JP2781535B2 - デジタル符号化装置及びデジタル符号復号化装置 - Google Patents

デジタル符号化装置及びデジタル符号復号化装置

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JP2781535B2
JP2781535B2 JP16981495A JP16981495A JP2781535B2 JP 2781535 B2 JP2781535 B2 JP 2781535B2 JP 16981495 A JP16981495 A JP 16981495A JP 16981495 A JP16981495 A JP 16981495A JP 2781535 B2 JP2781535 B2 JP 2781535B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタル符号化装置
及びデジタル符号復号化装置の改良に関し、詳しくは、
これ等装置が有する論理テーブルの規模の縮小化に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の画像データの圧縮及び伸張を行う
デジタル符号復号化装置は、例えば特開平6−165,
112号公報等に開示される。以下、従来のデジタル符
号復号化装置の基本構成を図10に示す。同図におい
て、14は離散コサイン変換回路(Discrete Cosine Tra
nsform、以下、DCT回路という)、15は量子化回
路、16は可変長符号化回路(Variable Length Coder,
以下、VLC回路という)である。また、17は逆離散
コサイン変換回路(Inverse Discrete CosineTransform
、以下、IDCT回路という)、18は逆量子化回
路、19は可変長復号化回路 (Variable Length Decode
r 以下、VLD回路という)、20は前記VLC回路1
6及びVLD回路19を内蔵する回路である。
【0003】前記図10において、DCT回路14は、
画像データの輝度信号又は色差信号を離散コサイン変換
してAC係数を出力し、量子化回路15は前記DCT回
路14のAC係数を量子化する。VLC回路16は、前
記量子化回路15からのAC係数を可変長のハフマン符
号に符号化して、データを更に圧縮すると共に、この可
変長AC符号を固定長符号に詰め込み、この固定長符号
を図示しない記録装置に外部出力する。
【0004】一方、VLD回路19は、図示しない外部
の記録装置から固定長AC符号を受け、この固定長のA
C符号(ハフマン符号)の中から、可変長のAC符号を
切り出すと共に、この可変長のハフマン符号を復号化し
て伸張し、AC係数を出力する。逆量子化回路18は、
VLD回路19からのAC係数を逆量子化して伸張し、
IDCT回路17は逆量子化されたAC係数を逆離散コ
サイン変換して、画像データの輝度信号又は色差信号を
得て、この両信号を出力し、この各信号は例えばブラウ
ン管等の画像表示装置に外部出力される。
【0005】図7は、前記図10の符号化装置のVLC
回路16の回路構成図を示し、1は判定回路、2はラン
レングスカウンター、3はAC符号テーブル、4は2次
元ハフマン符号化回路、7は詰め込み回路、12は符号
長計算回路、13はAC符号長テーブルである。
【0006】前記図7のVLC回路16において、判定
回路1は、図11に示すように、ゼロ又はゼロ以外の値
から成るAC係数を連続して受け、この各AC係数が0
か否かを判定する。ランレングスカウント回路2は、前
記判定回路1により判定された連続する0の個数をカウ
ントする。0以外のAC係数をバリュウ、連続する0の
個数をゼロランと定義して、このゼロランとバリュウと
の組み合わせが同図に示すように得られる。このような
組合せと可変長AC符号との対応がAC符号テーブル3
に予め記憶される。また、前記各組合せとこれに対応す
る可変長AC符号の符号長との対応がAC符号長テーブ
ル13に予め記憶される。前記得られた各組合せは、2
次元ハフマン符号化回路4及び符号長計算回路12に入
力され、符号化回路4は、前記AC符号テーブル3に基
いて、ゼロランとバリュウとの組み合せに対応する可変
長AC符号を出力する。符号長計算回路12は、前記A
C符号長テーブル13に基いて、同図に示すように、ゼ
ロランとバリュウとの組み合わせに対応する可変長AC
符号の符号長を出力する。詰め込み回路7は、前記2次
元ハフマン符号化回路4からの可変長AC符号と、符号
長計算回路12からの符号長とを受けて、これ等を図1
2に示すように固定長AC符号に詰め込む。図12は、
13個の可変長AC符号A〜Mがが3つの固定長符号に
詰め込まれた状態を示す。同図の可変長AC符号Eは、
その一部分E1のみが第1番目の固定長AC符号内に詰
め込まれ、残り部分E2は第2番目の固定長AC符号の
最初部分に詰み込まれている。
【0007】図8は、前記図10の符号化装置のVLD
回路19の回路構成図を示す。同図において、5は符号
長計算回路、6はAC符号長テーブル、9は2次元ハフ
マン復号化回路、10は切り出し回路、11は逆AC符
号テーブルである。
【0008】前記図8のVLD回路において、符号長計
算回路5は、AC符号長テーブル6に基いて、固定長A
C符号からこれに含まれる可変長AC符号の符号長を求
める。切り出し回路10は、固定長AC符号と前記符号
長計算回路5からの符号長とを入力し、可変長AC符号
を切り出す。2次元ハフマン復号化回路9は、逆AC符
号テーブル11に基いて、前記切り出し回路10からの
可変長AC符号をゼロランとバリュウとの組み合せに変
換する。
【0009】図9は、前記図10の符号化装置のVLC
回路16及びVLD回路19で用いる4種の論理テーブ
ルの一覧を示す。図9において、可変長符号エンコード
テーブルT1がAC符号テーブル3に対応して、ゼロラ
ンとバリュウとの組み合せを入力して可変長符号を出力
する。符号長テーブルT2はAC符号長テーブル13に
対応して、ゼロランとバリュウとの組み合せを入力して
符号長を出力する。また、符号長テーブルT3はAC符
号長テーブル6に対応して、可変長符号を入力してその
符号長を出力する。更に、可変長符号デコードテーブル
T4は逆AC符号テーブル11に対応して、可変長符号
を入力してゼロランとバリュウとの組み合せを出力す
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のデジタル符号復号化装置では、VLC回路16にお
いて、符号長テーブルは、例えば、ゼロランの最大を6
3、バリュウの最大を255、符号長の最大を16とす
ると、この符号長テーブルをRAM又はROMで構成す
る場合には、ゼロランのないAC符号及びバリュウのな
いAC符号をも含めると、64×256=16384の
数のワード数が必要になり、1ワードを平均5ビットと
して、16384×5=81920のビット数の規模が
必要となり、その規模が大きく、これに伴い、その符号
長テーブル周辺の回路規模が大きくなり、消費電力が多
いという問題があった。
【0011】ここで、従来、論理テーブルの規模を削減
する方法として、次式 (z,v)=(z−1,0)+(0,v) (ここに、zはゼロラン,vはバリュウを意味する)を
用いる方法がある。例えば、図13に示すように、ゼロ
ランZが「10」、バリュウVが「2」である場合に
は、同図及び下式に示すように、 (10,2)=(9,0)+(0,2) と分割する。
【0012】この方法によれば、必要な論理テーブルは
62+255=317ワードになるが、この場合でも、
ワード数は多い。
【0013】本発明の目的は、データを符号化するVL
C回路を備えたデジタル符号化装置及びデジタル符号復
号化装置において、そのVLC回路が使用する論理テー
ブル(符号長テーブル)の規模を縮小することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明では、符号長テーブルとして、AC係数(変
換係数)のゼロランとバリュウとの組合せと符号長との
対応関係ではなく、可変長符号とその符号長との対応関
係を記憶する構成とする。
【0015】即ち、請求項1記載の発明のデジタル符号
化装置は、データを直交変換することにより、各々がゼ
ロ又はゼロ以外のバリュウから成る多数の変換係数を得
て、この各変換係数を出力する直交変換回路と、前記直
交変換回路の変換係数を可変長符号に変換し、この可変
長符号を固定長符号に詰め込んで、この固定長符号を外
部に出力する可変長符号化回路とを備えたデジタル符号
化装置において、前記可変長符号化回路は、変換係数の
連続するゼロの個数とバリュウとの組合せと、可変長符
号との対応を定めた第1の論理テーブルと、前記直交変
換回路の変換係数を入力し、この変換係数の連続するゼ
ロの個数とバリュウとの組合せを、前記第1の論理テー
ブルに基いて、可変長符号に変換する符号化回路と、可
変長符号とその符号長との対応を定めた、前記第1の論
理テーブルと別個の第2の論理テーブルと、前記符号化
回路の可変長符号を入力し、この可変長符号の符号長
を、前記第2の論理テーブルに基いて計算する符号長計
算回路と、前記符号化回路により変換された可変長符
号、及び前記符号長計算回路により計算された符号長を
入力し、この符号長に基いて前記可変長符号を固定長符
号に詰め込む詰め込み回路とを備えたことを特徴とす
る。
【0016】また、請求項2記載の発明は、前記請求項
1記載のデジタル符号化装置において、第2の論理テー
ブルは、複数個の論理回路を相互に接続したランダムロ
ジックから成ることを特徴とする。
【0017】更に、請求項3記載の発明は、前記請求項
1記載のデジタル符号化装置において、第2の論理テー
ブルは、入力される可変長符号の一部分と、符号長との
対応が予め定められていることを特徴とする。
【0018】加えて、請求項4記載の発明は、前記請求
項1記載のデジタル符号化装置において、直交変換回路
は、データを離散コサイン変換する離散コサイン変換回
路から成ることを特徴とする。
【0019】更に加えて、請求項5記載の発明は、前記
請求項1記載のデジタル符号化装置において、直交変換
回路と符号化回路との間に量子化回路を有し、前記量子
化回路は、前記直交変換回路の出力である変換係数を量
子化し、この量子化された変換係数が前記符号化回路に
入力されることを特徴とする。
【0020】請求項6記載の発明は、前記請求項1記載
のデジタル符号化装置において、符号化回路は、変換係
数の連続するゼロの個数とバリュウとの組合せを、可変
長のハフマン符号に変換するハフマン符号化回路より成
ることを特徴とする。
【0021】また、請求項7記載の発明のデジタル符号
復号化装置は、データを直交変換することにより、各々
がゼロ又はゼロ以外のバリュウから成る多数の変換係数
を得て、この各変換係数を出力する直交変換回路と、前
記直交変換回路の変換係数を可変長符号に変換し、この
可変長符号を固定長符号に詰め込んで、この固定長符号
を外部に出力する可変長符号化回路と、固定長符号を外
部から入力し、この固定長符号をゼロ又はゼロ以外のバ
リュウから成る多数の変換係数に変換する可変長復号化
回路と、前記可変長復号化回路により変換されたゼロ又
はバリュウを逆直交変換する逆直交変換回路とを備えた
デジタル符号復号化装置において、前記可変長符号化回
路は、変換係数の連続するゼロの個数とバリュウとの組
合せと、可変長符号との対応を定めた第1の論理テーブ
ルと、前記直交変換回路の変換係数を入力し、この変換
係数の連続するゼロの個数とバリュウとの組合せを、前
記第1の論理テーブルに基いて、可変長符号に変換する
符号化回路と、可変長符号と符号長との対応を定めた
前記第1の論理テーブルと別個の第2の論理テーブル
と、前記符号化回路の可変長符号を入力し、この可変長
符号の符号長を、前記第2の論理テーブルに基いて計算
する符号長計算回路と、前記符号化回路により変換され
た可変長符号、及び前記符号長計算回路により計算され
た符号長を入力し、この符号長に基いて前記可変長符号
を固定長符号に詰め込む詰め込み回路とを備え、前記可
変長復号化回路は、可変長符号とその符号長との対応を
定めた第3の論理テーブルと、外部から固定長符号を入
力し、この固定長符号に含まれる可変長符号の符号長
を、前記第3の論理テーブルに基いて計算する符号長計
算回路と、外部からの固定長符号、及び前記符号長計算
回路により計算された符号長を入力し、この入力した符
号長に基いて前記固定長符号から可変長符号を切り出す
切り出し回路と、可変長符号と、変換係数の連続するゼ
ロの個数とバリュウとの組合せとの対応を定めた第4の
論理テーブルと、前記切り出し回路により切り出された
可変長符号を、前記第4の論理テーブルに基いて、ゼロ
及びゼロ以外のバリュウに変換する復号化回路とを備え
ることを特徴とする。
【0022】更に、請求項8記載の発明は、前記請求項
7記載のデジタル符号復号化装置において、第2の論理
テーブルは、複数個の論理回路を相互に接続したランダ
ムロジックから成ることを特徴とする。
【0023】加えて、請求項9記載の発明は、前記請求
項7記載のデジタル符号復号化装置において、可変長符
号化回路の符号長計算回路は、可変長復号化回路の符号
長計算回路を兼用し、第2の論理テーブルは第3の論理
テーブルを兼用することを特徴とする。
【0024】加えて、請求項10記載の発明は、前記請
求項9記載のデジタル符号復号化装置において、別途、
セレクターを有し、前記セレクターは、符号長計算回路
への入力を、符号時には符号化回路の可変長符号に切換
え、復号時には外部からの固定長符号に切換えるよう選
択することを特徴とする。
【0025】更に加えて、請求項11記載の発明は、前
記請求項7記載のデジタル符号復号化装置において、第
2の論理テーブルは、入力される可変長符号の一部分
と、符号長との対応が予め定められていることを特徴と
する。
【0026】請求項12記載の発明は、前記請求項7記
載のデジタル符号復号化装置において、直交変換回路
は、データを離散コサイン変換する離散コサイン変換回
路から成ることを特徴とする。
【0027】また、請求項13記載の発明は、前記請求
項12記載のデジタル符号復号化装置において、逆直交
変換回路は、データを逆離散コサイン変換する逆離散コ
サイン変換回路から成ることを特徴とする。
【0028】更に、請求項14記載の発明は、前記請求
項7記載のデジタル符号復号化装置において、直交変換
回路と符号化回路との間に量子化回路を有し、前記量子
化回路は、前記直交変換回路の出力である変換係数を量
子化し、この量子化された変換係数が前記符号化回路に
入力されることを特徴とする。
【0029】加えて、請求項15記載の発明は、前記請
求項14記載のデジタル符号復号化装置において、復号
化回路と逆直交変換回路との間に逆量子化回路を有し、
前記逆量子化回路は、前記復号化回路の出力であるゼロ
又はバリュウからなる変換係数を逆量子化し、この逆量
子化された変換係数が前記逆直交変換回路に入力される
ことを特徴とする。
【0030】更に加えて、請求項16記載の発明は、前
記請求項7記載のデジタル符号復号化装置において、符
号化回路は、変換係数の連続するゼロの個数とバリュウ
との組合せを、可変長のハフマン符号に変換するハフマ
ン符号化回路より成ることを特徴とする。
【0031】また、請求項17記載の発明は、前記請求
項16記載のデジタル符号復号化装置において、復号化
回路は、可変長のハフマン符号を、ゼロとバリュウとの
組合せからなる変換係数に変換するハフマン復号化回路
より成ることを特徴とする。
【0032】以上の構成により、請求項1ないし請求項
17記載の発明のデジタル符号化装置及びデジタル符号
復号化装置では、第2の論理テーブル(符号長テーブ
ル)が、符号化回路により符号化された可変長符号とそ
の符号長との対応関係を記憶するので、変換係数のゼロ
ランとバリュウとの組合せと符号長との対応関係を記憶
する場合に比較して、この論理テーブル及びその論理テ
ーブル周辺の回路の規模が効果的に削減されると共に、
低消費電力化になる。
【0033】また、請求項9及び請求項10記載の発明
のデジタル符号復号化装置では、VLC回路とVLD回
路との符号長計算回路、及びこの符号長計算回路が使用
する論理テーブルを共有するので、より一層に論理テー
ブル及びその論理テーブル周辺の回路の規模が削減され
ると共に、低消費電力化になる。
【0034】更に、請求項3及び請求項11記載の発明
のデジタル符号化装置及びデジタル符号復号化装置で
は、第2の論理テーブル(符号長テーブル)において、
入力される可変長符号の一部分と、符号長との対応が予
め定められるので、この第2の論理テーブルを一層に小
さくできて、その論理テーブル周辺の回路の規模が効果
的に削減されると共に、低消費電力化が一層有効にな
る。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて説明する。
【0036】(第1の実施の形態)本発明の画像データ
の圧縮を行うデジタル符号化装置の第1の実施の形態を
図1及び図2に示す。
【0037】図1において、14は信号電力分布の偏り
を利用して情報量を削減する直交変換回路である離散コ
サイン変換回路(DCT回路)、15は量子化回路、2
5は可変長符号化回路(VLC回路)である。17は逆
直交回路である逆離散コサイン変換回路(IDCT回
路)、18は逆量子化回路、26は可変長復号化回路
(VLD回路)、27は前記VLC回路25及びVLD
回路16を内蔵する回路である。
【0038】前記図1において、DCT回路14は、画
像データの輝度信号又は色差信号を離散コサイン変換し
てAC係数(変換係数)を出力し、量子化回路15は前
記DCT回路14のAC係数を量子化して圧縮する。V
LC回路25は、前記量子化回路15からのAC係数を
可変長のハフマン符号に符号化して、データを更に圧縮
すると共に、この可変長符号を固定長符号に変換して、
図示しない記録装置に外部出力する。
【0039】一方、VLD回路26は、図示しない外部
の記録装置から固定長AC符号を受け、この固定長のA
C符号(ハフマン符号)の中から、可変長のAC符号を
切り出すと共に、この可変長のハフマン符号を復号化し
て伸張し、AC係数を出力する。逆量子化回路18は、
VLD回路16からのAC係数を逆量子化して伸張し、
IDCT回路17は逆量子化されたAC係数を逆離散コ
サイン変換することにより、画像データの輝度信号又は
色差信号を得て、この各信号は例えばブラウン管等の画
像表示装置に外部出力される。
【0040】本実施の形態の符号化装置は、前記図1に
おけるDCT回路14と、量子化回路15と、VLC回
路25とから成る。
【0041】前記VLC回路25の内部構成を図2に示
す。同図において、1は判定回路、2はランレングスカ
ウンター、3はAC符号テーブル(第1の論理テーブ
ル)、4は2次元ハフマン符号化回路(符号化回路)、
7は詰め込み回路、5は符号長計算回路、6はAC符号
長テーブル(前記第1の論理テーブルと別個の第2の論
理テーブル)である。
【0042】前記判定回路1は、図1の量子化回路15
からのAC係数を受け、このAC係数が0か否かを判定
する。ランレングスカウンター2は、前記判定回路1に
より判定された連続する0の個数をカウントする。0以
外のAC係数をバリュウ、連続する0の個数をゼロラン
と定義して、このゼロランとバリュウとの組み合せが図
11に示すように得られると、この各組合せは、2次元
ハフマン符号化回路4及び符号長計算回路5に入力され
る。
【0043】前記AC符号テーブル3(第1の論理テー
ブル)は、図11に示すように、ゼロランとバリュウと
の組み合せと可変長AC符号との対応関係を予め記憶す
る。このAC符号テーブル3は、図4に示す可変長符号
エンコードテーブルT1である。前記2次元ハフマン符
号化回路4は、前記AC符号テーブル3(第1の論理テ
ーブル)に基いて、入力したゼロランとバリュウとの組
み合せに対応する可変長AC符号を出力する。
【0044】また、前記AC符号長テーブル6(第2の
論理テーブル)は、図11に示すように、予め、可変長
AC符号とその符号長との対応関係を記憶する。このA
C符号長テーブル6は、特に、図5に示すように、可変
長AC符号のうち下位から数えて複数ビットのみをデコ
ードした値と、符号長との対応関係を予め記憶する。こ
のAC符号長テーブルは、図4に示す符号長テーブルT
3である。前記符号長計算回路5は、前記2次元ハフマ
ン符号化回路4から出力される可変長AC符号を受け、
前記AC符号長テーブル6(第2の論理テーブル)に基
いて、この受けた可変長AC符号に対応する符号長を出
力する。
【0045】前記詰め込み回路7は、前記2次元ハフマ
ン符号化回路4からの可変長AC符号と、符号長計算回
路5からの符号長とを受けて、これ等を図12に示すよ
うに固定長AC符号に詰め込む。
【0046】したがって、本実施の形態では、符号長計
算回路5が符号長を計算する際に使用するAC符号長テ
ーブル6が、図4の符号長テーブルT3に示すように、
可変長AC符号とその符号長との対応表であるので、従
来のようなゼロランとバリュウとの組み合せと符号長と
の対応を記憶した符号長テーブルに比して、AC符号長
テーブル6の規模を小さくでき、従って、このAC符号
長テーブル6周辺の回路規模の大幅な削減が可能である
と共に、不必要なアクセスが無くなり、低消費電力化が
可能である。
【0047】次に、前記効果を具体的に説明する。従来
の画像データの圧縮,伸張を行う符号化装置でのVLC
回路16は、符号長計算回路12の入力信号としてゼロ
ランとバリュウとの組み合せを用いる関係上、ゼロラン
とバリュウとの組み合せを入力して符号長を出力する符
号長テーブルを必要とする。この符号長テーブルの規模
は、例えば、ゼロランの最大を63、バリュウの最大を
255、符号長の最大を16とすると、符号長テーブル
をRAM又はROMで構成する場合には、ゼロランのな
いAC符号及びバリュウのないAC符号をも含めると、
64×256=16384の数のワード数が必要にな
り、1ワードを平均5ビットとして、16384×5=
81920のビット数が必要となり、規模が大きい。
【0048】その場合、従来、論理テーブルの規模を削
減する方法として、既述したように、次式 (z,v)=(z−1,0)+(0,v) (ここで、zはゼロラン,vはバリュウを意味する)を
用いる方法があるが、この方法によってもワード数は3
17ワードであり、その数は多い。
【0049】しかし、本実施の形態の符号長テーブルを
用いれば、後に詳述するように、回路規模を効果的に削
減できると共に、低消費電力化が可能である。
【0050】しかも、本実施の形態では、符号長計算回
路5が使用する符号長テーブルT3は、可変長符号の一
部と符号長との対応表であるので、この符号長テーブル
の規模をより一層小さくできると共に、その規模が小さ
いことから計算速度を速くできる効果を奏する。
【0051】本発明の効果を具体的に説明する。例え
ば、図5では、可変長AC符号の符号長は最大が16ビ
ット、最小が3ビットであるが、この可変長AC符号か
ら符号長を求めるために、可変長AC符号全体をデコー
ドする必要はなく、符号の下位5ビットのみをデコード
すれば符号長を求めることができる。この場合、可変長
符号の下位5ビットからその符号長を求める符号長テー
ブルの規模は、最大で32ワードになる。前述の従来例
の場合と比較すると、符号長テーブルの規模は、符号長
テーブルを分割しない場合には0.2%(=32/16
384)に、分割する場合には10%(32/317)
に各々削減することができる。理論的には、符号長の種
類の数だけのワード数があればよいので、図5の例では
符号長が3〜16の14種類あるので、14ワードでよ
い。また、この符号長テーブルは、可変長エンコードテ
ーブルT1の出力に付加するだけで符号長を求めること
ができるので、符号長テーブル周辺の回路が不要とな
り、回路の削減効果をより一層大きくすることができ
る。
【0052】次に、より一層効果的な方法として、符号
長テーブルをRAM又はROMでなく、ランダムロジッ
クで構成する方法について述べる。
【0053】AC符号長テーブル6(第2の論理テーブ
ル)の要部の具体的構成を図6(a)に示す。同図
(a)の構成は、図5の最下段及びその上段に示したゼ
ロラン及びバリュウの組合せ(0,1)、(0,2)に
対する構成である。この両組合せに対応する可変長符号
は、図6(b)の対応表及び図5から判るように[0
0]及び[010]であり、対応する符号長は「3」及
び「4」である。図6(c)の対応表に示すように、A
C符号長テーブル6(第2の論理テーブル)の入力端子
(可変長符号が入力される端子)をA3、A2、A1と
し、AC符号長テーブル6(第2の論理テーブル)の出
力端子(符号長を出力する端子)をY3、Y2、Y1と
すると、この対応関係は、図(d)に示す論理式で表現
される。この論理式を論理回路を用いたランダムロジッ
クにより構成すると、前記図6(a)の構成となる。
【0054】前記のようにAC符号長テーブル6(第2
の論理テーブル)をランダムロジックにより構成する
と、テーブルの参照速度の高速化が図られると共に、論
理テーブルの小型化が可能である。このAC符号長テー
ブル6(第2の論理テーブル)は、RAMやROM等に
よっても構成可能であるのは言うまでもない。
【0055】(第2の実施の形態)図3は本発明の第2
の実施の形態であるデジタル符号復号化装置の要部構成
を示す。尚、全体構成については、図10と同一である
ので、その説明を省略する。
【0056】同図において、25は前記第1の実施の形
態のVLC回路と同様の構成であるVLC回路、26は
VLD回路である。
【0057】前記VLD回路26において、9は2次元
ハフマン復号化回路(復号化回路)、10は切り出し回
路、11は逆AC符号テーブル(第4の論理テーブル)
である。また、5は符号長計算回路、6はAC符号長テ
ーブル(第3の論理テーブル)であり、この符号長計算
回路5及びAC符号長テーブル6は、共にVLC回路2
5の符号長計算回路5及びAC符号長テーブル6が兼用
する。即ち、この符号長計算回路5及びAC符号長テー
ブル6は、符号時と復号時との双方でハフマン符号を入
力してその符号長を計算するものであるので、VLC回
路25及びVLD回路26の相互間で共用される。
【0058】前記符号長計算回路5の前段には、セレク
ター30が配置される。このセレクター30は、符号長
計算回路5への入力信号を切換え、符号時にはVLC回
路25の2次元ハフマン符号化回路4の可変長AC符号
を選択し、復号時には外部から入力される固定長AC符
号を選択する。
【0059】前記VLD回路26において、符号長計算
回路5は、AC符号長テーブル6に基いて、外部から入
力した固定長AC符号の中に含まれる可変長AC符号の
符号長を求める。切り出し回路10は、固定長AC符号
と前記符号長計算回路5からの符号長とを入力し、可変
長AC符号を切り出す。2次元ハフマン復号化回路9
は、逆AC符号テーブル(第4の論理テーブル)11に
基いて、前記切り出し回路10により切り出された可変
長AC符号をゼロランとバリュウとの組み合せに変換す
る。
【0060】したがって、本実施の形態においては、符
号長計算回路5及びAC符号長テーブルT3をVLC回
路25及びVLD回路26で共用する分、第1の実施の
形態よりも一層回路削減効果及び低消費電力化の効果は
顕著である。
【0061】尚、以上の説明では、直交変換回路として
離散コサイン変換回路(DCT回路)を用い、逆直交変
換回路として逆離散コサイン変換回路(IDCT回路)
を用いたが、その他、直交変換回路として、フーリエ変
換(Fourier transform) 、離散フーリエ変換(discrete
Fourier transform)、アダマール変換(Hadamardtransfo
rm)、カルーネン・レーベ変換(Karhunen-Loeve transfo
rm)(k−L変換)、離散サイン変換(discrete sine tr
ansform) 、スラント変換(傾斜変換)(slant transfor
m) 、ハール変換(Haar transform)等を行う回路を用
い、逆直交変換回路としてこれ等の逆変換を行う回路を
用いてもよい。
【0062】また、図1に示した量子化回路15及び逆
量子化回路18は、任意のデータを量子化した後、逆量
子化しても、元のデータを100%復元できない不可逆
性を有するので、可逆性を重視した符号復号化回路で
は、省略してもよい。
【0063】更に、以上の説明では、符号化回路をハフ
マン符号化回路4により構成したが、その他、例えば算
術符号化回路により構成してもよい。ハフマン復号化回
路9についても同様である。
【0064】更に、本発明は、画像処理の標準規格であ
るDVC及びMPEGの双方に対して適用可能である。
【0065】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1ないし
請求項17記載の発明のデジタル符号化装置及びデジタ
ル符号復号化装置によれば、符号長テーブル)として、
符号化回路により符号化された可変長符号とその符号長
との対応関係を記憶する対応表を用いたので、変換係数
のゼロランとバリュウとの組合せと符号長との対応関係
を記憶する場合に比較して、符号長テーブル及びその周
辺の回路の規模を効果的に削減できると共に、低消費電
力化を図ることができる。
【0066】また、請求項9及び請求項10記載の発明
のデジタル符号復号化装置によれば、VLC回路とVL
D回路との符号長計算回路、及びこの符号長計算回路が
使用する符号長テーブルを共有するので、より一層に符
号長テーブル及びその周辺の回路の規模を削減できると
共に、低消費電力化を図ることができる。
【0067】更に、請求項3及び請求項11記載の発明
のデジタル符号化装置及びデジタル符号復号化装置によ
れば、符号長テーブルにおいて、入力される可変長符号
の一部分と、符号長との対応を予め記憶したので、この
符号長テーブルを一層に小さくできると共に、その周辺
の回路規模を効果的に削減でき、また、低消費電力化を
一層顕著に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデジタル符号復号化装置の全体構成を
示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における可変長符号
化回路を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態における可変長符号
化回路及び可変長復号化回路を示す図である。
【図4】本発明の可変長符号化回路及び可変長復号化回
路が備える各論理テーブルの説明図である。
【図5】本発明の可変長符号化回路における可変長符号
とその符号長との対応関係の説明図である。
【図6】本発明のAC符号長テーブルの具体的構成及び
可変長符号の下位部分とその符号長との対応関係を示す
図である。
【図7】従来例の可変長符号化回路を示す図である。
【図8】従来例の可変長復号化回路を示す図である。
【図9】従来例の可変長符号化回路及び可変長復号化回
路が備える論理テーブルの説明図である。
【図10】従来例のデジタル符号復号化装置の全体構成
を示すブロック図である。
【図11】本発明及び従来例におけるAC係数、AC係
数のゼロランとバリュウとの組合せ、可変長AC符号、
及び符号長との対応を示す説明図である。
【図12】本発明及び従来例における固定長AC符号の
説明図である。
【図13】従来例における論理テーブルの規模の削減方
法の説明図である。
【符号の説明】
3 AC符号テーブル(第1の論理テーブ
ル) 4 2次元ハフマン符号化回路(符号化回
路) 5 符号長計算回路 6 AC符号長テーブル(第2の論理テー
ブル) 7 詰め込み回路 9 2次元ハフマン復号化回路(復号化回
路) 10 切り出し回路 11 逆AC符号テーブル(第4の論理テ
ーブル) 14 離散コサイン変換回路(直交変換回
路) 15 量子化回路 17 逆離散コサイン変換回路(逆直交変
換回路) 18 逆量子化回路 25 可変長符号化回路 26 可変長復号化回路 30 セレクター

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データを直交変換することにより、各々
    がゼロ又はゼロ以外のバリュウから成る多数の変換係数
    を得て、この各変換係数を出力する直交変換回路と、 前記直交変換回路の変換係数を可変長符号に変換し、こ
    の可変長符号を固定長符号に詰め込んで、この固定長符
    号を外部に出力する可変長符号化回路とを備えたデジタ
    ル符号化装置において、 前記可変長符号化回路は、 変換係数の連続するゼロの個数とバリュウとの組合せ
    と、可変長符号との対応を定めた第1の論理テーブル
    と、 前記直交変換回路の変換係数を入力し、この変換係数の
    連続するゼロの個数とバリュウとの組合せを、前記第1
    の論理テーブルに基いて、可変長符号に変換する符号化
    回路と、 可変長符号とその符号長との対応を定めた、前記第1の
    論理テーブルと別個の第2の論理テーブルと、 前記符号化回路の可変長符号を入力し、この可変長符号
    の符号長を、前記第2の論理テーブルに基いて計算する
    符号長計算回路と、 前記符号化回路により変換された可変長符号、及び前記
    符号長計算回路により計算された符号長を入力し、この
    符号長に基いて前記可変長符号を固定長符号に詰め込む
    詰め込み回路とを備えたことを特徴とするデジタル符号
    化装置。
  2. 【請求項2】 第2の論理テーブルは、複数個の論理回
    路を相互に接続したランダムロジックから成ることを特
    徴とする請求項1記載のデジタル符号化装置。
  3. 【請求項3】 第2の論理テーブルは、入力される可変
    長符号の一部分と、符号長との対応が予め定められてい
    ることを特徴とする請求項1記載のデジタル符号化装
    置。
  4. 【請求項4】 直交変換回路は、データを離散コサイン
    変換する離散コサイン変換回路から成ることを特徴とす
    る請求項1記載のデジタル符号化装置。
  5. 【請求項5】 直交変換回路と符号化回路との間に量子
    化回路を有し、 前記量子化回路は、前記直交変換回路の出力である変換
    係数を量子化し、この量子化された変換係数が前記符号
    化回路に入力されることを特徴とする請求項1記載のデ
    ジタル符号化装置。
  6. 【請求項6】 符号化回路は、変換係数の連続するゼロ
    の個数とバリュウとの組合せを、可変長のハフマン符号
    に変換するハフマン符号化回路より成ることを特徴とす
    る請求項1記載のデジタル符号化装置。
  7. 【請求項7】 データを直交変換することにより、各々
    がゼロ又はゼロ以外のバリュウから成る多数の変換係数
    を得て、この各変換係数を出力する直交変換回路と、 前記直交変換回路の変換係数を可変長符号に変換し、こ
    の可変長符号を固定長符号に詰め込んで、この固定長符
    号を外部に出力する可変長符号化回路と、 固定長符号を外部から入力し、この固定長符号をゼロ又
    はゼロ以外のバリュウから成る多数の変換係数に変換す
    る可変長復号化回路と、 前記可変長復号化回路により変換されたゼロ又はバリュ
    ウを逆直交変換する逆直交変換回路とを備えたデジタル
    符号復号化装置において、 前記可変長符号化回路は、 変換係数の連続するゼロの個数とバリュウとの組合せ
    と、可変長符号との対応を定めた第1の論理テーブル
    と、 前記直交変換回路の変換係数を入力し、この変換係数の
    連続するゼロの個数とバリュウとの組合せを、前記第1
    の論理テーブルに基いて、可変長符号に変換する符号化
    回路と、 可変長符号と符号長との対応を定めた、前記第1の論理
    テーブルと別個の第2の論理テーブルと、 前記符号化回路の可変長符号を入力し、この可変長符号
    の符号長を、前記第2の論理テーブルに基いて計算する
    符号長計算回路と、 前記符号化回路により変換された可変長符号、及び前記
    符号長計算回路により計算された符号長を入力し、この
    符号長に基いて前記可変長符号を固定長符号に詰め込む
    詰め込み回路とを備え、 前記可変長復号化回路は、 可変長符号とその符号長との対応を定めた第3の論理テ
    ーブルと、 外部から固定長符号を入力し、この固定長符号に含まれ
    る可変長符号の符号長を、前記第3の論理テーブルに基
    いて計算する符号長計算回路と、 外部からの固定長符号、及び前記符号長計算回路により
    計算された符号長を入力し、この入力した符号長に基い
    て前記固定長符号から可変長符号を切り出す切り出し回
    路と、 可変長符号と、変換係数の連続するゼロの個数とバリュ
    ウとの組合せとの対応を定めた第4の論理テーブルと、 前記切り出し回路により切り出された可変長符号を、前
    記第4の論理テーブルに基いて、ゼロ及びゼロ以外のバ
    リュウに変換する復号化回路とを備えることを特徴とす
    るデジタル符号復号化装置。
  8. 【請求項8】 第2の論理テーブルは、複数個の論理回
    路を相互に接続したランダムロジックから成ることを特
    徴とする請求項7記載のデジタル符号復号化装置。
  9. 【請求項9】 可変長符号化回路の符号長計算回路は、
    可変長復号化回路の符号長計算回路を兼用し、第2の論
    理テーブルは第3の論理テーブルを兼用することを特徴
    とする請求項7記載のデジタル符号復号化装置。
  10. 【請求項10】 別途、セレクターを有し、 前記セレクターは、符号長計算回路への入力を、符号時
    には符号化回路の可変長符号に切換え、復号時には外部
    からの固定長符号に切換えるよう選択することを特徴と
    する請求項9記載のデジタル符号復号化装置。
  11. 【請求項11】 第2の論理テーブルは、入力される可
    変長符号の一部分と、符号長との対応が予め定められて
    いることを特徴とする請求項7記載のデジタル符号復号
    化装置。
  12. 【請求項12】 直交変換回路は、データを離散コサイ
    ン変換する離散コサイン変換回路から成ることを特徴と
    する請求項7記載のデジタル符号復号化装置。
  13. 【請求項13】 逆直交変換回路は、データを逆離散コ
    サイン変換する逆離散コサイン変換回路から成ることを
    特徴とする請求項12記載のデジタル符号復号化装置。
  14. 【請求項14】 直交変換回路と符号化回路との間に量
    子化回路を有し、 前記量子化回路は、前記直交変換回路の出力である変換
    係数を量子化し、この量子化された変換係数が前記符号
    化回路に入力されることを特徴とする請求項7記載のデ
    ジタル符号復号化装置。
  15. 【請求項15】 復号化回路と逆直交変換回路との間に
    逆量子化回路を有し、 前記逆量子化回路は、前記復号化回路の出力であるゼロ
    又はバリュウからなる変換係数を逆量子化し、この逆量
    子化された変換係数が前記逆直交変換回路に入力される
    ことを特徴とする請求項14記載のデジタル符号復号化
    装置。
  16. 【請求項16】 符号化回路は、変換係数の連続するゼ
    ロの個数とバリュウとの組合せを、可変長のハフマン符
    号に変換するハフマン符号化回路より成ることを特徴と
    する請求項7記載のデジタル符号復号化装置。
  17. 【請求項17】 復号化回路は、可変長のハフマン符号
    を、ゼロとバリュウとの組合せからなる変換係数に変換
    するハフマン復号化回路より成ることを特徴とする請求
    項16記載のデジタル符号復号化装置。
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