JPH01286627A - 情報の符号化・復号化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば圧縮された伝送帯域の伝送路で通信を
行う情報の圧縮符号化及びその圧縮符号化情報を復号化
する情報の符号化・復号化方式に関するものである。

（従来の技術〕 従来から、情報を圧縮するために用いられるハフマン符
号化方式が知られている。ハフマン符号とは、量子化さ
れたサンプルのセントを符号化する場合に、各サンプル
当たりの平均ビット数が最小になるように作られた符号
のことをいう。

第８図は従来の符号化・復号化方式において符号化処理
を説明するための符号化装置の機能ブロック図である０
図において、１は情報源、２は情報源１の情報をハフマ
ン符号化するハフマン符号手段、３は情報源１からのシ
ンボル生起確率を平均的に求め、そのシンボル生成確率
により生成されたハフマン符号表、５はハフマン符号手
段２によって符号化された圧縮符号である。

第９図は従来の符号化・復号化方式において復号化処理
を説明するための復号化装置の機能ブロック図である０
図において、ｌは情報源、３はハフマン符号表、５は圧
縮符号、６は圧縮符号５を復号化するハフマン復号手段
である。

次に従来の符号化・復号化方式の動作について説明する
。この従来方式では、符号化・復号化処理を行う前に、
予め情報源ｌのシンボル生起確率を平均的に求め、ハフ
マン符号表３を生成しておく必要がある。実際の符号化
処理においては、第８図に示したように予め生成された
ハフマン符号表３と情報源１とをハフマン符号手段２に
入力し、順次ハフマン符号化された圧縮符号５を得る。

この符号化の過程は周知の技術なので特に言及しない。

また、復号化処理は符号化処理の逆変換であり、第９図
に示したようにハフマン符号表３と圧縮符号５とをハフ
マン復号手段６に入力し、復号化された情報源１を得る
。この復号化の過程は周知の技術なので特に言及しない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の符号化・復号化方式は上述したように情報源の平
均的なシンボル生起確率に応じてハフマン符号表を予め
作成しておく必要があるので、ある特定の情報源に注目
したときにはその符号化効率が論理上最大の符号化効率
に比べて低下するという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、情報源そのもののシンボル生起確率に応じて
最適のハフマン符号表を高速に生成し、それを用いて情
報源の符号化をすることにより、与えられた情報源に対
して論理上最大の符号化効率を与える情報の符号化・復
号化方式を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る情報の符号化・復号化方式は、情報源１
をハフマン符号生成手段２に入力してハフマン符号表３
を生成し、情報の符号化処理では情報源ｌとハフマン符
号表３とをハフマン符号手段４に入力し、順次ハフマン
符号化された圧縮符号５を得て、その圧縮符号５及びハ
フマン符号表３を記憶手段７に蓄積し、情報の復号化処
理では上記蓄積された圧縮符号５及びハフマン符号表３
を取り出し、ハフマン復号手段６に入力し、復号化した
情報源１を得ることを特徴とするものである。

〔作用〕

ハフマン符号生成手段２は情報源１を入力してハフマン
符号表３を生成する。符号化処理において、ハフマン符
号手段４は情報源１とハフマン符号表３とを入力して圧
縮符号５を出力する。また、圧縮符号５及びハフマン符
号表３は記憶手段７に蓄積される。復号化処理において
、ハフマン復号手段６は蓄積された圧縮符号５及びハフ
マン符号表３を入力し、復号化した情報源ｌを出力する
。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例に係る情報の符号化・復号
化方式において符号化処理を説明するための符号化装置
の機能ブロック図である。図において、１は情報源、２
は情報源ｌを入力してハフマン符号表３を生成するハフ
マン符号生成手段、４は情報源１とハフマン符号表３と
を入力し、順次ハフマン符号化された圧縮符号５を出力
するハフマン符号手段、７はハフマン符号表３及び圧縮
符号５を蓄積する記憶手段である。

第２図はこの実施例の符号化・復号化方式において復号
化処理を説明するための復号化装置の機能ブロック図で
ある。図において、１は情報源、３はハフマン符号表、
６は記憶手段７に蓄積されたハフマン符号表３と圧縮符
号５とを入力して復号化された情報源１を出力するハフ
マン復号手段である。

第３図は第１図のハフマン符号生成手段２の機能ブロッ
ク図である。図において、２１は情報源１の入力部、２
２はデータをインクリメントするインクリメンタである
。２３は情報のシンボルと符号との対応を示すシンボル
／符号表、２３ａはシンボル欄、２３ｂはシンボルの出
現回数部、２３ｃはシンボルに対するハフマン符号欄、
２３ｄはシンボルに対するハフマン符号長欄である。

２４はシンボル／符号表２３の出現回数１２３ｂに書か
れた出現回数を分類するソータ、２５はシンボル／符号
表２３に書かれる符号を作り出すジェネレータ、２６は
完成されたシンボル／符号表２３を外部に読み出す出力
部である。

第４図は上記ハフマン符号表３の一例を示す図であり、
３１はシンボル欄、３２は符号欄、３３は符号長欄であ
る。

次に、この実施例における符号化処理の動作を第５図に
示すフローチャート及び第１図に示すブロック図に従っ
て説明する。まず、与えられた情報源１をハフマン符号
生成手段２に入力し、ノ１フマン符号生成手段２からハ
フマン符号表３を得る（ステップＳｌ）。なお、この詳
細過程は後述する。次いで情報源１及びステップＳ１で
得られたハフマン符号表３をハフマン符号手段４へ入力
し、ハフマン符号化により圧縮された圧縮符号５を得る
（ステップＳ２）。最後にステップＳ１で得られたハフ
マン符号表３及びステップＳ２で得られた圧縮符号５を
共に記憶手段７に蓄積又は外部に伝送する（ステップＳ
３）。

次に、この実施例における復号化処理の動作を第６図に
示すフローチャート及び第２図に示すブロック図に従っ
て説明する。まず、記憶手段７に蓄積又は伝送されてき
た情報の中からハフマン符号表３を取り出す（ステップ
Ｓ４）。次いで蓄積又は伝送されてきた圧縮符号５及び
ステップＳ４で得られたハフマン符号表３をハフマン復
号手段６に送り、情報源１を復号・再生する（ステップ
Ｓ５）。

上記符号化・復号化の説明において、実際の符号手段及
び復号手段の動作は詳しく記述していないが、これらは
周知の技術である。

次に、この実施例において重要な構成要素であるハフマ
ン符号生成手段２の動作を第７図に示すフローチャート
及び第３図に示すブロック図に従って説明する。まず、
与えられた情報源１からハフマン符号生成手段２の入力
部２１を介して１シンボルを取り出し、これをインクリ
メンタ２２にへ送す（ステップＳ６）。このとき、情報
源１のシンボルがもうなければ、ステップＳ１２へ移る
（ステップＳ７）。次いでインクリメンタ２２はシンボ
ル／符号表２３をシンボル８２３ａの内容に基づいてス
キャンする（ステップＳ８）。このとき、シンボル／符
号表２３のシンボル欄２３　ａに登録されたシンボルと
、ステップＳ６で情報源１から取り出されたシンボルと
を比較し、未登録であればステップ３１０へ、既に登録
済であればステップＳｌｌへ移る（ステップＳ９）。未
登録であった場合、インクリメンタ２２はシイポル／符
号表２３のシンボル８２３ａに新たにシンボルを登録し
、対応するシンボル出現回数欄２３ｂの出現回数を「１
」とし、ステップＳ６に戻る（ステップ５１０）。一方
、シンボルが既にシンボル／符号表２３のシンボル欄２
３ａに登録されている場合、該当シンボルの出現回数＠
２３ｂの内容を１インクリメントし、ステップＳ６に戻
る（ステップ５ｌｌ）。

以上のステップ３６〜Ｓｌｌのループにより、シンボル
／符号表２３のシンボル欄２３ａと出現回数槽２３ｂと
の内容が完成し、ステップＳ７からステップＳ１２へ移
行する。

ステップＳ１２ではソータ２４が出現回数槽２３ｂの内
容に基づいてシンボル／符号表２３を降順にソートする
。その後、ジェネレータ２５はシンボル／符号表２３の
出現回数槽２３ｂに登録された出現回数の下位２つのシ
ンボルに対し、符号を与え、これを符号欄２３　ｃに登
録すると共に符号長欄２３ｄの内容を「１」増加させる
（ステップ５１３）。このときの符号の与え方は最下位
のシンボルに「０」を、その次の下位のシンボルに「１
」を与える。その後、ジェネレータ２５は下位２つのシ
ンボルをまとめて１つの新しいシンボルを生成（これを
縮退と呼ぶ）し、この新しいシンボルをシンボル／符号
表２３に登録すると共にその出現回数を下位２つのシン
ボルの出現の和として出現回数槽２３ｂに登録する（ス
テップ５１４）。その結果、縮退されたシンボルが１つ
になったならばシンボル終了と見なし、ステップ３１６
に移り、シンボルが２つ以上であればステップ５１２へ
戻る（ステップ５１５）。以上のステップＳＬ２〜３１
５のループでシンボル／符号表２３が完成する。最後に
シンボル／符号表２３からシンボルと符号と符号長との
対を出力部２６を経由して出力する（ステップ５１６）
。この出力内容はハフマン符号手段号して符号化・復号
化処理に用いられる。

なお、上記実施例では第７図のステップＳ１３において
の符号の与え方が最下位に「０」、次の下位に「１」と
していたが、逆であってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、情報源をハフマン符号生
成手段に入力してハフマン符号表を生成し、情報の符号
化処理では情幸門源とハフマン符号表とをハフマン符号
手段に入力し、順次ハフマン符号化された圧縮符号を得
て、その圧縮符号及びハフマン符号表を記憶手段に蓄積
し、情報の復号化処理では蓄積された圧縮符号及びハフ
マン符号表を取り出し、ハフマン復号手段に入力し、復
号化した情報源を得るようにしたので、情報源そのもの
のシンボル生起確率に応じて最適のハフマン符号表を高
速に生成でき、それを用いて情報源の符号化をすること
により、与えられた情報源に対して論理上最大の符号化
効率を与えることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る情報の符号化・復号
化方式において符号化処理を説明するための符号化装置
の機能ブロック図、第２図はこの実施例の符号化・復号
化方式において復号化処理を説明するための復号化装置
の機能ブロック図、第３図は第１図のハフマン符号生成
手段の機能ブロック図、第４図は第１図及び第２図のハ
フマン符号表の一例図、第５図はこの実施例における符
号化処理の動作を示すフローチャート、第６図はこの実
施例における復号化処理の動作を示すフローチャート、
第７図はこの実施例におけるハフマン符号生成手段の動
作を示すフローチャート、第８図は従来の符号化・復号
化方式において符号化処理を説明するための符号化装置
の機能ブロック図、第９図は従来の符号化・復号化方式
において復号化処理を説明するための復号化装置の機能
ブロック図である。 １・・・情報源、２・・・ハフマン符号生成手段、３・
・・ハフマン符号表、４・・・ハフマン符号手段、５・
・・圧縮符号、６・・・ハフマン復号手段、７・・・記
憶手段。 代理人　　大　　岩　　増　　雄（ほか２名）符号表３ 手続補正書（自発） 判年月　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 情報源からのシンボル生起確率を平均的に求め、そのシ
   ンボル生起確率によりハフマン符号表を生成し、情報の
   符号化処理では上記ハフマン符号表と上記情報源とをハ
   フマン符号手段に入力し、順次ハフマン符号化された圧
   縮符号を得るとともに、情報の復号化処理では上記ハフ
   マン符号表と上記圧縮符号とをハフマン復号手段に入力
   し、復号化された上記情報源を得る情報の符号化・復号
   化方式において、上記情報源をハフマン符号生成手段に
   入力してハフマン符号表を生成し、情報の符号化処理で
   は上記情報源と上記ハフマン符号表とを上記ハフマン符
   号手段に入力し、順次ハフマン符号化された圧縮符号を
   得て、その圧縮符号及び上記ハフマン符号表を記憶手段
   に蓄積し、情報の復号化処理では上記蓄積された圧縮符
   号及びハフマン符号表を取り出し、上記ハフマン復号手
   段に入力し、復号化した情報源を得ることを特徴とする
   情報の符号化・復号化方式。