JP3386638B2 - 可変長符号の復号方法および装置 - Google Patents
可変長符号の復号方法および装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変長符号を復号
する方法、特に画像データや音声データを圧縮して伝送
するのに好適なハフマン符号等の可変長符号を復元する
可変長符号の復号方法およびその方法を実施する装置に
関するものである。
する方法、特に画像データや音声データを圧縮して伝送
するのに好適なハフマン符号等の可変長符号を復元する
可変長符号の復号方法およびその方法を実施する装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に限られたデータ転送能力の通信回
線を用いて、画像データ等を大量のデータ伝送する場合
や少ない容量の蓄積媒体に長時間の画像データを記録す
る場合等においては、このデータ量を削減する可変長符
号化処理が行われている。
線を用いて、画像データ等を大量のデータ伝送する場合
や少ない容量の蓄積媒体に長時間の画像データを記録す
る場合等においては、このデータ量を削減する可変長符
号化処理が行われている。
【０００３】この可変長符号化の一例としてハフマン符
号化が提案されている。ハフマン符号について簡単に説
明すると、発生頻度の高いデータには短い符号を割当
て、発生頻度の低いデータには長い符号を割当てること
により、平均の符号長を減らしてデータを圧縮するもの
である。ハフマン符号の構成の一般例は、符号語と付加
情報とから構成されている。符号語については大分類、
付加情報については小分類という構成とし、これら２つ
の情報でデータが構成されている。従来の可変長符号の
復号についてはさまざまな方法が提案されており、その
一例が特開平４−１３３５２２号公報に記載されてい
る。この既知の復号方法では、バレルシフタを使用して
符号語および付加情報の語長をデコードし、その結果を
累積加算することで次の符号語の先頭位置を算出しなが
らデコードするようにしている。
号化が提案されている。ハフマン符号について簡単に説
明すると、発生頻度の高いデータには短い符号を割当
て、発生頻度の低いデータには長い符号を割当てること
により、平均の符号長を減らしてデータを圧縮するもの
である。ハフマン符号の構成の一般例は、符号語と付加
情報とから構成されている。符号語については大分類、
付加情報については小分類という構成とし、これら２つ
の情報でデータが構成されている。従来の可変長符号の
復号についてはさまざまな方法が提案されており、その
一例が特開平４−１３３５２２号公報に記載されてい
る。この既知の復号方法では、バレルシフタを使用して
符号語および付加情報の語長をデコードし、その結果を
累積加算することで次の符号語の先頭位置を算出しなが
らデコードするようにしている。
【０００４】図１は上述した従来の復号方法を実施する
システムの構成を示すブロック図である。レジスタ８に
入力される現在の圧縮符号データは、レジスタ９にラッ
チされている可変長符号語の先頭位置データとともにバ
レルシフタ１０に読み出し、先頭位置データによってビ
ットシフトを制御して可変長符号語の先頭から始まる圧
縮符号データに変換する（ステップ１）。この圧縮符号
データを復号／符号長変換器１１へ供給する。この変換
器１１においては、バレルシフタ１０の出力から該当す
る固定長データと現在バレルシフタに入力されている可
変長符号語の符号長を算出する。（ステップ２）。最後
に、このように復号／符号長変換器１１で得られた符号
長とバレルシフタ１０で実施したシフト制御量とを加算
器１２で加算し、その結果をレジスタ９へ供給する（ス
テップ３）。このようなステップ１〜３により動作クロ
ック毎に圧縮符号データから固定長データを復元するよ
うにしている。
システムの構成を示すブロック図である。レジスタ８に
入力される現在の圧縮符号データは、レジスタ９にラッ
チされている可変長符号語の先頭位置データとともにバ
レルシフタ１０に読み出し、先頭位置データによってビ
ットシフトを制御して可変長符号語の先頭から始まる圧
縮符号データに変換する（ステップ１）。この圧縮符号
データを復号／符号長変換器１１へ供給する。この変換
器１１においては、バレルシフタ１０の出力から該当す
る固定長データと現在バレルシフタに入力されている可
変長符号語の符号長を算出する。（ステップ２）。最後
に、このように復号／符号長変換器１１で得られた符号
長とバレルシフタ１０で実施したシフト制御量とを加算
器１２で加算し、その結果をレジスタ９へ供給する（ス
テップ３）。このようなステップ１〜３により動作クロ
ック毎に圧縮符号データから固定長データを復元するよ
うにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなハフマ
ン符号の復号方法では、高速化を図る場合に、加算演算
による遅延やバレルシフタ等のデバイスによる遅延が影
響し、１データ処理時間に間に合わないという問題があ
り、その結果として伝送速度が制限を受けるという欠点
がある。このことをさらに詳細に説明する。従来の復号
方法においては、次の可変長符号語の先頭位置を得るた
めに上述したステップ１〜３の処理が必要であるが、こ
れらのステップにおける処理時間をそれぞれT1, T2, T3
とすると、全体の処理時間T0は、T0=T1+T2+T3 となる。
この信号処理は、シーケンシャルに処理する以外に方法
がなく、また１動作クロックサイクル内で信号処理を終
了しなければならない。そのため、動作クロックの周期
を Tc とすると、 Tc ＞T0を満足する必要がある。
ン符号の復号方法では、高速化を図る場合に、加算演算
による遅延やバレルシフタ等のデバイスによる遅延が影
響し、１データ処理時間に間に合わないという問題があ
り、その結果として伝送速度が制限を受けるという欠点
がある。このことをさらに詳細に説明する。従来の復号
方法においては、次の可変長符号語の先頭位置を得るた
めに上述したステップ１〜３の処理が必要であるが、こ
れらのステップにおける処理時間をそれぞれT1, T2, T3
とすると、全体の処理時間T0は、T0=T1+T2+T3 となる。
この信号処理は、シーケンシャルに処理する以外に方法
がなく、また１動作クロックサイクル内で信号処理を終
了しなければならない。そのため、動作クロックの周期
を Tc とすると、 Tc ＞T0を満足する必要がある。
【０００６】一方、高精細な画像信号を扱う装置では、
近年サンプリング周波数は益々高くなり、このような画
像符号化装置では、結果として1 データの処理のクロッ
クレートが高くなるため、動作クロックを高速化する必
要がある。このために、従来使用されていた動作クロッ
クの周波数では信号処理が間に合わず、信号処理を間に
合わせるには、動作クロックをより高速にしなければな
らない。そのとき、従来の復号方法では、高速のクロッ
ク動作させるためには、各々の処理時間を短くしなけれ
ばならないが、個々に信号処理を行なう以上は、自ずと
限界が生じるという問題がある。本発明の目的は、先頭
位置を求める処理時間を短縮することによって上述した
従来の欠点を除去するようにした可変長符号の復号方法
および装置を提供しようとするものである。
近年サンプリング周波数は益々高くなり、このような画
像符号化装置では、結果として1 データの処理のクロッ
クレートが高くなるため、動作クロックを高速化する必
要がある。このために、従来使用されていた動作クロッ
クの周波数では信号処理が間に合わず、信号処理を間に
合わせるには、動作クロックをより高速にしなければな
らない。そのとき、従来の復号方法では、高速のクロッ
ク動作させるためには、各々の処理時間を短くしなけれ
ばならないが、個々に信号処理を行なう以上は、自ずと
限界が生じるという問題がある。本発明の目的は、先頭
位置を求める処理時間を短縮することによって上述した
従来の欠点を除去するようにした可変長符号の復号方法
および装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による可変長符号
の復号方法は、可変長符号を元のデータへ復元するに当
たり、シリアルに連結された可変長符号を所定のビット
幅のパラレルデータ列に変換する第１のステップと、前
記所定のビット幅のパラレルデータ列を複数保持する第
２のステップと、前記保持された複数のパラレルデータ
列の中から可変長符号の先頭位置より、可変長符号をデ
コードする第３のステップと、前記デコードされた符号
語および前記保持された複数のパラレルデータ列より付
加情報をデコードする第４のステップと、前記デコード
された符号語および付加情報が有効か否かを判断する第
５のステップと、前記符号語がただ１つのみデコードさ
れたか否かを判定する第６のステップと、前記第５およ
び第６のステップの判定結果から前記保持された複数の
パラレルデータ列をそのまま保持するかシフトさせる第
７のステップと、前記第５および第６のステップの判定
結果、前記先頭位置およびデコードされた結果に基づい
て次の可変長符号の先頭位置を出力する第８のステップ
と、を有することを特徴とするものである。本発明によ
る可変長符号の復号方法の好適な実施例においては、前
記第８のステップにおいて、前記ビット幅をBW、デコー
ドされた符号語長をX 、付加情報のビット長をY 、デコ
ードされた符号語および付加情報が有効か無効かを示す
フラグをVF、保持された複数のパラレルデータ列の復号
化終了を示すフラグをEFとするとき、次のデータの先頭
位置を、（前回の先頭位置）+ (X+Y) ×VF - EF ×BWの
式に基づいて全ての場合について予め算出して格納して
おいたルックアップテーブルから読み出して出力するよ
うにする。また本発明による可変長符号の復号装置は、
可変長符号語のデータ列をシリアルに連結し、一定のビ
ット幅のデータ列となるように整形した圧縮符号データ
を受け、その少なくとも２ワードを保持するレジスタ回
路と、このレジスタ回路に保持された圧縮符号データを
指定されたビット数だけシフトして符号語を、先頭位置
を揃えて出力する第１のバレルシフタ回路と、前記レジ
スタ回路に保持された圧縮符号データを指定されたビッ
ト数だけシフトして付加ビットを、末尾位置を揃えて出
力する第２のバレルシフタ回路と、前記第１のバレルシ
フタ回路の出力をアドレスとして、少なくとも固定長デ
ータである「ゼロラン」データとそのグループ番号を出
力する符号語復号回路と、前記第２のバレルシフタ回路
の出力と前記符号語復号グループ番号とをアドレスとし
て、少なくとも固定長データである「非ゼロ」データを
出力する付加ビット復号回路と、次の先頭位置であるビ
ット数を保持するレジスタと、前記レジスタ回路に保持
された圧縮符号データと、前記第１および第２のバレル
シフタに入力される先頭位置を示すビット数から、次の
先頭位置と復号化終了フラグ、復号出力有効フラグを予
め算出して格納したシフト制御回路とを具えることを特
徴とするものである。本発明による可変長符号の復号方
法および装置においては、加算器やバレルシフタ等の遅
延に対しては、上式で規定される全ての値を予めルック
アップテーブルに記憶しておき、これから読み出すこと
により加算器が必要でなくなり、したがって高速処理が
可能となる。
の復号方法は、可変長符号を元のデータへ復元するに当
たり、シリアルに連結された可変長符号を所定のビット
幅のパラレルデータ列に変換する第１のステップと、前
記所定のビット幅のパラレルデータ列を複数保持する第
２のステップと、前記保持された複数のパラレルデータ
列の中から可変長符号の先頭位置より、可変長符号をデ
コードする第３のステップと、前記デコードされた符号
語および前記保持された複数のパラレルデータ列より付
加情報をデコードする第４のステップと、前記デコード
された符号語および付加情報が有効か否かを判断する第
５のステップと、前記符号語がただ１つのみデコードさ
れたか否かを判定する第６のステップと、前記第５およ
び第６のステップの判定結果から前記保持された複数の
パラレルデータ列をそのまま保持するかシフトさせる第
７のステップと、前記第５および第６のステップの判定
結果、前記先頭位置およびデコードされた結果に基づい
て次の可変長符号の先頭位置を出力する第８のステップ
と、を有することを特徴とするものである。本発明によ
る可変長符号の復号方法の好適な実施例においては、前
記第８のステップにおいて、前記ビット幅をBW、デコー
ドされた符号語長をX 、付加情報のビット長をY 、デコ
ードされた符号語および付加情報が有効か無効かを示す
フラグをVF、保持された複数のパラレルデータ列の復号
化終了を示すフラグをEFとするとき、次のデータの先頭
位置を、（前回の先頭位置）+ (X+Y) ×VF - EF ×BWの
式に基づいて全ての場合について予め算出して格納して
おいたルックアップテーブルから読み出して出力するよ
うにする。また本発明による可変長符号の復号装置は、
可変長符号語のデータ列をシリアルに連結し、一定のビ
ット幅のデータ列となるように整形した圧縮符号データ
を受け、その少なくとも２ワードを保持するレジスタ回
路と、このレジスタ回路に保持された圧縮符号データを
指定されたビット数だけシフトして符号語を、先頭位置
を揃えて出力する第１のバレルシフタ回路と、前記レジ
スタ回路に保持された圧縮符号データを指定されたビッ
ト数だけシフトして付加ビットを、末尾位置を揃えて出
力する第２のバレルシフタ回路と、前記第１のバレルシ
フタ回路の出力をアドレスとして、少なくとも固定長デ
ータである「ゼロラン」データとそのグループ番号を出
力する符号語復号回路と、前記第２のバレルシフタ回路
の出力と前記符号語復号グループ番号とをアドレスとし
て、少なくとも固定長データである「非ゼロ」データを
出力する付加ビット復号回路と、次の先頭位置であるビ
ット数を保持するレジスタと、前記レジスタ回路に保持
された圧縮符号データと、前記第１および第２のバレル
シフタに入力される先頭位置を示すビット数から、次の
先頭位置と復号化終了フラグ、復号出力有効フラグを予
め算出して格納したシフト制御回路とを具えることを特
徴とするものである。本発明による可変長符号の復号方
法および装置においては、加算器やバレルシフタ等の遅
延に対しては、上式で規定される全ての値を予めルック
アップテーブルに記憶しておき、これから読み出すこと
により加算器が必要でなくなり、したがって高速処理が
可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図２は本発明による可変長符号の
復号方法を実施する本発明による可変長符号の復号装置
全体の構成を示すものである。本例の入力データは、例
えばランレングス符号化し、「ゼロラン」データと「非
ゼロ」データのペアデータとなったものを２次元ハフマ
ン符号化した可変長符号語をシリアルに連結し、例えば
７ビット幅といった一定のビット幅のデータ列になるよ
うに整形されたデータ列で構成されている圧縮符号デー
タである。
復号方法を実施する本発明による可変長符号の復号装置
全体の構成を示すものである。本例の入力データは、例
えばランレングス符号化し、「ゼロラン」データと「非
ゼロ」データのペアデータとなったものを２次元ハフマ
ン符号化した可変長符号語をシリアルに連結し、例えば
７ビット幅といった一定のビット幅のデータ列になるよ
うに整形されたデータ列で構成されている圧縮符号デー
タである。
【０００９】入力された圧縮符号データはレジスタ1dか
ら順番にバケツリレー式にレジスタ1c、レジスタ1b, レ
ジスタ1aにラッチされる。圧縮符号データをバケツリレ
ー式にラッチする制御は、レジスタ制御器13によって行
なう。また、それぞれのレジスタの出力はバレルシフタ
２、バレルシフタ３、シフト制御器４に入力される。入
力された圧縮符号データのバケツリレーを行なうレジス
タの個数ｍ（ｍは正の整数）は、符号化装置で使用され
たそれぞれの最大ビット長である符号語長Ｘmax と、付
加ビット長Ｙmax と、圧縮符号データのビット幅BWで決
定される。１つの処理段階で、最大ビット長の符号語と
付加ビットを復号するため、ｍ＞（Ｘmax ＋Ｙmax ）／
BWを満たす必要がある。本実施例では、Ｘmax ＝16、Ｙ
max ＝８，BW＝７としているので、ｍは４以上の数とな
り、したがって４個のレジスタ1a〜1dを設けている。こ
こで付加ビットとは、ハフマン符号における付加情報と
する。
ら順番にバケツリレー式にレジスタ1c、レジスタ1b, レ
ジスタ1aにラッチされる。圧縮符号データをバケツリレ
ー式にラッチする制御は、レジスタ制御器13によって行
なう。また、それぞれのレジスタの出力はバレルシフタ
２、バレルシフタ３、シフト制御器４に入力される。入
力された圧縮符号データのバケツリレーを行なうレジス
タの個数ｍ（ｍは正の整数）は、符号化装置で使用され
たそれぞれの最大ビット長である符号語長Ｘmax と、付
加ビット長Ｙmax と、圧縮符号データのビット幅BWで決
定される。１つの処理段階で、最大ビット長の符号語と
付加ビットを復号するため、ｍ＞（Ｘmax ＋Ｙmax ）／
BWを満たす必要がある。本実施例では、Ｘmax ＝16、Ｙ
max ＝８，BW＝７としているので、ｍは４以上の数とな
り、したがって４個のレジスタ1a〜1dを設けている。こ
こで付加ビットとは、ハフマン符号における付加情報と
する。
【００１０】バレルシフタ２および３、シフト制御器４
には、圧縮符号データの内、例えば連続した４つのデー
タが入力される。また、レジスタ５は、圧縮符号データ
の先頭のデータがレジスタ1dに入力された場合にクリア
されて０（ゼロ）となる。シフト制御器４は、入力され
た圧縮符号データとレジスタ５の出力である「現在の符
号語の先頭位置」（ SCWi ）から「次の符号語の先頭位
置」（ SCWo ）を出力する。同時に「復号化終了フラ
グ」( 以下EFと表記する）と、「出力有効フラグ」( 以
下VFと表記する) を出力する。ここで、EFは次の場合に
フラグが立つことになる。現在の入力されている圧縮符
号データで、 １つだけ復号できた １つも復号できなかった の場合である。すなわち、２つ以上復号できる場合には
フラグが立たない。この信号はレジスタ制御器１３に供
給され、次の圧縮符号データをレジスタ1a〜1dに入力す
るか否かの制御に使用される。VFは、現在入力されてい
る圧縮符号データだけで復号できた場合にフラグが立
つ。復号ができない（符号語が次の圧縮符号データにま
たがっているなど）場合にはフラグが立たない。この信
号VFは、バレルシフタ２および３からの出力結果が有効
か無効かの制御に使用される。
には、圧縮符号データの内、例えば連続した４つのデー
タが入力される。また、レジスタ５は、圧縮符号データ
の先頭のデータがレジスタ1dに入力された場合にクリア
されて０（ゼロ）となる。シフト制御器４は、入力され
た圧縮符号データとレジスタ５の出力である「現在の符
号語の先頭位置」（ SCWi ）から「次の符号語の先頭位
置」（ SCWo ）を出力する。同時に「復号化終了フラ
グ」( 以下EFと表記する）と、「出力有効フラグ」( 以
下VFと表記する) を出力する。ここで、EFは次の場合に
フラグが立つことになる。現在の入力されている圧縮符
号データで、 １つだけ復号できた １つも復号できなかった の場合である。すなわち、２つ以上復号できる場合には
フラグが立たない。この信号はレジスタ制御器１３に供
給され、次の圧縮符号データをレジスタ1a〜1dに入力す
るか否かの制御に使用される。VFは、現在入力されてい
る圧縮符号データだけで復号できた場合にフラグが立
つ。復号ができない（符号語が次の圧縮符号データにま
たがっているなど）場合にはフラグが立たない。この信
号VFは、バレルシフタ２および３からの出力結果が有効
か無効かの制御に使用される。
【００１１】シフト制御器４は、ルックアップテーブル
を形成するメモリ回路、例えばＲＯＭやＲＡＭで構成さ
れており、上述した３つの制御信号 SCWo , EF, VFがテ
ーブル変換データとして書き込まれている。テーブルの
計算式は上述したように、 SCWo = SCWii + (X+Y) ×VF - EF ×BW で与えられる。
を形成するメモリ回路、例えばＲＯＭやＲＡＭで構成さ
れており、上述した３つの制御信号 SCWo , EF, VFがテ
ーブル変換データとして書き込まれている。テーブルの
計算式は上述したように、 SCWo = SCWii + (X+Y) ×VF - EF ×BW で与えられる。
【００１２】バレルシフタ２は、入力された連続の圧縮
符号データを現在の符号語の先頭位置 SCWi によってビ
ットシフトすることにより、常に符号語の、例えば先頭
を揃えたデータとして出力するものである。したがっ
て、その結果を符号語復号器６に入力することによって
２次元ハフマン符号である可変長符号語を、「ゼロラ
ン」データと「グループ番号」データに変換して出力す
る。符号語復号器６は、メモリ回路、例えばＲＯＭやＲ
ＡＭで構成されており、テーブル変換データとして書き
込まれている。
符号データを現在の符号語の先頭位置 SCWi によってビ
ットシフトすることにより、常に符号語の、例えば先頭
を揃えたデータとして出力するものである。したがっ
て、その結果を符号語復号器６に入力することによって
２次元ハフマン符号である可変長符号語を、「ゼロラ
ン」データと「グループ番号」データに変換して出力す
る。符号語復号器６は、メモリ回路、例えばＲＯＭやＲ
ＡＭで構成されており、テーブル変換データとして書き
込まれている。
【００１３】バレルシフタ３は、入力された連続の圧縮
符号データを現在の符号語の先頭位置 SCWi によってビ
ットシフトすることにより、常に「付加ビット」データ
の、例えば末尾を揃えたデータを出力する。付加ビット
復号器７は、符号語復号器６の出力結果である「グルー
プ番号」データとバレルシフタ３の出力結果である「付
加ビット」データとを入力することにより、「非ゼロ」
データを出力するものである。この付加ビット復号器７
は、メモリ回路、例えばＲＯＭやＲＡＭで構成されてお
り、テーブル変換データとして書き込まれている。
符号データを現在の符号語の先頭位置 SCWi によってビ
ットシフトすることにより、常に「付加ビット」データ
の、例えば末尾を揃えたデータを出力する。付加ビット
復号器７は、符号語復号器６の出力結果である「グルー
プ番号」データとバレルシフタ３の出力結果である「付
加ビット」データとを入力することにより、「非ゼロ」
データを出力するものである。この付加ビット復号器７
は、メモリ回路、例えばＲＯＭやＲＡＭで構成されてお
り、テーブル変換データとして書き込まれている。
【００１４】図３のフローチャートは、上述した構成の
復号装置によって可変長符号である圧縮符号データを復
号する順次の工程を示すものである。先ず、ステップS1
において初期設定を行い、先頭位置をセットする。電源
投入時における復号の先頭位置 SCWi はゼロとする。ま
た、ビット幅BWに分割した最初のデータをレジスタ1dに
保持する。次のステップS2においては、セットされた先
頭位置 SCWi から符号語の復号が可能か否かを判定す
る。可能であれば、ステップS3において符号語長Ｘ、付
加情報のビット長Ｙおよび出力有効フラグVFを１にセッ
トし、符号語および付加情報をデコードする。さらにス
テップS4において、符号語デコードの数が１つだけ復号
できたかどうかを判定する。１つだけの場合は、ステッ
プS5において、保持されているデータをシフトする（EF
=1) 。２つ以上の場合は、ステップS11 で示すように、
保持されているデータはシフトしない(EF=0)。
復号装置によって可変長符号である圧縮符号データを復
号する順次の工程を示すものである。先ず、ステップS1
において初期設定を行い、先頭位置をセットする。電源
投入時における復号の先頭位置 SCWi はゼロとする。ま
た、ビット幅BWに分割した最初のデータをレジスタ1dに
保持する。次のステップS2においては、セットされた先
頭位置 SCWi から符号語の復号が可能か否かを判定す
る。可能であれば、ステップS3において符号語長Ｘ、付
加情報のビット長Ｙおよび出力有効フラグVFを１にセッ
トし、符号語および付加情報をデコードする。さらにス
テップS4において、符号語デコードの数が１つだけ復号
できたかどうかを判定する。１つだけの場合は、ステッ
プS5において、保持されているデータをシフトする（EF
=1) 。２つ以上の場合は、ステップS11 で示すように、
保持されているデータはシフトしない(EF=0)。
【００１５】次に、ステップS6において先頭位置の計算
を行う。先ず、総符号長(X+Y) に出力有効か否かのフラ
グVFを乗算する。次に、ビット幅BWに１つだけ復号でき
たか否かのフラグEFを乗算する。第１の乗算結果から第
２の乗算結果を減算したものに今回の先頭位置 SCWi を
加算することにより次回の可変長符号の先頭位置 SCW o
が算出される。上述したステップS2において、符号語が
復号できない場合には、保持データのみのシフトを行
い、再度、可変長符号の先頭位置の計算を行う。次にス
テップS8において、次のデータが有るか否かの判定を行
い、次のデータがなければステップS10 において処理を
終了する。また、次のデータが有ると判定された場合に
は、ステップS9において、次のデータを処理するために
次回の先頭位置 SCWo を今回の先頭位置 SCWi に代入し
てステップS2に戻る。
を行う。先ず、総符号長(X+Y) に出力有効か否かのフラ
グVFを乗算する。次に、ビット幅BWに１つだけ復号でき
たか否かのフラグEFを乗算する。第１の乗算結果から第
２の乗算結果を減算したものに今回の先頭位置 SCWi を
加算することにより次回の可変長符号の先頭位置 SCW o
が算出される。上述したステップS2において、符号語が
復号できない場合には、保持データのみのシフトを行
い、再度、可変長符号の先頭位置の計算を行う。次にス
テップS8において、次のデータが有るか否かの判定を行
い、次のデータがなければステップS10 において処理を
終了する。また、次のデータが有ると判定された場合に
は、ステップS9において、次のデータを処理するために
次回の先頭位置 SCWo を今回の先頭位置 SCWi に代入し
てステップS2に戻る。
【００１６】以下に本発明による可変長符号の復号方法
によって実際のデータを復号する処理を説明する。ここ
では、図４に示す２次元ハフマンテーブルを示す符号を
復号するものとする。図４の符号語および付加ビットを
７ビット幅の圧縮符号データ列に詰め直して並べたもの
を図５に示す。図６は処理ステップ全体の流れを示すも
のであり、図７〜図13は各処理段階I 〜VIでの詳細を示
すものである。図６において、ａ〜ｄはレジスタ1a〜1d
の内容を示すものであり、レジスタ1dの先頭ステージの
位置をゼロとしてレジスタ1c, 1b, 1aの各ステージに負
の順序番号を付けて示し、レジスタ1dの第２〜第７ステ
ージに正の順序数を付けて示した。
によって実際のデータを復号する処理を説明する。ここ
では、図４に示す２次元ハフマンテーブルを示す符号を
復号するものとする。図４の符号語および付加ビットを
７ビット幅の圧縮符号データ列に詰め直して並べたもの
を図５に示す。図６は処理ステップ全体の流れを示すも
のであり、図７〜図13は各処理段階I 〜VIでの詳細を示
すものである。図６において、ａ〜ｄはレジスタ1a〜1d
の内容を示すものであり、レジスタ1dの先頭ステージの
位置をゼロとしてレジスタ1c, 1b, 1aの各ステージに負
の順序番号を付けて示し、レジスタ1dの第２〜第７ステ
ージに正の順序数を付けて示した。
【００１７】図６に示すように、先ず最初のＩ段階で
は、圧縮符号データの先頭の７ビットのデータ、すなわ
ちレジスタ1dに保持されているデータ(0, 1, f1, 0, 0,
1, 1)がシフト制御器４に入力される。そのときの符号
語の先頭位置は初期設定状態であるのでゼロである。こ
の位置からビットを検証すると、（０１）という符号語
が復号でき、さらにその後に続く（f1, 0, 0) から(00)
の符号語も復号できることがわかる。この場合の検証結
果は、 符号語長Ｘは２ 付加ビット長Ｙは１ 復号ができたのでVFは１ ２つ以上復号できるのでEFは０ である。これを先の条件に代入して計算すると、 SCWo = SCWi +(X+Y)×VF - EF ×BW = 0 + (2+1) ×1 - 0 × 7 = +3 となるが、この値は予めシフト制御器４の出力 SCWo に
格納されているので、レジスタ５にラッチされる。した
がって、次の符号語の先頭位置は+3と制御され、図７の
詳細図に示されるようにバレルシフタ２の出力から符号
語復号器６に(01)の符号語が入力され、ゼロラン／グル
ープ番号=0/1と復号できる。
は、圧縮符号データの先頭の７ビットのデータ、すなわ
ちレジスタ1dに保持されているデータ(0, 1, f1, 0, 0,
1, 1)がシフト制御器４に入力される。そのときの符号
語の先頭位置は初期設定状態であるのでゼロである。こ
の位置からビットを検証すると、（０１）という符号語
が復号でき、さらにその後に続く（f1, 0, 0) から(00)
の符号語も復号できることがわかる。この場合の検証結
果は、 符号語長Ｘは２ 付加ビット長Ｙは１ 復号ができたのでVFは１ ２つ以上復号できるのでEFは０ である。これを先の条件に代入して計算すると、 SCWo = SCWi +(X+Y)×VF - EF ×BW = 0 + (2+1) ×1 - 0 × 7 = +3 となるが、この値は予めシフト制御器４の出力 SCWo に
格納されているので、レジスタ５にラッチされる。した
がって、次の符号語の先頭位置は+3と制御され、図７の
詳細図に示されるようにバレルシフタ２の出力から符号
語復号器６に(01)の符号語が入力され、ゼロラン／グル
ープ番号=0/1と復号できる。
【００１８】次のII段階では、圧縮符号データの先頭の
(0, 1, f1, 0, 0, 1, 1)はEFがゼロであるので、レジス
タ1a〜1dは現在の値をそのまま保持し、それがシフト制
御器４に入力される。そのときの符号語の先頭位置は+3
なので、そこからビットを検証すると、(0 0) という符
号語が復号でき、さらにその後に続くデータ(1, 1)から
は何も復号できない。したがってこの場合の判定結果
は、 符号語長Ｘは２ 付加ビット長Ｙは０ 復号ができたのでVFは１ １つだけ復号できたのでEFは１ である。これを先の条件に代入して計算すると、 SCWo = SCWi + (X+Y) ×VF - EF ×BW = +3 + (2+0) ×1 - 1 × 7 = -2 となる。この値は予めシフト制御器４の出力 SCWo に格
納されているので、ここから読み出されてレジスタ５に
ラッチされる。したがって、次の符号語の先頭位置は-2
と制御され、図８の詳細図に示されるようにバレルシフ
タ２の出力から符号語復号器６に(00)の符号語が入力さ
れ、ゼロラン／グループ番号=0/0と復号できる。また、
バレルシフタ３の出力からI 段階の付加ビットの位置が
特定でき、これとI 段階に判明したグループ番号「１」
を付加ビット復号器７に入力することによりI 段階の
「非ゼロ」データk1が定まる。
(0, 1, f1, 0, 0, 1, 1)はEFがゼロであるので、レジス
タ1a〜1dは現在の値をそのまま保持し、それがシフト制
御器４に入力される。そのときの符号語の先頭位置は+3
なので、そこからビットを検証すると、(0 0) という符
号語が復号でき、さらにその後に続くデータ(1, 1)から
は何も復号できない。したがってこの場合の判定結果
は、 符号語長Ｘは２ 付加ビット長Ｙは０ 復号ができたのでVFは１ １つだけ復号できたのでEFは１ である。これを先の条件に代入して計算すると、 SCWo = SCWi + (X+Y) ×VF - EF ×BW = +3 + (2+0) ×1 - 1 × 7 = -2 となる。この値は予めシフト制御器４の出力 SCWo に格
納されているので、ここから読み出されてレジスタ５に
ラッチされる。したがって、次の符号語の先頭位置は-2
と制御され、図８の詳細図に示されるようにバレルシフ
タ２の出力から符号語復号器６に(00)の符号語が入力さ
れ、ゼロラン／グループ番号=0/0と復号できる。また、
バレルシフタ３の出力からI 段階の付加ビットの位置が
特定でき、これとI 段階に判明したグループ番号「１」
を付加ビット復号器７に入力することによりI 段階の
「非ゼロ」データk1が定まる。
【００１９】III 段階では、EFが１であるので、レジス
タ1a〜1dにはそれぞれ圧縮符号データが転送され、先頭
の圧縮符号データ(0, 1, f1, 0, 0, 1, 1)と、その次の
圧縮符号データ(1, 0, 0, 1, f2, f3, 1) がシフト制御
器４に入力される。そのときの符号語の先頭位置は-2な
ので、そこからビットを検証すると、(111001)という符
号語が復号でき、さらにその後に続くデータ(f2, f3,
1) からは何も復号できない。この場合の判定結果は、 符号語長Ｘは６ 付加ビット長Ｙは２ 復号ができたのでVFは１ １つだけ復号できたのでEFは１ である。これを先の条件に代入して計算すると、 SCWo = SCWi + (X+Y) ×VF - EF ×BW = -2 + (6+2) ×1 - 1 × 7 = -1 となる。この値は予めシフト制御器４の出力 SCWo に格
納されているので、レジスタ５にラッチされる。したが
って、次の符号語の先頭位置は-1と制御され、図９の詳
細図に示されるようにバレルシフタ２の出力から符号語
復号器６に(111001)の符号語が入力され、ゼロラン／グ
ループ番号=1/2と復号できる。また、バレルシフタ３の
出力からII段階の付加ビットの位置が特定でき、これと
II段階に判明したグループ番号「０」を付加ビット復号
器７に入力することによりII段階の「非ゼロ」データ０
が定まる。IV段階からVIII段階の同様な考え方に基づい
て復号処理が行われるが、図10〜13から容易に理解でき
るのでその詳細な説明は省略する。IV段階は復号できな
かった場合を示すものであるが、復号できなかった場合
には、EF=1となり、またVFは当然０であるので、次の符
号語の先頭位置 SCWo は、 SCWo = SCWi + (X+Y) ×VF - EF ×BW = -1 + (6+2)×0 - 1 × 7 = -8 となる。
タ1a〜1dにはそれぞれ圧縮符号データが転送され、先頭
の圧縮符号データ(0, 1, f1, 0, 0, 1, 1)と、その次の
圧縮符号データ(1, 0, 0, 1, f2, f3, 1) がシフト制御
器４に入力される。そのときの符号語の先頭位置は-2な
ので、そこからビットを検証すると、(111001)という符
号語が復号でき、さらにその後に続くデータ(f2, f3,
1) からは何も復号できない。この場合の判定結果は、 符号語長Ｘは６ 付加ビット長Ｙは２ 復号ができたのでVFは１ １つだけ復号できたのでEFは１ である。これを先の条件に代入して計算すると、 SCWo = SCWi + (X+Y) ×VF - EF ×BW = -2 + (6+2) ×1 - 1 × 7 = -1 となる。この値は予めシフト制御器４の出力 SCWo に格
納されているので、レジスタ５にラッチされる。したが
って、次の符号語の先頭位置は-1と制御され、図９の詳
細図に示されるようにバレルシフタ２の出力から符号語
復号器６に(111001)の符号語が入力され、ゼロラン／グ
ループ番号=1/2と復号できる。また、バレルシフタ３の
出力からII段階の付加ビットの位置が特定でき、これと
II段階に判明したグループ番号「０」を付加ビット復号
器７に入力することによりII段階の「非ゼロ」データ０
が定まる。IV段階からVIII段階の同様な考え方に基づい
て復号処理が行われるが、図10〜13から容易に理解でき
るのでその詳細な説明は省略する。IV段階は復号できな
かった場合を示すものであるが、復号できなかった場合
には、EF=1となり、またVFは当然０であるので、次の符
号語の先頭位置 SCWo は、 SCWo = SCWi + (X+Y) ×VF - EF ×BW = -1 + (6+2)×0 - 1 × 7 = -8 となる。
【００２０】上述した実施例ではビット幅BWを７とし、
４個のレジスタ1a〜1dを用いるものとしたが、図14は各
々のビット幅がBWのｍ個のレジスタを用いる場合の先頭
位置データとレジスタとの一般的な関係を示すものであ
る。
４個のレジスタ1a〜1dを用いるものとしたが、図14は各
々のビット幅がBWのｍ個のレジスタを用いる場合の先頭
位置データとレジスタとの一般的な関係を示すものであ
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による可変
長符号の復号方法においては、次の可変長符号語の先頭
位置データを予め算出してルックアップテーブルに格納
しておき、現在の符号語の先頭位置 SCWi 、デコードし
た符号語長Ｘ、付加ビット長Ｙ、シフトフラグEFおよび
出力有効フラグVFから、次の可変長符号語の先頭位置 S
CWo を読み出して出力するようにしたので、処理時間が
相対的に減少し、動作クロックの周波数を上げることが
でき、したがってより高速の復号処理が可能となる。
長符号の復号方法においては、次の可変長符号語の先頭
位置データを予め算出してルックアップテーブルに格納
しておき、現在の符号語の先頭位置 SCWi 、デコードし
た符号語長Ｘ、付加ビット長Ｙ、シフトフラグEFおよび
出力有効フラグVFから、次の可変長符号語の先頭位置 S
CWo を読み出して出力するようにしたので、処理時間が
相対的に減少し、動作クロックの周波数を上げることが
でき、したがってより高速の復号処理が可能となる。
【図１】図１は、従来の可変長符号の復号装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明による可変長符号の復号方法を
実施する本発明による復号装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
実施する本発明による復号装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
【図３】図３は、本発明による可変長符号の復号方法の
順次の工程を示すフローチャートである。
順次の工程を示すフローチャートである。
【図４】図４は、２次元ハフマン符号語の一例を示す線
図である。
図である。
【図５】図５は、２次元ハフマン符号語および付加ビッ
トの圧縮符号データを示す線図である。
トの圧縮符号データを示す線図である。
【図６】図６は、本発明による可変長符号の復号方法の
一実施例の順次の処理段階を示す線図である。
一実施例の順次の処理段階を示す線図である。
【図７】図７は、図６のI 段階の処理の詳細を示す線図
である。
である。
【図８】図８は、図６のII段階の処理の詳細を示す線図
である。
である。
【図９】図９は、図６のIII 段階の処理の詳細を示す線
図である。
図である。
【図１０】図１０は、図６のIV段階の処理の詳細を示す
線図である。
線図である。
【図１１】図１１は、図６のV 段階の処理の詳細を示す
線図である。
線図である。
【図１２】図１２は、図６のVI段階の処理の詳細を示す
線図である。
線図である。
【図１３】図１３は、図６のVII 段階の処理の詳細を示
す線図である。
す線図である。
【図１４】図１４は、可変長符号語の先頭位置データと
ｍ個のレジスタとの関係を示す線図である。
ｍ個のレジスタとの関係を示す線図である。
1a〜1d レジスタ
２，３ バレルシフタ
４ シフト制御器
５ レジスタ
６ 符号語復号器
７ 付加ビット復号器
13 レジスタ制御器
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−206728（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−246522（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−254824（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−23521（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−133522（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−266615（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−90976（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−104973（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−154059（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03M 7/40
H04N 1/41
Claims (4)
- 【請求項１】 可変長符号を元のデータへ復元する復号
方法において、 シリアルに連結された可変長符号を所定のビット幅のパ
ラレルデータ列に変換する第１のステップと、 前記所定のビット幅のパラレルデータ列を複数保持する
第２のステップと、 前記保持された複数のパラレルデータ列の中から可変長
符号の先頭位置より、可変長符号をデコードする第３の
ステップと、 前記デコードされた符号語および前記保持された複数の
パラレルデータ列より付加情報をデコードする第４のス
テップと、 前記デコードされた符号語および付加情報が有効か否か
を判断する第５のステップと、 前記符号語がただ１つのみデコードされたか否かを判定
する第６のステップと、 前記第５および第６のステップの判定結果から前記保持
された複数のパラレルデータ列をそのまま保持するかシ
フトさせる第７のステップと、 前記第５および第６のステップの判定結果、前記先頭位
置およびデコードされた結果に基づいて次の可変長符号
の先頭位置を出力する第８のステップと、を有すること
を特徴とする可変長符号の復号方法。 - 【請求項２】 前記第８のステップにおいて、前記ビッ
ト幅をBW、デコードされた符号語長をX 、付加情報のビ
ット長をY 、デコードされた符号語および付加情報が有
効か無効かを示すフラグをVF、保持された複数のパラレ
ルデータ列の復号化終了を示すフラグをEFとするとき、
次の可変長符号の先頭位置を、（前回の先頭位置）+ (X
+Y) ×VF - EF ×BWの式に基づいて全ての場合について
予め算出して格納しておいたルックアップテーブルから
読み出して出力することを特徴とする請求項１に記載の
可変長符号の復号方法。 - 【請求項３】 可変長符号のデータ列をシリアルに連結
し、一定のビット幅のデータ列となるように整形した圧
縮符号データを受け、その少なくとも２ワードを保持す
るレジスタ回路と、 このレジスタ回路に保持された圧縮符号データを指定さ
れたビット数だけシフトして符号語を、先頭位置を揃え
て出力する第１のバレルシフタ回路と、 前記レジスタ回路に保持された圧縮符号データを指定さ
れたビット数だけシフトして付加ビットを、末尾位置を
揃えて出力する第２のバレルシフタ回路と、 前記第１のバレルシフタ回路の出力をアドレスとして、
少なくとも固定長データである「ゼロラン」データとそ
のグループ番号を出力する符号語復号回路と、 前記第２のバレルシフタ回路の出力と前記符号語復号グ
ループ番号とをアドレスとして、少なくとも固定長デー
タである「非ゼロ」データを出力する付加ビット復号回
路と、 次の先頭位置であるビット数を保持するレジスタと、 前記レジスタ回路に保持された圧縮符号データと、前記
第１および第２のバレルシフタに入力される先頭位置を
示すビット数から、次の先頭位置と復号化終了フラグ、
復号出力有りフラグを予め算出して格納したシフト制御
回路とを具えることを特徴とする可変長符号の復号装
置。 - 【請求項４】 前記シフト制御回路に、前記ビット幅を
BW、デコードされた符号語長をX 、付加情報のビット長
をY 、デコードされた符号語および付加情報が有効か無
効かを示すフラグをVF、保持された複数のパラレルデー
タ列の復号化終了を示すフラグをEFとするとき、次の可
変長符号の先頭位置を、( 前回の先頭位置）+ (X+Y) ×
VF - EF ×BWの式に基づいて全ての場合について予め算
出して格納しておいたルックアップテーブルを設けたこ
とを特徴とする請求項３に記載の可変長符号の復号装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25082495A JP3386638B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 可変長符号の復号方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25082495A JP3386638B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 可変長符号の復号方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0993139A JPH0993139A (ja) | 1997-04-04 |
| JP3386638B2 true JP3386638B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=17213584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25082495A Expired - Fee Related JP3386638B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 可変長符号の復号方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3386638B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1138420C (zh) * | 1997-12-01 | 2004-02-11 | 松下电器产业株式会社 | 图象处理器、图象数据处理器和可变长度代码解码器 |
| JP2004179752A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Kawasaki Microelectronics Kk | ハフマンデコーダ |
| JP7115099B2 (ja) | 2018-07-25 | 2022-08-09 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置、印刷方法および印刷システム |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP25082495A patent/JP3386638B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0993139A (ja) | 1997-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |