JP5570437B2

JP5570437B2 - Entropy encoding device, entropy decoding device, entropy encoding method, and entropy decoding method

Info

Publication number: JP5570437B2
Application number: JP2011004029A
Authority: JP
Inventors: 和夫杉本; 亮史服部; 俊一関口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2031-01-12
Also published as: JP2012147248A

Description

この発明は、多値シンボル系列を２値化して、２値化シンボル系列をエントロピー符号化するエントロピー符号化装置及びエントロピー符号化方法と、符号化データから２値化シンボル系列を復号し、２値化シンボル系列を多値化して多値シンボル系列を出力するエントロピー復号装置及びエントロピー復号方法とに関するものである。 The present invention relates to an entropy encoding device and entropy encoding method for binarizing a multilevel symbol sequence and entropy encoding the binarized symbol sequence, and decoding the binarized symbol sequence from encoded data, The present invention relates to an entropy decoding device and an entropy decoding method for converting a multi-valued symbol sequence into a multi-level and outputting a multi-level symbol sequence.

従来より、生起確率が異なる多値シンボル系列を効率よくエントロピー符号化する手法として、例えば、以下の非特許文献１に開示されているＰＩＰＥ（ＰｒｏｂａｂｉｌｉｔｙＩｎｔｅｒｖａｌＰａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇＥｎｔｒｏｐｙＣｏｄｅｓ）が知られている。
図７はＰＩＰＥ手法によって多値シンボル系列を符号化するＰＩＰＥ符号化装置を示す構成図である。 Conventionally, as a technique for efficiently entropy encoding multi-level symbol sequences having different occurrence probabilities, for example, PIPE (Probability Interval Partitioning Entropy Codes) disclosed in Non-Patent Document 1 below is known.
FIG. 7 is a block diagram showing a PIPE encoding apparatus that encodes a multi-level symbol sequence by the PIPE method.

エントロピー符号化装置であるＰＩＰＥ符号化装置の２値化部１０１は、多値シンボル系列を入力すると、多値シンボルの２値化テーブルを参照して、その多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化し、長さが１以上の２値化シンボルの系列を符号化ｂｉｎ出力部１０３に出力する。
また、２値化部１０１は、多値シンボルの２値化テーブルを参照して、各２値化シンボルが上記多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を確率状態出力部１０２に出力する。 When the binarization unit 101 of the PIPE encoding device which is an entropy encoding device inputs a multi-level symbol sequence, the multi-level symbol sequence is referred to by referring to the multi-level symbol binarization table. A binarized sequence of binarized symbols having a length of 1 or more is output to the encoded bin output unit 103.
In addition, the binarization unit 101 refers to the binarization table of the multilevel symbols, and obtains a bin number indicating which binarization symbol each binarized symbol is related to the multilevel symbol. Output to the status output unit 102.

確率状態出力部１０２は、２値化部１０１から出力されたｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボル（“０”又は“１”のうち、生起する確率が高い方の値を示すシンボル）を示す優勢シンボル情報を符号化ｂｉｎ出力部１０３に出力する。
また、確率状態出力部１０２は、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を切替スイッチ１０４に出力する。 The probability state output unit 102 is a dominant symbol having a higher probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number output from the binarizing unit 101 (of “0” or “1” having the higher probability of occurring) Is output to the encoded bin output unit 103.
In addition, the probability state output unit 102 outputs probability information indicating the occurrence probability of the dominant symbol to the changeover switch 104.

符号化ｂｉｎ出力部１０３は、確率状態出力部１０２から出力された優勢シンボル情報を参照して、２値化部１０１から出力された２値化シンボル系列内の各２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを符号化２値化シンボルとして切替スイッチ１０４に出力する。
即ち、符号化ｂｉｎ出力部１０３は、２値化部１０１から出力された２値化シンボル系列内の２値化シンボル毎に、当該２値化シンボルが確率状態出力部１０２から出力された優勢シンボル情報が示す優勢シンボルと一致するか否かを判定し、その判定結果を符号化２値化シンボルとして切替スイッチ１０４に出力する。 The encoding bin output unit 103 refers to the dominant symbol information output from the probability state output unit 102, and each binarized symbol in the binarized symbol sequence output from the binarizing unit 101 is a dominant symbol. A flag indicating whether or not there is an encoded binary symbol is output to the changeover switch 104.
That is, the encoding bin output unit 103 outputs, for each binarized symbol in the binarized symbol sequence output from the binarizing unit 101, the dominant symbol from which the binarized symbol is output from the probability state output unit 102. It is determined whether or not it matches the dominant symbol indicated by the information, and the determination result is output to the changeover switch 104 as an encoded binary symbol.

切替スイッチ１０４は、符号化ｂｉｎ出力部１０３から符号化２値化シンボルの系列を受けると、Ｎ個のＶ２Ｖ（Variable Length Code to Variable Length Code）符号化器１０６_１〜１０６_Ｎの中から、確率状態出力部１０２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応する符号化テーブルを実装しているＶ２Ｖ符号化器１０６を選択して、その符号化２値化シンボルの系列を当該Ｖ２Ｖ符号化器１０６の前段に配置されているｂｉｎバッファ１０５に格納する。
ここで、図８は優勢シンボルの生起確率に対応する符号化テーブル（Ｖ２Ｖテーブル）の一例を示す説明図である。 When the changeover switch 104 receives a sequence of encoded binary symbols from the encoded bin output unit 103, the changeover switch 104 generates a probability from among _N V2V (Variable Length Code to Variable Length Code) encoders 106 _{1 to} 106 _N. The V2V encoder 106 mounted with the encoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the state output unit 102 is selected, and the sequence of the encoded binary symbols is selected as the V2V The data is stored in the bin buffer 105 arranged in the preceding stage of the encoder 106.
Here, FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a coding table (V2V table) corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol.

例えば、ＰＩＰＥ符号化装置が４個のＶ２Ｖ符号化器１０６_１〜１０６_４から構成されており、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_１がＶ２Ｖテーブル１を実装し、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_２がＶ２Ｖテーブル２を実装し、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_３がＶ２Ｖテーブル３を実装し、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_４がＶ２Ｖテーブル４を実装している場合、図８の例では、優勢シンボルの生起確率が０．９３７５以上であれば、Ｖ２Ｖテーブル１を実装しているＶ２Ｖ符号化器１０６_１を選択し、優勢シンボルの生起確率が０．９３７５未満で０．７７９４以上であれば、Ｖ２Ｖテーブル２を実装しているＶ２Ｖ符号化器１０６_２を選択する。
また、優勢シンボルの生起確率が０．７７９４未満で０．６３６９以上であれば、Ｖ２Ｖテーブル３を実装しているＶ２Ｖ符号化器１０６_３を選択し、優勢シンボルの生起確率が０．６３６９未満で０．５０００以上であれば、Ｖ２Ｖテーブル４を実装しているＶ２Ｖ符号化器１０６_４を選択する。 For example, the PIPE encoder is composed of four V2V encoders 106 _{1 to} 106 ₄ , the V2V encoder 106 ₁ implements the V2V table 1, and the V2V encoder 106 ₂ stores the V2V table 2. implement, V2V encoder 106 ₃ implements V2V table 3, if the V2V encoder 106 ₄ implements the V2V table 4, in the example of FIG. 8, the occurrence probability of the MPS is 0.9375 or more if, if select V2V encoder 106 ₁ that implement V2V table 1, the probability of occurrence of major symbol is less than 0.9375 0.7794 above implements a V2V table 2 V2V selecting an encoder 106 _2.
If the occurrence probability of the dominant symbol is less than 0.7794 and 0.6369 or more, the V2V encoder 1063 that implements the V2V table ₃ is selected, and the occurrence probability of the dominant symbol is less than 0.6369. if 0.5000 or more, to select the V2V encoder 106 ₄ that implement V2V table 4.

Ｖ２Ｖ符号化器１０６_１〜１０６_Ｎは、実装しているＶ２Ｖテーブルを参照して、ｂｉｎバッファ１０５_１〜１０５_Ｎに格納されている符号化２値化シンボル系列を可変長符号化し、その符号化結果である可変長符号を符号化データ出力部１０７に出力する。
優勢シンボルの生起確率に基づいて、Ｖ２Ｖ符号化器１０６により入力される符号化２値化シンボル系列の平均符号長と、Ｖ２Ｖ符号化器１０６から出力される可変長符号の平均符号長とができる限り等しくなるように、各々のＶ２Ｖテーブルが設計されていれば、それぞれの優勢シンボルの生起確率に適するエントロピー符号化がなされるため、効率よくエントロピー符号化が行われる。
符号化データ出力部１０７は、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_１〜１０６_Ｎから出力された可変長符号を多重化し、その多重化結果を符号化データとして出力する。 The V2V encoders 106 _{1 to} 106 _N refer to the mounted V2V table, perform variable length encoding on the encoded binary symbol sequences stored in the bin buffers 105 _{1 to} 105 _N , and perform the encoding The resulting variable length code is output to the encoded data output unit 107.
Based on the occurrence probability of the dominant symbol, the average code length of the coded binary symbol sequence input by the V2V encoder 106 and the average code length of the variable length code output from the V2V encoder 106 can be obtained. If each V2V table is designed to be equal as much as possible, entropy coding suitable for the occurrence probability of each dominant symbol is performed, so that entropy coding is performed efficiently.
The encoded data output unit 107 multiplexes the variable length codes output from the V2V encoders 106 _{1 to} 106 _N, and outputs the multiplexed result as encoded data.

図９は図８のＰＩＰＥ符号化装置により生成された符号化データを復号して多値シンボル系列を生成するＰＩＰＥ復号装置を示す構成図である。
ＰＩＰＥ復号装置の符号化データ入力部２０１は、図８のＰＩＰＥ符号化装置により生成された符号化データを入力すると、その符号化データから多重化されている可変長符号を抽出して、その可変長符号をＶ２Ｖ復号器２０３に出力する。
即ち、符号化データ入力部２０１は、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_１により生成された可変長符号についてはＶ２Ｖ復号器２０３_１に出力し、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_Ｎ−１により生成された可変長符号についてはＶ２Ｖ復号器２０３_Ｎ−１に出力し、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_Ｎにより生成された可変長符号についてはＶ２Ｖ復号器２０３_Ｎに出力する。
また、符号化データ入力部２０１は、多値シンボルの２値化テーブルを参照して、その可変長符号に対応する各２値化シンボルが多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を確率状態出力部２０２に出力する。 FIG. 9 is a block diagram showing a PIPE decoding apparatus that decodes encoded data generated by the PIPE encoding apparatus of FIG. 8 to generate a multi-level symbol sequence.
When the encoded data input unit 201 of the PIPE decoding apparatus receives the encoded data generated by the PIPE encoding apparatus of FIG. 8, the encoded variable data is extracted from the encoded data and the variable data is extracted. The long code is output to the V2V decoder 203.
That is, the encoded data input unit 201 outputs the V2V decoder 203 ₁ for variable-length code generated by V2V encoder 106 _1, the variable length code generated by V2V encoder _{106 N-1} outputs the V2V decoder _{203 N-1,} the variable-length code generated by V2V encoder 106 _N outputs the V2V decoder 203 _N.
Also, the encoded data input unit 201 refers to the binarization table of the multilevel symbol, and the binarized symbol corresponding to the variable length code is the binary symbol related to the multilevel symbol. Is output to the probability state output unit 202.

確率状態出力部２０２は、符号化データ入力部２０１から出力されたｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボル（“０”又は“１”のうち、生起する確率が高い方の値を示すシンボル）を示す優勢シンボル情報をｂｉｎ出力部２０６に出力する。
また、確率状態出力部２０２は、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を切替スイッチ２０５に出力する。 The probability state output unit 202 has a high probability of occurrence among the dominant symbols (“0” or “1”) that have a high probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number output from the encoded data input unit 201. Preferential symbol information indicating the symbol of the other value is output to the bin output unit 206.
In addition, the probability state output unit 202 outputs probability information indicating the occurrence probability of the dominant symbol to the changeover switch 205.

Ｎ個のＶ２Ｖ復号器２０３_１〜２０３_Ｎは、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_１〜１０６_Ｎが実装している符号化テーブル（Ｖ２Ｖテーブル）と逆処理になる復号テーブル（Ｖ２Ｖテーブル）を実装しており、符号化データ入力部２０１から可変長符号を受けると、実装しているＶ２Ｖテーブルを参照して、その可変長符号を可変長復号し、その復号結果である復号２値化シンボルの系列をｂｉｎバッファ２０４_１〜２０４_Ｎに格納する。 The N V2V decoders 203 _{1 to} 203 _N have a decoding table (V2V table) that is reversely processed with the encoding table (V2V table) mounted by the V2V encoders 106 _{1 to} 106 _N. When a variable length code is received from the encoded data input unit 201, the variable length code is variable length decoded with reference to the mounted V2V table, and a sequence of decoded binary symbols as the decoding result is binned. Store in the buffers 204 _{1 to} 204 _N.

切替スイッチ２０５は、ｂｉｎバッファ２０４_１〜２０４_Ｎの中から、確率状態出力部２０２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応する復号テーブルを実装しているＶ２Ｖ復号器２０３の復号結果を格納しているｂｉｎバッファ２０４を選択し、そのｂｉｎバッファ２０４に格納されている復号結果である復号２値化シンボル系列をｂｉｎ出力部２０６に出力する。 The changeover switch 205 decodes the V2V decoder 203 that implements a decoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability state output unit 202 from among the bin buffers 204 _{1 to} 204 _N. The bin buffer 204 that stores the result is selected, and the decoded binary symbol sequence that is the decoding result stored in the bin buffer 204 is output to the bin output unit 206.

ｂｉｎ出力部２０６は、切替スイッチ２０５から復号２値化シンボル系列を受けると、確率状態出力部２０２から出力された優勢シンボル情報を参照して、その復号２値化シンボル系列内の各復号２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを２値化シンボルとして多値化部２０７に出力する。
即ち、ｂｉｎ出力部２０６は、切替スイッチ２０５から出力された復号２値化シンボル系列内の２値化シンボル毎に、当該２値化シンボルが確率状態出力部２０２から出力された優勢シンボル情報が示す優勢シンボルと一致するか否かを判定し、その判定結果を２値化シンボルとして多値化部２０７に出力する。
多値化部２０７は、ｂｉｎ出力部２０６から２値化シンボルの系列を受けると、その２値化シンボルの系列を多値化して、多値シンボル系列を出力する。 When the bin output unit 206 receives the decoded binary symbol sequence from the changeover switch 205, the bin output unit 206 refers to the dominant symbol information output from the probability state output unit 202, and outputs each decoded binary value in the decoded binary symbol sequence. A flag indicating whether or not the binarized symbol is a dominant symbol is output to the multilevel unit 207 as a binarized symbol.
That is, for each binarized symbol in the decoded binarized symbol sequence output from the changeover switch 205, the bin output unit 206 indicates the dominant symbol information in which the binarized symbol is output from the probability state output unit 202. It is determined whether or not it matches with the dominant symbol, and the determination result is output to the multi-value quantization unit 207 as a binary symbol.
When the binarization unit 207 receives the binarized symbol sequence from the bin output unit 206, the multilevel binarization unit 207 multi-levels the binarized symbol sequence and outputs the multilevel symbol sequence.

Probability Interval Partitioning Entropy CodesDetlev Marpe, Senior Member, IEEE, Heiko Schwarz, and Thomas Wiegand, Senior Member, IEEE（http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/ieee_trit-ec_10.pdf）Probability Interval Partitioning Entropy CodesDetlev Marpe, Senior Member, IEEE, Heiko Schwarz, and Thomas Wiegand, Senior Member, IEEE (http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/ieee_trit-ec_10.pdf)

従来のエントロピー符号化装置は以上のように構成されているので、可変長符号化手法と比べて、効率よくデータ圧縮することができる。しかし、Ｖ２Ｖ符号化器１０６_１〜１０６_Ｎが符号化２値化シンボル系列を可変長符号化しているため、エントロピー復号装置側では、可変長符号を可変長復号しなければならず、処理負荷が大きくなるなどの課題があった。 Since the conventional entropy encoding apparatus is configured as described above, data compression can be performed more efficiently than in the variable length encoding method. However, since the V2V encoders 106 _{1 to} 106 _N perform variable-length coding on the coded binary symbol sequence, the entropy decoding device side must perform variable-length decoding on the variable-length code, resulting in a processing load. There were issues such as growing.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高いデータ圧縮率を維持しながら、エントロピー復号装置側での復号処理の処理負荷を軽減することができるエントロピー符号化装置及びエントロピー符号化方法を得ることを目的とする。
また、この発明は、処理負荷が少ない復号処理で、符号化データから２値化シンボル系列を復号することができるエントロピー復号装置及びエントロピー復号方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. An entropy encoding device and an entropy capable of reducing the processing load of decoding processing on the entropy decoding device side while maintaining a high data compression rate. The object is to obtain an encoding method.
Another object of the present invention is to obtain an entropy decoding device and an entropy decoding method capable of decoding a binary symbol sequence from encoded data with a decoding process with a low processing load.

この発明に係るエントロピー符号化装置は、多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化して、長さが１以上の２値化シンボルの系列を出力するとともに、２値化シンボルが多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を出力するシンボル２値化手段と、シンボル２値化手段から出力されたｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボルを示す優勢シンボル情報を出力するとともに、優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を出力する確率情報出力手段と、確率情報出力手段から出力された優勢シンボル情報を参照して、シンボル２値化手段から出力された２値化シンボル系列内の各２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを符号化２値化シンボルとして出力する符号化２値化シンボル出力手段と、確率情報出力手段から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応する符号化テーブルを参照して、符号化２値化シンボル出力手段から出力された符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を出力する固定長符号化手段と、固定長符号化手段から出力された固定長符号を多重化し、その多重化結果を符号化データとして出力する多重化手段とを備え、固定長符号化手段は、相互に異なる符号化テーブルを実装している複数の固定長符号化器と、複数の固定長符号化器の中から、確率情報出力手段から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応する符号化テーブルを実装している固定長符号化器を選択して、符号化２値化シンボル出力手段から出力された符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化器に与える切替スイッチとを備え、固定長符号化器が符号化テーブルを参照して、符号化２値化シンボル出力手段から出力された符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を出力し、複数の固定長符号化器は、出力される全ての固定長符号が同一の符号長となるように構成されているものである。 The entropy coding apparatus according to the present invention binarizes a multilevel symbol in a multilevel symbol sequence, outputs a sequence of binarized symbols having a length of 1 or more, and the binarized symbol is a multilevel symbol There is a high probability of occurrence in the binarized symbol corresponding to the bin number output from the binarized symbol output from the binarized symbol that outputs the bin number indicating the number of the binarized symbol related to Probability symbol output indicating the dominant symbol and outputting probability information indicating the probability of occurrence of the dominant symbol, probability information output means, and symbol binarization with reference to the dominant symbol information output from the probability information output means A flag indicating whether or not each binarized symbol in the binarized symbol sequence output from the means is a dominant symbol is output as an encoded binarized symbol. The encoded binarized symbol output means and the encoded binarized symbol output means output with reference to the encoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability information output means A fixed-length encoding means for encoding a sequence of encoded binary symbols and outputting a fixed-length code as a result of the encoding; a fixed-length code output from the fixed-length encoding means ; A fixed-length encoding unit that includes a plurality of fixed-length encoders that implement different encoding tables and a plurality of fixed-length encoding units. A fixed-length encoder mounted with an encoding table corresponding to the probability of occurrence of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability information output means is selected from among the generators, and the encoded binary symbol output means And a changeover switch for giving a sequence of encoded binary symbols output to the fixed-length encoder, and the fixed-length encoder refers to the encoding table and outputs from the encoded binary symbol output means The sequence of the encoded binary symbols is fixed-length encoded, and a fixed-length code as a result of the encoding is output, and a plurality of fixed-length encoders have the same code for all the fixed-length codes to be output It is comprised so that it may become long .

この発明によれば、多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化して、長さが１以上の２値化シンボルの系列を出力するとともに、その２値化シンボルが上記多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を出力するシンボル２値化手段と、シンボル２値化手段から出力されたｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボルを示す優勢シンボル情報を出力するとともに、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を出力する確率情報出力手段と、確率情報出力手段から出力された優勢シンボル情報を参照して、シンボル２値化手段から出力された２値化シンボル系列内の各２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを符号化２値化シンボルとして出力する符号化２値化シンボル出力手段と、確率情報出力手段から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応する符号化テーブルを参照して、符号化２値化シンボル出力手段から出力された符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を出力する固定長符号化手段と、固定長符号化手段から出力された固定長符号を多重化し、その多重化結果を符号化データとして出力する多重化手段とを備え、固定長符号化手段は、相互に異なる符号化テーブルを実装している複数の固定長符号化器と、複数の固定長符号化器の中から、確率情報出力手段から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応する符号化テーブルを実装している固定長符号化器を選択して、符号化２値化シンボル出力手段から出力された符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化器に与える切替スイッチとを備え、固定長符号化器が符号化テーブルを参照して、符号化２値化シンボル出力手段から出力された符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を出力し、複数の固定長符号化器は、出力される全ての固定長符号が同一の符号長となるように構成されるように構成したので、高いデータ圧縮率を維持しながら、エントロピー復号装置側での復号処理の処理負荷を軽減することができる効果がある。 According to the present invention, the multilevel symbol in the multilevel symbol sequence is binarized to output a sequence of binarized symbols having a length of 1 or more, and the binarized symbol relates to the multilevel symbol. Symbol binarizing means for outputting a bin number indicating what numbered binarized symbol, and a dominant symbol having a high probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number output from the symbol binarizing means A probability information output means for outputting probability information indicating the occurrence probability of the dominant symbol, and a symbol binarization means with reference to the dominant symbol information output from the probability information output means. Encoded binary that outputs, as an encoded binary symbol, a flag indicating whether or not each binary symbol in the binary symbol sequence output from is a dominant symbol The encoding binarization output from the encoded binarized symbol output unit with reference to the encoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability output from the symbol output unit and the probability information output unit A fixed-length encoding unit that outputs a fixed-length code that is a result of encoding, and a fixed-length code output from the fixed-length encoding unit is multiplexed, and the multiplexed result is encoded. Multiplexing means for outputting as encoded data, and the fixed length encoding means includes a plurality of fixed length encoders mounting different encoding tables and a plurality of fixed length encoders, A fixed-length encoder mounted with a coding table corresponding to the probability of occurrence of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability information output means is selected and output from the encoded binary symbol output means. And a change-over switch for supplying a sequence of the encoded binary symbols to the fixed-length encoder. The fixed-length encoder refers to the encoding table and outputs the code output from the encoded binary symbol output means. A sequence of binarized symbols is fixed-length encoded, and a fixed-length code that is a result of the encoding is output, and a plurality of fixed-length encoders have the same code length for all the fixed-length codes that are output configured so constructed to so that as, while maintaining a high data compression rate, there is an effect that it is possible to reduce the processing load of the decoding processing in the entropy decoding apparatus side.

この発明の実施の形態１によるエントロピー符号化装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the entropy encoding apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるエントロピー符号化装置の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the entropy encoding apparatus by Embodiment 1 of this invention. 多値シンボルの２値化テーブルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the binarization table of a multi-value symbol. 優勢シンボルの生起確率に対応するＶ２Ｆテーブルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the V2F table corresponding to the generation | occurrence | production probability of a dominant symbol. この発明の実施の形態２によるエントロピー復号装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the entropy decoding apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２によるエントロピー復号装置の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the entropy decoding apparatus by Embodiment 2 of this invention. ＰＩＰＥ手法によって多値シンボル系列を符号化するＰＩＰＥ符号化装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the PIPE encoding apparatus which encodes a multi-value symbol series with a PIPE method. 優勢シンボルの生起確率に対応するＶ２Ｖテーブルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the V2V table corresponding to the generation | occurrence | production probability of a dominant symbol. 図７のＰＩＰＥ符号化装置により生成された符号化データを復号して多値シンボル系列を生成するＰＩＰＥ復号装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the PIPE decoding apparatus which decodes the coding data produced | generated by the PIPE encoding apparatus of FIG. 7, and produces | generates a multi-value symbol series.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエントロピー符号化装置を示す構成図である。
図１において、２値化部１は多値シンボルの２値化テーブルを参照して、その多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化し、長さが１以上の２値化シンボルの系列を符号化ｂｉｎ出力部３に出力する処理を実施する。
また、２値化部１は多値シンボルの２値化テーブルを参照して、各２値化シンボルが上記多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を確率状態出力部２に出力する処理を実施する。
なお、２値化部１はシンボル２値化手段を構成している。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing an entropy encoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a binarization unit 1 refers to a binarization table of multilevel symbols, binarizes the multilevel symbols in the multilevel symbol sequence, and a sequence of binarized symbols having a length of 1 or more. Is output to the encoded bin output unit 3.
Also, the binarization unit 1 refers to the binarization table of the multilevel symbols, and obtains a bin number indicating which binarization symbol each binarized symbol is related to the multilevel symbol in the probability state. Processing to output to the output unit 2 is performed.
The binarization unit 1 constitutes symbol binarization means.

確率状態出力部２は予めｂｉｎ番号毎に、当該ｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボル（“０”又は“１”のうち、生起する確率が高い方の値を示すシンボル）を示す優勢シンボル情報と、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を記憶しており、２値化部１から出力されたｂｉｎ番号に対応する優勢シンボルを示す優勢シンボル情報を符号化ｂｉｎ出力部３に出力するとともに、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を固定長符号化部４の切替スイッチ５に出力する処理を実施する。
なお、確率状態出力部２は確率情報出力手段を構成している。 For each bin number, the probability state output unit 2 preliminarily selects the dominant symbol (“0” or “1” having the higher probability of occurrence in the binarized symbol corresponding to the bin number. Preferential symbol information indicating the preferential symbol) and probability information indicating the occurrence probability of the preferential symbol are stored, and preferential symbol information indicating the preferential symbol corresponding to the bin number output from the binarizing unit 1 is encoded. While outputting to the bin output part 3, the process which outputs the probability information which shows the occurrence probability of the dominant symbol to the changeover switch 5 of the fixed length encoding part 4 is implemented.
The probability state output unit 2 constitutes probability information output means.

符号化ｂｉｎ出力部３は確率状態出力部２から出力された優勢シンボル情報を参照して、２値化部１から出力された２値化シンボル系列内の各２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを符号化２値化シンボルとして固定長符号化部４の切替スイッチ５に出力する処理を実施する。
即ち、符号化ｂｉｎ出力部３は、２値化部１から出力された２値化シンボル系列内の２値化シンボル毎に、当該２値化シンボルが確率状態出力部２から出力された優勢シンボル情報が示す優勢シンボルと一致するか否かを判定し、その判定結果を符号化２値化シンボルとして固定長符号化部４の切替スイッチ５に出力する処理を実施する。
なお、符号化ｂｉｎ出力部３は符号化２値化シンボル出力手段を構成している。 The encoding bin output unit 3 refers to the dominant symbol information output from the probability state output unit 2, and each binarized symbol in the binarized symbol sequence output from the binarizing unit 1 is a dominant symbol. The process which outputs the flag which shows whether it is to the change-over switch 5 of the fixed length encoding part 4 as an encoding binarized symbol is implemented.
That is, the encoding bin output unit 3 outputs, for each binarized symbol in the binarized symbol sequence output from the binarizing unit 1, the dominant symbol from which the binarized symbol is output from the probability state output unit 2. It is determined whether or not it matches the dominant symbol indicated by the information, and a process of outputting the determination result to the changeover switch 5 of the fixed-length encoding unit 4 as an encoded binary symbol is performed.
The encoded bin output unit 3 constitutes encoded binary symbol output means.

固定長符号化部４は確率状態出力部２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応する可変長ｂｉｎ固定長符号化テーブル（Ｖ２Ｆテーブル：Variable Length Code to Fixed length Code Table）を参照して、符号化ｂｉｎ出力部３から出力された符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を符号化データ出力部８に出力する処理を実施する。なお、固定長符号化部４は固定長符号化手段を構成している。 The fixed length encoding unit 4 generates a variable length bin fixed length encoding table (V2F table) corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability state output unit 2. Referring to FIG. 2, a process of encoding a sequence of encoded binary symbols output from encoded bin output unit 3 with a fixed length and outputting a fixed length code as a result of encoding to encoded data output unit 8 is performed. To do. The fixed length encoding unit 4 constitutes fixed length encoding means.

固定長符号化部４の切替スイッチ５はＮ個のＶ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎの中から、確率状態出力部２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応するＶ２Ｆテーブルを実装しているＶ２Ｆ符号化器７を選択して、符号化ｂｉｎ出力部３から出力された符号化２値化シンボル系列を当該Ｖ２Ｆ符号化器７の前段に配置されているｂｉｎバッファ６に格納する処理を実施する。
ｂｉｎバッファ６_１〜６_Ｎは符号化ｂｉｎ出力部３から出力された符号化２値化シンボル系列を一時的に格納するメモリである。 The changeover switch 5 of the fixed-length encoding unit 4 is a V2F table corresponding to the probability of occurrence of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability state output unit 2 out of the _N V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N. Is selected, and the encoded binary symbol sequence output from the encoded bin output unit 3 is stored in the bin buffer 6 arranged in the preceding stage of the V2F encoder 7. Perform the storing process.
The bin buffers 6 _{1 to} 6 _N are memories that temporarily store the encoded binary symbol sequence output from the encoded bin output unit 3.

固定長符号化器であるＶ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎは実装しているＶ２Ｆテーブルを参照して、ｂｉｎバッファ６_１〜６_Ｎに格納されている符号化２値化シンボル系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を符号化データ出力部８に出力する処理を実施する。
なお、Ｖ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎから出力される全ての固定長符号は同一の符号長である。
符号化データ出力部８は固定長符号化部４から出力された固定長符号を多重化し、その多重化結果を符号化データとして出力する処理を実施する。なお、符号化データ出力部８は多重化手段を構成している。 The V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N which are fixed length encoders refer to the mounted V2F table, and the encoded binary symbol sequences stored in the bin buffers 6 _{1 to} 6 _N are fixed length. Encoding is performed, and a process of outputting the fixed-length code that is the encoding result to the encoded data output unit 8 is performed.
Note that all the fixed length codes output from the V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N have the same code length.
The encoded data output unit 8 performs a process of multiplexing the fixed length code output from the fixed length encoding unit 4 and outputting the multiplexed result as encoded data. The encoded data output unit 8 constitutes a multiplexing means.

図１の例では、エントロピー符号化装置の構成要素である２値化部１、確率状態出力部２、符号化ｂｉｎ出力部３、固定長符号化部４及び符号化データ出力部８のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、エントロピー符号化装置の全部又は一部がコンピュータで構成されるようにしてもよく、その場合には、２値化部１、確率状態出力部２、符号化ｂｉｎ出力部３、固定長符号化部４及び符号化データ出力部８の処理内容を記述しているプログラムの全部又は一部をコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図２はこの発明の実施の形態１によるエントロピー符号化装置の処理内容を示すフローチャートである。 In the example of FIG. 1, each of the binarization unit 1, the probability state output unit 2, the encoded bin output unit 3, the fixed length encoding unit 4, and the encoded data output unit 8, which are components of the entropy encoding device, is included. It is assumed that it is configured with dedicated hardware (for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, or a one-chip microcomputer), but all or part of the entropy encoding device is configured with a computer. In this case, the processing contents of the binarization unit 1, the probability state output unit 2, the encoded bin output unit 3, the fixed length encoding unit 4 and the encoded data output unit 8 are described. All or part of the program being stored may be stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents of the entropy coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

次に動作について説明する。
２値化部１は、多値シンボル系列を入力すると、予め多値シンボルの種類に応じて決められた規則にしたがって、その多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化し、１以上の２値化シンボルの系列を符号化ｂｉｎ出力部３に出力する（ステップＳＴ１）。
ここで、図３は多値シンボルの２値化テーブルの一例を示す説明図である。
２値化部１に入力される多値シンボルの種類（例えば、画像符号化におけるマクロブロックタイプ、ＤＣＴ係数など）はシンタックスで決められているため、２値化部１は入力される多値シンボルの種類を認識することができる。 Next, the operation will be described.
When the multi-level symbol sequence is input, the binarization unit 1 binarizes the multi-level symbol in the multi-level symbol sequence according to a rule determined in advance according to the type of the multi-level symbol. The sequence of the valued symbols is output to the encoded bin output unit 3 (step ST1).
Here, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a binarization table for multilevel symbols.
Since the types of multilevel symbols input to the binarization unit 1 (for example, macroblock types in image encoding, DCT coefficients, etc.) are determined by syntax, the binarization unit 1 inputs multilevels. The type of symbol can be recognized.

図３の例では、入力された多値シンボルの種類が多値シンボルＡであれば、（ａ）の２値化テーブルを参照して、多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化し、多値シンボルの種類が多値シンボルＢであれば、（ｂ）の２値化テーブルを参照して、多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化する。
また、多値シンボルの種類が多値シンボルＣであれば、（ｃ）の２値化テーブルを参照して、多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化する。
例えば、多値シンボルの種類が多値シンボルＡであり、その多値シンボルの値が“２”であれば、２値化部１から２値化シンボルとして、“１”、“０”、“１”の系列が出力される。 In the example of FIG. 3, if the type of the input multilevel symbol is the multilevel symbol A, the multilevel symbol in the multilevel symbol sequence is binarized with reference to the binarization table of (a), If the type of the multilevel symbol is the multilevel symbol B, the multilevel symbol in the multilevel symbol sequence is binarized with reference to the binarization table of (b).
If the type of multi-level symbol is multi-level symbol C, the multi-level symbol in the multi-level symbol sequence is binarized with reference to the binarization table of (c).
For example, if the type of the multi-level symbol is the multi-level symbol A and the value of the multi-level symbol is “2”, the binarization unit 1 changes the binary symbol to “1”, “0”, “ A series of 1 ″ is output.

また、２値化部１は、多値シンボルの２値化テーブルを参照して、１以上の２値化シンボルが多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を確率状態出力部２に出力する。
例えば、“２”の多値シンボルに対応する２値化シンボルとして、“１”、“０”、“１”の系列を出力する場合、“１”、“０”、“１”の系列に対応するｂｉｎ番号として、“０”、“１”、“２”、を出力する。
また、“７”の多値シンボルに対応する２値化シンボルとして、“１”、“１”、“１”、“０”、“０”の系列を出力する場合、“１”、“１”、“１” 、“０”、“０”の系列に対応するｂｉｎ番号として、“０”、“１”、“２”、“３”、“４”を出力する。 In addition, the binarization unit 1 refers to the binarization table of the multilevel symbol, and obtains a bin number indicating what number of the binarized symbol the one or more binarized symbols are related to the multilevel symbol. Output to the probability state output unit 2.
For example, when a sequence of “1”, “0”, “1” is output as a binary symbol corresponding to a multilevel symbol of “2”, the sequence of “1”, “0”, “1” is output. As the corresponding bin number, “0”, “1”, “2” are output.
Further, when outputting a sequence of “1”, “1”, “1”, “0”, “0” as a binarized symbol corresponding to the multi-value symbol of “7”, “1”, “1” “0”, “1”, “2”, “3”, “4” are output as the bin numbers corresponding to the sequences “1”, “0”, “0”.

確率状態出力部２は、予めｂｉｎ番号毎に、当該ｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボル（“０”又は“１”のうち、生起する確率が高い方の値を示すシンボル）を示す優勢シンボル情報と、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を記憶している。
例えば、図３（ａ）の２値化テーブルの場合、“０”〜“９”の値をとる多値シンボルにおいて、“０”の多値シンボルが発生する確率が約７０％であるような場合には、“０”のｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて、“０”のシンボルが生起される確率が約７０％となるので、当該２値化シンボルにおける優勢シンボルは“０”のシンボルとなる。また、この優勢シンボルの生起確率は約７０％となる。
確率状態出力部２は、２値化部１からｂｉｎ番号を受けると、そのｂｉｎ番号に対応する優勢シンボルを示す優勢シンボル情報を符号化ｂｉｎ出力部３に出力するとともに、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を固定長符号化部４の切替スイッチ５に出力する（ステップＳＴ２）。 The probability state output unit 2 preliminarily outputs, for each bin number, a dominant symbol (“0” or “1” having a higher probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number). Predominate symbol information indicating a symbol) and probability information indicating the occurrence probability of the preferential symbol.
For example, in the case of the binarization table shown in FIG. 3A, the probability that a multi-valued symbol of “0” will occur in a multi-valued symbol having values of “0” to “9” is about 70%. In this case, in the binarized symbol corresponding to the bin number of “0”, the probability that the symbol of “0” is generated is about 70%. Therefore, the dominant symbol in the binarized symbol is “0”. Become a symbol. The probability of occurrence of this dominant symbol is about 70%.
When the probability state output unit 2 receives the bin number from the binarization unit 1, the probability state output unit 2 outputs the dominant symbol information indicating the dominant symbol corresponding to the bin number to the encoded bin output unit 3, and the occurrence probability of the dominant symbol Is output to the change-over switch 5 of the fixed-length encoding unit 4 (step ST2).

符号化ｂｉｎ出力部３は、２値化部１から２値化シンボル系列を受け、確率状態出力部２から優勢シンボル情報を受けると、その優勢シンボル情報を参照して、その２値化シンボル系列内の各２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを符号化２値化シンボルとして固定長符号化部４の切替スイッチ５に出力する（ステップＳＴ３）。
即ち、符号化ｂｉｎ出力部３は、２値化部１から出力された２値化シンボル系列内の２値化シンボル毎に、当該２値化シンボルが確率状態出力部２から出力された優勢シンボル情報が示す優勢シンボルと一致するか否かを判定し、その判定結果を符号化２値化シンボル（例えば、一致＝１、不一致＝０）として固定長符号化部４の切替スイッチ５に出力する。 When the encoded bin output unit 3 receives the binarized symbol sequence from the binarizing unit 1 and receives the dominant symbol information from the probability state output unit 2, the encoded bin output unit 3 refers to the dominant symbol information and the binarized symbol sequence A flag indicating whether or not each of the binarized symbols is a dominant symbol is output to the changeover switch 5 of the fixed-length encoding unit 4 as an encoded binary symbol (step ST3).
That is, the encoding bin output unit 3 outputs, for each binarized symbol in the binarized symbol sequence output from the binarizing unit 1, the dominant symbol from which the binarized symbol is output from the probability state output unit 2. It is determined whether or not it matches the dominant symbol indicated by the information, and the determination result is output to the changeover switch 5 of the fixed-length encoding unit 4 as an encoded binary symbol (for example, match = 1, mismatch = 0). .

固定長符号化部４は、符号化ｂｉｎ出力部３から符号化２値化シンボルの系列を受けると、確率状態出力部２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応するＶ２Ｆテーブルを参照して、その符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を符号化データ出力部８に出力する。
以下、固定長符号化部４の処理内容を具体的に説明する。 When the fixed-length encoding unit 4 receives a sequence of encoded binary symbols from the encoded bin output unit 3, the V2F table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability state output unit 2 Referring to FIG. 4, the sequence of the encoded binary symbols is fixed-length encoded, and the fixed-length code that is the encoding result is output to encoded data output unit 8.
Hereinafter, the processing content of the fixed-length encoding part 4 is demonstrated concretely.

固定長符号化部４の切替スイッチ５は、符号化ｂｉｎ出力部３から符号化２値化シンボルの系列を受けると、Ｎ個のＶ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎの中から、確率状態出力部２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応するＶ２Ｆテーブルを実装しているＶ２Ｆ符号化器７を選択して（ステップＳＴ４）、その符号化２値化シンボルの系列を当該Ｖ２Ｆ符号化器７の前段に配置されているｂｉｎバッファ６に格納する（ステップＳＴ５）。
ここで、図４は優勢シンボルの生起確率に対応するＶ２Ｆテーブルの一例を示す説明図である。 When the changeover switch 5 of the fixed-length encoding unit 4 receives a sequence of encoded binary symbols from the encoded bin output unit 3, the change-over switch 5 outputs a probability state output from among the _N V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N. The V2F encoder 7 that implements the V2F table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the unit 2 is selected (step ST4), and the sequence of the encoded binary symbols is The data is stored in the bin buffer 6 arranged in the preceding stage of the V2F encoder 7 (step ST5).
Here, FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the V2F table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol.

例えば、エントロピー符号化装置が４個のＶ２Ｆ符号化器７_１〜７_４から構成されており、Ｖ２Ｆ符号化器７_１がＶ２Ｆテーブル１を実装し、Ｖ２Ｆ符号化器７_２がＶ２Ｆテーブル２を実装し、Ｖ２Ｆ符号化器７_３がＶ２Ｆテーブル３を実装し、Ｖ２Ｆ符号化器７_４がＶ２Ｆテーブル４を実装している場合、図４の例では、優勢シンボルの生起確率が０．９３７５以上であれば、Ｖ２Ｆテーブル１を実装しているＶ２Ｆ符号化器７_１を選択し、優勢シンボルの生起確率が０．９３７５未満で０．７７９４以上であれば、Ｖ２Ｆテーブル２を実装しているＶ２Ｆ符号化器７_２を選択する。
また、優勢シンボルの生起確率が０．７７９４未満で０．６３６９以上であれば、Ｖ２Ｆテーブル３を実装しているＶ２Ｆ符号化器７_３を選択し、優勢シンボルの生起確率が０．６３６９未満で０．５０００以上であれば、Ｖ２Ｆテーブル４を実装しているＶ２Ｆ符号化器７_４を選択する。 For example, entropy coding unit is constituted of four V2F encoder ₇ 1 to _7-4, V2F encoder _{7 1} implements the V2F table 1, V2F encoder _{7 2} a V2F table 2 implement, V2F encoder _{7 3} implements V2F table 3, if the V2F encoder _{7 4} implements the V2F table 4, in the example of FIG. 4, the probability of occurrence of dominant symbols 0.9375 or higher If V2F encoder 71 that implements V2F table ₁ is selected and the probability of occurrence of the dominant symbol is less than 0.9375 and 0.7794 or more, V2F that implements V2F table 2 selecting an encoder _{7 2.}
If the occurrence probability of the dominant symbol is less than 0.7794 and 0.6369 or more, the V2F encoder 73 that implements the V2F table ₃ is selected, and the occurrence probability of the dominant symbol is less than 0.6369. If it is 0.5000 or more, the V2F encoder 74 mounted with the V2F table ₄ is selected.

Ｖ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎは、実装しているＶ２Ｆテーブルを参照して、ｂｉｎバッファ６_１〜６_Ｎに格納されている符号化２値化シンボル系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を符号化データ出力部８に出力する（ステップＳＴ６）。
このように、Ｖ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎが、優勢シンボルの生起確率に対応するＶ２Ｆテーブルを参照して、符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化することにより、それぞれの優勢シンボルの生起確率に適するエントロピー符号化がなされるため、効率よくエントロピー符号化を行うことができる。
即ち、Ｖ２Ｆテーブルの入力側である符号化２値化シンボルの系列（可変長ｂｉｎコード）の平均符号長が、Ｖ２Ｆテーブルの固定長符号の符号長にできるだけ近い値となるように、優勢シンボルの生起確率に応じてＶ２Ｆテーブルを切り替えることにより、エントロピー限界に近い符号化効率での符号化が実現される。
また、Ｖ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎから出力される全ての固定長符号が同一の符号長であるため、後述する符号化データ出力部８における符号化データの多重化処理の簡易化を図ることができ、従来の手法と比べて、処理量を低減することが可能となる。 The V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N refer to the mounted V2F table, encode the encoded binary symbol sequences stored in the bin buffers 6 _{1 to} 6 _N , and perform encoding. The resulting fixed length code is output to the encoded data output unit 8 (step ST6).
As described above, the V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N refer to the V2F table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol and perform the fixed-length encoding of the sequence of the encoded binary symbols, thereby each of the superiority. Since entropy coding suitable for the occurrence probability of symbols is performed, entropy coding can be performed efficiently.
That is, the dominant symbol of the dominant symbol is set so that the average code length of the encoded binary symbol sequence (variable length bin code) on the input side of the V2F table is as close as possible to the code length of the fixed length code of the V2F table. By switching the V2F table according to the occurrence probability, encoding with encoding efficiency close to the entropy limit is realized.
Further, since all the fixed-length codes output from the V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N have the same code length, the encoded data multiplexing process in the encoded data output unit 8 described later is simplified. Therefore, the processing amount can be reduced as compared with the conventional method.

符号化データ出力部８は、固定長符号化部４から出力された固定長符号を多重化し、その多重化結果を符号化データとして出力する（ステップＳＴ７）。
例えば、多値化シンボル系列の全体を符号化し、Ｖ２Ｆ符号化器７の番号順にまとめて符号化データを多重化するようにしてもよいし、図５のエントロピー復号装置において、復号処理を実施する際に、ｂｉｎバッファ１５_１〜１５_Ｎが空になる順序にしたがって符号化データを順次出力するようにしてもよい。
なお、Ｖ２Ｆ符号化器７の番号順にまとめて符号化データを多重化するように構成する場合には、Ｖ２Ｆ符号化器７の番号ごとの符号化データの終端を示す特殊コードを多重化することにより、エントロピー復号装置において固定長符号に対応するＶ２Ｆ符号化器７の番号を特定することができる。特殊コードとしては、例えば“０”が１２個連続したコードとし、“０”が８個連続で続く場合には、必ず直後に“１”が４個連続したコードを多重化することにより、実現することができる。当然、その他のいかなる方法であっても特殊コードとして認識できる手法であれば適用することができる。
ステップＳＴ１〜ＳＴ７の処理は、全ての多値シンボル系列の処理が終了するまで繰り返し実施される（ステップＳＴ８）。 The encoded data output unit 8 multiplexes the fixed length code output from the fixed length encoding unit 4 and outputs the multiplexed result as encoded data (step ST7).
For example, the entire multilevel symbol sequence may be encoded, and the encoded data may be multiplexed together in the order of the numbers of the V2F encoder 7, or the decoding process is performed in the entropy decoding device of FIG. At this time, the encoded data may be sequentially output in the order in which the bin buffers 15 ₁ to 15 _N become empty.
When the encoded data is multiplexed in the order of the numbers of the V2F encoder 7, a special code indicating the end of the encoded data for each number of the V2F encoder 7 is multiplexed. Thus, the number of the V2F encoder 7 corresponding to the fixed-length code can be specified in the entropy decoding device. As a special code, for example, “0” is a sequence of 12 consecutive codes, and when “0” continues for 8 consecutive times, it is always realized by multiplexing 4 consecutive “1” codes. can do. Of course, any other method that can be recognized as a special code can be applied.
The processing of steps ST1 to ST7 is repeatedly performed until the processing of all multilevel symbol sequences is completed (step ST8).

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、多値シンボル系列内の多値シンボルを２値化して、１以上の２値化シンボルの系列を出力するとともに、その２値化シンボルが上記多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を出力する２値化部１と、２値化部１から出力されたｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボルを示す優勢シンボル情報を出力するとともに、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を出力する確率状態出力部２と、確率状態出力部２から出力された優勢シンボル情報を参照して、２値化部１から出力された２値化シンボル系列内の各２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを符号化２値化シンボルとして出力する符号化ｂｉｎ出力部３と、確率状態出力部２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応するＶ２Ｆテーブルを参照して、符号化ｂｉｎ出力部３から出力された符号化２値化シンボルの系列を固定長符号化し、その符号化結果である固定長符号を出力する固定長符号化部４とを設け、符号化データ出力部８が、固定長符号化部４から出力された固定長符号を多重化し、その多重化結果を符号化データとして出力するように構成したので、高いデータ圧縮率を維持しながら、エントロピー復号装置側での復号処理の処理負荷を軽減することができる効果を奏する。
なお、この実施の形態１では、Ｖ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎから出力される全ての固定長符号が同一の符号長であるように構成したが、それぞれ異なる長さの固定長符号を出力するように構成しても、程度は少ないが、従来に比べてエントロピー復号装置側での復号処理の処理負荷を軽減する効果は得られる。 As is apparent from the above, according to the first embodiment, the multi-level symbol in the multi-level symbol sequence is binarized to output a sequence of one or more binarized symbols, and the binarized symbol In a binarizing unit 1 that outputs a bin number indicating what numbered binarized symbol is associated with the multilevel symbol, and in a binarized symbol corresponding to the bin number output from the binarizing unit 1 The probability state output unit 2 that outputs the dominant symbol information indicating the dominant symbol having a high probability of occurrence, the probability information indicating the occurrence probability of the dominant symbol, and the dominant symbol information output from the probability state output unit 2 Referring to FIG. 4, a coding bi that outputs a flag indicating whether or not each binarized symbol in the binarized symbol sequence output from binarization unit 1 is a dominant symbol is an encoded binarized symbol. With reference to the output unit 3 and the V2F table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability state output unit 2, the encoded binarized symbol output from the encoded bin output unit 3 A fixed-length encoding unit 4 that outputs a fixed-length code that is a result of encoding the sequence and outputs a fixed-length code as a result of the encoding, and the encoded data output unit 8 outputs a fixed-length code output from the fixed-length encoding unit 4 Is multiplexed, and the multiplexed result is output as encoded data, so that the processing load of the decoding process on the entropy decoding device side can be reduced while maintaining a high data compression rate. .
In the first embodiment, all the fixed-length codes output from the V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N are configured to have the same code length, but fixed-length codes having different lengths are output. Even if configured as described above, the effect of reducing the processing load of the decoding process on the entropy decoding device side as compared with the prior art can be obtained although the degree is small.

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるエントロピー復号装置を示す構成図である。
図５において、符号化データ入力部１１は図１のエントロピー符号化装置により生成された符号化データを入力すると、その符号化データから多重化されている固定長符号を抽出して、その固定長符号を固定長復号部１３のＦ２Ｖ復号器１４に出力する処理を実施する。
即ち、符号化データ入力部１１はＶ２Ｆ符号化器７_１により生成された固定長符号についてはＦ２Ｖ復号器１４_１に出力し、Ｖ２Ｆ符号化器７_Ｎ−１により生成された固定長符号についてはＦ２Ｖ復号器１４_Ｎ−１に出力し、Ｖ２Ｆ符号化器７_Ｎにより生成された固定長符号についてはＦ２Ｖ復号器１４_Ｎに出力する処理を実施する。
また、符号化データ入力部１１は多値シンボルの２値化テーブルを参照して、その固定長符号に対応する１以上の２値化シンボルが多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を確率状態出力部１２及び多値化部１８に出力する処理を実施する。
なお、符号化データ入力部１１は固定長符号抽出手段を構成している。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing an entropy decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 5, when the encoded data input unit 11 receives the encoded data generated by the entropy encoding device of FIG. 1, the encoded data input unit 11 extracts a fixed-length code multiplexed from the encoded data, and the fixed-length code A process of outputting the code to the F2V decoder 14 of the fixed length decoding unit 13 is performed.
That is, for a fixed length code encoded data input unit 11 is generated by V2F encoder 7 ₁ outputs the F2V decoder 14 _1, the fixed length code generated by V2F encoder 7 _N-1 output to F2V decoder _{14 N-1,} for the fixed length code generated by V2F encoder _{7 N} and carries out a process of outputting the F2V decoder 14 _N.
In addition, the encoded data input unit 11 refers to the binarization table of the multilevel symbol, and the one or more binarized symbols corresponding to the fixed-length code is the number of the binarized symbol related to the multilevel symbol. A process of outputting a bin number indicating whether or not there is to the probability state output unit 12 and the multi-level unit 18 is performed.
The encoded data input unit 11 constitutes fixed length code extraction means.

確率状態出力部１２は予めｂｉｎ番号毎に、当該ｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボル（“０”又は“１”のうち、生起する確率が高い方の値を示すシンボル）を示す優勢シンボル情報と、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を記憶しており、符号化データ入力部１１から出力されたｂｉｎ番号に対応する優勢シンボルを示す優勢シンボル情報をｂｉｎ出力部１７に出力するとともに、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を固定長復号部１３の切替スイッチ１６に出力する処理を実施する。なお、確率状態出力部１２は確率情報出力手段を構成している。 For each bin number, the probability state output unit 12 preliminarily selects the dominant symbol (“0” or “1” having the higher probability of occurrence in the binarized symbol corresponding to the bin number. Predominate symbol information indicating the prevailing symbol and probability information indicating the occurrence probability of the preferential symbol are stored, and preferential symbol information indicating the preferential symbol corresponding to the bin number output from the encoded data input unit 11 is bin. While outputting to the output part 17, the process which outputs the probability information which shows the occurrence probability of the dominant symbol to the changeover switch 16 of the fixed length decoding part 13 is implemented. The probability state output unit 12 constitutes probability information output means.

固定長復号部１３は優勢シンボルの生起確率に対応する固定長符号可変長ｂｉｎ復号テーブル（Ｆ２Ｖテーブル：Fixed Length Code to Variable Length Code table）を参照して、符号化データ入力部１１から出力された固定長符号を固定長復号し、その復号結果である復号２値化シンボル系列をｂｉｎ出力部１７に出力する処理を実施する。なお、固定長復号部１３は固定長復号手段を構成している。 The fixed length decoding unit 13 refers to a fixed length code variable length bin decoding table (F2V table) corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol and is output from the encoded data input unit 11 A process of performing fixed-length decoding on the fixed-length code and outputting a decoded binary symbol sequence that is a decoding result to the bin output unit 17 is performed. The fixed length decoding unit 13 constitutes fixed length decoding means.

固定長復号器であるＦ２Ｖ復号器１４_１〜１４_ＮはＶ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎが実装しているＶ２Ｆテーブルと逆処理になるＦ２Ｖテーブルを実装しており、符号化データ入力部１１から固定長符号を受けると、実装しているＦ２Ｖテーブルを参照して、その固定長符号を固定長復号し、その復号結果である復号２値化シンボル系列をｂｉｎバッファ１５_１〜１５_Ｎに格納する処理を実施する。
なお、Ｆ２Ｖ復号器１４_１〜１４_Ｎにより復号される全ての固定長符号は同一の符号長である。 The F2V decoders 14 _{1 to} 14 _N , which are fixed length decoders, are mounted with an F2V table that is reversely processed with the V2F table mounted by the V2F encoders 7 _{1 to} 7 _{N. The} encoded data input unit 11 When the fixed-length code is received from the F2V table, the fixed-length code is fixed-length decoded with reference to the mounted F2V table, and the decoded binary symbol sequence that is the decoding result is stored in the bin buffers 15 ₁ to 15 _N Perform the process.
Note that all the fixed-length codes decoded by the F2V decoders 14 _{1 to} 14 _N have the same code length.

ｂｉｎバッファ１５_１〜１５_ＮはＦ２Ｖ復号器１４_１〜１４_Ｎにより復号された復号２値化シンボル系列を一時的に格納するメモリである。
切替スイッチ１６はｂｉｎバッファ１５_１〜１５_Ｎの中から、確率状態出力部１２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応するＦ２Ｖテーブルを実装しているＦ２Ｖ復号器１４の復号結果を格納しているｂｉｎバッファ１５を選択し、そのｂｉｎバッファ１５に格納されている復号結果である復号２値化シンボル系列をｂｉｎ出力部１７に出力する処理を実施する。 The bin buffers 15 ₁ to 15 _N are memories that temporarily store the decoded binary symbol sequences decoded by the F2V decoders 14 _{1 to} 14 _N.
The changeover switch 16 is the decoding result of the F2V decoder 14 that implements the F2V table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability state output unit 12 among the bin buffers 15 ₁ to 15 _N. Is selected, and a decoded binary symbol sequence that is a decoding result stored in the bin buffer 15 is output to the bin output unit 17.

ｂｉｎ出力部１７は切替スイッチ１６から復号２値化シンボル系列を受けると、確率状態出力部１２から出力された優勢シンボル情報を参照して、その復号２値化シンボル系列内の各復号２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを２値化シンボルとして多値化部１８に出力する処理を実施する。
即ち、ｂｉｎ出力部１７は切替スイッチ１６から出力された復号２値化シンボル系列内の２値化シンボル毎に、当該２値化シンボルが確率状態出力部１２から出力された優勢シンボル情報が示す優勢シンボルと一致するか否かを判定し、その判定結果を２値化シンボルとして多値化部１８に出力する処理を実施する。
なお、ｂｉｎ出力部１７は２値化シンボル出力手段を構成している。 When the bin output unit 17 receives the decoded binarized symbol sequence from the changeover switch 16, the bin output unit 17 refers to the dominant symbol information output from the probability state output unit 12, and each decoded binarization in the decoded binarized symbol sequence. A process of outputting a flag indicating whether or not the symbol is a dominant symbol to the multi-value quantization unit 18 as a binary symbol is performed.
That is, for each binarized symbol in the decoded binarized symbol sequence output from the changeover switch 16, the bin output unit 17 performs the dominant symbol information indicated by the dominant symbol information output from the probability state output unit 12. It is determined whether or not the symbol matches, and a process of outputting the determination result to the multi-value quantization unit 18 as a binarized symbol is performed.
The bin output unit 17 constitutes a binarized symbol output unit.

多値化部１８は多値シンボルの２値化テーブルを参照して、ｂｉｎ出力部１７から出力された２値化シンボルの系列を多値化して、多値シンボル系列を出力する処理を実施する。なお、多値化部１８はシンボル多値化手段を構成している。 The multi-value quantization unit 18 refers to the multi-value symbol binarization table, multi-values the binarized symbol sequence output from the bin output unit 17, and performs a process of outputting a multi-value symbol sequence . The multi-value conversion unit 18 constitutes a symbol multi-value conversion means.

図５の例では、エントロピー復号装置の構成要素である符号化データ入力部１１、確率状態出力部１２、固定長復号部１３、ｂｉｎ出力部１７及び多値化部１８のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、エントロピー復号装置の全部又は一部がコンピュータで構成されるようにしてもよく、その場合には、符号化データ入力部１１、確率状態出力部１２、固定長復号部１３、ｂｉｎ出力部１７及び多値化部１８の処理内容を記述しているプログラムの全部又は一部をコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図６はこの発明の実施の形態２によるエントロピー復号装置の処理内容を示すフローチャートである。 In the example of FIG. 5, each of the encoded data input unit 11, the probability state output unit 12, the fixed length decoding unit 13, the bin output unit 17, and the multilevel conversion unit 18 that is a component of the entropy decoding device is dedicated hardware. (For example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, or a one-chip microcomputer, etc.) is assumed, but all or part of the entropy decoding device is configured by a computer. In this case, all or one of the programs describing the processing contents of the encoded data input unit 11, the probability state output unit 12, the fixed length decoding unit 13, the bin output unit 17 and the multi-level unit 18 may be used. May be stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.
FIG. 6 is a flowchart showing the processing contents of the entropy decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

次に動作について説明する。
符号化データ入力部１１は、図１のエントロピー符号化装置により生成された符号化データを入力すると、その符号化データから多重化されている固定長符号を抽出して、その固定長符号を固定長復号部１３のＦ２Ｖ復号器１４に出力する（ステップＳＴ１１）。
符号化データを与えるＦ２Ｖ復号器１４の順番は、図１のエントロピー符号化装置との間で予め決められており、図１のエントロピー符号化装置の符号化データ出力部８において、多値化シンボル系列の全体を符号化し、Ｖ２Ｆ符号化器７の番号順にまとめて符号化データを多重化しているような場合には、Ｆ２Ｖ復号器１４の番号順に符号化データを与えるようにする。
また、符号化データ出力部８において、ｂｉｎバッファ１５_１〜１５_Ｎが空になる順序にしたがって符号化データを順次出力しているような場合には、空になっているｂｉｎバッファ１５の前段のＦ２Ｖ復号器１４に符号化データを与えるようにする。 Next, the operation will be described.
When the encoded data generated by the entropy encoding apparatus in FIG. 1 is input, the encoded data input unit 11 extracts a fixed-length code multiplexed from the encoded data, and fixes the fixed-length code. It outputs to the F2V decoder 14 of the long decoding part 13 (step ST11).
The order of the F2V decoder 14 that provides the encoded data is predetermined with respect to the entropy encoding device in FIG. 1, and the encoded data output unit 8 of the entropy encoding device in FIG. When the entire sequence is encoded and the encoded data is multiplexed in the order of the numbers of the V2F encoder 7, the encoded data is given in the order of the numbers of the F2V decoder 14.
When the encoded data output unit 8 sequentially outputs the encoded data in the order in which the bin buffers 15 ₁ to 15 _N are empty, the preceding stage of the empty bin buffer 15 is output. The encoded data is given to the F2V decoder 14.

即ち、符号化データ入力部１１は、Ｖ２Ｆ符号化器７_１により生成された固定長符号についてはＦ２Ｖ復号器１４_１に出力し、Ｖ２Ｆ符号化器７_Ｎ−１により生成された固定長符号についてはＦ２Ｖ復号器１４_Ｎ−１に出力し、Ｖ２Ｆ符号化器７_Ｎにより生成された固定長符号についてはＦ２Ｖ復号器１４_Ｎに出力する。 That is, the encoded data input unit 11, for a fixed-length code generated by V2F encoder _{7 1} outputs the F2V decoder 14 _1, the fixed length code generated by V2F encoder _{7 N-1} outputs the F2V decoder _{14 N-1,} the fixed length code generated by V2F encoder _{7 N} outputs in F2V decoder 14 _N.

また、符号化データ入力部１１は、図３の多値シンボルの２値化テーブルを参照して、その固定長符号に対応する１以上の２値化シンボルが多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を確率状態出力部１２及び多値化部１８に出力する。
なお、符号化データ出力部８において、Ｖ２Ｆ符号化器７の番号順にまとめて符号化データを多重化するように構成する場合には、Ｖ２Ｆ符号化器７の番号ごとの符号化データの終端を示す特殊コードが多重化されているため、エントロピー復号装置において、固定長符号に対応するＶ２Ｆ符号化器７の番号を特定することができ、Ｖ２Ｆ符号化器７の番号に対応する２値化テーブルを参照する。
特殊コードとしては、例えば“０”が１２個連続したコードとし、“０”が８個連続で続く場合には、必ず直後に“１”が４個連続したコードを多重化するように構成していれば、符号化データ入力部１１では、“０”が８個連続で続くとき、その直後に４個の連続した“１”が続く場合には４個連続した“１”のコードを復号せずにスキップし、“０”が８個連続で続き、その直後に４個の連続した“０”が続く場合には特殊コードと認識することができる。当然、その他のいかなる方法であっても特殊コードとして認識できる手法であれば適用することができる。
また、符号化データ出力部８において、復号処理を実施する際にｂｉｎバッファ１５_１〜１５_Ｎが空になる順序にしたがって符号化データを順次出力するように構成する場合には、多値化部１８から出力される多値シンボルの種類（例えば、マクロブロックタイプ、ＤＣＴ係数など）はシンタックスで決められているため、ｂｉｎバッファ１５_１〜１５_Ｎが空になった場合に、次に復号すべき多値シンボルの種類およびｂｉｎ番号を特定することができ、そのｂｉｎ番号の優勢シンボルの生起確率に対応するＦ２Ｖ復号器に次の固定長符号を出力し、対応する２値化テーブルを参照する。
例えば、図４（ａ）のＶ２Ｆテーブル１と逆処理になるＦ２Ｖテーブル１を実装しているＶ２Ｆ符号化器７_１に対して符号化データを出力する場合において、例えば、多値シンボルの種類が多値シンボルＡであり、固定長符号が“１１１１”であれば、２値化シンボルの系列が“１１１１”となり（図４（ａ）のＶ２Ｆテーブル１を参照）、その２値化シンボルの系列に対応するｂｉｎ番号が“０”、“１”、“２”、“３”となる（図３（ａ）の２値化テーブルを参照）。 Also, the encoded data input unit 11 refers to the binarization table of the multilevel symbol in FIG. 3, and what number 2 of the one or more binarized symbols corresponding to the fixed length code is related to the multilevel symbol. A bin number indicating whether it is a valuation symbol is output to the probability state output unit 12 and the multilevel conversion unit 18.
When the encoded data output unit 8 is configured to multiplex the encoded data in the order of the numbers of the V2F encoder 7, the end of the encoded data for each number of the V2F encoder 7 is set. Since the special code shown is multiplexed, the entropy decoding device can identify the number of the V2F encoder 7 corresponding to the fixed length code, and the binarization table corresponding to the number of the V2F encoder 7 Refer to
As a special code, for example, “0” is a sequence of 12 consecutive codes, and when “0” continues for 8 sequences, a code including 4 consecutive “1” s is always multiplexed. If so, the encoded data input unit 11 decodes four consecutive “1” codes when “0” continues for eight consecutively and four consecutive “1” immediately follows. If it is skipped and “0” continues for 8 consecutively, and 4 consecutive “0” continues immediately thereafter, it can be recognized as a special code. Of course, any other method that can be recognized as a special code can be applied.
When the encoded data output unit 8 is configured to sequentially output the encoded data according to the order in which the bin buffers 15 ₁ to 15 _N are emptied when performing the decoding process, Since the type of multi-valued symbol output from 18 (for example, macroblock type, DCT coefficient, etc.) is determined by the syntax, when the bin buffers 15 ₁ to 15 _N are empty, decoding is performed next. The type and bin number of the power multi-level symbol can be specified, the next fixed-length code is output to the F2V decoder corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol of that bin number, and the corresponding binarization table is referred to .
For example, in the case of outputting the coded data to FIG 4 V2F Table 1 and V2F encoder 7 ₁ F2V implements the table 1 is reversed process (a), for example, the types of multi-value symbols If it is a multilevel symbol A and the fixed-length code is “1111”, the binarized symbol sequence is “1111” (see the V2F table 1 in FIG. 4A), and the binarized symbol sequence is The bin numbers corresponding to “0”, “1”, “2”, and “3” (see the binarization table in FIG. 3A).

確率状態出力部１２は、図１の確率状態出力部２と同様に、予めｂｉｎ番号毎に、当該ｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボル（“０”又は“１”のうち、生起する確率が高い方の値を示すシンボル）を示す優勢シンボル情報と、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を記憶している。
確率状態出力部１２は、符号化データ入力部１１からｂｉｎ番号を受けると、そのｂｉｎ番号に対応する優勢シンボルを示す優勢シンボル情報をｂｉｎ出力部１７に出力するとともに、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を固定長復号部１３の切替スイッチ１６に出力する（ステップＳＴ１２）。 Like the probability state output unit 2 in FIG. 1, the probability state output unit 12 has a predominance symbol (“0” or “1” having a high probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number in advance for each bin number. "Symbols indicating symbols having a higher probability of occurrence)" and probability information indicating the occurrence probability of the dominant symbol.
When the probability state output unit 12 receives the bin number from the encoded data input unit 11, the probability state output unit 12 outputs the dominant symbol information indicating the dominant symbol corresponding to the bin number to the bin output unit 17 and the occurrence probability of the dominant symbol. The probability information shown is output to the changeover switch 16 of the fixed-length decoding unit 13 (step ST12).

固定長復号部１３は、符号化データ入力部１１から固定長符号を受けると、優勢シンボルの生起確率に対応するＦ２Ｖテーブルを参照して、その固定長符号を固定長復号し、その復号結果である復号２値化シンボル系列をｂｉｎ出力部１７に出力する。
以下、固定長復号部１３の処理内容を具体的に説明する。 When the fixed length decoding unit 13 receives the fixed length code from the encoded data input unit 11, the fixed length decoding unit 13 refers to the F2V table corresponding to the probability of occurrence of the dominant symbol, performs fixed length decoding on the fixed length code, and uses the decoding result as a result. A certain decoded binary symbol sequence is output to the bin output unit 17.
Hereinafter, the processing content of the fixed length decoding part 13 is demonstrated concretely.

固定長復号部１３のＦ２Ｖ復号器１４_１〜１４_Ｎは、Ｖ２Ｆ符号化器７_１〜７_Ｎが実装しているＶ２Ｆテーブルと逆処理になるＦ２Ｖテーブルを実装しており、符号化データ入力部１１から固定長符号を受けると、実装しているＦ２Ｖテーブルを参照して、その固定長符号を固定長復号し（ステップＳＴ１３）、その復号結果である復号２値化シンボル系列をｂｉｎバッファ１５_１〜１５_Ｎに格納する（ステップＳＴ１４）。
このように、Ｆ２Ｖ復号器１４_１〜１４_Ｎが、優勢シンボルの生起確率に対応するＦ２Ｖテーブルを参照して、固定長符号を固定長復号することにより、好適に復号２値化シンボル系列を得ることができる。
また、Ｆ２Ｖ復号器１４_１〜１４_Ｎにより復号される全ての固定長符号が同一の符号長であるため、符号化データの復号処理を簡易に構成できるようになり、従来の手法と比べて処理量を低減することが可能となる。 The F2V decoders 14 _{1 to} 14 _N of the fixed-length decoding unit 13 are mounted with an F2V table that is reversely processed with the V2F table mounted by the V2F encoders 7 _{1 to} 7 _N , and the encoded data input unit When the fixed-length code is received from 11, the fixed-length code is fixed-length decoded with reference to the mounted F2V table (step ST13), and the decoded binary symbol sequence that is the decoding result is bin buffer 15 _1. To 15 _N (step ST14).
In this way, the F2V decoders 14 _{1 to} 14 _N refer to the F2V table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol and perform fixed-length decoding of the fixed-length code, thereby suitably obtaining a decoded binary symbol sequence. be able to.
In addition, since all the fixed length codes decoded by the F2V decoders 14 _{1 to} 14 _N have the same code length, it becomes possible to easily configure the decoding process of the encoded data, and the processing compared to the conventional method The amount can be reduced.

切替スイッチ１６は、ｂｉｎバッファ１５_１〜１５_Ｎの中から、確率状態出力部１２から出力された確率情報が示す優勢シンボルの生起確率に対応するＦ２Ｖテーブルを実装しているＦ２Ｖ復号器１４の復号結果を格納しているｂｉｎバッファ１５を選択し、そのｂｉｎバッファ１５に格納されている復号結果である復号２値化シンボル系列をｂｉｎ出力部１７に出力する（ステップＳＴ１５）。 The changeover switch 16 decodes the F2V decoder 14 in which the F2V table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability state output unit 12 is selected from the bin buffers 15 ₁ to 15 _N. The bin buffer 15 storing the result is selected, and the decoded binary symbol sequence which is the decoding result stored in the bin buffer 15 is output to the bin output unit 17 (step ST15).

例えば、エントロピー復号装置が４個のＦ２Ｖ復号器１４_１〜１４_４から構成されており、Ｆ２Ｖ復号器１４_１がＦ２Ｖテーブル１を実装し、Ｆ２Ｖ復号器１４_２がＦ２Ｖテーブル２を実装し、Ｆ２Ｖ復号器１４_３がＦ２Ｖテーブル３を実装し、Ｆ２Ｖ復号器１４_４がＦ２Ｖテーブル４を実装している場合、例えば、優勢シンボルの生起確率が０．９３７５以上であれば、Ｆ２Ｖテーブル１を実装しているＦ２Ｖ復号器１４_１を選択し、優勢シンボルの生起確率が０．９３７５未満で０．７７９４以上であれば、Ｆ２Ｖテーブル２を実装しているＦ２Ｖ復号器１４_２を選択する。
また、優勢シンボルの生起確率が０．７７９４未満で０．６３６９以上であれば、Ｆ２Ｖテーブル３を実装しているＦ２Ｖ復号器１４_３を選択し、優勢シンボルの生起確率が０．６３６９未満で０．５０００以上であれば、Ｆ２Ｖテーブル４を実装しているＦ２Ｖ復号器１４_４を選択する。 For example, entropy decoding unit is constituted of four F2V decoder ₁₄ 1 to 14 _4, F2V decoder 14 ₁ implements the F2V table 1, F2V decoder 14 ₂ implements F2V table 2, F2V decoder 14 ₃ implements F2V table 3, if the F2V decoder 14 ₄ implements the F2V table 4, for example, the occurrence probability of the MPS is equal to 0.9375 or more, implement F2V table 1 and have selected the F2V decoder 14 _1, probability of dominant symbols is equal 0.7794 or less than 0.9375, selects F2V decoder 14 ₂ that implement F2V table 2.
If the occurrence probability of the dominant symbol is less than 0.7794 and 0.6369 or more, the F2V decoder 143 that implements the F2V table ₃ is selected, and the occurrence probability of the dominant symbol is less than 0.6369 and 0. If it is 5000 or more, the F2V decoder 144 that implements the F2V table ₄ is selected.

ｂｉｎ出力部１７は、切替スイッチ１６から復号２値化シンボル系列を受けると、確率状態出力部１２から出力された優勢シンボル情報を参照して、その復号２値化シンボル系列内の各復号２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを２値化シンボルとして多値化部１８に出力する（ステップＳＴ１６）。
即ち、ｂｉｎ出力部１７は、切替スイッチ１６から出力された復号２値化シンボル系列内の２値化シンボル毎に、当該２値化シンボルが確率状態出力部１２から出力された優勢シンボル情報が示す優勢シンボルと一致するか否かを判定し、その判定結果を２値化シンボルとして多値化部１８に出力する。 When the bin output unit 17 receives the decoded binary symbol sequence from the changeover switch 16, the bin output unit 17 refers to the dominant symbol information output from the probability state output unit 12, and outputs each decoded binary value in the decoded binary symbol sequence. A flag indicating whether or not the binarized symbol is a dominant symbol is output to the multilevel binarization unit 18 as a binarized symbol (step ST16).
That is, the bin output unit 17 indicates, for each binarized symbol in the decoded binarized symbol sequence output from the changeover switch 16, the dominant symbol information in which the binarized symbol is output from the probability state output unit 12. It is determined whether or not it matches the dominant symbol, and the determination result is output to the multi-value quantization unit 18 as a binary symbol.

多値化部１８は、ｂｉｎ出力部１７から２値化シンボル系列を受け、符号化データ入力部１１からｂｉｎ番号を受けると、図３の多値シンボルの２値化テーブルを参照して、その２値化シンボル系列とｂｉｎ番号に対応する多値シンボルを特定し、その多値シンボルを出力する（ステップＳＴ１７）。
例えば、多値シンボルの種類が多値シンボルＡであるとき、２値化シンボルの系列が“１１１１”であり、その２値化シンボルの系列に対応するｂｉｎ番号が“０”、“１”、“２”、“３”であれば、多値シンボルの値が“９”になる（図３（ａ）の２値化テーブルを参照）。
ステップＳＴ１１〜ＳＴ１７の処理は全ての符号化データの処理が終了するまで繰り返し実施される（ステップＳＴ１８）。 When receiving the binarized symbol sequence from the bin output unit 17 and the bin number from the encoded data input unit 11, the multilevel unit 18 refers to the binarization table of the multilevel symbol in FIG. A multi-level symbol corresponding to the binarized symbol sequence and the bin number is specified, and the multi-level symbol is output (step ST17).
For example, when the type of the multilevel symbol is the multilevel symbol A, the binarized symbol sequence is “1111”, and the bin numbers corresponding to the binarized symbol sequence are “0”, “1”, If it is “2” or “3”, the value of the multilevel symbol is “9” (see the binarization table in FIG. 3A).
The processes in steps ST11 to ST17 are repeatedly performed until all the encoded data processes are completed (step ST18).

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、符号化データから多重化されている固定長符号を抽出して、その固定長符号を出力するとともに、その固定長符号に対応する１以上の２値化シンボルが多値シンボルに係る何番目の２値化シンボルであるかを示すｂｉｎ番号を出力する符号化データ入力部１１と、符号化データ入力部１１から出力されたｂｉｎ番号に対応する２値化シンボルにおいて生起する確率が高い優勢シンボルを示す優勢シンボル情報を出力するとともに、その優勢シンボルの生起確率を示す確率情報を出力する確率状態出力部１２と、その優勢シンボルの生起確率に対応するＦ２Ｖテーブルを参照して、符号化データ入力部１１から出力された固定長符号を固定長復号し、その復号結果である復号２値化シンボル系列を出力する固定長復号部１３と、確率状態出力部１２から出力された優勢シンボル情報を参照して、固定長復号部１３から出力された復号２値化シンボル系列内の各復号２値化シンボルが優勢シンボルであるか否かを示すフラグを２値化シンボルとして出力するｂｉｎ出力部１７とを設け、多値化部１８が、ｂｉｎ出力部１７から出力された２値化シンボルの系列を多値化して、多値シンボルの系列を出力するように構成したので、処理負荷が少ない復号処理で、符号化データから２値化シンボル系列を復号して多値シンボルが得られる効果を奏する。 As apparent from the above, according to the second embodiment, the fixed-length code multiplexed from the encoded data is extracted, the fixed-length code is output, and 1 corresponding to the fixed-length code is output. The encoded data input unit 11 that outputs a bin number indicating the number of the binarized symbol related to the multi-level symbol, and the bin number output from the encoded data input unit 11 A probability state output unit 12 that outputs dominant symbol information indicating a dominant symbol having a high probability of occurrence in the corresponding binarized symbol, and outputs probability information indicating the occurrence probability of the dominant symbol, and the occurrence probability of the dominant symbol The fixed-length code output from the encoded data input unit 11 is fixed-length decoded and the decoded binary symbol that is the decoding result is referred to Each decoding binarization in the decoded binary symbol sequence output from the fixed-length decoding unit 13 with reference to the dominant symbol information output from the fixed-length decoding unit 13 that outputs the sequence and the probability state output unit 12 A bin output unit 17 for outputting a flag indicating whether the symbol is a dominant symbol or not as a binarized symbol, and the multi-level unit 18 outputs a sequence of binarized symbols output from the bin output unit 17. Since it is configured to be multi-valued and output a sequence of multi-value symbols, there is an effect that a multi-value symbol can be obtained by decoding a binary symbol sequence from encoded data with a decoding process with a small processing load.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

１２値化部（シンボル２値化手段）、２確率状態出力部（確率情報出力手段）、３符号化ｂｉｎ出力部（符号化２値化シンボル出力手段）、４固定長符号化部（固定長符号化手段）、５切替スイッチ、６_１〜６_Ｎｂｉｎバッファ、７_１〜７_ＮＶ２Ｆ符号化器（固定長符号化器）、８符号化データ出力部（多重化手段）、１１符号化データ入力部（固定長符号抽出手段）、１２確率状態出力部（確率情報出力手段）、１３固定長復号部（固定長復号手段）、１４_１〜１４_ＮＦ２Ｖ復号器（固定長復号器）、１５_１〜１５_Ｎｂｉｎバッファ、１６切替スイッチ、１７ｂｉｎ出力部（２値化シンボル出力手段）、１８多値化部（シンボル多値化手段）、１０１２値化部、１０２確率状態出力部、１０３符号化ｂｉｎ出力部、１０４切替スイッチ、１０５_１〜１０５_Ｎｂｉｎバッファ、１０６_１〜１０６_ＮＶ２Ｖ符号化器、１０７符号化データ出力部、２０１符号化データ入力部、２０２確率状態出力部、２０３_１〜２０３_ＮＶ２Ｖ復号器、２０４_１〜２０４_Ｎｂｉｎバッファ、２０５切替スイッチ、２０６ｂｉｎ出力部、２０７多値化部。 1 Binarization unit (symbol binarization unit) 2 Probability state output unit (probability information output unit) 3 Coding bin output unit (encoded binary symbol output unit) 4 Fixed length coding unit (fixed) (Long encoding means), 5 selector switch, 6 _{1 to} 6 _N bin buffer, 7 _{1 to} 7 _N V2F encoder (fixed length encoder), 8 encoded data output unit (multiplexing means), 11 encoding Data input unit (fixed length code extracting unit), 12 probability state output unit (probability information output unit), 13 fixed length decoding unit (fixed length decoding unit), 14 _{1 to} 14 _N F2V decoder (fixed length decoder), 15 ₁ to 15 _N bin buffer, 16 changeover switch, 17 bin output unit (binarized symbol output unit), 18 multilevel unit (symbol multilevel unit), 101 binarization unit, 102 probability state output unit, 103 Coding bin output unit, 1 04 changeover switch, 105 _{1 to} 105 _N bin buffer, 106 _{1 to} 106 _N V2V encoder, 107 encoded data output unit, 201 encoded data input unit, 202 probability state output unit, 203 _{1 to} 203 _N V2V decoder , 204 _{1 to} 204 _N bin buffer, 205 selector switch, 206 bin output unit, 207 multi-level unit.

Claims

The binarization of the multilevel symbol in the multilevel symbol sequence is performed to output a sequence of binarized symbols having a length of 1 or more, and the binarization number of the binarized symbol related to the multilevel symbol Symbol binarization means for outputting a bin number indicating whether it is a symbol;
The dominant symbol information indicating the dominant symbol having a high probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number output from the symbol binarizing means is output, and the probability information indicating the occurrence probability of the dominant symbol is output. Probability information output means;
A flag indicating whether or not each binarized symbol in the binarized symbol sequence output from the symbol binarizing means is a dominant symbol with reference to the dominant symbol information output from the probability information output means Encoded binary symbol output means for outputting as an encoded binary symbol;
A sequence of encoded binary symbols output from the encoded binary symbol output means with reference to an encoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability information output means Fixed-length encoding means for encoding a fixed-length code and outputting a fixed-length code as a result of the encoding;
A multiplexing unit that multiplexes the fixed-length code output from the fixed-length encoding unit and outputs the multiplexed result as encoded data ;
The fixed-length encoding means includes a plurality of fixed-length encoders mounted with different encoding tables, and a probability output from the probability information output means from the plurality of fixed-length encoders. A sequence of encoded binary symbols output from the encoded binary symbol output means by selecting a fixed-length encoder mounted with an encoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the information And a changeover switch for supplying the fixed length encoder to the fixed length encoder,
The fixed-length encoder refers to the encoding table, performs fixed-length encoding on the encoded binary symbol sequence output from the encoded binary symbol output means, and generates a fixed result that is the encoding result. Output a long code,
The plurality of fixed length encoders are configured such that all the fixed length codes to be output have the same code length.
An entropy encoding device characterized by that.

The fixed-length code multiplexed from the encoded data is extracted and the fixed-length code is output, and at least one of the two or more binarized symbols corresponding to the fixed-length code is related to the multi-level symbol. Fixed-length code extraction means for outputting a bin number indicating whether it is a valued symbol;
Outputs dominant symbol information indicating a dominant symbol having a high probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number output from the fixed-length code extracting means, and outputs probability information indicating the occurrence probability of the dominant symbol. Probability information output means;
A fixed-length code that is fixed-length decoded from the fixed-length code extraction means with reference to a decoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol, and a decoded binary symbol sequence that is a decoding result is output. Long decoding means;
Referring to the dominant symbol information output from the probability information output means, indicates whether each decoded binary symbol in the decoded binary symbol sequence output from the fixed-length decoding means is a dominant symbol. Binary symbol output means for outputting a flag as a binary symbol;
Symbol multileveling means for multileveling the binarized symbol sequence output from the binarized symbol output means and outputting the multilevel symbol sequence ;
The fixed length decoding means is:
Corresponding to the probability of occurrence of the dominant symbol indicated by the probability information output from the probability information output means from among the plurality of fixed length decoders mounted with different decoding tables and the plurality of fixed length decoders A changeover switch that selects a fixed-length decoder that implements a decoding table and outputs a sequence of decoded binary symbols that is a decoding result of the fixed-length decoder;
An entropy decoding device, wherein all fixed length codes decoded by the plurality of fixed length decoders have the same code length.

The symbol binarization means binarizes the multilevel symbols in the multilevel symbol sequence, outputs a sequence of binarized symbols having a length of 1 or more, and the binarized symbol relates to the multilevel symbol A symbol binarization processing step for outputting a bin number indicating the number of the binarized symbol;
The probability information output means outputs the dominant symbol information indicating the dominant symbol that has a high probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number output in the symbol binarization processing step, and the occurrence probability of the dominant symbol. A probability information output processing step for outputting the probability information shown;
Each binarized symbol in the binarized symbol sequence output in the symbol binarization processing step with reference to the dominant symbol information output by the encoded binarized symbol output means in the probability information output processing step An encoded binary symbol output processing step for outputting a flag indicating whether or not is a dominant symbol as an encoded binary symbol;
The fixed-length encoding means is output at the encoded binary symbol output processing step with reference to the encoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output at the probability information output processing step. A fixed-length encoding processing step that performs fixed-length encoding on a sequence of encoded binary symbols and outputs a fixed-length code that is a result of the encoding;
A multiplexing unit that multiplexes the fixed-length code output in the fixed-length encoding processing step and outputs the multiplexing result as encoded data ;
In the fixed length encoding processing step,
A plurality of fixed length encoders refer to different encoding tables,
Fixed-length coding in which the changeover switch is mounted with a coding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol indicated by the probability information output in the probability information output processing step from among the plurality of fixed-length encoders And a sequence of the encoded binary symbols output in the encoded binary symbol output processing step is provided to the fixed-length encoder,
The fixed-length encoder refers to the encoding table, performs fixed-length encoding on the encoded binary symbol output sequence output in the encoded binary symbol output processing step, and shows the encoding result. Outputs a fixed-length code,
An entropy encoding method, wherein all fixed length codes output from the plurality of fixed length encoders have the same code length.

The fixed-length code extraction means extracts the fixed-length code multiplexed from the encoded data, outputs the fixed-length code, and at least one binary symbol corresponding to the fixed-length code is a multi-value symbol A fixed-length code extraction processing step for outputting a bin number indicating the number of binarized symbols according to
The probability information output means outputs the dominant symbol information indicating the dominant symbol that has a high probability of occurring in the binarized symbol corresponding to the bin number output in the fixed-length code extraction processing step, and the occurrence probability of the dominant symbol. A probability information output processing step for outputting the probability information shown;
The fixed-length decoding means performs fixed-length decoding on the fixed-length code output in the fixed-length code extraction processing step with reference to the decoding table corresponding to the occurrence probability of the dominant symbol, and decodes binarization as the decoding result A fixed-length decoding processing step for outputting a symbol sequence;
With reference to the dominant symbol information output in the probability information output processing step by the binarized symbol output means, each decoded binary symbol in the decoded binary symbol sequence output in the fixed-length decoding processing step is A binarized symbol output processing step of outputting a flag indicating whether or not it is a dominant symbol as a binarized symbol;
A symbol multi-value processing means, wherein the symbol multi-value conversion means multi-values the binary symbol sequence output in the binary symbol output processing step and outputs a multi-value symbol sequence ;
In the fixed length decoding process step,
Multiple fixed-length decoders implement different decoding tables,
The changeover switch selects a fixed-length decoder mounted with a decoding table corresponding to the probability of occurrence of the dominant symbol indicated by the probability information output in the probability information output processing step from the plurality of fixed-length decoders. And outputting a sequence of decoded binary symbols, which is a decoding result of the fixed length decoder,
An entropy decoding method, wherein all fixed length codes decoded by the plurality of fixed length decoders have the same code length.