JPS6243221A - Data compressing and coding device - Google Patents

Data compressing and coding device

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Publication number
JPS6243221A
JPS6243221A JP18332985A JP18332985A JPS6243221A JP S6243221 A JPS6243221 A JP S6243221A JP 18332985 A JP18332985 A JP 18332985A JP 18332985 A JP18332985 A JP 18332985A JP S6243221 A JPS6243221 A JP S6243221A
Authority
JP
Japan
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digits
carry
alarm signal
circuit
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP18332985A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michio Shimada
道雄 島田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPS6243221A publication Critical patent/JPS6243221A/en
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE:To save the register length and at the same time to reduce the coding delay by providing a carry alarm signal generating circuit and a section reducing circuit, by reducing the width of the relevant section to limit the transmission of the carry to the fixed length or less when a carry alarm signal is generated. CONSTITUTION:The information digits xi supplied through an input terminal 101 are supplied successively to a probability parameter generator 102. the generator 102 delivers the probability parameters ci(xi) and q(xi) to lines 104 and 103 respectively in response to the value of xi. The adders and multipliers update the values of F1, F2 and A, and store them in registers 108, 106 and 105 respectively. The digits higher than the lower M digits are delivered successively through an output terminal 109 out of the value of the F1. While the lower M digits of the F1 are also supplied to an alarm circuit 110. Then, a carry alarm signal is sent to a section reducing circuit 111 in case the transmission of the carry longer then the M digits is about to start. Receiving the carry alarm signal, the circuit 111 reduces the A to prevent the input of '1' to a line 107.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はディジタルデータの伝送あるいは蓄積の際にデ
ータに含まれる冗長度を除いて圧縮し、伝送時間あるい
は蓄積容量を節約するデータ圧縮符号化装置に関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is a data compression/encoding method that removes redundancy included in digital data when transmitting or storing it, thereby saving transmission time or storage capacity. It is related to the device.

(従来の技術) 冗長データを圧縮する方法及び圧縮されたデータからも
との冗長データを復元する方法として従来一般によく知
られ利用されているものに、1術符号を用いる方法があ
る。算術符号のデータ圧縮符号化装置(データを圧縮す
る装置。以下では単に符号化装置とも言う)及びデータ
圧縮復号化装置(データを復元する装置。以下では単に
復号化装置とも言う)の詳細については、例えば米国の
インターナショナルビジネスマシンズコーポレーション
(International Business M
achines Corporation)から197
6年に発行された論文誌アイビーエムジャーナルオブリ
サーチアノドデベロップメント(IBMJournal
 of Re5earch and Developm
ent)の第20巻3号の198〜203ページや19
84年に発行された同誌第28巻2号の135〜149
ページや米国のスタンフオード大学(Stanford
 University)で1976年に発行されたリ
チャードクラークパス’:2 (Richard C1
ark Pa5co)による博士論文「ソースコーディ
ングアルゴリズム7オーフアストデータコムプレツシヨ
ン(Sourcecoding algorithms
 for fast data compressio
n月に詳しく述べられている。
(Prior Art) As a method of compressing redundant data and a method of restoring the original redundant data from the compressed data, a method using a one-piece code is commonly known and used. For details on the arithmetic code data compression encoding device (device that compresses data; hereinafter also simply referred to as the encoding device) and data compression/decoding device (device that restores data; hereinafter also simply referred to as the decoding device), For example, International Business Machines Corporation (International Business M.
achines Corporation) to 197
IBM Journal of Research Anod Development (IBM Journal)
of Research and Develop
ent) Volume 20, No. 3, pages 198-203 and 19
Volume 28, No. 2 of the same magazine, published in 1984, 135-149
Page and Stanford University in the United States.
Richard Clark Pass':2 (Richard C1) issued in 1976 at
ark Pa5co) Ph.D. thesis ``Source Coding Algorithms 7 Aufast Data Compression''
for fast data compression
It is detailed in the nth month.

これらの方法のうちデータを圧縮する方法について簡潔
に述べれば、情報ディジット列X1.X2.・・・。
Of these methods, the method for compressing data will be briefly described. Information digit string X1. X2. ....

XNは、冗長度に応じて長さの異なる符号ディジット列
w19w2.・・・、VJl、に例えば次のようにして
変換され、情報ディジット列の冗長度が取り除かれる。
XN is a code digit string w19w2 . . . , VJl, for example, as follows, and the redundancy of the information digit string is removed.

まずFをあらかじめ決められた数直線上の区間(0から
1までとする)の小さい方の端の値(すなわち0)とし
、Tをその区間の幅(すなわち1)とする。次に以下の
手順Al)〜A5)を実行する。なお以下ではX←yは
Xにyの値を代入することを表わすものとする。また演
算はすべてb進法で行なうものとする。
First, let F be the value at the smaller end (ie, 0) of a predetermined interval on a number line (from 0 to 1), and T be the width of that interval (ie, 1). Next, the following steps Al) to A5) are executed. In the following, it is assumed that X←y indicates that the value of y is substituted for X. It is also assumed that all operations are performed in the b-adic system.

Al)iの値を1とする。Al) The value of i is set to 1.

A2)第i番目の情報ディジットXiを入力するA3)
第i番目の情報ディジットxiの出現確率q、(X、)
と累積出現確率 を求める。
A2) Enter the i-th information digit Xi A3)
Probability of appearance q, (X,) of the i-th information digit xi
and find the cumulative appearance probability.

A4)   FmF+c、(x、)T Tmq、(x、)・T とし、Tを予め決められた有効数字に桁で打ち切る。A4) FmF+c, (x,)T Tmq, (x,)・T and truncate T to a predetermined significant figure.

A5)i<Nならiの値を1増やしてA2)へ移る。A5) If i<N, increase the value of i by 1 and move on to A2).

i=Nなら終了。If i=N, end.

最後にFとTの最終値で決定される区間の中の実数のう
ちから該実数を数値表現したときのディジット数が少な
い実数を選び、選ばれた実数の表現ディジット00w1
w2・・・W、を符号ディジット列w、w、・・・。
Finally, from among the real numbers in the interval determined by the final values of F and T, choose a real number with the smallest number of digits when the real number is expressed numerically, and use the expression digits 00w1 of the selected real number.
w2...W, is a code digit string w, w,...

W、として定める。なお、以下では説明の都合上次のよ
うな記法を用いるものとする。
Defined as W. Note that the following notation will be used below for convenience of explanation.

T=A−b−’ A := O,t1t2・・・jJ(A)F=(F1+
F2)・b−1 Fl:fl、f、2°”’1j(Fl)F2:0.F2
,1f2.°”f2j(F2)ここで1(A)、l(F
g、l(F’2)はそれぞれA、Fl、F2の表現ディ
ジット数を表わす。また初期状態(すなわちFを0とし
Tを1として符号化装置の初期化を行なったとき)にお
いてはt1=0と設定しておくものとする。すると前述
の手順A4)は次のように表わされる。
T=A-b-' A:= O, t1t2...jJ(A)F=(F1+
F2)・b-1 Fl: fl, f, 2°”'1j (Fl) F2:0.F2
, 1f2. °”f2j(F2) where 1(A), l(F
g, l(F'2) represent the representation digit numbers of A, Fl, and F2, respectively. Further, in the initial state (that is, when the encoding device is initialized with F as 0 and T as 1), it is assumed that t1=0. Then, the above-mentioned step A4) is expressed as follows.

A4.1)F2 + ci(x、)・A > 1ならば
FleFl + 1 を実行する A4.2)F2mfrac(F2+ci(xi)・A)
とする。ここでfrac(x)はXの小数点以下の値を
与える関数である。
A4.1) If F2 + ci(x,)・A > 1, execute FleFl + 1 A4.2) F2mfrac(F2+ci(xi)・A)
shall be. Here, frac(x) is a function that gives a value below the decimal point of X.

A4.3)Amqi(xi)A とする。A4.3) Amqi(xi)A shall be.

入4.4)もしt1=0ならば Flmb−F1+f、1 F2sfrac(b−F2) eb−A Ihz + 1 A4.5)もしt1=0ならばA4.4)へ移る。4.4) If t1=0 Flmb-F1+f, 1 F2sfrac(b-F2) eb-A Ihz + 1 A4.5) If t1=0, move to A4.4).

さもなければ次へ移る。Otherwise, move on.

A4.6)Aの小数魚箱に+1位以下tK+1.tK+
2.・・・を打ち切る。
A4.6) A's decimal fish box has +1 or less tK+1. tK+
2. ...is discontinued.

上記手順Al)〜A5)に従えば符号語の長さLは情報
ディジット列の長さNより一般に小さくなってデータ圧
縮できることが前記文献に示されている。
It is shown in the above-mentioned literature that if the above procedures Al) to A5) are followed, the length L of the code word is generally smaller than the length N of the information digit string, and data can be compressed.

一方、データを復元する方法について簡潔に述べれば、
符号ディジット列ww    は例えば次の1、2.”
’りWL ようにして変換され、もとの情報ディジット列X工。
On the other hand, to briefly describe how to restore data:
The code digit string ww is, for example, the following 1, 2. ”
'WL' is converted into the original information digit string X.

X2.・・・、XNが復元される。X2. ..., XN is restored.

まず、Wに0.VFl、w2.・・・wLを代入し、S
に1を代入する。次に以下の手順Bl)〜B5)を実行
する。なお以下ではX←yはXにyの値を代入すること
を表わすものとする。また演算はすべてb進法で行なう
ものとする。
First, W is 0. VFl, w2. ... Substitute wL, S
Assign 1 to . Next, the following steps B1) to B5) are executed. In the following, it is assumed that X←y indicates that the value of y is substituted for X. It is also assumed that all operations are performed in the b-adic system.

Bl)iの値を1とする B2)c、(y)≦W/Sを満たすyのうちで最大のデ
ィジットをXlとする。
Bl) Let the value of i be 1. B2) Let Xl be the largest digit among y that satisfies c, (y)≦W/S.

B3)x、を復元された情報ディジットとして出力する
B3) Output x as a restored information digit.

B4)   WeW−c4(xH)S Smq、(x、)・S としSを予め決められた有効数字に桁で打ち切る。B4) WeW-c4(xH)S Smq, (x,)・S and truncate S to a predetermined significant figure.

B5)i<Nならiの値を1増やしてB2)へ移る。B5) If i<N, increase the value of i by 1 and proceed to B2).

i=Nなら終了。If i=N, end.

なお、以下では説明の都合上次のような記法を用いるも
のとする。
Note that the following notation will be used below for convenience of explanation.

5=B−b−δ B=0.51S2・・・5l(B) W=(W1+W2)・b−δ W1=w、1w、2°””1j(Wl)W2 = 0−
W2.1”2,2°”W27(W2)ここで1(B)、
1(Wl)、1(W2)はそれぞれB、Wl、W2の表
現ディジット数を表わす。また初期状態(すなわちWを
0.W1W2・・・町とし、Sを1として復号化装置の
初期化を行なったとき)においては5140と設定して
おくものとする。すると前述の手順B2)は次のように
表わされる。
5=B-b-δ B=0.51S2...5l(B) W=(W1+W2)・b-δ W1=w, 1w, 2°""1j(Wl) W2 = 0-
W2.1"2,2°"W27 (W2) where 1 (B),
1 (Wl) and 1 (W2) represent the representation digit numbers of B, Wl, and W2, respectively. Further, in the initial state (that is, when the decoding device is initialized with W set to 0.W1W2 . . . town and S set to 1), it is set to 5140. Then, the above-mentioned procedure B2) is expressed as follows.

B2)c、(y)≦(W1+W2)/Bを満たすyのう
ちで最大のディジットを4とする。
B2) The maximum digit among y that satisfies c, (y)≦(W1+W2)/B is set to 4.

また手順B4)は次のように表わされる。Further, step B4) is expressed as follows.

B4.1)W2−c、(x、)−B<OならばW1伸W
1−1 W2m(1,0+ W2) −−cl(x、)・Bを実
行する。さもなくば W2mW2− c:(xρ、B を実行する。
B4.1) If W2-c, (x,)-B<O, then W1 elongation W
1-1 Execute W2m(1,0+W2) --cl(x,)・B. Otherwise perform W2mW2-c:(xρ,B.

B4.2)Bmq、(淘)・B とする。B4.2) Bmq, (Tao)・B shall be.

B4.3)もし51=0ならば W14p−b−W1+w2,1 W2mfrac(b−W2) B伽b−B δ―δ+1 とする。B4.3) If 51=0 W14p-b-W1+w2,1 W2mfrac(b-W2) B Cage b-B δ−δ+1 shall be.

B4.4)もし51=0ならばB4.3)へ移る。B4.4) If 51=0, move to B4.3).

さもなければ次へ移る。Otherwise, move on.

B4.5)Bの小数魚箱に+1位以下”K+1. ”K
+2.”、を打ち切る。
B4.5) B's decimal fish box +1 or lower "K+1."K
+2. ”, will be discontinued.

上記手順Bl)〜B5)に従えば符号ディジット列W1
゜w2.・・・、WLからもとの情報ディジット列X1
.X2.・・・、XNが誤りなく復元できることが前記
文献に示されている。
If the above steps Bl) to B5) are followed, the code digit string W1
゜w2. ..., the original information digit string X1 from WL
.. X2. ..., the above-mentioned document shows that XN can be restored without error.

また、上記手順Al)〜A5)及びBl)〜B5)には
、例えば次に述べられるような装置化に都合のよい性質
のあることが前記文献に示されている。まず第一点は、
使用目的に応じた柔軟な設計ができる点である。すなわ
ち上記手順では情報ディジット列の長さNを予め決めら
れた一定値としたが、上記手順を若干(装置の構成に影
響しない程度)変更するだけで、符号ディジット列の長
さLの方を一定値にできる。第二点は、情報ディジット
列の長さNを十分大きくすると圧縮の効率が良くなり、
はとんど理論的限界に達する点である。最後に第三点は
、上記手順Al)〜A5)において符号ディジットを逐
次的に出力し得る点である。すなわち前記文献によれば
、演算F1eF1+1において桁上りが一旦生じると、
桁上りが伝播した範囲より高位のディジットに桁上りが
再度伝播することはないから、例えばb=2でF1=1
0101111のときには桁上りはFlの上位3ビツト
101へは伝播し得ない(なぜなら演算F14−F1+
1が実行されて桁上りが伝播してもそれは上位から第4
ビツト目までであるし、またそれ以降は一旦桁上りが伝
播した範囲より高位への桁上りは生じないからである)
。この性質を用いると、すべての情報デイツプ1に対す
る符号化が完了しないうちに逐次的に符号ディジットを
出力してゆける。例えばb=2でF1=1010111
1のときにはFlの上位3ビツト101は以降の演算で
変化しないから、符号ディジットとして出力することが
できる。
Further, the above-mentioned document shows that the above-mentioned steps Al) to A5) and Bl) to B5) have properties that are convenient for deviceization as described below, for example. First of all,
The advantage is that it allows for flexible design depending on the purpose of use. That is, in the above procedure, the length N of the information digit string was set to a predetermined constant value, but by just slightly changing the above procedure (to the extent that it does not affect the configuration of the device), the length L of the code digit string can be changed. Can be set to a constant value. The second point is that if the length N of the information digit string is made sufficiently large, compression efficiency will improve;
is the point where the theoretical limit is almost reached. Finally, the third point is that the code digits can be sequentially output in the above steps Al) to A5). That is, according to the above literature, once a carry occurs in the calculation F1eF1+1,
Since the carry will not propagate again to higher-order digits than the range in which the carry propagated, for example, if b=2 and F1=1
0101111, the carry cannot be propagated to the upper 3 bits 101 of Fl (because the operation F14-F1+
1 is executed and the carry propagates, it is the fourth
This is because the carry is up to the bit, and after that, the carry does not occur to a higher level than the range in which the carry once propagated.)
. By using this property, code digits can be sequentially output before the encoding of all information dips 1 is completed. For example, b=2 and F1=1010111
When it is 1, the upper three bits 101 of Fl do not change in subsequent calculations, so they can be output as sign digits.

さて、上記のようなデータの圧縮及びデータの復元を実
行するためのデータ圧縮符号化装置及びデータ圧縮復号
化装置は、例えば米国のインターナショナルビジネスマ
シンズコーポレーションの米国特許第4,122,44
0号などに記されているような加算・乗算などの算術演
算回路を含む回路で実現できる。
Now, a data compression encoding device and a data compression decoding device for compressing data and restoring data as described above are disclosed in, for example, US Patent No. 4,122,44 of International Business Machines Corporation of the United States.
This can be realized by a circuit including arithmetic operation circuits such as addition and multiplication as described in No. 0.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら従来の方式では、符号ディジットを逐次的
に出力し得るのは、上記手順AI)においてF1sF1
+1が実行されて桁上りが伝播したとしても伝播する範
囲が小さい場合に限られていた。例えば、b=2でF1
=10101101のときには桁上りは高々下位から第
2デイジツトまでしか伝播しないから上位6デイジツト
を符号ディジットとして逐次的に出力できるが、F1=
01111111のときにはF14=F1+1が実行さ
れると最上位ディジットまで桁上りが伝播するので、符
号ディジットを逐次的に出力することは不可能である。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional system, code digits can be output sequentially only in the above procedure AI).
Even if +1 was executed and the carry propagated, it was limited to cases where the range of propagation was small. For example, b=2 and F1
When =10101101, the carry propagates only from the lower digit to the second digit, so the upper 6 digits can be output sequentially as the sign digit, but F1=
When F14=F1+1 is executed in the case of 01111111, the carry propagates to the most significant digit, so it is impossible to output the code digits sequentially.

このためFlの表現ディジットを格納しておくためのレ
ジスタの容量(ディジット数)は、符号ディジットを逐
次的に出力できない場合を考慮して、十分大きくしてお
く必要があつた。また、符号ディジットが逐次的に出力
できない場合には、符号化の際の遅延時間(符号化遅延
という)も大きくなってしまう。
Therefore, the capacity (number of digits) of the register for storing the expression digits of Fl needs to be sufficiently large in consideration of the case where the code digits cannot be sequentially output. Furthermore, if code digits cannot be output sequentially, the delay time during encoding (referred to as encoding delay) will also increase.

ところが応用によっては符号化遅延を小さくすることが
要求される。例えば計算機端末では回線の使用効率を高
めるために圧縮効率の良い符号化装置と復号化装置が必
要であるが、一方で計算機との交信を行なうには符号化
遅延の小さな符号化装置と復号化装置が必要である。
However, depending on the application, it is required to reduce the encoding delay. For example, computer terminals require encoding and decoding devices with high compression efficiency in order to increase line usage efficiency, but on the other hand, in order to communicate with computers, encoding devices and decoding devices with small encoding delays are required. equipment is required.

従来のデータ圧縮符号化装置とデータ圧縮復号化装置で
は、大容量のレジスタを必要とするばかりでなく、以上
のような応用を実現し得ないという欠点があった。
Conventional data compression encoding devices and data compression decoding devices not only require large-capacity registers, but also have the disadvantage that they cannot realize the above-mentioned applications.

本発明の目的は従来のデータ圧縮符号化装置とデータ圧
縮復号化装置の上記欠点を取り除き、新規な桁上り制御
法を取り入れたデータ圧縮符号化装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of conventional data compression encoding devices and data compression decoding devices, and to provide a data compression encoding device incorporating a new carry control method.

(問題点を解決するための手段) 本発明は順に入力されてくる情報ディジットに応じて予
め決められた方法を用いて、数直線上の予め決められた
区間を順に変更してゆき、最終的に得られた該区間に含
まれる実数の数値表現を入力された情報ディジット列に
対する符号ディジット列として出力するデータ圧縮符号
化装置において、該区間の一端の値を格納してあるレジ
スタの内容を監視して予め決められたルールで、桁上り
警報信号を発生する警報回路と、もし桁上り警報信号が
発生したならば該区間の幅を短縮することによって桁上
りの伝播を一定の長さ以下に制限する区間短縮回路とを
具備することによって該区間の一端の値を保持するレジ
スタの長さを一定長以下に節約すると同時に符号化遅延
を小さくすることを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) The present invention sequentially changes predetermined intervals on a number line using a predetermined method according to information digits that are input in sequence, and finally In a data compression encoding device that outputs a numerical representation of a real number included in the interval obtained as a code digit string for an input information digit string, the contents of a register storing the value at one end of the interval are monitored. An alarm circuit generates a carry alarm signal according to a predetermined rule, and if a carry alarm signal is generated, the propagation of the carry is kept below a certain length by shortening the width of the section. By including a section shortening circuit for limiting the length of the register that holds the value at one end of the section, the length of the register that holds the value at one end of the section can be reduced to a certain length or less, and at the same time, the encoding delay can be reduced.

(作用) 前記文献より、上記手順A4.1)においてF1e=F
1+1を実行する際の桁上りの伝播長が高々Xディジッ
トであれば(Xは一定値ではない)、Flのディジット
のうち該Xディジットより高位のディジットは符号ディ
ジットとして出力できる。従って、桁上りの伝播長Xを
予め決められた一定値M以下に制限することができれば
、符号化装置が記憶しておくべきFlの表現ディジット
はFlの下位Xディジットで済むと同時に符号化遅延が
小さくなる。
(Effect) From the above literature, in the above procedure A4.1), F1e=F
If the carry propagation length when performing 1+1 is at most X digits (X is not a constant value), the digits of Fl higher than the X digits can be output as sign digits. Therefore, if the carry propagation length becomes smaller.

本発明は以下のようにして、桁上りの伝播長をXディジ
ット以下に制限する。
The present invention limits the carry propagation length to X digits or less as follows.

桁上りの伝播長がXディジットを越えるのは、Flの下
位Xディジットがすべてb−1となったときに上記手順
A4.1)においてF2 + C1(xi)・A > 
1となって、演算F1mF1 + 1が実行された時で
ある。従って、桁上りの伝播長をXディジット以下にす
るには、もしFlの下位Xディジットがすべてb−1と
なったならば、Aを強制的に減少させて(すなわちFと
Tで定められる区間の幅を短縮させて)F2+c、(x
i)、Aの値が1より小さくなるようにして、演算F1
6=F1+1の実行を防止する。具体的には、従来の手
順A4)とA5)の間に以下のような手順を加える。
The carry propagation length exceeds X digits when all the lower X digits of Fl become b-1 in the above procedure A4.1) when F2 + C1(xi)・A >
1 and the operation F1mF1 + 1 is executed. Therefore, in order to make the carry propagation length less than or equal to )F2+c, (x
i), make the value of A smaller than 1, and perform the operation F1
6=Prevent execution of F1+1. Specifically, the following procedure is added between conventional procedures A4) and A5).

A、イ)Flの下位のXディジットがすべてb−1なら
ば次にさもなければA、へ)に移る。
A, b) If all the lower X digits of Fl are b-1, then move to A, otherwise.

A1口)区間すなわちFl、 F2. Aを予め決めら
れたルールで短縮する。
A1) sections, namely Fl, F2. Shorten A using a predetermined rule.

A、ハ)もしt1=0ならば Fl−b−F1+f2,1 F2sfrac(b−F2) mb−A zmt+1 A、二)もしt1=0ならばA、ハ)に移る。A, C) If t1=0 Fl-b-F1+f2,1 F2sfrac(b-F2) mb-A zmt+1 A, 2) If t1=0, move to A, C).

t1キOならば次へ移る。If t1kiO, move on to the next step.

A、ホ)A、イ)へ移る。A, E) Move to A, B).

A、へ)次へ移る。A) Move on to the next step.

特に、手順A9口)の該予め決められたルールとして、
Aの値をbで割ることにすると、手順A、ノー)の実行
後Aの値は手順A6口)の実行前の値にもどりt14o
となるから、上記手順A0口)〜A、二)は次のような
手順A、ト)に置き換えられる。
In particular, as the predetermined rule of step A9),
If we decide to divide the value of A by b, after executing step A, no), the value of A will return to the value before executing step A6) t14o
Therefore, the above procedures A0) to A, 2) are replaced with the following procedures A and G).

A、))   F’1mb−F1+f2゜F2mfra
c(b−F2) tut + 1 この操作は、Fl、F2の表現ディジットが格納されて
いるレジスタの内容を高位の方へ1デイジツトだけシフ
トさせることと等価である。
A,)) F'1mb-F1+f2゜F2mfra
c(b-F2) tut + 1 This operation is equivalent to shifting the contents of the register in which the representation digits of Fl, F2 are stored by one digit toward higher positions.

第1図は本発明の基本構成図である。図において入力端
子101より入力された情報ディジットx1は確率パラ
メータ発生5102に順に入力され、確率パラメータ発
生器102はもの値に応じで確率パラメータci(X、
)、qi(x、)をそれぞれライン104.ライン10
3に出力する。加算器、乗算器は前述の手順に従ってF
l、F2゜Aの値を更新し、それらを各々レジスタ10
8,106゜105に格納する。なおライン107へは
、F2 +c、(x、)・A≧1のときに1それ以外の
ときには0が出力さ五ている。Flの値のうち下位Mデ
ィジットより上位のディジットは順に出力端子109か
ら出力されてゆく。一方F1の下位Mディジットは警報
回路110にも供給されMディジットより長い桁上りの
伝播が発生しそうになるとすなわち該Mディジットがす
べてb−1になると桁上り警報信号を区間短縮回路11
1へ送る。区間短縮回路は桁上り警報信号を受けとると
Aを減少させて、ライン107に1が入力されるのを防
止する。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention. In the figure, the information digit x1 input from the input terminal 101 is sequentially input to the probability parameter generator 5102, and the probability parameter generator 102 generates the probability parameter ci(X,
) and qi(x,) respectively on the lines 104. line 10
Output to 3. The adder and multiplier are set to F according to the procedure described above.
Update the values of l, F2°A and store them in register 10 respectively.
Stored at 8,106°105. Note that, to line 107, 1 is output when F2 +c, (x,)·A≧1, and 0 is output otherwise. The digits higher than the lower M digits of the value of Fl are sequentially outputted from the output terminal 109. On the other hand, the lower M digits of F1 are also supplied to the alarm circuit 110, and when propagation of a carry longer than M digits is about to occur, that is, when all the M digits become b-1, a carry alarm signal is sent to the section shortening circuit 110.
Send to 1. When the section shortening circuit receives a carry alarm signal, it decrements A to prevent a 1 from being input to line 107.

一方、本発明の符号化装置が出力する符号ディジット列
から、もとの情報ディジット列を復元するには次のよう
にする。符号化装置が区間を短縮するのは、Flの下位
Mディジットがすべてb−1となったときである。従っ
て復号化装置にも符号化装置の複製あるいは複製の一部
としてレジスタFl。
On the other hand, in order to restore the original information digit string from the coded digit string output by the encoding device of the present invention, the following procedure is performed. The encoding device shortens the interval when all of the lower M digits of Fl become b-1. Therefore, the decoding device also has a register Fl as a copy or part of a copy of the coding device.

F2を付は加えて、復号化装置において符号化装置の動
作を再現し、該レジスタF1の下位Mディジットがすべ
てb−1となったときに、符号化装置が該区間を短縮す
るルールに対応して、復号化装置のレジスタW、Sの内
容を補正する。具体的には従来の手順B、3)とB、4
)の間に以下のような手順を加える。
Adding F2 corresponds to a rule in which the decoding device reproduces the operation of the encoding device, and when the lower M digits of the register F1 are all b-1, the encoding device shortens the section. Then, the contents of registers W and S of the decoding device are corrected. Specifically, conventional procedures B, 3) and B, 4
), add the following steps.

B、イ)FsF + c工(X、)を実行する。すなわ
ちF2+ct(xH)B≧1ならば F14−Fl + 1とし、 F2Jrac(F2 + c、(x、)−B)を実行す
る。
B, a) Execute FsF + c (X,). That is, if F2+ct(xH)B≧1, set F14-Fl + 1 and execute F2Jrac(F2+c, (x,)-B).

B1口)Flの下位Mディジットがすべてb−1ならば
次に、さもなくばB、ト)に移る。
If the lower M digits of Fl are all b-1, then move to B, g).

B、ハ)符号化装置が区間を短縮するルールと同一のル
ールでFの値を変換する。
B, C) The encoding device converts the value of F using the same rule as the rule for shortening the interval.

また、該ルールに対応してW、Sの値を変換する。すな
わち、符号化装置が FmF+gt F4−T−hi(hi<1) として区間を短縮したとすれば W伽W−gi SmS−戊 とする。
Furthermore, the values of W and S are converted in accordance with the rule. In other words, if the encoding device shortens the interval as FmF+gt F4-T-hi (hi<1), then it becomes W 佽W-gi SmS-戊.

B、二)もし50=0ならば Flmb−F’l+f、1.Wlmb−W1+w21、
F2mfrac(b−F2)、W2mfrac(b−W
2)t<−t+1     、BmbrB δ−δ+1 とする B、ホ)もし51=0ならばB、二)へ移る。
B, 2) If 50=0, Flmb-F'l+f, 1. Wlmb-W1+w21,
F2mfrac (b-F2), W2mfrac (b-W
2) B, where t<-t+1, BmbrB δ-δ+1, e) If 51=0, move to B, 2).

s0キ0ならば次へ移る。If s0ki0, move on to the next step.

B、へ)30口)へ移る。B, move to) 30 mouths).

B、ト)次へ移る。B, g) Move on to the next step.

特に、符号化装置が区間を短縮するルールとして区間の
幅をbで割ることにしていれば、手順B、二)の実行後
Bの値は手順B、ハ)実行前の値にもとりS、痺0とな
るから、上記手順B、ハ)〜B、ホ)は次のような手順
B、チ)に置き換えられる。
In particular, if the encoding device has decided to divide the width of the interval by b as a rule for shortening the interval, the value of B after executing step B, 2) will be the value before executing step B, c), and S, Since the paralysis is 0, the above steps B, C) to B, E) are replaced with the following steps B and H).

B、チ)   Flmb−F1+f2,1F2mfra
c(b−F2) Wleb−Wl + w、1 W2#frac(b−W2) zmI+1 δ―δ+1 この操作は、Fl、F2及びWl、W2の表現ディジッ
トが格納されているレジスタの内容を高位の方へディジ
ットだけシフトさせることと等価である。
B, Ch) Flmb-F1+f2, 1F2mfra
c(b-F2) Wleb-Wl + w, 1 W2#frac(b-W2) zmI+1 δ-δ+1 This operation saves the contents of the registers containing the representation digits of Fl, F2 and Wl, W2 to the higher This is equivalent to shifting one digit in the opposite direction.

第2図は、区間の補正を取り入れた復合化装置の基本構
成図である。図においてFルジスタ2o7゜F2レジス
タ208.IF報回路209は、対応する符号化装置が
具備しているものと同一のものである。入力端子201
より入力された符号ディジット舊はWl。
FIG. 2 is a basic configuration diagram of a decoding device incorporating section correction. In the figure, F register 2o7°F2 register 208. The IF information circuit 209 is the same as that included in the corresponding encoding device. Input terminal 201
The code digit 舊 input from Wl.

W2の表現ディジットが格納されているレジスタ202
に順に入力され、x1発生器203は確率パラメータ4
に供給されている出力を変化させることによってC,(
y)≦(W1+W2)/Bを満たすyのうちで最大のデ
ィジットXlを見つけ出し、それを最終的な出力とする
。なお、ライン211には、x1発生器3の出力がyの
ときにはc4(y)と(W1+W2)/Bとの比較結果
が供給される。Xi発生器203の出力が確定すると、
加算器、乗算器は前述の手順に従ってW、Hの値を更新
し、それぞれレジスタ202,206に格納する。また
Fルジスタ207.F2レジスタ208の内容を前述の
符号化手順に従って変更する。X4発生器203の出力
は出力端子5にも供給されており、X、の値が確定する
と順に出力端子5から出力されてゆく。一方Fルジスタ
の内容は警報回路209にも供給されており、区間の短
縮を検出すると検出信号を区間補正回路210に送る。
Register 202 in which the representation digits of W2 are stored
are input in order, and the x1 generator 203 has a probability parameter 4
By varying the output supplied to C, (
Find the maximum digit Xl among y that satisfies y)≦(W1+W2)/B, and use it as the final output. Note that when the output of the x1 generator 3 is y, the comparison result between c4(y) and (W1+W2)/B is supplied to the line 211. When the output of the Xi generator 203 is determined,
The adder and multiplier update the values of W and H according to the above-described procedure and store them in registers 202 and 206, respectively. Also F Lujistar 207. The contents of F2 register 208 are changed according to the encoding procedure described above. The output of the X4 generator 203 is also supplied to the output terminal 5, and when the value of X is determined, it is output from the output terminal 5 in order. On the other hand, the contents of the F register are also supplied to the alarm circuit 209, and when shortening of the section is detected, a detection signal is sent to the section correction circuit 210.

区間補正回路210は警報信号を受は取ると予め決めら
れたルールでレジスタ202.206.207.208
の内容を補正する。すなわち手順B、ハ)を実行する。
When the section correction circuit 210 receives the alarm signal, it registers the registers 202, 206, 207, and 208 according to predetermined rules.
Correct the contents of. That is, steps B and C) are executed.

(実施例) 一実施例として、本発明に従って構成したデータ圧縮符
号化装置を第3図に、また対応するデータ圧縮復号化装
置を第4図に示す。第3図、第4図のうちそれぞれ第1
図、第2図と同一の機能を有するブロックないしライン
には同一の番号を付して示してある。この実施例におい
てはb=2としてある。
(Embodiment) As an embodiment, a data compression encoding device configured according to the present invention is shown in FIG. 3, and a corresponding data compression decoding device is shown in FIG. 4. 1 of Figure 3 and Figure 4, respectively.
Blocks or lines having the same functions as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same numbers. In this embodiment, b=2.

すなわち符号化装置、復号化装置での演算は2進法で行
ない、また数値は2進法で表示するもとする。
That is, it is assumed that calculations in the encoding device and the decoding device are performed in binary notation, and numerical values are displayed in binary notation.

第3図の符号化装置は入力端子101から情報ビットx
1を順に入力し、X、を確率パラメータ発生S(これは
例えばリードオンリーメモリや適応予測器によって構成
できる)に入力し、確率パラメータq(X、)。
The encoding device in FIG. 3 inputs the information bit x from the input terminal 101.
1, X, into a probability parameter generator S (which can be configured, for example, by a read-only memory or an adaptive predictor), and a probability parameter q(X,).

c(x、)を得て前述の手順で示した算術演算を実行し
、Fl、F2.Aの値を更新してゆく。そしてFlの下
位Mビットより高位のビットは順に出力端子109から
出力されてゆく。一方F1の下位Mビットの値は警報回
路110にも供給されている。警報回路110はFlの
下位Mビットがすべて1(=b−1)となったときに桁
上り警報信号を発生するわけであるから、警報回路11
0は該Mビットのアンドをとることによって構成できる
。区間短縮回路は桁上り警報信号を受は取ると、他の回
路と同期して区間の輻を短縮する。この実施例ではAを
b(:2)で割ることによって区間を短縮しているので
、FlとF2の表現ビットが記憶されているレジスタ1
06.108の内容を直接左(高位ビットの方)にシフ
トさせることで区間の短縮すなわち前述の手順A9口)
〜A、二)を実行している。
Obtain c(x,) and perform the arithmetic operations shown in the above procedure to obtain Fl, F2 . The value of A is updated. Bits higher than the lower M bits of Fl are sequentially outputted from the output terminal 109. On the other hand, the value of the lower M bits of F1 is also supplied to the alarm circuit 110. Since the alarm circuit 110 generates a carry alarm signal when all the lower M bits of Fl become 1 (=b-1), the alarm circuit 11
0 can be constructed by ANDing the M bits. When the section shortening circuit receives a carry alarm signal, it shortens the congestion of the section in synchronization with other circuits. In this example, the interval is shortened by dividing A by b (:2), so register 1 where the expression bits of Fl and F2 are stored.
By directly shifting the contents of 06.108 to the left (toward the higher bits), the interval can be shortened (i.e., step A9 described above).
~A, 2) is being executed.

第4図の復号化装置において、入力端子201より入力
された符号ビットW、はレジスタ202に順に入力され
、Xi!生器203はまず1を出力する。そしてライン
211に供給されているcl(1)と(Wl+W2)/
Bとの比較結果を調べて、もしc、(1)≦(W1+W
2)/BならばXユニ1さもなくばジ=0とし、xlを
最終的な出力とする。X5発生器の出力が確定すると、
加算器、乗算器は前述の手順に従って、レジスタW、B
、Fl、F2の内容を更新する。また、殉発生器の出力
は出力端子205にも供給されており、該出力が確定す
ると、順に出力端子205から出力されてゆく。一方、
Flの値は警報回路209にも供給されている。警報回
路209は符号化装置の警報回路と同様に、Flの下位
Mビットがすべて1になったときに桁上り警報信号を発
生する。区間補正回路210は桁上り警報信号を受は取
ると、他の回路と同期してW、B、Fl、F2を補正す
る。この実施例においては、符号化装置は区間の輻Aを
2で割ることによって区間の短縮を行なっているので、
WとFlとF2の表現ビットが記憶されているレジスタ
202.207.208の内容を直接左(高位ビットの
方)にシフトさせることで区間の補正すなわち前述の手
順Bカ)〜B、ホ)を実行している。
In the decoding device shown in FIG. 4, the code bits W input from the input terminal 201 are sequentially input to the register 202, and Xi! The generator 203 first outputs 1. And cl(1) and (Wl+W2)/ which are supplied to line 211
Check the comparison results with B, and if c, (1)≦(W1+W
2) If /B, then X uni 1 otherwise, set di=0, and set xl as the final output. Once the output of the X5 generator is determined,
The adders and multipliers are connected to registers W and B according to the procedure described above.
, Fl, and F2 are updated. Further, the output of the generator is also supplied to the output terminal 205, and when the output is determined, it is sequentially outputted from the output terminal 205. on the other hand,
The value of Fl is also supplied to the alarm circuit 209. Similar to the alarm circuit of the encoding device, the alarm circuit 209 generates a carry alarm signal when all the lower M bits of Fl become 1. When the section correction circuit 210 receives the carry alarm signal, it corrects W, B, Fl, and F2 in synchronization with other circuits. In this embodiment, the encoding device shortens the interval by dividing the interval A by 2.
By directly shifting the contents of registers 202.207.208 in which the expression bits of W, Fl, and F2 are stored to the left (toward the higher bits), the interval is corrected, that is, the procedure described above B) ~ B, E) is running.

(発明の効果) 以上述べてきたように、本発明に従えば従来のデータ圧
縮符号化・復号化装置と異なり符号化遅延が小さく、か
つ符号ディジットを蓄えておくメモリの容量の小さなデ
ータ圧縮符号化・復号化装置が容易に構成できる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, unlike conventional data compression encoding/decoding devices, the data compression code has a small encoding delay and a small memory capacity for storing coded digits. The encoding/decoding device can be easily configured.

しかも実施例で示したようなデータ圧縮符号化・復号化
装置の場合には簡単な回路で構成できるから、高速なデ
ータ伝送システムにも対応できる。
Moreover, since the data compression encoding/decoding apparatus shown in the embodiment can be configured with a simple circuit, it can also be used in high-speed data transmission systems.

これらが今後の高速ディジタル通信回路網の展開や大容
量比tキ装置の普及において、効率向上や性能向上とい
う点で多大の効果を発揮できることは明らかである。
It is clear that these can have a great effect in improving efficiency and performance in the future development of high-speed digital communication networks and the widespread use of large-capacity ratio devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の基本構成図、第2図は本発明とともに
用いられる復号化装置の基本を示す図、第3図は本発明
の一実施例を示す図、第4図は復号化装置の構成例を示
す図である。 102、204・・・確率パラメータ発生器、106、
108.105.202.206.207.208・・
・レジスタ、110、209・・・警報回路、111・
・・区間短縮回路、203・・・xi発発器器  21
0・・・区間補正回路。 代理人jr埋L 1勺 原  1]’+’ff  −)
第1図 1ot 入力端子 、へ。出−h端子 第2図 212第1図のライン7に等しい 第3図 IQ+  入力端子      108Mビ・ントレジ
スタ+09出力端子 第4図 タイミングイ菖号
Fig. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the basics of a decoding device used with the present invention, Fig. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing the decoding device. It is a figure showing an example of composition. 102, 204... Stochastic parameter generator, 106,
108.105.202.206.207.208...
・Register, 110, 209...Alarm circuit, 111・
...section shortening circuit, 203...xi generator 21
0...Section correction circuit. Agent jr burying L 1 勺 原 1]'+'ff -)
Figure 1 1ot Input terminal, to. Out-h terminal Fig. 2 212 Equal to line 7 in Fig. 1 Fig. 3 IQ+ Input terminal 108M bit register + 09 Output terminal Fig. 4 Timing Iris

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 順に入力されてくる情報ディジットに応じて予め決めら
れた方法を用いて、数直線上の予め決められた区間を順
に変更してゆき、最終的に得られた該区間に含まれる実
数の数値表現を入力された情報ディジット列に対する符
号ディジット列として出力するデータ圧縮符号化装置に
おいて、該区間の一端の値を格納してあるレジスタの内
容を監視して予め決められたルールで、桁上り警報信号
を発生する警報回路と、桁上り警報信号が発生したとき
には該区間の幅を短縮することによって桁上りの伝播を
一定の長さ以下に制限する区間短縮回路とを具備するこ
とを特徴とするデータ圧縮符号化装置。
Using a predetermined method according to the information digits that are input in sequence, predetermined intervals on the number line are sequentially changed, and the numerical representation of the real numbers included in the finally obtained interval is obtained. In a data compression encoding device that outputs a code digit string for an input information digit string, the contents of a register storing the value at one end of the interval are monitored and a carry alarm signal is generated according to a predetermined rule. and an interval shortening circuit that limits carry propagation to a certain length or less by shortening the width of the interval when a carry alarm signal is generated. Compression encoding device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6428216A (en) * 1987-04-29 1989-01-30 Rhone Poulenc Chimie Purification of barium salt
JPH06284186A (en) * 1993-03-25 1994-10-07 Nec Corp Electronic device integrated with package

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