JPH03209924A - 情報信号復号装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、複数のシンボルに対応する可変の長さに符
号化された符号語を一定のビット長単位に詰め込んで符
号化データとして送り込まれてくる情報信号を復号する
情報信号復号装置に関する。

（従来の技術） 情報圧縮方式において、発生シンボルの確率に応じてい
るいろな長さの符号語を割り当てる符号化方式があるが
、このように可変の長さを持つ符号化データ系列を伝送
または蓄積する場合、伝送媒体、蓄積媒体に合わせたビ
ット長さに詰め込む必要がある。

そこで、このように可変のビット長を持つ符号化データ
系列であるのに一定のビット長に詰め込まれた符号化デ
ータを復号する場合、従来は第７図に示すような情報信
号復号装置を用いていて復号するようにしていた。

この第７図の従来の情報信号復号装置は、パラレル入力
信号をシリアル信号に変換するためのパラレル／シリア
ル変換器２］と、このパラレル／シリアル変換器２１の
出力シリアル信号をパラレルに再変換するシリアル／パ
ラレル変換器２２と、このシリアル／パラレル変換器２
２の出力を復号するための復号テーブル２３と、これら
の各部を制御する制御部２４とから構成されている。な
お、前記復号テーブル２３は復号すべき符号語に応じて
あらかじめ設置１されていて、メモリなどによって実現
されている。

そして、この従来の情報信号復号装置では、例えばＬビ
ットを１単位として詰め込まれた符号化データ２５が入
力されて来ると、バラ１ノル／シリアル変換器２１にロ
ードされ、シリアル・データに変換されて、シリアル／
パラレル変換器２２に転送される。この転送はシリアル
／パラレル変換器２２の全てのビットに符号化データが
満たされるまで続けられる。

この時、Ｌビットシフトされるごとにパラレル／シリア
ル変換器２１のデータが空になるので、制御部２４はロ
ード信号２６を発生して次の符号化データがパラレル／
シリアル変換器２１にロドさせる。この際、ロード信号
２６はデータ要求信号２７としても使われる。

シリアル／パラレル変換器２２は符号語の最大のビット
数の大きさを持ち、その全てのビットに符号化データが
満たされると、復号テーブル２３によって先頭の１語を
復号し、復号データ２８および符号長信号２９を出力す
る。

制御部２４は復号通知信号３０を発生し、さらにパラレ
ル／シリアル変換器２１およびシリアル／パラレル変換
器２２に対して符号長骨のシフト信号３１を発生する。

この時も、パラレル／シリアル変換器２１のデータが空
になると次のデータがロードされる。

そしてシフトが完了すると次の語の復号が行われ、こう
にして順次符号化データが復号されるのである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の情報信号復号装置にお
いては、次のような２つの問題点があった。

第１の問題点は、第７図において復号テーブル２３の入
力線が入力符号化データの最大語長分たけ必要とするた
め、最大語長が大きい符号化データの復号装置を実現す
るためには大規模な論理回路またはメモリを必要とする
ことである。

そして第２の問題点は、回路の動作速度（クロック周波
数）に比べて復号速度が遅いことである。

これは、ある語が復号されてから次の語が復号されるま
で、復号された語の符号長目のシフトを行っているため
である。

この第２の問題点を解決するために、バレルシフタなど
を用いて一括してシフトする方法もあるが、そのように
するならば極端に回路規模が増大してしまう問題点が生
じることになり、問題解決が困難であった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、回路規模を大きくすることなくまた固定記憶容
量も小さくて済む情報信号復号装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の情報信号復号装置は、複数のシンボルに対応
する可変のビット長の符号語が一定のビット長単位に詰
め込まれて順次入力されてくる符号化データに対して、
前回の復号処理で復号することができなかった未復号デ
ータ部分のビットパターンを記憶する未復号データビッ
トパターン記憶部と、 前記一定ビット長単位の符号化データのビットパターン
と未復号データのビットパターンとの組合わせにおいて
一義的に決定される新たな復号データと新たに発生する
未復号データのビットバタンとをそれぞれデータテーブ
ルとして記憶する復号データテーブル記憶部および未復
号データテーブル記憶部と、 新たに入力されてくる一定ビット長単位の符号化データ
のビットパターンと、前記未復号データビットパターン
記憶部に記憶されている前回の未復号データ部分のビッ
トパターンとの組合わせに対して、前記復号データテー
ブル記憶部の復号データテーブルを参照して新たに復号
データを発生させる復号データ発生部と、 前記新たに入力されてくる一定ビット長単位の符号化デ
ータのビットパターンと、前記未復号データビットパタ
ーン記憶部に記憶されている前回の未復号データ部分の
ビットパターンとの組合わせに対して、前記未復号デー
タテーブル記憶部の未復号データテーブルを参照して今
回新たに未復号データとなる部分を発生させ、その未復
号データ分のビットパターンを前記未復号データビット
パターン記憶部に記憶させる未復号データ発生部と、 前記復号データ発生部の復号データを出力する復号デー
タ出力部とを備えたものである。

（作用） この発明の情報信号復号装置では、前回の復号処理で復
号することができなかった符号化データのうちの未復号
データ部分をビットパターンとして未復号データビット
パターン記憶部に保持しておく。

また新たに入力されてくる一定ビット長単位の符号化デ
ータのビットパターンと前回の復号処理て復号できなか
った未復号データ部分のビットパターンとの組合わせに
おいて一義的に決定される今回の復号データと今回新た
に未復号データとなる部分のビットパターンとをそれぞ
れデータテーブルとして復号データテーブル記憶部、未
復号データテーブル記憶部に保持しておく。

そして一定ビット長単位の符号化データが入力されるた
びに、この符号化データのビットパターンと未復号デー
タビットパターン記憶部に記憶されている前回の未復号
データ部分のビットバタンとの組合わせに対して前記復
号データテーブルと未復号データテーブルとを参照して
今回の復号データと今回新たに未復号データとなる部分
のビットパターンとを読み出し、復号データは復号デー
タ出力部から出力し、未復号データ部分は前記未復号デ
ータビットパターン記憶部にそのビットパターンを新た
に保持する。

こうして、可変の長さを持つ符号化データを一定のビッ
ト長単位に詰め込んで順次送り込まれてくる符号化デー
タ系列に対して、復号できた復号データ部分は順次出力
し、各入力ごとに復号することができなかった未復号デ
ータ部分のビットパターンは未復号データビットパター
ン記憶部に順次記憶していき、次の符号化データと合成
して復号するようにするのである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例の回路構成を示しており、
ＲＯＭ化された２つの大きな構成部分として未復号デー
タを扱う状態遷移回路］と、復号データを扱う復号情報
出力回路２とを備え、さらに状態遷移回路１から状態コ
ード出力を保持する状態レジスタ３と、復号情報出力回
路２からの復号情報を復号データに変換して出力する復
号データ発生器４とを備えている。

前記状態遷移回路１は、発生する未復号データのビット
パターンをあらかじめコード（以下、このコードを「状
態」と呼ぶことにする）に変換す　０ る回路であり、状態／未復号データ変換器５と、未復号
データ遷移器６と、未復号データ／状態変換器７とから
構成されている。

また、前記復号情報出力回路２は、状態／未復号データ
変換器５と同様の状態／未復号データ変換器８と、復号
情報発生器９とから構成されている。

なお、１０は可変の長さの符号化データを一定のビット
長単位に詰め込んで送られてくる符号化データを示し、
１１は復号情報出力回路２からの復号データに対応する
信号情報を示し、１２は回路のクロック、１３は復号デ
ータ発生器４から出力される復号データを示している。

次に、上記の構成の情報信号復号装置の動作について説
明する。

いま説明を簡単にするために小規模な符号を例にとる。

情報源シンボルの個数をＳＯ〜Ｓ７の８個とし、それら
の各シンボルＳＯ〜Ｓ７に対する符号語を第２図に示す
シンボル／符号語テーブル５ＣＴＢＬの通りとする。ま
た符号化データは３１ ビット長単位に、ＭＳＢから順に詰め込まれるものとす
る。つまり、第３図に示すように、情報源シンボルの系
列がｓＯ，ｓ４．ｓ６．ｓｌであれば、これらの各符号
語は実際には（００）、（１１０）、（１１１１，０）
、（０１）であるが、符号化データ１０としては３ビッ
ト長単位に詰め込まれて送り込まれてくるので、それら
に対応する符号化データ系列は、（００１）　、　　（
１０１）（１１１）　　　（００１）となるのである。

一般に瞬時に復号可能な２進行号は２進木によって表現
することができるが、この実施例の場合には第４図のよ
うに表わすことができる。この第４図において、各枝に
記された数字（０，１，、）は符号語のビットに対応す
る。また、各シンボルＳＯ−ｓ　７の符号語は、ルート
（最上のノード）ＣＯからそのシンボルまでの経路の各
枝に記された数字を順に並べたものになる。なおここて
、各ノードの記号ｃｏ−ｃ６は未復号データに対応した
状態を表わしているが、この状態の割り当て方は任意で
ある。そして各状態に対応する未復号デー　２ 夕は、ルートＣＯからその状態までをたどる経路の各枝
に記された数字を順に並べたものになる。

したがって、符号語が（０１）であれば、第４図の２進
水をルー）ｃＯからノードｃ１を経てシンボルＳ　］、
に至ることができ、符号語が（１１１０）であれば、ル
ートＣＯからノードｃ２．ｃ４゜Ｃ５を経てシンボルｓ
５に至ることができる。また、未復号データが（０）で
あればルートｃｏからノードｃ１に至り、未復号データ
（０）を状態ｃ１とコード化することができ、また未復
号データが（１１１）であればルートｃＯからノードＣ
２、Ｃ４を経てノードＣ５に至り、未復号データ（１１
１）を状態Ｃ５とコード化することができるのである。

以下、符号化データ１０として第３図に示す入力がある
場合を例にとって、この情報信号復号装置による復号の
動作を説明する。

まず、初期状態では未復号データがないので、状態はＣ
Ｏである。そこで第１の符号化データ　３ （００１）が入力されると、第４図によって初めの２ビ
ツト（００）はルートＣＯからノードＣ１を経てシンボ
ルｓＯに至ることができて復号でき、シンボルＳＯが出
力されるが、残りの１ビツト（１）については復号する
ことができず、未復号データになる。

この動作を第１図で説明すると、初期状態では状態レジ
スタ３には、状態ＣＯが蓄えられている。

この状態ＣＯは状態／未復号データ変換器５に人力され
、この入力に対応して状態／未復号データ変換器５は、
現在の未復号データが空であるという情報を出力する。

この状態／未復号データ変換器５からの情報と、今回入
力された符号化データ（００１）は未復号データ遷移器
６に入力され、新たに未復号データ（１）が生成される
。未復号データ／状態変換器７は、この未復号データ（
１）に対して、第４図の２進木をたどり、初めの状態で
あるルートＣＯからノードＣ２に至り、未復号データ（
１）に対応するコードとして状態Ｃ２に変換され、この
状　４ 態ｃ２が状態レジスタ３に入力される。そして状態レジ
スタ３は、次のクロック１２によってこの状態ｃ２に更
新され、次の符号化データの復号時に使用される。

一方、状態／未復号データ変換器８は状態／未復号デー
タ変換器５と同一の機能を持ち、それまでの状態レジス
タ３の内容ｃＱを未復号データ（０）に変換して復号情
報発生器９に与える。

そこで復号情報発生器９は、状態／未復号デタ変換器８
の出力（０）と符号化データ（００］−）とを得て、ノ
ードＣＯから出発して初めの２ビツト（００）によりｃ
　Ｏ−ｃ　１を経てシンボルｓＯに至り、シンボルＳＯ
に対応する復号情報１１を生成する。なおここで、復号
情報発生器９が直接復号信号を出力しないのは、後の例
で示すように一度の復号処理で複数個のシンボルが復号
される可能性があるためである。そして、この復号情報
１１は、復号データ発生器４に受は渡すパラメタであり
、例えば、復号データ発生器４がＲＯＭのようなシンボ
ルテーブルである場合には、その５ シンボルテーブルのアドレス情報になる。

復号データ発生器４は、このような復号情報１１を受は
取って復号データ１３に変換し、シンボルＳＯの信号を
出力する。

以上では第４図に示す２進木を基にして第１図の情報信
号復号装置の動作を説明したが、実際のハードウェアで
実現する場合には、２個のブロックである状態遷移回路
１および復号情報出力回路２はそれぞれＲＯＭなどのテ
ーブルで構成されるものであり、それぞれ第５図に示す
状態データテーブルＣＴＢＬ、第６図に示す復号データ
テーブルＤＴＢＬにより動作させることができる。

すなわち、状態遷移回路１は、第５図の状態データテー
ブルＣＴＢＬに基づき、状態レジスタ３の状態値ＣＯと
入力された符号化データ（００１）との組合わせから、
次の状態値ｃ２を抽出して出力し、これを状態レジスタ
３に保持させる。

また、復号情報出力回路２は、第６図の復号データテー
ブルＤＴＢＬに基づき、状態レジスタ３の前回の状態値
ＣＯと入力された符号化データ　６ （００１）との組合わせから、復号データＳＯを出力す
る情報を発生する。

続いて、第３図に示す第２の符号化データ（１０１）が
入力されると、第５図の状態データテブルＣＴＢＬ、第
６図の復号データテーブルＤＴＢＬによって、状態レジ
スタ３の状態値ｃ２と符号化データ（１０１）との組合
わせから、次の状態値ｃ２と、復号データｓ４とが決定
される。

さらに、第３の符号化データ（１１１）が入力されると
、すでに更新されている状態レジスタ３の状態値ｃ２と
符号化データ（１１１）との組合わせから、状態値ｃ６
が決定され、これが次の状態値とじて状態レジスタ３に
保持される。しかしながら、この場合、第６図の復号デ
ータテーブルＤＴＢＬには対応する欄が空白であり、こ
の場合には復号データは生成されないことになり、状態
値のみが更新されることになる。

次に、第４の符号化データ（００１）が入力されると、
これと状態値レジスタ３の保持している状態値ｃ６との
組合わせから、次の状態値ｃｏと　７ 復号データｓ６ｓ　１が決定される。この復号データ５
６ｓｌは２個のデータであり、これらに対応する信号情
報を復号データ発生器４に出力して、ここでシンボルｓ
６．ｓｌの復号データを出力することになる。

こうして、可変の長さの符号語（００）、（１１０）、
（１，１１１０）、（０１，）が一定のビット長単位の
符号化データ（００１）、（１０１）。

（１１１）、（００１）として順次入力される場合、こ
れを復号データｓＯ，ｓ４．ｓ６．ｓ］として順次復号
していくことができるのである。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、複数のシンボルに対応
する可変の長さの符号語を一定のビット長単位の符号化
データに詰め込んで入力する場合、それらを復号すると
共に一度の復号処理では復号できない未復号データの部
分についてはそれをコード化して一時保持しておき、次
の符号化データの入力との組合わせにより新たに復号デ
ータと、そこでも発生する未復号データとをテーブル　
８ 形式でそれぞれ記憶しておき、このテーブルを参照して
、新たな入力に対して、前回の符号化データの復号処理
時に発生した未復号データの状態値と新たな符号化デー
タとの組合わせから新たな復号データと次の状態値とを
抽出し、出力するようにしているため、符号化データの
入力ごとに１個分の符号化データの復号処理ができ、復
号速度を向上することができ、また内部で保持している
状態値の個数がシンボルの個数で決まるために最大符号
長が長い符号であってもＲＯＭなどのテーブルの大きさ
が小さくなり、小規模の回路で構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路ブロック図、第２図
は上記実施例で用いたシンボル−符号語の対照関係を示
すデータテーブル、第３図は上記実施例で用いた一連の
シンボルの符号化データ系列への変換関係を示す説明図
、第４図は上記実施例で用いた２進水の説明図、第５図
は上記実施例で用いた状態値データテーブル、第６図は
上記実施９ 例で用いた復号データテーブル、第７図は従来例の回路
ブロック図である。 １・・・状態遷移回路　　　２・・・復号情報出力回路
３・・・状態レジスタ　　　４・・・復号データ発生器
５・・・状態／未復号データ変換器 ６・・・未復号データ遷移器 ７・・・未復号データ／状態変換器 ８・・・状態／未復号データ変換器 ９・・・復号情報発生器　１０・・・符号化データ１１
・・・復号情報　　　　１２・・・クロック１３・・・
復号データ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のシンボルに対応する可変のビット長の符号語が一
   定のビット長単位に詰め込まれて順次入力されてくる符
   号化データに対して、前回の復号処理で復号することが
   できなかった未復号データ部分のビットパターンを記憶
   する未復号データビットパターン記憶部と、前記一定ビ
   ット長単位の符号化データのビットパターンと未復号デ
   ータのビットパターンとの組合わせにおいて一義的に決
   定される新たな復号データと新たに発生する未復号デー
   タのビットパターンとをそれぞれデータテーブルとして
   記憶する復号データテーブル記憶部および未復号データ
   テーブル記憶部と、 新たに入力されてくる一定ビット長単位の符号化データ
   のビットパターンと、前記未復号データビットパターン
   記憶部に記憶されている前回の未復号データ部分のビッ
   トパターンとの組合わせに対して、前記復号データテー
   ブル記憶部の復号データテーブルを参照して新たに復号
   データを発生させる復号データ発生部と、 前記新たに入力されてくる一定ビット長単位の符号化デ
   ータのビットパターンと、前記未復号データビットパタ
   ーン記憶部に記憶されている前回の未復号データ部分の
   ビットパターンとの組合わせに対して、前記未復号デー
   タテーブル記憶部の未復号データテーブルを参照して今
   回新たに未復号データとなる部分を発生させ、その未復
   号データ部分のビットパターンを前記未復号データビッ
   トパターン記憶部に記憶させる未復号データ発生部と、
   前記復号データ発生部の復号データを出力する復号デー
   タ出力部とを備えて成る情報信号復号装置。