JP3351732B2 - 算術符号化装置および方法、算術復号装置および方法、並びに記録媒体 - Google Patents
算術符号化装置および方法、算術復号装置および方法、並びに記録媒体Info
- Publication number
- JP3351732B2 JP3351732B2 JP05465398A JP5465398A JP3351732B2 JP 3351732 B2 JP3351732 B2 JP 3351732B2 JP 05465398 A JP05465398 A JP 05465398A JP 5465398 A JP5465398 A JP 5465398A JP 3351732 B2 JP3351732 B2 JP 3351732B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- code
- section
- symbol
- input
- interval
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、算術符号化装置お
よび方法、算術復号装置および方法、並びに記録媒体に
関し、例えば、伝送路を介して伝送するデータ量、また
は蓄積媒体に蓄積するデータ量を減少させるようにした
算術符号化装置および方法、算術復号装置および方法、
並びに記録媒体に関する。
よび方法、算術復号装置および方法、並びに記録媒体に
関し、例えば、伝送路を介して伝送するデータ量、また
は蓄積媒体に蓄積するデータ量を減少させるようにした
算術符号化装置および方法、算術復号装置および方法、
並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】入力シンボルの系列とその生起確率が与
えられたとき、その入力シンボルを符号化する方法の１
つに算術符号による符号化がある。算術符号とは、母区
間とよばれる実数区間を各入力シンボルの生起確率に比
例した大きさの部分区間に分割し、部分区間に入力シン
ボルを対応づけるという処理を、入力シンボルの系列に
対して再帰的に繰り返し、最終的に得られた部分区間内
に含まれる所定の点の座標を符号とするものである。
えられたとき、その入力シンボルを符号化する方法の１
つに算術符号による符号化がある。算術符号とは、母区
間とよばれる実数区間を各入力シンボルの生起確率に比
例した大きさの部分区間に分割し、部分区間に入力シン
ボルを対応づけるという処理を、入力シンボルの系列に
対して再帰的に繰り返し、最終的に得られた部分区間内
に含まれる所定の点の座標を符号とするものである。
【０００３】まず、算術符号化の原理を図６を参照して
説明する。
説明する。
【０００４】算術符号化において通常用いられる母区間
は、区間［０，１）である。ここで、”［”は境界上の
値を含み、”）”は境界上の値を含まないことを示す。
つまり、０≦ｘ＜１を満たす実数ｘが存在する区間であ
る。この母区間は、図６の左側の部分で示されている。
この母区間を入力シンボルの生起確率に比例して部分区
間に分割し、入力シンボルに応じて部分区間のいずれか
を選択する。
は、区間［０，１）である。ここで、”［”は境界上の
値を含み、”）”は境界上の値を含まないことを示す。
つまり、０≦ｘ＜１を満たす実数ｘが存在する区間であ
る。この母区間は、図６の左側の部分で示されている。
この母区間を入力シンボルの生起確率に比例して部分区
間に分割し、入力シンボルに応じて部分区間のいずれか
を選択する。
【０００５】例えば、入力シンボルがａ、ｂの２通りで
あり、それぞれの生起確率がＰａ、Ｐｂ（Ｐａ＋Ｐｂ＝
１を満たす）であるとする。はじめの母区間［０，１）
は、入力シンボルａに対応する部分区間［０，Ｐａ）
と、入力シンボルｂに対応する部分区間［Ｐａ，１）に
分割される。そして、実際の入力シンボルに応じてこの
部分区間のどちらかが選択される。ここでは、入力シン
ボルがａであったとし、部分区間［０，Ｐａ）を選択す
る。
あり、それぞれの生起確率がＰａ、Ｐｂ（Ｐａ＋Ｐｂ＝
１を満たす）であるとする。はじめの母区間［０，１）
は、入力シンボルａに対応する部分区間［０，Ｐａ）
と、入力シンボルｂに対応する部分区間［Ｐａ，１）に
分割される。そして、実際の入力シンボルに応じてこの
部分区間のどちらかが選択される。ここでは、入力シン
ボルがａであったとし、部分区間［０，Ｐａ）を選択す
る。
【０００６】以降、選択された部分区間を、入力シンボ
ルの生起確率に比例して分割し、入力シンボルに応じて
選択するという処理を、残りの入力シンボルについて繰
り返す。例えば、入力シンボルａの次の残りの入力シン
ボルがｂ、ａの順で続く場合について図示すると、次の
シンボルｂを処理したときの部分区間が図６の中央の部
分で示されており、最後のシンボルａを処理したときの
部分区間が図６の右側の部分で示されている。即ち、入
力シンボルｂにより、部分区間［Ｐａ×Ｐａ，Ｐａ）が
選択され、最後の入力シンボルａにより、部分区間［Ｐ
ａ×Ｐａ，Ｐａ×Ｐａ＋（Ｐａ−Ｐａ×Ｐａ）×Ｐａ）
が選択されている。
ルの生起確率に比例して分割し、入力シンボルに応じて
選択するという処理を、残りの入力シンボルについて繰
り返す。例えば、入力シンボルａの次の残りの入力シン
ボルがｂ、ａの順で続く場合について図示すると、次の
シンボルｂを処理したときの部分区間が図６の中央の部
分で示されており、最後のシンボルａを処理したときの
部分区間が図６の右側の部分で示されている。即ち、入
力シンボルｂにより、部分区間［Ｐａ×Ｐａ，Ｐａ）が
選択され、最後の入力シンボルａにより、部分区間［Ｐ
ａ×Ｐａ，Ｐａ×Ｐａ＋（Ｐａ−Ｐａ×Ｐａ）×Ｐａ）
が選択されている。
【０００７】ここで、生起確率Ｐａ＝１／３、Ｐｂ＝２
／３であるとすると、最後に選択されている部分区間は
［１／９，５／２７）である。算術符号化においては、
この部分区間内に含まれる点の座標を２進小数で表現し
た場合の小数部の形で送るのであるが、一意に復号でき
るためには他の部分区間と区別できればよい。この場
合、２進数表現では、部分区間［０．０００１１
１．．，０．００１０１１．．）と表されるので、００
１００が出力される符号となる。即ち、０．０００１１
１以上、かつ０．００１０１１以下の条件を満たす実数
の中で、小数部の桁数が最も少ないものの小数部を符号
として出力する。上記の場合、０．０００１１１≦０．
００１００≦０．００１０１１となっている。
／３であるとすると、最後に選択されている部分区間は
［１／９，５／２７）である。算術符号化においては、
この部分区間内に含まれる点の座標を２進小数で表現し
た場合の小数部の形で送るのであるが、一意に復号でき
るためには他の部分区間と区別できればよい。この場
合、２進数表現では、部分区間［０．０００１１
１．．，０．００１０１１．．）と表されるので、００
１００が出力される符号となる。即ち、０．０００１１
１以上、かつ０．００１０１１以下の条件を満たす実数
の中で、小数部の桁数が最も少ないものの小数部を符号
として出力する。上記の場合、０．０００１１１≦０．
００１００≦０．００１０１１となっている。
【０００８】以上が算術符号化の原理であるが、入力シ
ンボルの系列が長くなると演算の有効桁数が多く必要に
なるため、現実的には処理が不可能になる。そこで、従
来より、次のような方法が行われている。
ンボルの系列が長くなると演算の有効桁数が多く必要に
なるため、現実的には処理が不可能になる。そこで、従
来より、次のような方法が行われている。
【０００９】図７に示すように、選択された区間［ｘ，
ｙ）が区間［０，１／２）に含まれている場合、即ち、
０≦ｘ、ｙ≦１／２であれば、以降に続く入力シンボル
に関わらず、初めに出力される出力符号は０である。従
って、０を出力した上で、区間［ｘ，ｙ）を区間［２×
ｘ，２×ｙ）に更新する。
ｙ）が区間［０，１／２）に含まれている場合、即ち、
０≦ｘ、ｙ≦１／２であれば、以降に続く入力シンボル
に関わらず、初めに出力される出力符号は０である。従
って、０を出力した上で、区間［ｘ，ｙ）を区間［２×
ｘ，２×ｙ）に更新する。
【００１０】同様に、図８に示すように、選択された区
間［ｘ，ｙ）が区間［１／２，１）に含まれている場
合、即ち、１／２≦ｘ、ｙ≦１であれば、以降に続く入
力シンボルに関わらず、初めに出力される出力符号は１
である。従って、１を出力した上で、区間［ｘ，ｙ）を
区間［２×（ｘ−１／２），２×（ｙ−１／２））に更
新する。
間［ｘ，ｙ）が区間［１／２，１）に含まれている場
合、即ち、１／２≦ｘ、ｙ≦１であれば、以降に続く入
力シンボルに関わらず、初めに出力される出力符号は１
である。従って、１を出力した上で、区間［ｘ，ｙ）を
区間［２×（ｘ−１／２），２×（ｙ−１／２））に更
新する。
【００１１】また、図９に示すように、選択された区間
［ｘ，ｙ）が［１／４，３／４）に含まれている場合、
即ち、１／４≦ｘ、ｙ≦３／４である場合、以下に説明
される方法に基づいて出力符号を出力する。この場合、
次に出力される出力符号は決まっていない。しかし、次
に０が出力されるならば、その次の出力符号は必ず１と
なり、次に１が出力されるならば、その次の出力符号は
０であることが図９からわかる。そこで、次に出力が行
なわれるときには、続けて反対の出力符号を出力すると
いう扱いにし、区間［ｘ，ｙ）を［２×（ｘ−１／
４），２×（ｙ−１／４））に更新する。
［ｘ，ｙ）が［１／４，３／４）に含まれている場合、
即ち、１／４≦ｘ、ｙ≦３／４である場合、以下に説明
される方法に基づいて出力符号を出力する。この場合、
次に出力される出力符号は決まっていない。しかし、次
に０が出力されるならば、その次の出力符号は必ず１と
なり、次に１が出力されるならば、その次の出力符号は
０であることが図９からわかる。そこで、次に出力が行
なわれるときには、続けて反対の出力符号を出力すると
いう扱いにし、区間［ｘ，ｙ）を［２×（ｘ−１／
４），２×（ｙ−１／４））に更新する。
【００１２】実際の算術符号化では各入力シンボルによ
って符号区間を分割する度に、得られた符号区間が上述
した３種類の区間のいずれかに含まれるか否かを判定
し、いずれかに含まれている限り、更新処理を繰り返し
適用する。この処理はリスケールと呼ばれる。
って符号区間を分割する度に、得られた符号区間が上述
した３種類の区間のいずれかに含まれるか否かを判定
し、いずれかに含まれている限り、更新処理を繰り返し
適用する。この処理はリスケールと呼ばれる。
【００１３】最後の入力シンボルについて、符号区間の
分割とリスケールが終ったときの符号区間は、区間
［０，１／４）、［１／４，１／２）、［１／２，３／
４）、［３／４，１）のいずれかを必ず含む。これは、
いずれの区間も含まないならば、必ずリスケールが適用
可能だからである。そこで、それぞれの場合に、出力符
号００，０１，１０，１１のうちの対応するものを出力
する。この処理はフラッシュと呼ばれる。
分割とリスケールが終ったときの符号区間は、区間
［０，１／４）、［１／４，１／２）、［１／２，３／
４）、［３／４，１）のいずれかを必ず含む。これは、
いずれの区間も含まないならば、必ずリスケールが適用
可能だからである。そこで、それぞれの場合に、出力符
号００，０１，１０，１１のうちの対応するものを出力
する。この処理はフラッシュと呼ばれる。
【００１４】次に、図１０に示したフローチャートを参
照して、フラッシュの処理手順について説明する。最初
に、ステップＳ１において、符号区間の分割とリスケー
ルが終ったときの符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ＝０かつ１
／４≦ｙを満たしているか否かが判定される。上記符号
区間［ｘ，ｙ）が、ｘ＝０かつ１／４≦ｙを満たしてい
ると判定された場合、ステップＳ２に進み、符号００を
出力し、処理を終了する。
照して、フラッシュの処理手順について説明する。最初
に、ステップＳ１において、符号区間の分割とリスケー
ルが終ったときの符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ＝０かつ１
／４≦ｙを満たしているか否かが判定される。上記符号
区間［ｘ，ｙ）が、ｘ＝０かつ１／４≦ｙを満たしてい
ると判定された場合、ステップＳ２に進み、符号００を
出力し、処理を終了する。
【００１５】ステップＳ１において、上記符号区間
［ｘ，ｙ）が、ｘ＝０かつ１／４≦ｙを満たしていない
と判定された場合、ステップＳ３に進み、符号区間の分
割とリスケールが終ったときの符号区間［ｘ，ｙ）が、
ｘ≦１／４かつ１／２≦ｙを満たしているか否かが判定
される。上記符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ≦１／４かつ１
／２≦ｙを満たしていると判定された場合、ステップＳ
４に進み、符号０１を出力し、処理を終了する。一方、
上記符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ≦１／４かつ１／２≦ｙ
を満たしていないと判定された場合、ステップＳ５に進
む。
［ｘ，ｙ）が、ｘ＝０かつ１／４≦ｙを満たしていない
と判定された場合、ステップＳ３に進み、符号区間の分
割とリスケールが終ったときの符号区間［ｘ，ｙ）が、
ｘ≦１／４かつ１／２≦ｙを満たしているか否かが判定
される。上記符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ≦１／４かつ１
／２≦ｙを満たしていると判定された場合、ステップＳ
４に進み、符号０１を出力し、処理を終了する。一方、
上記符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ≦１／４かつ１／２≦ｙ
を満たしていないと判定された場合、ステップＳ５に進
む。
【００１６】ステップＳ５においては、符号区間［ｘ，
ｙ）が、ｘ≦１／２かつ３／４≦ｙを満たしているか否
かが判定される。上記符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ≦１／
２かつ３／４≦ｙを満たしていると判定された場合、ス
テップＳ６に進み、符号１０を出力し、処理を終了す
る。一方、上記符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ≦１／２かつ
３／４≦ｙを満たしていないと判定された場合、ステッ
プＳ７に進み、符号１１を出力し、処理を終了する。
ｙ）が、ｘ≦１／２かつ３／４≦ｙを満たしているか否
かが判定される。上記符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ≦１／
２かつ３／４≦ｙを満たしていると判定された場合、ス
テップＳ６に進み、符号１０を出力し、処理を終了す
る。一方、上記符号区間［ｘ，ｙ）が、ｘ≦１／２かつ
３／４≦ｙを満たしていないと判定された場合、ステッ
プＳ７に進み、符号１１を出力し、処理を終了する。
【００１７】このフラッシュは、基本的には最後の入力
シンボルを符号化した後で行なわれるが、例えば、算術
符号とＦＬＣ（Fixed Length Code）、またはＶＬＣ（V
ariable Length Code）とを切り替えて使う場合には、
算術符号から他の符号に移るときにも、移る直前の最後
の入力シンボルを符号化した後で行なわれる。
シンボルを符号化した後で行なわれるが、例えば、算術
符号とＦＬＣ（Fixed Length Code）、またはＶＬＣ（V
ariable Length Code）とを切り替えて使う場合には、
算術符号から他の符号に移るときにも、移る直前の最後
の入力シンボルを符号化した後で行なわれる。
【００１８】また、算術復号において、入力された符号
が母区間を分割した区間のうち、どの区間に対応するか
を判定し、その区間に対応するシンボルを出力する。ど
の区間に対応するのかを判定するのに、一般的に符号の
先読みが行われる。そのため、すべてのシンボルを復号
し終わったときに、先読みした分の符号を元に戻す処理
が必要である。この処理はリセットと呼ばれる。
が母区間を分割した区間のうち、どの区間に対応するか
を判定し、その区間に対応するシンボルを出力する。ど
の区間に対応するのかを判定するのに、一般的に符号の
先読みが行われる。そのため、すべてのシンボルを復号
し終わったときに、先読みした分の符号を元に戻す処理
が必要である。この処理はリセットと呼ばれる。
【００１９】図１１は、リセットの処理手順を説明する
フローチャートである。即ち、ステップＳ１１におい
て、定数ビット分だけ、先読みした符号を元に戻す。こ
の定数の値は、分割された区間のうちの１つを選択する
ために先読みしているビット数である。
フローチャートである。即ち、ステップＳ１１におい
て、定数ビット分だけ、先読みした符号を元に戻す。こ
の定数の値は、分割された区間のうちの１つを選択する
ために先読みしているビット数である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】このように、算術符号
は、各入力シンボルを符号化するために、入力シンボル
のエントロピーに相当する符号量しか必要としないとい
う利点を持っている。しかしながら、フラッシュを行な
うと、算術符号の最後に余分なビットがついてしまう。
は、各入力シンボルを符号化するために、入力シンボル
のエントロピーに相当する符号量しか必要としないとい
う利点を持っている。しかしながら、フラッシュを行な
うと、算術符号の最後に余分なビットがついてしまう。
【００２１】一般に、符号化において符号中のエラーを
回復することができるようにするために、ＦＬＣと呼ば
れる同期コードを入れることが行なわれている。ＦＬＣ
を入れるためには算術符号化装置をフラッシュさせなけ
ればならないため、符号化効率が低下してしまう。ま
た、エラー耐性を高めるためにはフラッシュの回数を多
くすることが必要になるので、その分、さらに符号化効
率が低下する課題があった。
回復することができるようにするために、ＦＬＣと呼ば
れる同期コードを入れることが行なわれている。ＦＬＣ
を入れるためには算術符号化装置をフラッシュさせなけ
ればならないため、符号化効率が低下してしまう。ま
た、エラー耐性を高めるためにはフラッシュの回数を多
くすることが必要になるので、その分、さらに符号化効
率が低下する課題があった。
【００２２】また、ＶＬＣと算術符号を組み合わせて用
いることもある。この場合にも、算術符号化装置をフラ
ッシュさせることが必要となり、符号化効率が低下して
しまう課題があった。
いることもある。この場合にも、算術符号化装置をフラ
ッシュさせることが必要となり、符号化効率が低下して
しまう課題があった。
【００２３】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、本発明の目的は、算術符号化による符号発
生量を減少させることができる算術符号化装置および方
法を提供することにある。
ものであり、本発明の目的は、算術符号化による符号発
生量を減少させることができる算術符号化装置および方
法を提供することにある。
【００２４】また、本発明の他の目的は、算術復号にお
いて、算術符号化によって符号化された符号を正しく復
号することができる算術復号装置および方法を提供する
ことにある。
いて、算術符号化によって符号化された符号を正しく復
号することができる算術復号装置および方法を提供する
ことにある。
【００２５】さらに、本発明の他の目的は、符号化効率
の高い算術符号を記録することが可能な記録媒体を提供
することにある。
の高い算術符号を記録することが可能な記録媒体を提供
することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の算術符
号化装置は、所定の生起確率に基づいて所定の実数区間
である母区間を分割し、入力シンボルに対応する分割さ
れた符号区間を選択して、その選択された符号区間に対
応する符号を出力する符号化手段と、最後の入力シンボ
ルを符号化したときの入力シンボルに対応する符号区間
が、母区間の最大値および最小値を含むかどうかを判定
し、その判定結果に基づいて出力符号を切り替える制御
を行う制御装置とを備えることを特徴とする。
号化装置は、所定の生起確率に基づいて所定の実数区間
である母区間を分割し、入力シンボルに対応する分割さ
れた符号区間を選択して、その選択された符号区間に対
応する符号を出力する符号化手段と、最後の入力シンボ
ルを符号化したときの入力シンボルに対応する符号区間
が、母区間の最大値および最小値を含むかどうかを判定
し、その判定結果に基づいて出力符号を切り替える制御
を行う制御装置とを備えることを特徴とする。
【００２７】請求項３に記載の算術符号化方法は、所定
の生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間を分
割し、入力シンボルに対応する分割された符号区間を選
択して、その選択された符号区間に対応する符号を出力
する出力ステップと、最後の入力シンボルを符号化した
ときの入力シンボルに対応する符号区間が、母区間の最
大値および最小値を含むかどうかを判定し、その判定結
果に基づいて出力符号を切り替える制御を行う制御ステ
ップとを含むことを特徴とする。
の生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間を分
割し、入力シンボルに対応する分割された符号区間を選
択して、その選択された符号区間に対応する符号を出力
する出力ステップと、最後の入力シンボルを符号化した
ときの入力シンボルに対応する符号区間が、母区間の最
大値および最小値を含むかどうかを判定し、その判定結
果に基づいて出力符号を切り替える制御を行う制御ステ
ップとを含むことを特徴とする。
【００２８】請求項５に記載の記録媒体は、記録媒体に
は入力シンボルの系列を入力シンボル系列の生起確率に
基づいて算術符号化することにより得られた符号が記録
されており、符号は、所定の生起確率に基づいて所定の
実数区間である母区間を分割し、入力シンボルに対応す
る分割された符号区間を選択して、その選択された符号
区間に対応する符号を出力する出力ステップと、最後の
入力シンボルを符号化したときの入力シンボルに対応す
る符号区間が、母区間の最大値および最小値を含むかど
うかを判定し、その判定結果に基づいて出力符号を切り
替えるステップとにより符号化された符号であることを
特徴とする。
は入力シンボルの系列を入力シンボル系列の生起確率に
基づいて算術符号化することにより得られた符号が記録
されており、符号は、所定の生起確率に基づいて所定の
実数区間である母区間を分割し、入力シンボルに対応す
る分割された符号区間を選択して、その選択された符号
区間に対応する符号を出力する出力ステップと、最後の
入力シンボルを符号化したときの入力シンボルに対応す
る符号区間が、母区間の最大値および最小値を含むかど
うかを判定し、その判定結果に基づいて出力符号を切り
替えるステップとにより符号化された符号であることを
特徴とする。
【００２９】請求項６に記載の算術復号装置は、所定の
生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間を分割
し、入力符号に対応する分割された符号区間を選択し
て、その選択された符号区間に対応するシンボルを出力
する復号手段と、最後のシンボルを復号したときのシン
ボルに対応する符号区間が、母区間の最大値および最小
値を含むかどうかを判定し、その判定結果に基づいて復
号処理を切り替える制御を行う制御手段とを備えること
を特徴とする。
生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間を分割
し、入力符号に対応する分割された符号区間を選択し
て、その選択された符号区間に対応するシンボルを出力
する復号手段と、最後のシンボルを復号したときのシン
ボルに対応する符号区間が、母区間の最大値および最小
値を含むかどうかを判定し、その判定結果に基づいて復
号処理を切り替える制御を行う制御手段とを備えること
を特徴とする。
【００３０】請求項７に記載の算術復号方法は、所定の
生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間を分割
し、入力符号に対応する分割された符号区間を選択し
て、その選択された符号区間に対応するシンボルを出力
する復号ステップと、最後のシンボルを復号したときの
シンボルに対応する符号区間が、母区間の最大値および
最小値を含むかどうかを判定し、その判定結果に基づい
て復号処理を切り替える制御を行う制御ステップとを含
むことを特徴とする。
生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間を分割
し、入力符号に対応する分割された符号区間を選択し
て、その選択された符号区間に対応するシンボルを出力
する復号ステップと、最後のシンボルを復号したときの
シンボルに対応する符号区間が、母区間の最大値および
最小値を含むかどうかを判定し、その判定結果に基づい
て復号処理を切り替える制御を行う制御ステップとを含
むことを特徴とする。
【００３１】請求項８に記載の記録媒体は、記録媒体に
は、所定の生起確率に基づいて所定のシンボルの系列を
算術符号化することにより得られた符号が記録されてお
り、符号は、所定の生起確率に基づいて所定の実数区間
である母区間を分割し、入力符号に対応する分割された
符号区間を選択して、その選択された符号区間に対応す
るシンボルを出力する復号ステップと、最後のシンボル
を復号したときのシンボルに対応する符号区間が、母区
間の最大値および最小値を含むかどうかを判定し、その
判定結果に基づいて復号処理を切り替える制御を行う制
御ステップとにより復号される符号であることを特徴と
する。
は、所定の生起確率に基づいて所定のシンボルの系列を
算術符号化することにより得られた符号が記録されてお
り、符号は、所定の生起確率に基づいて所定の実数区間
である母区間を分割し、入力符号に対応する分割された
符号区間を選択して、その選択された符号区間に対応す
るシンボルを出力する復号ステップと、最後のシンボル
を復号したときのシンボルに対応する符号区間が、母区
間の最大値および最小値を含むかどうかを判定し、その
判定結果に基づいて復号処理を切り替える制御を行う制
御ステップとにより復号される符号であることを特徴と
する。
【００３２】請求項１に記載の算術符号化装置、請求項
３に記載の算術符号化方法、および請求項５に記載の記
録媒体においては、所定の生起確率に基づいて所定の実
数区間である母区間が分割され、入力シンボルに対応す
る分割された符号区間が選択され、その選択された符号
区間に対応する符号が出力され、最後の入力シンボルを
符号化したときの入力シンボルに対応する符号区間が、
母区間の最大値および最小値を含むかどうかの判定結果
に基づいて出力符号を切り替えることで符号化が行われ
る。
３に記載の算術符号化方法、および請求項５に記載の記
録媒体においては、所定の生起確率に基づいて所定の実
数区間である母区間が分割され、入力シンボルに対応す
る分割された符号区間が選択され、その選択された符号
区間に対応する符号が出力され、最後の入力シンボルを
符号化したときの入力シンボルに対応する符号区間が、
母区間の最大値および最小値を含むかどうかの判定結果
に基づいて出力符号を切り替えることで符号化が行われ
る。
【００３３】請求項６に記載の算術復号装置、請求項７
に記載の算術復号方法、および請求項８に記載の記録媒
体においては、所定の生起確率に基づいて所定の実数区
間である母区間が分割され、入力符号に対応する分割さ
れた符号区間が選択されて、その選択された符号区間に
対応するシンボルが出力され、最後のシンボルを復号し
たときのシンボルに対応する符号区間が、母区間の最大
値および最小値を含むかどうかが判定され、その判定結
果に基づいて復号処理を切り替えることで復号が行われ
る。
に記載の算術復号方法、および請求項８に記載の記録媒
体においては、所定の生起確率に基づいて所定の実数区
間である母区間が分割され、入力符号に対応する分割さ
れた符号区間が選択されて、その選択された符号区間に
対応するシンボルが出力され、最後のシンボルを復号し
たときのシンボルに対応する符号区間が、母区間の最大
値および最小値を含むかどうかが判定され、その判定結
果に基づいて復号処理を切り替えることで復号が行われ
る。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態に
ついて説明する。図１は、本発明の算術符号化装置の一
実施の形態の構成例を示すブロック図である。まず、こ
の算術符号化装置には、入力シンボルが順次、区間選択
器２に入力されるとともに、確率テーブルＰａが区間分
割器１に入力される。この確率テーブルＰａは、入力シ
ンボルａの生起確率を表しており、入力シンボルｂの生
起確率をＰｂとすると、Ｐｂは１−Ｐａとして表され
る。なお、この確率テーブルＰａは予め固定値として決
定されている。区間分割器１は、入力された確率テーブ
ルＰａと符号区間［ｘ，ｙ）（初めは、母区間［０，
１）であり、以後は、後述するリスケール器３から供給
される符号区間［ｘ，ｙ）である）から、符号区間
［ｘ，ｙ）をＰａ：（１−Ｐａ）の比で分割した部分区
間［ｘ，ｘ＋Ｐａ（ｙ−ｘ））と［ｘ＋Ｐａ（ｙ−
ｘ），ｙ）に分割して、その部分区間を区間選択器２に
入力する。
ついて説明する。図１は、本発明の算術符号化装置の一
実施の形態の構成例を示すブロック図である。まず、こ
の算術符号化装置には、入力シンボルが順次、区間選択
器２に入力されるとともに、確率テーブルＰａが区間分
割器１に入力される。この確率テーブルＰａは、入力シ
ンボルａの生起確率を表しており、入力シンボルｂの生
起確率をＰｂとすると、Ｐｂは１−Ｐａとして表され
る。なお、この確率テーブルＰａは予め固定値として決
定されている。区間分割器１は、入力された確率テーブ
ルＰａと符号区間［ｘ，ｙ）（初めは、母区間［０，
１）であり、以後は、後述するリスケール器３から供給
される符号区間［ｘ，ｙ）である）から、符号区間
［ｘ，ｙ）をＰａ：（１−Ｐａ）の比で分割した部分区
間［ｘ，ｘ＋Ｐａ（ｙ−ｘ））と［ｘ＋Ｐａ（ｙ−
ｘ），ｙ）に分割して、その部分区間を区間選択器２に
入力する。
【００３５】区間選択器２は、符号区間が分割された部
分区間のうち、入力シンボルに対応する区間を選択す
る。つまり、入力シンボルがａの場合、区間［ｘ，ｘ＋
Ｐａ（ｙ−ｘ））が選択され、入力シンボルがｂの場
合、区間［ｘ＋Ｐａ（ｙ−ｘ），ｙ）が選択される。そ
して、その選択された部分区間がリスケール器３に入力
される。
分区間のうち、入力シンボルに対応する区間を選択す
る。つまり、入力シンボルがａの場合、区間［ｘ，ｘ＋
Ｐａ（ｙ−ｘ））が選択され、入力シンボルがｂの場
合、区間［ｘ＋Ｐａ（ｙ−ｘ），ｙ）が選択される。そ
して、その選択された部分区間がリスケール器３に入力
される。
【００３６】リスケール器３は、有効桁数を低下させな
いために、図７乃至図９を用いて上述したように、入力
された部分区間に対してリスケール処理を施し、その結
果によって得られた符号をスイッチ５に供給する。ま
た、リスケール器３は、リスケール処理された部分区間
を新たな符号区間として区間分割器１およびフラッシュ
器４に供給する。
いために、図７乃至図９を用いて上述したように、入力
された部分区間に対してリスケール処理を施し、その結
果によって得られた符号をスイッチ５に供給する。ま
た、リスケール器３は、リスケール処理された部分区間
を新たな符号区間として区間分割器１およびフラッシュ
器４に供給する。
【００３７】上述した処理が、最後の入力シンボルまで
繰り返し実行された後、フラッシュ器４は、フラッシュ
を実行して、その結果によって得られた符号をスイッチ
５に供給する。フラッシュ器４のフラッシュの詳細につ
いては後述する。スイッチ５は、リスケール器３および
フラッシュ器４の出力を選択可能に接続されており、入
力シンボルが供給されている間は、リスケール器３に接
続されており、リスケール器３からの符号を出力する。
また、最後の入力シンボルについての処理（区間選択、
リスケール）が終了した後に、スイッチ５は、リスケー
ル器３からフラッシュ器４に接続が変更され、フラッシ
ュ器４からの符号を出力する。以上のように、スイッチ
５は、リスケール器３およびフラッシュ器４からの符号
を選択して、出力符号として出力する。
繰り返し実行された後、フラッシュ器４は、フラッシュ
を実行して、その結果によって得られた符号をスイッチ
５に供給する。フラッシュ器４のフラッシュの詳細につ
いては後述する。スイッチ５は、リスケール器３および
フラッシュ器４の出力を選択可能に接続されており、入
力シンボルが供給されている間は、リスケール器３に接
続されており、リスケール器３からの符号を出力する。
また、最後の入力シンボルについての処理（区間選択、
リスケール）が終了した後に、スイッチ５は、リスケー
ル器３からフラッシュ器４に接続が変更され、フラッシ
ュ器４からの符号を出力する。以上のように、スイッチ
５は、リスケール器３およびフラッシュ器４からの符号
を選択して、出力符号として出力する。
【００３８】そして、このスイッチ５から出力される出
力符号が、最終的に、伝送路６を介して図示しない受信
装置に供給されたり、ディスクやメモリなどの記録媒体
７に記録される。
力符号が、最終的に、伝送路６を介して図示しない受信
装置に供給されたり、ディスクやメモリなどの記録媒体
７に記録される。
【００３９】以下に、フラッシュ器４において実行され
るフラッシュの処理について、図２のフローチャートを
用いて説明する。最初に、ステップＳ２１において、す
べての入力シンボルについて、区間分割、区間選択、お
よびリスケールが終了した後の符号区間［ｘ，ｙ）が、
母区間の最大値および最小値である１および０をともに
含んでいる（ｘ＝０かつｙ＝１）か否かが判定される。
符号区間［ｘ，ｙ）が、１および０をともに含んでいる
と判定された場合、何も符号を出力せず、処理を終了す
る。一方、符号区間［ｘ，ｙ）が１および０の少なくと
もいずれか一方を含んでいないと判定された場合、ステ
ップＳ２２に進む。
るフラッシュの処理について、図２のフローチャートを
用いて説明する。最初に、ステップＳ２１において、す
べての入力シンボルについて、区間分割、区間選択、お
よびリスケールが終了した後の符号区間［ｘ，ｙ）が、
母区間の最大値および最小値である１および０をともに
含んでいる（ｘ＝０かつｙ＝１）か否かが判定される。
符号区間［ｘ，ｙ）が、１および０をともに含んでいる
と判定された場合、何も符号を出力せず、処理を終了す
る。一方、符号区間［ｘ，ｙ）が１および０の少なくと
もいずれか一方を含んでいないと判定された場合、ステ
ップＳ２２に進む。
【００４０】ステップＳ２２においては、符号区間
［ｘ，ｙ）が０を含んでいる（ｘ＝０）か否かが判定さ
れる。符号区間［ｘ，ｙ）が０を含んでいると判定され
た場合、ステップＳ２３に進み、符号０を出力した後、
処理を終了する。一方、符号区間［ｘ，ｙ）が０を含ん
でいないと判定された場合、ステップＳ２４に進む。
［ｘ，ｙ）が０を含んでいる（ｘ＝０）か否かが判定さ
れる。符号区間［ｘ，ｙ）が０を含んでいると判定され
た場合、ステップＳ２３に進み、符号０を出力した後、
処理を終了する。一方、符号区間［ｘ，ｙ）が０を含ん
でいないと判定された場合、ステップＳ２４に進む。
【００４１】ステップＳ２４においては、符号区間
［ｘ，ｙ）が１を含んでいる（ｙ＝１）か否かが判定さ
れる。符号区間［ｘ，ｙ）が１を含んでいると判定され
た場合、ステップＳ２５に進み、符号１を出力した後、
処理を終了する。一方、符号区間［ｘ，ｙ）が１を含ん
でいないと判定された場合、ステップＳ２６に進む。
［ｘ，ｙ）が１を含んでいる（ｙ＝１）か否かが判定さ
れる。符号区間［ｘ，ｙ）が１を含んでいると判定され
た場合、ステップＳ２５に進み、符号１を出力した後、
処理を終了する。一方、符号区間［ｘ，ｙ）が１を含ん
でいないと判定された場合、ステップＳ２６に進む。
【００４２】ステップＳ２６においては、符号区間
［ｘ，ｙ）において、ｘ≦１／４であるか否かが判定さ
れる。ｘ≦１／４であると判定された場合、ステップＳ
２７に進み、符号０１を出力した後、処理を終了する。
一方、ｘ≦１／４ではないと判定された場合、ステップ
Ｓ２８に進み、符号１０を出力した後、処理を終了す
る。
［ｘ，ｙ）において、ｘ≦１／４であるか否かが判定さ
れる。ｘ≦１／４であると判定された場合、ステップＳ
２７に進み、符号０１を出力した後、処理を終了する。
一方、ｘ≦１／４ではないと判定された場合、ステップ
Ｓ２８に進み、符号１０を出力した後、処理を終了す
る。
【００４３】このように、フラッシュ器４においては、
すべての入力シンボルについて、区間分割、区間選択、
およびリスケールが終った後の符号区間が、母区間の最
大値および最小値である０および１を含んでいるか否か
によって処理が異なる。上述したように、最大値および
最小値をともに含む場合には、符号を全く発生せずにフ
ラッシュが終了する。最大値のみを含む場合には０を出
力符号として発生し、最小値のみを含む場合には１を出
力符号として発生する。
すべての入力シンボルについて、区間分割、区間選択、
およびリスケールが終った後の符号区間が、母区間の最
大値および最小値である０および１を含んでいるか否か
によって処理が異なる。上述したように、最大値および
最小値をともに含む場合には、符号を全く発生せずにフ
ラッシュが終了する。最大値のみを含む場合には０を出
力符号として発生し、最小値のみを含む場合には１を出
力符号として発生する。
【００４４】また、最大値および最小値のどちらも含ん
でいない場合には、従来の場合と同様に、ｘ≦１／４か
つ１／２≦ｙであるか否かによって０１または１０の出
力符号が発生させられる。リスケールが終っていれば、
ｘ≦１／４であるときには常に１／２≦ｙであるため、
１／２≦ｙであるかどうかのテストは省略可能である。
でいない場合には、従来の場合と同様に、ｘ≦１／４か
つ１／２≦ｙであるか否かによって０１または１０の出
力符号が発生させられる。リスケールが終っていれば、
ｘ≦１／４であるときには常に１／２≦ｙであるため、
１／２≦ｙであるかどうかのテストは省略可能である。
【００４５】図３にこれらの区間の例を示す。図３
（Ａ）は母区間が最大値、最小値をともに含む場合であ
る。この場合、母区間全体であるため、他の区間と区別
するための情報は送る必要がなく、符号を出力する必要
がない。図３（Ｂ）は母区間が最小値のみを含む場合で
ある。この場合、他の区間であれば必ず次に出力される
符号は１であるので、０を符号として出力すれば区別で
きる。図３（Ｃ）は母区間が最大値のみを含む場合であ
る。この場合、他の区間であれば必ず次に出力される符
号は０であるので、１を符号として出力すれば区別でき
る。図３（Ｄ）、図３（Ｅ）は母区間が最大値、最小値
のどちらも含まない場合である。それぞれの場合で、出
力符号が０１および１０となる区間は、選ばれている区
間に固有である。そのため、０１および１０のいずれか
をそれぞれ符号として出力すれば他の区間と区別でき
る。
（Ａ）は母区間が最大値、最小値をともに含む場合であ
る。この場合、母区間全体であるため、他の区間と区別
するための情報は送る必要がなく、符号を出力する必要
がない。図３（Ｂ）は母区間が最小値のみを含む場合で
ある。この場合、他の区間であれば必ず次に出力される
符号は１であるので、０を符号として出力すれば区別で
きる。図３（Ｃ）は母区間が最大値のみを含む場合であ
る。この場合、他の区間であれば必ず次に出力される符
号は０であるので、１を符号として出力すれば区別でき
る。図３（Ｄ）、図３（Ｅ）は母区間が最大値、最小値
のどちらも含まない場合である。それぞれの場合で、出
力符号が０１および１０となる区間は、選ばれている区
間に固有である。そのため、０１および１０のいずれか
をそれぞれ符号として出力すれば他の区間と区別でき
る。
【００４６】この符号化方法により、１通りの場合（図
３（Ａ））については２ビットの出力符号が節約され、
２通り（図３（Ｂ）、図３（Ｃ））については１ビット
の出力符号が節約される。残された１通り（図３
（Ｄ）、図３（Ｅ））については従来と同じ符号量であ
る。この符号の節約は１回の算術符号化についてであ
る。算術符号とＦＬＣやＶＬＣを切り替える場合には、
切り替えの回数だけ符号の節約が繰り返され、結果とし
て大きな符号量の減少となる。
３（Ａ））については２ビットの出力符号が節約され、
２通り（図３（Ｂ）、図３（Ｃ））については１ビット
の出力符号が節約される。残された１通り（図３
（Ｄ）、図３（Ｅ））については従来と同じ符号量であ
る。この符号の節約は１回の算術符号化についてであ
る。算術符号とＦＬＣやＶＬＣを切り替える場合には、
切り替えの回数だけ符号の節約が繰り返され、結果とし
て大きな符号量の減少となる。
【００４７】図４は、図１に示される算術符号化装置に
対応する算術復号装置の一実施の形態の構成例を示すブ
ロック図である。伝送路１５を介して図示しない受信装
置で受信されたり、ディスクやメモリなどの記録媒体１
６から再生された符号が算術復号装置に入力される。確
率テーブルＰａもまた、算術復号装置に入力される。入
力された符号は、順次、区間選択器１２に入力されると
ともに、確率テーブルＰａが区間分割器１１に入力され
る。区間分割器１１は、入力された確率テーブルＰａと
符号区間［ｘ，ｙ）（初めは、母区間［０，１）であ
り、以後は、後述するリスケール器１３から供給される
符号区間［ｘ，ｙ）である）から、符号区間［ｘ，ｙ）
をＰａ：（１−Ｐａ）の比で分割した部分区間［ｘ，ｘ
＋Ｐａ（ｙ−ｘ））と［ｘ＋Ｐａ（ｙ−ｘ），ｙ）に分
割して、その部分区間を区間選択器２に入力する。
対応する算術復号装置の一実施の形態の構成例を示すブ
ロック図である。伝送路１５を介して図示しない受信装
置で受信されたり、ディスクやメモリなどの記録媒体１
６から再生された符号が算術復号装置に入力される。確
率テーブルＰａもまた、算術復号装置に入力される。入
力された符号は、順次、区間選択器１２に入力されると
ともに、確率テーブルＰａが区間分割器１１に入力され
る。区間分割器１１は、入力された確率テーブルＰａと
符号区間［ｘ，ｙ）（初めは、母区間［０，１）であ
り、以後は、後述するリスケール器１３から供給される
符号区間［ｘ，ｙ）である）から、符号区間［ｘ，ｙ）
をＰａ：（１−Ｐａ）の比で分割した部分区間［ｘ，ｘ
＋Ｐａ（ｙ−ｘ））と［ｘ＋Ｐａ（ｙ−ｘ），ｙ）に分
割して、その部分区間を区間選択器２に入力する。
【００４８】区間選択器１２は、符号区間が分割された
部分区間のうち、入力された符号に対応する区間を選択
する。つまり、入力された符号を２進数表現の少数部分
として解釈したとき、部分区間［ｘ，ｘ＋Ｐａ（ｙ−
ｘ））に含まれていれば、部分区間［ｘ，ｘ＋Ｐａ（ｙ
−ｘ））を選択し、部分区間［ｘ＋Ｐａ（ｙ−ｘ），
ｙ）に含まれていれば、部分区間［ｘ＋Ｐａ（ｙ−
ｘ），ｙ）を選択する。そして、その選択された部分区
間に対応するシンボルが出力シンボルとして出力され
る。また、選択された部分区間がリスケール器１３に入
力される。
部分区間のうち、入力された符号に対応する区間を選択
する。つまり、入力された符号を２進数表現の少数部分
として解釈したとき、部分区間［ｘ，ｘ＋Ｐａ（ｙ−
ｘ））に含まれていれば、部分区間［ｘ，ｘ＋Ｐａ（ｙ
−ｘ））を選択し、部分区間［ｘ＋Ｐａ（ｙ−ｘ），
ｙ）に含まれていれば、部分区間［ｘ＋Ｐａ（ｙ−
ｘ），ｙ）を選択する。そして、その選択された部分区
間に対応するシンボルが出力シンボルとして出力され
る。また、選択された部分区間がリスケール器１３に入
力される。
【００４９】リスケール器１３は、有効桁数を低下させ
ないために、図７乃至図９を用いて上述したように、入
力された部分区間に対してしリスケールを施し、リスケ
ールされた部分区間を符号区間として区間分割器１１お
よびリセット器１４に供給する。
ないために、図７乃至図９を用いて上述したように、入
力された部分区間に対してしリスケールを施し、リスケ
ールされた部分区間を符号区間として区間分割器１１お
よびリセット器１４に供給する。
【００５０】上述した処理が、最後の入力された符号に
対して最後の出力シンボルを復号するまで繰り返し実行
された後、リセット器１４はリセットを実行する。以下
に、リセット器１４において実行されるリセットについ
て、図５のフローチャートを用いて説明する。
対して最後の出力シンボルを復号するまで繰り返し実行
された後、リセット器１４はリセットを実行する。以下
に、リセット器１４において実行されるリセットについ
て、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００５１】最初に、ステップＳ３１において、すべて
の出力シンボルを復号し、リスケールを終了した後の符
号区間［ｘ，ｙ）が、母区間の最小値０を含む（ｘ＝
０）か否かが判定される。符号区間［ｘ，ｙ）が０を含
まないと判定された場合、ステップＳ３２において、区
間選択器１２に対して１ビット符号を読み込むように指
示して、ステップＳ３３に進む。一方、符号区間［ｘ，
ｙ）が０を含むと判定された場合、区間選択器１２に対
しての指示を行わず、ステップＳ３３に進む。
の出力シンボルを復号し、リスケールを終了した後の符
号区間［ｘ，ｙ）が、母区間の最小値０を含む（ｘ＝
０）か否かが判定される。符号区間［ｘ，ｙ）が０を含
まないと判定された場合、ステップＳ３２において、区
間選択器１２に対して１ビット符号を読み込むように指
示して、ステップＳ３３に進む。一方、符号区間［ｘ，
ｙ）が０を含むと判定された場合、区間選択器１２に対
しての指示を行わず、ステップＳ３３に進む。
【００５２】ステップＳ３３においては、符号区間
［ｘ，ｙ）が母区間の最大値１を含む（ｙ＝１）か否か
が判定される。符号区間［ｘ，ｙ）が１を含まないと判
定された場合、ステップＳ３４において、区間選択器１
２に対して１ビットだけ符号を読み込むように指示し
て、ステップＳ３５に進む。一方、符号区間［ｘ，ｙ）
が１を含むと判定された場合、区間選択器１２に対して
の指示を行わず、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３
５においては、区間選択器１２に対して定数ビット数分
だけ入力符号を戻すように指示して、その後、処理を終
了する。
［ｘ，ｙ）が母区間の最大値１を含む（ｙ＝１）か否か
が判定される。符号区間［ｘ，ｙ）が１を含まないと判
定された場合、ステップＳ３４において、区間選択器１
２に対して１ビットだけ符号を読み込むように指示し
て、ステップＳ３５に進む。一方、符号区間［ｘ，ｙ）
が１を含むと判定された場合、区間選択器１２に対して
の指示を行わず、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３
５においては、区間選択器１２に対して定数ビット数分
だけ入力符号を戻すように指示して、その後、処理を終
了する。
【００５３】また、上述したようなリセット器１４から
送られてくる指示に基づいて、区間選択器１２は符号の
処理を行う。つまり、区間選択器１２は、リセット器１
４から１ビット符号を読み込むように指示された場合に
は、その指示に基づいて１ビット分だけ符号を読み込
む。また、リセット器１４から定数ビット分だけ入力符
号を戻すように指示された場合には、その指示に基づい
て定数ビット分だけ入力符号を戻す。
送られてくる指示に基づいて、区間選択器１２は符号の
処理を行う。つまり、区間選択器１２は、リセット器１
４から１ビット符号を読み込むように指示された場合に
は、その指示に基づいて１ビット分だけ符号を読み込
む。また、リセット器１４から定数ビット分だけ入力符
号を戻すように指示された場合には、その指示に基づい
て定数ビット分だけ入力符号を戻す。
【００５４】このように、リセット器１４においては、
すべての出力シンボルを復号し、リスケールを終えた後
の符号区間が、母区間の最大値および最小値である０お
よび１を含んでいるかどうかが検出され、その結果に基
づいて区間選択器１２によって実行される処理が異な
る。つまり、区間選択器１２は、０乃至２のいずれかの
数のビット数だけ入力符号を取り込んだ後で、定数ビッ
ト数分だけ入力符号を戻すようになっている。この定数
の値は、区間選択器１２が、分割された区間の１つ（部
分区間）を選択するために先読みしているビット数に対
応する値である。
すべての出力シンボルを復号し、リスケールを終えた後
の符号区間が、母区間の最大値および最小値である０お
よび１を含んでいるかどうかが検出され、その結果に基
づいて区間選択器１２によって実行される処理が異な
る。つまり、区間選択器１２は、０乃至２のいずれかの
数のビット数だけ入力符号を取り込んだ後で、定数ビッ
ト数分だけ入力符号を戻すようになっている。この定数
の値は、区間選択器１２が、分割された区間の１つ（部
分区間）を選択するために先読みしているビット数に対
応する値である。
【００５５】先に取り込むビット数は、最大値と最小値
をともに含む場合には０、最大値と最小値のどちらか一
方のみを含む場合には１、どちらも含んでいない場合に
は２である。これは最小値を含む場合、１ビットだけ読
み込み、更に最大値を含む場合、さらに１ビットだけ読
み込むという処理に簡素化できる。また、このとき、読
み込まれるビット数は、上述した算術符号化装置のフラ
ッシュにおいて、最大値および最小値をともに含む場合
に０ビット、最大値と最小値のどちらか一方のみを含む
場合には１ビット、どちらも含んでいない場合には２ビ
ットの符号を出力したことに対応する。また、戻された
定数ビットの符号は、復号を終了した算術符号の次に続
く符号であり、ＦＬＣやＶＬＣであることが多い。
をともに含む場合には０、最大値と最小値のどちらか一
方のみを含む場合には１、どちらも含んでいない場合に
は２である。これは最小値を含む場合、１ビットだけ読
み込み、更に最大値を含む場合、さらに１ビットだけ読
み込むという処理に簡素化できる。また、このとき、読
み込まれるビット数は、上述した算術符号化装置のフラ
ッシュにおいて、最大値および最小値をともに含む場合
に０ビット、最大値と最小値のどちらか一方のみを含む
場合には１ビット、どちらも含んでいない場合には２ビ
ットの符号を出力したことに対応する。また、戻された
定数ビットの符号は、復号を終了した算術符号の次に続
く符号であり、ＦＬＣやＶＬＣであることが多い。
【００５６】以上説明したように、本発明に係る算術符
号化装置および方法においては、フラッシュのときに出
力される符号を減らすことにより、符号化効率を向上さ
せることができる。また、特に、算術符号とＦＬＣおよ
びＶＬＣを切り替えて使用するときの符号化効率を改善
することができる。
号化装置および方法においては、フラッシュのときに出
力される符号を減らすことにより、符号化効率を向上さ
せることができる。また、特に、算術符号とＦＬＣおよ
びＶＬＣを切り替えて使用するときの符号化効率を改善
することができる。
【００５７】また、本発明の算術復号装置および方法に
おいては、符号区間が母区間の最大値および最小値を含
むか否かによって処理を切り替えているため、図１に示
した算術符号化装置によって符号化された符号を正しく
復号することができる。
おいては、符号区間が母区間の最大値および最小値を含
むか否かによって処理を切り替えているため、図１に示
した算術符号化装置によって符号化された符号を正しく
復号することができる。
【００５８】なお、上記実施の形態においては、入力シ
ンボルを０，１とし、母区間を２つの部分区間に分割す
るようにしたが、これに限定されるものではなく、その
他の任意の種類の入力シンボルが入力されるようにする
ことも可能である。例えば、１６乃至−１５の任意の整
数が入力シンボルとして入力されるものとすることがで
きる。その場合、入力シンボルの生起確率に応じて、母
区間を３２の部分区間に分割することになる。
ンボルを０，１とし、母区間を２つの部分区間に分割す
るようにしたが、これに限定されるものではなく、その
他の任意の種類の入力シンボルが入力されるようにする
ことも可能である。例えば、１６乃至−１５の任意の整
数が入力シンボルとして入力されるものとすることがで
きる。その場合、入力シンボルの生起確率に応じて、母
区間を３２の部分区間に分割することになる。
【００５９】また、算術符号化装置より出力された上記
符号は、ＣＤ−ＲＯＭ（compact disc-read only memor
y）やＤＶＤ（digital versatile disc）、あるいはそ
の他の記録媒体に記録するようにすることができる。
符号は、ＣＤ−ＲＯＭ（compact disc-read only memor
y）やＤＶＤ（digital versatile disc）、あるいはそ
の他の記録媒体に記録するようにすることができる。
【００６０】
【発明の効果】請求項１に記載の算術符号化装置、およ
び請求項３に記載の算術符号化方法によれば、最後の入
力シンボルを符号化したときの入力シンボルに対応す
る、所定の実数区間である母区間を分割した符号区間
が、母区間の最大値および最小値を含むか否かを判定
し、その判定の結果に基づいて、出力符号を切り替える
ようにしたので、符号化効率を向上させることができ
る。
び請求項３に記載の算術符号化方法によれば、最後の入
力シンボルを符号化したときの入力シンボルに対応す
る、所定の実数区間である母区間を分割した符号区間
が、母区間の最大値および最小値を含むか否かを判定
し、その判定の結果に基づいて、出力符号を切り替える
ようにしたので、符号化効率を向上させることができ
る。
【００６１】請求項５に記載の記録媒体によれば、最後
の入力シンボルを符号化したときの入力シンボルに対応
する、所定の実数区間である母区間を分割した符号区間
が、母区間の最大値および最小値を含むか否かを判定
し、その判定結果に基づいて、出力された符号が記録さ
れるようにしたので、符号化効率の高いデータを記録す
ることができる。
の入力シンボルを符号化したときの入力シンボルに対応
する、所定の実数区間である母区間を分割した符号区間
が、母区間の最大値および最小値を含むか否かを判定
し、その判定結果に基づいて、出力された符号が記録さ
れるようにしたので、符号化効率の高いデータを記録す
ることができる。
【００６２】請求項６に記載の算術復号装置、および請
求項７に記載の算術復号方法によれば、最後のシンボル
を復号したときのシンボルに対応する、所定の実数区間
である母区間を分割した符号区間に、母区間の最大値お
よび最小値が含まれるか否かを判定し、その判定結果に
基づいて、復号処理を切り替えるようにしたので、符号
化された符号を正しく復号することができる。
求項７に記載の算術復号方法によれば、最後のシンボル
を復号したときのシンボルに対応する、所定の実数区間
である母区間を分割した符号区間に、母区間の最大値お
よび最小値が含まれるか否かを判定し、その判定結果に
基づいて、復号処理を切り替えるようにしたので、符号
化された符号を正しく復号することができる。
【００６３】請求項８に記載の記録媒体によれば、最後
のシンボルを復号したときのシンボルに対応する、所定
の実数区間である母区間を分割した符号区間に、母区間
の最大値および最小値が含まれるか否かを判定し、その
判定結果に基づいて、復号処理を切り替えるようにした
ので、符号化された符号を正しく復号することができ
る。
のシンボルを復号したときのシンボルに対応する、所定
の実数区間である母区間を分割した符号区間に、母区間
の最大値および最小値が含まれるか否かを判定し、その
判定結果に基づいて、復号処理を切り替えるようにした
ので、符号化された符号を正しく復号することができ
る。
【図１】本発明の算術符号化装置の一実施の形態の構成
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図２】図１のフラッシュ器４のフラッシュの処理手順
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
【図３】符号区間に対応したフラッシュの処理を示す図
である。
である。
【図４】本発明の算術復号装置の一実施の形態の構成例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】図４のリセット器１４のリセットの処理手順を
示す図である。
示す図である。
【図６】従来の算術符号化の原理を示す図である。
【図７】リスケールの方法を示す図である。
【図８】リスケールの方法を示す図である。
【図９】リスケールの方法を示す図である。
【図１０】従来のフラッシュの処理手順を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１１】従来のリセットの処理手順を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
１，１１ 区間分割器， ２，１２ 区間選択器，
３，１３ リスケール器， ４ フラッシュ器， １４
リセット器
３，１３ リスケール器， ４ フラッシュ器， １４
リセット器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−173545（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−173544（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−18796（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−311045（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−225158（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−53329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−76525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−76524（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/40
Claims (8)
- 【請求項１】 入力シンボルの系列を、上記入力シンボ
ルの系列の生起確率に基づいて算術符号化する算術符号
化装置において、 所定の生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間
を分割し、上記入力シンボルに対応する分割された符号
区間を選択して、その選択された符号区間に対応する符
号を出力する符号化手段と、 最後の入力シンボルを符号化したときの上記入力シンボ
ルに対応する符号区間が、上記母区間の最大値および最
小値を含むかどうかを判定し、その判定結果に基づいて
出力符号を切り替える制御を行う制御装置とを備えるこ
とを特徴とする算術符号化装置。 - 【請求項２】 上記制御手段は、上記符号区間が上記母
区間上の座標値１／４を含むかどうかを判定し、その判
定結果に基づいて出力符号を切り替えることを特徴とす
る請求項１に記載の算術符号化装置。 - 【請求項３】 入力シンボルの系列を、上記入力シンボ
ル系列の生起確率に基づいて算術符号化する算術符号化
方法において、 所定の生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間
を分割し、上記入力シンボルに対応する分割された符号
区間を選択して、その選択された符号区間に対応する符
号を出力する出力ステップと、 最後の入力シンボルを符号化したときの上記入力シンボ
ルに対応する符号区間が、上記母区間の最大値および最
小値を含むかどうかを判定し、その判定結果に基づいて
出力符号を切り替える制御を行う制御ステップとを含む
ことを特徴とする算術符号化方法。 - 【請求項４】 上記制御ステップでは、上記符号区間が
上記母区間上の座標値１／４を含むかどうかを判定し、
その判定結果に基づいて出力符号を切り替えることを特
徴とする請求項３に記載の算術符号化方法。 - 【請求項５】 復号装置によって復号可能な記録媒体に
おいて、上記記録媒体には入力シンボルの系列を上記入
力シンボル系列の生起確率に基づいて算術符号化するこ
とにより得られた符号が記録されており、上記符号は、 所定の生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間
を分割し、入力シンボルに対応する分割された符号区間
を選択して、その選択された符号区間に対応する符号を
出力する出力ステップと、 最後の入力シンボルを符号化したときの上記入力シンボ
ルに対応する符号区間が、上記母区間の最大値および最
小値を含むかどうかを判定し、その判定結果に基づいて
出力符号を切り替えるステップとにより符号化された符
号であることを特徴とする記録媒体。 - 【請求項６】 所定の生起確率に基づいて所定のシンボ
ルの系列が符号化された算術符号を、上記生起確率に基
づいて算術復号し、上記シンボルの系列を出力する算術
復号装置において、 所定の生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間
を分割し、入力符号に対応する分割された符号区間を選
択して、その選択された符号区間に対応するシンボルを
出力する復号手段と、 最後のシンボルを復号したときの上記シンボルに対応す
る符号区間が、上記母区間の最大値および最小値を含む
かどうかを判定し、その判定結果に基づいて復号処理を
切り替える制御を行う制御手段とを備えることを特徴と
する算術復号装置。 - 【請求項７】 所定の生起確率に基づいて所定のシンボ
ルの系列が符号化された算術符号を、上記生起確率に基
づいて算術復号し、上記所定のシンボルの系列を出力す
る算術復号方法において、 所定の生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間
を分割し、入力符号に対応する分割された符号区間を選
択して、その選択された符号区間に対応するシンボルを
出力する復号ステップと、 最後のシンボルを復号したときの上記シンボルに対応す
る符号区間が、上記母区間の最大値および最小値を含む
かどうかを判定し、その判定結果に基づいて復号処理を
切り替える制御を行う制御ステップとを含むことを特徴
とする算術復号方法。 - 【請求項８】 復号装置によって復号可能な記録媒体に
おいて、上記記録媒体には、所定の生起確率に基づいて
所定のシンボルの系列を算術符号化することにより得ら
れた符号が記録されており、上記符号は、 所定の生起確率に基づいて所定の実数区間である母区間
を分割し、入力符号に対応する分割された符号区間を選
択して、その選択された符号区間に対応するシンボルを
出力する復号ステップと、 最後のシンボルを復号したときの上記シンボルに対応す
る符号区間が、上記母区間の最大値および最小値を含む
かどうかを判定し、その判定結果に基づいて復号処理を
切り替える制御を行う制御ステップとにより復号される
符号であることを特徴とする記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05465398A JP3351732B2 (ja) | 1997-03-26 | 1998-03-06 | 算術符号化装置および方法、算術復号装置および方法、並びに記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7331597 | 1997-03-26 | ||
| JP9-73315 | 1997-03-26 | ||
| JP05465398A JP3351732B2 (ja) | 1997-03-26 | 1998-03-06 | 算術符号化装置および方法、算術復号装置および方法、並びに記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10327078A JPH10327078A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3351732B2 true JP3351732B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=26395454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05465398A Expired - Fee Related JP3351732B2 (ja) | 1997-03-26 | 1998-03-06 | 算術符号化装置および方法、算術復号装置および方法、並びに記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3351732B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5500210B2 (ja) * | 2012-06-22 | 2014-05-21 | ソニー株式会社 | 符号化装置、符号化方法及び符号化プログラム |
-
1998
- 1998-03-06 JP JP05465398A patent/JP3351732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10327078A (ja) | 1998-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6460161B1 (en) | Processing of state histories in Viterbi decoding | |
| US5475388A (en) | Method and apparatus for using finite state machines to perform channel modulation and error correction and entropy coding | |
| EP0589682B1 (en) | Variable length code decoder | |
| KR100750165B1 (ko) | 압축률 향상을 위해 개선된 컨텍스트 모델 선택을 사용하는ｃａｂａｃ 부호화 방법 및 장치, 그리고 ｃａｂａｃ복호화 방법 및 장치 | |
| JP2923430B2 (ja) | 巡回ビタビ復号器の操作方法 | |
| JPH06224777A (ja) | 符号化方法、符号化装置、復号方法、復号器、データ圧縮装置、ビットストリーム生成方法及び遷移マシン生成方法 | |
| US5151949A (en) | System and method employing multiple predictor sets to compress image data having different portions | |
| KR970072838A (ko) | 큰 제약조건 길이를 갖는 소프트 결정 비터비 디코딩의 방법 및 회로 | |
| JP2006339990A (ja) | データ符号化装置、データ符号化方法、プログラム | |
| EP0467678B1 (en) | Variable length coding apparatus and variable length decoding apparatus | |
| JP4179640B2 (ja) | 情報信号の算術符号化及び復号 | |
| US20030058143A1 (en) | Image coding apparatus, variable-length coding apparatus, control apparatus and method thereof | |
| US5404138A (en) | Apparatus for decoding variable length codes | |
| EP0923077B1 (en) | Method and device for VLC (d,k;m,n;r) coding | |
| WO1997035422A1 (en) | Encoder, decoder and methods used therefor | |
| US6081213A (en) | Method and apparatus for arithmetic coding, method and apparatus for arithmetic decoding, and storage medium | |
| US7079050B2 (en) | Arithmetic decoding of an arithmetically encoded information signal | |
| JP3351732B2 (ja) | 算術符号化装置および方法、算術復号装置および方法、並びに記録媒体 | |
| JP3014997B2 (ja) | 可変長符号復号装置 | |
| JP2003536315A (ja) | バイナリのソース信号のデータビットのストリームをバイナリのチャネル信号のデータビットのストリームに符号化するデバイス、メモリ手段、情報を記録するデバイス、記録担体、符号化するデバイス、および再生するデバイス | |
| KR0152035B1 (ko) | 가변장복호화방법 및 그 장치 | |
| US6919830B1 (en) | Arithmetic decoding of an arithmetically encoded information signal | |
| JP2712502B2 (ja) | 伝送路符号化／復号化方式 | |
| JP3729129B2 (ja) | 符号化方法、符号化装置及び記録方法 | |
| JP3502642B2 (ja) | Ｃｄ−ｉ装置のａｄｐｃｍ処理におけるデータ量子化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020823 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |