JP3054787B2 - 可変長符号の復号装置 - Google Patents

可変長符号の復号装置

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JP3054787B2 JP3221621A JP22162191A JP3054787B2 JP 3054787 B2 JP3054787 B2 JP 3054787B2 JP 3221621 A JP3221621 A JP 3221621A JP 22162191 A JP22162191 A JP 22162191A JP 3054787 B2 JP3054787 B2 JP 3054787B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可変長符号を解読する
復号装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、復号テーブルを用いて可変長符号
を解読する復号装置としては、例えば、図5に示すもの
があった。図において、並列/直列変換器501は可変
長符号のビット列の16ビット毎のパラレルデータを1
ビット毎のシリアルデータに変換し、復号テーブル50
2は前記並列/直列変換器501の出力データと後記ラ
ッチ回路503の出力データを入力して可変長符号の解
読を行い、ラッチ回路503は前記復号テーブル502
から出力される、後記復号状態507を1クロック遅延
させ、クロック制御回路504は前記復号テーブルから
出力される、後記復号完了フラグ506をもとに前記直
列/並列変換器501と前記ラッチ回路504のクロッ
ク等を制御する。また、事象505は復号終了時に前記
復号テーブル502から出力されるデータ、復号完了フ
ラグ506は前記復号テーブル502からクロック毎に
出力され、復号完了時に有意となるフラグ、復号状態5
07は前記復号テーブル502からクロック毎に出力さ
れ、前記ラッチ回路503に入力、または、ラッチ回路
503から出力される状態信号である。
【0003】次に、動作について説明する。本来、可変
長符号のビット列は文字どおり可変長であるためバイ
ト、あるいは、ワードといった概念はないが、通常、可
変長符号のビット列を格納、転送するメモリ、あるい
は、可変長符号を処理するプロセッサのデータ幅からの
制限により、1バイト、あるいは、数バイト単位で扱う
ことが多い。したがって、以下では、可変長符号のビッ
ト列が16ビット(2バイト)を単位に、復号装置に入
力される場合を例にとる。また、図6、図7に示した符
号系に従った、図8の符号化データを用いて説明を行
う。なお、図7は図6で示した符号の構成を示したもの
であり、便宜上、それぞれの分岐点をS0〜S11と
し、以下では、これらをツリー復号状態と呼ぶ。
【0004】さて、図5において、16ビット毎に区切
られた可変長符号のビット列は、まず、直列/並列変換
器501に入力されて、本来のシリアルビット列とな
り、1ビットずつクロックに同期して復号テーブル50
2に入力される。一方、復号テーブル502の初期状態
においては、事象505が無意、復号完了フラグ506
が非完了、復号状態507が無意であり、また、ラッチ
回路503は初期を示す復号状態507(ツリー復号状
態S0)を出力している。この初期状態において、図8
に示した符号データの先頭ビット”0”が入力される
と、復号テーブル502は、まず、復号状態507(ツ
リー復号状態S0)によって符号の先頭ビットであるこ
とを認識すると同時に、そのデータが”0”である
か、”1”であるかを認識し、もし、入力された1ビッ
トのデータに等しい符号が存在するならば、復号完了フ
ラグ506を完了、復号状態507をツリー復号状態S
0にして復号した事象505を出力する。しかしなが
ら、現在入力されている”0”という符号は図6の符号
表には存在しないので、ここでは復号状態507として
ツリー復号状態S1が出力され、復号完了フラグを非完
了のままとし、直列/並列変換器501から次の1ビッ
トが入力される。なお、ラッチ回路503は、前述の通
り、復号テーブル502から出力される復号状態507
を1クロックだけ遅延させるためのもので、これによ
り、新たな1ビットが入力されるのと同期して、ひとつ
前の復号状態507を入力することができる。ここで
は、2ビット目のデータ”0”が入力されるのと同時
に、S1が入力される。復号テーブル502は、現在、
図7に示した符号ツリーにおけるツリー復号状態S1に
いて、かつ、2ビット目データ”0”が入力されたの
で、ツリー復号状態S2に遷移する。
【0005】以上のような動作を繰り返し、図8のデー
タにおける7ビット目が入力される状態になったと仮定
する。即ち、この時、復号テーブル502に対する入力
はシリアルデータが”1”であり、復号状態507がツ
リー復号状態S6である。図6、および、図7から、こ
の時、事象505としてBが復号、出力され、復号完了
フラグ506が完了となるとともに、復号状態507と
してツリー復号状態S0が出力される。これによって、
1つの符号の復号が終了し、初期状態にもどる。次の符
号を復号する時は、図7における符号ツリーのツリー復
号状態S0から、再び、上記と同様の動作が繰り返され
る。
【0006】以上の動作タイムチャートを示したものが
図9である。図からわかるように、事象B,A,D,K
を復号するのに要する時間は、それぞれ、7、5、4、
10サイクルとなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の可変長符号の復
号装置は、上記のように構成されていたので、例えば、
1ビットの符号を復号する場合は1サイクル、7ビット
の符号を復号する場合は7サイクルというように、復号
する符号長によって処理時間が変化するという問題点が
あった。このため、復号装置としての処理能力を的確に
把握することがむづかしく、復号装置を含むシステム全
体の設計時において、最悪の場合を考慮しない現実的な
レベルでの設計しか行なうことができなかった。さら
に、具体的には、例えば、画像符号化に可変長符号を用
い、リアルタイムに復号しながら表示を行う画像システ
ムなどでは処理遅延を計算できないため、符号データを
復号装置に転送する時にバッファなどが必要となり、符
号データ転送制御が非常に複雑になってしまっていた。
【0008】本発明では、上記の点を考慮し、1つの符
号の復号処理時間を一定にすることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、復号テーブル
入力の前段に、最大符号長以上のビット数の縦続接続さ
れた記憶手段を少なくとも2個以上設けるとともに、前
記縦続接続された記憶手段の最終出力の任意のビット位
置から、連続した最大符号長分のデータを選択する選択
回路を設け、データがとぎれることなく復号テーブルに
供給されるよう構成したものである。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例における可変長符
号の復号装置のブロック図を示したものである。図にお
いて、データ変換器101は可変長符号のビット列の1
6ビット毎のパラレルデータを最大符号長である10ビ
ット毎のパラレルデータに変換し、記憶手段102a,
および、102bは縦続接続され、前記データ変換器1
01の出力データを順次記憶し、選択回路103は前記
記憶手段102a,および、102bの出力データ20
ビットの内、記憶手段102bの出力の任意のビットか
ら、連続した最大符号長に等しいビット数のデータを選
択し、復号テーブル104は前記選択回路の出力データ
を入力して可変長符号の解読を行ない、クロック制御回
路105は前記復号テーブル104から出力される、後
記符号長107をもとに前記記憶手段102a,およ
び、102bのクロック等を制御する。また、事象10
6は前記復号テーブル104から出力される、解読後の
事象データ、符号長107は前記復号テーブル104に
よって解読された事象106の符号長である。
【0012】次に、前記従来例の場合と同様に、図6、
および、図7に示した符号系に従った、図8の符号デー
タを用いて、動作について説明する。なお、本発明にお
いては、図7におけるツリー復号状態S0〜S11とい
う概念は不用である。
【0013】さて、まず、符号データ列から成る16ビ
ット単位のビット列はデータ変換器101によって10
ビット単位のビット列に変換される。この変換の様子を
示したものが図2である。続いて、図3は本発明の実施
例における動作タイムチャートを示したものである。図
において、サイクルT1の状態では、図8の符号データ
がデータ変換器101によって10ビット毎のデータに
分割された後、先頭からそれぞれ記憶手段102a,1
02bの順に記憶され、かつ、そのうちの記憶手段10
2bのデータがそのまま選択回路103によって選択さ
れて、復号テーブル104に入力された初期状態を示し
ている。この時、復号テーブル104は、1サイクル時
間で入力データの上位ビットから解読し、上位7ビット
のデータを事象Bと認識するとともに、その符号長10
7として7が出力され、クロック制御回路105に入力
される。クロック制御回路105では、記憶手段102
a,102bのデータのうち、次に選択する10ビット
データの先頭がどこであるかを前記符号長107より計
算し、前記選択回路103に通知する。なお、この時、
記憶手段102bのデータがすでに復号を終えていた場
合には、同時に、データ変換回路101から記憶手段1
02aへ、また記憶手段102aから102bへ次の1
0ビットデータを取り込みラッチさせるよう制御する
が、現時点では、その対象はないので記憶手段102
a,102bに対するクロックの入力は行なわれない。
さて、前記クロック制御回路105によって制御された
選択回路103は、サイクルT2の状態では、記憶手段
102bの下位3ビットと記憶手段102aの上位7ビ
ットを選択し、合計10ビットとして、復号テーブル1
04への入力とする。この時、復号テーブル104は、
1サイクル時間で入力データの上位ビットから解読し、
上位5ビットのデータを事象Aと認識し、事象106を
出力するとともに、その符号長107として5が出力さ
れる。この時には、記憶手段102bのデータの復号は
終わっているので、クロック制御回路105は、データ
変換回路101、記憶手段102a、および102bに
それぞれ各々次の10ビットデータを取り込みラッチさ
せるよう制御する。次に、サイクルT3では、クロック
制御回路105が、前記と同様に、符号長から計算し
た、次の10ビットの先頭を選択回路103に指示し、
記憶手段102bの下位8ビットと記憶手段102aの
上位2ビットの合計10ビットが選択回路103によっ
て選択され、復号テーブル104に入力される。以後、
同様にして、記憶手段102a,102bの順にデータ
が進行され、事象106としてD,K,F,Eが順に解
読されていく。以上の、従属接続された記憶手段102
a,102b、および、選択回路103の動作を示した
ものが図4である。図中、斜線で示した部分は各事象の
可変長データに相当する部分であり、これらは、1つの
記憶手段内だけにある場合と、2つの記憶手段にまたが
る場合とがある。しかし、いづれにしても、記憶手段の
データ幅は最大符号長に等しいため、1つの事象の可変
長データが2つの記憶手段を越えることはない。したが
って、いかなる場合であっても、データ変換回路101
から記憶手段102a、102bへのデータ転送は、復
号テーブル104における復号動作と同時に行なうこと
ができる。
【0014】なお、上記では、記憶手段のデータ幅を、
最大符号長に等しくし、個数を2個としたが、データ幅
は最大符号長以上、また、記憶手段の個数は2個以上で
あれば同様の効果が得られる。また、可変長データのビ
ット列の単位を、上記では16ビットとしたが、他の値
でも構わない。ただし、上記復号装置が動作するサイク
ル時間と、データ変換器101に符号データを転送する
最小サイクル時間が等しく、かつ、ビット列の単位が最
大符号長よりも小さい場合には、復号装置の復号速度よ
りも、むしろ、ビット列の復号装置に対する入力速度の
方が律速段階になるため、必ずしも、復号速度は一定と
ならない場合がある。したがって、本発明は、復号装置
に対する符号データ転送速度が復号装置の処理時間より
も速い場合に大きな効果を奏するものである。
【0015】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、復号テ
ーブル104に入力されるデータの速度、即ち、1つの
事象が復号される時間を、常に一定とすることができる
ので、可変長符号の復号装置としての処理能力、処理限
界を定量的に把握することができ、可変長符号の復号装
置を用いたシステムを、容易に設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】本発明におけるデータ変換回路101の動作説
明図。
【図3】本発明における、可変長符号の復号動作タイム
チャート。
【図4】本発明における、縦続接続された記憶手段およ
び、選択回路の動作説明図。
【図5】従来例におけるブロック図。
【図6】可変長符号の例を示した図。
【図7】図6の可変長符号の符号構成を示した図。
【図8】図6、および、図7の可変長符号を用いた符号
データの例を示した図。
【図9】従来例における、可変長符号の復号動作タイム
チャート。
【符号の説明】
101 データ変換器 102 記憶手段 103 選択回路 104 復号テーブル 105 クロック制御回路 106 事象 107 符号長 501 並列/直列変換器 502 復号テーブル 503 ラッチ回路 504 クロック制御回路 505 事象 506 復号完了フラグ 507 復号状態
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−135015(JP,A) 特開 平1−206728(JP,A) 特開 平1−235422(JP,A) 特開 平2−246522(JP,A) 特開 平2−254824(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変長符号列から成るビット列を、復号
    テーブルを使用して、先頭から順次復号する可変長符号
    の復号装置において、可変長符号を保持するために構成
    された最大符号長以上のビット数を持つn個(n=2、
    3、・・・・)の縦続接続された記憶手段と、前記縦続
    接続された記憶手段の(n−m)段(mは、n未満の自
    然数)からn段の出力を順に入力とし、前記縦続接続さ
    れた記憶手段のn段出力データの任意のビット位置か
    ら、連続した最大符号長分のビット数を選択し出力する
    選択回路とを備えたことを特徴とする可変長符号の復号
    装置。
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