JP7216575B2 - Encoding device and decoding device - Google Patents
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Description
本発明は、符号化装置及び復号装置に関する。 The present invention relates to an encoding device and a decoding device.
特許文献1には、セルラー無線基地局の機能を信号処理部と無線部とに分割し、これらの間で光ファイバーを介して無線伝送用信号をデジタル信号として伝送するデジタルRoFの技術が記載されている。デジタルRoFでは、信号処理部で作成した無線伝送用信号、もしくは、無線部で受信した無線伝送用信号の同相(I)チャネル、直交(Q)チャネルのベースバンド信号をサンプリングして離散時間信号に変換し、そのサンプル値を光信号に変換して伝送する。特許文献1では、無線端末への無線帯域の割り当て状況に応じて、サンプリング周波数の変更及びサンプル値の送信・停止を行うことで、伝送するデータを削減している。
特許文献2には、伝送するサンプル値のデータを圧縮して伝送する手法として、MPEG-4 ALSを用いてIQ信号を可逆圧縮して伝送する手法が記載されている。
特許文献3には、IQ信号の空間的及び時間的な相関を利用してIQ信号を圧縮する技術が記載されている。カルーネン・レーベ変換(Karhunen-Loeve Transform)やFFT(Fast Fourier Transform)、DCT(Discrete Cosine Transform)などの線形変換によりIQ信号を特徴成分信号に変換し、重要な特徴成分信号を抽出し、変換した成分信号の相対的な重要度に応じて量子化を行うことで、IQ信号のデータ量を削減している。
特許文献1に記載の技術は、デジタル放送の無線伝送用信号などのように無線帯域の割り当て状況の変化に乏しいアプリケーションでは、無線帯域の割り当て状況に応じたサンプリング周波数の変更やサンプル値の送信・停止制御は有効ではない。
The technology described in
また、特許文献2に記載のように、可逆圧縮を用いてサンプル値を圧縮する場合、符号化ビット列の長さが一定にならないため、符号化後のデータのビットレートの増減が発生する。ビットレートの一時的な増加による予期せぬ品質劣化を防ぐには、想定されるビットレートの上限以上の帯域をもつ通信ネットワークが必要であり、効率がよくない。
Also, as described in
また、通信ネットワークを用いた無線伝送用信号の伝送システムでは、サンプル値の圧縮は、通信回線費用削減を可能とする。圧縮する符号化処理は、一般に、歪みが小さくかつ圧縮後の平均ビットレートが小さいほど良い。 Also, in a transmission system for wireless transmission signals using a communication network, compression of sample values enables reduction of communication line costs. In encoding processing for compression, generally, the smaller the distortion and the smaller the average bit rate after compression, the better.
一時的であっても圧縮後のビットレートが、利用する通信ネットワークの上限ビットレートを超えると、遅延の増加やパケットロスを発生することがある。この現象は予期せぬ品質劣化を引き起こす。このため、無線伝送用信号の品質を保つ上では、圧縮後のデータのビットレートが、設計したビットレートを超えないように制御できることが重要である。 If the bit rate after compression exceeds the maximum bit rate of the communication network being used, even temporarily, an increase in delay or packet loss may occur. This phenomenon causes unexpected quality deterioration. Therefore, in order to maintain the quality of radio transmission signals, it is important to be able to control the bit rate of compressed data so that it does not exceed the designed bit rate.
また、特許文献3に記載のように、線形変換と非可逆圧縮を併用した手法によれば、量子化の単位(量子化ステップ)の大きさを調整することでデータ量を一定の範囲に収めることができる。しかし、カルーネン・レーベ変換やFFT、DCTには大量の計算処理を必要とし、大規模な回路が必要であり、且つ遅延も大きくなる問題がある。また、変換符号化では、変換後の個々の係数毎に量子化ステップ幅の情報を伝送する必要があり、装置の複雑度が増加するとともに、これらの情報の分だけビットレートが増加する問題がある。
Also, as described in
そこで、本発明は、符号化後のビットレートを一定に維持することで通信回線の利用効率を高めつつ、計算処理量を抑制することで回路規模及び遅延を削減した符号化装置及び復号装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an encoding device and a decoding device that reduce the circuit scale and delay by suppressing the amount of calculation processing while increasing the utilization efficiency of the communication line by maintaining a constant bit rate after encoding. intended to provide
第1の態様に係る符号化装置は、離散時間信号の一部を構成するサンプル値を、一定の長さを有する符号化ビット列に符号化する符号化装置であって、前記サンプル値を正負符号と上位ビット部と下位ビット部とに分割する分割部と、前記上位ビット部に対して可変長符号化処理を行うことにより符号を出力する可変長符号化部と、前記正負符号と前記符号と前記下位ビット部との合計の長さが前記一定の長さを超える場合、前記合計の長さが前記一定の長さになるように前記下位ビット部に対して丸め処理を行う丸め処理部と、前記正負符号と前記符号と前記下位ビット部とを結合することにより前記符号化ビット列を出力する結合部とを備えることを要旨とする。 An encoding device according to a first aspect is an encoding device that encodes a sample value forming part of a discrete-time signal into an encoded bit string having a constant length, wherein the sample value is a positive/negative code. and a division unit that divides into an upper bit portion and a lower bit portion, a variable length encoding unit that outputs a code by performing a variable length encoding process on the upper bit portion, and the positive/negative code and the code and a rounding unit that, when the total length of the lower bit part exceeds the fixed length, rounds the lower bit part so that the total length becomes the fixed length. and a combining unit configured to combine the positive/negative code, the code, and the low-order bit part to output the encoded bit string.
第2の態様に係る復号装置は、一定の長さを有する符号化ビット列から、離散時間信号の一部を構成するサンプル値を復号する復号装置であって、前記符号化ビット列に含まれる符号から、前記サンプル値の一部を構成する上位ビット部を復号する可変長符号復号部と、前記上位ビット部の復号結果に基づいて、前記符号化ビット列に含まれる正負符号及び下位ビット部を抽出する抽出部と、前記正負符号と前記上位ビット部と前記下位ビット部とを結合することにより前記サンプル値を出力する結合部とを備えることを要旨とする。 A decoding device according to a second aspect is a decoding device that decodes a sample value forming a part of a discrete-time signal from an encoded bit string having a constant length, wherein the code included in the encoded bit string a variable-length code decoding unit that decodes a high-order bit part that constitutes a part of the sample value; and a positive/negative code and a low-order bit part that are included in the encoded bit string based on the decoding result of the high-order bit part. The gist of the invention is that it comprises an extraction unit, and a combination unit that outputs the sample value by combining the positive/negative sign, the high-order bit part, and the low-order bit part.
本発明によれば、符号化後のビットレートを一定に維持することで通信回線の利用効率を高めつつ、計算処理量を抑制することで回路規模及び遅延を削減した符号化装置及び復号装置を提供できる。 According to the present invention, an encoding device and a decoding device are provided in which circuit scale and delay are reduced by suppressing the amount of calculation processing while increasing the utilization efficiency of communication lines by maintaining a constant bit rate after encoding. can provide.
図面を参照して実施形態について説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 Embodiments will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
(システム構成)
まず、本実施形態に係るシステム構成について説明する。図1は、本実施形態に係るシステム構成を示す図である。
(System configuration)
First, the system configuration according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a system configuration according to this embodiment.
図1に示すように、本実施形態に係るシステムは、送信装置1と、受信装置2とを有する。送信装置1は、通信ネットワーク上の通信路を介してデータを受信装置2に送信する。
As shown in FIG. 1, the system according to this embodiment has a
例えば、送信装置1はデジタル放送の放送設備(親局)に設けられ、受信装置2は放送設備からのデジタル放送波を中継する中継設備に設けられる。この場合、送信装置1及び受信装置2は、放送設備と中継設備との間のバックアップ用の通信回線を提供する。
For example, the
送信装置1には、放送設備に設けられた変調装置1030Tから無線伝送用信号が入力される。変調装置1030Tは、中間周波数(Intermediate Frequency)の中心周波数を持つ無線伝送用信号(IF信号)を生成し、無線伝送用信号を送信装置1に出力する。
A signal for radio transmission is input to the transmitting
送信装置1は、AD変換部104と、フィルタ部105と、符号化装置106と、フレーム化部107と、通信インターフェース(IF)108とを有する。
AD変換部104は、変調装置1030Tから入力されたIF信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号をフィルタ部105に出力する。
フィルタ部105は、AD変換部104から入力されたデジタル信号に含まれる不要成分や雑音の除去を行い、離散時間信号のサンプル値を符号化装置106に出力する。
Filter section 105 removes unnecessary components and noise contained in the digital signal input from
フィルタ部105は、フィルタ処理とダウンサンプルとを組み合わせサンプル値の数を削減する機能を備えていてもよいし、IF信号を直交復調してベースバンドの同相(I)成分と直交(Q)成分に変換したのちダウンサンプルを行うことで効率的にサンプル値を削減する機能を備えていてもよい。 Filter section 105 may have a function of combining filtering and downsampling to reduce the number of sample values, or performing quadrature demodulation of the IF signal to obtain in-phase (I) and quadrature (Q) components of the baseband. may be provided with a function of efficiently reducing sample values by performing down-sampling after conversion to .
符号化装置106は、フィルタ部105から入力された所定数のサンプル値を一定の長さのビット列に符号化し、符号化ビット列をフレーム化部107に出力する。符号化装置106の詳細については後述する。
フレーム化部107は、符号化装置106から入力された符号化ビット列を通信フレームに格納し、この通信フレームを通信インターフェース108に出力する。
通信インターフェース108は、フレーム化部107から入力された通信フレームを通信路に出力する。
受信装置2は、通信インターフェース208と、デフレーム化部207と、復号装置206と、フィルタ部205と、DA変換部204とを有する。
The
通信インターフェース208は、送信装置1から通信路を介して通信フレームを受信し、受信した通信フレームをデフレーム化部207に出力する。
The
デフレーム化部207は、通信インターフェース208から入力された通信フレームから符号化ビット列を取り出し、この符号化ビット列を復号装置206に出力する。
The deframing unit 207 extracts an encoded bit string from the communication frame input from the
復号装置206は、デフレーム化部207から入力された符号化ビット列から離散時間信号のサンプル値を復号し、復号したサンプル値をフィルタ部205に出力する。復号装置206の詳細については後述する。
Decoding
フィルタ部205は、復号装置206から入力された離散時間信号のサンプル値をDA変換に適した信号に変換してDA変換部204に出力する。例えば、フィルタ部205は、DA変換に適したサンプリング周波数になるようにアップサンプル処理及びフィルタ処理を行う。
Filter section 205 converts the sample values of the discrete-time signal input from decoding
DA変換部204は、フィルタ部205から入力された信号をIF帯のアナログ信号に変換し、このアナログ信号を外部に出力する。
The
なお、フィルタ部105によってIF信号がI成分とQ成分に変換されている場合、受信装置2は、復号装置206が出力するサンプル値のI成分及びQ成分を分離し、フィルタ部205にて直交変調を行ったのちDA変換部204でIF信号を作成してもよい。もしくは、さらに直交変調器と2式のDA変換部204とを備え、2式のDA変換部204にてI成分とQ成分をそれぞれアナログ信号に変換したのち直交変調器を行う構成としてもよい。
Note that when the IF signal has been converted into an I component and a Q component by filter section 105, receiving
受信装置2のDA変換部204が出力するIF信号は、アップコンバーター2030Tに入力される。アップコンバーター2030Tは、入力されたIF信号の中心周波数を無線周波数に変換して増幅装置2020Tに出力する。
The IF signal output from DA
増幅装置2020Tは、アップコンバーター2030Tの出力信号を電力増幅してアンテナ2010Tに出力する。
Amplifying
アンテナ2010Tは、増幅装置2020Tの出力信号を電波として放射する。
本実施形態において、符号化装置106と、フレーム化部107と、通信インターフェース108と、通信インターフェース208と、デフレーム化部207と、復号装置206とにより、離散時間信号伝送システム10が構成される。
In this embodiment, the discrete time
離散時間信号伝送システム10は、通信路を用いて、離散時間信号のサンプルを伝送するシステムである。離散時間信号伝送システム10は、離散時間信号のサンプルを所定の数毎に一定の長さの符号化ビット列に符号化する符号化装置106と、符号化ビット列から離散時間信号のサンプル値を復号する復号装置206とを有する。
Discrete-time
(サンプル値)
次に、本実施形態に係るサンプル値について説明する。
(sample value)
Next, sample values according to this embodiment will be described.
サンプル値は、無線伝送用信号の波形を直接AD変換して得られた値や、無線伝送用信号を直交復調したIQ信号をAD変換して得られたI成分及びQ成分の値である。 The sample value is a value obtained by directly AD-converting the waveform of the signal for wireless transmission, or a value of the I component and the Q component obtained by AD-converting the IQ signal obtained by quadrature demodulation of the signal for wireless transmission.
サンプル値は、整数、固定小数点、浮動小数点表現による実数で表すことができるが、信号の振幅を一定の範囲に制限することで、一定のビット幅をもつ2の補数表現の二進数として扱うことができる。 Sample values can be expressed as real numbers in integer, fixed point, or floating point representation, but by limiting the amplitude of the signal to a certain range, it can be treated as a two's complement binary number with a certain bit width. can be done.
このため、以下の説明では、サンプル値はビット幅Wの2の補数表現の二進数とする。ビット幅がWであるため、サンプル値の振幅は-2^(W-1)から2^(W-1)-1の範囲に分布する。 Therefore, in the following description, the sample value is a two's complement binary number with a bit width of W. FIG. Since the bit width is W, the amplitudes of the sample values are distributed in the range from -2^(W-1) to 2^(W-1)-1.
図2は、地上デジタル放送のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号をW=16でサンプリングしたときのサンプル値の分布の例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of sample value distribution when an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal of terrestrial digital broadcasting is sampled at W=16.
図2に示すように、無線伝送用信号のサンプル値は、大振幅の信号の出現頻度が小さく、相対的に小振幅の信号出現頻度が高い。特に、OFDM信号では、大振幅信号の出現頻度が小さい傾向がある。すなわち、振幅部の値が小さな小振幅のサンプルの出現頻度が高い。 As shown in FIG. 2, in the sample values of the radio transmission signal, large-amplitude signals appear less frequently, and small-amplitude signals appear more frequently. In particular, OFDM signals tend to have a low appearance frequency of large-amplitude signals. That is, the appearance frequency of small-amplitude samples with small values of the amplitude part is high.
また、サンプル値の振幅の絶対値は0から2^(W-1)に分布する。サンプル値の分布は一様ではなく、大振幅の信号の出現頻度は小さい。本実施形態では、この振幅の出現頻度の偏りを利用することで、線形変換を行うことなく情報量の削減を行う。 Also, the absolute value of the amplitude of the sampled value is distributed from 0 to 2̂(W−1). The sample value distribution is not uniform, and the appearance frequency of large-amplitude signals is low. In the present embodiment, by utilizing this bias in frequency of appearance of amplitudes, the amount of information is reduced without performing linear conversion.
(符号化装置)
次に、本実施形態に係る符号化装置106について説明する。
(encoding device)
Next, the
符号化装置106は、所定個数のサンプル値を入力し、このサンプル値を一定の長さのビット列に符号化して出力する。ここで、入力するサンプル値の個数をNS、NS個のサンプル値を符号化したビット列の長さをLSビットとする。符号化により情報量が減少するためW×NS>LSとなる。ここでNS,LS,Wは、正の整数とする。
The
図3は、本実施形態に係る符号化装置106の構成を示す図である。図3に示すように、符号化装置106は、分割部106aと、可変長符号化部106bと、丸め処理部106cと、結合部106dとを有する。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
分割部106aは、各サンプル値を正負符号と上位ビット部と下位ビット部とに分割し、正負符号を結合部106dに出力し、上位ビット部を可変長符号化部106bに出力し、下位ビット部を丸め処理部106cに出力する。
The
正負符号は、サンプル値が正の値であるか又は負の値であるかを示す1ビットの符号であり、サンプル値の最上位ビットに相当する。 The positive/negative sign is a 1-bit sign indicating whether the sample value is positive or negative, and corresponds to the most significant bit of the sample value.
上位ビット部は、サンプル値から正負符号を除いたビット列のうちの上位所定数のビットに対応するビット列である。このような上位ビット部を「振幅部」と呼ぶ。 The high-order bit part is a bit string corresponding to a predetermined number of high-order bits in the bit string obtained by removing the positive/negative sign from the sample value. Such an upper bit part is called an "amplitude part".
下位ビット部は、サンプル値から正負符号及び振幅部を除いたビット列である。このような下位ビット部を「小数部」と呼ぶ。 The lower bit part is a bit string obtained by removing the positive/negative sign and the amplitude part from the sample value. Such a lower bit part is called a "fractional part".
図4は、本実施形態に係る分割部106aの動作例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an operation example of the
図4(a)に示すように、分割部106aは、ビット幅Wの2の補数表現で表されたサンプル値を、上位1ビット、次のRビットで区切り、正負符号1ビットと、2ビット目から(R+1)ビット目までのRビットを振幅部、下位(W-R-1)ビットを小数部に分解する。図4において、R=2、且つW=8である一例を示している。
As shown in FIG. 4(a), the
図4(b)に示すように、サンプル値が負(正負符号が「1」)である場合の振幅部の値は、2ビット目からR+1ビット目までのRビットをビット反転した値とする。 As shown in FIG. 4(b), when the sample value is negative (the positive/negative sign is "1"), the value of the amplitude part is the value obtained by bit-inverting the R bits from the 2nd bit to the R+1th bit. .
可変長符号化部106bは、分割部106aから入力された振幅部に対して可変長符号化処理を行うことにより符号(以下、適宜「振幅部符号」と呼ぶ)を出力する。
The variable-
可変長符号化部106bは、振幅部だけを可変長符号化するため、サンプル値の全体を可変長符号化処理する場合に比べて、符号数を抑制でき、これにより計算処理量を抑制できる。
Since the variable-
具体的には、Wビットの信号を符号に1対1に対応付けると2^W個の符号が必要であり、回路規模が増加する。上位R+1ビットの絶対値を取り出した振幅部はRビットであるから、符号数は2^R個に減少し、回路を作りやすい。なお、NS個のサンプルの振幅部の値を纏めて符号化する場合の符号数は、2^(R×NS)個となる。 Specifically, if W-bit signals are associated one-to-one with codes, 2̂W codes are required, which increases the circuit scale. Since the amplitude part obtained by extracting the absolute value of the upper R+1 bits has R bits, the number of codes is reduced to 2̂R, which facilitates circuit fabrication. Note that the number of codes when the values of the amplitude parts of NS samples are collectively encoded is 2̂(R×NS).
また、可変長符号化部106bは、複数の振幅部を纏めて1つに符号化する。振幅部のビット数Rが小さいと振幅部の符号の設計の自由度が少ないため、振幅の出現頻度と符号長のバランスが悪くなり、各符号の出現確率と符号長の積の総和(平均符号長)が大きくなる。複数の振幅部を1つもしくは数個に纏めることにより、符号設計の自由度が増加する。振幅部を個々に符号化する場合に比べて、平均符号長を大幅に小さくできる。
Also, the variable-
特に、出現頻度の高い組み合わせに対しては、まとめた1つの符号を割り当てることで、振幅部の符号の平均的な長さが短くなり、小数部の長さの平均を長く保ち、量子化雑音の総量を抑えることができる。 In particular, by assigning a single collective code to combinations with a high appearance frequency, the average length of the code in the amplitude part is shortened, the average length of the fractional part is kept long, and the quantization noise is reduced. can reduce the total amount of
さらに、可変長符号化部106bは、纏めて符号化する各振幅部の値が小さな値で構成されている組み合わせに対する符号に対して、短い符号を割り当てる。この結果、平均符号長が小さくなり、小数部の長さの平均を長く保つことができ、丸め処理による量子化雑音の総量が小さくなる。
Further, the variable-
なお、符号の割り当て方としては、ハフマン符号や算術符号など、振幅部の信号の生起確率に基づくエントロピー符号化の手法を利用できる。 As for the method of assigning codes, an entropy coding technique based on the probability of occurrence of signals in the amplitude part, such as Huffman codes and arithmetic codes, can be used.
図5は、本実施形態に係る可変長符号化部106bの動作例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an operation example of the variable-
図5に示すように、可変長符号化部106bは、入力した所定個数のサンプル値の振幅部を、纏めて1つもしくは2つ以上一定個数を組みにして、可変長符号に符号化する。図5において、4個の振幅部を纏めて1つの符号に符号化する例と、2個ずつ組にして符号化する例とを示している。
As shown in FIG. 5, the variable-
図5(a)に示すように、振幅部を1つに纏めて符号化すると平均符号長を小さくできるが、一度に入力するサンプル値の個数(所定個数)が大きくなると急激に符号数が増加し、符号化もしくは復号する回路が複雑になる。図5(b)に示すように、纏めて符号化する代わりに一定個数毎に分割して符号化すると、符号数が大幅に減り回路が簡単になる。 As shown in FIG. 5(a), the average code length can be reduced by encoding the amplitude part into one, but the number of codes increases rapidly as the number of sample values (predetermined number) input at one time increases. However, the circuit for encoding or decoding becomes complicated. As shown in FIG. 5(b), the number of codes can be greatly reduced and the circuit can be simplified by dividing the data into a predetermined number and encoding instead of encod- ing them all at once.
本実施形態では、分割して符号化する最初の符号と、纏めて符号化する場合の符号が重ならないように符号を設計する。これにより、振幅部を纏めて1つもしくは、2つ以上の一定個数の組で符号化することが可能になる。これにより回路の複雑さを防ぎながら、振幅部を纏めて符号化することが可能になる。 In this embodiment, the code is designed so that the first code to be divided and encoded does not overlap with the code to be encoded collectively. As a result, the amplitude part can be collectively encoded by one or by a fixed number of pairs of two or more. This allows the amplitude part to be encoded together while avoiding circuit complexity.
ここで、図2に示したような生起確率を有する信号を、R=2及びR=3の条件で分割した振幅部の値を、NS=1及びNS=2で纏めた場合における振幅部の値の生起確率の例を図6に示す。 Here, the values of the amplitude part obtained by dividing the signal having the occurrence probability as shown in FIG. An example of the probability of occurrence of values is shown in FIG.
図6に示すように、線形変換を用いなくても、生起確率に大きな偏りがあることが確認できる。NS個の振幅部の符号化前の情報量H0は、RビットのNS倍(H0=R×NS)である。生起確率におおきな偏りがあることから、まとめた振幅部のエントロピーH1は、H0>H1となり情報量が減少する。 As shown in FIG. 6, it can be confirmed that there is a large bias in the occurrence probability without using linear transformation. The information amount H0 before encoding of the NS amplitude parts is NS times R bits (H0=R×NS). Since there is a large bias in the probability of occurrence, the entropy H1 of the combined amplitude part becomes H0>H1, and the amount of information decreases.
丸め処理部106cは、可変長符号化部106bにより得られる振幅部符号と、正負符号と、小数部との合計の長さが一定の長さを超える場合、この合計の長さが一定の長さ(LSビット)になるように、小数部に対して丸め処理を行う。
If the total length of the amplitude part code, the positive/negative code, and the fractional part obtained by the variable-
具体的には、振幅部符号と正負符号と小数部との合計の長さが一定となるように、小数部の長さを割り当てる。これにより、サンプル値を一定の長さのビット列に符号化可能になる。 Specifically, the length of the fractional part is assigned so that the total length of the amplitude part code, positive/negative sign, and fractional part is constant. This allows the sample values to be encoded into a fixed-length bit string.
丸め処理部106cは、割り当てた長さになるように小数部の二進ビット列を丸める処理を行うため、丸め処理により量子化雑音が発生する。量子化雑音の電力は、丸めるビット数をTとすると、2の2T乗(22T)に比例するため、丸めるビット数の合計が等しくても、突出しておおきな値をもつサンプルがあると、非常に大きな雑音が加算される。
Since the rounding
このため、丸め処理部106cは、各サンプル値の小数部の長さができるだけ均等となるように割り当てる。本実施形態では、各サンプル値の小数部の長さの差(の最大値)を1ビット以下とする。
Therefore, the rounding
結合部106dは、分割部106aから入力された正負符号と、可変長符号化部106bから入力された振幅部符号と、丸め処理部106cから入力された小数部とを結合することにより、符号化ビット列を出力する。
The combining
各サンプル値の小数部は長さ情報を含まないため、復号装置206は、長さ情報を得るまでは小数部を抽出できない。このため、結合部106dは、復号装置206が最初に振幅部符号を復号できるように、振幅部符号を特定の位置に配置する。特定の位置としては、符号化ビット列の先頭もしくは末尾、あるいは先頭もしくは末尾から一定のビット数だけ離れた位置などを用いることができる。
Since the fractional part of each sample value does not contain length information,
振幅部符号を2つ以上の符号に分割してもよい。2つ以上の符号に分割する場合は、符号毎に継続する符号の有無を定めるとともに、継続する符号の開始位置を定める。 The amplitude part code may be split into two or more codes. When dividing into two or more codes, the presence or absence of a continuation code is determined for each code, and the start position of the continuation code is determined.
図7は、本実施形態に係る符号化装置106の動作例を示す図である。図7において、NS=4である一例を示している。
FIG. 7 is a diagram showing an operation example of the
図7(a)に示すように、分割部106aは、4つのサンプル値のそれぞれを、正負符号と振幅部と小数部とに分割する。
As shown in FIG. 7(a), the
図7(b)に示すように、可変長符号化部106bは、4つのサンプル値の振幅部を纏めて可変長符号化し、1つの振幅部符号を生成する。
As shown in FIG. 7(b), the variable-
また、図7(b)に示すように、丸め処理部106cは、1つの振幅部符号と、4つのサンプル値のそれぞれの正負符号及び小数部との合計の長さが一定となるように、小数部を丸める。ここで、丸め処理部106cは、小数部の下位ビットを削除するよう丸める。丸め処理は、削除した下位ビットに相当する値だけ信号を減算する処理と等価であり、この減算した値が量子化雑音となる。
Further, as shown in FIG. 7B, the rounding
(R及びNSの具体例)
次に、本実施形態に係るR及びNSの具体例について説明する。振幅の出現頻度の偏りが大きいほどRを大きくすることで、符号化ビット列の平均符号長を小さくすることができるが、符号数が2^(R×NS)必要であるため、Rを大きくすると複雑度が増す。
(Specific examples of R and NS)
Next, specific examples of R and NS according to this embodiment will be described. The average code length of the coded bit string can be reduced by increasing R as the deviation of the appearance frequency of amplitude increases. Increased complexity.
図8に、一度に符号化するサンプル数(NS)と符号数の例を示す。例えば、符号数の上限を1024個とすると、利用できるNSとRの組み合わせは自動的に定まる。 FIG. 8 shows an example of the number of samples (NS) to be coded at one time and the number of codes. For example, if the upper limit of the number of codes is 1024, the combinations of NS and R that can be used are automatically determined.
なお、符号数が増えると符号長が長くなり、符号化及び復号処理の回路規模が大きくなる。例えば、テーブルを用いて可変長符号を復号する場合、ビット列から符号の長さや符号に対応するデータ(振幅部の値など)を検索するため高速メモリを用いるが、符号数1024、最大符号長14ビットでは、符号長の格納に14 x 2^14 =229kbit、データ格納に10 x 2^14=163 kbit程度のメモリを要する。符号数や符号長が長くなるとさらに大きなメモリが必要となる。一般的なFPGA(Field-programmable gate array)に内蔵されたブロックRAM(Random Access Memory)の大きさは、最大38kbit程度であるため、1024を超える符号を扱うには多数のブロックRAMを組み合わせるなど複雑な実装が必要となる。よって、符号数の上限は一例として1024個とすることができる。 It should be noted that as the number of codes increases, the code length becomes longer and the circuit scale for encoding and decoding processing becomes larger. For example, when decoding a variable-length code using a table, a high-speed memory is used to retrieve the code length and data corresponding to the code (amplitude part value, etc.) from the bit string. In bits, a memory of about 14×2̂14=229 kbits is required for code length storage, and about 10×2̂14=163 kbits of memory is required for data storage. As the number of codes and code length increases, a larger memory is required. Since the block RAM (random access memory) built into a general FPGA (field-programmable gate array) has a maximum size of about 38 kbit, handling codes exceeding 1024 is complicated by combining a large number of block RAMs. implementation is required. Therefore, the upper limit of the number of codes can be 1024 as an example.
絞られたNSとRの組み合わせに対して、実際に伝送する信号のエントロピーを計算することで、NSとRの組み合わせに対するビット削減効果を計算することができる。符号数が少なく、ビット削減効果の高いNSとRの組み合わせが好適である。 By calculating the entropy of the signal to be actually transmitted for the narrowed combination of NS and R, the bit reduction effect for the combination of NS and R can be calculated. A combination of NS and R with a small number of codes and a high bit reduction effect is preferable.
1サンプルの振幅部に換算したビット削減効果は、振幅部ビット数Rから符号の情報量であるエントロピーをNSで除した値である。 The bit reduction effect converted to the amplitude part of one sample is a value obtained by dividing the entropy, which is the information amount of the code, from the number of bits R of the amplitude part by NS.
図9に、地上デジタル放送の信号から計算したビット削減効果の例を示す。なお、符号長は1より短くできないため、計算で得られたエントロピーが1以下の場合はエントロピーの値を1として計算した。 FIG. 9 shows an example of the bit reduction effect calculated from the terrestrial digital broadcasting signal. Since the code length cannot be shorter than 1, the entropy value was set to 1 when the entropy obtained by the calculation was 1 or less.
この例では、符号数1024以下の条件では、ビット削減効果は-1.4ビットが下限である。このため、この例ではR=2,NS=2,3,4またはR=3,NS=1,2,3の組み合わせが好適である。 In this example, under the condition that the number of codes is 1024 or less, the lower limit of the bit reduction effect is −1.4 bits. Therefore, the combination of R=2, NS=2, 3, 4 or R=3, NS=1, 2, 3 is suitable in this example.
このため、OFDM信号のサンプル値を2から4個符号化する場合(NS=2,3,4)、Rの好適値は2もしくは3(R=2,3)となる。 Thus, if 2 to 4 sample values of the OFDM signal are to be encoded (NS=2,3,4), the preferred values for R are 2 or 3 (R=2,3).
(符号化の具体例)
次に、本実施形態に係る符号化の具体例について説明する。
(Concrete example of encoding)
Next, a specific example of encoding according to this embodiment will be described.
図10に、W=8,R=2,NS=2の条件における振幅部符号と小数部の長さの割り当て表の例を示す。2つのサンプルの振幅部の値をキーとしてこの値に一致する行の符号及び小数部の長さを得る。 FIG. 10 shows an example of an assignment table of the amplitude part code and the length of the fractional part under the conditions of W=8, R=2, NS=2. The value of the amplitude part of the two samples is used as a key to obtain the sign and fraction length of the line that matches this value.
なお、図10の割り当て表において、振幅部符号の長さと小数部の長さの合計がいずれも12ビットと一定の値となっている。出力する符号化ビット列には、これにサンプル数分の正負符号が加わることから、符号化処理部の出力ビット数が常に14となることが確認できる。 In the assignment table of FIG. 10, the total length of the amplitude part code and the length of the fractional part are both constant values of 12 bits. Since positive and negative signs for the number of samples are added to the encoded bit string to be output, it can be confirmed that the number of output bits of the encoding processing unit is always 14.
図11に、サンプル値を2サンプル毎に符号化する例を示す。この例ではサンプル値は2の補数表現による8ビット整数とし、2つのサンプルの振幅部の合計4ビットを2ビットから6ビットの二進ビット列に符号化し、出力する符号化ビット列の先頭に配置する。サンプル値毎に正負符号1ビットと小数部を多重して、合計14ビットを出力する。すなわち、8ビットのサンプル値2個の計16ビットを14ビットに符号化する。
FIG. 11 shows an example of encoding sample values every two samples. In this example, the sample value is an 8-bit integer represented by 2's complement, and the total 4 bits of the amplitude part of the two samples is coded into a binary bit string of 2 to 6 bits, and placed at the beginning of the output coded bit string. . A positive/
出現頻度の少ない振幅部の絶対値が大きなサンプル値の組に対しては、振幅部符号が長くなり、小数部の符号長が短く量子化雑音が大きくなっている。逆に出現頻度の高い振幅部の絶対値が小さなサンプル値の組に対しては、振幅部符号が短く、小数部の符号長も長いため、量子化雑音が小さくなっている。このため、平均化した量子化雑音を小さくすることができる。 For a set of sample values in which the absolute value of the amplitude part that appears infrequently is large, the code length of the amplitude part is long, the code length of the decimal part is short, and the quantization noise is large. Conversely, for a set of sample values in which the amplitude part has a small absolute value and has a high frequency of appearance, the code for the amplitude part is short and the code length for the decimal part is long, so that the quantization noise is small. Therefore, averaged quantization noise can be reduced.
また、共に符号化されるサンプルの小数部の長さの差は高々1ビットになっていることから、サンプル間の量子化雑音の電力差は4倍以下になっている。 Also, since the difference in the lengths of the fractional parts of the samples that are encoded together is at most 1 bit, the power difference in the quantization noise between the samples is four times or less.
図12に、地上デジタル放送のI成分及びQ成分の振幅部の頻度分布の観測例を示す。この分布を用いて、図11の符号化により、I成分のサンプルとQ成分のサンプル各1個、2サンプルを組みにして符号化する場合の小数部の符号長の分布を説明する。 FIG. 12 shows an observation example of the frequency distribution of the amplitude parts of the I and Q components of digital terrestrial broadcasting. Using this distribution, the distribution of the code length of the fractional part when the encoding of FIG. 11 is performed by combining one sample of the I component and one sample of the Q component and two samples for encoding will be described.
図11に示すように、2つのサンプルの振幅部が共に”00”である場合は、振幅部符号の長さが2ビット、小数部の長さは共に5ビットとなり、元の8ビットの情報がそのまま符号化される。 As shown in FIG. 11, when the amplitude parts of two samples are both "00", the length of the amplitude part code is 2 bits, and the length of the fraction part is 5 bits. is encoded as is.
図12に示すように、この組み合わせは全体の63.3%を占める。また、振幅部が”00”と”01”の組み合わせの場合は符号の長さは3ビット、小数部の符号長は4及び5ビットとなるこの組み合わせは全体の31%を占める。図11の符号化では8ビットの信号2個を14ビットに符号化することによって情報量が7/8に削減されるが、78.8%の信号が8ビットの情報をそのまま保ち、15.5%が7ビットの情報で符号化することができる。 As shown in FIG. 12, this combination accounts for 63.3% of the total. Also, when the amplitude part is a combination of "00" and "01", the code length is 3 bits, and the code length of the fraction part is 4 and 5 bits. This combination accounts for 31% of the total. Although the encoding of FIG. 11 reduces the amount of information by 7/8 by encoding two 8-bit signals to 14 bits, 78.8% of the signals retain 8-bit information, and 15. 5% can be encoded with 7 bits of information.
雑音については、1ビット分の量子化雑音は15.5%、残り5.7%が2ビット分以下の量子化雑音となる。このように、この符号化を用いれば符号化による雑音の総量を簡単に見積もることも可能となる。 As for noise, 1-bit quantization noise is 15.5%, and the remaining 5.7% is 2-bit or less quantization noise. Thus, by using this coding, it is possible to easily estimate the total amount of noise due to coding.
図13に、4サンプルもしくは2サンプル毎に符号化する例を示す。但し、W=8,R=2,NS=2である。 FIG. 13 shows an example of encoding every 4 samples or 2 samples. However, W=8, R=2, and NS=2.
この例ではサンプル値は2の補数表現による8ビット整数とし、4つのサンプルの振幅部合計8ビットを4ビットから6ビットの二進ビット列の符号1つもしくは、6ビットの符号と4ビットの符号2つで符号化している。 In this example, the sample value is an 8-bit integer represented by two's complement, and the total 8 bits of the amplitude part of the four samples is represented by one sign of a 4-bit to 6-bit binary bit string, or a 6-bit sign and a 4-bit sign. Encoded in two.
最初の符号を符号化ビット列の先頭に多重し、最初の2つのサンプルの正負符号及び小数部を多重したのち、残りの2つのサンプルの符号を14ビット目に多重し、正負符号及び小数部を多重出力している。 The first code is multiplexed at the beginning of the encoded bit string, the positive/negative sign and the decimal part of the first two samples are multiplexed, the code of the remaining two samples is multiplexed to the 14th bit, and the positive/negative code and the decimal part are multiplexed. Multiple output.
2つのサンプルの符号の長さが14ビット幅となるように符号の長さ及び小数部の長さを制限している。このような制限は必須ではないが、この制限により振幅部の符号長及び小数部の割り当ての複雑化・回路規模が大きくなることを防ぐとともに、2つ目の符号を必ず14ビット目に配置することを可能としている。 The code length and fraction length are limited so that the code length of two samples is 14 bits wide. Although such a restriction is not essential, this restriction prevents the code length of the amplitude part and the allocation of the fractional part from becoming complicated and the circuit scale from becoming large, and always places the second code at the 14th bit. making it possible.
(符号化ビット列の具体例)
図11に示したようにサンプル値をW=8,R=2,NS=2のパラメータで2サンプル毎に符号化する例について、図14を用いて、最初の2サンプルを符号化する手順を詳しく説明する。
(Specific example of encoded bit string)
As shown in FIG. 11, the sample value is encoded every two samples with parameters of W=8, R=2, NS=2, and the procedure for encoding the first two samples is described using FIG. explain in detail.
最初の入力サンプルは“00011010”と“00001011”の2つである。まず、正負符号、振幅部、小数部に分割する。正負符号はともに“0”、振幅部も共に“00”である。小数部は、それぞれ“11010”及び“01011”となる。 The first two input samples are " 00011010 " and " 00001011 " . First, it is divided into positive and negative signs, an amplitude part, and a fractional part. The positive and negative signs are both " 0 " and the amplitude part is both " 00 " . The fractional parts are " 11010 " and " 01011 " respectively.
振幅部が“00”と“00”であるので、図10によれば符号は“00”の2ビットで、小数部は各5ビットになる。この符号“00”を最初に出力する。
Since the amplitude part is " 00 " and " 00 " , according to FIG. 10, the sign is 2 bits of " 00 " and the fraction part is 5 bits each. This
次に、正負符号1として最初のサンプルの正負符号“0”を出力し、次に小数部1として最初のサンプルの小数部5ビットをそのまま出力する。
Next, as the positive/
次に、正負符号2として2つめのサンプルの正負符号“0”を出力し、次に小数部2として2つめのサンプルの小数部5ビットをそのまま出力すると、固定長14ビットのビットストリームが得られる。
Next, the positive/
また、図15(a)に、4サンプルの振幅部を4ビットの1つの符号で符号化する例を示す。図15(b)に、4サンプルの振幅部を6ビットの符号と4ビットの符号に分け、2サンプルずつ符号化する例を示す。図15(c)に、図15(b)において振幅部符号を連続して配置するように変更した例を示す。 FIG. 15(a) shows an example in which the amplitude part of 4 samples is encoded with one 4-bit code. FIG. 15B shows an example in which the amplitude part of 4 samples is divided into a 6-bit code and a 4-bit code, and each two samples are encoded. FIG. 15(c) shows an example in which the amplitude part codes are arranged continuously in FIG. 15(b).
(復号装置)
次に、本実施形態に係る復号装置206について説明する。
(decoding device)
Next, the
図16は、本実施形態に係る復号装置206の構成を示す図である。図16に示すように、復号装置206は、可変長符号復号部206aと、抽出部206bと、結合部206cとを有する。
FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the
可変長符号復号部206aは、符号化ビット列に含まれる振幅部符号から振幅部を復号し、復号した振幅部を結合部206cに出力する。可変長符号復号部206aは、図10に示すような表を符号化装置106と共有している。振幅部符号は、各サンプルの振幅部の値の組み合わせ及び、各サンプル値の小数部の長さの組み合わせに対して1つ割り当てられているため、振幅部符号を復号すれば、各サンプル値の振幅部と小数部の長さの情報を得ることができる。
The variable-length
抽出部206bは、可変長符号復号部206aによる振幅部符号の符号結果に基づいて、順序に従って正負符号及び小数部を順番に抽出し、正負符号及び小数部を結合部206cに出力する。
The
結合部206cは、可変長符号復号部206aから入力された振幅部と、抽出部206bから入力された正負符号及び小数部とをサンプル値ごとに結合することにより、復号されたサンプル値を出力する。
The combining
復号装置206は、継続する符号がある場合には、定められた開始位置から継続する符号を復号し、残りのサンプル値の振幅部の値と小数部の長さを得て、残りのサンプル値を復号する。
The
本実施形態に係る離散信号伝送システムは、ビット列の長さを変えない性質の誤りに対しては強い耐性をもつ。可変長符号により符号化されたビット列は、ビット列に誤りがあると、誤り以降のビット列の復号ができなくなる。ここで、本実施形態では、所定個数のサンプル値を一定の長さのビット列に符号化する。このため、符号化ビット列に誤りが発生し、誤り以降のビット列の復号ができなくなったとしても、この一定の長さ毎に新たな符号が開始することから、この一定の長さの区切りの位置からビット列の復号を再開することができる。 The discrete signal transmission system according to this embodiment has strong resistance to errors that do not change the length of the bit string. If a bit string encoded by a variable-length code contains an error, the bit string after the error cannot be decoded. Here, in this embodiment, a predetermined number of sample values are encoded into a bit string of a constant length. Therefore, even if an error occurs in the coded bit string and the bit string after the error cannot be decoded, a new code is started at each fixed length. bitstream decoding can be resumed from .
(実施形態の効果の一例)
次に、本実施形態に係る効果の一例について説明する。図17は、本実施形態に係る効果の一例を説明するための図である。
(Example of effect of embodiment)
Next, an example of effects according to this embodiment will be described. FIG. 17 is a diagram for explaining an example of the effect according to this embodiment.
図17(a)に示すように、ISDB-T方式の地上デジタル放送の信号からIQ信号のサンプル値を作成した。 As shown in FIG. 17(a), sample values of IQ signals were created from ISDB-T terrestrial digital broadcasting signals.
図17(b)に、量子化によりデータ量を削減した場合と、本実施形態に係る符号化装置106及び復号装置206によりデータ量を削減した場合の信号対雑音比(SNR)の例を示す。
FIG. 17B shows an example of the signal-to-noise ratio (SNR) when the data amount is reduced by quantization and when the data amount is reduced by the
本実施形態に係る符号化によれば、サンプル値あたり5ビット、6ビット、7ビットにデータ量を削減したいずれの場合においても、信号対雑音比が5.4dB改善する効果が得られた。 According to the encoding according to this embodiment, the effect of improving the signal-to-noise ratio by 5.4 dB was obtained in any case where the data amount was reduced to 5 bits, 6 bits, or 7 bits per sample value.
この改善量はほぼ1ビット分に相当する。したがって、本実施形態によれば、従来1サンプルあたり7ビットのSNRが必要であったシステムにおいてはデータ量を1/7削減することができる。 This improvement amount corresponds to approximately 1 bit. Therefore, according to this embodiment, the amount of data can be reduced to 1/7 in a system that conventionally required an SNR of 7 bits per sample.
(その他の実施形態)
符号化装置106が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラム及び復号装置206が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。
(Other embodiments)
A program that causes a computer to execute each process performed by the
また、符号化装置106が行う各処理を実行する機能部(回路)を集積化し、符号化装置106を半導体集積回路(チップセット、SoC)として構成してもよい。同様に、復号装置206が行う各処理を実行する機能部(回路)を集積化し、復号装置206を半導体集積回路(チップセット、SoC)として構成してもよい。
Also, functional units (circuits) for executing each process performed by the
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。 An embodiment has been described in detail above with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to the one described above, and various design changes can be made without departing from the spirit of the invention. .
1 :送信装置
2 :受信装置
10 :離散時間信号伝送システム
104 :AD変換部
105 :フィルタ部
106 :符号化装置
106a :分割部
106b :可変長符号化部
106c :丸め処理部
106d :結合部
107 :フレーム化部
108 :通信インターフェース
204 :DA変換部
205 :フィルタ部
206 :復号装置
206a :可変長符号復号部
206b :抽出部
206c :結合部
207 :デフレーム化部
208 :通信インターフェース
1030T :変調装置
2010T :アンテナ
2020T :増幅装置
2030T :アップコンバーター
Reference Signs List 1: transmitting device 2: receiving device 10: discrete time signal transmission system 104: AD conversion unit 105: filter unit 106: coding
Claims (8)
前記サンプル値を正負符号と上位ビット部と下位ビット部とに分割する分割部と、
前記上位ビット部に対して可変長符号化処理を行うことにより符号を出力する可変長符号化部と、
前記正負符号と前記符号と前記下位ビット部との合計の長さが前記一定の長さを超える場合、前記合計の長さが前記一定の長さになるように前記下位ビット部に対して丸め処理を行う丸め処理部と、
前記正負符号と前記符号と前記下位ビット部とを結合することにより前記符号化ビット列を出力する結合部と、を備えることを特徴とする符号化装置。 An encoding device that encodes a sample value forming part of a discrete-time signal into an encoded bit string having a constant length,
a division unit that divides the sample value into a positive/negative sign, a high-order bit part, and a low-order bit part;
a variable-length coding unit that outputs a code by performing variable-length coding processing on the high-order bit part;
When the total length of the positive/negative sign, the sign, and the low-order bit part exceeds the fixed length, the low-order bit part is rounded so that the total length becomes the fixed length. A rounding processing unit that performs processing;
and a combining unit that combines the positive/negative code, the code, and the low-order bit part to output the encoded bit string.
前記上位ビット部が表す値が小さいほど、前記符号の長さが短いことを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 the discrete-time signal is a signal for radio transmission in a radio transmission system;
2. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the smaller the value represented by the upper bit portion, the shorter the length of the code.
前記分割部は、前記複数のサンプル値のそれぞれを、前記正負符号と前記上位ビット部と前記下位ビット部とに分割し、
前記可変長符号化部は、前記複数のサンプル値に対応する複数の上位ビット部に対して前記可変長符号化処理を纏めて行うことにより1つ又は複数の符号を出力し、
前記丸め処理部は、前記複数のサンプル値に対応する複数の正負符号と、前記1つ又は複数の符号と、前記複数のサンプル値に対応する複数の下位ビット部との合計の長さが前記一定の長さを超える場合、前記合計の長さが前記一定の長さになるように前記複数の下位ビット部に前記丸め処理を行い、
前記結合部は、前記複数の正負符号と前記1つ又は複数の符号と前記複数の下位ビット部とを結合することにより前記符号化ビット列を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の符号化装置。 When encoding a plurality of sample values forming part of the discrete-time signal into the encoded bit string having the constant length,
The dividing unit divides each of the plurality of sample values into the positive/negative sign, the upper bit portion, and the lower bit portion,
The variable-length coding unit collectively performs the variable-length coding process on a plurality of high-order bit portions corresponding to the plurality of sample values, thereby outputting one or a plurality of codes,
The rounding processing unit reduces the total length of the plurality of positive and negative signs corresponding to the plurality of sample values, the one or more signs, and the plurality of low-order bit portions corresponding to the plurality of sample values to the If the length exceeds a certain length, rounding the plurality of low-order bit parts so that the total length becomes the certain length;
3. The combination unit outputs the encoded bit string by combining the plurality of positive/negative codes, the one or more codes, and the plurality of low-order bit parts. encoding device.
前記符号化ビット列に含まれる符号から、前記サンプル値の一部を構成する上位ビット部を復号する可変長符号復号部と、
前記上位ビット部の復号結果に基づいて、前記符号化ビット列に含まれる正負符号及び下位ビット部を抽出する抽出部と、
前記正負符号と前記上位ビット部と前記下位ビット部とを結合することにより前記サンプル値を出力する結合部と、を備えることを特徴とする復号装置。 A decoding device for decoding sample values forming part of a discrete-time signal from an encoded bit string having a constant length,
a variable-length code decoding unit that decodes a high-order bit portion forming part of the sample value from the code included in the encoded bit string;
an extraction unit that extracts a positive/negative sign and a low-order bit portion included in the encoded bit string based on the decoding result of the high-order bit portion;
a combining unit that outputs the sample value by combining the positive/negative code, the high-order bit part, and the low-order bit part.
前記上位ビット部が表す値が小さいほど、前記符号の長さが短いことを特徴とする請求項5に記載の復号装置。 the discrete-time signal is a signal for radio transmission in a radio transmission system;
6. The decoding device according to claim 5, wherein the smaller the value represented by the upper bit part, the shorter the length of the code.
前記可変長符号復号部は、前記符号化ビット列に含まれる1つ又は複数の符号から、前記複数のサンプル値に対応する複数の上位ビット部を復号し、
前記抽出部は、前記複数の上位ビット部の復号結果に基づいて、前記複数のサンプル値に対応する複数の正負符号及び複数の下位ビット部を前記符号化ビット列から抽出し、
前記結合部は、前記複数の正負符号と前記複数の上位ビット部と前記複数の下位ビット部とを前記サンプル値ごとに結合することにより前記複数のサンプル値を出力することを特徴とする請求項5又は6に記載の復号装置。 When decoding a plurality of sample values forming part of the discrete-time signal from the encoded bit string,
The variable-length code decoding unit decodes a plurality of high-order bit parts corresponding to the plurality of sample values from one or more codes included in the encoded bit string,
The extracting unit extracts a plurality of positive/negative codes and a plurality of lower bit parts corresponding to the plurality of sample values from the encoded bit string based on the decoding results of the plurality of upper bit parts,
3. The combination unit outputs the plurality of sample values by combining the plurality of positive and negative signs, the plurality of upper bit portions and the plurality of lower bit portions for each sample value. 7. The decoding device according to 5 or 6.
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JP (1) | JP7216575B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000244922A (en) | 1998-12-21 | 2000-09-08 | Nikon Corp | Method for compressing picture data |
JP2009273035A (en) | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Toshiba Corp | Image compression apparatus, image decompression apparatus, and image processor |
JP2011109385A (en) | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | Image encoder |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59188250A (en) * | 1983-04-11 | 1984-10-25 | Nec Corp | Variable length encoding method |
-
2019
- 2019-03-04 JP JP2019038959A patent/JP7216575B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000244922A (en) | 1998-12-21 | 2000-09-08 | Nikon Corp | Method for compressing picture data |
JP2009273035A (en) | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Toshiba Corp | Image compression apparatus, image decompression apparatus, and image processor |
JP2011109385A (en) | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | Image encoder |
Also Published As
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JP2020145518A (en) | 2020-09-10 |
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