JPH0435528A - 差分符号化回路 - 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〕 この発明は差分符号化回路に関し、特にＡ／Ｄ変換され
て入力される現在値データと１単位時間前の直前の予測
値データとの差分を計算し、その差分データをエンコー
ダなどを用いてデータ圧縮する、高速差分符号化回路に
関する。

〔従来技術〕

第１図に示す従来の高速差分符号化回路１においては、
加算器２において、入力された８ビツトの現在値データ
と直前の予測値データとの差が計算され、その差分デー
タ（８ビツト）が、エンコーダ３において変換テーブル
を用いて、４ビツトに圧縮される。このようなデータ圧
縮に伴う誤差によって復号化回路（図示せず）側で復号
した場合にオーバフローやアンダフローが生じる可能性
があるので、この符号化回路１であらかじめデータ圧縮
された差分データを復号して、それを検査する。

その目的で、エンコーダ３からの４ビツトの差分データ
はデコーダ４によって復号され、８ビツトの差分データ
に戻される。そして、加算器５ａによって、デコーダ４
からの８ビツトの差分データと遅延回路９に保持されて
いる直前の予測値データとを加算して、仮の新予測値デ
ータを得る。

そして、その加算器５ａのキャリーと加算器２のキャリ
ーとに基づいて、制御回路６において差分データの状態
を判断し、オーバフロー、アンダフローおよびそれ以外
の状態のいずれかを表す信号を演算回路７に与える。演
算回路７ではオーバフローを生じるときには４ビツトの
差分データに「−１」し、アンダフローを生じるときは
「＋１」し、それ以外の状態では「＋０」する、そして
、この演算回路７によって補正された４ビツトのデータ
が、正しい新予測値データとして出力されるこの演算回
路７から出力される新予測値データは、デコーダ８によ
ってさらに８ビツトのデータに戻されて加算器５ｂに与
えられる。加算５ｂでは、加算器５ａと同様に、遅延回
路９に保持されている直前予測値データと新予測値デー
タとを加算し、それを遅延回路９に与える。遅延回路９
では、加算器５ａから得られる予測値データを１単位時
間保持し、次の計算に備える。

〔発明が解決しようとする課題〕

第３図に示す従来技術においては、１単位時間の間に８
ビット同士の加算を３回し、かつエンコーダまたはデコ
ーダにおいて３回変換テーブルを通すので、それに必要
な単位時間をあまり短くすることができず、したがって
高速化に限界があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、大幅な高速化が
可能な、差分符号化回路を提供することである。

〔！ｌ！題を解決するための手段〕

第１発明は、簡単にいえば、現在値データと直前の予測
値データとの差分を求める差分手段、差分手段からの差
分データをデータ圧縮するためのデータ圧縮手段、差分
手段からの差分データの誤差を補正するために差分デー
タに修飾を加えて「差分データ＋１」、「差分データ±
０」および「差分データ−１」をそれぞれ出力するデー
タ修飾手段、データ修飾手段から得られる３つのデータ
にそれぞれ直前の予測値データを加算する加算手段、差
分データの状態に応じて加算手段から得られる３つのデ
ータのいずれかを選択する選択手段、および選択手段に
よって選択されたデータを直前の予測値データとして保
持する保持手段を備える、差分符号化回路である。

第２発明は、簡単にいえば、現在値データと直前の予測
値データとの差分を求める差分手段、差分手段からの差
分データをデータ圧縮するためのデータ圧縮手段、デー
タ圧縮手段によってデータ圧縮された差分データに演算
を施して「差分データ＋１」、「差分データ±０」およ
び「差分データ−１」のデータを出力する演算手段、直
前の予測値データに基づいてデータ圧縮されたデータの
ビット数に応じてとり得るすべての数の仮の予測値デー
タをあらかじめ計算するための計算手段、演算手段から
の演算結果に基づいて計算手段から３つの仮の予測値デ
ータを選択する第１選択手段、差分データの状態に応じ
て第１選択手段によって選択された３つの仮の予測値デ
ータから１つを選択する第２選択手段、差分データの状
態に応じて演算手段から得られる３つのデータの１つを
選択して新予測値データとして出力する第３選択手段、
および第２選択手段によって選択されたデータを直前の
予測値データとして保持するための保持手段を備える、
差分符号化回路である。

〔作用〕

第１発明では、差分手段からの差分データをデータ修飾
手段に入力し、そのデータ修飾手段によって、データ圧
縮される前の差分データ（たとえば８ビツト）にオーバ
フロー、アンダフローまたはそれ以外の状態に応じてｒ
＋ｉＪ、ｒ−ＩＪまたはｒ±０」したものをそれぞれ出
力する。そして、加算手段によって保持手段に保持され
ている直前予測値データと３つのデータのそれぞれとを
加算し、選択手段によって、オーバフロー、アンダフロ
ーまたはそれ以外の差分データの状態に応じて、いずれ
か１つを選択する。したがって、選択手段から出力され
た１つの予測値データが、保持手段において正しい直前
予測値データとして保持される。なお、データ圧縮手段
からのデータ圧縮された差分データは第３図の従来技術
と同様にして補正され、新予測値データとして出力され
る第２発明では、計算手段によって新しい予測値データ
になる可能性がある仮の予測値データをすべてあらかじ
め計算しておき、そのうち３つの仮の予測値データを第
１選択手段によって選択し、オーバフロー、アンダフロ
ーまたはそれ以外の差分データの状態に応じて第２選択
手段で３つの仮の予測値データの１つを選択して、それ
を保持手段で保持して直前予測値データとする。一方、
第３選択手段によって、演算手段においてあらかじめ演
算されている３つのデータ圧縮された差分データを、同
じようにオーバフロー、アンダフローまたはそれ以外の
差分データの状態に応じて選択して新予測値データとし
て出力する。

〔発明の効果〕

この発明によれば、データが加算器や変換テーブルを通
る回数が大幅に減じられ、したがってデータ処理に必要
な時間が短縮でき、従来に比べて一層の高速化が可能と
なる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

〔実施例〕

第１図に示すこの発明の一実施例の差分符号化回路ＩＯ
は、第３図の加算器２．エンコーダ３゜制御回路６およ
び演算回路７とそれぞれ同等の加算器１２．エンコーダ
１４．制御回路２２および演算回路２８を含む、ここで
は、これらの重複する説明は省略する。

この第１図実施例においては、加算器１２から出力され
る８ビツトの差分データがデータ修飾回路１８に与えら
れる。このデータ修飾回路１８は等価的にエンコーダお
よびデコーダの機能を有し、第３図に示すエンコーダ３
およびデコーダ４で行った８ビツトから４ビツトへの変
換および４ビツトから８ビツトへの変換を合成して１つ
のテーブルによって、８ビツトから８ビツトへの変換を
行うものである。そのとき、そのテーブル上で「＋ｌＪ
、ｒ±０」および「−１」する。したがって、このデー
タ修飾回路１８からは、新しい予測値データとなる可能
性のある３つの８ビツトデータが出力される。

そして、このデータ修飾回路１８からの３つのデータは
、それぞれ、加算器２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの一方
入力に与えられ、この加算器２０ａ、２０ｂおよび２０
ｃの他方入力には、遅延回路３２によって保持されてい
る直前予測値データが与えられる。したがって、加算器
２０ａ、２０ｂおよび２０ｃからは、「差分データ上０
＋直前予測値データ」、「差分データ＋１＋直前予測値
データ」および「差分データ−１＋直前予測値データ」
の３つが出力され、それがデータセレクタ３０に与えら
れる。

このデータセレクタ３０には、先の制御回路２２からオ
ーバフロー、アンダフローまたはそれ以外のような差分
データの状態に応じて、信号が出力される。なお、この
信号は、演算回路２８にも同時に与えられる。したがっ
て、演算回路２８では、第３図に示す従来技術と同様に
、差分データの状態に応じて、エンコーダ１４から出力
されるデータ圧縮された差分データにｒ＋ＩＪ、ｒ±０
」または「−１」された４ビツトのデータが新予測値デ
ータとして出力される。

また、データセレクタ３０では、差分データの状態に応
じて、加算器２０ａ、２０ｂおヨヒ２０Ｃから出力され
る３つの予測値データのいずれか１つを選択し、それを
遅延回路３２に与える。この遅延回路３２も第３図の遅
延回路９と同様に、データセレクタ３０から出力された
予測値データを新しい直前予測値データとして１単位時
間保持する。

この第１図実施例によれば、第３図に示す従来回路とは
異なり、加算器を２回、変換テーブル（データ修飾回路
１８）を１回、データセレクタ３０を１回通るだけであ
り、大幅な高速化が可能となる。

第２図に示すこの発明の他の実施例の差分符号化回路１
０″においても、第１図に示す差分符号化回路１０と同
様に、現在値データと直前予測値データとの差分を求め
る加算器１２および８ビツトの差分データを４ビツトに
データ圧縮するためのエンコーダ１４を含む。

そして、この実施例の差分符号化回路１０゛においては
、加算器３４ａおよび３４ｂを含む演算回路が設けられ
、加算器３４ａでは、データ圧縮された４ビツトの差分
データにｒ＋ＩＪ１．、、加算器３４ｂでは、同じ＜’
−ＩＪする。また、この演算回路は４ビツトの差分デー
タに「±０」する経路を含み、したがって、演算回路で
は、エンコーダ１４から出力される４ビツトの差分デー
タにあらかじめ加算処理を施し、補正された３つの４ビ
ット差分データをデータセレクタ３６に与える一方、遅
延回路３２からの直前予測値データは加算回路３８に与
えられ、この加算回路３８は、１６個の８ビツト加算器
を含み、それによって予測値データと４ビツトの差分デ
ータから得られる１６個のデータとをそれぞれ加算し、
第１図の加算器５ａで行ったと同様の計算をあらかじめ
処理するのである。

このようにして加算回路３８から得られた１６個の加算
結果が、それぞれ１６個のデータの１つを選択するデー
タセレクタ４０ａ、４０ｂおよび４０ｃに共通的に与え
られる。このデータセレクタ４０ａ〜４０ｃには、それ
ぞれ、先に説明した演算回路からの４ビツトの補正され
た差分データが与えられる。そして、データセレクタ４
０ａ〜４０ｃのそれぞれでは、その４ビツトのデータに
基づいて、仮の予測値データすなわち「＋ＩＪ＋「±０
」および「−１」された８ビツトデータをそれぞれ選択
し、この３つの仮の予測値データがデータセレクタ４２
に与えられる。

なお、制御回路２２′では、加算回路３８すなわちデー
タセレクタ４０ｂから得られるキャリー信号と加算器１
２から得られるキャリー信号とに基づいて、制御回路２
２と同様にして、差分データのオーバフロー、アンダフ
ローまたはそれ以外の状態を示す信号を出力する。この
信号がデータセレクタ３６および４２に共通的に与えら
れる。

したがって、データセレクタ３６では、演算回路すなわ
ち加算器３４ａおよび３４ｂなどによって補正された４
ビツトの差分データのいずれか１つを選択して、正しい
新予測値データとして出力する。同じようにして、デー
タセレクタ４２は、データセレクタ４０ａ〜４０ｃから
与えられる３つの仮の予測値データの１つを選択して、
遅延回路３２に与える。

このようにして、第２図に示す実施例では、８ビット→
４ビット→８ビットの変換によって結果的に得られる８
ビツトのデータが１６通りしかないことを利用して、オ
ーバフロー、アンダフローなどを考慮した仮の予測値を
あらかじめ計算しておくことによって、第３図に示す従
来技術に比べて、より一層の高速化を図るものである。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 第２図はこの発明の他の実施例を示すブロックである。 第３図は従来技術の一例を示すブロック図である。 図において、１０．１０’　は差分符号化回路、１２．
２０ａ　〜２０ｃ、３４ａ、３４ｂは加算器、１４はエ
ンコーダ、１８はデータ修飾回路、２２．２２”は制御
回路、２８は演算回路、３０゜３６．４０ａ　〜４０ｃ
、４２はデータセレクタ、３２は遅延回路、３８は加算
回路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　現在値データと直前の予測値データとの差分を求め
   る差分手段、 前記差分手段からの差分データをデータ圧縮する、ため
   のデータ圧縮手段、 前記差分手段からの前記差分データの誤差を補正するた
   めに前記差分データに修飾を加えて「差分データ＋１」
   、「差分データ±０」および「差分データ−１」をそれ
   ぞれ出力するデータ修飾手段、 前記データ修飾手段から得られる３つのデータにそれぞ
   れ直前の予測値データを加算する加算手段、 前記差分データの状態に応じて前記加算手段から得られ
   る３つのデータのいずれかを選択する選択手段、および 前記選択手段によって選択されたデータを前記直前の予
   測値データとして保持する保持手段を備える、差分符号
   化回路。 ２　現在値データと直前の予測値データとの差分を求め
   る差分手段、 前記差分手段からの差分データをデータ圧縮するための
   データ圧縮手段、 前記データ圧縮手段によってデータ圧縮された差分デー
   タに演算を施して「差分データ＋１」、「差分データ±
   ０」および「差分データ−１」のデータを出力する演算
   手段、 前記直前の予測値データに基づいて前記データ圧縮され
   た差分データのビット数に応じてとり得るすべての数の
   仮の予測値データをあらかじめ計算するための計算手段
   、 前記演算手段からの演算結果に基づいて前記計算手段か
   ら３つの仮の予測値データを選択する第１選択手段、 前記差分データの状態に応じて前記第１選択手段によっ
   て選択された３つの仮の予測値データから１つを選択す
   る第２選択手段、 前記差分データの状態に応じて前記演算手段から得られ
   る３つのデータの１つを選択して新予測値データとして
   出力する第３選択手段、および前記第３選択手段によっ
   て選択されたデータを前記直前の予測値データとして保
   持するための保持手段を備える、差分符号化回路。