JP2836467B2 - 2値シンボルの符号化・復号化回路 - Google Patents
2値シンボルの符号化・復号化回路Info
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- JP2836467B2 JP2836467B2 JP5316171A JP31617193A JP2836467B2 JP 2836467 B2 JP2836467 B2 JP 2836467B2 JP 5316171 A JP5316171 A JP 5316171A JP 31617193 A JP31617193 A JP 31617193A JP 2836467 B2 JP2836467 B2 JP 2836467B2
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Description
号)の符号化・復号化に関し、特に算術符号化されたデ
ータの符号化・復号化に関する。
・復号化回路の一例を図8,図9に示す。(CCIT
T.T・82勧告又はISO/IEC 11544の最
終文書,ジョウホウ ギジュツ−ピクチュア アンド
オーディオ ジョウホウ / フゴウカ ヒョウゲン−
カイソウテキ ニチガゾウ アッシュク(“Infor
mation technology−Coded r
epresentationof picture a
nd audio information−Prog
ressive bi−level image co
mpression”)参照)。
化すべき2値シンボルを入力するシンボル数計数部12
と、適応型算術符号器13と、適応型算術符号器13か
らの符号を入力する最終“0”符号削除部14と、最終
“0”符号削除部14の出力を蓄積するバッファ16と
を含む。シンボル数計数部12とバッファ16からの出
力は、符号送出部15に供給され、符号送出部15から
符号データ列が送出される。
入力2値シンボルSi(i=1〜N;Nは整数で例えば
1行分の画素のシンボル数)は、適応型算術符号器13
においてデータ圧縮の処理がなされ、符号データ列Cj
(j=1〜n;nは整数)として出力される。また、符
号化と同時に入力2値シンボルSiはシンボル数計数部
12に供給され、そこでシンボル数の入力総数が計数さ
れた後、その計数データKp(p=1〜l;lは整数)
が出力される。
3から出力される際、8ビットを1ブロックとしたバイ
ト単位で生成される。この符号データ列Cjは、最終
“0”符号削除部において、符号データ列の最後の
“0”符号データの連続するバイトについては、可能な
限り削除することができる。ただし、最終の“0”符号
データバイトの削除は、必ずその処理を実行する必要は
ない。
の出力符号データ列は、入力符号データビット数nと出
力符号データビット数mにおいて、式(1)の条件を満
足して出力される。
Ck(k=1〜m)は、逐次バッファ16に蓄積され
る。入力2値シンボルSiが全てシンボル計数部12に
供給され、シンボル計数部12からの計数データKp
(p=1〜l)が符号送出部15に出力されると、符号
データ列Ckの送出に先立って、符号送出部15から計
数データKpが送出される。シンボルの計数データKp
の送出終了後、符号送出部15は、バッファ16から符
号データ列Ckを読取り、出力する。
復号化すべき符号系列を入力するシンボル数解析部17
と、符号データ系の後ろに“0”符号データを補償する
“0”符号補償部18と、適応型算術復号器19と、適
応型算術復号器19からの復号化されたシンボルを入力
し、出力をするシンボル出力部20とを有している。
入力符号系列は、符号データ列Ckに先立って、シンボ
ル数データKpが送られてくる。シンボル数解析部17
はシンボル数データ(N)を解析し、各符号データ列C
kを復号化する際の各シンボル数データKpをシンボル
出力部20に通知する。また、シンボル数解析部17
は、シンボル数データ列Kpが削除された符号データ列
Ckを“0”符号補償部18へ出力する。“0”符号補
償部18では、入力された符号データ列Ckを逐次的に
適応型算術復号器19に出力し、最終の符号データCm
を出力した後は、復号がすべて完了するまで“0”符号
データを出力し続ける。適応型算術復号器19では、入
力される符号データCkに基づいて復号処理を行ない、
復号シンボルSiを逐次に、シンボル出力部20へ出力
する。シンボル出力部20は、入力される復号シンボル
Siを、先に通知されたシンボル数データNになるまで
出力し、復号を終了する。
たデータの符号化方法では、符号データ列を送出する前
に、送出する符号データを復号した際のシンボル数の総
数データを送る必要があるために、その入力2値シンボ
ル列を符号化した符号データ列Ckを蓄積しておくバッ
ファメモリが必要になってくる。
ように、2値シンボルを受けてからすぐに符号データを
発生して送出する構成の装置の場合、従来のシンボル数
データを符号データ列の先頭に付加して送る方法では不
適切である。
回路は、符号化を行なう送り側からは、符号データ列を
送出後、シンボル数データもしくは、符号データの最終
有効ビットデータを付加してデータ送出をする。そし
て、復号化を行なう受け側では、シンボル数データ解析
部もしくは、符号データの最終有効ビットデータに従っ
た有効ビット解析付適応型算術復号器を備えており、ま
た、符号データ列における最終の数バイトを待機してお
くためのレジスタを有している。
路は、入力2値シンボルの入力総数を計数しシンボル数
計数データを発生するシンボル計数部と、前記入力2値
シンボルを圧縮符号化し符号データを発生する符号化部
と、前記符号データのデータ送出終了後、直ちに前記シ
ンボル数計数データを出力する符号出力手段とを有する
符号化回路と、入力符号列の中からシンボル数計数デー
タを解析する解析手段と、前記入力符号列の中の符号デ
ータを復号化する復号化部と、復号化前の最終の符号デ
ータ列を待機しおく待機レジスタと、シンボル出力部と
を有し、前記解析手段は前記シンボル数計数データを解
析終了後、前記シンボル出力部へ復号化されるべきシン
ボル数を通知し、前記待機レジスタから最終符号データ
列を前記復号化部へ押し出すよう制御することによっ
て、前記復号化部からシンボルが前記シンボル出力部へ
出力され、前記シンボル出力部は、前記解析手段から通
知されたシンボル数データに従った復号シンボルを出力
する復号化回路とを有する。
路は、入力2値シンボルを圧縮符号化し符号データを発
生する符号化手段と、前記符号データの最終有効ビット
データを検出する手段と、前記符号データの出力終了
後、前記最終有効ビットデータを付加して出力する符号
出力手段とを有する符号化回路と、入力符号列の中から
最終有効ビットデータを解析する手段と、前記入力符号
列の中の符号データを復号化する復号化部と、復号化前
の最終の符号データ列を待機しておくレジスタとを有
し、前記最終有効ビットデータを解析終了後、復号化部
へ符号データの最終有効ビットを通知し、符号データ待
機レジスタから最終符号データ列を復号化部へ押し出す
ことによって、復号化部から符号データの最終有効ビッ
トまで復号処理を施し、復号シンボルを出力する復号化
回路とを有する。
説明する。
符号化回路のブロック図である。本実施例の符号化回路
は、符号データ送出後にシンボル数データを付加して送
出するものである。ここで、図8で示された最終“0”
符号削除部14は図1に記載されていないが、本発明に
ついては、最終“0”符号バイトの削除を行なう場合に
ついても同様の効果が得られる。
シンボル数計数部1と適応型算術符号器2に供給され
る。シンボル数計数部1は入力される2値シンボルSi
の数を計数し、その総数データKp(p=1〜l;lは
整数)を出力する。適応型算術符号器2は、入力される
2値シンボルSiを符号化し、符号データ列Cj(j=
1〜n;nは整数)を出力する。
算術符号化方法の概念図を示す。まず初期値として、符
号領域幅A0は、1.00…0,0.00…0から1.
00…0の数直線上における符号の下限位置CP0は
0.00…0とする。ここで、入力2値シンボルSiに
おいて、シンボル“0”の発生確率はp,シンボル
“1”の発生確率はqとする。発生確率pとqの関係と
して、pがqに対して十分に大きいと仮定することによ
って、“0”を優勢シンボル,“1”を劣勢シンボルと
定義する。図5において、入力シンボルS1が“0”で
あるとすると、符号領域幅A1は1−qとなり、符号下
限位置CP1は0となる。また、入力シンボルS3が
“1”であるとすると、符号領域幅A3はqとなり、符
号下限位置CP3は1−3qと表現される。
い減算型の算術符号器を用いて符号化を行なっている。
図6は減算型算術符号化を行なう際の符号領域幅レジス
タAと符号下限位置の演算を行なっている符号レジスタ
Cを使用した符号器の構成を示すブロック図である。ま
た図7は入力2値シンボルSiを入力した際のCレジス
タの動作の一例を示す図である。まずCレジスタ30
は、0.0…0に初期化されており、シンボルSiが入
力されると、Cレジスタの演算レジスタ部(16ビッ
ト)300を使用して演算回路31が符号下限位置CP
iの演算を行う。またAレジスタ32は1.0…0に初
期化され、Cレジスタを使用して演算回路31は入力シ
ンボルの発生確率に従った符号領域幅の演算を行う。こ
こでは、減算型算術符号化を実行するので、Aレジスタ
の値が16進表現において8000Hより小さくなった
場合は、Aレジスタの値が8000H以上になるまで左
シフトされる。このAレジスタの左シフトと同じだけC
レジスタ30も左シフトされる。Cレジスタ30におい
て、出力符号ビット302に8ビットシフトされてきた
時点で、その8ビットが出力符号回路33から符号出力
される(図7)。本動作をくり返し実行し、バイト単位
(8ビット/バイト)で符号データ列Cjが生成され
る。本符号化動作を入力2値シンボルSNまでくり返し
実行すると、図5に示される符号領域幅ANと符号下限
位置CPNが求められ、Aレジスタ32およびCレジス
タ30は、シンボルSNまでの演算処理が終了したAN
の下位ビットと、CPNの下位ビットが蓄積された状態
で待機している。
入力最終シンボルSNの演算処理終了後、Cレジスタ3
0のデータ押し出し処理(Cレジスタの内部データを全
て出力する)を実行するが、その際、符号の下限位置C
PNについて、符号を表現する桁数が少なくなるよう
に、演算回路31はCPNを計算する。式(2)にC
P′Nの条件を示す。
の演算を行なった後、Cレジスタ30の符号データ押し
出し処理を行ない、符号出力回路33から符号データ列
C1,C2…,Cnが出力される。
ータ列Cjを逐次出力し、最終符号データCnの出力終
了後、シンボル数計数部1から供給されたデータ列Kp
を出力する。
よびそれにシンボル数計数データが付加されたデータ列
を復号化する場合のブロック図である。図において、入
力符号系列が、まずシンボル数解析部4に供給され、供
給されたデータ列が符号データ列Cjであるかが判定さ
れ、その場合には、2バイト分の符号データCjが2バ
イトレジスタ5へ出力される。2バイトレジスタ5は、
常時2バイト(16ビット)の符号データCjを蓄積し
ながら、押し出された符号データについてのみ、適応型
算術復号器6へ出力する。
ータCjを逐次復号化し、復号されたシンボルSiをシ
ンボル出力部7へ出力する。一方、シンボル数解析部4
は、最終符号データCnまで出力した後、続いて供給さ
れるシンボル数データKpを解析し、復号化されて出力
されるべき復号シンボル数Nをシンボル出力部7へ通知
する。この復号シンボルNが通知されるタイミングで
は、2バイトレジスタ5にCn−15…Cn−1,Cn
の16ビットが復号化されずに待機しており、シンボル
出力部7が復号シンボル数Nを通知された後、シンボル
解析部4からのレジスタデータ押し出し制御によって、
2バイトレジスタ5は待機データCjを適応型算術復号
器6へ出力開始する。本例では、待機レジスタは2バイ
トを仮定しているが、適応型算術復号器6で最終シンボ
ルSNを復号するための符号データCjが、シンボル出
力部7へシンボル数データNが通知されるまで、レジス
タに保持されていることを保証する段数を有することで
必要十分である。
符号データ列Cjが適応型算術復号器6へ供給され、復
号されたシンボルがシンボル出力部7へ出力される。シ
ンボル出力部7では、入力されてくるシンボル列Siの
数が、シンボル数データNと一致するまでシンボルSi
の出力を行ない、シンボルSN出力後、適応型算術復号
器6に対し復号動作を終了させる。ここで、注意する点
は、適応型算術復号器6は、復号動作の終了が通知され
るまでSN+1,SN+2,…と連続して、復号シンボ
ルをシンボル出力部7へ出力するということである。
送出後に、最終符号データの有効ビットデータを付加し
て送出する場合のブロック図である。図3において、入
力2値シンボルSi列が有効ビット解析付適応型算術符
号器8に供給される。有効ビット解析付適応型算術符号
器8は、図6に示す回路と同じもので、入力シンボルS
iを図5,図6,図7を用いて前述した通り、符号デー
タCjとして生成し、そして1バイト単位(8ビット)
で出力する。
化演算処理終了後、Cレジスタのデータ押し出し処理を
実行するが、その際、符号の下限位置CPNは、符号の
上限位置CP1Nへ変化させて押し出し処理を実行す
る。
後、Cレジスタの符号データ押し出し処理を行ない、バ
イト単位にC1,C2,…Cnが出力される。符号デー
タ列Cj(j=1〜n)送出後、符号データの最終バイ
トにおいて、最終の有効な符号ビットを表現する有効ビ
ットデータDp(p=1〜l)列が出力される。
およびそれに有効ビットデータが付加されたデータ列を
復号化する場合のブロック図である。図4では、入力符
号系列が、まず有効ビット解析部9に供給され、供給さ
れたデータ列が符号データ列Cjである場合は、1バイ
トレジスタ10へ出力される。1バイトレジスタ10
は、常時1バイト(8ビット)の符号データCjを蓄積
しながら、押し出された符号データについてのみ、有効
ビット解析付適応型算術復号器11へ出力する。有効ビ
ット解析付適応型算術復号器11は、入力される符号デ
ータCjを逐次復号化し、復号されたシンボルSiを出
力する。有効ビット解析部9では、最終符号データCn
まで出力した後、シンボル数データDpを解析し、復号
化すべき符号列Cjの最終バイトの有効ビットデータD
を有効ビット解析付適応型算術復号器11へ通知する。
この有効ビットデータDが通知されるタイミングでは、
1バイトレジスタ10にCn−7…Cn−1,Cnの8
ビットが復号化されずに待機しており、有効ビット解析
付適応型算術復号器11が有効ビットデータDを通知さ
れた後、有効ビット解析部9からのレジスタデータ押し
出し制御によって待機データを出力し、有効ビット解析
付復号器11では、有効ビットデータD(1≦D≦8)
の値のビット数だけ符号データCjを復号化する。例え
ば有効ビットデータDが3であれば、1バイトレジスタ
10に待機している8ビットの符号データの内、Cn−
7,Cn−6,Cn−5の3ビット符号データが復号化
され、シンボルSiとして出力される。ここで送り側
(図3)で符号データ列Cjを送出するに際し、最終シ
ンボルSNを符号化後、Cレジスタの値をCPPNに演
算処理した。このCPPN(符号の上限値)で出力され
た符号を復号化し時、有効ビットデータが示す符号デー
タCjまで復号化処理を行なえば、シンボルSNが再現
される。
化されたデータの符号化において、符号データ列を送出
後に、シンボル数データ列もしくは、有効ビットデータ
列を付加して送出を行ない、復号化については、符号デ
ータ列を待機されることにより、必要以上のシンボルを
復号化しないものである。このため、符号化における符
号データを蓄積しておくメモリが不要となり、そして、
ファクシミリ装置等のシンボル数が不確定である状態で
符号を送出する装置での使用も可能となった。また、復
号化側では、符号データ列を待機させる手段によって、
必要以上のシンボルを復号化することがないので、復号
化後に余分な復号化シンボルを削除する必要もない。
数データを付加する符号化回路のブロック図。
ータの復号化回路のブロック図。
ットデータを付加する符号化回路のブロック図。
データの復号化回路のブロック図。
作の一例を示す図。
ロック図。
ロック図。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力2値シンボルの入力総数を計数しシ
ンボル数計数データを発生するシンボル計数部と、前記
入力2値シンボルを圧縮符号化し符号データを発生する
符号化部と、前記符号データのデータ送出終了後、直ち
に前記シンボル数計数データを出力する符号出力手段と
を有する符号化回路と、入力符号列 の中からシンボル数計数データを解析する解
析手段と、前記入力符号列の中の符号データを復号化す
る復号化部と、復号化前の最終の符号データ列を待機し
おく待機レジスタと、シンボル出力部とを有し、前記解
析手段は前記シンボル数計数データを解析終了後、前記
シンボル出力部へ復号化されるべきシンボル数を通知
し、前記待機レジスタから最終符号データ列を前記復号
化部へ押し出すよう制御することによって、前記復号化
部からシンボルが前記シンボル出力部へ出力され、前記
シンボル出力部は、前記解析手段から通知されたシンボ
ル数データに従った復号シンボルを出力する復号化回路
とを有する2値シンボルの符号化・復号化回路。 - 【請求項2】 入力2値シンボルを圧縮符号化し符号デ
ータを発生する符号化手段と、前記符号データの最終有
効ビットデータを検出する手段と、前記符号データの出
力終了後、前記最終有効ビットデータを付加して出力す
る符号出力手段とを有する符号化回路と、入力符号列 の中から最終有効ビットデータを解析する手
段と、前記入力符号列の中の符号データを復号化する復
号化部と、復号化前の最終の符号データ列を待機してお
くレジスタとを有し、前記最終有効ビットデータを解析
終了後、復号化部へ符号データの最終有効ビットを通知
し、符号データ待機レジスタから最終符号データ列を復
号化部へ押し出すことによって、復号化部から符号デー
タの最終有効ビットまで復号処理を施し、復号シンボル
を出力する復号化回路とを有する2値シンボル符号化・
復号化回路。
Priority Applications (4)
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Family
ID=18074084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5316171A Expired - Lifetime JP2836467B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 2値シンボルの符号化・復号化回路 |
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EP (1) | EP0658982B1 (ja) |
JP (1) | JP2836467B2 (ja) |
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