JPH10322223A - 可変長符号化回路 - Google Patents

可変長符号化回路

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JPH10322223A
JPH10322223A JP13101997A JP13101997A JPH10322223A JP H10322223 A JPH10322223 A JP H10322223A JP 13101997 A JP13101997 A JP 13101997A JP 13101997 A JP13101997 A JP 13101997A JP H10322223 A JPH10322223 A JP H10322223A
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    • H03M7/42Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code using table look-up for the coding or decoding process, e.g. using read-only memory

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 符号有無判定テーブルのメモリの容量を縮小
し、メモリのアクセス頻度を低減することと、1回にア
クセスする符号テーブルのメモリの容量を小さくするこ
とにより消費電力の小さな可変長符号化回路を提供す
る。 【構成】 符号有無判定テーブル14を参照する前に、
ランデータとレベルデータ対に対する符号割り当ての有
無を調べる第1領域判定回路11および第2領域判定回
路13を設け、符号有無判定テーブル14を参照する必
要のない場合に符号有無判定テーブル14の読み出しを
停止し、符号テーブルをランデータとレベルデータのい
ずれかがゼロであるランデータとレベルデータの対に対
応する第1符号テーブル16とランデータとレベルデー
タのいずれもゼロでないランデータとレベルデータの対
に対応する第2符号テーブル17に分けて、第1領域判
定回路11および第2領域判定回路13および符号有無
判定テーブル14の判定結果により、参照する必要のな
い方の符号テーブルの読み出しを停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像データの符号化
装置等で使用される可変長符号化回路に関し、詳しく
は、可変長符号化回路が有するメモリの縮小化およびア
クセス頻度低減に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像信号はデータ量が非常に多いため、
圧縮して送信または記録を行い、受信または再生して伸
長することが行われる。画像データを圧縮する手法の一
つとして可変長符号化方式が挙げられる。これは入力さ
れる係数列を符号化する際に、発生確率の高い係数列の
パターンには短い符号長の符号を、発生確率の低い係数
列のパターンには長い符号長の符号を割り当てることで
平均符号長を短くするものである。
【0003】図5に、可変長符号化回路を含む符号化装
置の一般的な構成例を示す。入力画像は8×8の画素デ
ータに分割されて入力され、離散コサイン変換(DC
T:Discrete Cosine Transfo
rmation)回路51で周波数成分を表わす8×8
の係数に変換される。これらの係数は順序変換回路52
で低周波成分から順に並び換えられ、量子化回路53で
量子化される。最後に、可変長符号化回路54で可変長
符号に符号化され出力される。
【0004】図6に、可変長符号化回路の従来例を示
す。ラン・レベル対生成回路61において、入力された
係数列を、連続して係数がゼロとなる個数を表わすラン
データとゼロに続く非ゼロ係数を表わすレベルデータと
に変換し、符号テーブル62において、予め記憶されて
いるランデータとレベルデータの対と符号および符号長
の対応表を参照して対応する符号と符号長が出力され
る。符号テーブル62から出力される符号は、種々の符
号長を有しており、場合によって図示しない固定長変換
回路を用いて固定長になるよう詰められることもある。
【0005】一般的に可変長符号化回路ではランデータ
とレベルデータの対全てに固有の可変長の符号を割り当
てるのではなく、発生確率の低いランデータとレベルデ
ータの対には特定のエスケープ符号を先頭にしてランデ
ータとレベルデータをそのまま付加した固定長の符号を
割り当てたり、式(1)のように固有の符号が割り当て
られている2つ別ののランデータとレベルデータの対に
変更することが行われる。
【0006】
【数1】
【0007】ここで、RとLはそれぞれランデータとレ
ベルデータを表わす。本来レベルデータは非ゼロ係数で
あるが、この変更によりゼロのレベルデータが定義され
る。
【0008】この方式で用いられるランデータとレベル
データの対と符号の割り当ての例をを図7に表わす。こ
こでは、符号そのものではなく、符号長で割り当ての様
子を示している。ここで、レベルデータは絶対値をとっ
て0から255、ランデータは0から61まで定義され
ている。レベルデータが0でない場合にはレベルデータ
の正負を表わす1ビットが符号長に含まれている。空欄
になっているところは符号が割り当てられていない部分
で、式(1)による変換により符号が割り当てられてい
るランデータとレベルデータの対に変更される。例え
ば、ランデータとレベルデータがそれぞれ10と20の
場合には符号が割り当てられていないので、式(1)に
基づいてランデータとレベルデータが9と0および0と
20の2つの対に変更される。図7の中で、発生確率の
高いランデータとレベルデータの対には短い符号が、発
生確率の低いランデータとレベルデータの対には長い符
号が割り当てられている。
【0009】この方式による従来の可変長符号化回路の
例を図8に示す。ラン・レベル対生成回路81におい
て、入力された係数列を、連続して係数がゼロとなる個
数を表わすランデータとゼロに続く非ゼロ係数を表わす
レベルデータとに変換し、符号有無判定テーブル82に
おいてランデータとレベルデータの対に符号が割り当て
られているかどうかを調べる。符号が割り当てられてい
る場合には、ランデータとレベルデータの対は符号テー
ブル84に転送され、予め記憶されているランデータと
レベルデータの対と符号および符号長の対応表を参照し
て対応する符号と符号長に変換されて出力される。符号
が割り当てられていない場合には、ランデータとレベル
データの対はラン・レベル変更回路83に転送され、式
(1)の変更が行われ(この時点で、レベルデータはゼ
ロも取り得る)、2組のランデータとレベルデータの対
が符号テーブル84に転送され、それぞれ符号と符号長
に変換されて出力される。
【0010】ここで、符号有無判定テーブル82は、図
9のように構成されており、それぞれのランデータとレ
ベルデータの対に対応して符号が割り当てられているこ
とを示す1、または、符号が割り当てられていないこと
を示す0が予め記憶されている。符号テーブル84に
は、図7に示すように符号が割り当てられているランデ
ータとレベルデータの対に対応して符号および符号長が
予め記憶されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の可変長符
号化回路では以下のような問題がある。
【0012】符号有無判定テーブル82において符号の
割り当ての有無を判定する場合、図9に示すように、ア
ドレスはランデータを表わす6ビットとレベルデータの
絶対値を表わす8ビットの合計14ビットのアドレスが
必要で、ワード数は255×62=15810ワード
で、出力は符号の割り当ての有無を表わす1ビットとな
り、合計15810×1=15810ビットの大きな容
量のメモリが必要となる。また、ラン・レベル対生成回
路81において生成されるランデータとレベルデータの
対全てに対応して符号有無判定テーブル82が参照され
る。したがって、大きな容量のメモリのアクセス頻度が
高く消費電力が大きくなる。
【0013】また、符号テーブル84において符号と符
号長に変換する場合、図7に示すように、アドレスはラ
ンデータを表わす6ビットとレベルデータの絶対値を表
わす8ビットとレベルデータの正負を表わす1ビットの
合計15ビットのアドレスが必要となる。また、レベル
データがゼロとなるランデータとレベルデータの対は6
2個、それ以外は315個あるので、ワード数は62+
315×2=692ワードで、出力は符号を表わす16
ビットと符号長を表わす4ビットの合計20ビットとな
り、合計692×20=13840ビットの大きな容量
のメモリが必要で、符号有無判定テーブル82において
符号が割り当てられていると判断されたランデータとレ
ベルデータの対とラン・レベル対変更回路83で新たに
生成される2組のランデータとレベルデータの対全てに
対応して符号テーブル84が参照される。したがって、
1回にアクセスするメモリの容量が大きく消費電力が大
きくなる。
【0014】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、符号有無判定テーブルのメモリの容量を縮小し、メ
モリのアクセス頻度を低減することと、1回にアクセス
する符号テーブルのメモリの容量を小さくすることによ
り消費電力の小さな可変長符号化回路を提供することを
目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の可変長符号化回
路は、入力された係数列を、連続して係数がゼロとなる
個数を表わすランデータとゼロに続く非ゼロ係数を表わ
すレベルデータとに変換し、ランデータとレベルデータ
の対を対応する可変長符号に変換して出力する可変長符
号化回路であって、ランデータがゼロである第1の領域
にランデータとレベルデータの対が含まれていることを
判定する第1の判定手段と、ランデータがゼロでなくレ
ベルデータが一定値以上となるかまたはランデータが一
定値以上となる第2の領域にランデータとレベルデータ
の対が含まれていることを判定する第2の判定手段と、
ランデータとレベルデータの対に対応する符号が割り当
てられていないことを判定する第3の判定手段とを有
し、上記第1および第2の判定手段の判定結果の少なく
とも一つが真である場合に第3の判定手段を停止するこ
とを特徴としており、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
【0016】また、この発明は、上記第3の判定手段
が、上記第1の領域および第2の領域以外の領域に含ま
れるランデータとレベルデータの対に対応する符号の有
無を記憶する記憶装置により構成するものである。
【0017】また、本発明の可変長符号化回路は、入力
された係数列を、連続して係数がゼロとなる個数を表わ
すランデータとゼロに続く非ゼロ係数を表わすレベルデ
ータとに変換し、ランデータとレベルデータの対を対応
する可変長符号に変換して出力する可変長符号化回路で
あって、ランデータがゼロである第1の領域にランデー
タとレベルデータの対が含まれていることを判定する第
1の判定手段と、ランデータがゼロでなくレベルデータ
が一定値以上となるかまたはランデータが一定値以上と
なる第2の領域にランデータとレベルデータの対が含ま
れていることを判定する第2の判定手段と、ランデータ
とレベルデータの対に対応する符号が割り当てられてい
ないことを判定する第3の判定手段と、ランデータとレ
ベルデータのいずれかがゼロであるランデータとレベル
データの対に対応する第1の符号変換手段と、ランデー
タとレベルデータのいずれもゼロでないランデータとレ
ベルデータの対に対応する第2の符号変換手段とを有
し、上記第1および第2および第3の判定手段の判定結
果の少なくとも一つが真である場合に第2の符号変換手
段を停止するか、または第1および第2および第3の判
定手段の判定結果が全て偽である場合に第1の符号変換
手段を停止することを特徴としても良く、そのことによ
り上記目的が達成される。
【0018】以下に本発明の作用を記載する。符号有無
判定テーブルを参照する前に、ランデータとレベルデー
タ対に対する符号割り当ての有無を調べる第1および第
2の判定手段を設け、符号有無判定テーブルを参照する
必要のない場合に符号有無判定テーブルの読み出しを停
止するので、符号有無判定テーブルのメモリ容量を小さ
くできるとともに、符号有無判定テーブルのメモリアク
セス頻度を低減することができる。
【0019】また、符号テーブルをランデータとレベル
データのいずれかがゼロであるランデータとレベルデー
タの対に対応する符号テーブルとランデータとレベルデ
ータのいずれもゼロでないランデータとレベルデータの
対に対応する符号テーブルに分けて、ランデータとレベ
ルデータの対がどちらの符号テーブルを参照すべきかを
判定する第1、第2および第3の判定手段を設け、参照
する必要のない方の符号テーブルの読み出しを停止する
ので、1回にアクセスする符号テーブルのメモリの容量
を小さくできる。
【0020】以上のように符号有無判定テーブルのメモ
リ容量を縮小し、メモリのアクセス頻度を低減すること
と、1回にアクセスする符号テーブルのメモリ容量を小
さくすることによりことで、消費電力を低減できる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は本発明の実施例の可変長符号化回路のブロック図で
ある。ラン・レベル対生成回路11において、入力され
た係数列を、連続して係数がゼロとなる個数を表わすラ
ンデータとゼロに続く非ゼロ係数を表わすレベルデータ
とに変換し、ランデータとレベルデータの対が第1領域
判定回路12に転送される。第1領域判定回路12にお
いてランデータがゼロかどうかが判定され、判定結果が
真の場合には第1符号テーブル16に、偽の場合には第
2領域判定回路13にランデータとレベルデータの対が
転送される。第2領域判定回路13において、ランデー
タが15以上またはレベルデータが18以上かどうかが
判定され、判定結果が真の場合にはラン・レベル対変更
回路に、偽の場合には符号有無判定テーブル14にラン
データとレベルデータの対が転送される。
【0022】符号有無判定テーブル14においてランデ
ータとレベルデータの対に符号が割り当てられているか
どうかを調べ、符号が割り当てられている場合には第2
符号テーブル17に、符号が割り当てられていない場合
にはラン・レベル変更回路15にランデータとレベルデ
ータの対が転送される。ラン・レベル変更回路15では
式(1)の変更を行った後で、2組のランデータとレベ
ルデータの対が第1符号テーブル16に転送される。第
1符号テーブル16または第2符号テーブル17におい
て、予め記憶されているランデータとレベルデータの対
と符号および符号長の対応表を参照して対応する符号と
符号長に変換されて出力され、第1符号テーブル16ま
たは第2符号テーブル17の出力のうち有効な出力が出
力選択回路18で選択されて出力される。
【0023】以下に詳細な説明を行う。図9の従来の符
号有無テーブルに示すように、ランデータがゼロとなる
第1の領域には符号が割り当てられているが、この領域
に含まれるランデータとレベルデータの対は第1領域判
定回路12で真と判定され符号有無判定テーブル14を
介さず第1テーブル16に転送される。また、ランデー
タが15以上またはランデータがゼロでなくレベルデー
タが18以上となる第2の領域には符号が割り当てられ
ていないが、この領域に含まれるランデータとレベルデ
ータの対は第2領域判定回路13で真と判定され符号有
無判定テーブル14を介さずラン・レベル対変更回路1
5に転送される。また、図7に示す従来の符号テーブル
のうち、ランデータとレベルデータのいずれかがゼロで
あるランデータとレベルデータの対には第1符号テーブ
ル16が対応し、ランデータとレベルデータのいずれも
ゼロでないランデータとレベルデータの対には第2符号
テーブル17が対応している。
【0024】第1領域判定回路12または第2領域判定
回路13の判定結果が真の場合には符号有無判定テーブ
ル14の動作が停止するように構成されている。また、
第1領域判定回路12または第2領域判定回路13の判
定結果が真の場合または符号有無判定テーブル14で符
号が割り当てられていないと判定した場合には第2符号
テーブル17の動作が停止するように構成されている。
また、符号有無判定テーブル14で符号が割り当てられ
ていると判定した場合には第1符号テーブル16の動作
が停止するように構成されている。各テーブルの動作を
停止させるには、テーブルの入力が変化しないように固
定してもよく、テーブルを構成するメモリのセレクト信
号をオフ状態にしてもよい。
【0025】符号有無判定テーブル14は、図2のよう
に構成されており、符号が割り当てられていることを示
す1、または、符号が割り当てられていないことを示す
0が予め記憶されている。符号有無判定テーブル14に
おいて符号を判定する場合、アドレスは、ランデータを
表わす6ビットのうち下位4ビットとレベルデータの絶
対値を表わす8ビットのうち下位5ビットの合計9ビッ
トのアドレスですみ、従来の14ビットのアドレスと比
べてデコーダ回路を縮小できる。また、ワード数は17
×14=238ワードで、出力は符号の有無の1ビット
となり、合計238×1=238ビットのメモリ容量で
すみ、従来の15810ビットと比較してメモリ容量が
1/60以下に小さくなる。
【0026】また、ランデータとレベルデータが取り得
る255×62=15810通りの組み合わせのうち、
17×14=238通りの組み合わせになる場合のみ符
号有無判定テーブル14が参照されるため、メモリのア
クセス頻度が低くなる。
【0027】以上のように、符号有無判定テーブル14
を参照する前に、ランデータとレベルデータ対に対する
符号割り当ての有無を調べる第1領域判定回路11およ
び第2領域判定回路13を設け、符号有無判定テーブル
14を参照する必要のない場合に符号有無判定テーブル
14の読み出しを停止するので、符号有無判定テーブル
14のメモリ容量を小さくできるとともに、符号有無判
定テーブル14のメモリアクセス頻度を低減することが
できる。
【0028】また、第1符号テーブル16は、図3のよ
うにレベルデータがゼロでない場合とレベルデータがゼ
ロの場合に対応する2つのメモリに分けて構成されてい
る。レベルデータがゼロか否かは簡単な回路で判定でき
る。レベルデータがゼロでない場合には、アドレスは、
レベルデータの絶対値を表わす8ビットとレベルデータ
の正負を表わす1ビットの合計9ビットのアドレスです
み、従来の15ビットのアドレスと比べてデコーダ回路
を縮小できる。また、ワード数は255×2=510ワ
ードで、出力は符号を表わす16ビットと符号長を表わ
す4ビットの合計20ビットとなり、合計510×20
=10200ビットのメモリ容量となる。また、レベル
データがゼロの場合には、アドレスは、ランデータを表
わす6ビットのアドレスですみ、従来の15ビットのア
ドレスと比べてデコーダ回路を縮小できる。また、ワー
ド数は62ワードで、出力は符号を表わす13ビットと
符号長を表わす4ビットの合計17ビットとなり、合計
62×13=806ビットのメモリ容量となる。
【0029】以上より、第1符号テーブル16は、合計
で10200+806=11006ビットのメモリ容量
となる。また、第2符号テーブル17は、図4に示すよ
うに、アドレスは、ランデータを表わす6ビットのうち
下位4ビットとレベルデータの絶対値を表わす8ビット
のうち下位5ビットとレベルデータの正負を表わす1ビ
ットの合計10ビットのアドレスですみ、従来の15ビ
ットのアドレスと比べてデコーダ回路を縮小できる。ま
た、ワード数は60×2=120ワードで、出力は符号
を表わす13ビットと符号長を表わす4ビットの合計1
7ビットとなり、合計120×17=2040ビットの
メモリ容量となる。従来は13840ビットのメモリ容
量の符号テーブルが常に参照されていたが、11006
ビットのメモリ容量の第1符号テーブル16が第1領域
判定回路12または第2領域判定回路13の判定結果が
真の場合または符号有無判定テーブル14で符号が割り
当てられていないと判定した場合のみに参照され、20
40ビットのメモリ容量の第2符号テーブル17が符号
有無判定テーブル14で符号が割り当てられていると判
定した場合のみに参照される。したがって、1回にアク
セスする符号テーブルのメモリの容量が小さくなる。
【0030】以上のように、符号テーブルをランデータ
とレベルデータのいずれかがゼロであるランデータとレ
ベルデータの対に対応する第1符号テーブル16とラン
データとレベルデータのいずれもゼロでないランデータ
とレベルデータの対に対応する第2符号テーブル17に
分けて、ランデータとレベルデータの対がどちらの符号
テーブルを参照すべきかを判定する第1領域判定回路1
2、第2領域判定回路13および符号有無判定テーブル
14を設け、参照する必要のない方の符号テーブルの読
み出しを停止するので、1回にアクセスする符号テーブ
ルのメモリの容量を小さくできる。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明に係る可変長符号化
装置によれば、符号有無判定テーブルを参照する前に、
ランデータとレベルデータ対に対する符号割り当ての有
無を調べる第1および第2の判定手段を設け、符号有無
判定テーブルを参照する必要のない場合に符号有無判定
テーブルの読み出しを停止するので、符号有無判定テー
ブルのメモリ容量を小さくできるとともに、符号有無判
定テーブルのメモリアクセス頻度を低減することができ
ることと、符号テーブルをランデータとレベルデータの
いずれかがゼロであるランデータとレベルデータの対に
対応する符号テーブルとランデータとレベルデータのい
ずれもゼロでないランデータとレベルデータの対に対応
する符号テーブルに分けて、ランデータとレベルデータ
の対がどちらの符号テーブルを参照すべきかを判定する
第1、第2および第3の判定手段を設け、参照する必要
のない方の符号テーブルの読み出しを停止するので、1
回にアクセスする符号テーブルのメモリの容量を小さく
できることにより消費電力の小さな可変長符号化を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す可変長符号化回路のブロ
ック図である。
【図2】本発明の実施例の可変長符号化回路における符
号有無判定テーブルの内容を示す図である。
【図3】本発明の実施例の可変長符号化回路における第
1符号テーブルの内容を示す図である。
【図4】本発明の実施例の可変長符号化回路における第
2符号テーブルの内容を示す図である。
【図5】一般的な符号化装置の構成を示す図である。
【図6】従来例の可変長符号化回路のブロック図であ
る。
【図7】従来例の可変長符号化回路におけるランデータ
とレベルデータの対に対する符号長の割り当てを示す図
である。
【図8】第2の従来例の可変長符号化回路のブロック図
である。
【図9】第2の従来例の可変長符号化回路における符号
有無判定テーブルの内容内容を示す図である。
【符号の説明】
11、61、81 ラン・レベル対生成回路 12 第1領域判定回路 13 第2領域判定回路 14、82 符号有無判定テーブル 15、83 ラン・レベル対変更回路 16 第1符号テーブル 17 第2符号テーブル 18 出力選択回路 51 DCT回路 52 順序変換回路 53 量子化回路 54 可変長符号化回路 62、84 符号テーブル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された係数列を、連続して係数がゼ
    ロとなる個数を表わすランデータとゼロに続く非ゼロ係
    数を表わすレベルデータとに変換し、ランデータとレベ
    ルデータの対を対応する可変長符号に変換して出力する
    可変長符号化回路であって、 ランデータがゼロである第1の領域にランデータとレベ
    ルデータの対が含まれていることを判定する第1の判定
    手段と、 ランデータがゼロでなくレベルデータが一定値以上とな
    るかまたはランデータが一定値以上となる第2の領域に
    ランデータとレベルデータの対が含まれていることを判
    定する第2の判定手段と、 ランデータとレベルデータの対に対応する符号が割り当
    てられていないことを判定する第3の判定手段と、を有
    し、 上記第1および第2の判定手段の判定結果の少なくとも
    一つが真である場合に第3の判定手段を停止することを
    特徴とする可変長符号化回路。
  2. 【請求項2】 上記第3の判定手段が、上記第1の領域
    および第2の領域以外の領域に含まれるランデータとレ
    ベルデータの対に対応する符号の有無を記憶する記憶装
    置により構成されていることを特徴とする請求項1記載
    の可変長符号化回路。
  3. 【請求項3】 入力された係数列を、連続して係数がゼ
    ロとなる個数を表わすランデータとゼロに続く非ゼロ係
    数を表わすレベルデータとに変換し、ランデータとレベ
    ルデータの対を対応する可変長符号に変換して出力する
    可変長符号化回路であって、 ランデータがゼロである第1の領域にランデータとレベ
    ルデータの対が含まれていることを判定する第1の判定
    手段と、 ランデータがゼロでなくレベルデータが一定値以上とな
    るかまたはランデータが一定値以上となる第2の領域に
    ランデータとレベルデータの対が含まれていることを判
    定する第2の判定手段と、 ランデータとレベルデータの対に対応する符号が割り当
    てられていないことを判定する第3の判定手段と、 ランデータとレベルデータのいずれかがゼロであるラン
    データとレベルデータの対に対応する第1の符号変換手
    段と、ランデータとレベルデータのいずれもゼロでない
    ランデータとレベルデータの対に対応する第2の符号変
    換手段とを有し、 上記第1および第2および第3の判定手段の判定結果の
    少なくとも一つが真である場合に第2の符号変換手段を
    停止するか、または第1および第2および第3の判定手
    段の判定結果が全て偽である場合に第1の符号変換手段
    を停止することを特徴とする可変長符号化回路。
JP13101997A 1997-05-21 1997-05-21 可変長符号化回路及び可変長符号化方法 Expired - Fee Related JP3410629B2 (ja)

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