JP3015001B2 - ハフマン復号化装置 - Google Patents
ハフマン復号化装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力されるハフマ
ン符号を復号化して復号化データを出力するハフマン復
号化装置に関する。
ン符号を復号化して復号化データを出力するハフマン復
号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像データは非常に多くの情報量を含ん
でいる。そのため、画像データをそのままの形で処理す
るのは、メモリ容量および通信速度の点で実用的ではな
い。そこで、画像データ圧縮技術が重要となる。
でいる。そのため、画像データをそのままの形で処理す
るのは、メモリ容量および通信速度の点で実用的ではな
い。そこで、画像データ圧縮技術が重要となる。
【０００３】画像データ圧縮技術の国際標準の一つとし
てＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group)があ
る。ＪＰＥＧでは、非可逆符号化を行うＤＣＴ（離散コ
サイン変換）方式と、二次元空間でＤＰＣＭ（Differen
tial PCM) を行う可逆符号化方式が採用されている。以
下、ＤＣＴ方式の画像データ圧縮を説明する。
てＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group)があ
る。ＪＰＥＧでは、非可逆符号化を行うＤＣＴ（離散コ
サイン変換）方式と、二次元空間でＤＰＣＭ（Differen
tial PCM) を行う可逆符号化方式が採用されている。以
下、ＤＣＴ方式の画像データ圧縮を説明する。
【０００４】図３はＤＣＴ方式の画像データ圧縮および
画像データ伸長を実行するためのシステムの基本構成を
示すブロック図である。
画像データ伸長を実行するためのシステムの基本構成を
示すブロック図である。
【０００５】符号化側では、ＤＣＴ処理部１００が、入
力される原画像データに離散コサイン変換（以下、ＤＣ
Ｔと呼ぶ）処理を行い、ＤＣＴ係数を出力する。このＤ
ＣＴ処理では、まず、図４に示すように、画像データを
複数の８×８画素ブロックに分割する。図５に示すよう
に、１つの８×８画素ブロック内には、６４個の画素デ
ータＰXY（Ｘ，Ｙ＝０，…，７）が含まれる。分割され
た各８×８画素ブロックに対して二次元ＤＣＴ処理を行
うと、６４個のＤＣＴ係数ＳUV（Ｕ，Ｖ＝０，…，７）
が得られる。
力される原画像データに離散コサイン変換（以下、ＤＣ
Ｔと呼ぶ）処理を行い、ＤＣＴ係数を出力する。このＤ
ＣＴ処理では、まず、図４に示すように、画像データを
複数の８×８画素ブロックに分割する。図５に示すよう
に、１つの８×８画素ブロック内には、６４個の画素デ
ータＰXY（Ｘ，Ｙ＝０，…，７）が含まれる。分割され
た各８×８画素ブロックに対して二次元ＤＣＴ処理を行
うと、６４個のＤＣＴ係数ＳUV（Ｕ，Ｖ＝０，…，７）
が得られる。
【０００６】ＤＣＴ係数Ｓ00はＤＣ係数と呼ばれ、残り
の６３個のＤＣＴ係数はＡＣ係数と呼ばれる。図５に示
すように、ＤＣＴ処理されたブロックの左から右に進む
につれて高周波の水平周波数成分を多く含み、上から下
へ進むにつれて高周波の垂直周波数成分を多く含むこと
になる。
の６３個のＤＣＴ係数はＡＣ係数と呼ばれる。図５に示
すように、ＤＣＴ処理されたブロックの左から右に進む
につれて高周波の水平周波数成分を多く含み、上から下
へ進むにつれて高周波の垂直周波数成分を多く含むこと
になる。
【０００７】図３の量子化部２００は、量子化テーブル
４００を参照してＤＣＴ処理部１００から出力されたＤ
ＣＴ係数に量子化を行い、量子化されたＤＣＴ係数を出
力する。この量子化により画質および符号化情報量が制
御される。図７に量子化部２００から出力されるＤＣＴ
係数の一例を示す。図６において、“Ａ”，“Ｂ”，
“Ｃ”，“Ｄ”，“Ｅ”，“Ｆ”は“０”以外の値を表
わしている。
４００を参照してＤＣＴ処理部１００から出力されたＤ
ＣＴ係数に量子化を行い、量子化されたＤＣＴ係数を出
力する。この量子化により画質および符号化情報量が制
御される。図７に量子化部２００から出力されるＤＣＴ
係数の一例を示す。図６において、“Ａ”，“Ｂ”，
“Ｃ”，“Ｄ”，“Ｅ”，“Ｆ”は“０”以外の値を表
わしている。
【０００８】図４のハフマン符号化装置３００は、符号
化テーブル５００を参照して量子化部２００から出力さ
れたＤＣＴ係数にハフマン符号化処理を行い、圧縮画像
データを出力する。ＤＣ係数の符号化では、１つ前のブ
ロックのＤＣ係数と現在のブロックのＤＣ係数との差分
値を求め、その差分値に対してハフマン符号が割り当て
られる。
化テーブル５００を参照して量子化部２００から出力さ
れたＤＣＴ係数にハフマン符号化処理を行い、圧縮画像
データを出力する。ＤＣ係数の符号化では、１つ前のブ
ロックのＤＣ係数と現在のブロックのＤＣ係数との差分
値を求め、その差分値に対してハフマン符号が割り当て
られる。
【０００９】ＡＣ係数の符号化では、図７に示すよう
に、ＡＣ係数が、まず、ジグザグスキャンによって一次
元に配列される。この一次元に配列されたＡＣ係数は、
連続する“０”の係数（無効係数）の長さを示すラン長
と、“０”以外の係数（有効係数）の値とを用いて符号
化される。有効係数はグループ分けされ、各有効係数に
グループ番号が割り当てられる。ＡＣ係数の符号化で
は、ラン長とグループ番号との組み合わせに対してハフ
マン符号が割り当てられる。上記のようにして、原画像
データが圧縮画像データに符号化される。
に、ＡＣ係数が、まず、ジグザグスキャンによって一次
元に配列される。この一次元に配列されたＡＣ係数は、
連続する“０”の係数（無効係数）の長さを示すラン長
と、“０”以外の係数（有効係数）の値とを用いて符号
化される。有効係数はグループ分けされ、各有効係数に
グループ番号が割り当てられる。ＡＣ係数の符号化で
は、ラン長とグループ番号との組み合わせに対してハフ
マン符号が割り当てられる。上記のようにして、原画像
データが圧縮画像データに符号化される。
【００１０】復号化側では、ハフマン復号化装置６００
が、ハフマン復号化処理により圧縮画像データをラン長
およびグループ番号からなる復号化データに復号化し、
その復号化データに基づいて量子化されたＤＣＴ係数を
出力する。逆量子化部７００は、量子化テーブル４００
を参照して量子化されたＤＣＴ係数に逆量子化を行い、
ＤＣＴ係数を出力する。逆ＤＣＴ処理部８００は、ＤＣ
Ｔ係数に逆ＤＣＴ処理を行い、再生画像データを出力す
る。
が、ハフマン復号化処理により圧縮画像データをラン長
およびグループ番号からなる復号化データに復号化し、
その復号化データに基づいて量子化されたＤＣＴ係数を
出力する。逆量子化部７００は、量子化テーブル４００
を参照して量子化されたＤＣＴ係数に逆量子化を行い、
ＤＣＴ係数を出力する。逆ＤＣＴ処理部８００は、ＤＣ
Ｔ係数に逆ＤＣＴ処理を行い、再生画像データを出力す
る。
【００１１】図８は従来のハフマン復号化装置の一例を
示すブロック図である。頭出し処理部１１は、圧縮画像
データからハフマン符号の先頭位置を検出し、検出され
た先頭位置からハフマン符号の最大符号長に相当するビ
ット数の圧縮画像データをメモリ１２のアドレス入力端
子ＡＤにアドレス信号として与える。
示すブロック図である。頭出し処理部１１は、圧縮画像
データからハフマン符号の先頭位置を検出し、検出され
た先頭位置からハフマン符号の最大符号長に相当するビ
ット数の圧縮画像データをメモリ１２のアドレス入力端
子ＡＤにアドレス信号として与える。
【００１２】メモリ１２は、２k ワードの記憶容量を有
する。ここで、ｋはハフマン符号の最大符号長を表す。
メモリ１２内の各アドレスには、そのアドレスが表すハ
フマン符号に対応する復号化データが格納される。各復
号化データは、上記のラン長およびグループ番号からな
る。
する。ここで、ｋはハフマン符号の最大符号長を表す。
メモリ１２内の各アドレスには、そのアドレスが表すハ
フマン符号に対応する復号化データが格納される。各復
号化データは、上記のラン長およびグループ番号からな
る。
【００１３】例えば、ハフマン符号の最大符号長ｋを１
６とすると、１６ビット長のハフマン符号“１１１１１
１１１１１１１０１０１”に対応する復号化データは、
アドレス“１１１１１１１１１１１１０１０１”に格納
される。１５ビット長のハフマン符号“１１１１１１１
１１００００１０”に対応する復号化データは、２つの
アドレス“１１１１１１１１１００００１０Ｘ”に格納
される。ここで、Ｘは０および１を表す。また、２ビッ
ト長のハフマン符号“０１”に対応する復号化データ
は、２14個のアドレス“０１ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸ
ＸＸ”に格納される。
６とすると、１６ビット長のハフマン符号“１１１１１
１１１１１１１０１０１”に対応する復号化データは、
アドレス“１１１１１１１１１１１１０１０１”に格納
される。１５ビット長のハフマン符号“１１１１１１１
１１００００１０”に対応する復号化データは、２つの
アドレス“１１１１１１１１１００００１０Ｘ”に格納
される。ここで、Ｘは０および１を表す。また、２ビッ
ト長のハフマン符号“０１”に対応する復号化データ
は、２14個のアドレス“０１ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸ
ＸＸ”に格納される。
【００１４】このように、メモリ１２には、最大符号長
に相当する１６ビットの圧縮画像データがアドレス信号
として与えられるので、最大符号長よりも短いハフマン
符号に対応する復号化データは、複数のアドレスに格納
しておく必要がある。
に相当する１６ビットの圧縮画像データがアドレス信号
として与えられるので、最大符号長よりも短いハフマン
符号に対応する復号化データは、複数のアドレスに格納
しておく必要がある。
【００１５】例えば、圧縮画像データが２ビットのハフ
マン符号“０１”を含む場合には、メモリ１２には、１
６ビットの圧縮画像データ“０１…”がアドレス信号と
して与えられる。それにより、アドレス“０１…”に格
納された復号化データが読み出され、データ出力端子Ｄ
Ｏから出力される。このようにして、圧縮画像データに
含まれるハフマン符号が復号化される。
マン符号“０１”を含む場合には、メモリ１２には、１
６ビットの圧縮画像データ“０１…”がアドレス信号と
して与えられる。それにより、アドレス“０１…”に格
納された復号化データが読み出され、データ出力端子Ｄ
Ｏから出力される。このようにして、圧縮画像データに
含まれるハフマン符号が復号化される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ハフマン復号化装置では、ハフマン符号の最大符号長ｋ
に相当するビット数の圧縮画像データがアドレス信号と
してメモリ１２に与えられるので、メモリ１２の記憶容
量は２k ワード必要となる。
ハフマン復号化装置では、ハフマン符号の最大符号長ｋ
に相当するビット数の圧縮画像データがアドレス信号と
してメモリ１２に与えられるので、メモリ１２の記憶容
量は２k ワード必要となる。
【００１７】この場合、最大符号長ｋよりも短いハフマ
ン符号に対応する復号化データは複数のアドレスに格納
される。すなわち、ハフマン符号の数よりもはるかに多
くの数のアドレスに余分な復号化データを格納する必要
がある。ハフマン符号の数をｎとすると、メモリ１２の
利用効率はｎ／２k と非常に低くなる。
ン符号に対応する復号化データは複数のアドレスに格納
される。すなわち、ハフマン符号の数よりもはるかに多
くの数のアドレスに余分な復号化データを格納する必要
がある。ハフマン符号の数をｎとすると、メモリ１２の
利用効率はｎ／２k と非常に低くなる。
【００１８】その結果、ハフマン復号化装置の回路規模
が大きくなり、かつ処理の高速化を図ることが困難とな
る。
が大きくなり、かつ処理の高速化を図ることが困難とな
る。
【００１９】本発明の目的は、小型化および処理の高速
化が図られたハフマン復号化装置を提供することであ
る。
化が図られたハフマン復号化装置を提供することであ
る。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】（１）
第１の発明 第１の発明に係るハフマン復号化装置は、入力されるハ
フマン符号を復号化して復号化データを出力するハフマ
ン復号化装置であって、複数の第１の記憶手段、複数の
一致検出手段、第２の記憶手段、発生頻度生成手段およ
び第３の記憶手段を備える。
第１の発明 第１の発明に係るハフマン復号化装置は、入力されるハ
フマン符号を復号化して復号化データを出力するハフマ
ン復号化装置であって、複数の第１の記憶手段、複数の
一致検出手段、第２の記憶手段、発生頻度生成手段およ
び第３の記憶手段を備える。
【００２１】複数の第１の記憶手段は、複数のハフマン
符号のうち所定数のハフマン符号を記憶する。複数の一
致検出手段は、複数の第１の記憶手段に対応して設けら
れ、各々が入力されるハフマン符号と対応する第１の記
憶手段に記憶されるハフマン符号との一致を検出する。
第２の記憶手段は、上記所定数のハフマン符号にそれぞ
れ対応する所定数の復号化データを記憶し、複数の一致
検出手段の出力信号に応答して上記所定数の復号化デー
タのうちいずれかを出力する。発生頻度生成手段は、入
力されるハフマン符号に基づいて対応する発生頻度を生
成する。第３の記憶手段は、複数のハフマン符号のうち
少なくとも残りの複数のハフマン符号の発生頻度が示す
アドレスに復号化データを記憶し、発生頻度生成手段に
より生成される発生頻度をアドレス信号として受け、ア
ドレス信号により指定されるアドレスから復号化データ
を出力する。
符号のうち所定数のハフマン符号を記憶する。複数の一
致検出手段は、複数の第１の記憶手段に対応して設けら
れ、各々が入力されるハフマン符号と対応する第１の記
憶手段に記憶されるハフマン符号との一致を検出する。
第２の記憶手段は、上記所定数のハフマン符号にそれぞ
れ対応する所定数の復号化データを記憶し、複数の一致
検出手段の出力信号に応答して上記所定数の復号化デー
タのうちいずれかを出力する。発生頻度生成手段は、入
力されるハフマン符号に基づいて対応する発生頻度を生
成する。第３の記憶手段は、複数のハフマン符号のうち
少なくとも残りの複数のハフマン符号の発生頻度が示す
アドレスに復号化データを記憶し、発生頻度生成手段に
より生成される発生頻度をアドレス信号として受け、ア
ドレス信号により指定されるアドレスから復号化データ
を出力する。
【００２２】本発明に係るハフマン復号化装置において
は、複数のハフマン符号のうち所定数のハフマン符号が
複数の第１の記憶手段に記憶される。また、上記所定数
のハフマン符号にそれぞれ対応する所定数の復号化デー
タが第２の記憶手段に記憶される。さらに、複数のハフ
マン符号のうち少なくとも残りの複数のハフマン符号に
対応する復号化データが第３の記憶手段に記憶される。
各復号化データは、対応するハフマン符号の発生頻度が
示すアドレスに記憶される。
は、複数のハフマン符号のうち所定数のハフマン符号が
複数の第１の記憶手段に記憶される。また、上記所定数
のハフマン符号にそれぞれ対応する所定数の復号化デー
タが第２の記憶手段に記憶される。さらに、複数のハフ
マン符号のうち少なくとも残りの複数のハフマン符号に
対応する復号化データが第３の記憶手段に記憶される。
各復号化データは、対応するハフマン符号の発生頻度が
示すアドレスに記憶される。
【００２３】入力されるハフマン符号と複数の第１の記
憶手段に記憶されるハフマン符号との一致が複数の一致
検出手段によりそれぞれ検出される。入力されるハフマ
ン符号と複数の第１の記憶手段に記憶されるハフマン符
号のいずれかとの一致が一致検出手段により検出された
場合には、複数の一致検出手段の出力信号に応答して第
２の記憶手段に記憶された所定数の復号化データのうち
いずれかが出力される。この場合には、一致検出手段に
よる一致検出および第２の記憶手段からの復号化データ
の出力により、入力されたハフマン符号が高速に復号化
される。
憶手段に記憶されるハフマン符号との一致が複数の一致
検出手段によりそれぞれ検出される。入力されるハフマ
ン符号と複数の第１の記憶手段に記憶されるハフマン符
号のいずれかとの一致が一致検出手段により検出された
場合には、複数の一致検出手段の出力信号に応答して第
２の記憶手段に記憶された所定数の復号化データのうち
いずれかが出力される。この場合には、一致検出手段に
よる一致検出および第２の記憶手段からの復号化データ
の出力により、入力されたハフマン符号が高速に復号化
される。
【００２４】一方、入力されるハフマン符号に基づいて
発生頻度生成手段により対応する発生頻度が生成され
る。発生頻度生成手段により生成される発生頻度はアド
レス信号として第３の記憶手段に与えられる。入力され
るハフマン符号と複数の第１の記憶手段に記憶されるハ
フマン符号とが一致しない場合には、発生頻度生成手段
からアドレス信号として与えられた発生頻度に基づいて
第３の記憶手段から復号化データが出力される。
発生頻度生成手段により対応する発生頻度が生成され
る。発生頻度生成手段により生成される発生頻度はアド
レス信号として第３の記憶手段に与えられる。入力され
るハフマン符号と複数の第１の記憶手段に記憶されるハ
フマン符号とが一致しない場合には、発生頻度生成手段
からアドレス信号として与えられた発生頻度に基づいて
第３の記憶手段から復号化データが出力される。
【００２５】このように、所定数のハフマン符号にそれ
ぞれ対応する所定数の復号化データが第２の記憶手段に
記憶されるので、入力されるハフマン符号が所定数のハ
フマン符号のいずれかと一致した場合には、第２の記憶
手段から対応する復号化データが高速に読み出される。
また、入力されるハフマン符号が所定数のハフマン符号
と一致しない場合には、入力されるハフマン符号の発生
頻度が生成され、その発生頻度に基づいて第３の記憶手
段から対応する復号化データが読み出される。
ぞれ対応する所定数の復号化データが第２の記憶手段に
記憶されるので、入力されるハフマン符号が所定数のハ
フマン符号のいずれかと一致した場合には、第２の記憶
手段から対応する復号化データが高速に読み出される。
また、入力されるハフマン符号が所定数のハフマン符号
と一致しない場合には、入力されるハフマン符号の発生
頻度が生成され、その発生頻度に基づいて第３の記憶手
段から対応する復号化データが読み出される。
【００２６】ハフマン符号と発生頻度とは１対１に対応
し、発生頻度と復号化データも１対１に対応しているの
で、第３の記憶手段に記憶される復号化データの数は多
くとも複数のハフマン符号の数と同じになる。そのた
め、第３の記憶手段に必要な記憶容量が小さくなる。
し、発生頻度と復号化データも１対１に対応しているの
で、第３の記憶手段に記憶される復号化データの数は多
くとも複数のハフマン符号の数と同じになる。そのた
め、第３の記憶手段に必要な記憶容量が小さくなる。
【００２７】したがって、小型化および処理の高速化が
図られたハフマン復号化装置が得られる。
図られたハフマン復号化装置が得られる。
【００２８】（２）第２の発明 第２の発明に係るハフマン復号化装置は、第１の発明に
係るハフマン復号化装置の構成において、上記所定数の
ハフマン符号は、残りのハフマン符号よりも高い発生頻
度を有するものである。これにより、発生頻度の高いハ
フマン符号を高速に復号化することができるので、ハフ
マン復号化装置の動作が全体としてより高速化される。
係るハフマン復号化装置の構成において、上記所定数の
ハフマン符号は、残りのハフマン符号よりも高い発生頻
度を有するものである。これにより、発生頻度の高いハ
フマン符号を高速に復号化することができるので、ハフ
マン復号化装置の動作が全体としてより高速化される。
【００２９】（３）第３の発明 第３の発明に係るハフマン復号化装置は、第１または第
２の発明に係るハフマン復号化装置の構成において、発
生頻度生成手段は、ハフマン符号の符号長ごとに設定さ
れた定数を記憶する定数記憶手段と、ハフマン符号の符
号長ごとの最小符号を記憶する最小符号記憶手段と、最
小符号記憶手段に記憶される符号長ごとの最小符号に基
づいて入力されたハフマン符号の符号長を検出する符号
長検出手段と、符号長検出手段により検出された符号長
に基づいて定数記憶手段に記憶された定数のいずれかを
選択する定数選択手段と、定数選択手段により選択され
た定数および入力されたハフマン符号に基づいて発生頻
度を算出する算出手段とを備えたものである。
２の発明に係るハフマン復号化装置の構成において、発
生頻度生成手段は、ハフマン符号の符号長ごとに設定さ
れた定数を記憶する定数記憶手段と、ハフマン符号の符
号長ごとの最小符号を記憶する最小符号記憶手段と、最
小符号記憶手段に記憶される符号長ごとの最小符号に基
づいて入力されたハフマン符号の符号長を検出する符号
長検出手段と、符号長検出手段により検出された符号長
に基づいて定数記憶手段に記憶された定数のいずれかを
選択する定数選択手段と、定数選択手段により選択され
た定数および入力されたハフマン符号に基づいて発生頻
度を算出する算出手段とを備えたものである。
【００３０】ハフマン符号の発生頻度は、ハフマン符号
から符号長ごとに設定された定数を減算することにより
得られる。定数記憶手段には、ハフマン符号の符号長ご
とに設定された定数が記憶される。また、最小符号記憶
手段には、ハフマン符号の符号長ごとの最小符号が記憶
される。最小符号記憶手段に記憶される符号長ごとの最
小符号に基づいて、入力されたハフマン符号の符号長が
検出され、検出された符号長に基づいて定数記憶手段に
記憶された定数のいずれかが選択される。そして、選択
された定数および入力されたハフマン符号に基づいて発
生頻度が算出される。
から符号長ごとに設定された定数を減算することにより
得られる。定数記憶手段には、ハフマン符号の符号長ご
とに設定された定数が記憶される。また、最小符号記憶
手段には、ハフマン符号の符号長ごとの最小符号が記憶
される。最小符号記憶手段に記憶される符号長ごとの最
小符号に基づいて、入力されたハフマン符号の符号長が
検出され、検出された符号長に基づいて定数記憶手段に
記憶された定数のいずれかが選択される。そして、選択
された定数および入力されたハフマン符号に基づいて発
生頻度が算出される。
【００３１】（４）第４の発明 第４の発明に係るハフマン符号化装置は、第１、第２ま
たは第３の発明に係るハフマン符号化装置の構成におい
て、第２および第３の記憶手段から出力される復号化デ
ータを選択的に出力する復号化データ選択手段をさらに
備えたものである。
たは第３の発明に係るハフマン符号化装置の構成におい
て、第２および第３の記憶手段から出力される復号化デ
ータを選択的に出力する復号化データ選択手段をさらに
備えたものである。
【００３２】入力されるハフマン符号が所定数のハフマ
ン符号と一致する場合には、第２の記憶手段から出力さ
れる復号化データが選択的に出力され、入力されるハフ
マン符号が所定数のハフマン符号と一致しない場合に
は、第３の記憶手段から出力される復号化データが選択
的に出力される。
ン符号と一致する場合には、第２の記憶手段から出力さ
れる復号化データが選択的に出力され、入力されるハフ
マン符号が所定数のハフマン符号と一致しない場合に
は、第３の記憶手段から出力される復号化データが選択
的に出力される。
【００３３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
ハフマン復号化装置の構成を示すブロック図である。
ハフマン復号化装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】図１のハフマン復号化装置は、頭出し処理
部１、発生頻度生成部２、メモリ３、ｉ個のレジスタＲ
１〜Ｒｉ、ｉ個の比較器Ｃ１〜Ｃｉ、レジスタ４および
セレクタ５を含む。ここで、ハフマン符号の数をｎ個と
すると、ｉは０＜ｉ＜ｎの関係を有する。本実施例で
は、ｉ＝２０である。また、本実施例では、ハフマン符
号の最大符号長ｋを１６ビットとする。通常、符号長の
短いハフマン符号ほど発生頻度が高く、例えば、発生頻
度が最上位から２０番目までのハフマン符号は８ビット
以下の符号長を有する。
部１、発生頻度生成部２、メモリ３、ｉ個のレジスタＲ
１〜Ｒｉ、ｉ個の比較器Ｃ１〜Ｃｉ、レジスタ４および
セレクタ５を含む。ここで、ハフマン符号の数をｎ個と
すると、ｉは０＜ｉ＜ｎの関係を有する。本実施例で
は、ｉ＝２０である。また、本実施例では、ハフマン符
号の最大符号長ｋを１６ビットとする。通常、符号長の
短いハフマン符号ほど発生頻度が高く、例えば、発生頻
度が最上位から２０番目までのハフマン符号は８ビット
以下の符号長を有する。
【００３５】頭出し処理部１は、入力される圧縮画像デ
ータから各ハフマン符号の先頭位置を検出し、検出され
た先頭位置から１６ビットの圧縮画像データを発生頻度
生成部２に与え、検出された先頭位置から８ビットの圧
縮画像データを比較器Ｃ１〜Ｃｉに与える。
ータから各ハフマン符号の先頭位置を検出し、検出され
た先頭位置から１６ビットの圧縮画像データを発生頻度
生成部２に与え、検出された先頭位置から８ビットの圧
縮画像データを比較器Ｃ１〜Ｃｉに与える。
【００３６】発生頻度生成部２は、頭出し処理部１から
与えられた圧縮画像データに含まれるハフマン符号の発
生頻度を後述する方法で生成し、生成された発生頻度を
メモリ３のアドレス入力端子ＡＤにアドレス信号として
与える。
与えられた圧縮画像データに含まれるハフマン符号の発
生頻度を後述する方法で生成し、生成された発生頻度を
メモリ３のアドレス入力端子ＡＤにアドレス信号として
与える。
【００３７】メモリ３としては、ＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）等が用いられる。このメモリ３の各アドレ
スには、そのアドレスが示す発生頻度を有するハフマン
符号に対応する復号化データが記憶されている。復号化
データはラン長（連続する０の数）およびグループ番号
からなる。ハフマン符号と発生頻度とは１対１に対応
し、発生頻度と復号化データとは１対１に対応してい
る。したがって、メモリ３には、最大ｎ個の復号化デー
タが記憶される。
セスメモリ）等が用いられる。このメモリ３の各アドレ
スには、そのアドレスが示す発生頻度を有するハフマン
符号に対応する復号化データが記憶されている。復号化
データはラン長（連続する０の数）およびグループ番号
からなる。ハフマン符号と発生頻度とは１対１に対応
し、発生頻度と復号化データとは１対１に対応してい
る。したがって、メモリ３には、最大ｎ個の復号化デー
タが記憶される。
【００３８】発生頻度をメモリ３のアドレス入力端子Ａ
Ｄにアドレス信号として与えることにより、その発生頻
度のハフマン符号に対応する復号化データがデータ出力
端子ＤＯから出力される。
Ｄにアドレス信号として与えることにより、その発生頻
度のハフマン符号に対応する復号化データがデータ出力
端子ＤＯから出力される。
【００３９】ｉ個のレジスタＲ１〜Ｒｉには、発生頻度
が最上位からｉ番目までのｉ個のハフマン符号がそれぞ
れ格納される。比較器Ｃ１〜ＣｉはレジスタＲ１〜Ｒｉ
にそれぞれ対応して設けられている。比較器Ｃ１〜Ｃｉ
は、頭出し処理部１から与えられた圧縮画像データに含
まれるハフマン符号をそれぞれ対応するレジスタＲ１〜
Ｒｉに格納されるハフマン符号と比較する。各比較器Ｃ
１〜Ｃｉは、頭出し処理部１から与えられたハフマン符
号と対応するレジスタＲ１〜Ｒｉに格納されたハフマン
符号とが一致したときに例えばハイレベルの一致信号を
出力し、それらが一致しないときに例えばローレベルの
不一致信号を出力する。
が最上位からｉ番目までのｉ個のハフマン符号がそれぞ
れ格納される。比較器Ｃ１〜ＣｉはレジスタＲ１〜Ｒｉ
にそれぞれ対応して設けられている。比較器Ｃ１〜Ｃｉ
は、頭出し処理部１から与えられた圧縮画像データに含
まれるハフマン符号をそれぞれ対応するレジスタＲ１〜
Ｒｉに格納されるハフマン符号と比較する。各比較器Ｃ
１〜Ｃｉは、頭出し処理部１から与えられたハフマン符
号と対応するレジスタＲ１〜Ｒｉに格納されたハフマン
符号とが一致したときに例えばハイレベルの一致信号を
出力し、それらが一致しないときに例えばローレベルの
不一致信号を出力する。
【００４０】レジスタ４は、レジスタＲ１〜Ｒｉに対応
してｉ個の記憶領域Ｍ１〜Ｍｉを有する。このレジスタ
４の記憶領域Ｍ１〜Ｍｉには、発生頻度が最上位からｉ
番目までのハフマン符号に対応する復号化データがそれ
ぞれ記憶される。各復号化データはラン長およびグルー
プ番号からなる。
してｉ個の記憶領域Ｍ１〜Ｍｉを有する。このレジスタ
４の記憶領域Ｍ１〜Ｍｉには、発生頻度が最上位からｉ
番目までのハフマン符号に対応する復号化データがそれ
ぞれ記憶される。各復号化データはラン長およびグルー
プ番号からなる。
【００４１】セレクタ５は、メモリ３から出力される復
号化データまたはレジスタ４から出力される復号化デー
タを選択的に出力する。
号化データまたはレジスタ４から出力される復号化デー
タを選択的に出力する。
【００４２】本実施例では、レジスタＲ１〜Ｒｉが第１
の記憶手段に相当し、比較器Ｃ１〜Ｃｉが一致検出手段
に相当し、レジスタ４が第２の記憶手段に相当する。ま
た、発生頻度生成部２が発生頻度生成手段に相当し、メ
モリ３が第３の記憶手段に相当し、セレクタ５が選択手
段に相当する。
の記憶手段に相当し、比較器Ｃ１〜Ｃｉが一致検出手段
に相当し、レジスタ４が第２の記憶手段に相当する。ま
た、発生頻度生成部２が発生頻度生成手段に相当し、メ
モリ３が第３の記憶手段に相当し、セレクタ５が選択手
段に相当する。
【００４３】図２は図１のハフマン復号化装置における
発生頻度生成部２の構成を示すブロック図である。
発生頻度生成部２の構成を示すブロック図である。
【００４４】発生頻度生成部２は、定数記憶部２１、最
小符号記憶部２２、符号長検出部２３、セレクタ２４お
よび加算器２５を含む。ハフマン符号と発生頻度との間
には次式の関係式が成り立つ。
小符号記憶部２２、符号長検出部２３、セレクタ２４お
よび加算器２５を含む。ハフマン符号と発生頻度との間
には次式の関係式が成り立つ。
【００４５】発生頻度＝ハフマン符号−定数ｍ 定数ｍはハフマン符号の符号長に固有であり、予め計算
により求めることができる。よって、入力されたハフマ
ン符号の符号長を検出し、検出された符号長に対応する
定数ｍを用いて発生頻度を算出することができる。
により求めることができる。よって、入力されたハフマ
ン符号の符号長を検出し、検出された符号長に対応する
定数ｍを用いて発生頻度を算出することができる。
【００４６】図２の定数記憶部２１には、１ビットから
１６ビットの符号長にそれぞれ対応する定数ｍが記憶さ
れる。定数記憶部２１は、例えばレジスタからなる。
１６ビットの符号長にそれぞれ対応する定数ｍが記憶さ
れる。定数記憶部２１は、例えばレジスタからなる。
【００４７】最小符号記憶部２２には、ハフマン符号の
符号長ごとの最小符号が記憶されている。すなわち、最
小符号記憶部２２には、符号長が１ビットのハフマン符
号の最小符号から符号長が１６ビットのハフマン符号の
最小符号までの合計１６個の最小符号が記憶される。た
とえば、４ビットの符号長を有するハフマン符号が“１
０１０”、“１０１１”および“１１００”の３つであ
るとすると、最小符号記憶部２２には、符号長が４ビッ
トのハフマン符号の最小符号として“１０１０”が記憶
される。この最小符号記憶部２２は、例えばレジスタか
らなる。
符号長ごとの最小符号が記憶されている。すなわち、最
小符号記憶部２２には、符号長が１ビットのハフマン符
号の最小符号から符号長が１６ビットのハフマン符号の
最小符号までの合計１６個の最小符号が記憶される。た
とえば、４ビットの符号長を有するハフマン符号が“１
０１０”、“１０１１”および“１１００”の３つであ
るとすると、最小符号記憶部２２には、符号長が４ビッ
トのハフマン符号の最小符号として“１０１０”が記憶
される。この最小符号記憶部２２は、例えばレジスタか
らなる。
【００４８】符号長検出部２３は、入力されるハフマン
符号と最小符号記憶部２２から出力される１６個のハフ
マン符号とを比較することにより入力されるハフマン符
号の符号長を検出する。
符号と最小符号記憶部２２から出力される１６個のハフ
マン符号とを比較することにより入力されるハフマン符
号の符号長を検出する。
【００４９】セレクタ２４は、符号長検出部２３により
検出された符号長に基づいて定数記憶部２１から出力さ
れる１６個の定数ｍのうち１つを選択し、選択された定
数ｍを加算器２５の一方の入力端子に与える。加算器２
５の他方の入力端子には、入力されたハフマン符号が与
えられる。
検出された符号長に基づいて定数記憶部２１から出力さ
れる１６個の定数ｍのうち１つを選択し、選択された定
数ｍを加算器２５の一方の入力端子に与える。加算器２
５の他方の入力端子には、入力されたハフマン符号が与
えられる。
【００５０】加算器２５は、入力されたハフマン符号か
ら定数ｍを減算することにより発生頻度を算出し、算出
された発生頻度をメモリ３のアドレス入力端子ＡＤにア
ドレス信号として与える。それにより、メモリ３のデー
タ出力端子ＤＯから対応するラン長およびグループ番号
からなる復号化データが出力される。
ら定数ｍを減算することにより発生頻度を算出し、算出
された発生頻度をメモリ３のアドレス入力端子ＡＤにア
ドレス信号として与える。それにより、メモリ３のデー
タ出力端子ＤＯから対応するラン長およびグループ番号
からなる復号化データが出力される。
【００５１】本実施例では、定数記憶部２１が定数記憶
手段に相当し、最小符号記憶部２２が最小符号記憶手段
に相当し、符号長検出部２３が符号長検出手段に相当す
る。また、セレクタ２４が定数選択手段に相当し、加算
器２５が算出手段に相当する。
手段に相当し、最小符号記憶部２２が最小符号記憶手段
に相当し、符号長検出部２３が符号長検出手段に相当す
る。また、セレクタ２４が定数選択手段に相当し、加算
器２５が算出手段に相当する。
【００５２】次に、図１のハフマン復号化装置の動作を
説明する。頭出し処理部１は、圧縮画像データに含まれ
る各ハフマン符号の先頭位置を検出し、検出された先頭
位置から１６ビットの圧縮画像データを発生頻度生成部
２に与え、検出された先頭位置から８ビットの圧縮画像
データをｉ個の比較器Ｃ１〜Ｃｉに与える。
説明する。頭出し処理部１は、圧縮画像データに含まれ
る各ハフマン符号の先頭位置を検出し、検出された先頭
位置から１６ビットの圧縮画像データを発生頻度生成部
２に与え、検出された先頭位置から８ビットの圧縮画像
データをｉ個の比較器Ｃ１〜Ｃｉに与える。
【００５３】各比較器Ｃ１〜Ｃｉは、頭出し処理部１か
ら与えられた圧縮画像データに含まれるハフマン符号を
それぞれ対応するレジスタＲ１〜Ｒｉに格納されるハフ
マン符号と比較する。頭出し処理部１から与えられるハ
フマン符号がレジスタＲ１〜Ｒｉに格納されるｉ個のハ
フマン符号のいずれかと一致すると、比較器Ｃ１〜Ｃｉ
のいずれかから例えばハイレベルの一致信号が出力さ
れ、他の比較器からは例えばローレベルの不一致信号が
出力される。
ら与えられた圧縮画像データに含まれるハフマン符号を
それぞれ対応するレジスタＲ１〜Ｒｉに格納されるハフ
マン符号と比較する。頭出し処理部１から与えられるハ
フマン符号がレジスタＲ１〜Ｒｉに格納されるｉ個のハ
フマン符号のいずれかと一致すると、比較器Ｃ１〜Ｃｉ
のいずれかから例えばハイレベルの一致信号が出力さ
れ、他の比較器からは例えばローレベルの不一致信号が
出力される。
【００５４】比較器Ｃ１〜Ｃｉの出力信号はアドレス信
号としてレジスタ４に与えられる。それにより、レジス
タ４の記憶領域Ｍ１〜Ｍｉのうち一致信号を出力した比
較器に対応する記憶領域から復号化データが出力され
る。
号としてレジスタ４に与えられる。それにより、レジス
タ４の記憶領域Ｍ１〜Ｍｉのうち一致信号を出力した比
較器に対応する記憶領域から復号化データが出力され
る。
【００５５】この場合、比較器Ｃ１〜Ｃｉおよびレジス
タＲ１〜Ｒｉによる復号化データの出力は、基準信号の
１サイクルで行われる。
タＲ１〜Ｒｉによる復号化データの出力は、基準信号の
１サイクルで行われる。
【００５６】頭出し処理部１から与えられる圧縮画像デ
ータに含まれるハフマン符号がレジスタＲ１〜Ｒｉに格
納されるハフマン符号のいずれとも一致しない場合に
は、圧縮画像データに含まれるハフマン符号に基づいて
発生頻度生成部２から発生頻度が出力される。
ータに含まれるハフマン符号がレジスタＲ１〜Ｒｉに格
納されるハフマン符号のいずれとも一致しない場合に
は、圧縮画像データに含まれるハフマン符号に基づいて
発生頻度生成部２から発生頻度が出力される。
【００５７】発生頻度生成部２から出力された発生頻度
はアドレス信号としてメモリ３のアドレス入力端子ＡＤ
に与えられる。それにより、メモリ３のデータ出力端子
ＤＯからその発生頻度を有するハフマン符号に対応する
復号化データが出力される。
はアドレス信号としてメモリ３のアドレス入力端子ＡＤ
に与えられる。それにより、メモリ３のデータ出力端子
ＤＯからその発生頻度を有するハフマン符号に対応する
復号化データが出力される。
【００５８】この場合、発生頻度生成部２およびメモリ
３による復号化データの出力は、基準信号の３サイクル
で行われる。
３による復号化データの出力は、基準信号の３サイクル
で行われる。
【００５９】セレクタ５は、頭出し処理部１から与えら
れるハフマン符号が上位ｉ番目までの発生頻度を有する
ハフマン符号である場合には、レジスタ４から出力され
る復号化データを出力し、頭出し処理部１から与えられ
るハフマン符号が上位ｉ番目までの発生頻度を有するハ
フマン符号でない場合には、メモリ３から出力される復
号化データを出力する。
れるハフマン符号が上位ｉ番目までの発生頻度を有する
ハフマン符号である場合には、レジスタ４から出力され
る復号化データを出力し、頭出し処理部１から与えられ
るハフマン符号が上位ｉ番目までの発生頻度を有するハ
フマン符号でない場合には、メモリ３から出力される復
号化データを出力する。
【００６０】最上位から２０番目までの発生頻度を有す
るハフマン符号の出現確率は約９０％以上であるので、
頭出し処理部１から与えられるハフマン符号の約９０％
が比較器Ｃ１〜Ｃｉおよびレジスタ４による１サイクル
の処理で復号化される。したがって、ハフマン復号化装
置の処理が全体として高速化される。
るハフマン符号の出現確率は約９０％以上であるので、
頭出し処理部１から与えられるハフマン符号の約９０％
が比較器Ｃ１〜Ｃｉおよびレジスタ４による１サイクル
の処理で復号化される。したがって、ハフマン復号化装
置の処理が全体として高速化される。
【００６１】また、ハフマン符号と発生頻度とは１対１
に対応し、発生頻度と復号化データは１対１に対応する
ので、メモリ３に必要な記憶容量はハフマン符号と同数
の最大ｎワードとなる。したがって、ハフマン復号化装
置が小型化される。
に対応し、発生頻度と復号化データは１対１に対応する
ので、メモリ３に必要な記憶容量はハフマン符号と同数
の最大ｎワードとなる。したがって、ハフマン復号化装
置が小型化される。
【００６２】なお、上記実施例では、複数のハフマン符
号のうち発生頻度が最上位から２０番目までのハフマン
符号をレジスタＲ１〜Ｒｉに格納しているが、レジスタ
Ｒ１〜Ｒｉに格納するハフマン符号の数はこれに限定さ
れず、任意の数のハフマン符号をレジスタに格納するこ
とができる。
号のうち発生頻度が最上位から２０番目までのハフマン
符号をレジスタＲ１〜Ｒｉに格納しているが、レジスタ
Ｒ１〜Ｒｉに格納するハフマン符号の数はこれに限定さ
れず、任意の数のハフマン符号をレジスタに格納するこ
とができる。
【００６３】また、上記実施例では、メモリ３にすべて
のハフマン符号に対応する復号化データを格納している
が、レジスタＲ１〜Ｒｉに格納されるｉ個のハフマン符
号を除くハフマン符号に対応する復号化データをメモリ
３に格納してもよい。
のハフマン符号に対応する復号化データを格納している
が、レジスタＲ１〜Ｒｉに格納されるｉ個のハフマン符
号を除くハフマン符号に対応する復号化データをメモリ
３に格納してもよい。
【図１】本発明の一実施例におけるハフマン復号化装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のハフマン復号化装置に含まれる発生頻度
生成部の構成を示すブロック図である。
生成部の構成を示すブロック図である。
【図３】ＤＣＴ方式の画像データ圧縮および画像データ
伸長を実行するためのシステムの基本構成を示すブロッ
ク図である。
伸長を実行するためのシステムの基本構成を示すブロッ
ク図である。
【図４】画像データのブロック化を示す図である。
【図５】８×８画素ブロックおよびＤＣＴ処理されたブ
ロックを示す図である。
ロックを示す図である。
【図６】量子化されたＤＣＴ係数の一例を示す図であ
る。
る。
【図７】ジグザグスキャンを説明するための図である。
【図８】従来のハフマン復号化装置の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１ 頭出し処理部 ２ 発生頻度生成部 ３ メモリ ４ レジスタ ５ セレクタ Ｒ１，Ｒｉ レジスタ Ｃ１，Ｃｉ 比較器 ２１ 定数記憶部 ２２ 最小符号記憶部 ２３ 符号長検出部 ２４ セレクタ ２５ 加算器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/40
Claims (4)
- 【請求項１】 入力されるハフマン符号を復号化して復
号化データを出力するハフマン復号化装置であって、 複数のハフマン符号のうち所定数のハフマン符号を記憶
する複数の第１の記憶手段と、 前記複数の第１の記憶手段に対応して設けられ、各々が
入力されるハフマン符号と対応する第１の記憶手段に記
憶されるハフマン符号との一致を検出する複数の一致検
出手段と、 前記所定数のハフマン符号にそれぞれ対応する所定数の
復号化データを記憶し、前記複数の一致検出手段の出力
信号に応答して前記所定数の復号化データのうちいずれ
かを出力する第２の記憶手段と、 入力されるハフマン符号に基づいて対応する発生頻度を
生成する発生頻度生成手段と、 前記複数のハフマン符号のうち少なくとも残りの複数の
ハフマン符号の発生頻度が示すアドレスに復号化データ
を記憶し、前記発生頻度生成手段により生成される発生
頻度をアドレス信号して受け、アドレス信号により指定
されるアドレスから復号化データを出力する第３の記憶
手段とを備えたことを特徴とするハフマン復号化装置。 - 【請求項２】 前記所定数のハフマン符号は、残りのハ
フマン符号よりも高い発生頻度を有することを特徴とす
る請求項１記載のハフマン復号化装置。 - 【請求項３】 前記発生頻度生成手段は、 ハフマン符号の符号長ごとに設定された定数を記憶する
定数記憶手段と、 ハフマン符号の符号長ごとの最小符号を記憶する最小符
号記憶手段と、 前記最小符号記憶手段に記憶される符号長ごとの最小符
号に基づいて入力されたハフマン符号の符号長を検出す
る符号長検出手段と、 前記符号長検出手段により検出された符号長に基づいて
前記定数記憶手段に記憶された定数のいずれかを選択す
る定数選択手段と、 前記定数選択手段により選択された定数および入力され
たハフマン符号に基づいて発生頻度を算出する算出手段
とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載のハ
フマン復号化装置。 - 【請求項４】 前記第２および第３の記憶手段から出力
される復号化データを選択的に出力する復号化データ選
択手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載のハフマン復号化装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10112465A JP3015001B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | ハフマン復号化装置 |
| US09/622,424 US6961474B1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-24 | Huffman encoder for encoding/decoding DCT coefficients |
| PCT/JP1999/000860 WO1999044368A1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-24 | Image data processing device and processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10112465A JP3015001B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | ハフマン復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11308116A JPH11308116A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3015001B2 true JP3015001B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=14587330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10112465A Expired - Fee Related JP3015001B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-04-22 | ハフマン復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015001B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6603413B2 (en) | 2001-02-07 | 2003-08-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable-length decoding apparatus and method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4526209B2 (ja) * | 2001-05-15 | 2010-08-18 | パナソニック株式会社 | 可変長符号伸長方法および装置並びに可変長符号圧縮伸長方法および装置 |
-
1998
- 1998-04-22 JP JP10112465A patent/JP3015001B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6603413B2 (en) | 2001-02-07 | 2003-08-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable-length decoding apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11308116A (ja) | 1999-11-05 |
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