JPH02110728A - 統計的符号化装置 - 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】 奮粟上■糾朋分野 本発明は、可変数ｎ個のピッ）（ｎは１からＮまで変化
する）を含む可変長符号語を生成するため、固定した数
のビットを有する語として、符号化しようとする情報を
受信するための入力点と、上記可変長符号語をＮ個の並
列出力点のうちのｎ個の出力点に当てはめるための第１
符号変換部と、長さ「ｎ」を示す指数をその出力点から
提供するための第２符号変換部とを有する統計的符号化
装置に関する。

このような装置を用いることは、情報ビット・レート（
速度）を減らそうと望む人にとって大変有利である。こ
の符号化操作によって符号化される語の統計量が確認さ
れる。長さの短い可変長語は極めて頻繁に出現する語に
割当てられ、長さの長い可変長語は滅多に出現しない語
に割当てられる。この符号化のやり方は、情報を変更す
ることなしにビット・レートを相当大きく減らすことが
できるので、統計量の均衡をとることが既知の信号伝送
（例：言葉、映像、文章）の分野で特に興味をもたれて
いる。

従来■肢肯 かような装置については西ドイツ国特許出願第３６０２
８０８号に述べられている。併しこの出願には高速処理
を達成するのに重要な手段については説明していない。

”パシようとするｉ テレビジョンの分野におけるこれら符号化装置の解決す
べき問題点は、処理速度である、実際に各画素は１／１
３．５ＭＨｚのレートで符号化されなければならない。

課題■次傅工段 本発明はその目的として、今日用いられている単純な回
路を使用して冒頭に記した装置を提供しようとしている
。

この目的を達成するために該装置は、「ｎ」に関してな
された操作の結果として、Ｎを法とする第１累積情報と
２Ｎを法とする第２累積情報とを形成するための累積部
と、 第１累積情報の関数として置換を施した可変長符号語を
表す置換語を生成するための循環順列手段と、 第２累積情報の関数として置換語のビットを第２レジス
タ、第２レジスタの双方またはいずれか一方に選択的に
転送するための切替手段と、累積部と共同して、上記レ
ジスタの一方の充満レベルを検出し、これを転送手段に
作用させて充満したレジスタの内容を出力点に転送させ
るための検出部と を更に備えていることを特徴とする。

尖詣炎 以下に非限定的な実例により、図面を引用して本発明が
よく理解されるような説明を与える。すなわち以下の記
述中の具体的な数値はあくまで１例であって、本発明は
これに限定される訳ではない。

第１図に示すのは本発明による装置で、それは変換すべ
き入力符号を受信する入力点１０をもつ。

この符号はｍ個の並列ビットの形をとり、Ｍ＝２ｆｆｉ
個の情報語を表す、例えばｍ＝４ならＭ−１６である。

１６個の情報語を−１から旧６とし、これからそれらを
符号化する。その長さが可変の統計的符号語が、各情報
語に対応するものとし、統計的符号語の長さは最小１か
ら最大Ｎ、ただしＮは例えば１２、まで変化するものと
する。次に示す第１表では、欄１に入力された情報語を
記し、欄２にこれに対応する（可変長）符号語を記す。

これらの可変長語は出力レジスタの出力点１２に現われ
、これと共に確認信号ＬＬが出力点１４に現れる。

装置は第１符号変換部２０をもち、そこで入力した語か
ら可変長語を作りこれをその１２個の出力点のいくつか
から出力する。可変長語は必ずこれらの出力点の第１位
置（１ｓｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）から出力を始めるも
のとし、それは第１表の欄３に記すとおりである。統計
的可変長語によって占められていない他の位置には「１
」か又は「０」が入ってよいものとし、第１表の欄３で
はＸで示しである。

第２符号変換部２２の入力点も、第１符号変換部２０第 １表 と同様に、装置の入力点１０に接続し、これは可変長語
を組立てているビット数の長さを２進符号で表したもの
を作り出す。

欄 欄 欄　　３ 欄　　４ １２ビツト統 計的符号語 Ｘ＝Ｑまたは１ １ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸ ０１ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸ ００１ＸＸＸＸＸＸＸＸＸ ０００１０ＸＸＸＸＸＸＸ ｏｏｏｉ　１ｏｘｘｘｘｘｘ ０００１１１０ＸＸＸＸＸ ０００１１１０ＸＸＸＸ ０００１１１　１１１０Ｘ ０００１１１　１１１１Ｘ 本発明の装置は、 第２符号変換部２２の出力点において累積部３０をもち
、可変長語の長さ指数の［Ｎを法とした（ｍｏｄｕｌ。

”Ｎ”）」累積結果を表す第１累積情報ＡＣＣＩと、同
じ＜２Ｎを法とした累積結果を表す第２累積情報ＡＣＣ
２とを形成し、 累積情報の関数として置換を施した可変長符号語を表す
置換語を供給するための循環順列手段３２をもち、 置換語の構成因子を第２レジスタ４２又は第２レジスタ
４２に選択的に転送する切替手段３５をもち、累積部３
０と共同して、転送手段５０で用いるため第２レジスタ
及び第２レジスタの充満レベルを検出する検出手段４５
をもち、転送手段５０はレジスタ１３を通して出力点１
２へ向けて充満したレジスタを転送する。クロック５１
が装置の動作速度を固定する信号Ｈを生成する。このク
ロック信号Ｈはシステム中のデータの入力クロックで、
処理速度を規定する。Ｎビット・バス上のデータの出力
頻度はクロックＨの出力速度より小さいか又は等しい、
これがこのシステムの主な利点である。この信号Ｈは、
順列部３２に結合するレジスタ５２及び変換部２２に結
合するレジスタ５３の搭載命令に際して用いられる。

累積部３０には加算器５４があり、第２符号変換部２２
から来る長さ指数を累積レジスタ５５の内容に加算する
。レジスタ５５の入力点は加算器５４の出力点に接続さ
れている。検出手段４５は加算器５４の出力点における
最有意ビットを表す信号ＭＳＢを用いる。

ＭＳＢの値が、転送手段の一部を構成するマルチプレク
サ５０の位置（ポジション）を決定する。レジスタ４１
またはレジスタ４２の出力レジスタ１３への転送は、信
号ＬＬが処理されたときにのみ有効である。

この信号ＬＬはレジスタ１３の搭載命令として働く。

この信号ＬＬを処理するには、Ｄ５８形双安定多重パイ
ブレークを用い、これは信号Ｈの各能動端で信号ＭＳＢ
を蓄積する。その入力点が該双安定多重パイブレークの
入力点及び出力点に接続している「排他的ＯＲＪゲート
５９が、この信号ＬＬを生成する。

結果としてこの信号ＬＬは、ＭＳＢの数値が変る都度、
能動的となる。

累積部３０は、順列部３２のためにＮを法とする累積和
ＡＣＣＩと、切替回路３５のために２Ｎを法とする累積
和ＡＣＣ２とを生成することは、既に説明した通りであ
る。

好適実施例においては、順列部３２は符号変換部２０と
組合せて、読出し専用メモリ６０としてプログラムする
ことができ（第２図参照）、この組合せが第２表に示す
ようなやり方で実現されるようにする。置換命令は、１
から１２までの範囲の順列を指示する情報ＡＣＣＩによ
って与えられる。第２表は、メモリ６０の出力点におけ
る２つの入力符号（５及び４）の値の符号と、１からＭ
まで変動するＰＭ（順列部）の値とが一致することを示
している。

そうなれば、入力符号のどの値に対してもプログラム構
築を行うことは、当業者にとり極めて容易であろう。

ＣＣＩ 第　　２ 入力符号部 ０００１１１１０ＸＸＸＸ ＸＯＯＯ＋１１１０ＸＸＸ ＸＸＯＯＯｌｌｌｌｏＸＸ ＸＸＸＯＯＯｌｌｌｌｏＸ ＸＸＸＸＯＯＯｌｌｌｌｏ ０ＸＸＸＸＯＯＯ１１１１ １０ＸＸＸＸＯＯＯ１１１ １１０ＸＸＸＸＯＯＯ１１ １１１０ＸＸＸＸＯＯＯｊ １１１１０ＸＸＸＸＯＯＯ ０１１１１０ＸＸＸＸＯＯ ００１１１１０ＸＸＸＸＯ 表 入力符号Ｗ４ ０００１１１１１１１０Ｘ ＸＯＯＯｌｌｌｌｌｌｌｏ ０ＸＯＯＯ１１１１１１１ １０ＸＯＯＯ１１１１１１ １１０ＸＯＯＯ１１１１１ １１１０ＸＯＯＯ１１１１ １１１１０ＸＯＯＯ１１１ １１１１１０ＸＯＯＯ１１ １１１１１１０ＸＯＯＯ１ １１１１１１１０ＸＯＯＯ ０１１１１１１１０ＸＯＯ ００１１１１１１１０ＸＯ 第３図は切替回路及びそれとレジスタ４１、レジスタ４
２との接続の詳細を示す概略系統図である。

この回路は、制御信号Ｓ１から３１２までによりそれぞ
れ制御される第１組の双対人力切替スイッチ７１から７
８まで、及び信号訂から蕾までにより制御される第２組
の双対人力切替スイッチ８３から９４までによって形成
され、信号訂ないし■は、信号Ｓ１ないし３１２のそれ
ぞれ補信号になっている。

切替スイッチ７１ないし８２の出力点はそれぞれレジス
タ４１の並列入力点に接続している。切替スイッチ８３
ないし９４の出力点はそれぞれレジスタ４２の並列入力
点に接続している。切替スイッチ７１ないし８２の第１
人力点はそれぞれレジスタ４１の並列出力点に接続して
おり、切替スイッチ８３ないし９４の第１人力点はそれ
ぞれレジスタ４２の並列出力点に接続している。切替ス
イッチ７１ないし９４の第２人力点はすべて読出し専用
メモリ６０の出力点に結合している。

信号Ｓ１ないしＳ１２及びそれらから論理変換により導
出される信号劇ないしｑｌは符号変換回路１００によっ
て生成される。回路１００は次の第３表の機能のように
容易にプログラムできるもので、蔓では信号Ｓ１ないし
Ｓ１２に対する数値「１」は第２の入力点がメモリ６０
の出力点にリンクしていることを示し、数値「０」は、
出力点から入力点へのフィードバックの故に、ビット値
が不変であることを示す。

第　　３ 表 ＣＣ２ （十進記法） Ｓｉ　　Ｂ２　　Ｂ３　　Ｂ４　５５　　Ｂ６　　Ｓ７
　　Ｂ８　５９　５１０　５１１　５１２０．０ 本発明の符号化装置の動作は次の通りである。

情報語Ｗ９．　Ｗ５．　Ｗ４．　Ｗ７．　Ｗ７．・・・
・が順番に符号化されるものとする。第４図はこれらの
情報語が構成しているビット列を示す。

以下第５図により説明を進める。時点ｔｏにおいて、メ
モリ６０によって符号化操作がなされた後の情報語間は
レジスタ５２に現れるものと仮定し、またこの時点にお
いてＡＣＣＩ及びＡＣＣ２の累積和はいずれも「０」に
等しいものと仮定する。第２表及び第３表と一致して、
統計的符号の置換はなされず、レジスタ５２の全内容が
レジスタ４２に転送される。

時点ｔ１において新しい符号がレジスタ５２に現れ、こ
の符号はその前の符号の長さに対応する数値「３」によ
って置換される。その結果として、切替スイッチ８０．
８Ｌ　８２が、レジスタ５２の最初の３個のポジション
を、レジスタ４１の最初の３個のポジションに、転送す
ることを認可する。レジスタ５２の終りの９個のポジシ
ョンはレジスタ４２の終りの９個のポジションに転送さ
れる。

時点ｔ２においてＡＣＣＩ及びＡＣＣ２は数値「１１」
を採っているので、情報語−４に対応する可変長語は１
１度置換がなされ、レジスタ５２の終りの１１個のポジ
シロンがレジスタ４１に、またレジスタ５２の第１のポ
ジションがレジスタ４２の第１のポジションに転送され
る。

時点ｔ３において、信号ＭＳＢはその値を変え、従って
ＡＣＣＩとＡＣＣ２とはその値が異なるものとなる。

併し信号ＬＬが能動的になり、従ってレジスタ４２の内
容は出力レジスタ１３に転送される。

時点ｔ４において信号ＭＳＢの値が又もや変り、これに
よりＬＬは又もや能動信号を生成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による符号化装置の概略系統図であり、 第２図は順列部と第１符号変換部とを組合せた好適実施
例を示し、 第３図は切替回路及びそれと第１及び第２レジスタとの
相互接続の詳細を示す概略系統図であり、第４図は符号
化すべき情報語列及び期待される符号化結果を示し、 第５図は本発明の機能をもつ符号化装置がよく理解でき
るための経過説明図である。 １０・・・装置の入力点 １２・・・出力レジスタの出力点 １３・・・出力レジスタ １４・・・ＬＬ信号の出力点 ２０・・・第１符号変換部 ２２・・・第２符号変換部 ３０・・・累積部 ３２・・・循環順列手段 ３５・・・切替手段 ４１・・・第２レジスタ ４２・・・第２レジスタ ４５・・・検出手段 ５０・・・転送手段 ５１・・・クロック ５２、５３・・・レジスタ ５４・・・加算器 ５５・・・累積レジスタ ５９・・・排他的ＯＲゲー ト ′特許出願人 テレコミユニカシオン・ラジオ エレクトリフ・工・テレホニク・ テ・アール・テ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可変数ｎ個のビット（ｎは１からＮまで変化する）
   を含む可変長符号語を生成するため、固定した数のビッ
   トを有する固定長の語と して、符号化しようとする情報を受信するための入力点
   と、 上記可変長符号語をＮ個の並列出力点のう ちのｎ個の出力点に当てはめるための第１符号変換部と
   、 長さ「ｎ」を示す指数をその出力点から提 供するための第２符号変換部と を有する統計的符号化装置において、 「ｎ」に関してなされた操作の結果として、Ｎを法とす
   る第１累積情報と２Ｎを法とする第２累積情報とを形成
   するための累積部と、第１累積情報の関数として置換を
   施した可 変長符号語を表す置換語を生成するための循環順列手段
   と、 第２累積情報の関数として置換語のビット を第１レジスタ、第２レジスタの双方またはいずれか一
   方に選択的に転送するための切替手段と、 累積部と共同して、上記レジスタの一方の 充満レベルを検出し、これを転送手段に作用させて充満
   したレジスタの内容を出力点に転送させるための検出部
   と を更に備えていることを特徴とする統計的符号化装置。