JP3224926B2 - 量子化・逆量子化回路 - Google Patents

量子化・逆量子化回路

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JP3224926B2 JP33822093A JP33822093A JP3224926B2 JP 3224926 B2 JP3224926 B2 JP 3224926B2 JP 33822093 A JP33822093 A JP 33822093A JP 33822093 A JP33822093 A JP 33822093A JP 3224926 B2 JP3224926 B2 JP 3224926B2
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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、画像圧縮・伸長装置等
における量子化・逆量子化回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献；インターナショナル スタンダード ディアイエ
ス(INTERNATIONAL STANDARD DIS) 、１０９１８−１
（米）"DIGITAL COMPRESSION AND CODING OF CONTINUOU
S-TONE STILL IMAGES PARTS1:REQUIRE MEBTS AND GUIDE
LINES"Ｐ．Ａ−７ 画像圧縮・伸長のアルゴリズムはＪＰＥＧ（Joint Pict
ure Expert Group）（Ｈ．２６１やＭＰＥＧも同様）に
よって、国際的に標準化がなされている。前記文献に記
載された勧告書では、量子化・逆量子化において用いら
れるアルゴリズムが記載されている。
【０００３】図２は、前記文献の勧告に沿ってハードウ
ェア化した従来の量子化・逆量子化回路を有する画像圧
縮・伸長装置の回路図である。この画像圧縮・伸長装置
は、画像を圧縮する離散的コサイン変換（以下「ＤＣＴ
変換」という。）とこのＤＣＴ変換された画像の伸長変
換（以下「ＩＤＣＴ」という。）をするＤＣＴ／ＩＤＣ
Ｔ回路１を有している。ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１は、信
号線Ｌ１により、信号のパスを選択するトライステート
バッファ２に接続されている。トライステートバッファ
２には、信号線ＬＩＮにより、量子化処理又は逆量子化
処理をする量子化・逆量子化回路１０が接続されてい
る。量子化・逆量子化回路１０の出力側には、信号線Ｌ
ＯＵＴにより、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１及びハフマン符
号化／復号回路２０が接続されている。ハフマン符号化
／復号回路２０の出力側には、信号線Ｌ２０により、量
子化又は逆量子化のパスを選択するトライステートバッ
ファ２１が接続されている。トライステートバッファ２
１の出力側には、信号線ＬＩＮにより、量子化・逆量子
化回路１０が接続されている。量子化又は逆量子化を指
示する信号線ＬＤＩＲは、トライステートバッファ２
１、インバータ２２、及び量子化・逆量子化回路１０に
接続されている。インバータ２２の出力側には、信号線
Ｌ２２により、トライステートバッファ２が接続されて
いる。量子化・逆量子化回路１０は、乗算器１１、除算
器１２、量子化係数ＲＡＭ１３、及び選択器１４を有し
ている。乗算器１１と除算器１２の一方の入力端子に
は、信号線ＬＩＮが接続されている。乗算器１１と除算
器１２の他方の入力端子は、信号線Ｌ１３により、８×
８の画素を量子化又は逆量子化するための８ビットの量
子化係数を記憶する量子化係数ＲＡＭ１３に接続されて
いる。乗算器１１の出力側には、信号線Ｌ１１により、
選択器１４の一方の入力端子が接続されている。除算器
１２の出力側には、信号線Ｌ１２により、選択器１４の
他方の入力端子が接続されている。選択器１４の出力側
には、信号線ＬＯＵＴにより、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１
及びハフマン符号化／復号回路２０が接続されている。
【０００４】次に、図２の画像圧縮・伸長装置の動作を
説明する。量子化実行時には、信号線ＬＤＩＲにローレ
ベル（以下「“Ｌ”」という。）が入力され、この
“Ｌ”がトライステートバッファ２１、インバータ２
２、及び選択器１４に入力される。トライステートバッ
ファ２１はオフし、トライステートバッファ２はオンす
る。ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１から信号線Ｌ１、及び信号
線ＬＩＮを介してＤＣＴ変換された信号が、乗算器１１
及び除算器１２に入力される。除算器１２では、量子化
係数ＲＡＭ１３に記憶されている量子化係数を信号線Ｌ
１３を介して順次読み出し、信号線ＬＩＮより入力され
る信号を、その読み出した量子化係数で除算し、信号線
Ｌ１２を介して選択器１４に出力する。選択器１４で
は、信号線ＬＤＩＲから“Ｌ”が選択信号として入力さ
れ、除算器１２の出力を選択して信号線ＬＯＵＴを介し
てハフマン符号化／復号回路２０に出力する。ハフマン
符号化／復号回路２０では、可変長符号で符号化する。
これにより、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１でのＤＣＴ処理→
量子化・逆量子化回路１０での量子化処理→ハフマン符
号化／復号回路２０でのハフマン符号化処理の一連の画
像圧縮処理が実現できる。逆量子化実行時には、信号線
ＬＤＩＲにハイレベル（以下「“Ｈ”」という。）が入
力され、この“Ｈ”がトライステートバッファ２１、イ
ンバータ２２、及び選択器１４に入力される。トライス
テートバッファ２１はオンし、トライステートバッファ
２はオフする。ハフマン符号化／復号回路２０から信号
線Ｌ２０及び信号線ＬＩＮを介してハフマン復号化され
た信号が、乗算器１１及び除算器１２に入力される。乗
算器１１では、量子化係数ＲＡＭ１３に記憶されている
量子化係数を信号線Ｌ１３を介して順次読み出し、信号
線ＬＩＮより入力される信号と、その読み出した量子化
係数とを掛け合わせ、信号線Ｌ１１を介して選択器１４
に出力する。選択器１４では、信号線ＬＤＩＲから
“Ｈ”が選択信号として入力され、乗算器１１の出力を
選択して信号線ＬＯＵＴを介してＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路
１に出力する。これにより、ハフマン符号化／復号回路
２０でのハフマン復号化処理→量子化・逆量子化回路１
０での逆量子処理→ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１でのＩＤＣ
Ｔ処理の一連の画像伸長処理が実現できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
量子化・逆量子化回路１０では、乗算器１１及び除算器
１２の２つの演算器を備えており、これらの演算器の面
積が大きく、該量子化・逆量子化回路１０の小型化が難
しいという課題があった。本発明は、前記従来技術が持
っていた課題を解決し、小型化の容易な量子化・逆量子
化回路を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第１の発明では、量子化・逆量子化
回路において、逆量子化するための量子化係数を記憶す
る第１の記憶手段と、固定２進数で表現された量子化す
るための自然数の逆数について、その最上位から連続す
る“０”を取り除いたビットを記憶しておき前記第１の
記憶手段の出力に応じてその逆数を出力する第２の記憶
手段と、前記第２の記憶手段の出力に応じて前記取り除
いた“０”をその上位に拡張する拡張手段と、量子化又
は逆量子化に応じて前記第１の記憶手段の出力と前記拡
張手段の出力を選択する選択手段と、量子化又は逆量子
化するデータと前記選択手段の出力とを掛け合わせる乗
算手段とを、備えている。
【０００７】第２の発明では、量子化・逆量子化回路に
おいて、逆量子化するための量子化係数を記憶する第１
の記憶手段と、固定２進数で表現された量子化するため
の自然数の逆数について、その最上位から連続する
“０”とその直後の“１”を取り除いた有効ビットを記
憶しておき前記第１の記憶手段の出力に応じてその逆数
を出力する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段の出
力に応じて前記取り除いた“０”と“１”をその上位に
拡張する拡張手段と、量子化又は逆量子化に応じて前記
第１の記憶手段の出力と前記拡張手段の出力を選択する
選択手段と、量子化又は逆量子化するデータと前記選択
手段の出力とを掛け合わせる乗算手段とを、備えてい
る。第３の発明では、量子化・逆量子化回路において、
逆量子化するための量子化係数を記憶する第１の記憶手
段と、固定２進数で表現された量子化するための自然数
の逆数について、その最上位から連続する“０”を取り
除いたビットを記憶しておき前記第１の記憶手段の出力
に応じてその逆数を出力する第２の記憶手段と、量子化
又は逆量子化に応じて前記第１の記憶手段の出力と前記
第２の記憶手段の出力を選択する第１の選択手段と、量
子化又は逆量子化するデータと前記選択手段の出力とを
掛け合わせる乗算手段と、前記乗算手段の出力を前記第
２の記憶手段の出力に応じて前記取り除かれた“０”の
個数シフトするシフト手段と、前記乗算手段の出力と前
記シフト手段の出力を選択する第２の選択手段とを、備
えている。第４の発明では、量子化・逆量子化回路にお
いて、逆量子化するための量子化係数を記憶する第１の
記憶手段と、固定２進数で表現された量子化するための
自然数の逆数について、その最上位から連続する“０”
とその直後の“１”を取り除いた有効ビットを記憶して
おき前記第１の記憶手段の出力に応じてその逆数を出力
する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段の出力に
“１”をその上位に拡張する拡張手段と、量子化又は逆
量子化に応じて前記第１の記憶手段の出力と前記拡張手
段の出力を選択する第１の選択手段と、量子化又は逆量
子化するデータと前記選択手段の出力とを掛け合わせる
乗算手段と、前記乗算手段の出力を前記第２の記憶手段
の出力に応じて前記取り除かれた“０”の個数シフトす
るシフト手段と、前記乗算手段の出力と前記シフト手段
の出力を選択する第２の選択手段とを、備えている。
【０００８】
【作用】第１の発明によれば、第２の記憶手段は、固定
２進数で表現された量子化するための自然数の逆数につ
いて、その最上位から連続する“０”を取り除いたビッ
トを記憶しておき、第１の記憶手段の出力に応じてその
逆数を出力する。拡張手段は、第２の記憶手段の出力に
応じて、前記取り除かれた“０”をその上位に拡張して
元の自然数の逆数に復元する。選択手段は、量子化又は
逆量子化に応じて、第１の記憶手段の出力と拡張手段の
出力を選択する。乗算手段は、量子化又は逆量子化する
データと選択手段の出力とを掛け合わせて、量子化され
たデータ又は逆量子化されたデータを出力する。
【０００９】第２の発明によれば、第２の記憶手段は、
固定２進数で表現された量子化するための自然数の逆数
について、その最上位から連続する“０”とその直後の
“１”を取り除いた有効ビットを記憶しておき、第１の
記憶手段の出力に応じてその逆数を出力する。拡張手段
は、第２の記憶手段の出力に応じて、前記取り除いた
“０”と“１”をその上位に拡張して元の自然数の逆数
に復元する。第３の発明によれば、第２の記憶手段は、
固定２進数で表現された量子化するための自然数の逆数
について、その最上位から連続する“０”を取り除いた
ビットを記憶しておき、第１の記憶手段の出力に応じて
その逆数を出力する。第１の選択手段は、量子化又は逆
量子化に応じて、第１の記憶手段の出力と第２の記憶手
段の出力を選択する。乗算手段は、量子化又は逆量子化
するデータと選択手段の出力とを掛け合わせる。乗算手
段の出力のうち選択手段により選択された第２の記憶手
段の出力に基づく出力は、最上位から連続する“０”を
取り除いたビット数桁ずれしているので、シフト手段
は、第２の記憶手段の出力に応じて、前記取り除かれた
“０”の個数シフトする。第２の選択手段は、乗算手段
の出力とシフト手段の出力を選択して、逆量子化された
データ又は量子化されたデータを出力する。第４の発明
によれば、第２の記憶手段は、固定２進数で表現された
量子化するための自然数の逆数について、その最上位か
ら連続する“０”とその直後の“１”を取り除いた有効
ビットを記憶しておき、第１の記憶手段の出力に応じて
その逆数を出力する。拡張手段は、第２の記憶手段の出
力に“１”をその上位に拡張する。従って、前記課題を
解決できるのである。
【００１０】
【実施例】（参考例） 図３は、本発明の参考例を示す量子化・逆量子化回路を
有する画像圧縮・伸長装置の回路図であり、従来の図２
中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この画像圧縮・伸長装置では、図２の量子化・逆量子化
回路１０と異なる構成の量子化・逆量子化回路３０を有
している。本参考例の量子化・逆量子化回路３０では、
図２と同様の乗算器１１と、８×８画素単位に量子化・
逆量子化するために６４個の８ビットの量子化係数を記
憶する量子化係数ＲＡＭ３１と、１〜２５５までの自然
数の逆数を記憶した逆数ＲＯＭ３２と、量子化係数ＲＡ
Ｍ３１と逆数ＲＯＭ３２のデータのいずれか一方を選択
する選択器３３とを、備えている。逆数ＲＯＭ３２のア
ドレス信号線は、量子化係数ＲＡＭ３１の出力に応じて
その出力の逆数が出力されるように信号線Ｌ３１と接続
されている。選択器３３の一方の入力端子は、信号線Ｌ
３１により、量子化係数ＲＡＭ３１と接続されている。
選択器３３の他方の入力端子は、逆数ＲＯＭ３２のデー
タ信号線Ｌ３２に接続されている。乗算器１１の一方の
入力端子は、信号線ＬＩＮに接続され、該乗算器１１の
他方の入力端子は、選択器３３の出力端子を接続する信
号線Ｌ３３に接続されている。選択器３３の入力信号を
選択するため信号線ＬＤＩＲは、該選択器３３に接続さ
れている。乗算器１１の出力側には、信号線ＬＯＵＴに
より、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１、及びハフマン符号化／
復号回路２０が接続されている。図４は、図３中の逆数
ＲＯＭ３２の内容を示す図である。図４に示す番地は、
逆数ＲＯＭ３２に記憶されるアドレスを表している共
に、１〜２５５までの自然数を表している。番地の右側
に表された１６進の１９ビットの逆数データは、１〜２
５５までの自然数の逆数である。逆数ＲＯＭ３２には、
１〜２５５の自然数の逆数が１９ビットの固定２進小数
点で表現された形式で、その自然数と同じ番地に格納さ
れている。例えば、逆数ＲＯＭ３２の１番地には１６進
“４００００”が格納されており、これは１の逆数を表
している。
【００１１】次に、図３の画像圧縮・伸長装置の動作を
説明する。量子化実行時には、信号線ＬＤＩＲに“Ｌ”
が入力され、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１でＤＣＴ変換され
た信号が、信号線Ｌ１及び信号線ＬＩＮを介して乗算器
１１の一方の入力端子に入力される。図示しないアドレ
スカウンタにより、量子化係数ＲＡＭ３１に記憶されて
いる量子化係数が読み出され、信号線Ｌ３１に出力され
る。信号線Ｌ３１に出力された量子化係数の逆数を格納
する逆数ＲＯＭ３２のアドレス信号線が選択され、該逆
数ＲＯＭ３２に格納された逆数が信号線Ｌ３２を介して
選択器３３に出力される。選択器３３には、信号線ＬＤ
ＩＲから“Ｌ”が選択信号として入力され、該選択器３
３によって逆数ＲＯＭ３２からの逆数が選択され、信号
線Ｌ３３を介して乗算器１１に出力される。乗算器１１
では、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１でＤＣＴ変換された信号
と、逆数ＲＯＭ３２からの逆数とを掛け合わせ、信号線
ＬＯＵＴを介してハフマン符号化／復号回路２０に出力
し、量子化を完了する。逆量子化実行時には、信号線Ｌ
ＤＩＲに“Ｈ”が入力され、ハフマン符号化／復号回路
２０で復号化された信号が、信号線Ｌ２０及び信号線Ｌ
ＩＮを介して乗算器１１に入力される。図示しないアド
レスカウンタにより、量子化係数ＲＡＭ３１に記憶され
ている量子化係数が読み出され、信号線Ｌ３１を介して
選択器３３に出力される。選択器３３には、信号線ＬＤ
ＩＲから“Ｈ”が選択信号として入力され、該選択器３
３によって量子化係数ＲＡＭ３１の出力が選択され、信
号線Ｌ３３を介して乗算器１１に出力される。乗算器１
１では、ハフマン符号化／復号回路２０で復号された信
号と、量子化係数ＲＡＭ３１の出力とを掛け合わせ、信
号線ＬＯＵＴを介してＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１に出力
し、逆量子化を完了する。このように、乗算器１１のみ
によって量子化及び逆量子化を行うことができるので、
従来の除算器１２が不要となる。従って、量子化・逆量
子化回路３０の形成面積を小さくでき、回路を小型化す
ることができる。
【００１２】（第１の実施例） 図１は、本発明の第１の実施例を示す量子化・逆量子化
回路を有する画像圧縮・伸長装置の回路図であり、参考
例を示す図３中の要素と共通の要素には共通の符号が付
されている。参考例の量子化・逆量子化回路３０の逆数
ＲＯＭ３２には、１〜２５５の自然数の逆数が１９ビッ
トの固定小数点で表現された形式で格納されている。こ
れに対して本実施例の量子化・逆量子化回路４０では、
１〜２５５の自然数の逆数が１１ビットに圧縮された形
式で逆数ＲＯＭ４１に格納され、量子化の際にその圧縮
された逆数を１９ビットに拡張して、逆数ＲＯＭ３２に
格納されたデータと同一の形式に変換する拡張器４２を
設けている点が参考例と異なり、その他の点は参考例と
同じ構成である。即ち、逆数ＲＯＭ４１のアドレス信号
線は、量子化係数ＲＡＭ３１の８ビットの出力に応じて
その出力の逆数が出力されるように信号線Ｌ３１と接続
されている。逆数ＲＯＭ４１のデータ信号線４１は、拡
張器４２に接続されている。拡張器４２は、例えば、１
９ビットのシフトレジスタで構成されており、量子化係
数ＲＡＭ３１の出力に応じて、信号線Ｌ３１によって１
９ビットの最上位に拡張するビット数が指定され、これ
に基づいて１１ビットから１９ビットに拡張するもので
ある。拡張器４２の出力端子は、信号線Ｌ４２により、
選択器３３の一方の入力端子に接続されている。選択器
３３の他方の入力端子は、信号線Ｌ３１により、量子化
係数ＲＡＭ３１に接続されている。選択器３３の出力端
子は、信号線Ｌ３３により、乗算器１１の一方の入力端
子に接続されている。乗算器１１の他方の入力端子は、
信号線ＬＩＮに接続されている。図５は、逆数ＲＯＭ４
１に記憶された逆数のデータ形式の内容を説明するため
の図である。逆数ＲＯＭ４１には、図４に示す１９ビッ
トの固定小数点で表現された自然数の逆数について、そ
の最上位のビットから連続する“０”及び最下位のビッ
トから連続する“０”のうち合わせて８ビットを取り除
いて１１ビットに圧縮されたデータが、図５に示す形式
で各自然数の番地に格納されている。
【００１３】次に、図１の画像圧縮・伸長装置の動作を
説明する。量子化実行時には、信号線ＬＤＩＲに“Ｌ”
が入力され、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１でＤＣＴ変換され
た信号が、信号線Ｌ１及び信号線ＬＩＮを介して乗算器
１１に入力される。図示しないアドレスカウンタによっ
て、量子化係数ＲＡＭ３１に記憶されている量子化係数
が読み出され、信号線Ｌ３１に出力される。信号線Ｌ３
１に出力された量子化係数の逆数を格納する逆数ＲＯＭ
４１のアドレス信号線が選択され、逆数ＲＯＭ４１に格
納された１１ビットの逆数が信号線Ｌ４１を介して拡張
器４２に出力される。拡張器４２には、量子化係数ＲＡ
Ｍ３１の出力に応じて圧縮されたデータを１９ビットに
拡張するために、その最上位に拡張するビット数が信号
線Ｌ３１を介して入力される。最上位に拡張するビット
数は以下の通りである。量子化係数ＲＡＭ３１の８ビッ
トの出力をｎ（＝１〜２５５）とした時、このｎについ
てビット値“１”の最上位のビット位置をｍとした時
（例えば、ｎが１の時には、ｍ＝１となる）、１９ビッ
トで表現された逆数１／ｎの最上位から“０”の個数は
ｎが２m-1 の時はｍ−１であり、ｎが２m-1 と異なる時
はｍである。
【００１４】図６は、拡張器４２の動作を示す図であ
り、量子化係数ＲＡＭ３１から出力される自然数に応じ
た、１１ビットから１９ビットに拡張するビット数を具
体的に示したものである。拡張器４２では、以下の(a）
〜(i）の番地のデータに応じて１１ビットのデータを１
９ビットのデータに拡張し、信号線Ｌ４２を介して選択
器３３に出力する。 (a) １番地のデータ；後ろに８ビットの“０”を追加す
る。 (b) ２番地のデータ；前に１ビット、後ろに７ビットの
“０”を追加する。 (c) ３、４番地のデータ；前に２ビット、後ろに６ビッ
トの“０”を追加する。 (d) ５〜８番地のデータ；前に３ビット、後ろに５ビッ
トの“０”を追加する。 (e) ９〜１６番地のデータ；前に４ビット、後ろに４ビ
ットの“０”を追加する。 (f) １７〜３２番地のデータ；前に５ビット、後ろに３
ビットの“０”を追加する。 (g) ３３〜６４番地のデータ；前に６ビット、後ろに２
ビットの“０”を追加する。 (h) ６５〜１２８番地のデータ；前に７ビット、後ろに
１ビットの“０”を追加する。 (i) １２９〜２５５番地のデータ；前に８ビットの
“０”を追加する。
【００１５】選択器３３には、信号線ＬＤＩＲから
“Ｌ”が選択信号として入力され、該選択器３３によっ
て拡張器４２からの逆数が選択され、信号線Ｌ３３を介
して乗算器１１の他方の入力端子に出力される。乗算器
１１では、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１でＤＣＴ変換された
信号と拡張器４２からの逆数とを掛け合わせ、信号線Ｌ
ＯＵＴを介してハフマン符号化／復号回路２０に出力
し、量子化を完了する。逆量子化実行時の動作は、参考
例と同じである。このように、乗算器１１によって量子
化及び逆量子化を行うので、従来の除算器１２が不要に
なると共に、逆数ＲＯＭ４１には、１１ビットに圧縮さ
れたデータを格納するので、参考例の逆数ＲＯＭ３２よ
りも（１９−１１）×２５５ビット＝２０４０ビット
分、データ圧縮することができる。従って、本実施例で
は、参考例と同様の利点がある他に、逆量子化係数を記
憶する逆数ＲＯＭ４１の容量を小さくできるという利点
がある。
【００１６】（第２の実施例） 図７は、本発明の第２の実施例を示す量子化・逆量子化
回路を有する画像圧縮・伸長装置の回路図であり、第１
の実施例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符
号が付されている。第１の実施例の量子化・逆量子化回
路４０では、圧縮された１１ビットのデータを拡張器４
２により１９ビットに拡張して乗算器１１に入力してい
る。これに対して本実施例の量子化・逆量子化回路５０
では、圧縮された１１ビットのデータをそのまま乗算器
１１に入力し、右シフタ５１で右にシフトして選択器５
２で選択するようにしている点が第１の実施例と異なっ
ている。即ち、逆数ＲＯＭ４１のデータ信号線Ｌ４１
は、選択器３３に接続されている。右シフタ５１は、シ
フトレジスタで構成されており、量子化係数ＲＡＭ３１
の出力に応じて、信号線Ｌ３１によって右にシフトする
シフト量が指定されるようになっている。乗算器１１の
出力端子は、信号線Ｌ１１により、右シフタ５１の入力
端子及び選択器５２の一方の入力端子に接続されてい
る。選択器５２の出力を選択する信号線ＬＤＩＲが、該
選択器５２に接続されている。選択器５２の他方の入力
端子は、信号線Ｌ５１により、右シフタ５１の出力端子
に接続されている。選択器５２の出力端子は、信号線Ｌ
ＯＵＴにより、ハフマン符号化／復号回路２０及びＤＣ
Ｔ／ＩＤＣＴ回路１に接続されている。次に、図７の画
像圧縮・伸長装置の動作を説明する。量子化実行時に
は、信号線ＬＤＩＲに“Ｌ”が入力され、ＤＣＴ／ＩＤ
ＣＴ回路１でＤＣＴ変換された信号が、信号線Ｌ１及び
信号線ＬＩＮを介して乗算器１１に入力される。図示し
ないアドレスカウンタによって、量子化係数ＲＡＭ３１
に記憶されている量子化係数が読み出され、信号線Ｌ３
１に出力される。信号線Ｌ３１に出力された量子化係数
の逆数を格納する逆数ＲＯＭ４１のアドレス信号線が選
択され、該逆数ＲＯＭ４１に格納された１１ビットの逆
数が、信号線Ｌ４１を介して選択器３３に出力される。
選択器３３には、信号線ＬＤＩＲによって“Ｌ”が入力
され、該選択器３３によって逆数ＲＯＭ４１の１１ビッ
トのデータが選択され、信号線Ｌ３３に出力される。乗
算器１１では、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１でＤＣＴ変換さ
れた信号と、選択器３３で選択された逆数ＲＯＭ４１か
らの逆数とを掛け合わせ、信号線Ｌ１１に出力する。右
シフタ５１では、信号線Ｌ３１より指定される量子化係
数ＲＡＭ３１の出力に応じたシフト量に基づいて、右に
シフトする。
【００１７】図８は、右シフタ５１の動作を示す図であ
る。１１ビットに圧縮されたデータが乗算器１１に入力
されており、最上位ビットから取り除かれたビット数だ
け該乗算器１１の出力の桁があっていないので、右シフ
タ５１では、最上位ビットから取り除かれたビット数だ
け、以下の(a）〜(i）の番地のデータに応じて右にシフ
トし、最上位ビットからシフトしたビット数だけ“０”
を入れて、シフトしてはみだしたビットを切り捨てる。 (a) １番地のデータ；シフトなし。 (b) ２番地のデータ；１ビット右にシフトする。 (c) ３番地と４番地のデータ；２ビット右にシフトす
る。 (d) ５〜８番地のデータ；３ビット右にシフトする。 (e) ９〜１６番地のデータ；４ビット右にシフトする。 (f) １７〜３２番地のデータ；５ビット右にシフトす
る。 (g) ３３〜６４番地のデータ；６ビット右にシフトす
る。 (h) ６５〜１２８番地のデータ；７ビット右にシフトす
る。 (i) １２９〜２５５番地のデータ；８ビット右にシフト
する。 選択器５２には、信号線ＬＤＩＲによって“Ｌ”が入力
され、該選択器５２によって右シフタ５１の出力を選択
し、信号線ＬＯＵＴを介してハフマン符号化／復号回路
２０に出力し、量子化を完了する。逆量子化実行時に
は、選択器５２によって乗算器１１の出力が選択され、
信号線ＬＯＵＴを介してＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路１に出力
され、逆量子化を完了する。この第２の実施例では、第
１の実施例と同様の利点がある。
【００１８】なお、本発明は、上記参考例や実施例に限
定されず、種々の変形が可能である。その変形例として
は、例えば、次のようなものがある。 （１） 図１の逆数ＲＯＭ４１には、最上位から連続す
る“０”とその直後の“１”を取り除いた有効ビットの
データを記憶し、拡張器４２では、データの先頭に
“１”ビットを付加し、その前後に“０”ビットを付加
して１９ビットに拡張し、選択器３３に出力してもよ
い。これにより、逆数ＲＯＭ４１の容量をさらに小さく
することができる。 （２） 図７の逆数ＲＯＭ４１には、最上位から連続す
る“０”とその直後の“１”を取り除いた有効ビットの
データを記憶し、拡張器を設けて、該逆数ＲＯＭ４１の
出力に、該拡張器により“１”を最上位に付加して選択
器３３に出力してもよい。これにより、逆数ＲＯＭ４１
の容量をさらに小さくすることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１及び第
３の発明によれば、固定２進数で表現された量子化する
ための自然数の逆数について、その最上位から連続する
“０”を取り除いたビットを記憶しておき、第１の記憶
手段の出力に応じてその逆数を出力する第２の記憶手段
と、第２の記憶手段の出力に応じて、前記取り除いた
“０”をその上位に拡張する拡張手段とを、備えている
ので、第２の記憶手段に記憶するデータ量を少なくで
き、量子化・逆量子化回路を小さくできる。第２及び第
４の発明によれば、固定２進数で表現された量子化する
ための自然数の逆数について、その最上位から連続する
“０”とその直後の“１”を取り除いた有効ビットを記
憶しておき、第１の記憶手段の出力に応じてその逆数を
出力する第２の記憶手段を備えているので、第２の記憶
手段に記憶するデータ量をさらに少なくでき、量子化・
逆量子化回路を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す量子化・逆量子化
回路を有する画像圧縮・伸長装置の回路図である。
【図２】従来の量子化・逆量子化回路を有する画像圧縮
・伸長装置の回路図である。
【図３】本発明の参考例を示す量子化・逆量子化回路を
有する画像圧縮・伸長装置の回 路図である。
【図４】図３中の逆数ＲＯＭの内容を示す図である。
【図５】図１中の逆数ＲＯＭの内容を示す図である。
【図６】図１中の拡張器の動作を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例を示す量子化・逆量子化
回路を有する画像圧縮・伸長装置の回路図である。
【図８】図７中の右シフタの動作を示す図である。
【符号の説明】
１１ 乗算器 ３０，４０，５０ 量子化・逆量子化回路 ３１ 量子化係数ＲＡＭ ３２，４１ 逆数ＲＯＭ ３３，５２ 選択器 ４２ 拡張器 ５１ 右シフタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/30 H03M 7/40 H04N 1/41 H04N 7/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 逆量子化するための量子化係数を記憶す
    る第１の記憶手段と、 固定２進数で表現された量子化するための自然数の逆数
    について、その最上位から連続する“０”を取り除いた
    ビットを記憶しておき前記第１の記憶手段の出力に応じ
    てその逆数を出力する第２の記憶手段と、 前記第２の記憶手段の出力に応じて前記取り除いた
    “０”をその上位に拡張する拡張手段と、 量子化又は逆量子化に応じて前記第１の記憶手段の出力
    と前記拡張手段の出力を選択する選択手段と、 量子化又は逆量子化するデータと前記選択手段の出力と
    を掛け合わせる乗算手段とを、 備えたことを特徴とする
    量子化・逆量子化回路。
  2. 【請求項２】 逆量子化するための量子化係数を記憶す
    る第１の記憶手段と、 固定２進数で表現された量子化するための自然数の逆数
    について、その最上位から連続する“０”とその直後の
    “１”を取り除いた有効ビットを記憶しておき前記第１
    の記憶手段の出力に応じてその逆数を出力する第２の記
    憶手段と、 前記第２の記憶手段の出力に応じて前記取り除いた
    “０”と“１”をその上位に拡張する拡張手段と、 量子化又は逆量子化に応じて前記第１の記憶手段の出力
    と前記拡張手段の出力を選択する選択手段と、 量子化又は逆量子化するデータと前記選択手段の出力と
    を掛け合わせる乗算手段とを、 備えたことを特徴とする量子化・逆量子化回路。
  3. 【請求項３】 逆量子化するための量子化係数を記憶す
    る第１の記憶手段と、 固定２進数で表現された量子化するための自然数の逆数
    について、その最上位から連続する“０”を取り除いた
    ビットを記憶しておき前記第１の記憶手段の出力に応じ
    てその逆数を出力する第２の記憶手段と、 量子化又は逆量子化に応じて前記第１の記憶手段の出力
    と前記第２の記憶手段の出力を選択する第１の選択手段
    と、 量子化又は逆量子化するデータと前記選択手段の出力と
    を掛け合わせる乗算手段と、 前記乗算手段の出力を前記第２の記憶手段の出力に応じ
    て前記取り除かれた“０”の個数シフトするシフト手段
    と、 前記乗算手段の出力と前記シフト手段の出力を選択する
    第２の選択手段とを、 備えたことを特徴とする量子化・
    逆量子化回路。
  4. 【請求項４】 逆量子化するための量子化係数を記憶す
    る第１の記憶手段と、 固定２進数で表現された量子化するための自然数の逆数
    について、その最上位から連続する“０”とその直後の
    “１”を取り除いた有効ビットを記憶しておき前記第１
    の記憶手段の出力に応じてその逆数を出力する第２の記
    憶手段と、 前記第２の記憶手段の出力に“１”をその上位に拡張す
    る拡張手段と、 量子化又は逆量子化に応じて前記第１の記憶手段の出力
    と前記拡張手段の出力を選択する第１の選択手段と、 量子化又は逆量子化するデータと前記選択手段の出力と
    を掛け合わせる乗算手段と、 前記乗算手段の出力を前記第２の記憶手段の出力に応じ
    て前記取り除かれた“０”の個数シフトするシフト手段
    と、 前記乗算手段の出力と前記シフト手段の出力を選択する
    第２の選択手段とを、 備えたことを特徴とする量子化・
    逆量子化回路。
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