting the bit at the bit position indicated by the omitted bit position information from the bit string representing the difference.
さらに本発明は、差分を取らない可逆符号化方法と、差分を取る可逆符号化方法とを並列に行い、それぞれの符号化率を計算し、符号化率の高い方を可逆符号化信号として採用する可逆符号化方法である。 Furthermore, the present invention performs a lossless encoding method that does not take a difference and a lossless encoding method that takes a difference in parallel, calculates each coding rate, and adopts the higher coding rate as a lossless coding signal This is a lossless encoding method.
また本発明は、上述の可逆符号化方法により作成された可逆符号化信号を、符号化とは逆の処理を行うことで実質的に元のディジタル信号に復号する可逆復号化方法である。 The present invention is also a lossless decoding method for decoding a lossless encoded signal created by the above-described lossless encoding method into a substantially original digital signal by performing a process reverse to the encoding.
本発明によれば、非常に単純な処理で可逆符号化または可逆復号することが可能である。よって、即時に可逆符号化または可逆復号することが可能である。さらに、本発明によれば、非常に簡単な処理で可逆符号化または可逆復号することが可能であるため、大きな計算領域を必要とすることなく可逆符号化または可逆復号が可能である。 According to the present invention, lossless encoding or lossless decoding can be performed with a very simple process. Therefore, it is possible to immediately perform lossless encoding or lossless decoding. Furthermore, according to the present invention, lossless encoding or lossless decoding can be performed with a very simple process, and lossless encoding or lossless decoding is possible without requiring a large calculation area.
次に添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図1は、本発明の可逆符号化装置と可逆復号装置の実施例の構成を示すブロック図であり、図2は図1に示す可逆符号化装置101の処理手順を示す流れ図である。図1において可逆符号化装置101には、ディジタル信号の時系列、すなわちディジタル信号系列が入力端子103から入力される。可逆符号化装置101は、このディジタル信号系列を少なくとも2つのフレームを含むビット列、すなわちディジタル信号に分割し、このディジタル信号のビット数を減らして可逆符号化信号105を作成し、これを可逆復号装置107に向けて出力する。可逆復号装置107は、可逆符号化装置101が出力した可逆符号化信号105から元のディジタル信号を復号する。一定量のディジタル信号を復号すると、これらを時系列順に連結して元のディジタル信号系列を再生して、可逆復号装置107の出力端子109から出力する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the lossless encoding apparatus and lossless decoding apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure of the
本実施例では、可逆符号化装置101と可逆符号装置107は、無線で接続されており、図示しないアンテナにより可逆符号化装置101から可逆復号装置107へと可逆符号化信号105が伝送される。なお本発明はこれに限定するわけではなく、可逆符号化装置101と可逆復号装置107とは有線で接続されていてもよい。また、本実施例では、ディジタル信号系列に音楽データを採用しているが、本発明はこれに限定するわけではなく、各種の信号を採用することが可能である。例えば、画像データの場合では、例えば画素の輝度信号の振幅を表すビットのビット位置毎に情報の有無を判別して省略ビット位置情報を作成することで符号化が可能である。その他、音響データ、映像データ、画像データ、または文字列などのテキストデータ等の場合も採用することが可能である。
In this embodiment, the
図1、図2において可逆符号化装置101の入力端子103に入力されたディジタル信号系列は、バッファリング部111へと送られる。バッファリング部111では、ディジタル信号系列を一定量蓄えて、少なくとも2つのフレームが含まれるように任意の数{例えば、16×n個(nは2以上の整数)}のディジタル信号を一時的にバッファに保存する(ステップS1)。なお本実施例では、1フレームが16ビットであるが、本発明はこれに限定するわけではなく、ディジタル信号の種類に合わせて1フレームを任意のビット数にすることが可能である。バッファに保存されたディジタル信号は、変換部113へと送られる。
In FIG. 1 and FIG. 2, the digital signal sequence input to the
変換部113では、バッファに保存されたディジタル信号を、2の補数表現によるビット列から、符号絶対値表現によるビット列へ変換する(ステップS2)。変換部113で変換された符号絶対値表現によるビット列は判別部115へと送られる。判別部115では、符号絶対値表現によるビット列を構成するビットが、情報を有しているかどうかを判別する。ここで、ビットが情報を有しているとは、ビットが有為な情報を有していることであり、具体的には値が「1」であるビットのことである。同様に、情報を有していないビットとは、具体的には値が「0」であるビットのことである。よって、判別部115では、フレームにおけるビットの位置毎、すなわちフレームのビット位置毎に、ビットが「1」であるか、「0」であるかを判別する。判別の結果、すべてのフレームで情報を有していない、すなわちすべてのフレームで「0」であるビットが存在すれば、そのビットのビット位置を示す省略ビット位置情報119を作成する(ステップS3)。
The
図3は、図1における判別部115での処理の一例を示す図である。判別部115は、まず、符号絶対値表現のビット列を、各フレームにおけるビットの位置が揃うようにフレーム順に並べる。具体的に説明すると、本実施例の場合は、行、すなわち水平方向がフレームを示し、列、すなわち垂直方向がビット位置を示す行列117を作成する。次に、その列を構成するビットに「1」であるビットが存在するかどうかをフレームのビット位置毎に判別する。列を構成するすべてのビットが「0」であれば、省略ビット位置情報を「0」とし、少なくとも一つのビットが「1」であれば、省略ビット位置情報を「1」として、省略ビット位置情報119を作成する。例えば、行列の最も右の列、すなわちすべてのフレームの最上位ビットであるビット位置0の列121(各フレームの最上位ビット)では、第2フレーム、第4フレーム、第5フレーム、および第nフレームのビットが「1」であるので、省略ビット位置情報119の最も右、すなわち最上位ビット123が「1」となる。また例えば、行列の右から11番目の列であるビット位置10の列125(各フレームにおいて最上位ビットから第11番目に位置するビット)では、列125に位置するすべてのビットが「0」であるため、省略ビット位置情報119の右から11番目127が「0」となる。同様にすべてのビット位置についても判別し、最終的に、最上位ビット123から「1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、0、0、0、0、0、1」のビット列、すなわち、省略ビット位置情報119を作成する。本実施例による省略ビット位置情報119によれば、省略ビット位置情報が「0」の部分、すなわち、ビット位置10〜ビット位置14のビットは、すべてのフレームにおいて情報を有していないビットであり、省略可能なビットであることがわかる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of processing in the
なお、本実施例では省略ビット位置情報119を上述のように作成したが、本発明はこれに限定するわけではなく、省略ビット位置情報119を作成することが可能であれば、任意のやり方を採用することが可能である。また、省略ビット位置情報119も、作成方法に合わせた形態を採用することが可能であり、本実施例に限定するわけではない。なお、本実施例のように、「0」と「1」とを用いて省略ビット位置情報作成する場合は、省略ビット位置情報119のビットの並び順、すなわち、最上位ビットから最下位ビットまでの並び順を、フレームにおけるビットの並び順と揃えたほうが、省略可能なビット位置との対応が分かり易くなって後段の処理が簡単になるため好ましいが、これに限定するわけではない。
In the present embodiment, the omitted bit position
図1、および図2に戻って、符号絶対値表現によるビット列と、判別部115で作成された省略ビット位置情報119は、共に可逆符号化部129へと送られる。可逆符号化部129では、省略ビット位置情報119を基にして、省略ビット位置情報119が示すビット位置のビットを、符号絶対値表現によるビット列から省略して符号化ビット列131を作成する(ステップS4)し、作成した符号化ビット列131と省略ビット位置情報119とを連結して可逆符号化信号105として出力する(ステップS5)。
Referring back to FIG. 1 and FIG. 2, the bit string expressed by the code absolute value expression and the omitted bit position
図4は、図1における可逆符号化部129での処理の一例を示す図である。図4に示す例では、可逆符号化部129は、省略ビット位置情報119の「0」の部分、すなわち、各フレームにおけるビット位置10〜14を省略可能なビットのビット位置131と特定すると、ビット位置10〜14に位置するビットを、ビット位置毎に省略して符号化ビット列131を作成する。具体的には、行列117の列毎にビットを省略する。例えば、ビット位置10の場合では、第1フレームから第nフレームまでの、ビット位置10に位置するビットが一度に省略される。ビット位置11、12、13、14についても同様である。このように作成された符号化ビット列131と省略ビット位置情報119は連結されて可逆符号化信号105となり、可逆符号化部129より出力される。本実施例例では、省略ビット位置情報119は、符号化ビット列131の時間的に前に連結され、可逆符号化信号105を構成している。なお本発明はこれに限定するわけではなく、例えば、省略ビット位置情報は符号化ビット列131の時間的に後ろに連結してもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of processing in the
なお、本実施例では、すべてのフレームで情報を有していないビットを省略して符号化ビット列131を作成したが、本発明はこれに限定するわけではなく、任意の方法を採用して符号化ビット列131を作成することが可能である。例えば、省略ビット位置情報119の「1」の部分を抜き出して符号化ビット列131を作成することも可能であるがこれに限定するわけではない。
In the present embodiment, the encoded
図5は、図1における可逆符号化部129での処理の別の一例を示す図である。図5では、省略可能なビット位置10〜14のビットを、フレーム毎に省略して符号化ビット列131を作成する。具体的には第1フレームにおけるビット位置10〜14に位置するビットを一度に省略して符号化ビット列131を作成する。第2フレーム〜第nフレームについても同様である。作成された符号化ビット列131は、図4と同様に、省略ビット位置情報119と連結して可逆符号化信号105として出力端子109から出力される。なお、図3における符号化ビット列131と図4における符号化ビット列131とは、ビットの並び方が異なるだけで、削減するビット数は同じであり、どちらの符号化ビット列を作成するかは、可逆符号化するディジタル信号や後段の可逆復号装置107への伝達手段等により任意に選択することが可能である。
FIG. 5 is a diagram showing another example of processing in the
以上の処理によって、図1に示す可逆符号化装置101は可逆符号化信号105を出力する。可逆符号化信号105を出力した後、可逆符号化装置101は、符号化の終了かどうかを判断し(ステップS6)、終了の場合は可逆符号化を終了し、終了でない場合はステップ1に戻り、次のディジタル信号を符号化する。
Through the above processing, the
可逆符号化装置101で出力された可逆符号化信号105は、図1に示す可逆復号装置107で、可逆符号化装置101とは逆の処理を行うことで可逆復号される。図6は図1に示す可逆復号装置107の処理手順を示す流れ図である。可逆符号化装置101から出力された可逆符号化信号105は、まず可逆復号装置107のビット列補てん部137に入力され、ビット列補てん部137が、可逆符号化信号105に含まれる省略ビット位置情報119から符号化ビット列131のどのビット位置が省略されたのかを判断し、省略されたビットを補てんする(ステップS1)。本実施例では、各フレームにおけるビット位置10〜14のビットが省略されているため、ビット位置10〜14にビットを「0」を補てんし、元の符号絶対値表現のビット列を作成する。補てんは、入力された符号化ビット列131に合わせて、ビット位置毎、またはフレーム毎に行うことが可能である。作成された符号絶対値表現のビット列は、可逆復号部139へ送られる。
The lossless encoded
可逆復号部139では、符号絶対値表現のビット列を2の補数表現のビット列に変換し(ステップS2)、変換した2の補数表現のビット列を時系列順、つまり第1フレームから順に第nフレームになるよう連結してディジタル信号を復号する(ステップS3)。復号されたディジタル信号はバッファリング部141へ送られる。バッファリング部では、復号されたディジタル信号を一時的にバッファに保存し(ステップS4)、一定量のディジタル信号が保存されるとディジタル信号を時系列順に連結して元のディジタル信号系列を再生し、出力端子109へと送る。出力端子109は、ディジタル信号系列を出力する。また可逆復号装置107は、ディジタル信号をバッファリング部141へ送ると、復号の終了かどうか復号判断し(ステップS5)、終了の場合は復号を終了する。終了でない場合は、ステップS1に戻って、次の可逆符号化信号を復号する。
The
以上のようにして、ディジタル信号を符号化し、復号する。本実施例による可逆符号化装置101、および可逆復号装置107によれば単純な処理により、よりビット数を削減した可逆符号化信号105を得ることが可能になる。さらに、単純な処理で可逆符号化、および可逆復号することが可能であるため、大きな計算領域を必要とすることなく、即時に可逆符号化、および可逆復号することが可能である。
The digital signal is encoded and decoded as described above. According to the
図7は本発明の可逆符号化装置と可逆復号装置の別の実施例の構成を示すブロック図であり、図8は図7に示す可逆符号化装置151の処理手順を示す流れ図である。図7において、図1と同じ参照番号は同様の構成を示すため説明を省略する。また図8において、ステップS1は図2に示した処理のステップS1と同様の処理であるため説明を省略する。図7における可逆符号化装置151では、バッファリング部で一時的に保存されたディジタル信号が差分計算部153へと送られる。差分計算部153では、フレームとフレームの間の差分を計算し、差分を表すビット列を作成する(ステップS2)。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the lossless encoding apparatus and the lossless decoding apparatus of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedure of the
図9は、図7における差分計算部153での処理の一例を示す図である。本実施例では、差分計算部153は、フレームのビット列と、その一つ前に位置するフレームのビット列との差分を計算して、差分を表すビット列を作成する。例えば、ディジタル信号の最初のフレームである第1フレーム155のビット列と、2番目に位置する第2フレーム157のビット列との差分を計算して、差分を表す16ビットのビット列からなるフレーム、すなわち、第2差分フレーム159を作成する。なお、他のフレームも同様である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of processing in the
ここで、ディジタル信号系列が連続する信号で、現在バッファに保存されているディジタル信号の一つ前にバッファに保存されていたディジタル信号が存在する場合、可逆符号化装置151は、一つ前にバッファに保存されていたディジタル信号の最後のフレームである第nフレーム161のビット列を、次にバッファに保存されたディジタル信号の第1フレーム155のビット列と差分を計算するために保存しておく。よって、差分計算部153は、この第nフレーム161のビット列と、第1フレーム155のビット列との差分を計算し、第1差分フレーム163を作成する。なお一つ前にバッファに保存されていたディジタル信号の第nフレーム161が存在しない場合は、第1差分フレーム163は計算されず、第2差分フレーム161が最初の差分を表すビット列の最初のフレームとなる。このようにフレーム間の差分を計算することで、後段の変換部167において、「0」となるビットを増やすことが可能となり、ビット数をより削減することが可能になる。
Here, when the digital signal sequence is a continuous signal and the digital signal stored in the buffer is present immediately before the digital signal currently stored in the buffer, the
なお、本実施例では、可逆符号化装置151に一つ前にバッファに保存されていたディジタル信号の最後の第nフレーム161のビット列が保存してあり、これを次にバッファに保存されたディジタル信号の最初の第1フレーム155のビット列との差分の計算に使用しているが、本発明はこれに限定するわけではなく、フレーム間で差分を計算して「0」となるビットを増やすことが可能であれば、任意の差分の取り方を採用することが可能である。
In the present embodiment, the bit string of the last
すべてのフレーム間で差分を計算してn個(一つ前にバッファに保存されていたディジタル信号の第nフレーム161がない場合は、n- 1個)の差分フレームを作成すると、可逆符号化装置151は、次にバッファに保存されるディジタル信号の第1フレームとの差分を計算に使用するために、現在差分を計算したディジタル信号の最後のフレーム、すなわち第nフレーム165のビット列を保存しておく(ステップS3)。また差分計算部153は作成されたすべての差分フレームを変換部167に送る。
When the difference is calculated between all frames to create n difference frames (n-1 if there is no
変換部167では、差分フレームのビット列を、2の補数表現によるビット列から、符号絶対値表現によるビット列へ変換する(ステップS4)。変換された符号絶対値表現によるビット列は判別部169へと送られる。判別部169では、符号絶対値表現によるビット列を構成するビットが、「1」であるか、「0」であるかを、差分フレームのビット位置毎に判別して、すべての差分フレームにおいて「0」であるビットのビット位置を示す省略ビット位置情報を作成する(ステップS5)。つまり、図1に示す判別部115においてフレーム毎にしていた判別を、図7に示す判別部169では、差分を計算した後のフレーム、すなわち差分フレーム毎にするだけであり、処理の流れは図1に示す判別部115と同様である。判別部169で作成された省略ビット位置情報は、可逆符号化部171へと送られる。可逆符号化部171では、図1、図3、および図4に示す可逆符号化部129の処理と同様に、省略ビット位置情報を基にして省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを、符号絶対値表現によるビット列から、ビット位置毎、またはフレーム毎に省略して符号化ビット列を作成する(ステップS6)し、作成した符号化ビット列と省略ビット位置情報とを連結して可逆符号化信号173として出力する(ステップS7)。可逆符号化信号173を出力した後、可逆符号化装置151は、符号化の終了かどうかを判断し(ステップS8)、終了の場合は可逆符号化を終了し、終了でない場合はステップS1に戻って、次のディジタル信号を符号化する。
In the
以上の処理によって、図7に示す可逆符号化装置151では可逆符号化信号173を出力する。出力された可逆符号化信号173は、図7に示す可逆復号装置175で、可逆符号化装置151とは逆の処理を行うことで可逆復号される。図10は図7に示す可逆復号装置175の処理手順を示す流れ図である。図10においてステップS1〜S2、S4、S6〜S7は図6に示すステップS1〜S2、S3、S4〜S5とそれぞれ同様の処理であるため説明を省略する。
Through the above processing, the
図7、図10において、可逆符号化装置151から出力された可逆符号化信号173は可逆復号装置175のビット列補てん部137に入力され、そこで図1と同様に元の符号絶対値表現のビット列が作成される(ステップS1)。作成された、符号絶対位置表現のビット列は変換部177へと送られる。変換部177では、符号絶対値表現のビット列を2の補数表現のビット列に変換する(ステップS2)。この2の補数表現のビット列は、差分を表すビット列、すなわち、差分フレームのビット列である。作成された差分フレームは時系列順に、すなわち、第1差分フレームから順に可逆復号部179へと送られる。可逆復号部179では、入力された差分フレーム毎に、元の値のビット列、すなわちフレームへと戻す(ステップS3)。具体的には、差分フレームのビット列に、その差分フレームの一つ前に元の値に戻ったフレームのビット列を加算することで元のビット列を作成する。例えば、2番目の差分フレームである第2差分フレームの場合では、第1差分フレームのビット列から元に戻ったビット列、すなわち、第1フレームのビット列を加算することで元の第2フレームのビット列に戻る。第2差分フレーム以降の差分フレームも同様に、一つ前に差分を表すビット列から元に戻ったビット列、すなわち一つ前のフレームのビット列を基にして元のビット列に戻る。
7 and 10, the lossless encoded signal 173 output from the
ここで、元のディジタル信号系列が連続する信号で、可逆復号部179で一つ前に復号したディジタル信号が存在する場合、可逆復号装置175は、一つ前に復号したディジタル信号の最後のフレームである第nフレームのビット列を、次に可逆復号部179に入力される差分フレームの最初の差分フレーム、すなわち第1差分フレームのビット列に加算するために保存しておく。よって、可逆復号部179に最初に入力された第1差分フレームのビット列は、この第nフレームのビット列を基に元のビット列に戻る。なお、ディジタル信号系列の最初のフレームの場合は、元に戻った一つ前のフレームが存在しないが、すべてがゼロのビット列であるため、自動的に元のビット列に戻る。
Here, in the case where the original digital signal sequence is a continuous signal and there is a digital signal that has been previously decoded by the
すべての差分を表すビット列が元のビット列に戻ると、可逆復号部179は、時系列順、つまり第1フレームから順に第nフレームになるよう連結してディジタル信号を復号する(ステップS5)。復号されたディジタル信号は、バッファリング部141へと送られ、図1、図6と同じ処理によりディジタル信号系列に再生されて出力端子109から出力される。(ステップS6、S7)。また可逆復号装置175は、現在可逆復号部179で復号した最後のフレームのビット列、すなわち第nフレームのビット列を、次に可逆復号部179で復号する第1差分フレームのための保存しておく(ステップS4)。
When the bit string representing all the differences returns to the original bit string, the
なお、本実施例では、可逆符号化装置151が一つ前にバッファに保存したディジタル信号の最後のフレームのビット列を保存しておくことで差分を計算し、可逆復号装置175が一つ前に復号したディジタル信号の最後のフレームのビット列を保存しておくことで差分から元の値に戻しているが、本発明はこれに限定するわけではなく、任意のやり方を採用することが可能である。また、本実施例における可逆符号化信号173に、少なくとも一つのフレームを含む差分を計算する前のディジタル信号、例えば一つ前にバッファに保存された最後のフレームのビット列や差分を計算する前のビット列等を含めておくことで、例えば送信信号のエラー等で一つ前の可逆復号部151で間違った信号が復号された場合であっても、その次に可逆復号部151に入力された可逆符号化信号を正しく復号することが可能になるため好ましいが、これに限定するわけではない。
In this embodiment, the difference is calculated by storing the bit sequence of the last frame of the digital signal stored in the buffer by the
本実施例では、以上のようにしてディジタル信号を符号化、復号する。本実施例による可逆符号化装置161、および可逆復号装置175によれば、差分を計算することにより、「0」となるビット、すなわち、情報を有していないビットの数を増やすことが可能になり、より符号化率の高い可逆符号化信号を得ることが可能になる。さらに、単純な処理で可逆符号化、および可逆復号することが可能であるため、大きな計算領域を必要とすることなく、即時に可逆符号化、および可逆復号することが可能である。
In this embodiment, the digital signal is encoded and decoded as described above. According to the
図11は本発明の可逆符号化装置と可逆復号装置の別の実施例の構成を示すブロック図であり、図12は図11に示す可逆符号化装置201の処理手順を示す流れ図である。図11において、図1、図7と同じ参照番号は同じ構成を示すため説明を省略する。つまり、図1に示す可逆符号化装置101におけるバッファリング部111、変換部113、判別部115、可逆符号化部129が、図11に示す可逆符号化装置201おける第1のバッファリング部111、第1の変換部113、第1の判別部115、第1の可逆符号化部129にそれぞれ相当し、図7に示す可逆符号化装置151におけるバッファリング部111、差分計算部153、変換部167、判別部169、可逆符号化部171が、図11に示す可逆符号化装置201における第2のバッファリング部111、第2の差分計算部153、第2の変換部167、第2の判別部169、第2の可逆符号化部171にそれぞれ相当する。また、図1に示す可逆復号装置107におけるビット列補てん部137、可逆復号部139が、図11に示す可逆復号装置209における第1のビット列補てん部137、第1の可逆復号部139にそれぞれ相当し、図7に示す可逆復号装置175におけるビット列補てん部137、変換部177、可逆復号部179が、図10に示す第2のビット列補てん部137、第2の変換部177、第2の可逆復号部179にそれぞれ相当する。また、図12において、ステップS1〜S4は図2に示したステップS1〜S4とそれぞれ同様の処理であり、ステップS11〜S66は、図8に示したステップS1〜S6とそれぞれ同様の処理であるため説明を省略する。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the lossless encoding apparatus and lossless decoding apparatus of the present invention, and FIG. 12 is a flowchart showing the processing procedure of the
図11に示す可逆符号化装置201において、ディジタル信号系列は、第1のバッファリング部111と第2のバッファリング部111にそれぞれ入力され、第1のバッファリング部111(ステップS1)、第1の変換部113(ステップS2)、第1の判別部115(ステップS3)、および第1の可逆符号化部129(ステップS4)を経て第1の可逆符号化信号が作成されるとともに、第2のバッファリング部111(ステップS11)、第2の差分計算部153(ステップS22、ステップS33)、第2の変換部167(ステップS44)、第2の判別部169(ステップS55)、および第2の可逆符号化部171(ステップS66)を経て第2の可逆符号化信号が作成される。つまり、可逆符号化装置201では、ディジタル信号系列を並列に処理し、第1の可逆符号化信号と第2の可逆符号化信号の、2つの符号化信号を作成する。第1の可逆符号化信号は、図1に示す可逆符号化装置101で作成される可逆符号化信号105と同様のものであり、第1の符号化ビット列131と第1の省略ビット位置情報119とを連結したものである。また、第2の可逆符号化信号は、図7に示す可逆符号化装置151で作成される可逆符号化信号173と同様のものであり、第2の符号化ビット列と第2の省略ビット位置情報とを連結したものである。第1の可逆符号化信号と第2の可逆符号化信号は、共に特定部203へと入力される。
In the
特定部203では、第1の可逆符号化信号の符号化率と第2の可逆符号化信号の符号化率とをそれぞれ計算して比較し、符号化率の高い方を特定する特定情報205を作成する(ステップS7)。例えば、第1の可逆符号化信号の符号化率の方が第2の可逆符号化信号の符号化率よりも高い場合は特定情報205を「1」という特定情報205を作成し、逆に、第2の可逆符号化信号の符号化率の方が第1の可逆符号化信号の符号化率よりも高い場合は「0」という特定情報205を作成する。ここで、符号化率とは、符号化後のビット数に対する元のディジタル信号のビット数の比である。なお本実施例では、特定情報205を「0」、「1」としたが、本発明はこれに限定するわけではなく、第1の可逆符号化信号と第2の可逆符号化信号のうち、符号化率の高い方を特定することが可能であれば任意に設定することが可能である。
The specifying
特定部で作成された特定情報205は、特定情報205が特定する第1の可逆符号化信号または第2の可逆符号化信号と連結して、可逆符号化装置201で作成された可逆符号化信号207として出力される(ステップS8)。本実施例では、特定情報205は第1の可逆符号化信号を特定しており、第1の可逆符号化信号と連結されて可逆符号化信号207として出力される。
The
図13は、図11に示す可逆符号化装置201で出力される可逆符号化信号207の概念図である。本実施例では、特定情報205は、第1の可逆ビット列131と第1の省略ビット位置情報119との間に連結されて可逆符号化信号207を構成している。なお、本実施例に限定する必要はなく、特定情報205は任意の位置で連結することが可能である。
FIG. 13 is a conceptual diagram of the lossless encoded
以上の処理によって、図11に示す可逆符号化装置201では可逆符号化信号207を出力する。出力された可逆符号化信号207は、図11に示す可逆復号装置209で、可逆符号化装置201とは逆の処理を行うことで可逆復号される。図14は図11に示す可逆復号装置209の処理手順を示す流れ図である。図14において、ステップS2〜4は図6に示したステップS1〜S3とそれぞれ同様の処理であり、またステップS22〜S55は図10に示したステップS1〜S4とそれぞれ同様の処理であるため説明を省略する。
Through the above processing, the
図11において、可逆符号化装置201から出力された可逆復号信号207は、まず可逆復号装置209の特定部211に入力される。特定部211では、可逆符号化信号207に含まれている特定情報205に基づいて、可逆符号化信号207が、第1の可逆符号化信号を含んでいるのか、それとも第2の可逆符号化信号を含んでいるのかを特定する(ステップS1)。可逆符号化信号207が第1の可逆符号化信号を含んでいると特定すると、含まれている第1の可逆符号化信号を、第1のビット列補てん部173へと出力する。
In FIG. 11, the lossless decoded
第1のビット列補てん部173では、図1に示すビット列補てん部173と同様に、第1の省略ビット位置情報119を基に、第1の符号化ビット列131のビットが省略された位置に省略されたビットを補てんし、符号絶対値表現のビット列を作成する(ステップS2)。作成された符号絶対値表現のビット列は、第1の可逆復号部113へと送られ、第1の可逆復号部113では、図1に示す可逆復号部113と同様に、符号絶対値表現のビット列を2の補数表現のビット列に変換し(ステップS3)、変換した2の補数表現のビット列を時系列順、つまり第1フレームから順に第nフレームになるよう連結してディジタル信号を復号する(ステップS4)。
In the first bit string compensation unit 173, similarly to the bit string compensation unit 173 shown in FIG. 1, based on the first omitted bit position
ディジタル信号を復号すると、可逆復号装置209は復号したディジタル信号の最後のフレーム、すなわち第nフレームのビット列を保存する(ステップS6)。これは、可逆符号化信号207に第2の可逆符号化信号が含まれていた場合では、第2の可逆復号部179において、差分を表すビット列から元のビット列に戻す際に、一つ前に第1の可逆復号部139または第2の可逆復号部179で復号したディジタル信号の第nフレームのビット列が必要となるからである。第nフレームのビット列が保存されると、ディジタル信号はバッファリング部141へと送られ、図1、図6と同じ処理によりディジタル信号系列に再生されて出力端子109から出力される。(ステップS7、S8)。
When the digital signal is decoded, the
以上、可逆符号化信号207が第1の可逆符号化信号を含んでいる場合の可逆復号について説明したが、可逆符号化信号207が第2の可逆符号化信号を含んでいた場合では、第2のビット補てん部137へと可逆符号化信号207が入力され、図7、おおび図10と同様に、第2のビット列補てん部137(ステップS22)、第2の変換部177(ステップS33)、第2の可逆復号部(スップS44、S55)を経てディジタル信号が復元される。可逆復号装置209が復号したディジタル信号の第nフレームのビット列を保存すると、バッファリング部141へと送られ、第1の可逆符号化信号のときと同じようにディジタル信号系列に再生されて出力端子109から出力される。
The lossless decoding when the lossless encoded
本実施例では、以上のようにしてディジタル信号を符号化して復号する。本実施例による可逆符号化装置201、および可逆復号装置209によれば、第1の可逆符号化信号と第2の可逆符号化信号との符号化率を比較し、より符号化率の高い方を可逆符号化信号207とするため、単純な処理で、よりビット数を削減した可逆符号化信号207を得ることが可能になる。さらに、単純な処理で可逆符号化または可逆復号することが可能であるため、大きな計算領域を必要とすることなく、即時に可逆符号化または可逆復号することが可能である。
In this embodiment, the digital signal is encoded and decoded as described above. According to the
なお上記各実施例で示された各部の機能は、コンピュータにプログラムを解読実行させることによっても実現可能である。 It should be noted that the functions of the respective parts shown in the above embodiments can also be realized by causing a computer to decode and execute a program.
101 可逆符号化装置
103 入力端子
105 可逆符号化信号
107 可逆復号装置
109 出力端子
101 lossless encoder
103 Input terminal
105 Lossless encoded signal
107 Lossless decoder
109 Output terminal
Claims (22)
少なくとも2つのフレームの該ディジタル信号をバッファに一時的に保存するバッファリング過程と、
該ディジタル信号を、符号絶対値表現のビット列に変換する変換過程と、
該符号絶対値表現のビット列を構成するビットが情報を有しているかどうかを前記フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームで情報を有していないビットのビット位置を示す省略ビット位置情報を作成する判別過程と、
該省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを前記符号絶対値表現のビット列から省略して符号化ビット列を作成し、該符号化ビット列と該省略ビット位置情報とを前記可逆符号化信号とする可逆符号化過程とを含むことを特徴とする可逆符号化方法。 In a lossless encoding method for encoding a digital signal to create a lossless lossless encoded signal,
A buffering process for temporarily storing the digital signal of at least two frames in a buffer;
A conversion process for converting the digital signal into a bit string of a sign absolute value representation;
Abbreviated bit position information indicating whether or not the bits constituting the bit string of the code absolute value representation have information for each bit position of the frame and indicating the bit positions of the bits having no information in all frames Discriminating process to create
A bit of the bit position indicated by the abbreviated bit position information is omitted from the bit string of the code absolute value representation to generate an encoded bit string, and the lossless encoded signal is used as the lossless encoded signal. A lossless encoding method comprising: an encoding process.
少なくとも2つのフレームの該ディジタル信号をバッファに一時的に保存するバッファリング過程と、
該フレームのビット列と、該フレームの一つ前に位置するフレームのビット列との差分を計算し、差分を表すビット列をフレーム毎に作成する差分計算過程と、
該差分を表すビット列を符号絶対値表現のビット列に変換する変換過程と、
該符号絶対値表現のビット列を構成するビットが情報を有しているかどうかを前記フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームで情報を有していないビットのビット位置を示す省略ビット位置情報を作成する判別過程と、
該省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを前記符号絶対値表現のビット列から省略して符号化ビット列を作成し、該符号化ビット列と該省略ビット位置情報とを前記可逆符号化信号とする可逆符号化過程とを含むことを特徴とする可逆符号化方法。 In a lossless encoding method for encoding a digital signal to create a lossless lossless encoded signal,
A buffering process for temporarily storing the digital signal of at least two frames in a buffer;
A difference calculation process for calculating a difference between a bit string of the frame and a bit string of a frame located immediately before the frame, and creating a bit string representing the difference for each frame;
A conversion process of converting the bit string representing the difference into a bit string of a code absolute value expression;
Abbreviated bit position information indicating whether or not the bits constituting the bit string of the code absolute value representation have information for each bit position of the frame and indicating the bit positions of the bits having no information in all frames Discriminating process to create
A bit of the bit position indicated by the abbreviated bit position information is omitted from the bit string of the code absolute value representation to generate an encoded bit string, and the lossless encoded signal is used as the lossless encoded signal. A lossless encoding method comprising: an encoding process.
少なくとも2つのフレームの該ディジタル信号をバッファに一時的に保存する第1のバッファリング過程と、
該ディジタル信号を、符号絶対値表現のビット列に変換して第1の符号絶対値表現ビット列を作成する第1の変換過程と、
該第1の符号絶対値表現ビット列を構成するビットが情報を有しているかどうかを、前記フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームで情報を有していないビットのビット位置を示す第1の省略ビット位置情報を作成する第1の判別過程と、
該第1の省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを前記第1の符号化絶対値表現ビット列から省略して第1の符号化ビット列を作成し、該第1の符号化ビット列と該第1の省略ビット位置情報とを第1の可逆符号化信号とする第1の可逆符号化過程と、
少なくとも2つのフレームを含む該ディジタル信号をバッファに一時的に保存する第2のバッファリング過程と、
該フレームのビット列と、該フレームの一つ前に位置するフレームのビット列との差分を計算し、差分を表すビット列をフレーム毎に作成する差分計算過程と、
該差分を表すビット列を符号絶対値表現のビット列に変換して第2の符号絶対値表現ビット列を作成する第2の変換過程と、
該第2の符号絶対値表現ビット列を構成するビットが情報を有しているかどうかを、前記フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームで情報を有していないビットのビット位置を示す第2の省略ビット位置情報を作成する第2の判別過程と、
該第2の省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを前記第2の符号絶対値表現ビット列から省略して第2の符号化ビット列を作成し、該2の符号化ビット列と該第2の省略ビット位置情報とを第2の可逆符号化信号とする第2の可逆符号化過程と、
前記第1の可逆符号化信号と第2の可逆符号化信号との符号化率を比較して、該第1の可逆符号化信号または第2の可逆符号化信号のどちらか一方を特定する特定情報を作成する特定過程とを含み、
該特定情報と、該特定情報で特定される第1の可逆符号化信号または第2の可逆符号化信号とを前記可逆符号化信号とする可逆符号化方法。 In a lossless encoding method for encoding a digital signal to create a lossless lossless encoded signal,
A first buffering process for temporarily storing the digital signal of at least two frames in a buffer;
A first conversion step of converting the digital signal into a bit string of sign absolute value representation to create a first code absolute value representation bit string;
It is determined for each bit position of the frame whether or not the bits constituting the first code absolute value expression bit string have information, and the bit positions of the bits having no information in all frames are indicated. A first discriminating process for creating one abbreviated bit position information;
The first encoded bit string is generated by omitting the bit at the bit position indicated by the first omitted bit position information from the first encoded absolute value expression bit string, and the first encoded bit string and the first encoded bit string A first lossless encoding process using the abbreviated bit position information of the first lossless encoded signal,
A second buffering process for temporarily storing the digital signal including at least two frames in a buffer;
A difference calculation process for calculating a difference between a bit string of the frame and a bit string of a frame located immediately before the frame, and creating a bit string representing the difference for each frame;
A second conversion step of converting the bit string representing the difference into a bit string of a code absolute value expression to create a second code absolute value expression bit string;
It is determined for each bit position of the frame whether or not the bits constituting the second code absolute value expression bit string have information, and the bit positions of the bits having no information in all the frames are indicated. A second discriminating process for creating 2 abbreviated bit position information;
A bit of the bit position indicated by the second abbreviated bit position information is omitted from the second code absolute value expression bit string to create a second encoded bit string, and the second encoded bit string and the second abbreviated bit string are generated. A second lossless encoding process using bit position information as a second lossless encoded signal;
A specification for identifying one of the first lossless encoded signal and the second lossless encoded signal by comparing the coding rates of the first lossless encoded signal and the second lossless encoded signal Including the specific process of creating information,
A lossless encoding method in which the specific information and the first lossless encoded signal or the second lossless encoded signal specified by the specific information are used as the lossless encoded signal.
該可逆符号化信号は、
ビットが省略された符号化ビット列と、
該符号化ビット列で省略されているビットのビット位置を示す省略ビット位置情報とを含み、
前記可逆復号方法は、
該省略ビット位置情報を基に、該符号化ビット列のビットが省略されたビット位置に省略されたビットを補って、符号絶対値表現のビット列を作成するビット列補てん過程と、
該符号絶対値表現のビット列を2の補数表現のビット列に変換して前記ディジタル信号を可逆復号する可逆復号過程とを含むことを特徴とする可逆復号方法。 In a lossless decoding method for losslessly decoding a digital signal from an encoded lossless encoded signal,
The lossless encoded signal is
An encoded bit sequence with bits omitted, and
Abbreviated bit position information indicating a bit position of a bit omitted in the encoded bit string,
The lossless decoding method includes:
Based on the abbreviated bit position information, a bit string complementing process of creating a bit string of a code absolute value representation by supplementing the omitted bits at the bit position where the bits of the encoded bit string are omitted
A lossless decoding method comprising: a lossless decoding step of converting the bit string of the code absolute value expression into a bit string of 2's complement expression and losslessly decoding the digital signal.
該可逆符号化信号は、
ビットが省略された、少なくとも1つのフレームの符号化ビット列と、
該符号化ビット列で省略されているビットのビット位置を示す省略ビット位置情報とを含み、
前記可逆復号方法は、
該省略ビット位置情報を基に、該符号化ビット列のビットが省略されたビット位置に省略されたビットを補って、符号絶対値表現のビット列を作成するビット列補てん過程と、
該符号絶対値表現のビット列を、2の補数表現のビット列に変換する変換過程と、
該2の補数表現に変換されたビット列を、前記フレーム毎に、該フレームの一つ前に位置するフレームのビット列を基に変換して前記ディジタル信号を可逆復号する可逆復号過程とを含むことを特徴とする可逆復号方法。 In a lossless decoding method for losslessly decoding a digital signal from an encoded lossless encoded signal,
The lossless encoded signal is
An encoded bit sequence of at least one frame with bits omitted;
Abbreviated bit position information indicating a bit position of a bit omitted in the encoded bit string,
The lossless decoding method includes:
Based on the abbreviated bit position information, a bit string complementing step of creating a bit string of a code absolute value representation by supplementing the omitted bit position to the bit position where the bit of the encoded bit string is omitted;
A conversion process of converting the bit string of the sign absolute value representation into a bit string of 2's complement representation;
A reversible decoding process for reversibly decoding the digital signal by converting the bit string converted into the two's complement representation for each frame based on the bit string of the frame located immediately before the frame. A lossless decoding method.
該可逆符号化信号は、
ビットが省略された第1の符号化ビット列と、該第1の符号化ビット列で省略されているビットのビット位置を示す第1の省略ビット位置情報とを含む第1の可逆符号化信号、もしくは、ビットが省略された、少なくとも1つのフレームの第2の符号化ビット列と、該第2の符号化ビット列で省略されているビットのビット位置を示す第2の省略ビット位置情報とを含む第2の可逆符号化信号のどちらか一方と、
該第1の可逆符号化信号と該第2の可逆符号化信号のどちらか一方を特定する特定情報とを含んでおり、
前記可逆復号方法は、
該特定情報により、前記可逆符号化信号が前記第1の可逆符号化信号と前記第2の可逆符号化信号のどちらを含んでいるかを特定し、
前記第1の可逆符号化信号を含んでいると特定した場合は、前記第1の省略ビット位置情報を基にして前記第1の符号化ビット列のビットが省略されたビット位置に省略されたビットを補って符号絶対値表現のビット列を作成し、該符号絶対値表現のビット列を2の補数表現に変換して前記ディジタル信号を可逆復号し、
前記第2の可逆符号化信号を含んでいると特定した場合は、前記第2の省略ビット位置情報を基にして前記第2の符号化ビット列のビットが省略されたビット位置に省略されたビットを補って符号絶対値表現のビット列を作成し、該符号絶対値表現のビット列を2の補数表現のビット列に変換し、該2の補数表現に変換されたビット列を、前記フレーム毎に、該フレームの一つ前に位置するフレームのビット列を基に変換して前記ディジタル信号を可逆復号することを特徴とする可逆復号方法。 In a lossless decoding method for losslessly decoding a digital signal from an encoded lossless encoded signal,
The lossless encoded signal is
A first lossless encoded signal including a first encoded bit string in which bits are omitted and first omitted bit position information indicating a bit position of a bit omitted in the first encoded bit string, or A second encoded bit sequence of at least one frame in which bits are omitted, and second abbreviated bit position information indicating a bit position of the bits omitted in the second encoded bit sequence One of the lossless encoded signals of
Including specific information for specifying one of the first lossless encoded signal and the second lossless encoded signal;
The lossless decoding method includes:
With the specifying information, it is specified whether the lossless encoded signal includes the first lossless encoded signal or the second lossless encoded signal;
If it is specified that the first lossless encoded signal is included, the bits omitted in the bit positions where the bits of the first encoded bit string are omitted based on the first omitted bit position information To generate a bit string of a sign absolute value representation, convert the bit string of the sign absolute value representation into a two's complement representation, and reversibly decode the digital signal;
If it is specified that the second lossless encoded signal is included, the bits omitted in the bit positions where the bits of the second encoded bit string are omitted based on the second omitted bit position information To generate a bit string of sign absolute value representation, convert the bit string of sign absolute value representation to a bit string of 2's complement representation, and convert the bit sequence converted to 2's complement representation for each frame A lossless decoding method characterized in that the digital signal is losslessly decoded based on a bit string of a frame located immediately before the digital signal.
少なくとも2つのフレームの該ディジタル信号をバッファに一時的に保存するバッファリング部と、
該ディジタル信号を、符号絶対値表現のビット列に変換する変換部と、
該符号絶対値表現のビット列を構成するビットが情報を有しているかどうかを前記フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームで情報を有していないビットのビット位置を示す省略ビット位置情報を作成する判別部と、
該省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを前記符号絶対値表現のビット列から省略して符号化ビット列を作成し、該符号化ビット列と該省略ビット位置情報とを前記可逆符号化信号とする可逆符号化部とを含むことを特徴とする可逆符号化装置。 In a lossless encoding device that encodes a digital signal to create a lossless lossless encoded signal,
A buffering unit for temporarily storing the digital signal of at least two frames in a buffer;
A conversion unit for converting the digital signal into a bit string of a code absolute value expression;
Abbreviated bit position information indicating whether or not the bits constituting the bit string of the code absolute value representation have information for each bit position of the frame and indicating the bit positions of the bits having no information in all frames A discriminator for creating
The bit of the bit position indicated by the abbreviated bit position information is omitted from the bit string of the code absolute value representation to create an encoded bit string, and the lossless encoded signal is used as the lossless encoded signal. A lossless encoding apparatus comprising: an encoding unit.
少なくとも2つのフレームの該ディジタル信号をバッファに一時的に保存するバッファリング部と、
該フレームのビット列と、該フレームの一つ前に位置するフレームのビット列との差分を計算し、差分を表すビット列をフレーム毎に作成する差分計算部と、
該差分を表すビット列を符号絶対値表現のビット列に変換する変換部と、
該符号絶対値表現のビット列を構成するビットが情報を有しているかどうかを前記フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームで情報を有していないビットのビット位置を示す省略ビット位置情報を作成する判別部と、
該省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを前記符号絶対値表現のビット列から省略して符号化ビット列を作成し、該符号化ビット列と該省略ビット位置情報とを前記可逆符号化信号とする可逆符号化部とを含むことを特徴とする可逆符号化装置。 In a lossless encoding device that encodes a digital signal to create a lossless lossless encoded signal,
A buffering unit for temporarily storing the digital signal of at least two frames in a buffer;
A difference calculation unit that calculates a difference between a bit string of the frame and a bit string of a frame positioned immediately before the frame, and creates a bit string representing the difference for each frame;
A conversion unit that converts the bit string representing the difference into a bit string of a code absolute value expression;
Abbreviated bit position information indicating whether or not the bits constituting the bit string of the code absolute value representation have information for each bit position of the frame and indicating the bit positions of the bits having no information in all frames A discriminator for creating
The bit of the bit position indicated by the abbreviated bit position information is omitted from the bit string of the code absolute value representation to create an encoded bit string, and the lossless encoded signal is used as the lossless encoded signal. A lossless encoding apparatus comprising: an encoding unit.
少なくとも2つのフレームの該ディジタル信号をバッファに一時的に保存する第1のバッファリング部と、
該ディジタル信号を、符号絶対値表現のビット列に変換して第1の符号絶対値表現ビット列を作成する第1の変換部と、
該第1の符号絶対値表現ビット列を構成するビットが情報を有しているかどうかを、前記フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームで情報を有していないビットのビット位置を示す第1の省略ビット位置情報を作成する第1の判別部と、
該第1の省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを前記第1の符号化絶対値表現ビット列から省略して第1の符号化ビット列を作成し、該第1の符号化ビット列と該第1の省略ビット位置情報とを第1の可逆符号化信号とする第1の可逆符号化部と、
少なくとも2つのフレームを含む該ディジタル信号をバッファに一時的に保存する第2のバッファリング部と、
該フレームのビット列と、該フレームの一つ前に位置するフレームのビット列との差分を計算し、差分を表すビット列をフレーム毎に作成する差分計算部と、
該差分を表すビット列を符号絶対値表現のビット列に変換して第2の符号絶対値表現ビット列を作成する第2の変換部と、
該第2の符号絶対値表現ビット列を構成するビットが情報を有しているかどうかを、前記フレームのビット位置毎に判別し、すべてのフレームで情報を有していないビットのビット位置を示す第2の省略ビット位置情報を作成する第2の判別部と、
該第2の省略ビット位置情報が示すビット位置のビットを前記第2の符号絶対値表現ビット列から省略して第2の符号化ビット列を作成し、該2の符号化ビット列と該第2の省略ビット位置情報とを第2の可逆符号化信号とする第2の可逆符号化部と、
前記第1の可逆符号化信号と第2の可逆符号化信号との符号化率を比較して、該第1の可逆符号化信号または第2の可逆符号化信号のどちらか一方を特定する特定情報を作成する特定部とを含み、
該特定情報と、該特定情報で特定される第1の可逆符号化信号または第2の可逆符号化信号とを前記可逆符号化信号とする可逆符号化装置。 In a lossless encoding device that encodes a digital signal to create a lossless lossless encoded signal,
A first buffering unit for temporarily storing the digital signal of at least two frames in a buffer;
A first converter that converts the digital signal into a bit string of a sign absolute value representation to create a first sign absolute value representation bit string;
It is determined for each bit position of the frame whether or not the bits constituting the first code absolute value expression bit string have information, and the bit positions of the bits having no information in all frames are indicated. A first discriminating unit that creates one abbreviated bit position information;
The first encoded bit string is generated by omitting the bit at the bit position indicated by the first omitted bit position information from the first encoded absolute value expression bit string, and the first encoded bit string and the first encoded bit string A first lossless encoding unit using the abbreviated bit position information as a first lossless encoded signal;
A second buffering unit for temporarily storing the digital signal including at least two frames in a buffer;
A difference calculation unit that calculates a difference between a bit string of the frame and a bit string of a frame positioned immediately before the frame, and creates a bit string representing the difference for each frame;
A second conversion unit that converts the bit string representing the difference into a bit string of a code absolute value expression to create a second code absolute value expression bit string;
It is determined for each bit position of the frame whether or not the bits constituting the second code absolute value expression bit string have information, and the bit positions of the bits having no information in all the frames are indicated. A second discriminating unit that creates the omitted bit position information of 2;
A bit of the bit position indicated by the second abbreviated bit position information is omitted from the second code absolute value expression bit string to create a second encoded bit string, and the second encoded bit string and the second abbreviated bit string are generated. A second lossless encoding unit that uses the bit position information as a second lossless encoded signal;
A specification for identifying one of the first lossless encoded signal and the second lossless encoded signal by comparing the coding rates of the first lossless encoded signal and the second lossless encoded signal Including a specific part that creates information,
A lossless encoding apparatus that uses the specific information and the first lossless encoded signal or the second lossless encoded signal specified by the specific information as the lossless encoded signal.
該可逆符号化信号は、
ビットが省略された符号化ビット列と、
該符号化ビット列で省略されているビットのビット位置を示す省略ビット位置情報とを含み、
前記可逆復号装置は、
該省略ビット位置情報を基に、該符号化ビット列のビットが省略されたビット位置に省略されたビットを補って、符号絶対値表現のビット列を作成するビット列補てん部と、
該符号絶対値表現のビット列を2の補数表現のビット列に変換して前記ディジタル信号を可逆復号する可逆復号部とを含むことを特徴とする可逆復号装置。 In a lossless decoding apparatus for losslessly decoding a digital signal from an encoded lossless encoded signal,
The lossless encoded signal is
An encoded bit sequence with bits omitted, and
Abbreviated bit position information indicating a bit position of a bit omitted in the encoded bit string,
The lossless decoding device includes:
Based on the abbreviated bit position information, a bit string complementing unit that creates a bit string of a code absolute value representation by supplementing the omitted bits at the bit position where the bits of the encoded bit string are omitted;
A lossless decoding apparatus comprising: a lossless decoding unit that converts the bit string of the code absolute value expression into a bit string of 2's complement expression and losslessly decodes the digital signal.
該可逆符号化信号は、
ビットが省略された、少なくとも1つのフレームの符号化ビット列と、
該符号化ビット列で省略されているビットのビット位置を示す省略ビット位置情報とを含み、
前記可逆復号装置は、
該省略ビット位置情報を基に、該符号化ビット列のビットが省略されたビット位置に省略されたビットを補って、符号絶対値表現のビット列を作成するビット列補てん部と、
該符号絶対値表現のビット列を2の補数表現のビット列に変換する変換部と、
該2の補数表現に変換されたビット列を、前記フレーム毎に、該フレームの一つ前に位置するフレームのビット列を基に変換して前記ディジタル信号を可逆復号する可逆復号部とを含むことを特徴とする可逆復号装置。 In a lossless decoding apparatus for losslessly decoding a digital signal from an encoded lossless encoded signal,
The lossless encoded signal is
An encoded bit sequence of at least one frame with bits omitted;
Abbreviated bit position information indicating a bit position of a bit omitted in the encoded bit string,
The lossless decoding device includes:
Based on the abbreviated bit position information, a bit string complementing unit that creates a bit string of a code absolute value representation by supplementing the omitted bits at the bit position where the bits of the encoded bit string are omitted;
A conversion unit that converts the bit string of the sign absolute value representation into a bit string of 2's complement representation;
A reversible decoding unit that reversibly decodes the digital signal by converting the bit string converted into the two's complement representation for each frame based on the bit string of the frame located immediately before the frame. A lossless decoding device characterized.
該可逆符号化信号は、
ビットが省略された第1の符号化ビット列と、該第1の符号化ビット列で省略されているビットのビット位置を示す第1の省略ビット位置情報とを含む第1の可逆符号化信号、もしくは、ビットが省略された、少なくとも1つのフレームの第2の符号化ビット列と、該第2の符号化ビット列で省略されているビットのビット位置を示す第2の省略ビット位置情報とを含む第2の可逆符号化信号のどちらか一方と、
該第1の可逆符号化信号と該第2の可逆符号化信号のどちらか一方を特定する特定情報とを含み、
該可逆復号装置は、
該特定情報により、前記可逆符号化信号が前記第1の可逆符号化信号と前記第2の可逆符号化信号のどちらを含んでいるかを特定する特定部と、
前記第1の省略ビット位置情報を基に、前記第1の符号化ビット列のビットが省略されたビット位置に省略されたビットを補って、第1の符号絶対値表現のビット列を作成する第1のビット列補てん部と、
該第1の符号絶対値表現のビット列を、2の補数表現のビット列に変換して前記ディジタル信号を可逆復号する第1の可逆復号部と、
前記第2の省略ビット位置情報を基に、前記第2の符号化ビット列のビットが省略されたビット位置に省略されたビットを補って、第2の符号絶対値表現のビット列を作成する第2のビット列補てん部と、
該第2の符号絶対値表現のビット列を、2の補数表現のビット列に変換する第2の変換部と、
該2の補数表現に変換されたビット列を、前記フレーム毎に、該フレームの一つ前に位置するフレームのビット列を基に変換して前記ディジタル信号を可逆復号する第2の可逆復号部とを含み、
前記特定部で第1の可逆符号化信号を含んでいると特定された場合は、第1のビット列補てん部と、第1の第1の可逆復号部とによりディジタル信号を復号し、前記特定部で第2の可逆符号化信号を含んでいると特定された場合は、第2のビット列補てん部と、第2の変換部と、第2の可逆復号部とによりディジタル信号を復号することを特徴とする可逆復号装置。 In a lossless decoding apparatus for losslessly decoding a digital signal from an encoded lossless encoded signal,
The lossless encoded signal is
A first lossless encoded signal including a first encoded bit string in which bits are omitted and first omitted bit position information indicating a bit position of a bit omitted in the first encoded bit string, or A second encoded bit sequence of at least one frame in which bits are omitted, and second abbreviated bit position information indicating a bit position of the bits omitted in the second encoded bit sequence One of the lossless encoded signals of
Specific information for specifying one of the first lossless encoded signal and the second lossless encoded signal;
The lossless decoding device includes:
A specifying unit for specifying whether the lossless encoded signal includes the first lossless encoded signal or the second lossless encoded signal according to the specifying information;
Based on the first abbreviated bit position information, a bit string of the first code absolute value expression is generated by supplementing the omitted bit position to the bit position where the bit of the first encoded bit string is omitted. The bit string compensation part of
A first lossless decoding unit that reversibly decodes the digital signal by converting the bit string of the first code absolute value expression into a bit string of 2's complement expression;
Based on the second abbreviated bit position information, a second bit string representing the second code absolute value is generated by supplementing the omitted bit position to the bit position where the bit of the second encoded bit string is omitted. The bit string compensation part of
A second conversion unit for converting the bit string of the second code absolute value expression into a bit string of 2's complement expression;
A second lossless decoding unit for losslessly decoding the digital signal by converting the bit string converted into the two's complement representation for each frame based on the bit string of the frame located immediately before the frame; Including
When the specifying unit specifies that the first lossless encoded signal is included, the digital signal is decoded by the first bit string compensation unit and the first first lossless decoding unit, and the specifying unit When it is specified that the second lossless encoded signal is included, the digital signal is decoded by the second bit string compensation unit, the second conversion unit, and the second lossless decoding unit. A lossless decoding device.
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JP2005203038A JP2007027848A (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Reversible coding method and apparatus, and reversible decoding method and apparatus |
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