JP3482820B2

JP3482820B2 - データ符号化方法およびデータ符号化装置ならびにデータ復号化方法およびデータ復号化装置

Info

Publication number: JP3482820B2
Application number: JP16705397A
Authority: JP
Inventors: 政一礒村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 2004-01-06
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JPH10285050A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２値のビット列を
圧縮するデータ符号化方法およびデータ符号化装置なら
びに圧縮された２値のデータを伸長するデータ復号化方
法およびデータ復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、“０”と“１”からなる２値信号
を扱う情報理論の世界では、算術符号化方式と呼ばれる
ものが知られている。この算術符号化方式は、エントロ
ピー符号化方式であり、本質的に可逆符号化（ロスレ
ス）の性質を持つものである。そして、その原理は、エ
ライアスの符号化として知られている無記憶情報源に対
する理想的符号化方式を実用可能な形に再編成したもの
となっている。すなわち、算術符号とは、“０”と
“１”の直線上の対応区間を各シンボルの生起確率に応
じて不等長に分割していき、対象シンボル系列を対応す
る部分区間に割り当て、再帰的に分割を繰り返していく
ことにより得られた区間内に含まれる点の座標を、少な
くとも他の区間と区別できる２進小数で表現してそのま
ま符号とするものである。

【０００３】この算術符号化方式は、有限個の情報源シ
ンボルに特定の符号語を対応させるブロック符号に比
べ、符号器の規模が必要メモリ量などのハードウェアが
小さくて済むこと、高い効率を期待できることおよび適
応符号化が容易なこと等の利点がある。このこと等か
ら、２値信号を扱う情報理論の世界では、この算術符号
化方式がその情報の持つエントロピーに最も近いレベル
に圧縮できるとされ、最も効率の良い符号化方式と言わ
れている。なお、この算術符号化方式は、特に、マルコ
ア情報源の符号化に適するものとなっている。

【０００４】この算術符号化方式として、Ｑコーダ、算
術符号型ＭＥＬコード、Ｍｉｎｉ−Ｍａｘコーダ等が提
案されている。そして、これらの算術符号を改善したも
のとして、ＱＭコーダと呼ばれている方式が知られてい
る。このＱＭコーダは、カラー静止画符号化標準（ＪＰ
ＥＧ）および２値画像符号化標準（ＪＢＩＧ）の両標準
において、共通に使用されている。なお、このＱＭコー
ダは、２値情報源用の符号であり、ＪＰＥＧのような多
値情報源の符号化にあたっては、その多値情報源を２値
化するための前処理を必要としている。このような場
合、符号化すべき２値シンボル数は増大するが、多値情
報源としての情報量を増大させることなしに２値系列に
変換することが可能となっている。

【０００５】このＱＭコーダは、ＪＰＥＧおよびＪＢＩ
Ｇの規定の中にその仕組みについて詳細に述べられてい
るが、ここでは後述する本発明との比較のために、その
概要を図１２に基づき簡単に説明する。なお、算術復号
型のエントロピー復号器の構成は、エントロピー符号器
の構成と実質的に同一であるので、ここではその説明は
省略する。

【０００６】この算術符号型のエントロピー符号器とな
るＱＭコーダ１０１は、算術演算部１０２と、状態記憶
器として機能する発生確率生成手段１０３とを含んで構
成される。この発生確率生成手段１０３内には、符号化
に必要なシンボル発数確率を決定するために必要な状態
パラメータテーブルが書き込まれている。上記の状態パ
ラメータは、入力される状態信号１０６によって特定さ
れる。そして、この状態信号１０６によって特定された
状態パラメータのテーブルに対し、算術演算部１０２は
演算パラメータ更新時のデータを、読出しアドレスとし
て出力し、これにより特定される発生確率生成手段１０
３のデータが算術演算部１０２へ向け出力される。算術
演算部１０２は、このようにして入力されるデータに基
づき、入力されるデータ１０４を符号化データ１０５に
圧縮し、符号化して出力する。なお、発生確率生成手段
１０３には、状態信号１０６が入力される。これは例え
ば、マルコフモデルと呼ばれるような手法等により求め
られる参照画素データ等であり、圧縮率を高めるために
利用される信号である。

【０００７】このように構成されるＱＭコーダの動作に
ついて図１３のフローチャートに基づき説明する。ま
ず、ＱＭコーダ１０１内のレジスタＡに０ｘＦＦＦＦ
を、レジスタＣに０ｘ００００を代入する。また、確率
推定のためのインデックスＳＴを初期化する（ステップ
Ｓ１００）。次に、符号化対象のシンボル（１ビット）
を取り込む（ステップＳ１０１）。そして、取り込んだ
シンボルが、優勢シンボルか劣勢シンボルかを判定する
（ステップＳ１０２）。優勢シンボルの時はステップＳ
１０３に進み、劣勢シンボルの時はステップＳ１０６に
進む。

【０００８】インデックスＳＴによって確率推定テーブ
ルＬＳＺを参照し、劣勢シンボルの生起確率を求め、さ
らに、それをレジスタＡから減じることにより優勢シン
ボルの生起確率を求め、その値をレジスタＡに代入する
（ステップＳ１０３）。その後、レジスタＡの最上位ビ
ットが“１”かどうか調べる（ステップＳ１０４）。
“１”ならステップＳ１０５に進み、“０”ならステッ
プＳ１１４に進む。そして、“１”のときは、インデッ
クスＳＴによって確率推定テーブルＮＭＰＳを参照し、
次のシンボルの符号化のためのインデックスＳＴを求め
ておく（ステップＳ１０５）。

【０００９】ステップＳ１０２において、劣勢シンボル
のときは、インデックスＳＴによって確率推定テーブル
ＬＳＺを参照し、劣勢シンボルの生起確率を求め、それ
をレジスタＡに代入する（ステップＳ１０６）。その
後、レジスタＣにレジスタＡの値を加える（ステップＳ
１０７）。そして、インデックスＳＴによって確率推定
テーブルＳＷＩＴＣＨを参照し（ステップＳ１０８）、
これが“１”のときはステップＳ１０９に進み、優勢シ
ンボルを変更する。

【００１０】一方、ステップＳ１１０では、インデック
スＳＴによって確率推定テーブルＮＬＰＳを参照し、次
のシンボルの符号化のためのインデックスＳＴを求めて
おく。そして、ステップＳ１１１ではレジスタＡ，レジ
スタＣを共に１ビット左シフトする。この左シフトによ
り、レジスタＣから溢れた最上位ビットを符号語として
出力する（ステップＳ１１２）。そして、ステップＳ１
１３において、レジスタＡの最上位ビットが“１”かど
うか調べ、“１”のときは、ステップＳ１１１に戻って
シフトを繰り返す。最上位ビットが“０”のときはステ
ップＳ１１４にいき、符号化したシンボルが最後のシン
ボルなら終了する。そうでなければステップＳ１０１に
戻る。

【００１１】このようにして、ＱＭコーダ１０１は、確
率推定テーブルＬＳＺ，ＮＭＰＳ，ＮＬＰＳを利用して
入力されてくる２値のビット列を圧縮して符号化する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＱ
Ｍコーダ１０１等の算術符号化方式は、符号化効率は良
いものの図１３に示すフローチャートに示されるよう
に、１ビットずつ符号化するため符号化速度が遅いもの
となっている。このため、実用面では、レンベル・ジブ
系（＝ＬＺ系）の符号化方式が優勢となっている。しか
し、このＬＺ系の符号化方式は、符号化効率が算術符号
化方式にくらべ、かなり落ちるものとなっている。この
ように、従来の技術には、符号化効率が算術符号化方式
程度に良く、しかも符号加速度がＬＺ系程度に速いもの
が存在していない状況である。

【００１３】本発明は、算術符号化方式とほぼ同程度の
符号化および復号化効率を達成すると共に符号化および
復号化速度を大幅に向上させ、ＬＺ系の速度に近づけた
新しいデータ符号化方法およびデータ符号化装置ならび
にデータ復号化方法およびデータ復号化装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載のデータ符号化方法では“０”および
“１”からなる２値のビット列を入力する際、“０”ま
たは“１”のいずれか一方を優勢シンボルとし、いずれ
か他方を劣勢シンボルとすると共に、その優勢シンボル
がｎ個連続すると予測し、そのｎ個を予測ビット数とし
て設定する予測設定工程と、入力された予測ビット数か
らなる注目系列について予測が当たったときに符号語と
して“０”または“１”のいずれか一方の信号を予測当
たり信号として出力し、次のｎ個のビット列を符号化す
る作業に移り、はずれたときに符号語として“０”また
は“１”のいずれか他方の信号を予測はずれ信号として
出力する予測結果出力工程と、予測が所定回数はずれた
ときに予測ビット数をｎ個より少ない新減少予測ビット
数として同様の予測設定工程と予測出力工程とを再帰的
に繰り返して行なうようにしている。

【００１５】このように、優勢シンボルがｎ個連続する
ことを予測し、予測が当たったときには、ｎ個のビット
が１つの予測当たり信号等で表示されることとなり、圧
縮効率が高まると共に符号化速度が速くなる。しかも予
測がはずれると、予測ビット数を減少させ、次の予測を
行うようにしたので、予測がはずれても圧縮効率や符号
化速度はそれ程減少しない。

【００１６】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載のデータ符号化方法において、ｎ個を偶数個とし、
予測が所定回数はずれたときに注目系列を２分割し、そ
の２分割された前半部の前半部注目系列のみに劣勢シン
ボルが存在するとき、新減少予測ビット数を予測ビット
数の１／２とし、２分割された後半部の後半部注目系列
に劣勢シンボルが存在するとき新減少予測ビット数を予
測ビット数の１／４としている。

【００１７】一般的に、後半部注目系列に劣勢シンボル
が存在すると、次の注目系列に一層多くの劣勢シンボル
が存在する場合が多いのであるが、この請求項２記載の
発明では、そのような状況への対応ができ、符号化速度
や効率を上げることができる。

【００１８】さらに、請求項３記載の発明では、請求項
１または２記載のデータ符号化方法において、新減少予
測ビット数が１となり、かつそのビットが劣勢シンボル
のとき、以降の符号化において従来の劣勢シンボルを優
勢シンボルとし、従来の優勢シンボルを劣勢シンボルと
して符号化するようにしている。その結果、入力データ
の実態に合わせ、適切な予測ができることとなり、高い
符号化速度や効率を維持できることとなる。

【００１９】加えて、請求項４記載の発明では、請求項
１、２または３記載のデータ符号化方法において、所定
回数を１回としている。このため、予測ビット数を早め
に減少させることができ、一定の傾向を有するビット列
の符号化速度を速くできる。また、請求項５記載の発明
では、請求項１、２、３または４記載のデータ符号化方
法において、予測が規定回数当たったときに、予測ビッ
ト数をｎ個より多い新増加予測ビット数としている。こ
のため、予測が当たれば当たる程、圧縮効率が高まりか
つ符号化速度が速くなる。

【００２０】また、請求項６記載のデータ符号化方法で
は、“０”および“１”からなる２値のビット列を入力
する際、“０”または“１”のいずれか一方を優勢シン
ボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとすると共に、
その優勢シンボルがｎ個連続すると予測し、そのｎ個を
予測ビット数として設定する予測設定工程と、入力され
た予測ビット数からなる注目系列について予測が当たっ
たときに符号語として“０”または“１”のいずれか一
方の信号を予測当たり信号として出力し、次のｎ個のビ
ット列を符号化する作業に移り、はずれたときに符号語
として“０”または“１”のいずれか他方の信号を予測
はずれ信号として出力する予測結果出力工程と、予測が
規定回数当たったときに、予測ビット数をｎ個より多い
新増加予測ビット数として同様の予測設定工程と予測結
果出力工程とを繰り返し行わせている。

【００２１】この結果、予測が当たると、ｎ個のビット
が１つの予測当たり信号等で表示されることとなり圧縮
効率が高まると共に符号化速度が速くなる。しかも予測
が当たれば当たる程、データの圧縮効率が一層高まると
共に符号化速度が一層速くなる。

【００２２】さらに、請求項７記載の発明では、請求項
５または６記載のデータ符号化方法において、規定回数
を２回とし、新増加予測ビット数を予測ビット数の２倍
としている。このため、予測の当たりが続くこと、すな
わち、一定の傾向が出始めてから予測ビット数を変えて
いるので、データの圧縮効率を高めることができる。し
かもその値を従前の２倍としているので、ちょうど当た
りによって連続した優勢シンボルのビット数と同一とな
り、次の予測も当たる確率が高くなる。この結果、圧縮
効率を高めることができると共に符号化速度を速くする
ことができる。加えて、請求項８記載の発明では、請求
項１、２、３、４、５、６または７記載のデータ符号化
方法において、ｎ個を２^m（ｍは１以上の整数）個とし
ている。このため、予測がはずれたときの分割を均等分
割できると共にどんどん分割でき最後に１個のビット数
とすることができる。

【００２３】また、請求項９記載の発明では、請求項８
記載のデータ符号化方法において、予測がはずれたとき
注目系列を２分割し、２分割された前半部の前半部注目
系列がすべて優勢シンボルのときは符号語として“０”
を出力し、２分割された後半部の後半部注目系列をさら
に２分割し、“０”または“１”の符号語を出力する前
半部当たり工程と、前半部注目系列に劣勢シンボルが存
在するときは符号語として“１”を出力すると共に、前
半部注目系列をさらに２分割し、“０”または“１”の
符号語を出力する前半部はずれ工程を有し、各分割され
た注目系列中に劣勢シンボルが存在する限り、その注目
系列の分割を繰り返し、前半部当たり工程と前半部はず
れ工程を再帰的に繰り返している。

【００２４】この結果、ＱＭコーダと同様な圧縮効率を
達成できると共にＱＭコーダの数倍の符号化速度を達成
できることとなる。

【００２５】また、請求項１０記載の発明では、請求項
８記載のデータ符号化方法において、予測がはずれたと
き注目系列を２分割し、２分割された後半部の後半部注
目系列がすべて優勢シンボルのときは符号語として
“０”を出力し、２分割された前半部の前半部注目系列
をさらに２分割し、“０”または“１”の符号語を出力
する後半部当たり工程と、後半部注目系列に劣勢シンボ
ルが存在するときは符号語として“１”を出力すると共
に、後半部注目系列をさらに２分割し、“０”または
“１”の符号語を出力する後半部はずれ工程を有し、各
分割された注目系列中に劣勢シンボルが存在する限り、
その注目系列の分割を繰り返し、後半部当たり工程と後
半部はずれ工程を再帰的に繰り返している。

【００２６】この結果、ＱＭコーダと同様な圧縮効率を
達成できると共にＱＭコーダの数倍の符号化速度を達成
できることとなる。

【００２７】また、請求項１１記載の発明では、“０”
および“１”からなる２値の入力ビット系列を圧縮して
符号化するデータ符号化装置において、“０”または
“１”のいずれか一方を優勢シンボルとし、いずれか他
方を劣勢シンボルとすると共にその優勢シンボルがｎ個
連続すると予測し、そのｎ個を予測ビット数として設定
する予測ビット長等演算設定部と、入力ビット系列を一
時記憶するバッファレジスタと、予測ビット長等演算設
定部およびバッファレジスタの各値を入力し、その入力
された予測ビット数からなる注目系列について予測が当
たったときに符号語として“０”または“１”のいずれ
か一方の信号を予測当たり信号として出力し、はずれた
ときに符号語として“０”または“１”のいずれか他方
の信号を予測はずれ信号として出力する判定部とを備
え、予測が所定回数はずれたときに予測ビット数をｎ個
より少ない新減少予測ビット数を予測ビット長等演算設
定部で設定し、予測が規定回数当たったときに予測ビッ
ト数をｎ個より多い新増加予測ビット数を予測ビット長
等演算設定部で設定している。

【００２８】この結果、予測が当たればｎ個のビットが
１つの予測当たり信号等で表示されることとなり、圧縮
効率が高まると共に符号化速度が速くなる。しかも、予
測が当たれば当たる程、予測ビット数を多くしているの
で、一層圧縮効率が高まることとなる。加えて、予測が
はずれると、予測ビット数を減少させているので、予測
がはずれても圧縮効率や符号化速度はそれ程減少するこ
とはない。

【００２９】さらに、請求項１２記載のデータ符号化装
置では、入力ビット系列を一時記憶するレジスタ群より
なるバッファレジスタと、符号化する注目系列の先頭位
置を示す変数ｏｆｓを保持するレジスタおよび予測ビッ
ト長を示す変数ｗｉｄｔｈを保持するレジスタを内蔵す
る予測ビット長演算部と、この予測ビット長演算部が出
力するバッファレジスタ上のｏｆｓの位置およびそのｏ
ｆｓからｗｉｄｔｈにより定まるバッファレジスタ上の
入力ビット系列を選択し、その入力ビット系列がすべて
優勢シンボルのとき符号ビット出力として１つの優勢シ
ンボルを出力し、劣勢シンボルが含まれるときは１つの
劣勢シンボルを出力する判定部と、バッファレジスタ内
の入力ビット系列の符号化が完了した旨の完了信号を予
測ビット長演算部より受けたとき入力ビット要求を行う
入出力制御信号発生部と、刻々変化するｗｉｄｔｈの値
を保持しておくためのメモリとなるスタック・メモリ
と、予測ビット長演算部より過去の符号化の状態を入力
し、新たに入力する入力ビット系列の予測ビット長と優
勢シンボルを設定する予測ビット長・優勢シンボル設定
部とを備え、入出力制御信号発生部は完了信号を予測ビ
ット長演算部より受けたとき、バッファレジスタに対し
て予測ビット長・演算シンボル設定部によって新たに設
定された新予測ビット長で示される個数の入力ビット系
列の取り込みを指示している。

【００３０】このように、刻々変化するｗｉｄｔｈによ
って予測ビット長を変化させているので、予測が当たれ
ばｎ個のビットが１つの予測当たり信号等で表示される
こととなり、圧縮効率が高まると共に符号化速度が速く
なる。しかも、予測が当たれば当たる程、予測ビット数
を多くしているので、一層圧縮効率が高まることとな
る。加えて、予測がはずれると、予測ビット数を減少さ
せているので、予測がはずれても圧縮効率や符号化速度
はそれ程減少することはない。

【００３１】また、請求項１３記載のデータ復号化方法
では、符号化されたデータを入力し“０”および“１”
からなる２値のビット列に復号化するデータ復号化方法
において、“０”または“１”のいずれか一方を優勢シ
ンボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとすると共
に、その優勢シンボルがｎ個（ｎは１以上の整数）連続
すると予測したその予測結果を“０”および“１”から
なる２値のビット列で表した符号語を１ビットずつ入力
する入力工程を有し、入力された符号語が予測当たりの
値のとき優勢シンボルをｎ個連続して復号化すると共
に、予測当たりが所定回数連続したときはｎ個より多い
数の優勢シンボルが連続すると新たに予測するようにし
ている。

【００３２】この結果、予測が当たっている場合、１つ
の符号語でｎ個の優勢シンボルを復号できるので、伸長
効率が高くなり、復号速度が速くなる。しかも予測が当
たっていればいる程、１つの符号語で復号できる優勢シ
ンボルの数を多くできるので一層伸長効率が高くなると
共に、復号速度が速くなる。

【００３３】さらに、請求項１４記載のデータ復号化方
法では、“０”または“１”のいずれか一方を優勢シン
ボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとすると共に、
その優勢シンボルがｎ個（ｎは１以上の整数）連続する
と予測したその予測結果を“０”および“１”からなる
２値のビット列で表した符号語を１ビットずつ入力する
入力工程と、入力された符号語が予測当たりの値のと
き、優勢シンボルをｎ個連続して復号化すると共に、入
力された符号語が予測はずれの値のとき、次の符号語を
入力する予測結果復号化工程と次の符号語の値が予測当
たりの値のとき優勢シンボルをｎ−ｍ個連続して復号化
し、予測はずれの値のときは再度次の符号語を入力する
工程を再帰的に繰り返し、０＜ｎ−ｍ≦１のときの予測
はずれ時に劣勢シンボルを復号化するようにしている。

【００３４】このため、予測が当たっている場合、１つ
の符号語でｎ個の優勢シンボルを復号できるので、伸長
効率が高くなり、復号速度が速くなる。しかも予測が当
たっていればいる程、１つの符号語で復号できる優勢シ
ンボルの数を多くできるので一層伸長効率が高くなると
共に、復号速度が速くなる。加えて、予測はずれのとき
に予測ビット長を減らす作業を再帰的に繰り返し、最終
的に劣勢シンボルを復号化しているので、予測はずれが
生じても効率的にデータを復号化できる。

【００３５】また、請求項１５記載の発明では、符号化
されたデータとなる符号ビットを入力し、“０”および
“１”からなる２値のビット列からなる復号ビットに復
号化するデータ復号化装置において、“０”または
“１”のいずれか一方を優勢シンボルとし、いずれか他
方を劣勢シンボルとしたとき符号ビットの優勢シンボル
と予測ビット長ｎ個を設定する予測ビット長等設定演算
部と、この予測ビット長等設定演算部からの復号ビット
出力許可信号を受けて入力中の符号ビットを所定の形で
一時保持すると共に復号ビットを出力する復号ビット設
定部とを備え、入力された符号ビットが優勢シンボルの
場合、復号ビット出力許可信号を出力し復号ビット設定
部に優勢シンボルを書き込むと共に優勢シンボルが所定
回数連続したときは予測ビット長をｎ個より多い数に変
更している。

【００３６】この結果、予測が当たっている場合、１つ
の符号語でｎ個の優勢シンボルを復号できるので、伸長
効率が高くなり、復号速度が速くなる。しかも予測が当
たっていればいる程、１つの符号語で復号できる優勢シ
ンボルの数を多くできるので一層伸長効率が高くなると
共に、復号速度が速くなる。

【００３７】さらに、請求項１６記載の発明では、
“０”または“１”のいずれか一方を優勢シンボルと
し、いずれか他方を劣勢シンボルすると共にそのシンボ
ルがｎ個（ｎは１以上の整数）連続すると予測したその
予測結果を“０”および“１”からなる２値のビット列
で表した符号ビットを１ビットずつ入力する復号化する
復号化装置において、符号ビットの予測ビット長と優勢
シンボルを設定する予測ビット長・優勢シンボル設定部
と、この予測ビット長・優勢シンボル設定部から予測ビ
ット長と優勢シンボルならびに符号ビットを入力し、そ
の符号ビットの値に応じて復号ビット出力許可信号を出
力する予測ビット長演算部と、復号ビット出力許可信号
を入力し、入力中の符号ビットを所定の形で一時保持す
ると共に復号ビットを出力する復号ビット設定部とを備
え、予測ビット長演算部に入力された符号語が予測当た
りの値の時、優勢シンボルをｎ個連続して復号ビット設
定部に書き込むと共に、入力された符号語が予測はずれ
のとき次の符号ビットを入力し、その値が予測当たりの
値の時、優勢シンボルをｎ−ｍ個（ｍは１以上の整数で
ｎより小さい値）連続して復号ビット設定部に書き込
み、予測はずれのときは再度次の符号を予測ビット長演
算部に入力するようにしている。

【００３８】このため、予測が当たっている場合、１つ
の符号語でｎ個の優勢シンボルを復号できるので、伸長
効率が高くなり、復号速度が速くなる。しかも予測が当
たっていればいる程、１つの符号語で復号できる優勢シ
ンボルの数を多くできるので一層伸長効率が高くなると
共に、復号速度が速くなる。加えて、予測はずれのとき
に予測ビット長を減らす作業を再帰的に繰り返し、最終
的に劣勢シンボルを復号化しているので、予測はずれが
生じても効率的にデータを復号化できる。

【００３９】本発明のデータ符号化方法およびデータ符
号化装置では、２値のビット列を入力する際、“０”か
“１”を優勢シンボルと定め、その優勢シンボルがｎ個
連続すると予測する。この予測が当たったときは、符号
語として“０”または“１”のいずれか一方を出力し、
符号化を完了する。はずれた場合は、“０”または
“１”のいずれか他方を出力すると共に、その注目系列
を分割し、それぞれの分割された系列の信号状態を上述
と同様な方法で確認し符号化していく。そして、予測が
当たるか分割が不可能になるまで、同様の分割と予測を
繰り返し符号化する。また、最初の予測ビット数ｎを予
測の当たりはずれに応じて変化させ、注目系列の確率変
動に追随させている。

【００４０】また、本発明のデータ復号化方法およびデ
ータ復号化装置では、先に示したデータ符号化方法およ
びデータ符号化装置とは、逆のアルゴリズムを使用して
復号化している。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図１から図１１に基づき説明する。

【００４２】まず、本発明のアルゴリズムの概要につい
て図１から図３に基づいて説明する。この発明のアルゴ
リズムは、ＱＭコーダと同様、２値のビット列を圧縮の
対象としている。まず初期値として、“０”か“１”の
いずれかを優勢シンボルと定め、そのシンボルが連続す
ると予測する個数ｒｕｎを設定する。入力系列の出現確
率が不明の場合は、ｒｕｎを１に設定するのが良い。そ
の上で、以下に示すようなルールに従い符号化を進め
る。なお、個数ｒｕｎが予測ビット数に相当する。

【００４３】図１に示すように、ｒｕｎで示される注目
系列がすべて優勢シンボルであると予測し、予測が当た
ったとき、符号語として“０”を出力し、この系列の符
号化を完了する。はずれた場合は“１”を出力し、次の
分割符号化工程を実行する。予測がはずれた場合は、図
２に示すように注目系列を前半部系列と後半部系列の２
つに分け、前半部がすべて優勢シンボルのときは符号語
として“０”を出力して、前半部系列の符号化を完了す
る。前半部系列に劣勢シンボルが存在するときは、符号
語として“１”を出力し、次の再分割の工程を実行す
る。前半部系列の符号化が完了したら注目系列を後半部
に移し、前半部系列と同様に符号化する。劣勢シンボル
が存在する系列は、可能な限り系列を分割して上述の分
割符号化工程を繰り返す。

【００４４】なお、分割は必ずしも２つの均等分割とす
る必要はなく、不均等な分割としたり３つ以上の分割と
しても良い。また、予測が当たったとき“０”ではな
く、優勢シンボルを出力し、はずれた場合“１”ではな
く、劣勢シンボルを出力するようにしたり、予測当たり
で“１”を、予測はずれで“０”を出力するようにして
も良い。

【００４５】以上がこの発明のデータ符号化の基本アル
ゴリズムであるが、さらに、入力系列の出現確率の変化
に追随し、符号化効率を向上させるため、以下の処理を
加えるようにしても良い。すなわち、ｒｕｎで予測した
系列が続けて所定回数、例えば、２回当たったとき、ｒ
ｕｎを２倍等に増加させる。なお、予測が的中し続けた
場合、さらに予測範囲を拡大していくようにしても良
い。また、ｒｕｎで予測した系列の後半部系列に劣勢シ
ンボルが存在するとき、ｒｕｎを１／４等に減少させる
ようにしても良い。これは、後半部に劣勢シンボルが存
在するときは、次に続く系列に劣勢シンボルが多く含ま
れると判断されているためである。このため、ｒｕｎで
予測した系列の前半部系列のみに劣勢シンボルが存在す
るときは、後半部に劣勢シンボルが存在するときより多
い値、例えばｒｕｎを１／２倍するようにしても良い。
そして、ｒｕｎが１で、それが劣勢シンボルのときは、
以降の入力系列を反転させる。すなわち、優勢シンボル
を変更させる。

【００４６】この発明における符号化プロセスは、図４
の符号化メインルーチンと図５の符号化サブルーチンに
より構成される。なお、図５中の符号化サブルーチン
は、サブルーチンから同じサブルーチンを呼び出すいわ
ゆる関数の再帰読出しを行っている。

【００４７】まず、図４の符号化メインルーチンの各ス
テップについて説明する。なお、符号化の対象は２値の
ビット列からなる入力系列となっている。最初に、予測
の初期値ｒｕｎの設定と優勢シンボルの選択（“０”ま
たは“１”）を行う（ステップＳ０）。次に、ローカル
変数ｏｆｓに０を、ｗｉｄｔｈにｒｕｎを代入する（ス
テップＳ１）。ここでｏｆｓは、符号化のために予め定
義した配列Ａのポインタで、予測開始ビット位置を示
す。したがって初期値は０となる。ｗｉｄｔｈはｏｆｓ
で示したビット位置から何ビットを予測の対象にするか
を示す値で、ここでは、予測の初期値ｒｕｎが代入され
る。その後、予め定義した配列ＡのＡ〔ｏｆｓ〕からＡ
〔ｗｉｄｔｈ−１〕までに入力ビットを書き込む（ステ
ップＳ２）。そして、Ａ〔ｏｆｓ〕からＡ〔ｗｉｄｔｈ
−１〕のすべての要素が優勢シンボルのときステップＳ
４へ進み、ひとつでも劣勢シンボルが含まれているとき
は、ステップＳ５へ進む。

【００４８】予測が的中した場合、符号語として予測当
たり信号“０”を出力し、配列Ａに取り込んだ系列の符
号化を完了する（ステップＳ４）。一方、予測はずれた
場合、符号語として予測はずれ信号“１”を出力する
（ステップＳ５）。そして、ｗｉｄｔｈが１以上か否か
を検出する（ステップＳ６）。ｗｉｄｔｈが１以下なら
これ以上分割できないので、ステップＳ７の符号化サブ
ルーチンへは移行せずステップＳ８へ移行する。一方、
ｗｉｄｔｈが１を超えていると、図５の符号化サブルー
チンを呼び出す（ステップＳ７）。

【００４９】ステップＳ８では、予測ｒｕｎの再設定と
必要ならば優勢シンボルの変更を行う。すなわち、この
ステップＳ８においては、基本的には予測が的中すれ
ば、ｒｕｎを大きくし、はずれれば小さくする。そして
ｒｕｎを小さくしても予測が所定回数はずれ続けるよう
なら、優勢シンボルの変更を行う。なお、予測の的中や
予測のはずれをどのように評価するかについては、さま
ざまな方法を採用することができる。たとえば、予測が
はずれた場合、直ちにｒｕｎを小さくしたり、２回以上
連続してはずれたとき、初めてｒｕｎを小さくする等の
方法を採用することができる。さらに、前半部系列もし
くは後半部系列のみはずれた場合と、両方はずれた場合
とでｒｕｎの縮小の度合いを異ならせる方法も採用でき
る。また、符号済みビット系列で所定の確率テーブルを
引き、次の予測ｒｕｎを設定する等の方式も採用可能で
ある。

【００５０】符号化メインルーチンで１次予測がはずれ
た場合は、ステップＳ７で図５に示す符号化サブルーチ
ンを呼び出す。符号化サブルーチンへ渡す引き数は、ｏ
ｆｓとｗｉｄｔｈである。以下、符号化サブルーチンの
各ステップについて説明する。

【００５１】符号化サブルーチンでは、予測を前半部系
列と後半部系列に分けて行うため、予測の範囲を半分に
する（ステップＳ１０）。すなわち、親ルーチンから引
き数として受け取ったｗｉｄｔｈを１／２にする。そし
て、次のステップＳ１１で、前半部系列（配列のＡ〔ｏ
ｆｓ〕からＡ〔ｏｆｓ＋ｗｉｄｔｈ−１〕まで）がすべ
て優勢シンボルか否かをチェックする。すべて優勢シン
ボルならステップＳ１２へ進む。ひとつでも劣勢シンボ
ルが存在したら、直ちにステップＳ１４へ進む。

【００５２】前半部系列がすべて優勢シンボルなら、符
号語として“０”を出力する（ステップＳ１２）。そし
て、前半部系列の先頭位置を示すポインタｏｆｓにｗｉ
ｄｔｈを加え、後半部系列の先頭位置を示すように変更
する。また、前半部系列がすべて優勢シンボルのとき
は、後半部系列に必ず劣勢シンボルが存在するので、後
半部系列の予測がはずれたことを示す符号語“１”を出
力する必要がない。したがって、後述するステップＳ２
０はスキップし、ステップＳ２１に進む。

【００５３】一方、前半部系列に劣勢シンボルが存在す
る場合、符号語として“１”を出力する（ステップＳ１
４）。次に、ｗｉｄｔｈが１を超えているか否かをチェ
ックする（ステップＳ１５）。１以下の場合、これ以上
分割できないので、子の符号化サブルーチン（ステップ
Ｓ１６）の呼び出しをスキップし、ステップＳ１７へ移
行する。なお、ｗｉｄｔｈが２以上なら、さらに系列を
２つに分け、それぞれを符号化しなければならない。そ
のための子の符号化サブルーチンを呼び出す（ステップ
Ｓ１６）。子の符号化サブルーチンは、図５に示した符
号化サブルーチンと全く同一となっている。つまり、こ
こでは、同一ルーチン（関数）の再帰呼び出しを行う。

【００５４】符号化サブルーチンの再帰呼び出しによっ
て前半部系列の符号化を終了すると、前半部系列の先頭
位置を示すポインタｏｆｓにステップＳ１０で設定した
ｗｉｄｔｈを加え、後半部系列の先頭位置を示すように
変更する（ステップＳ１７）。その後、後半部系列（配
列のＡ〔ｏｆｓ〕からＡ〔ｏｆｓ＋ｗｉｄｔｈ−１〕ま
で）がすべて優勢シンボルか否かをチェックする（ステ
ップＳ１８）。すべて優勢シンボルならステップＳ１９
へ進む。ひとつでも劣勢シンボルが存在したら、直ちに
ステップＳ２０へ進む。そして、後半部系列がすべて優
勢シンボルなら、符号語として“０”を出力する（ステ
ップＳ１９）。

【００５５】一方、前半部系列に劣勢シンボルが存在す
る場合、符号語として“１”を出力する（ステップＳ２
０）。そして、次に、ｗｉｄｔｈが１を超えているか否
かをチェックする（ステップＳ２１）。１以下の場合、
これ以上分割できないので、子の符号化サブルーチンを
実行するステップＳ２２をスキップし、次の注目系列の
符号化工程へリターンする。なお、後半部系列について
も、ｗｉｄｔｈが２以上なら、さらに系列を２つに分
け、それぞれ符号化する。そのため図５に示す符号化サ
ブルーチンと同一の子の符号化サブルーチンを呼び出す
（ステップＳ２２）。この符号化サブルーチンの再帰呼
び出しによって後半部系列の符号化を実行する。

【００５６】以上のような符号化プロセスの具体例を次
に説明する。すなわち、符号化の具体例として、予測の
初期値ｒｕｎを８、優勢シンボルを“０”として、“０
０００１００１”として表される入力ビットを符号化す
る場合について説明する。

【００５７】まず、図４の符号化メインルーチンのステ
ップＳ２で、Ａ

〔０〕からＡ〔７〕に、上記の入力ビッ
トを入力する。ステップＳ３では、Ａ

〔０〕からＡ
〔７〕のすべてが“０”かどうか判定する。上の例の場
合、ビット列に“１”が含まれているので、ステップＳ
５に移行し、まず符号語として“１”を出力する。続い
てステップＳ６では、ｗｉｄｔｈの大きさをチェックす
るが、ｗｉｄｔｈはこのとき８なので、符号化サブルー
チン（ステップＳ７）に進む。

【００５８】符号化サブルーチンでは、まずステップＳ
１０で、ｗｉｄｔｈを１／２の４に設定する。そしてス
テップＳ１１で、入力ビットの前半部、つまりＡ

〔０〕
からＡ〔３〕がすべて０かどうかチェックする。この場
合、すべて“０”なのでステップＳ１２に進み、符号語
として“０”を出力する。以上で前半部系列の符号化が
完了する。続いてステップＳ１３を実行し、後半部系列
の符号化に移るが、前半部系列がすべて“０”の場合、
後半部系列に“１”が含まれるのは明らかである。した
がって、ステップＳ２１でｗｉｄｔｈが１以下でない限
り後半部系列をさらに分割して符号化しなければならな
い。そこで、符号化サブルーチンを子プロセスとしてス
テップＳ２２で再び呼び出す。なお、そのための前処理
として、上述したようにステップＳ１３では、ｏｆｓに
ｗｉｄｔｈを加え、ｏｆｓを後半部系列の先頭位置にセ
ットする。

【００５９】ステップＳ２２では、ｏｆｓとｗｉｄｔｈ
を引き数として子の符号化サブルーチンを呼び出す。子
の符号化サブルーチンを実行するステップＳ２２では、
まず、図５に示す符号化サブルーチンのステップＳ１０
でｗｉｄｔｈをさらに半分にして２に変更する。次のス
テップＳ１１では、前半部系列、すなわちＡ〔４〕とＡ
〔５〕が共に“０”であるか否かをチェックする。この
場合、Ａ〔４〕が“１”なので、次のステップＳ１４に
移行し、符号語として“１”を出力する。そしてステッ
プＳ１５でｗｉｄｔｈが１を超えていると判断し、孫プ
ロセスをステップＳ１６で呼び出す。孫の符号化サブル
ーチンでは、まずステップＳ１０においてｗｉｄｔｈが
１となる。Ａ〔４〕は“１”なのでステップＳ１１から
ステップＳ１４へ処理が移り、符号語“１”を出力す
る。ステップＳ１５では、ｗｉｄｔｈが１以下なので、
ステップＳ１６をスキップし、ステップＳ１７でｏｆｓ
を５に変更する。Ａ〔５〕は“０”なのでステップＳ１
８からステップＳ１９に処理が移り、符号語“０”を出
力する。

【００６０】次に、この孫の符号化サブルーチンから抜
けて、子の符号化サブルーチンのステップＳ１７に戻
る。子の符号化サブルーチンのｏｆｓは４、ｗｉｄｔｈ
は２であるから、ステップＳ１７でｏｆｓは６に変更さ
れる。したがってステップＳ１８では、Ａ〔６〕とＡ
〔７〕をチェックすることになる。この場合、Ａ〔７〕
が“１”なのでステップＳ２０へ移行し、符号語“１”
を出力する。そして、再び孫の符号化サブルーチンをス
テップＳ２２で呼び出す。孫の符号化サブルーチンで
は、Ａ〔６〕が“０”なのでステップＳ１２で符号語
“０”を出力する。そして、ｗｉｄｔｈが１なので、ス
テップＳ２２をスキップして子の符号化サブルーチンに
復帰する。

【００６１】子の符号化サブルーチンに復帰したプロセ
スは、さらに符号化メインルーチンに復帰し、ステップ
Ｓ８で予測ｒｕｎの再設定と、優勢シンボルの再設定を
行う。この例の場合、１次予測ははずれたが、２次予測
で前半部が的中したので、ｒｕｎを８から４に変更し、
優勢シンボルは引き続き“０”とする処理を施す。な
お、予測ｒｕｎの設定は、２回続けてはずれたときに変
更する等の設定にしても良い。

【００６２】以上のような符号化プロセスによって、入
力ビットである“００００１００１”が“１０１１０１
０”の符号化系列となる。したがってこの場合、８ビッ
トの入力系列が７ビットに圧縮されたことになる。

【００６３】次に、以上のような符号化プロセスを行わ
せるデータ符号化装置を図６に基づいて説明する。

【００６４】このデータ符号化装置は、図４および図５
で説明した入力ビットに相当する入力ビット系列１を、
後述する入出力制御信号発生部５の指示により、一時記
憶するレジスタ群であるバッファレジスタ２と、このバ
ッファレジスタ２のデータおよび後述する予測ビット長
演算部４のデータを入力し比較する判定部３と、図４お
よび図５で説明した２つの変数ｏｆｓとｗｉｄｔｈを保
持するレジスタＡとレジスタＢを内蔵する予測ビット長
演算部４と、入出力を制御する入出力制御信号発生部５
と、刻々変化するｗｉｄｔｈの値を保持しておくための
メモリであるスタック・メモリ６と、予測ビット長とな
るｒｕｎと優勢シンボルを設定する予測ビット長・優勢
シンボル設定部７とから主に構成される。

【００６５】バッファレジスタ２は、少なくとも、予測
ビット長・優勢シンボル設定部７が設定する最大予測ビ
ット長ｒｕｎに対応するビット数の入力ビット系列１を
記憶する容量を持っている。また、予測ビット長・優勢
シンボル設定部７の指示で、入力ビット系列１を反転さ
せて入力する機能も持っている。

【００６６】判定部３は、予測ビット長演算部４が出力
するバッファレジスタ２上の位置ｏｆｓと、そのｏｆｓ
から予測の対象となるビット数を示すｗｉｄｔｈにより
定まるバッファレジスタ２上の入力ビット系列１を選択
し、それらがすべて“０”のとき、符号ビット１０とし
て、すなわち予測当たり信号の符号語として“０”を出
力し、“１”が含まれるとき予測はずれ信号として
“１”を出力する。

【００６７】予測ビット長演算部４は、上述のとおり２
つの変数ｏｆｓとｗｉｄｔｈを保持するレジスタＡとレ
ジスタＢを内蔵する。これらの変数のうちｗｉｄｔｈ
は、入出力制御信号発生部５より入力する符号化開始信
号を受けて、予測ビット長・優勢シンボル設定部７が出
力する１次予測のためのビット長ｒｕｎに設定され、一
方、ｏｆｓは０に初期化される。

【００６８】この初期化後、次のサイクルより、予測ビ
ット長演算部４は、このｏｆｓとｗｉｄｔｈで定まるバ
ッファレジスタ２上の入力ビット系列１の論理を判定部
３に調べさせ、その判定結果を取り込む。判定結果が
“１”のとき、すなわち、予測がはずれたときは、レジ
スタＢのｗｉｄｔｈを１／２にすると同時に、その値を
スタック・メモリ６に書き込む。ただし、ｗｉｄｔｈが
すでに１のときはこの限りでなく、このときは、レジス
タＡのｏｆｓにレジスタＢのｗｉｄｔｈ、すなわち１を
加算し、さらに、スタック・メモリ６より直前に書き込
んだｗｉｄｔｈの値を読み出し、レジスタＢにストアす
る。

【００６９】判定結果が“０”の場合、すなわち、予測
が的中したときは、レジスタＡのｏｆｓにレジスタＢの
ｗｉｄｔｈを加算し、さらに、スタック・メモリ６より
直前に書き込んだｗｉｄｔｈの値を読み出し、レジスタ
Ｂにストアする。上述の処理は各サイクル毎に、入力ビ
ット系列１を判定しながら進められる。また、上述の符
号化処理を進めるにつれ、レジスタＡのｏｆｓが徐々に
大きくなって行くが、このｏｆｓが一時予測ｒｕｎと等
しくなったとき、バッファレジスタ２に取り込んだ入力
ビット系列１の符号化が完了する。したがってこの時、
符号化完了の旨を伝える信号を入出力制御信号発生部５
に送り、入出力制御信号発生部５は、これを受けて、入
力ビット要求信号８をアクティブにし、同時にバッファ
レジスタ２に新たな入力ビット系列１の取り込みを指示
する。

【００７０】入出力制御信号発生部５は、初期状態もし
くはバッファレジスタ２内の入力ビット系列１の符号化
が完了した旨の信号を予測ビット長演算部４より受けた
とき、入力ビット要求信号８をアクティブにすると共
に、バッファレジスタ２に対して、予測ビット長・優勢
シンボル設定部７により入力する予測ｒｕｎで示される
個数の入力ビット系列１の取り込みを指示する。そし
て、バッファレジスタ２に予測ｒｕｎで示される個数の
ビットが入力されると、今度は、符号化開始信号を予測
ビット長演算部４に対して出力する。また、その出力と
１サイクル遅れで符号化完了まで、同期信号となるスト
ローブ信号９をアクティブにする。

【００７１】スタック・メモリ６は、上述のように刻々
変化するｗｉｄｔｈの値を保持しておくためのメモリ
で、いわゆる先入れ後出しメモリである。すなわち、一
番最初に書き込んだ値を一番最後に出力するメモリ、逆
に言えば、一番最近書き込んだ値を一番最初に出力する
メモリである。このスタック・メモリ６には刻々変化す
るｗｉｄｔｈの値が書き込まれる。

【００７２】予測ビット長・優勢シンボル設定部７は、
予測ビット長演算部４から、過去の符号化の状態（予測
がどの程度的中したか、あるいは、どの程度はずれたか
等）を入力し、新たに入力するビット系列１の予測ビッ
ト長ｒｕｎと優勢シンボルを設定する。予測ビット長ｒ
ｕｎは、予測ビット長演算部４へ入力し、優勢シンボル
設定信号はバッファレジスタ２へ入力する。

【００７３】以上のような構成のデータ符号化装置によ
って先に示した符号化プロセスが実行される。そして、
この符号化プロセスの圧縮率と符号化時間を図７に示
す。この図７は、４種類のファイルについて本発明の符
号化プロセスを使用した場合の圧縮率と符号化時間を示
すと共に参考として、従来のＱＭコーダの圧縮率と符号
化時間も示すものとなっている。図７に示されるように
本発明のものは、圧縮率がＱＭコーダと同レベルであ
り、符号化時間は大幅に短縮されたものとなっている。

【００７４】次に、本発明の復号化プロセスについて説
明する。復号化プロセスは、図８の復号化メインルーチ
ンと図９の復号化サブルーチンにより構成される。な
お、図９の復号化サブルーチンは、図５の符号化サブル
ーチンと同様、同じルーチン内で再帰呼び出しがおこな
われる。

【００７５】まず図８の復号化メインルーチンの各ステ
ップについて説明する。最初に、予測の初期値ｒｕｎの
設定と優勢シンボルの選択を行う（ステップＳ３０）。
なお、これらの値は当然符号化側と同じ値に設定する。
次に、ローカル変数ｏｆｓに０を、ｗｉｄｔｈにｒｕｎ
を代入する（ステップＳ３１）。そして、符号ビット出
力１０となる符号語を１ビット入力する（ステップＳ３
２）。次に、ステップＳ３３で、符号語の論理をチェッ
クする。“０”ならステップＳ３４へ移り、“１”なら
ステップＳ３５へ進む。ここで、符号語“０”は予測が
的中したことを示す予測当たり信号となる。

【００７６】符号語が“０”のときは、Ａ〔ｏｆｓ〕か
らＡ〔ｗｉｄｔｈ−１〕まで優勢シンボルを書き込む
（ステップＳ３４）。一方、符号語“１”は、予測がは
ずれたことを示す。そして、このときは、まず、ｗｉｄ
ｔｈの大きさをチェックし、１を超えていれば分割し、
再予測可能なのでステップＳ３７に進み、復号化サブル
ーチンを呼び出す。１以下ならステップＳ３６へ進み、
劣勢シンボルをＡ〔ｏｆｓ〕に書き込む。

【００７７】ステップＳ３８では、予測ｒｕｎの再設定
と必要ならば優勢シンボルの変更を行う。この再設定お
よび変更は、当然符号化側と同じ規則にしたがって実行
される。ステップＳ３８の次に、ステップＳ３９におい
て、Ａ〔ｏｆｓ〕からＡ〔ｗｉｄｔｈ−１〕の復号デー
タを出力する。

【００７８】図８に示す復号化メインルーチンにおける
ステップＳ３３の１次予測の判定で、予測がはずれた場
合は、ステップＳ３７で、図９の復号化サブルーチンを
呼び出す。この復号化サブルーチンへ渡す引き数は、ｏ
ｆｓとｗｉｄｔｈである。以下、復号化サブルーチンの
各ステップについて説明する。

【００７９】まずｗｉｄｔｈを１／２にして予測範囲を
２分割する（ステップＳ４０）。次に、符号語を１ビッ
ト入力する（ステップＳ４１）。なお、このビットは前
半部系列の予測結果である。次のステップＳ４２におい
て入力した符号語の論理をチェックする。“０”の場合
はステップＳ４３へ、“１”の場合はステップＳ４５へ
移る。ここで符号語“０”は、予測が的中したことを示
す。したがって、前半部系列、すなわちＡ〔ｏｆｓ〕か
らＡ〔ｏｆｓ＋ｗｉｄｔｈ−１〕に優勢シンボルを書き
込む（ステップＳ４３）。次に、ステップＳ４４におい
て、前半部系列の先頭位置を示すポインタｏｆｓにｗｉ
ｄｔｈを加え、後半部系列の先頭位置を示すように変更
する。また、前半部系列の予測が的中した場合、後半部
系列に必ず劣勢シンボルが存在する。したがって、後半
部系列の予測判定を行うステップＳ４９と、ステップＳ
５０をスキップしてステップＳ５２へ進む。

【００８０】一方、符号語が“１”のとき、ステップＳ
４２からステップＳ４５へ移行し、ｗｉｄｔｈの大きさ
をチェックする。１以下の場合、これ以上分割予測する
必要がない、すなわち復号ビットが確定したのでステッ
プＳ４６に進む。２以上の場合は、さらに分割し予測す
る必要があるため、ステップＳ４７で復号化サブルーチ
ンを呼び出す。ステップＳ４６では、Ａ〔ｏｆｓ〕に劣
勢シンボルを書き込む。また、ステップＳ４７では子プ
ロセスとして復号化サブルーチンを再帰呼び出しする。

【００８１】ステップＳ４６またはステップＳ４７に続
いて、ステップＳ４８が実行される。このステップＳ４
８では、前半部系列の先頭位置を示すポインタｏｆｓに
ｗｉｄｔｈを加え、後半部系列の先頭位置を示すように
変更する。次に、符号語を１ビット入力する（ステップ
Ｓ４９）。このビットは後半部系列の予測結果である。
ステップＳ５０で、入力した符号語の論理をチェックす
る。“０”の場合はステップＳ５１へ、“１”の場合は
ステップＳ５２へ進む。

【００８２】ここで符号語“０”は、予測が的中したこ
とを示す。したがって、後半部系列、すなわちＡ〔ｏｆ
ｓ〕からＡ〔ｏｆｓ＋ｗｉｄｔｈ−１〕に優勢シンボル
を入力する（ステップＳ５１）。一方、符号語が“１”
のとき、ステップＳ５２へ進み、ｗｉｄｔｈの大きさを
チェックする。“１”以下の場合、これ以上分割予測す
る必要がない、すなわち復号ビットが確定したので、ス
テップＳ５３に移り、Ａ〔ｏｆｓ〕に劣勢シンボルを書
き込む。２以上の場合は、さらに分割し予測する必要が
あるため、ステップＳ５４で子プロセスとして復号化サ
ブルーチンを呼び出す。

【００８３】次に、この復号化プロセスを具体例に基づ
いて説明する。すなわち、先ほどの符号化の具体例で得
られた“１０１１０１０”の符号ビット出力１０を用い
て、具体的に復号化プロセスを説明する。なお、符号化
時と同様、予測の初期値ｒｕｎを８、優勢シンボルを０
として復号を実行する。

【００８４】まず、ステップＳ３２で最初の符号ビット
を入力する。これは“１”なのでステップＳ３５に進
み、ｗｉｄｔｈの大きさをチェックする。このときｗｉ
ｄｔｈは８だからステップＳ３７で、復号化サブルーチ
ンを呼び出す。この復号化サブルーチンでは、ステップ
Ｓ４０でｗｉｄｔｈを半分の４に変更した後、ステップ
Ｓ４１で２番目の符号ビットを入力する。これは“０”
なのでステップＳ４３に進み、ここで前半部系列、すな
わちＡ

〔０〕からＡ〔３〕に“０”を書き込む。続くス
テップＳ４４でｏｆｓを４に変更した後、ステップＳ５
２からステップＳ５４へと進む。このステップＳ５４に
おいて、子プロセスとして子の復号化サブルーチンを呼
び出す。

【００８５】子の復号化サブルーチンでは、ステップＳ
４０でｗｉｄｔｈをさらに半分にし２に変更した後、ス
テップＳ４１で３番目の符号ビットを入力する。これは
“１”なのでステップＳ４５を経由してステップＳ４７
で、孫プロセスとして孫の復号化サブルーチンを呼び出
す。この孫の復号化サブルーチンでは、ステップＳ４０
でｗｉｄｔｈが１に変更された後、ステップＳ４１で４
番目の符号ビットを入力する。これは“１”なのでステ
ップＳ４５へ進む。このときｗｉｄｔｈが１なので、ス
テップＳ４６へ進み、ここでＡ〔４〕に１を書き込む。
続いてステップＳ４８で、ｏｆｓを５に変更した後、ス
テップＳ４９で５番目の符号ビットを入力する。これは
“０”なのでステップＳ５１に進み、ここでＡ〔５〕に
“０”を書き込む。

【００８６】その後、子の復号化サブルーチンへ復帰
し、ステップＳ４８でｏｆｓを４から６に変更する。続
くステップＳ４９では６番目の符号ビットを入力する。
これは“１”なので、ステップＳ５２を経由してステッ
プ５４へ進み、ここで再び孫プロセスとして孫の復号化
サブルーチンを呼び出す。孫の復号化サブルーチンは、
まずステップＳ４０でｗｉｄｔｈが１に変更された後、
ステップＳ４１で７番目の符号ビットを入力する。この
ビットは“０”なのでステップＳ４３でＡ〔６〕に０を
書き込む。続くステップＳ４４でｏｆｓを７に変更し、
ステップＳ５２では、ｗｉｄｔｈが“１”なので、ステ
ップＳ５３に進み、ここでＡ〔７〕に１を書き込む。

【００８７】この後、子の復号化サブルーチンおよび復
号化サブルーチンに復帰し、さらに復号化メインルーチ
ンに復帰する。復帰した復号化メインルーチンでは、ス
テップＳ３８で予測ｒｕｎの再設定と優勢シンボルの再
設定を行う。そして、ステップＳ３９で復号化データを
Ａ

〔０〕からＡ〔７〕より出力する。

【００８８】以上の復号化プロセスにより得られた復号
化データは、“００００１００１”であり、もとの入力
ビット系列１が復元されることとなる。

【００８９】次に、以上のような復号化プロセスを行わ
せるデータ復号化装置について、図１０に基づいて説明
する。

【００９０】このデータ復号化装置は、予測ビット長で
あるｒｕｎと優勢シンボルを設定する予測ビット長・優
勢シンボル設定部１１と、２つの変数ｏｆｓとｗｉｄｔ
ｈを保持するレジスタＡとレジスタＢを内蔵する予測ビ
ット長演算部１２と、刻々変化するｗｉｄｔｈの値を保
持しておくためのメモリであるスタック・メモリ１３
と、入出力を制御する入出力制御信号発生部１４と、復
号ビットを設定する復号ビット設定部１５とから主に構
成されている。

【００９１】ここで、予測ビット長・優勢シンボル設定
部１１は、予測ビット長演算部１２より、過去の復号の
状態（予測がどの程度的中したか、あるいは、どの程度
はずれたか等）を入力し、新たに入力する符号ビット１
０の予測ビット長ｒｕｎと優勢シンボルを設定する。予
測ビット長ｒｕｎは、予測ビット長演算部１２へ入力
し、優勢シンボル設定信号は復号ビット設定部１５に入
力する。

【００９２】予測ビット長演算部１２は、上述したとお
り、２つの変数ｏｆｓとｗｉｄｔｈを保持するレジスタ
ＡとレジスタＢを内蔵するものとなっている。ｗｉｄｔ
ｈは、予測ビット長・優勢シンボル設定部１１が設定す
る１次予測のためのビット長ｒｕｎが設定され、ｏｆｓ
は０に初期化される。レジスタＢ、すなわちｗｉｄｔｈ
の値は、入出力制御信号発生部１４に供給される。一
方、初期化後、入力した符号ビット１０が“１”で、か
つｗｉｄｔｈが２以上の時、ｗｉｄｔｈを１／２して、
スタック・メモリ１３に書き込む。ただし、ｗｉｄｔｈ
が１の場合は、復号ビット出力許可信号を復号ビット設
定部１５と入出力制御信号発生部１４に出力し、同時に
レジスタＡのｏｆｓにレジスタＢのｗｉｄｔｈを加算
後、スタック・メモリ１３から直前に書き込んだｗｉｄ
ｔｈを読み出し、レジスタＢに保持させる。

【００９３】また、符号ビット１０が“０”の場合、復
号ビット出力許可信号を復号ビット設定部１５と入出力
制御信号発生部１４に出力し、同時にレジスタＡのｏｆ
ｓにレジスタＢのｗｉｄｔｈを加算後、スタック・メモ
リ１３から直前に書き込んだｗｉｄｔｈを読み出し、レ
ジスタＢに保持させる。そして、ｏｆｓは復号が進むに
つれ、徐々に大きくなって行く。そこで、このｏｆｓと
ｒｕｎが等しくなったとき、ひとつの予測単位の符号ビ
ット１０の復号が完了したことを示す信号を発生し、こ
の信号を予測ビット長・優勢シンボル設定部１１に出力
する。予測ビット長・優勢シンボル設定部１１は、この
信号を受けて、次の符号ビット１０のための予測ビット
長ｒｕｎの再設定や優勢シンボルの再設定を行う。

【００９４】スタック・メモリ１３は、上述のように刻
々変化するｗｉｄｔｈの値を保持しておくためのメモリ
で、いわゆる先入れ後出しメモリである。すなわち、一
番最初に書き込んだ値を一番最後に出力するメモリ、逆
に言えば、一番最近書き込んだ値を一番最初に出力する
メモリとなっている。

【００９５】入出力制御信号発生部１４は、有効な復号
ビット２０を出力中であることを示すストローブ信号１
６を発生するブロックである。予測ビット長演算部１２
より、復号ビット出力許可信号を受けて、そのときｗｉ
ｄｔｈで指定された期間、ストローブ信号１６を出力す
る。また、ストローブ信号１６が、２サイクル以上アク
ティブとなる場合は、２サイクル目から符号ビット要求
信号１７をノン・アクティブにして、新たな符号ビット
１０の入力を抑制すると同時に、予測ビット長演算部１
２の動作も一時停止させる。

【００９６】復号ビット設定部１５は、予測ビット長演
算部１２からの復号ビット出力許可信号を受けて、その
とき入力中の符号ビット１０を一時保持するレジスタで
構成される。また、予測ビット長・優勢シンボル設定部
１１の指示により、必要に応じて復号ビット２０を反転
させる。

【００９７】以上のような構成のデータ復号化装置によ
って先に示した復号化プロセスが実行される。この復号
化プロセスを使用した場合の復号化時間は、図７に示す
符号化時間と同様、ＱＭコーダに比べ非常に短くなって
いる。すなわち、復号化プロセスは、符号化プロセスと
逆のアルゴリズムを使用するため、符号化時間が短縮さ
れれば、復号化時間も短縮されることとなる。

【００９８】なお、上述の各実施の形態は、本発明の好
適な実施の形態の例であるが、これに限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
変形実施可能である。例えば、予測が当たったときに出
力する符号語としては“０”ではなく“１”とし、予測
がはずれたときは“１”ではなく０”としたり、予測が
当たったときは優勢シンボルを出力し、予測がはずれた
ときは劣勢シンボルを出力するようにしても良い。ま
た、新減少予測ビット数を元の予測ビット数の１／２で
はなく、１／３や１／４等にしたり、元の予測ビット数
から所定数を差し引いた数等とすることができる。一
方、新増加予測ビット数も元の予測ビット数の２倍では
なく、３倍や４倍等にしたり、元の予測ビット数に所定
数を加えた数等とすることができる。なお、新増加予測
ビット数を無制限とせず、所定の値、例えば２５６ビッ
ト等、２の倍数を最大値とするようにしても良い。ま
た、新減少予測ビット数の最小値としては１ではなく、
２や３等他の数値としても良い。また、分割符号化工程
において、分割を２分割ではなく、３分割や４分割等に
したり、前半部注目系列と後半部注目系列とを不均等に
分割しても良い。さらに、予測がはずれたときの分割等
の再帰的繰り返しをビット数が１になるまで行うのでは
なく、ビット数が２や３等の数になったら終了させ、そ
の後は、入力ビット系列１をそのまま出力させたり、Ｑ
Ｍコーダで符号化したりするようにしても良い。

【００９９】さらに、上述の実施の形態では、予測がは
ずれた場合、まず、前半部に注目して前半部の符号化を
行い、続いて後半部の符号化を行っているが、まず後半
部から符号化や復号化を行うようにしても良い。すなわ
ち、すべて、後半部を優先して、符号化および復号化を
行うようにしても良い。また、優先部分を前半部にした
り、後半部にしたり、適宜混ぜ合わせて符号化および復
号化を行うようにしても良い。

【０１００】さらに、上述の実施の形態では、予測ビッ
ト数ｒｕｎで定まる注目系列がすべて優勢シンボルと予
測し、予測が当たった場合は、符号語として、“０”等
を出力し、はずれた場合は、“１”等を出力すると共
に、さらに系列を２分割し、予測が的中するか分割が不
可能になるまで、同様の操作を行い、符号化を行ってい
る。しかし、予測ビット数が比較的短いもの、例えば、
１、２、４、８等の場合は、予め、符号化テーブルを用
意しておき、そのテーブルを参照することによって、１
サイクルで符号化を行うようにしても良い。例えば、予
測ビット数が２のときで、優勢シンボルを“０”とした
場合、入力ビット系列１が“００”のとき、符号ビット
１０は“０”となり、“０１”のときは“１０”とな
り、“１０”のときは“１１０”となり、“１１”のと
きは“１１１”となるので、この関係を予め符号化テー
ブルとして用意しておくようにするものである。このよ
うな方法を交えることにより、さらに符号化時間を短縮
することができる。この場合、予測ビット数ｒｕｎによ
って、符号化テーブルを選択し符号化を行えば、上述の
実施の形態と同様な符号ビット１０が得られる。また、
復号化においても同様に、復号化テーブルを用意し、予
測ビット数ｒｕｎで選択されるテーブルを参照すること
で、復号化時間を短縮した復号化を行うことができる。

【０１０１】また、本発明はいわば予測ランレングス符
号化方式とも言えるものであるが、この予測ランレング
ス符号化方式は、２値の系列データ以外に多値系列につ
いても適用することができる。すなわち、多値系列のデ
ータを工夫によって２値のビット列として扱うようにす
れば本発明の予測ランレングス符号化方式および復号化
方式を適用することができる。例えば、ビット・プレー
ンに分けて、各ビット・プレーンをこの予測ランレング
ス符号化方式で符号化するようにしても良い。また、最
上位ビットからプレーン毎にこの予測ランレングス符号
化方式にて符号化を行い、“１”が出現した時点で続く
下位ビットを直接ストリームに出力するようにしても良
い。

【０１０２】また、この予測ランレングス符号化方式を
多値系列に適用する方式としては、ビット・プレーンで
はなくレベル・プレーン、例えばシンボルが８ビットの
場合、２５６のレベル・プレーンに分けて行う方法もあ
る。例えば、入力シンボルをグループに分け、グループ
番号をこの予測ランレングス符号化方式で符号化する方
法が考えられる。具体的には、例えば、入力シンボルを
図１１に示すように、グループ分けし、まず入力シンボ
ルがグループ番号０か０以外かを示す判定ビットをこの
予測ランレングス符号化方式で符号化する。もし入力シ
ンボルが０ならこのシンボルの符号化を完了するが、そ
うでない場合はさらにグループ番号が１か１以外かを示
す判定ビットをこの予測ランレングス符号化方式で符号
化する。このようにして、グループ番号が確定するま
で、判定ビットを予測ランレングス符号化方式で符号化
し、確定したグループ番号が２以上の場合は、必要とす
る付加ビットを直接ストリームに出力する。この方法
は、グループ番号が確定した時点で、上位の判定ビット
の符号化を行わないので、処理速度が向上する。

【０１０３】以上のような、多値系列への本発明の適用
は、データ符号化の場合に限らず当然のことながら、デ
ータ復号化の場合にも同様なアルゴリズムによって適用
することができる。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータ符
号化方法およびデータ符号化装置では、ＱＭコーダ並み
の符号化効率が得られる一方、符号化速度がＱＭコーダ
に比べ非常に速いものとなる。このため、現在使用され
ている各種の２値ビット列圧縮方式の中で最も実用性の
面で優れたものとなる。

【０１０５】また、本発明のデータ復号化方法およびデ
ータ復号化装置では、同様に、ＱＭコーダ並みの伸長効
率が得られる一方、復号化速度がＱＭコーダに比べ非常
に速いものとなる。このため、現在利用されている各種
の２値ビット列復号方式の中で、実用上最も優れたもの
となり、利便性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアルゴリズムの概要を説明するための
図で、注目系列と予測ビット数ｒｕｎとの関係を示す図
である。

【図２】本発明のアルゴリズムの概要を説明するための
図で、図１の注目系列を分割した状態を示す図である。

【図３】本発明のアルゴリズムの概要を説明するための
図で、図２の前半部注目系列をさらに分割した状態を示
す図である。

【図４】本発明の符号化プロセスを説明するためのフロ
ーチャートで、符号化メインルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図５】本発明の符号化プロセスを説明するためのフロ
ーチャートで、符号化サブルーチンを示すフローチャー
トである。

【図６】本発明のデータ符号化装置の実施の形態の構成
を示すブロック図である。

【図７】本発明のデータ符号化方法およびデータ符号化
装置による圧縮率と符号化時間を示す図である。

【図８】本発明の復号化プロセスを説明するためのフロ
ーチャートで、復号化メインルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図９】本発明の復号化プロセスを説明するためのフロ
ーチャートで、復号化サブルーチンを示すフローチャー
トである。

【図１０】本発明のデータ復号化装置の実施の形態の構
成を示すブロック図である。

【図１１】本発明のアルゴリズムを多値系列データに適
用する場合の１列を説明するための図で、入力シンボル
を複数のグループに分けた状態を示す図である。

【図１２】従来の算術符号型のエントロピー符号器であ
るＱＭコーダの構成を示す図である。

【図１３】図１２のＱＭコーダの動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１入力ビット系列２バッファレジスタ３判定部４予測ビット長演算部５入出力制御信号発生部６スタック・メモリ７予測ビット長・優勢シンボル設定部８入力ビット要求信号９ストローブ信号１０符号ビット１１予測ビット・優勢シンボル設定部１２予測ビット長演算部１３スタック・メモリ１４入出力制御信号発生部１５復号ビット設定部１６ストローブ信号１７符号ビット要求信号２０復号ビットｒｕｎ予測ビット数

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】 “０”および“１”からなる２値のビッ
ト列を入力する際、“０”または“１”のいずれか一方
を優勢シンボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとす
ると共に、その優勢シンボルがｎ個連続すると予測し、
そのｎ個を予測ビット数として設定する予測設定工程
と、入力された上記予測ビット数からなる注目系列につ
いて予測が当たったときに符号語として“０”または
“１”のいずれか一方の信号を予測当たり信号として出
力し、次のｎ個のビット列を符号化する作業に移り、は
ずれたときに符号語として“０”または“１”のいずれ
か他方の信号を予測はずれ信号として出力する予測結果
出力工程と、予測が所定回数はずれたときに上記予測ビ
ット数をｎ個より少ない新減少予測ビット数として同様
の予測設定工程と予測出力工程とを再帰的に繰り返すこ
とを特徴とするデータ符号化方法。
【請求項２】前記ｎ個を偶数個とし、前記予測が所定
回数はずれたときに前記注目系列を２分割し、その２分
割された前半部の前半部注目系列のみに劣勢シンボルが
存在するとき、前記新減少予測ビット数を前記予測ビッ
ト数の１／２とし、２分割された後半部の後半部注目系
列に劣勢シンボルが存在するとき前記新減少予測ビット
数を前記予測ビット数の１／４としたことを特徴とする
請求項１記載のデータ符号化方法。
【請求項３】前記新減少予測ビット数が１となり、か
つそのビットが劣勢シンボルのとき、以降の符号化にお
いて従来の劣勢シンボルを優勢シンボルとし、従来の優
勢シンボルを劣勢シンボルとして符号化するようにした
ことを特徴とする請求項１または２記載のデータ符号化
方法。
【請求項４】前記所定回数を１回としたことを特徴と
する請求項１、２または３記載のデータ符号化方法。
【請求項５】 “０”および“１”からなる２値のビッ
ト列を入力する際、“０”または“１”のいずれか一方
を優勢シンボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとす
ると共に、その優勢シンボルがｎ個連続すると予測し、
そのｎ個を予測ビット数として設定する予測設定工程
と、入力されたｎ個のビット列からなる注目系列につい
て予測が当たったときに符号語として“０”または
“１”のいずれか一方の信号を予測当たり信号として出
力し、次のｎ個のビット列を符号化する作業に移り、は
ずれたときに符号語として“０”または“１”のいずれ
か他方の信号を予測はずれ信号として出力する予測結果
出力工程と、予測が規定回数当たったときに、上記予測
ビット数をｎ個より多い新増加予測ビット数として同様
の予測設定工程と予測結果出力工程とを繰り返し行うこ
とを特徴とするデータ符号化方法。
【請求項６】“０”および“１”からなる２値のビット
列を入力する際、“０”または“１”のいずれか一方を
優勢シンボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとする
と共に、その優勢シンボルがｎ個連続すると予測し、そ
のｎ個を予測ビット数として設定する予測設定工程と、
入力された上記予測ビット数からなる注目系列について
予測が当たったときに符号語として“０”または“１”
のいずれか一方の信号を予測当たり信号として出力し、
次のｎ個のビット列を符号化する作業に移り、はずれた
ときに符号語として“０”または“１”のいずれか他方
の信号を予測はずれ信号として出力する予測結果出力工
程と、予測が所定回数はずれたときに上記予測ビット数
をｎ個より少ない新減少予測ビット数として同様の予測
設定工程と予測出力工程とを再帰的に繰り返し、前記予
測が規定回数当たったときに、前記予測ビット数をｎ個
より多い新増加予測ビット数とすることを特徴とするデ
ータ符号化方法。
【請求項７】前記規定回数を２回とし、前記新増加予
測ビット数を前記予測ビット数の２倍としたことを特徴
とする請求項５または６記載のデータ符号化方法。
【請求項８】前記ｎ個を２m（ｍは０以上の整数）と
したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６ま
たは７記載のデータ符号化方法。
【請求項９】前記予測がはずれたとき前記注目系列を
２分割し、２分割された前半部の前半部注目系列がすべ
て前記優勢シンボルのときは符号語として“０”を出力
し、２分割された後半部の後半部注目系列をさらに２分
割し、“０”または“１”の符号語を出力する前半部当
たり工程と、上記前半部注目系列に前記劣勢シンボルが
存在するときは符号語として“１”を出力すると共に、
上記前半部注目系列をさらに２分割し、“０”または
“１”の符号語を出力する前半部はずれ工程とを有し、
各分割された注目系列中に劣勢シンボルが存在する限
り、その注目系列の分割を繰り返し、前記前半部当たり
工程と前記前半部はずれ工程を再帰的に繰り返すことを
特徴とする請求項８記載のデータ符号化方法。
【請求項１０】前記予測がはずれたとき前記注目系列
を２分割し、２分割された後半部の後半部注目系列がす
べて前記優勢シンボルのときは符号語として“０”を出
力し、２分割された前半部の前半部注目系列をさらに２
分割し、“０”または“１”の符号語を出力する後半部
当たり工程と、上記後半部注目系列に前記劣勢シンボル
が存在するときは符号語として“１”を出力すると共
に、上記後半部注目系列をさらに２分割し、“０”また
は“１”の符号語を出力する後半部はずれ工程とを有
し、各分割された注目系列中に劣勢シンボルが存在する
限り、その注目系列の分割を繰り返し、前記後半部当た
り工程と前記後半部はずれ工程を再帰的に繰り返すこと
を特徴とする請求項８記載のデータ符号化方法。
【請求項１１】 “０”および“１”からなる２値の入
力ビット系列を圧縮して符号化するデータ符号化装置に
おいて、“０”または“１”のいずれか一方を優勢シン
ボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとすると共にそ
の優勢シンボルがｎ個連続すると予測し、そのｎ個を予
測ビット数として設定する予測ビット長等演算設定部
と、入力ビット系列を一時記憶するバッファレジスタ
と、上記予測ビット長等演算設定部および上記バッファ
レジスタの各値を入力し、その入力された上記予測ビッ
ト数からなる注目系列について予測が当たったときに符
号語として“０”または“１”のいずれか一方の信号を
予測当たり信号として出力し、はずれたときに符号語と
して“０”または“１”のいずれか他方の信号を予測は
ずれ信号として出力する判定部とを備え、上記予測が所
定回数はずれたときに上記予測ビット数をｎ個より少な
い新減少予測ビット数を上記予測ビット長等演算設定部
で設定し、上記予測が規定回数当たったときに、上記予
測ビット数をｎ個より多い新増加予測ビット数を上記予
測ビット長等演算設定部で設定することを特徴とするデ
ータ符号化装置。
【請求項１２】入力ビット系列を一時記憶するレジス
タ群よりなるバッファレジスタと、符号化する注目系列
の先頭位置を示す変数ｏｆｓを保持するレジスタおよび
予測ビット長を示す変数ｗｉｄｔｈを保持するレジスタ
を内蔵する予測ビット長演算部と、この予測ビット長演
算部が出力する上記バッファレジスタ上のｏｆｓの位置
およびそのｏｆｓから上記ｗｉｄｔｈにより定まる上記
バッファレジスタ上の入力ビット系列を選択し、その入
力ビット系列がすべて優勢シンボルのとき符号ビット出
力として１つの優勢シンボルを出力し、劣勢シンボルが
含まれるときは１つの劣勢シンボルを出力する判定部
と、上記バッファレジスタ内の入力ビット系列の符号化
が完了した旨の完了信号を上記予測ビット長演算部より
受けたとき入力ビット要求を行う入出力制御信号発生部
と、刻々変化する上記ｗｉｄｔｈの値を保持しておくた
めのメモリとなるスタック・メモリと、上記予測ビット
長演算部より過去の符号化の状態を入力し、新たに入力
する入力ビット系列の予測ビット長と優勢シンボルを設
定する予測ビット長・優勢シンボル設定部とを備え、上
記入出力制御信号発生部は上記完了信号を上記予測ビッ
ト長演算部より受けたとき上記バッファレジスタに対し
て上記予測ビット長・演算シンボル設定部によって新た
に設定された新予測ビット長で示される個数の入力ビッ
ト系列の取り込みを指示することを特徴とするデータ符
号化装置。
【請求項１３】符号化されたデータを入力し“０”お
よび“１”からなる２値のビット列に復号化するデータ
復号化方法において、“０”または“１”のいずれか一
方を優勢シンボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルと
すると共に、その優勢シンボルがｎ個（ｎは１以上の整
数）連続すると予測したその予測結果を“０”および
“１”からなる２値のビット列で表した符号語を１ビッ
トずつ入力する入力工程を有し、入力された符号語が予
測当たりの値のとき上記優勢シンボルをｎ個連続して復
号化すると共に、予測当たりが所定回数連続したときは
上記ｎ個より多い数の優勢シンボルが連続すると新たに
予測するようにしたことを特徴とするデータ復号化方
法。
【請求項１４】 “０”または“１”のいずれか一方を
優勢シンボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとする
と共に、その優勢シンボルがｎ個（ｎは１以上の整数）
連続すると予測したその予測結果を“０”および“１”
からなる２値のビット列で表した符号語を１ビットずつ
入力する入力工程と、入力された符号語が予測当たりの
値のとき、上記優勢シンボルをｎ個連続して復号化する
と共に、入力された符号語が予測はずれの値のとき、次
の符号語を入力する予測結果復号化工程と上記次の符号
語の値が予測当たりの値のとき上記優勢シンボルをｎ−
ｍ個連続して復号化し、予測はずれの値のときは再度次
の符号語を入力する工程を再帰的に繰り返し、０＜ｎ−
ｍ≦１のときの予測はずれ時に劣勢シンボルを復号化す
るようにしたことを特徴とするデータ復号化方法。
【請求項１５】符号化されたデータとなる符号ビット
を入力し、“０”および“１”からなる２値のビット列
からなる復号ビットに復号化するデータ復号化装置にお
いて、“０”または“１”のいずれか一方を優勢シンボ
ルとし、いずれか他方を劣勢シンボルとしたとき上記符
号ビットの優勢シンボルと予測ビット長ｎ個を設定する
予測ビット長等設定演算部と、この予測ビット長等設定
演算部からの復号ビット出力許可信号を受けて入力中の
符号ビットを所定の形で一時保持すると共に復号ビット
を出力する復号ビット設定部とを備え、入力された符号
ビットが上記優勢シンボルの場合、復号ビット出力許可
信号を出力し上記復号ビット設定部に上記優勢シンボル
を書き込むと共に、上記優勢シンボルが所定回数連続し
たときは上記予測ビット長をｎ個より多い数に変更する
ことを特徴とするデータ復号化装置。
【請求項１６】 “０”または“１”のいずれか一方を
優勢シンボルとし、いずれか他方を劣勢シンボルすると
共にそのシンボルがｎ個（ｎは１以上の整数）連続する
と予測したその予測結果を“０”および“１”からなる
２値のビット列で表した符号ビットを１ビットずつ入力
する復号化する復号化装置において、上記符号ビットの
予測ビット長と上記優勢シンボルを設定する予測ビット
長・優勢シンボル設定部と、この予測ビット長・優勢シ
ンボル設定部から予測ビット長と優勢シンボルならびに
上記符号ビットを入力し、その符号ビットの値に応じて
復号ビット出力許可信号を出力する予測ビット長演算部
と、上記復号ビット出力許可信号を入力し、入力中の符
号ビットを所定の形で一時保持すると共に復号ビットを
出力する復号ビット設定部とを備え、上記予測ビット長
演算部に入力された符号語が予測当たりの値の時、上記
優勢シンボルをｎ個連続して上記復号ビット設定部に書
き込むと共に、上記入力された符号語が予測はずれのと
き次の符号ビットを入力し、その値が予測当たりの値の
時、上記優勢シンボルをｎ−ｍ個（ｍは１以上の整数で
ｎより小さい値）連続して上記復号ビット設定部に書き
込み、予測はずれのときは再度次の符号を予測ビット長
演算部に入力するようにしたことを特徴とするデータ復
号化装置。