JP3025827B2 - 可変長コード化装置 - Google Patents
可変長コード化装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
- H03M7/40—Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code
- H03M7/42—Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code using table look-up for the coding or decoding process, e.g. using read-only memory
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル音声／画像
コード化装置等で使用する可変長コード化装置（「ハフ
マンコード化装置」ないし「エントロピーコード化装
置」としても知られる）に関するものである。
コード化装置等で使用する可変長コード化装置（「ハフ
マンコード化装置」ないし「エントロピーコード化装
置」としても知られる）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多くのディジタル画像コード化装置で
は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）に基づく有損失コード
化アルゴリズムが、可変長コード化（ＶＬＣ）に基づく
無損失コード化装置に先行している。変換係数はラン−
レベル化、エントロピーコード化し、その中で最も通常
のラン−レベル組合せには最短コードを与え、あまり通
常でない組合せには長いコードを与えている。ラン−レ
ベルは１つないしそれ以上の変換係数のグループを、１
つの係数値（レベル）が後に続く０の係数の数（ラン）
として表す。例えばＨ． 261（「勧告Ｈ． 261−ｐｘ64
ｋビット／ｓでの視聴覚サービス用の映像コーデック」
国際電信電話諮問委員会、第15研究部会、ＣＣＩＴＴ15
サブグループ文書、報告書Ｒ37、1990年８月を参照のこ
と）とＭＰＥＧ−１（「ＣＤ11172−約 1.5 Ｍｂｐｓま
でのディジタル記憶媒体用の関連オーディオと動画像の
コード化」国際標準化機構、ＩＳＯ ＭＰＥＧ文書、IS
O-IEC/JTC1/SC2/WG8、1992年を参照のこと）は、可変長
コード化装置を必要とする音声／画像コーデックを説明
している。現在出現してきている標準ＨＤＴＶコーデッ
クも可変長コード化装置を必要とする。
は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）に基づく有損失コード
化アルゴリズムが、可変長コード化（ＶＬＣ）に基づく
無損失コード化装置に先行している。変換係数はラン−
レベル化、エントロピーコード化し、その中で最も通常
のラン−レベル組合せには最短コードを与え、あまり通
常でない組合せには長いコードを与えている。ラン−レ
ベルは１つないしそれ以上の変換係数のグループを、１
つの係数値（レベル）が後に続く０の係数の数（ラン）
として表す。例えばＨ． 261（「勧告Ｈ． 261−ｐｘ64
ｋビット／ｓでの視聴覚サービス用の映像コーデック」
国際電信電話諮問委員会、第15研究部会、ＣＣＩＴＴ15
サブグループ文書、報告書Ｒ37、1990年８月を参照のこ
と）とＭＰＥＧ−１（「ＣＤ11172−約 1.5 Ｍｂｐｓま
でのディジタル記憶媒体用の関連オーディオと動画像の
コード化」国際標準化機構、ＩＳＯ ＭＰＥＧ文書、IS
O-IEC/JTC1/SC2/WG8、1992年を参照のこと）は、可変長
コード化装置を必要とする音声／画像コーデックを説明
している。現在出現してきている標準ＨＤＴＶコーデッ
クも可変長コード化装置を必要とする。
【０００３】可変長コード化装置の実現は一般に、参照
用テーブル（ＬＵＴ）を用いて固定長データを可変長デ
ータに変換することで行われてきた。参照用テーブルは
通常メモリ（例えばＲＡＭ又はＰＲＯＭ）、あるいはロ
ジック（例えばＰＬＡ）を用いて実現される。レイとサ
ン（「ディジタルＨＤＴＶアプリケーション用のエント
ロピーコード化システム」シャオミン・ライ及びミンチ
ン・サン、画像技術用の回路とシステムのＩＥＥＥトラ
ンザクション、１巻、１号、1991年３月を参照のこと）
は、ＰＬＡを用いて参照用テーブルを実現した。ＰＬＡ
にはコード語ビットシーケンスとビットシーケンスの長
さを収容した。ＰＬＡへの入力はラン−レベラーからの
固定長データであり、出力はコード語ビットシーケンス
とビットシーケンスの長さである。ボーゲル（「ビット
速度を削減する方法と装置」ピーター・ボーゲル、米国
特許 4,901,075号、1990年２月13日）は参照用テーブル
を実現するためにＰＲＯＭを使用した方法を記載してい
る。ラン−レベル固定長データはＰＲＯＭのアドレスバ
スに直接適用し、可変長ビットシーケンスの内容をデー
タバス上に出力している。
用テーブル（ＬＵＴ）を用いて固定長データを可変長デ
ータに変換することで行われてきた。参照用テーブルは
通常メモリ（例えばＲＡＭ又はＰＲＯＭ）、あるいはロ
ジック（例えばＰＬＡ）を用いて実現される。レイとサ
ン（「ディジタルＨＤＴＶアプリケーション用のエント
ロピーコード化システム」シャオミン・ライ及びミンチ
ン・サン、画像技術用の回路とシステムのＩＥＥＥトラ
ンザクション、１巻、１号、1991年３月を参照のこと）
は、ＰＬＡを用いて参照用テーブルを実現した。ＰＬＡ
にはコード語ビットシーケンスとビットシーケンスの長
さを収容した。ＰＬＡへの入力はラン−レベラーからの
固定長データであり、出力はコード語ビットシーケンス
とビットシーケンスの長さである。ボーゲル（「ビット
速度を削減する方法と装置」ピーター・ボーゲル、米国
特許 4,901,075号、1990年２月13日）は参照用テーブル
を実現するためにＰＲＯＭを使用した方法を記載してい
る。ラン−レベル固定長データはＰＲＯＭのアドレスバ
スに直接適用し、可変長ビットシーケンスの内容をデー
タバス上に出力している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では、以下に示すような課題がある。
ような方法では、以下に示すような課題がある。
【０００５】一つは、急速に変化しているディジタルＡ
／Ｖコード化技術及び応用が広範囲になっていること
で、可変長コード化に使用するハフマンテーブルの内容
が変化し、これはプログラマブル可変長コード表を必要
とする。その一方でプログラマビリティに反して、安価
なＶＬＳＩコーデックを作成できるようにするために小
型化の必要性がある。
／Ｖコード化技術及び応用が広範囲になっていること
で、可変長コード化に使用するハフマンテーブルの内容
が変化し、これはプログラマブル可変長コード表を必要
とする。その一方でプログラマビリティに反して、安価
なＶＬＳＩコーデックを作成できるようにするために小
型化の必要性がある。
【０００６】また、ＭＰＥＧ−１とＨ．261では、ハフ
マンテーブルは連続的ではない。全てのラン−レベル組
合せは存在しておらず、存在する組合せでも、それらは
必ずしも連続的ではない。例えばラン＝６、レベル＝
０、１、２、３に対するコード語は存在するが、ラン＝
６、レベル＝４あるいはラン＝７、レベル＝３のコード
語は存在しない。これは従来のランとレベルの値をメモ
リのアドレスに使用した方法では、未使用のメモリとい
う「孔」、即ちコード語を持たないラン−レベル組合せ
が有用な情報を含まないメモリ部分を発生させることを
意味する。これはＶＬＳＩチップのスペースの浪費にな
っている。メモリの代わりにＰＬＡを使用することが出
来るが、ＰＬＡはＲＡＭに比べて融通性は限定されてい
る。
マンテーブルは連続的ではない。全てのラン−レベル組
合せは存在しておらず、存在する組合せでも、それらは
必ずしも連続的ではない。例えばラン＝６、レベル＝
０、１、２、３に対するコード語は存在するが、ラン＝
６、レベル＝４あるいはラン＝７、レベル＝３のコード
語は存在しない。これは従来のランとレベルの値をメモ
リのアドレスに使用した方法では、未使用のメモリとい
う「孔」、即ちコード語を持たないラン−レベル組合せ
が有用な情報を含まないメモリ部分を発生させることを
意味する。これはＶＬＳＩチップのスペースの浪費にな
っている。メモリの代わりにＰＬＡを使用することが出
来るが、ＰＬＡはＲＡＭに比べて融通性は限定されてい
る。
【０００７】更に、ハフマンテーブルにはしばしば、可
変長ビットシーケンス内に識別可能でコード表を縮小す
るのに使用出来るパターンが含まれている。例えばＭＰ
ＥＧ−１では、ＤＣＴ係数ハフマンテーブル内の最長ビ
ットシーケンスは１６ビットである（レベルの符号を無
視して）。
変長ビットシーケンス内に識別可能でコード表を縮小す
るのに使用出来るパターンが含まれている。例えばＭＰ
ＥＧ−１では、ＤＣＴ係数ハフマンテーブル内の最長ビ
ットシーケンスは１６ビットである（レベルの符号を無
視して）。
【０００８】しかしながら、長いビットシーケンスはす
べて０のストリングからなり、後にいくつかの１が続く
というように冗長性がある。そこで、このパターンを認
識すればコード表のサイズを削減するのに使用出来る。
べて０のストリングからなり、後にいくつかの１が続く
というように冗長性がある。そこで、このパターンを認
識すればコード表のサイズを削減するのに使用出来る。
【０００９】本発明は、従来の可変長コード化のこのよ
うな課題を考慮し、可変長コード化用の小さいプログラ
マブル・アーキテクチャを実現し、コード表スペースの
浪費をなくすことができ、冗長情報により生じるコード
表のスペースの浪費をなくすことができる可変長コード
化装置を提供することを目的とするものである。
うな課題を考慮し、可変長コード化用の小さいプログラ
マブル・アーキテクチャを実現し、コード表スペースの
浪費をなくすことができ、冗長情報により生じるコード
表のスペースの浪費をなくすことができる可変長コード
化装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、固定ビット長
データを可変ビット長データに変換する可変長コード化
装置において、ビットシーケンスとそのビットシーケン
スの長さを定義するコード語を格納するコード表と、コ
ード語のコード表内での存在を示し、固定ビット長デー
タからの１つないし複数のビットでアドレス指定するビ
ットマップと、固定ビット長データからの１つないし複
数のビットを、コード表を指標するのに使用するコード
表アドレスに変換するアドレッサとを備えた可変長コー
ド化装置である。
データを可変ビット長データに変換する可変長コード化
装置において、ビットシーケンスとそのビットシーケン
スの長さを定義するコード語を格納するコード表と、コ
ード語のコード表内での存在を示し、固定ビット長デー
タからの１つないし複数のビットでアドレス指定するビ
ットマップと、固定ビット長データからの１つないし複
数のビットを、コード表を指標するのに使用するコード
表アドレスに変換するアドレッサとを備えた可変長コー
ド化装置である。
【００１１】
【作用】本発明は、例えば、固定長入力データあるいは
そのサブセットをビットマップの入力に加えたとき、ビ
ットマップからの結果出力はコード表がその固定長入力
データのハフマンコード語を含むかどうかを示す指標と
なる。ビットマップがコード語がないことを示すなら
ば、この可変長コード化装置からのビットシーケンス出
力は無効である。この場合、データを固定長ビットシー
ケンスとしてコード化するような固定長データをコード
化する別の方法が必要である。
そのサブセットをビットマップの入力に加えたとき、ビ
ットマップからの結果出力はコード表がその固定長入力
データのハフマンコード語を含むかどうかを示す指標と
なる。ビットマップがコード語がないことを示すなら
ば、この可変長コード化装置からのビットシーケンス出
力は無効である。この場合、データを固定長ビットシー
ケンスとしてコード化するような固定長データをコード
化する別の方法が必要である。
【００１２】更に、固定長入力データあるいはそのサブ
セットをアドレッサの入力に加えたとき、アドレッサか
らの結果出力はその固定長入力データのコード表を指標
するのに使用するアドレスとなる。アドレッサによりコ
ード語のみをコード表内に格納することが出来るので、
無効データによるコード表内の浪費スペースはなくな
る。固定長入力データを直接使用してコード表を指標し
たならば、大部分の固定長入力データの可変長コード語
はないので、固定長入力データ語の多くはこの可変長コ
ード化装置からの無効なビットシーケンス出力となる。
この場合でも、無効なコード語のグループとは別に有効
なコード語の連続的なグループがあることがある。これ
を利用してアドレッサはハフマンテーブル内のそれらの
孔を除去する。
セットをアドレッサの入力に加えたとき、アドレッサか
らの結果出力はその固定長入力データのコード表を指標
するのに使用するアドレスとなる。アドレッサによりコ
ード語のみをコード表内に格納することが出来るので、
無効データによるコード表内の浪費スペースはなくな
る。固定長入力データを直接使用してコード表を指標し
たならば、大部分の固定長入力データの可変長コード語
はないので、固定長入力データ語の多くはこの可変長コ
ード化装置からの無効なビットシーケンス出力となる。
この場合でも、無効なコード語のグループとは別に有効
なコード語の連続的なグループがあることがある。これ
を利用してアドレッサはハフマンテーブル内のそれらの
孔を除去する。
【００１３】又、コード表が可変長コード語情報をコー
ド化データとして含むならば、変換器を用いてコード表
からの出力をビットシーケンスとビットシーケンス可変
長コード語の長さに変換するのに使用する。長さとビッ
トシーケンスの代わりにコード化データを格納すること
で、コード表の語幅及びコード表の全体的なサイズを削
減できる。
ド化データとして含むならば、変換器を用いてコード表
からの出力をビットシーケンスとビットシーケンス可変
長コード語の長さに変換するのに使用する。長さとビッ
トシーケンスの代わりにコード化データを格納すること
で、コード表の語幅及びコード表の全体的なサイズを削
減できる。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１５】図１は、本発明にかかる第１の実施例の可
変長コード化装置のブロック図である。図１において、
入力１は６ビットランと８ビット絶対値レベルからなる
固定長データである。そのようなデータの例として、Ｄ
ＣＴ係数のラン−レベル・コード化の後にディジタル映
像エンコーダとなるラン−レベル組合せがある。この場
合、ランは０の係数の数を示し、レベルは０の後に続く
非ゼロの係数の絶対値を示す。ビットマップ入力２はラ
ン及びレベルの１４入力ビットである。ビットマップ出
力３はコード語データがコード表内に存在すれば１で、
さもなくば０である単一ビットである。ビットマップ４
は２14 x１ビットメモリを用いて実現することが出来
る。
変長コード化装置のブロック図である。図１において、
入力１は６ビットランと８ビット絶対値レベルからなる
固定長データである。そのようなデータの例として、Ｄ
ＣＴ係数のラン−レベル・コード化の後にディジタル映
像エンコーダとなるラン−レベル組合せがある。この場
合、ランは０の係数の数を示し、レベルは０の後に続く
非ゼロの係数の絶対値を示す。ビットマップ入力２はラ
ン及びレベルの１４入力ビットである。ビットマップ出
力３はコード語データがコード表内に存在すれば１で、
さもなくば０である単一ビットである。ビットマップ４
は２14 x１ビットメモリを用いて実現することが出来
る。
【００１６】アドレッサ５は、ベーステーブル６と加算
器７から構成される。ベーステーブル６は入力アドレス
線８がランの６ビットである２6 x ６ＲＡＭを使用して
実現できる。ベーステーブル６の内容はコード表内の特
定のランでコード語データの連続的なグループのベース
アドレス９を示す。この開始アドレスからのオフセット
１０はレベルの８ビットである。ベースアドレス９とオ
フセット１０は加算器７で加算されてコード語データが
あるコード表アドレス１１を決定する。例えばラン＝４
でレベル＝２の組合せについて、ベーステーブル６はラ
ン値４を用いて指標する。その結果、ラン＝４である全
てのコード語のグループの開始位置のコード表を指標す
るベースアドレス９が出る。このベースからのオフセッ
ト１０はレベル値２である。言い替えれば、ラン＝４、
レベル＝２に対応するコード語を求めるために使用する
指標は、ベーステーブル［４］+ ２の内容として計算さ
れる。
器７から構成される。ベーステーブル６は入力アドレス
線８がランの６ビットである２6 x ６ＲＡＭを使用して
実現できる。ベーステーブル６の内容はコード表内の特
定のランでコード語データの連続的なグループのベース
アドレス９を示す。この開始アドレスからのオフセット
１０はレベルの８ビットである。ベースアドレス９とオ
フセット１０は加算器７で加算されてコード語データが
あるコード表アドレス１１を決定する。例えばラン＝４
でレベル＝２の組合せについて、ベーステーブル６はラ
ン値４を用いて指標する。その結果、ラン＝４である全
てのコード語のグループの開始位置のコード表を指標す
るベースアドレス９が出る。このベースからのオフセッ
ト１０はレベル値２である。言い替えれば、ラン＝４、
レベル＝２に対応するコード語を求めるために使用する
指標は、ベーステーブル［４］+ ２の内容として計算さ
れる。
【００１７】コード表１２は２３ビットの「ビットシー
ケンス」と５ビットの「ビットシーケンスの長さ」から
なる合計２８ビットの語を含む。例えばビットシーケン
ス「001101」を格納するには、「ビットシーケンスの長
さ」は６で「ビットシーケンス」は「001101」となる。
本実施例については、ビットシーケンスの未使用のビッ
トは０に設定する。これはラン及びレベル固定長入力デ
ータに対応した可変長コード語１３を示している。この
実施例の最大コード長は２３ビットである。１２８コー
ド語までのコード表１２は、128 x 28ビット・メモリを
用いて実現することが出来る。
ケンス」と５ビットの「ビットシーケンスの長さ」から
なる合計２８ビットの語を含む。例えばビットシーケン
ス「001101」を格納するには、「ビットシーケンスの長
さ」は６で「ビットシーケンス」は「001101」となる。
本実施例については、ビットシーケンスの未使用のビッ
トは０に設定する。これはラン及びレベル固定長入力デ
ータに対応した可変長コード語１３を示している。この
実施例の最大コード長は２３ビットである。１２８コー
ド語までのコード表１２は、128 x 28ビット・メモリを
用いて実現することが出来る。
【００１８】本実施例の利点は、必要なメモリ及びロジ
ックのサイズを、単純な参照用テーブルで実現される可
変長コード化装置で必要なメモリサイズと比較すれば分
かる。本実施例では合計２14 x １ + ２6 x ６ + 128 x
28= 20352ビットの記憶容量に加えて小量のロジックを
必要とする。可変長コード化装置を単純なテーブルを用
いて実現すると、テーブルのサイズは２14 x 29 = 4587
52ビットとなる。これは、入力がランとレベルについて
１４ビットであり、２14の異なる入力組合せがある。テ
ーブルの各々の項目は、２３ビットのビットシーケンス
と５ビットの長さとコード語が有効かどうかを示す単一
ビットを含む。従って単純なテーブル内の各々の項目
は、本実施例のビットマップ４に格納される可変長コー
ドと有効な指標の両方を含めて２９ビットとなる。単純
なテーブルがこのように極めて大きい理由は、単純なテ
ーブルは全てのラン−レベル組合せについてコード語の
スペースを予約するからであり、それに対して本実施例
の可変長コード化装置はそれらのコード語が存在しない
メモリ内のスペースを除去する。従って本発明は可変長
コード化のメモリ記憶容量を大きく削減できるという効
果がある。
ックのサイズを、単純な参照用テーブルで実現される可
変長コード化装置で必要なメモリサイズと比較すれば分
かる。本実施例では合計２14 x １ + ２6 x ６ + 128 x
28= 20352ビットの記憶容量に加えて小量のロジックを
必要とする。可変長コード化装置を単純なテーブルを用
いて実現すると、テーブルのサイズは２14 x 29 = 4587
52ビットとなる。これは、入力がランとレベルについて
１４ビットであり、２14の異なる入力組合せがある。テ
ーブルの各々の項目は、２３ビットのビットシーケンス
と５ビットの長さとコード語が有効かどうかを示す単一
ビットを含む。従って単純なテーブル内の各々の項目
は、本実施例のビットマップ４に格納される可変長コー
ドと有効な指標の両方を含めて２９ビットとなる。単純
なテーブルがこのように極めて大きい理由は、単純なテ
ーブルは全てのラン−レベル組合せについてコード語の
スペースを予約するからであり、それに対して本実施例
の可変長コード化装置はそれらのコード語が存在しない
メモリ内のスペースを除去する。従って本発明は可変長
コード化のメモリ記憶容量を大きく削減できるという効
果がある。
【００１９】図２は、第２の実施例の可変長コード化装
置のブロック図である。図２において、入力は６ビット
ランと８ビット絶対値レベルからなる固定長データ１４
である。ビットマップ１５は２つのサブビットマップ１
６，１７と、若干の比較器１８と有効ロジック１９から
構成される。
置のブロック図である。図２において、入力は６ビット
ランと８ビット絶対値レベルからなる固定長データ１４
である。ビットマップ１５は２つのサブビットマップ１
６，１７と、若干の比較器１８と有効ロジック１９から
構成される。
【００２０】図３は、２つのサブビットマップ１６，１
７をどの様に使用するかを示している。点線３６は２次
元のビットマップアドレス・スペースを示す。水平軸は
１から２５６の範囲のレベルの絶対値であり、表示は
（レベル−１）、即ち０から２５５であるので、８ビッ
トで示される。垂直軸は０から６３の範囲のランであ
り、６ビットで示される。陰影領域２０はコード語がコ
ード化コード表２１内に存在するラン−レベルの組合せ
を示す。言い替えると、本実施例でビットマップの値が
１となる位置である。他の位置では「０」となる。点線
内のビットマップをメモリを使用して実現したならば、
第１の実施例と同様のビットマップ、即ち２14 x １ メ
モリを用いて実現することが出来る。しかし本実施例で
は、非ゼロビットがないサブビットマップ−１及びサブ
ビットマップ−２の外側の大きなメモリスペースは、メ
モリを用いて実現しない。代わりにサブビットマップ−
１領域とサブビットマップ−２領域だけをメモリを用い
て実現する。
７をどの様に使用するかを示している。点線３６は２次
元のビットマップアドレス・スペースを示す。水平軸は
１から２５６の範囲のレベルの絶対値であり、表示は
（レベル−１）、即ち０から２５５であるので、８ビッ
トで示される。垂直軸は０から６３の範囲のランであ
り、６ビットで示される。陰影領域２０はコード語がコ
ード化コード表２１内に存在するラン−レベルの組合せ
を示す。言い替えると、本実施例でビットマップの値が
１となる位置である。他の位置では「０」となる。点線
内のビットマップをメモリを使用して実現したならば、
第１の実施例と同様のビットマップ、即ち２14 x １ メ
モリを用いて実現することが出来る。しかし本実施例で
は、非ゼロビットがないサブビットマップ−１及びサブ
ビットマップ−２の外側の大きなメモリスペースは、メ
モリを用いて実現しない。代わりにサブビットマップ−
１領域とサブビットマップ−２領域だけをメモリを用い
て実現する。
【００２１】本実施例について、サブ・ビットマップ−
１への入力２２は０から３１の入力範囲についてはラン
の５ＬＳビット（最下位ビット）であり、１から８のレ
ベルの有効入力範囲については（レベル−１）の３ＬＳ
ビットである。出力２３は以下、有効マップ−１と称す
る単一ビットである。サブ・ビットマップ−１（１６）
は２8 x １ＲＡＭを用いて実現することが出来る。サブ
・ビットマップ−２への入力２４は０から７の入力範囲
についてランの３ＬＳビットであり、１から６４のレベ
ルの有効入力範囲については（レベル−１）の６ＬＳビ
ットである。出力２５は以下、有効マップ−２と称する
単一ビットである。サブ・ビットマップ−２（１７）は
２9 x １ＲＡＭを用いて実現することが出来る。サブ・
ビットマップＲＡＭの内容は、ラン／レベル・コード語
がコード表に存在するならば１であり、そうでなければ
０となる。サブ・ビットマップへの入力として使用する
ビットの選択を行い、ビットマップアドレス・スペース
３６内の陰影領域２０をカバーするのに必要な合計メモ
リサイズを最小にする。
１への入力２２は０から３１の入力範囲についてはラン
の５ＬＳビット（最下位ビット）であり、１から８のレ
ベルの有効入力範囲については（レベル−１）の３ＬＳ
ビットである。出力２３は以下、有効マップ−１と称す
る単一ビットである。サブ・ビットマップ−１（１６）
は２8 x １ＲＡＭを用いて実現することが出来る。サブ
・ビットマップ−２への入力２４は０から７の入力範囲
についてランの３ＬＳビットであり、１から６４のレベ
ルの有効入力範囲については（レベル−１）の６ＬＳビ
ットである。出力２５は以下、有効マップ−２と称する
単一ビットである。サブ・ビットマップ−２（１７）は
２9 x １ＲＡＭを用いて実現することが出来る。サブ・
ビットマップＲＡＭの内容は、ラン／レベル・コード語
がコード表に存在するならば１であり、そうでなければ
０となる。サブ・ビットマップへの入力として使用する
ビットの選択を行い、ビットマップアドレス・スペース
３６内の陰影領域２０をカバーするのに必要な合計メモ
リサイズを最小にする。
【００２２】比較器１８は、各々のサブ・ビットマップ
への入力が有効かどうか、以下にしたがって判定する。
への入力が有効かどうか、以下にしたがって判定する。
【００２３】 （（ラン <= 31） && （レベル <= 8）） --> 範囲内マ
ップ−１ （（ラン <= 7） && （レベル <= 64）） --> 範囲内マ
ップ−２ 範囲内マップ−１はラン−レベルの組合せがサブ・ビッ
トマップ−１内にあれば「真」であり、範囲内マップ−
２はラン−レベルの組合せがサブ・ビットマップ−２内
にあれば「真」である。
ップ−１ （（ラン <= 7） && （レベル <= 64）） --> 範囲内マ
ップ−２ 範囲内マップ−１はラン−レベルの組合せがサブ・ビッ
トマップ−１内にあれば「真」であり、範囲内マップ−
２はラン−レベルの組合せがサブ・ビットマップ−２内
にあれば「真」である。
【００２４】有効ロジック１９は以下を判定する。
【００２５】 （（有効マップ−１ ＆＆ 範囲内マップ−１） ｜｜ （有効マップ−２ ＆＆ 範囲内マップ−２））--> 有効
コード語 有効コード語出力２６は、コード語データがコード化コ
ード表２１内に存在していれば１である。
コード語 有効コード語出力２６は、コード語データがコード化コ
ード表２１内に存在していれば１である。
【００２６】アドレッサ２７は、ベーステーブル２８と
加算器２９から構成される。ベーステーブル２８は入力
アドレス線３０がランの５ＬＳビットである２5 x ６Ｒ
ＡＭを使用して実現できる。ベーステーブル２８の内容
はコード表内の特定のランで、コード語データの連続的
なグループのベースアドレス３１を示す。このベースア
ドレス３１からのオフセット３２はレベルの８ビットで
ある。ベースアドレス３１とオフセット３２は加算され
てコード語データが位置するコード化コード表アドレス
３３を判定する。
加算器２９から構成される。ベーステーブル２８は入力
アドレス線３０がランの５ＬＳビットである２5 x ６Ｒ
ＡＭを使用して実現できる。ベーステーブル２８の内容
はコード表内の特定のランで、コード語データの連続的
なグループのベースアドレス３１を示す。このベースア
ドレス３１からのオフセット３２はレベルの８ビットで
ある。ベースアドレス３１とオフセット３２は加算され
てコード語データが位置するコード化コード表アドレス
３３を判定する。
【００２７】本実施例について、コード化コード表２１
は、４ビットの「０の長さ」と、４ビットの「コードの
長さ」及び８ビットの「ビットシーケンスコード」から
なる語を含む。コード化コード語変換器３４はそれらの
値を、コードの特定数のビットが後に続く特定数の０の
ビットシーケンスに変換する。コード化コード語変換器
３４の出力はビットシーケンスとビットシーケンスの長
さである。
は、４ビットの「０の長さ」と、４ビットの「コードの
長さ」及び８ビットの「ビットシーケンスコード」から
なる語を含む。コード化コード語変換器３４はそれらの
値を、コードの特定数のビットが後に続く特定数の０の
ビットシーケンスに変換する。コード化コード語変換器
３４の出力はビットシーケンスとビットシーケンスの長
さである。
【００２８】例えば、ビットシーケンス「0000001101」
は、ビットシーケンス「1101」の４ビットコードが後に
続く６つの０として示す。「０の長さ」「６」は４ビッ
トで表すことが出来、「コードの長さ」「４」は４ビッ
トで表すことが出来、「ビットシーケンス・コード」
「1101」は８ビットで表すことが出来るが、ここではそ
れらのビットのうち４ビットは使用しない。この例の変
換器からの出力は、５ビットで表す１０というビットシ
ーケンス長（「0000001101」は１０ビット長である）
と、２３ビットで表すビットシーケンス「0000001101」
であり、その内の１０ビットがこの例では有意味であ
る。本実施例の最大コード長は、８ビットまでの（「コ
ードの長さ」の範囲は１から８）「ビットシーケンス・
コード」と１５個までの０があり得るので、２３ビット
である。
は、ビットシーケンス「1101」の４ビットコードが後に
続く６つの０として示す。「０の長さ」「６」は４ビッ
トで表すことが出来、「コードの長さ」「４」は４ビッ
トで表すことが出来、「ビットシーケンス・コード」
「1101」は８ビットで表すことが出来るが、ここではそ
れらのビットのうち４ビットは使用しない。この例の変
換器からの出力は、５ビットで表す１０というビットシ
ーケンス長（「0000001101」は１０ビット長である）
と、２３ビットで表すビットシーケンス「0000001101」
であり、その内の１０ビットがこの例では有意味であ
る。本実施例の最大コード長は、８ビットまでの（「コ
ードの長さ」の範囲は１から８）「ビットシーケンス・
コード」と１５個までの０があり得るので、２３ビット
である。
【００２９】本発明の本実施例の利点は、必要なメモリ
とロジックのサイズを、単純な参照用テーブルで実現さ
れる可変長コード化装置で必要なメモリサイズと比較す
ることで分かる。第２の実施例は合計２8 x １ + ２9 x
１ + ２5 x ６ + 128 x 16=3008 ビットの記憶容量に
加えて小量のロジックを必要とする。本実施例の可変長
コード化装置を単純なテーブルを用いて実現すると、テ
ーブルのサイズは先述のように２14 x 29 = 458752ビッ
トとなる。単純なテーブルがこのように極めて大きい理
由は、単純なテーブルは全てのラン−レベル組合せにつ
いてコード語のスペースを予約するが、それに対して本
実施例の可変長コード化装置は、それらのコード語が存
在しないメモリ内のスペースを除去するからである。別
の理由は、単純なテーブルは２14 x １ ビットマップを
含んでいるのに対して、本実施例ではビットマップは２
つの小さいサブ・ビットマップといくつかのロジックで
実施するからである。更に別の理由は、単純なテーブル
は２８ビットを使用してコード語を表すが、本実施例で
はコード語はそれぞれ１６ビットで表し、変換器を用い
てそれらを拡大するからである。その結果、本発明は、
可変長コード化に対するメモリ記憶容量を大きく削減す
るという効果がある。
とロジックのサイズを、単純な参照用テーブルで実現さ
れる可変長コード化装置で必要なメモリサイズと比較す
ることで分かる。第２の実施例は合計２8 x １ + ２9 x
１ + ２5 x ６ + 128 x 16=3008 ビットの記憶容量に
加えて小量のロジックを必要とする。本実施例の可変長
コード化装置を単純なテーブルを用いて実現すると、テ
ーブルのサイズは先述のように２14 x 29 = 458752ビッ
トとなる。単純なテーブルがこのように極めて大きい理
由は、単純なテーブルは全てのラン−レベル組合せにつ
いてコード語のスペースを予約するが、それに対して本
実施例の可変長コード化装置は、それらのコード語が存
在しないメモリ内のスペースを除去するからである。別
の理由は、単純なテーブルは２14 x １ ビットマップを
含んでいるのに対して、本実施例ではビットマップは２
つの小さいサブ・ビットマップといくつかのロジックで
実施するからである。更に別の理由は、単純なテーブル
は２８ビットを使用してコード語を表すが、本実施例で
はコード語はそれぞれ１６ビットで表し、変換器を用い
てそれらを拡大するからである。その結果、本発明は、
可変長コード化に対するメモリ記憶容量を大きく削減す
るという効果がある。
【００３０】図４は、前述の実施例を固定長データコー
ド化装置３７と共に使用して、データのビットシーケン
スをコード化する１つの方法を示している。ビットマッ
プ３９からの有効コード語出力３８がセレクタ４０を用
いて可変長コード語４１又は固定長コード化コード語４
２のいずれかを選択する。セレクタ４０の出力４３は、
コード化されたビットシーケンスである。有効コード語
出力３８が可変長コードが存在しないことを示せば、固
定長コード化コード語が代わりに選択されるので、この
構成を用いてどの様な固定長コード語もコード化するこ
とが出来る。
ド化装置３７と共に使用して、データのビットシーケン
スをコード化する１つの方法を示している。ビットマッ
プ３９からの有効コード語出力３８がセレクタ４０を用
いて可変長コード語４１又は固定長コード化コード語４
２のいずれかを選択する。セレクタ４０の出力４３は、
コード化されたビットシーケンスである。有効コード語
出力３８が可変長コードが存在しないことを示せば、固
定長コード化コード語が代わりに選択されるので、この
構成を用いてどの様な固定長コード語もコード化するこ
とが出来る。
【００３１】なお、別の比較器と有効ロジックを用いて
も良いし、数とサイズの両方の面で本実施例とは異なる
ビットマップを用いることもできる。また、ベーステー
ブルとコード表のサイズ及びコード化コード語変換器の
機能を変えても実現できる。それらの項目の選択によっ
て、コード化装置の融通性とプログラマビリティを犠牲
にしてコード化装置のサイズを更に小さくすることもで
きる。
も良いし、数とサイズの両方の面で本実施例とは異なる
ビットマップを用いることもできる。また、ベーステー
ブルとコード表のサイズ及びコード化コード語変換器の
機能を変えても実現できる。それらの項目の選択によっ
て、コード化装置の融通性とプログラマビリティを犠牲
にしてコード化装置のサイズを更に小さくすることもで
きる。
【００３２】以上のように、コード表をそれぞれコード
語ビットシーケンスとビットシーケンスの長さを定義す
るコード語を格納するのに使用し、ビットマップを使用
して特定の固定長コード入力に対してコード表内にコー
ド語が存在することを示し、アドレッサを用いて固定長
コード入力を、コード表を指標するのに使用するアドレ
スに変換する。すなわち、ビットマップとアドレッサ
は、非連続的コード語により生じるハフマンテーブル内
の孔を除去する手段として使用し、コード語変換器を使
用してコード表内のビットシーケンス・コード語の記憶
内の一部の冗長情報を除去する。
語ビットシーケンスとビットシーケンスの長さを定義す
るコード語を格納するのに使用し、ビットマップを使用
して特定の固定長コード入力に対してコード表内にコー
ド語が存在することを示し、アドレッサを用いて固定長
コード入力を、コード表を指標するのに使用するアドレ
スに変換する。すなわち、ビットマップとアドレッサ
は、非連続的コード語により生じるハフマンテーブル内
の孔を除去する手段として使用し、コード語変換器を使
用してコード表内のビットシーケンス・コード語の記憶
内の一部の冗長情報を除去する。
【００３３】従って、同一の手段で様々なハフマンコー
ド表の実現が可能になり、かなりのプログラマビリティ
を維持しつつ、可変長コード化装置のサイズを劇的に減
少できる。アドレッサとビットマップを使用することに
より、ハフマンテーブル内の孔のメモリスペースを占有
しないため、コード表のサイズを削減できる。又、サブ
・ビットマップに加えて関連比較器といくつかの追加ロ
ジックを使用することにより、固定長入力データの範囲
についてコード表内でのコードの存在を判定してビット
マップのサイズを削減できる。更に、変換器を使用する
ことにより、コード表内の多くのあるいは全てのコード
語について共通の冗長情報でメモリを占有しないため、
コード表のサイズを減少できる。
ド表の実現が可能になり、かなりのプログラマビリティ
を維持しつつ、可変長コード化装置のサイズを劇的に減
少できる。アドレッサとビットマップを使用することに
より、ハフマンテーブル内の孔のメモリスペースを占有
しないため、コード表のサイズを削減できる。又、サブ
・ビットマップに加えて関連比較器といくつかの追加ロ
ジックを使用することにより、固定長入力データの範囲
についてコード表内でのコードの存在を判定してビット
マップのサイズを削減できる。更に、変換器を使用する
ことにより、コード表内の多くのあるいは全てのコード
語について共通の冗長情報でメモリを占有しないため、
コード表のサイズを減少できる。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、可変長コード化用の小さいプログラマブル・ア
ーキテクチャを実現し、コード表スペースの浪費をなく
すことができ、冗長情報により生じるコード表のスペー
スの浪費をなくすことができるという長所を有する。
発明は、可変長コード化用の小さいプログラマブル・ア
ーキテクチャを実現し、コード表スペースの浪費をなく
すことができ、冗長情報により生じるコード表のスペー
スの浪費をなくすことができるという長所を有する。
【図１】本発明にかかる第１の実施例の可変長コード化
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図２】本発明にかかる第２の実施例の可変長コード化
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図３】同第２の実施例におけるサブ・ビットマップの
機能を説明する図である。
機能を説明する図である。
【図４】本発明の可変長コード化装置と固定長データコ
ード化装置との組合せの一例を説明する構成図である。
ード化装置との組合せの一例を説明する構成図である。
１、１４ 固定長コード語 ３、２６ 有効コード語 ４、１５、３９ ビットマップ ５、２７ アドレッサ ６、２８ ベーステーブル ７、２９ 加算器 １２ コード表 １３、３５ 可変長コード語 １８ 比較器 １９ 有効ロジック ２１ コード化コード表 ３４ コード化コード語変換器 ３７ ＦＬＣコード化装置 ４０ セレクタ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/42
Claims (5)
- 【請求項１】 固定ビット長データを可変ビット長デー
タに変換する可変長コード化装置において、ビットシー
ケンスとそのビットシーケンスの長さを定義するコード
語を格納するコード表と、前記コード語の前記コード表
内での存在を示し、固定ビット長データからの１つない
し複数のビットでアドレス指定するビットマップと、固
定ビット長データからの１つないし複数のビットを、前
記コード表を指標するのに使用するコード表アドレスに
変換するアドレッサとを備えたことを特徴とする可変長
コード化装置。 - 【請求項２】 コード表は、前記ビットシーケンスとそ
のビットシーケンスの長さを表すコード化コード語を格
納するコード化コード表と、前記コード化コード語を前
記ビットシーケンスとそのビットシーケンスの長さに変
換するコード化コード語変換器とを有することを特徴と
する請求項１記載の可変長コード化装置。 - 【請求項３】 ビットマップは、ビットマップロジック
と共に使用したときに前記コード語が前記コード表内に
存在することを示すサブ・ビットマップを有し、前記サ
ブ・ビットマップは固定ビット長データからの１つない
し複数のビットでアドレス指定し、前記ビットマップロ
ジック入力は固定ビット長データからの１つないし複数
のビットであることを特徴とする請求項１、又は２記載
の可変長コード化装置。 - 【請求項４】 ビットマップロジックは、固定ビット長
データの範囲が前記サブ・ビットマップの入力データ範
囲を越えるかどうかを判定する比較器と、前記サブ・ビ
ットマップと前記比較器の出力が前記コード語が前記コ
ード表内に存在することを示しているかどうかを判定す
る有効ロジックを有することを特徴とする請求項３記載
の可変長コード化装置。 - 【請求項５】 アドレッサは、前記コード表内の１つな
いし複数の連続的なコード語グループの位置をアドレス
指定するベースを格納するベーステーブルと、前記ベー
スにオフセットを加算する加算器とを有し、前記加算器
の結果は前記コード表内のコード語の位置をアドレス指
定することを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載
の可変長コード化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227694A JP3025827B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 可変長コード化装置 |
| EP94114375A EP0644660B1 (en) | 1993-09-14 | 1994-09-13 | Variable length coder |
| DE69429403T DE69429403T2 (de) | 1993-09-14 | 1994-09-13 | Variable Längen Kodierer |
| US08/305,688 US5638067A (en) | 1993-09-14 | 1994-09-13 | Variable length coder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227694A JP3025827B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 可変長コード化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786957A JPH0786957A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3025827B2 true JP3025827B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=16864886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5227694A Expired - Fee Related JP3025827B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 可変長コード化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5638067A (ja) |
| EP (1) | EP0644660B1 (ja) |
| JP (1) | JP3025827B2 (ja) |
| DE (1) | DE69429403T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3484310B2 (ja) * | 1997-01-17 | 2004-01-06 | 松下電器産業株式会社 | 可変長符号器 |
| JP3415481B2 (ja) * | 1999-05-27 | 2003-06-09 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 可変長符号の復号装置 |
| US20050256722A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-17 | Clark Adam L | System and method for lossless audio encoding and decoding |
| US7439887B2 (en) | 2007-02-13 | 2008-10-21 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for GIF decompression using fixed-size codeword table |
| US10761841B2 (en) | 2018-10-17 | 2020-09-01 | Denso International America, Inc. | Systems and methods for identifying source code from binaries using machine learning |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3717851A (en) * | 1971-03-03 | 1973-02-20 | Ibm | Processing of compacted data |
| US4295124A (en) * | 1979-08-13 | 1981-10-13 | National Semiconductor Corporation | Communication method and system |
| US4506325A (en) * | 1980-03-24 | 1985-03-19 | Sperry Corporation | Reflexive utilization of descriptors to reconstitute computer instructions which are Huffman-like encoded |
| US4670851A (en) * | 1984-01-09 | 1987-06-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vector quantizer |
| US4899149A (en) * | 1986-02-28 | 1990-02-06 | Gary Kahan | Method of and apparatus for decoding Huffman or variable-length coees |
| ATE108587T1 (de) * | 1986-09-13 | 1994-07-15 | Philips Nv | Verfahren und schaltungsanordung zur bitratenreduktion. |
| US4843389A (en) * | 1986-12-04 | 1989-06-27 | International Business Machines Corp. | Text compression and expansion method and apparatus |
| FR2608806B1 (fr) * | 1986-12-23 | 1989-03-17 | Valero Robert | Procede et appareil programmable pour le transcodage de chaines de caracteres |
| JPH0799812B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1995-10-25 | 株式会社グラフイックス・コミュニケーション・テクノロジーズ | 信号符号化装置および信号復号化装置、並びに信号符号化復号化装置 |
| JPH04337926A (ja) * | 1991-05-15 | 1992-11-25 | Fujitsu Ltd | 可変長符号テーブル制御方式 |
| JPH0541862A (ja) * | 1991-08-03 | 1993-02-19 | Sony Corp | 動きベクトルの可変長符号化方式 |
| EP0609835B1 (en) * | 1993-02-03 | 1998-09-23 | Nec Corporation | Address generation circuit of two-dimensional coding table for Huffman code |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP5227694A patent/JP3025827B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-13 EP EP94114375A patent/EP0644660B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-13 US US08/305,688 patent/US5638067A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-09-13 DE DE69429403T patent/DE69429403T2/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 安田 浩編、「マルチメディア符号化の国際標準」、初版、（平３−６−３０）、丸善、ｐ．８３−１０２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0644660A1 (en) | 1995-03-22 |
| DE69429403D1 (de) | 2002-01-24 |
| DE69429403T2 (de) | 2002-04-11 |
| EP0644660B1 (en) | 2001-12-12 |
| JPH0786957A (ja) | 1995-03-31 |
| US5638067A (en) | 1997-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |