JPH11512271A - ２語ビット流分節式高性能可変長復号器および関連復号方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の適性検定型および非適性検定型の可変長符号語を含んだ入力ビット流（例えばＭＰＥＧディジタル・ビット流）を処理するための可変長復号器。この可変長復号器は、入力ビット流を受信して一連の可変入力ビット群を供給するための入力回路、その一連の可変入力ビット群に含まれた若干の符号語を囲む復号窓を設けるためのシフタ回路、並びに、復号窓が一対の適性検定符号語を含んでいるか否かを判定し、復号窓が一対の適性検定符号語を囲んでいると判定した場合には、その一対の適性検定符号語の結合長を判定して、判定された結合長を表わす結合長信号を供給し、さらに、復号窓に囲まれる先行符号語の長さを判定して、先行符号語の判定された長さを表わす先行符号語長信号を供給するための符号語長復号回路を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 ２語ビット流分節式高性能可変長復号器および関連復号方法 本発明は、一般に、データ伝送系に用いられる可変長復号器、特に、高精細度 テレビジョン（ＨＤＴＶ）用ディジタルビデオデータを復号するための可変長復 号器（および関連復号方法）に関するものである。 ディジタル・ビデオ・データ伝送系においては、ビデオ・データは、符号化デ ィジタル・ビデオ・データを復号する受信機に伝送されるに先立って符号化され る。かかる系のデータ処理情報量およびメモリ効率を増大させるには、ディジタ ル・ビデオ・データを圧縮して符号化するのに統計的圧縮アルゴリズムが用いら れる。かかる圧縮アルゴリズムの一つは、ハフマン符号化アルゴリズムである。 データ圧縮の結果は、典型的には、固定長符号語よりも寧ろ可変長符号語へ分節 したデータ流となる。可変長復号器は圧縮したデータ流を備えた可変長符号語を 復号する。 一連の可変長符号語を復号するのに現在利用し得る幾つかの方法がある。最も 有効な方法は、樹木探索アルゴリズムとテーブル・ルックアップ技術とである。 樹木探索アルゴリズムは、入力ビット流における各符号語の終端と値とを見出 すのに、符号樹木中の順次ビット探索を用いる。符号化樹木は、既知符号語の葉 を含んでいる。復号過程は、符号化樹木の根で始まり、ビット流中の各順次ビッ トの復号値によって異なる符号化樹木の枝にビット順次に連なる。結局、葉に到 達して、符号語の終端が検出される。ついで、符号語がビット流の残部から分節 され、検出された符号語の値が、可変長復号器から見出されて出力される。樹木 探索アルゴリズムを用いてビット流を復号するのは、復号動作がシンボル・レー トよりも寧ろビット・レートで行なわれるので、多くの高速度用途には遅過ぎる 。その点で、ビット流をビット・レートで復号するのは、ＨＤＴＶ復号器のピー ク・シンボル・レートの要求を満さない。 可変長復号器のデータ処理情報量を増大させるために、その開示内容を参考ま でに以下に示すサンその他による米国特許第５，１７３，６９５号に開示された ようなテーブル・ルックアップ復号器が開発された。上述の特許に開示されたテ ーブル・ルックアップ復号器の入力端は、ビット流における最長符号語に等しい 長さの並列ビット系列の入力および出力で可変語長符号化ビット流を受信するレ ート・バッファの出力端に接続されている。かかるビット系列が、縦続接続した ラッチ回路群に読み込まれる。かかる両ラッチ回路において縦続接続されたビッ ト系列は、その多ビット入力端からテーブル・ルックアップ復号器に横すべり復 号窓を提供するバレル・シフタに入力される。制御信号は、各符号語が検出され るに連れて、バレル・シフタの復号窓の位置を直接にずらす。 各符号語を検出するには、復号窓内の初期ビットがテーブル・ルックアップ復 号器の記入事項と比較される。符号語が検出されると、対応する符号語長が、丁 度復号したばかりの符号語におけるビットの個数だけ復号窓を直接にずらす制御 信号を形成するために、予め集積した符号語長とともに集積器の値に加算される 。第１ラッチ回路におけるビット群がすべて復号されてしまうと、バッファ内の 次のビット系列が第２ラッチ回路に入力される一方、第２ラッチ回路内の先行ビ ット系列が第１ラッチ回路に転送される。その際、復号窓は、未復号系列におけ る次の符号語の始点にずらされる。復号窓のずれと符号語の復号とは、１クロッ ク周期で行なわれる。その結果として、テーブル・ルックアップ復号器は、ビッ ト長には無関係に、クロック周期当り１符号語を復号し、したがって、以前に利 用可能であった樹木検索アルゴリズム復号器に比べて、復号器のデータ処理情報 量を劇的に増大させることが可能となる。 しかしながら、ピーク・シンボル・レートが毎秒約１億符号語の消費者ＨＤＴ Ｖ用途においては、単一の可変長復号器によりシンボル・レートで全画像を復号 するのは実行不可能である。ＨＤＴＶ系では、可変長復号器（ＶＬＤ）は、画像 表示時間内でレートバッファから全画像を抽出するのに用いられる。ＶＬＤは、 表示分解能と表示時間とで決まるピーク・シンボル・レート（ＰＳＲ）でデータ 流中の符号語を復号しなければならない。ＭＰＥＧ（動き画像専門家集団）原案 を用いるＨＤＴＶ系に対しては、毎秒１億符号語もしくはそれ以上のＶＬＤ処理 情報量が要求される。かかる処理情報量をもってＶＬＤ自身を行なうに伴う技術 的問題に加えて、高速度ＶＬＤと大容量率バッファとの対面は、現下の利用可能 のメモリ技術にとって極めて経費のかかるものである。静的ランダム・アクセス ・メモリ（ＳＲＡＭ）や同期動的ランダム・アクセス・メモリ（ＳＤＲＡＭ）の ような、より高速の、より経費のかかるメモリ素子を、より低速の、より安価な 、非同期ＤＲＡＭのようなメモリ素子よりも用いなければならないので、価格が 論点である場合には、この問題は一層厳しくなる。勿論、メモリの価格は、ＨＤ ＴＶセットのような消費者製品にとっては、特に重要な問題点である。 現下の実施面では、ＨＤＴＶ系は、普通、画像の異なる部分を並行して復号す るために多重ＶＬＤを用いて、多重処理経路に分割される。かかる実施面では、 ＶＬＤは、大きい隘路の一つである。画像の各部分は、画像情報のほとんど全て を含み得るので、ＶＬＤとレート・バッファとの間の全てに多重に奉仕するピン ポン・バッファを必要とし、したがって、系に必要なビット流メモリの量を劇的 に増大させる。例えば、８個の並列ＶＬＤを有して分割された復号系は、８個の ピンポン・バッファを必要とし、かかるピンポン・バッファの各１は、レートバ ッファの２倍の大きさであり、したがって、所要バッファメモリ量を単一ＶＬＤ を有する系の１６倍に増大させる。 ＨＤＴＶ系では、入力ビット流は、普通、有料荷重および設定データを含むＭ ＰＥＧディジタル・ビデオ・データ流である。データの圧倒的過半数（データの 約９５％）を構成する有料荷重は、それぞれのルックアップ・テーブルを用いて 復号されるＤＣＴ（個別余弦波変換）および動きベクトルのような隣接符号語に よって表わされる。データの残余部分（データの約５％）を構成する設定データ は、異なったルックアップ・テーブルを用いて復号される特異な符号語によって 表わされる。 上述したところに基づき、現在利用可能の技術の前述した欠点および短所に打 勝ち、分割されたＨＤＴＶ復号器よりも単独のＶＬＤ ＨＤＴＶ復号器を設ける のに用い得る可変長復号器の技術の必要性が現在存在することが理解される。特 に、ディジタル・ビデオ・データを処理するのに適切であるが、より低いクロッ ク・レートでは、それ故により安価の（より低速の）メモリの使用を可能にし、 可変長復号器の実施をより現実的にするデータ処理情報量を有する可変長復号器 に対する技術の必要性が現在存在することになる。 この技術の必要性を満たして、そのデータ処理情報量を増大させるために、入 力ビット流を予め取り込んで、同型の隣接符号語を並行処理し得る可変長復号器 が、開発され、Ｍ．バクムトスキイ（発明者）が「入力ビット流の取込みと隣接 符号語の並行処理とにより処理情報量を増大させた高性能可変長復号器」と題し た、１９９５年１２月２８日付出願の米国特許出願第０８／５８０，４０５号に 開示されており、その教示内容は参考までに以下に示される。この特許出願に開 示された可変長復号器はより高い処理情報量およびより低いクロック・レートに 対する優れた解答を構成するが、樹木探索取込み回路およびレート・バッファと 同じ大きさの追加のバッファ・メモリの両方の総合経費は、少なくとも幾つかの 消費者ＨＤＴＶ復号器にとっては法外に高価な生産経費となる。このように、こ の可変長復号器の価格は、その短所となる。 したがって、消費者ＨＤＴＶ復号器に対するかかる厳しい要求に合致した高性 能可変長復号器が、開発され、Ｍ．バクムトスキイ（本願発明者）が「ハフマン 符号化ビット流の処理における適応性加速を施した可変長復号器」と題した、１ ９９５年１２月２８日付出願の米国特許出願第０８／５８０，４０７号に開示さ れており、その教示内容は、参考までに以下に示される。この特許出願に開示さ れた可変長復号器のクロック周期当りの処理情報量は、結合値ルックアップ・テ ーブルを用いて、単一クロック周期中に、選択された群からの若干の符号語の組 合わせを復号することにより、所定数より少ないビット長を有するハフマン符号 化入力ビット流において選択された群の符号語に対して適応的に増大する。その 選択された群中の符号語は、ハフマン符号化入力ビット流中に統計的に最も頻繁 に生ずる符号語であるから、可変長復号器は、処理情報量を犠牲にすることなく 、低減したビットレートで全画像を処理することができる。したがって、改良さ れた統計的性能は、選択された群中の符号語を処理するのに適応した加速によっ て達成される。しかしながら、この統計的性能強調機構は、全画像に対してより 高い平均最小符号語長を保証する一方、全画像の大きさより小さい画像要素が高 い符号語ピーク・レートを有し得ることは保証しない。局部的能力に関して高性 能を保証し得ないことは、実時間画像処理を損なうおそれがあるので、この可変 長復号器の短所を構成する。局部的能力の良好な処理は、画像メモリを不必要に 消 耗することなく行なわれる実時間画像処理にとって絶対に必要である。 したがって、上述した高速度可変長復号器に匹敵する性能は有するが、その短 所に打勝った可変長復号器に対する技術には必要性が存する。本発明は、この技 術の必要性を満すものである。 本発明は、多数の適性検定型および非適性検定型の可変長復号器を含んだ入力 ビット流（例えば、ＭＰＥＧディジタル・ビデオ・ビット流）を処理するための 可変長復号器を包含するものである。以下を通じて用いるとおりの「適性検定」 型および「非適性検定」型の符号語という術語は、それぞれ、可能な並行処理に 対して適性を付与し、もしくは、付与しない型の符号語を意味する。この可変長 復号器は、入力ビット流を受信して一連の利用可能の入力ビット群を供給するた めの入力回路、その利用可能の入力ビット群に含まれた若干の符号語を囲む復号 窓を提供するためのシフタ回路、Ｎ＞２として、所定複数Ｎ個（好ましくは２個 ）の適性検定符号語を復号窓が囲んでいるか否かを判定し、復号窓がＮ適性検定 符号語を囲んでいると判定された場合には、そのＮ適性検定符号語の結合長を判 定して、判定された結合長を表わす結合長信号を供給し、さらに、復号窓に囲ま れた先行符号語の長さを判定して、その先行符号語の判定された長さを表わす先 行符号語長信号を供給するための符号語長復号回路を備えている。 この可変長復号器は、復号窓がＮ適性検定符号語を囲んでいると判定された場 合には、結合長信号に応じ、また、然らざる場合（すなわち、復号窓がＮ個より 少ない適性検定符号語もしくは非適性検定符号語のみを囲んでいると判定された 場合）には、先行符号語長信号に応じて、符号語指針信号を発生させるための計 算ループ回路も備えている。シフタ回路は、符号語指針信号に応じて、一連の利 用可能の入力ビット群に亘り、復号窓をずらすようにする。 この可変長復号器は、復号窓に囲まれた若干の符号語の値を復号するための符 号語値復号回路を備えるのが好適である。符号語長復号回路は、復号窓に囲まれ たＮ適性検定符号語の結合長を判定するための称号結合表および復号窓に囲まれ た先行符号語の長さを判定するための符号語長表を備えるのが好適である。 計算ループ回路は、先行符号語長信号を受信するための第１入力端、結合長信 号を受信するための第２入力端および復号窓がＮ適性検定符号語を囲んでいるか 否かを示す制御信号を受信するための制御入力端を有する多重器を備えるのが好 適である。その多重器は、先行符号語長信号もしくは、結合長信号を出力するた めの制御信号に応動する。計算ループ回路は、多重器によっていずれが出力され ようとも、先行符号語長信号もしくは結合長信号に応動して符号語指針信号を形 成するための加算器・集積器回路をさらに備えるのが好適である。 本発明は、他の面において、一連の利用可能の入力ビット群を供給し、一連の 利用可能の入力ビット群に含まれた若干の符号語を囲む復号窓を設け、復号窓が 、Ｎ＞２として、複数Ｎの適性検定符号語を含むか否かを判定し、復号窓がＮ適 性検定符号語を含むと判定された場合には、Ｎ適性検定符号語の結合長を判定し 、判定した結合長を表わす結合長信号を供給し、さらに、結合長に応じ、一連の 利用可能の入力ビット群に亘って復号窓をずらす各過程を備えて、複数の適性検 定型および非適性検定型の可変長符号語を含む入力ビット流（例えば、ＭＰＥＧ ディジタル・ビデオ流）を処理するための方法を包含している。 その方法は、さらに、復号窓に囲まれる先行符号語の長さを判定するとともに 、その先行符号語の判定された長さを表わす先行符号語長信号を形成し、さらに 、復号窓がＮ適性検定符号語を含まないと判定された場合には、その先行符号語 長信号に応じて一連の利用可能の入力ビット群に亘って復号窓をずらす各過程を 備えている。 その方法は、復号窓に囲まれた若干の符号語の値を復号する過程をさらに備え るのが好適である。 本発明のかかる目的、特徴および利点は、添付図面と連合して行なわれる以下 の詳細説明から容易に理解されよう。 図１は、ハフマン表中の称号により符号語を区分する原理を描いた線図である 。 図２は、符号語対の表識別の原理を説明するブロック線図である。 図３は、本発明の可変長復号器を説明する実施例のブロック線図である。 本発明が、特殊用途に対する説明用実施例を参照して以下に説明する一方、こ の例に制限されるものではないことは理解されるべきである。以下に行なう教示 に接近する当業者は、本発明の範囲内の付加的変形、応用および実施例と本発明 が有意に利用される付加的分野とを認識し得よう。 概観するに、本発明は、可変長復号器（ＶＬＤ）の複雑性とメモリ必要度とを 低減させるために、適性検定型の全てもしくはほとんど全ての符号語、例えば、 全てのＤＣＴ係数および動きベクトル（ＭＰＥＧ２ビット流のほぼ９５％を構成 する有料荷重）に対して、１語よりも寧ろ少なくとも２語のビット流分節をもた らす、高性能、低価格の可変長復号器（ＶＬＤ）に関するものである。特に、ビ ット流中の適性検定符号語の各対（もしくは他の複数Ｎ＞２）の称号が互いに結 び付けられ、かかる対それぞれの結合長は、（各型毎の適性検定符号語に対する ）可能な２語称号結合毎に別個の称号結合記入を含む（各型毎の適性検定符号語 に対する）称号結合ルックアップ表を用いて復号される。復号された結合長は、 ついで、加算器・集積器回路の指針レジスタを、復号した結合語長だけ歩進させ るために、タイミングが微妙な語長復号ループの加算器・集積器回路に供給され て、記録された入力ビット流の利用可能なビット群の系列に亘り、ＶＬＤによっ て復号されるべき次の符号語に対して適切な量だけ、バレル・シフタの復号窓を ずらす。符号語値復号過程は、語長復号ループの外側で行なわれるので、タイミ ングは微妙ではない。 特別の可変長復号化（ＶＬＣ）表における可変長符号の個数が極めて大きくな り得ることは納得されよう。例えば、ＭＰＥＧ−２ＤＣＴ係数表零は、１１４個 の可変長符号を含んでいる。したがって、特異の符号をすべて結び付けることに より２語ビット流分節を実行不可能にする、かかる特異の可変長符号の２語結合 は１１４²だけ可能となる。しかしながら、（ＭＰＥＧ可変長符号化表のような ）任意の複合ハフマン符号化表、特に上述の表の構成においては、特異の称号は 、通常、同じビット長の符号語における複合副樹木群によって共有されている。 例えば、図１を参照すれば、（値は異なるが）同じビット長の符号語は、全て、 （かかる符号語の長さで決まる）同じ称号を共有している。したがって、図１に 示す例については、四つの異なる可能な符号語ビット長に対応した四つの異なる 称号が存在する。各称号については、副樹木群が表わすように、異なる値を有す るが同じビット長の複合符号語群が存在する。上述したＭＰＥＧ−２ＤＣＴ係数 表零は、実際には、１４個のそれぞれ特異な称号によってすっかり決まる１４と おりの長さの可能性を有している。したがって、より少ない個数（１４²）の２ 語 称号組合わせを単一の復号表を用いて復号するのは取扱い易いから、２語ビット 流分節の目的で、この種の符号語（すなわちＤＣＴ係数）の可能な２語組合わせ を全てそれぞれの称号によって組合わせるのは全く実行し易い。 つぎに、図２を参照して、符号語対の表識別の原理を説明しよう。特に、同一 符号化表に属する（すなわち、同一符号語型の）二つの符号語語１と語２とのビ ット長は、それぞれの称号によって特異に識別される。語１の称号は、語１の符 号長と語２の称号の符号位置との両方を規定する。語２の称号は、語２の符号長 を規定する。語１と語２との両方が称号組合わせ表１０に含まれている場合には 、「同定語対」信号を出力することによって有効結合の存在が合図される。同時 に、符号語対の結合長（語１の長さ＋語２の長さ）が称号組合わせ表１０で調べ られ、調べられ（復号され）組合わされた語長（「結合長」）が出力される。こ の称号による符号語対の表調査同定は、２語ビット流分節を可能にし、それによ り、タイミングが微妙な語長復号ループにおけるバレル・シフタと加算器との連 鎖使用の必要性を消去することが可能となる。実際には、上述した米国特許出願 第０８／５８０，４０５号に開示されたＶＬＤに匹敵する性能（速度および処理 情報量）が、付加的メモリを何ら利用せず、予備ＶＬＤの必要性無しに、達成さ れる。 つぎに、図３を参照するに、本発明の本好適実施例により構成された可変長復 号器１８のブロック線図が示されている。レート・バッファ（図示せず）からの 入力ビット流２０は、一連の可変長符号語を含んでいる。入力ビット流２０は、 第１レジスタで受信される。本実施例では、入力ビット流２０は、有料荷重デー タおよび設定データを含んだＭＰＥＧディジタル・ビデオ・データとする。デー タの圧倒的多数（データの約９５％）を構成する有料荷重データは、それぞれの ルックアップ・テーブルを用いて復号された、ＤＣＴ（個別余弦波変換）係数の ような符号語および動きベクトルによって表わされる。データの残余部分（デー タの約５％）を構成する設定データは、他の符号語型で表わされ、異なったルッ クアップ・テーブルを用いて復号される。設定データは、復号状態機械および復 号過程を指導するように組合わされた論理回路を備えた制御回路６０により、Ｍ ＰＥＧ復号原案に従って使用される。 前述したように、ＭＰＥＧディジタル・ビデオ・データ流（入力ビット流２０ ） は、種々異なる型の可変長符号語を含んだハフマン符号化ビット流である。適性 検定型の符号語（すなわち、並列処理用に適性を付与した符号語型）は、それぞ れ、そのビット長を規定する称号を含んでいる。同じ型の（すなわち、同じ符号 化表に属する）、異なる値を有するが同じビット長の符号語は、同じ称号を共有 している。 本発明によれば、有料荷重に対応する符号語型は、適性検定符号語型となるよ うに選定し、設定データに対応する符号語型は、非適性検定符号語型となるよう に選定する。以下に一層十分に説明するように、称号組合わせ（ルップアップ） テーブル１０によって出力される「語対同定」信号が、出力復号窓内の入力ビッ ト流２０の現下復号されている入力ビット群（すなわち、窓付ビット流）が一対 の適性検定符号語を含んでいる場合には、適性検定符号語の対の結合長は、（図 ２に関連して前述したように構成された）称号組合わせ表１０を用いて検出され 、検出された結合長は、適切量だけ復号窓をずらすのに用いられた先行語指針を 更新するのに用いられる。窓をはめたビット流が非適性検定符号語を含んでいる 、と（制御回路６０により）判定され、もしくは、称号組合わせ表１０によって 出力された「語対同定」信号が、窓をはめたビット流は、（一対の適性検定符号 語に対抗する単一の適性検定符号語しか含んでいないことを示した場合には、符 号語の長さは、検出された符号語型に対応する標準語長（ルックアップ）表１２ を用いて、制御回路６０により出力された「表選択」信号および称号組合わせ表 １０により出力された「語対同定」信号の制御のもとに、従来どおりに検出され る。 第１レジスタ２２は、各ラインがレジスタ２２内の１ビットにそれぞれ対応す る３２本の並列入力ビット・ライン３４を介して、バレル・シフタ２８に接続さ れている。第２レジスタ２６は、各ラインがレジスタ２６内の１ビットにそれぞ れ対応する３２本の並列入力ビット・ライン３２を介して、バレル・シフタ２８ に接続されている。したがって、全部で６４本の並列入力ビット・ライン３２， ３４がバレル・シフタ２８に接続されて、それにより、バレル・シフタ２８につ いて利用し得る６４本の対応した入力ビット系列を設けたことになる。バレル・ シフタ２８は、シフト入力端３５と３２本の並列出力ビット・ライン３８とを有 している。当業者には、本発明の精神と範囲とを逸脱することなく、他の本数の 並列入力ビット・ライン３２，３４および並列出力ビット・ライン３８を利用し 得ることが判るであろう。本実施例においては、並列入力ビット・ライン３２の 本数、並列入力ビット・ライン３４の本数および並列出力ビット・ライン３８の 本数は、それぞれ、符号語におけるビット群の最大個数（すなわち、最大符号語 長）の数値に等しく選んである。 初めに、データ要求ライン４０を介して供給されるデータ要求信号に応じて、 復号されるべき符号語を表わす３２ビットの系列が入力ビット流２０から第１レ ジスタ２２に負荷される一方では、第１レジスタ２２の内容が、３２本の並列ビ ット・ライン２４を介して、第２レジスタ２６に転送される。したがって、バレ ル・シフタ２８では、６４入力ビット群の系列が利用可能である。６４並列入力 ビット・ライン３２，３４からは、３２並列出力ビット・ライン３８が以下に述 べるようにして選ばれ、復号窓３８を設ける（窓付ビット流）。 復号窓もしくは窓付ビット流３８は、ライン３６を介してバレル・シフタ２８ のシフト入力端３５に供給される先行語指針に応じ、利用可能の入力ビット群に 亘って左から右へシフトされる。復号窓３８は、先行クロック周期中に復号され た符号語の長さ（もしくは結合長）に応じて利用可能の入力ビット群の系列に亘 り、語指針によってずらされるので、現下のクロック周期中に処理されるべき次 の符号語の開始は、復号窓３８の左縁で始まる。 ライン３６を介して供給される先行語指針の値は、加算器４４により、現下の クロック周期中に復号され、多重器７２の出力端に現われて加算器の第１入力端 ４１に供給される符号語の復号長もしくは結合長に加算され、先行語指針は、ラ イン３６を介して加算器４４の第２入力端４３に供給される。（「更新された先 行語指針」と考え得る）加算器４４の出力は、その出力が先行語指針である指針 レジスタ６４に負荷される。（勿論、系が初期化された場合には、指針レジスタ ６４は零に初期化される。） 先行語指針の現下の値と現下のクロック周期中に復号された符号語の復号長も しくは結合長との和（以下では「ループ和」と呼ぶ）が、復号窓３８のビット幅 （すなわち、本実施例では３２）を超えた場合には、加算器４４がオーバーフロ ーし、もしくは「零」の周りに円を描き、桁上げ出力「Ｃ」を発生させて、デー タ要求ライン４０に供給し、したがって、「データ負荷」動作をトリガし、その データ負荷動作では、第１レジスタ２２の内容が第２レジスタ２６に転送され、 入力ビット流２０からの３２ビットの次の系列が第１レジスタ２２に負荷される 。加算器４４がオーバーフローした場合には、加算器４４の出力値は、「ループ 和」が３２を超えた量（すなわち、「ループ和」マイナス３２）に等しくなる。 したがって、指針レジスタ６４に記録された更新先行語指針がこの差に等しくな り、したがって、指針レジスタ６４が出力する先行語指針は、復号窓３８の左縁 を、ビット位置番号がこの差に等しい（利用可能の入力ビット群の系列の）入力 ビットまでずらすことになる。例えば、「ループ和」が４０の場合には、加算器 の出力が８となり、したがって、語指針は、復号窓３８の左縁を利用可能の８入 力ビットにずらすことになる。 復号窓もしくは窓かけビット流３８は、制御回路６０と、称号組合わせ表１０ および語長表１２の両方とに入力される。語長表１２は、通常のようにして、窓 かけビット流３８に含まれた先行符号語の長さを復号し、その値が先行符号語の 復号長を表わす「先行語長」信号を出力する。「先行語長」信号は、多重器７２ の第１入力端７０に供給される。称号組合わせ表１０は、ある場合には窓かけビ ット流３８に含まれる適性検定符号語の対の結合長を復号し、その値が適性検定 符号語対の結合ビット長を表わす「結合長」信号を出力する。この「結合長」信 号は、多重器７２の第２入力端７１に供給される。 制御回路６０は、窓かけビット流３８を監視して、（先行および現下の復号結 果に基いた）窓かけビット流３８に含まれている符号語の型を識別するために、 復号原案を実行する。制御回路６０は、全復号回路内で適切なルックアップ・テ ーブルを選択するために、ライン８０を介し、「表選択」信号を出力する。 ライン８０を介して供給された「表選択」信号は、称号組合わせ表１０に入力 として供給される。制御回路６０によりライン８０を介して出力された「表選択 」信号が、窓かけビット流３８が適性検定符号語を含み、称号組合わせ表１０が 窓かけビット流３８中の一対の適性検出符号語を検出することを示した場合には 、称号組合わせ表１０によりライン７３を介して出力された「語対同定」信号は 、窓かけビット流３８が（「結合長復号モード」と呼ばれる）一対の適性検定符 号 語を含んでいることを示す第１論理状態（例えば、論理高レベル）に設定される 。他方、制御回路６０によりライン８０を介して出力された「表選択」信号が、 窓かけビット流３８が非適性検定符号語を含んでいることを示すか、称号組合わ せ表１０が、窓かけビット流３８中の一対の適性検定符号語を検出しない（例え ば、窓かけビット流３８が単一の適性検定符号語のみを含んでいる）場合には、 称号組合わせ表１０によって出力された「語対同定」信号が、窓かけビット流３ ８は（「単一（もしくは標準）語長復号モード」と呼ばれる）一対の適性検定符 号語を含んでいないことを示す第２論理状態（例えば論理低レベル）に設定され る。 「語対同定」信号は、多重器７２の制御もしくは選択入力端７３に供給されて 、レジスタ８２により記録される。「語対同定」信号が、第１論理状態にあって 、ＶＬＤ１８が結合長復号モードにあることを示している場合には、称号組合わ せ表１０の出力「結合長」が、多重器７２の出力として選択され、バレル・シフ タ２８のシフト入力端３５に、ライン３６を介して供給される「先行語指針」を 更新するのに用いるために、加算器４４の第１入力端４１にライン７４を介して 供給される。他方、「語対同定」信号が第２論理状態にあってＶＬＤ１８が単一 語長復号モードにある場合には、語長表１２の出力「先行語長」が多重器７２の 出力として選択され、バレル・シフタ２８のシフト入力端３５にライン３６を介 して供給された「先行語指針」を更新する際に用いるために、加算器４４の第１ 入力端４１にライン７４を介して供給される。記録された「語対同定」信号は、 レジスタ８２により、ライン８３を介し、若干の符号語が、目下、ＶＬＤ出力端 に存在しているか否かを示す「対旗」として出力されている。 窓かけビット流３８は、レジスタ８４によって記録され、レジスタ８４によっ て出力された記録窓ビット流「語１窓」は、バレル・シフタ８６および値１復号 器９４の両方に供給される。語長表１２によって出力された「先行語長」信号は 、レジスタ９０に供給され、記録された「先行語長」信号は、ライン８９を介し てバレル・シフタ８６のシフト入力端９２に供給されて、バレル・シフタ８６の 出力復号窓を、レジスタ８４によって出力される記録窓ビット流中の、ある場合 には、第２符号語の始点までずらす。バレル・シフタ８６の窓かけビット流出力 「語２窓」は、値２復号器９６に供給される。 制御回路６０によって出力される「表選択」信号は、レジスタ９８によって記 録され、レジスタ９８によって出力される記録「表選択」信号は、値１および値 ２の各復号器９４，９６の各表選択入力端にそれぞれ供給されて、窓かけビット 流３８にそれぞれ含まれている（ある場合には）第１および第２の符号語の各値 を復号するために適切なルックアップテーブルを選択する。レジスタ９８の出力 は、値１および値２の各復号器９４，９６の出力端に現われる符号語を識別する ために、ライン１００を介してＶＬＤ出力に供給される。制御回路６０は、また 、ライン８８を介し、現下の出力状態を有効にする「能動」信号も出力する。 本発明の上述した方法およびＶＬＤ構造は、従来の解法に勝る幾多の利益をも たらす。前述したように、より低いクロック・レートでの動作の高性能は、付加 されるハードウェアの複雑さと付加的メモリとの余分な経費なしで達成されて、 本発明を消費者ディジタルＨＤＴＶ復号器に極めて適したものにする。本発明の 他の利点は、符号語ピーク・レートで表わした局部能力の良好な取扱いであり、 それにより、米国特許出願第０８／５８０，４０７号に開示された前述の欠点に 打勝っている。ピーク・レートを局部的に取扱う本発明のＶＬＤの能力は、全符 号語を称号組合わせ表中のそれぞれの称号によって結び付け、（従来開発された ＶＬＤでなされたような）１語ビット流分節とは反対に、２語ビット流分節の達 成に称号組合わせ表を用いることによって達成される。前述したように、局部的 能力の良好な取扱いは、引続く実時間画像処理にとって極めて重要である。 一般に、本発明の好適実施例が以上に詳細に述べられているが、ここに教示さ れた発明の基本的概念の、当業者には明らかな幾多の変更乃至修正が、付加され た請求の範囲に規定されているように、本発明の精神および範囲の内にあること は、明瞭に理解されるべきである。例えば、本実施例は２語ビット流分節の特定 の場合について説明されているが、本発明が、Ｎ＞２（例えば、Ｎを３もしくは それ以上に定めるもの）として、広く、Ｎ語ビット流分節を包含するものである ことが理解されるべきである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一連の利用可能の入力ビット群を供給し、 一連の利用可能の入力ビット群に含まれた若干の符号語を囲む復号窓を設け 、 その復号窓が、Ｎ＞２として、その複数Ｎの適性検定符号語を含むか否かを 判定し、 前記復号窓がＮ適性検定符号語を含むと判定された場合には、Ｎ適性検定符 号語の結合長を判定し、判定した結合長を表わす結合長信号を供給し、さらに、 その結合長に応じ、前記一連の利用し得る入力ビット群に亘って前記復号窓をず らし、 前記復号窓に囲まれる先行符号語の長さを判定するとともに、その先行符号 語の判定された長さを表わす先行符号語長信号を形成し、さらに、 前記復号窓がＮ適性検定符号語を含まないと判定された場合には、その先行 符号語長信号に応じて前記一連の利用し得る入力ビット群に亘って前記復号窓を ずらす 各過程を備えて、多語ビット流分節により、複数の適性検定型および非適性検 定型の可変長符号語を含む入力ビット流を処理するための方法。 ２．前記復号窓に含まれた若干の符号語の値を復号する過程をさらに備えた請求 の範囲１記載の方法。 ３．入力ビット流がＭＰＥＧデイジタル・ビット流を備えた請求の範囲１記載の 方法。 ４．入力ビット流が、それぞれビット長を決める称号を含んだ種々異なる型の可 変長符号語を含むハフマン符号化ビット流を備え、値は異なるが型およびビット 長が同一の符号語が同一称号を有する請求の範囲１記載の方法。 ５．結合長を判定する過程を称号結合表の使用によって実施する請求の範囲４記 載の方法。 ６．前記符号結合表が、適性検定型の符号語の可能なＮ語結合のすべてに対応す る記入事項を備えている請求の範囲５記載の方法。 ７．前記適性検定符号語が、前記ＭＰＥＧディジタル・ビット流の有料荷重に対 応する符号語型を備えた請求の範囲３記載の方法。 ８．非適性検定型の符号語が、前記ＭＰＥＧディジタル・ビデオ・ビット流の設 定データに対応する符号語型を備えた請求の範囲３記載の方法。 ９．前記Ｎ適性検定符号語が、共通符号語に属する適性検定型のＮ隣接符号語を 備えた請求の範囲１記載の方法。 １０．入力ビット流を受信して一連の利用可能の入力ビット群を供給するための 入力手段（２２，２６）、 その利用可能の入力ビット群に含まれた若干の符号語を囲む復号窓を提供す るためのシフタ手段（２８）、 Ｎ＞２として、所定複数Ｎの適性検定符号語を前記復号窓が囲んでいるか否 かを判定し、前記復号窓がＮ適性検定符号語を囲んでいると判定された場合には 、そのＮ適性検定符号語の結合長を判定して、判定された結合長を表わす結合長 信号（７１）を供給し、さらに、前記復号窓に囲まれた先行符号語の長さを判定 して、その先行符号語の判定された長さを表わす先行符号語長信号（７０）を供 給するための符号語長復号手段（１０，１２）、並びに、 前記復号窓がＮ適性検定符号語を囲んでいると判定された場合には、前記結 合長信号に応じ、また、然らざる場合には、前記先行符号語長信号に応じて、そ れぞれ、符号語指針信号を発生させるとともに、前記シフタ手段（２８）が、そ の符号語指針信号（３６）に応じて、前記一連の利用可能の入力ビット群に亘り 、前記復号窓をずらすようにするための計算ループ手段（４４，６４，７２） を備えて、多語ビット流分節により、適性検定型および非適性検定型の複数の 可変長符号語を含む入力ビット流を処理するための可変長復号器。 １１．目下復号中の符号語の型を先行および目下の復号結果に基づいて判定し、 目下復号中の符号語の判定された型を示す表選択信号（８０）を発生させるため の制御手段（６０）をさらに備えた請求の範囲１０記載の可変長復号器。 １２．前記符号語長復号手段および前記符号語値復号手段が、それぞれ、目下復 号中の符号語の長さおよび値を復号するのに適切な符号化表を選択するために、 前記表選択信号にそれぞれ応動する請求の範囲１１記載の可変長復号器。 １３．前記計算ループ手段が、 前記先行符号語長信号を受信するための第１入力端、前記結合長信号を受信 するための第２入力端、および、前記復号窓がＮ適性検定符号語を囲んでいるか 否かを示す制御信号を受信するための制御入力端を有して、前記先行符号語長信 号もしくは前記結合長信号を出力するためにその制御信号に応動する多重器（７ ２）、並びに、 その多重器によっていずれが出力されようとも、前記先行符号語長信号もし くは前記結合長信号に応動して前記符号語指針信号を形成するための加算器・集 積器手段（４４） を備えた請求の範囲１０記載の可変長復号器。