JP4110558B2 - Encoding device, decoding device, encoding method, and decoding method - Google Patents

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Description

この発明は、データを圧縮・解凍する符号化装置および復号装置ならびに符号化方法および復号方法に関するものである。   The present invention relates to an encoding device, a decoding device, an encoding method, and a decoding method for compressing / decompressing data.

従来より、従来技術として種々の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, various proposals have been made as conventional techniques (see, for example, Patent Document 1).

従来の符号化方式の一例として、高い圧縮率が得られる算術符号化について説明する。具体的に動作を説明する前に、図１６で２値算術符号化の概念を説明する。算術符号化は、０．０以上１．０未満の数直線上の２進小数座標値が符号Ｃとなる。処理過程において、上記数直線上の範囲を有効区間幅Ａとして２値シンボルの出現確率に比例して分割し、実際に出現したシンボルに対応する部分区間を新たな有効区間として分割を繰り返す。ＭＰＳ（More Probable Symbol）は出現確率がより高いデータ値が出たことを示す優勢シンボル、ＬＰＳ（Less Probable Symbol）は出現確率がより低いデータ値が出たことを示す劣勢シンボルである。最終シンボルで更新された有効区間内の１つの座標を符号として出力する。処理中は、符号Ｃを有効区間の下界値として計算し、同図において上界値と下界値の差である有効区間幅とともに更新される。最終的な符号は、座標末尾に続く０を切り捨てた有効区間内で有効桁数が最小の座標値を選択することもできる。   As an example of a conventional coding method, arithmetic coding that provides a high compression rate will be described. Before explaining the operation concretely, the concept of binary arithmetic coding will be explained with reference to FIG. In arithmetic coding, a binary decimal coordinate value on a number line between 0.0 and 1.0 is a code C. In the processing process, the range on the number line is divided as the effective interval width A in proportion to the appearance probability of the binary symbol, and the division is repeated with the partial interval corresponding to the actually appearing symbol as a new effective interval. MPS (More Probable Symbol) is a dominant symbol indicating that a data value having a higher appearance probability has been output, and LPS (Less Probable Symbol) is an inferior symbol indicating that a data value having a lower appearance probability has been output. One coordinate in the valid section updated with the last symbol is output as a code. During processing, the code C is calculated as the lower bound value of the effective section, and is updated together with the effective section width which is the difference between the upper bound value and the lower bound value in the figure. As the final code, it is also possible to select a coordinate value having the minimum number of significant digits in the valid section in which zeros following the end of the coordinates are truncated.

算術符号化の実用化に当たっては、符号演算時の有効桁数増加に対処した減算型算術符号化が一般に用いられる。以下、算術符号は減算型算術符号を指すものとする。図１７は、減算型算術符号化と正規化処理の概念を示す図である。ＬＳＺはＬＰＳに割当てられる部分区間であり、シンボルの出現確率に基づいて予め用意されたテーブルから近似値が選択される。ここで、有効区間が１／２を下回ると２のべき乗倍して１／２以上に拡大する正規化処理を行う。これにより、計算時の小数部の桁数は一定に保たれる。このとき、整数部において小数点から続く１とその上位の０となった桁については後の座標計算で桁上がりの伝播によって変更されることあるため値が確定していないが、それより上位桁は桁上がりの伝播がないため符号器外へ送出してしまうことができる。   For practical use of arithmetic coding, subtractive arithmetic coding that copes with an increase in the number of significant digits during code calculation is generally used. Hereinafter, the arithmetic code indicates a subtractive arithmetic code. FIG. 17 is a diagram illustrating the concept of subtractive arithmetic coding and normalization processing. LSZ is a partial section allocated to LPS, and an approximate value is selected from a table prepared in advance based on the appearance probability of the symbol. Here, when the effective interval is less than ½, normalization processing is performed in which the power is multiplied by 2 and expanded to ½ or more. Thereby, the number of digits of the decimal part at the time of calculation is kept constant. At this time, the value of the 1 digit that follows the decimal point in the integer part and the digit that is higher than 0 is not fixed because it may be changed by carry propagation in later coordinate calculation, but the higher digit is Since there is no carry of carry, it can be sent out of the encoder.

最も代表的な減算型算術符号化の符号器（Encoder）・復号器（Decoder）は、ＩＴＵ−Ｔの国際標準勧告Ｔ．８２に記載されるテーブルおよび処理フローによって実現できる。以下、この算術符号化をＱＭコーダー（ＱＭ−Ｃｏｄｅｒ）と呼び、符号化対象データを２値画像として上記先行技術文献で規定される符号化および復号の演算処理について説明する。ここで、ＱＭコーダー（ＱＭ−Ｃｏｄｅｒ）の符号および復号の演算処理には、日本国特許第２１２８１１５号に示されるシンボルに対応する部分区間の補正技術が採用されている。これを図１８で説明するが、ここでは数値を１０進で表現する。同図（ａ）では有効区間が０．６に対して、ＬＰＺとして０．２が選択され、全体の１／３を占める。これは、１／２に満たないのでＬＰＳ、残りの区間をＭＰＳへ割り当てる。しかし、同図（ｂ）のように、ここではＬＳＺが２／３を占め、１／２を超えるとき、出現確率比と実際の占有率のシンボル対応が逆転するため、単純にＭＰＳとＬＰＳで区間を交換することにより補正し、符号化性能の低下を抑えている。これは「条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換」と呼ばれている。   The most representative encoder / decoder for subtractive arithmetic coding is the ITU-T international standard recommendation T.264. 82 and the processing flow described in FIG. Hereinafter, the arithmetic coding is referred to as a QM coder (QM-Coder), and encoding and decoding calculation processes defined in the above-described prior art document will be described using the data to be encoded as a binary image. Here, the correction technique of the partial section corresponding to the symbol shown in Japanese Patent No. 2128115 is adopted in the calculation processing of the code and decoding of the QM coder. This will be described with reference to FIG. 18. Here, numerical values are expressed in decimal. In FIG. 5A, while the effective interval is 0.6, 0.2 is selected as the LPZ, accounting for 1/3 of the whole. Since this is less than 1/2, LPS and the remaining section are allocated to MPS. However, as shown in FIG. 6B, when the LSZ occupies 2/3 and exceeds 1/2, the symbol correspondence between the appearance probability ratio and the actual occupancy rate is reversed. Corrections are made by exchanging sections to suppress a decrease in encoding performance. This is called “conditional MPS / LPS exchange”.

符号化および復号の演算処理の動作を説明するために必要となるＱＭコーダー（ＱＭ−Ｃｏｄｅｒ）の符号器１Ａおよび復号器１Ｂのブロック構成図を、それぞれ、図１９及び図２０に示す。本従来例では、画像メモリ５Ａおよび５Ｂを符号器１Ａ、復号器１Ｂの内部に配置されるものとして説明する。   FIG. 19 and FIG. 20 respectively show block configuration diagrams of an encoder 1A and a decoder 1B of a QM coder (QM-coder) that are necessary for explaining the operation of encoding and decoding arithmetic processing. In this conventional example, the image memories 5A and 5B will be described as being arranged inside the encoder 1A and the decoder 1B.

これらの図１９及び図２０において、２はコンテクスト（Context）、３は符号化の対象となる画素（Pixel）、４は符号、５Ａ，５Ｂは画像メモリ、７は予測値テーブルＭＰＳ、８はステートテーブルＳＴ、９はＬＰＳ区間幅テーブルＬＳＺ、１０はＭＰＳ状態遷移先テーブルＮＭＰＳ、１１はＬＰＳ状態遷移先テーブルＮＬＰＳ、１２は予測値反転判定テーブルＳＷＴＣＨ、１３Ａ，１３Ｂは算術符号器、１４はシンボル、１５Ａ，１５Ｂは画素シンボル変換器である。   19 and 20, 2 is a context, 3 is a pixel to be encoded (Pixel), 4 is a code, 5A and 5B are image memories, 7 is a prediction value table MPS, and 8 is a state. Table ST, 9 is an LPS section width table LSZ, 10 is an MPS state transition destination table NMPS, 11 is an LPS state transition destination table NLPS, 12 is a predicted value inversion determination table SWTCH, 13A and 13B are arithmetic encoders, 14 is a symbol, Reference numerals 15A and 15B denote pixel symbol converters.

動作について説明する。ＱＭ符号器１Ａにおける画像メモリ５Ａは、入力される画像６を蓄積し、符号化の対象となる画素（Pixel）３に対してモデルテンプレート（Model Template）で所定の符号化済み画素を参照し、その生成されたパターンであるコンテクスト（Context）２と、同時に、符号化対象画素３を出力する。   The operation will be described. The image memory 5A in the QM encoder 1A accumulates an input image 6, refers to a predetermined encoded pixel in a model template with respect to a pixel 3 to be encoded, and The encoding target pixel 3 is output at the same time as the generated context (Context) 2.

一方、ＱＭ復号器１Ｂにおける画像メモリ５Ｂは、すでに復号された復号画素３を蓄積し、これから復号の対象とする画素に対するコンテクスト２を生成して出力し、そのコンテクストを使用して復号された復号対象画素を得て蓄え、画像６を出力する。   On the other hand, the image memory 5B in the QM decoder 1B accumulates the decoded pixels 3 that have already been decoded, generates and outputs a context 2 for the pixel to be decoded, and decodes the decoded image using the context. The target pixel is obtained and stored, and the image 6 is output.

ＱＭコーダー（ＱＭ−Ｃｏｄｅｒ）では、符号化／復号対象画素に対する各コンテクストごとに画素値の予測一致確率を推定し、その変動に伴って学習しながら符号化／復号を進める。学習は、コンテクスト２をインデクスとする２つの変数テーブル７，８を書き換えることによって行われる。１つは、出現する確率の高い画素値ＭＰＳを予測値として記憶する各１ビットの予測値テーブルＭＰＳ７（以下、ＭＰＳテーブル７とする）である。もう１つは、予測値の予測一致確率の程度を総計１１３個の状態（State）に分類した状態番号（０〜１１２）を記憶する各７ビットのステートテーブルＳＴ８（以下、ＳＴテーブル８とする）である。   A QM coder (QM-Coder) estimates a prediction match probability of a pixel value for each context with respect to an encoding / decoding target pixel, and advances encoding / decoding while learning according to the variation. Learning is performed by rewriting the two variable tables 7 and 8 with the context 2 as an index. One is a 1-bit predicted value table MPS7 (hereinafter referred to as MPS table 7) that stores pixel values MPS having a high probability of appearing as predicted values. The other is a 7-bit state table ST8 (hereinafter referred to as ST table 8) that stores state numbers (0 to 112) in which the degree of prediction matching probability of predicted values is classified into a total of 113 states (States). ).

変数テーブル７，８の他に、符号化／復号の際に状態番号（ステート）をインデクスとして参照する定数テーブル（確率推定テーブル）９〜１２が存在する。すなわち、ＬＰＳ区間幅を１６ビットで表すＬＰＳ区間幅テーブルＬＳＺ９（以下、ＬＳＺテーブル９とする）、ＭＰＳ遷移先を７ビットで表すＭＰＳ状態遷移先テーブルＮＭＰＳ１０（以下、ＮＭＰＳテーブル１０とする）、ＬＰＳ遷移先を７ビットで表すＬＰＳ状態遷移先テーブルＮＬＰＳ１１（以下、ＮＬＰＳテーブル１１）、及び、予測値反転判定を１ビットで表す予測値反転判定テーブルＳＷＴＣＨ１２（以下、ＳＷＴＣＨテーブル１２とする）である（ここで示した英字の変数・定数テーブル名は、後述の処理フローで用いる配列名とする。）。   In addition to the variable tables 7 and 8, there are constant tables (probability estimation tables) 9 to 12 that refer to state numbers (states) as indexes during encoding / decoding. That is, an LPS section width table LSZ9 (hereinafter referred to as LSZ table 9) representing the LPS section width by 16 bits, an MPS state transition destination table NMPS10 (hereinafter referred to as NMPS table 10) representing the MPS transition destination by 7 bits, LPS These are an LPS state transition destination table NLPS11 (hereinafter referred to as NLPS table 11) that represents a transition destination in 7 bits, and a predicted value inversion determination table SWTCH12 (hereinafter referred to as SWTCH table 12) that represents a predicted value inversion determination in 1 bit ( The alphabetic variable / constant table names shown here are array names used in the processing flow described later.)

ＬＳＺテーブル９は、算術符号器１３Ａ／算術復号器１３Ｂ内の演算部で参照され、適応予測の学習には直接的には関係しない。算術符号器１３Ａ／算術復号器１３Ｂの内部ではＬＳＺ値を用いて演算が行われ、演算精度が低下した際には正規化処理（Renormalize）を行う。この正規化処理が行われるとき、同時に学習を行う。   The LSZ table 9 is referred to by the arithmetic unit in the arithmetic encoder 13A / arithmetic decoder 13B and is not directly related to adaptive prediction learning. In the arithmetic encoder 13A / arithmetic decoder 13B, an operation is performed using the LSZ value, and a normalization process (Renormalize) is performed when the operation accuracy decreases. When this normalization process is performed, learning is performed simultaneously.

正規化処理を発生したときの符号化／復号シンボル１４が優勢シンボルであればＮＭＰＳ値を、劣勢シンボルであればＮＬＰＳ値をＳＴテーブル８に書き込み、状態を更新する。優勢シンボルとは、符号化／復号対象画素３が予測値ＭＰＳ７と等しいことを示し、劣勢シンボルとはそれらが等しくないことを示している。符号化のときは、画素シンボル変換器１５Ａがシンボル１４を算術符号器１３Ａへ出力し、復号のときは、復号器１３Ｂがシンボル１４をシンボル画素変換器１５Ｂへ出力する。   If the encoding / decoding symbol 14 when the normalization processing is generated is the dominant symbol, the NMPS value is written in the ST table 8 if the NMPS value is in the ST table 8, and the state is updated. The dominant symbol indicates that the encoding / decoding target pixel 3 is equal to the predicted value MPS7, and the inferior symbol indicates that they are not equal. At the time of encoding, the pixel symbol converter 15A outputs the symbol 14 to the arithmetic encoder 13A, and at the time of decoding, the decoder 13B outputs the symbol 14 to the symbol pixel converter 15B.

また、正規化処理が劣勢シンボルによるものであるとき、その予測一致確率が１／２相当であればＭＰＳ値７を反転（演算「１−ＭＰＳ」）させてＭＰＳテーブル７に書き込む。一致確率が１／２であるかどうかは、ＳＷＴＣＨ値１２をフラグとして判定することができる。   Further, when the normalization processing is based on the inferior symbol, if the predicted matching probability is equivalent to 1/2, the MPS value 7 is inverted (calculation “1-MPS”) and written to the MPS table 7. Whether or not the match probability is ½ can be determined using the SWTCH value 12 as a flag.

このように、２つの変数テーブルＳＴ８およびＭＰＳ７に対して、それぞれ更新処理を行い、個別に管理しなければならない。   In this way, the two variable tables ST8 and MPS7 must be individually updated and managed.

図２１に定数テーブルの例を示す。実際のＱＭコーダー（ＱＭ−Ｃｏｄｅｒ）の定数テーブルは１１３個の状態から構成されるが、簡単なモデルで説明する。ここでは、１０個の状態から構成され、状態０から状態９までＬＰＳの出現確率を０．５から０．０５刻みで小さくなるものとする。状態ｉでＭＰＳ処理時に正規化が発生したときＮＭＰＳ値を参照し、コンテクストで記憶される状態番号を（ｉ＋１）へ更新する。ｉ＝９であればそれ以上確率の低い状態へは遷移できないため留まる。また、状態ｉでＬＰＳ処理されたときＮＬＰＳ値を参照し、（ｉ−１）へ更新する。ｉ＝０であればそれ以上確率の高い状態へは遷移できないため留まるが、このときＳＷＴＣＨ＝１であるため、コンテクストで記憶される予測値ＭＰＳを反転値（１−ＭＰＳ）へ更新する。ここで、ＬＳＺは確率値とするのが理想であるが、実際には有効区間幅が０．５から１．０の間に存在するため、それらに起因する誤差をできるだけ小さくするように決定され、実際の確率をテーブルに持つとは限らない。同図では、単純に状態ｉと状態（ｉ＋１）の確率の平均値を記載した。   FIG. 21 shows an example of a constant table. A constant table of an actual QM coder (QM-coder) is composed of 113 states, which will be described with a simple model. Here, it is composed of 10 states, and it is assumed that the appearance probability of LPS from state 0 to state 9 becomes small in increments of 0.5 to 0.05. When normalization occurs during MPS processing in state i, the NMPS value is referred to, and the state number stored in the context is updated to (i + 1). If i = 9, the transition to the state with a lower probability cannot be made, so that it remains. When the LPS process is performed in the state i, the NLPS value is referred to and updated to (i-1). If i = 0, the transition to the state with a higher probability cannot be made, so that it remains. However, since SWTCH = 1 at this time, the predicted value MPS stored in the context is updated to the inverted value (1-MPS). Here, LSZ is ideally a probability value, but since the effective interval width actually exists between 0.5 and 1.0, it is determined to minimize the error caused by them. The actual probability is not always in the table. In the figure, the average value of the probability of the state i and the state (i + 1) is simply described.

また、符号化および復号の演算処理で使用される符号化レジスタＣ３０Ａ、復号レジスタＣ３０Ｂおよび区間幅レジスタＡ３１のビット配置を図２２に示す。符号化レジスタＣ３０Ａにおいて、bit15とbit16の間に小数点を設定し、小数部"x"（１６ビット）はＬＳＺ９に基づく演算部Ｃｘ３２であり、キャリがある場合はより上位の整数部へ伝搬する。整数部において"b"（８ビット）はバイト出力部Ｃｂ３３、"c"（１ビット）は桁上がり判定部Ｃｃ３４である。桁上がりは、直前に出力された符号バイトに伝播され、必要ならばさらにそれ以前の出力バイトまで波及する。符号化の過程において、Ｃレジスタ値は符号４として符号化したシンボルに対応させた区間の下界値となるように更新される。   FIG. 22 shows the bit arrangement of the encoding register C30A, decoding register C30B, and interval width register A31 used in the encoding and decoding arithmetic processing. In the encoding register C30A, a decimal point is set between bit 15 and bit 16, and the decimal part “x” (16 bits) is an arithmetic unit Cx32 based on LSZ9. If there is a carry, it is propagated to a higher integer part. In the integer part, “b” (8 bits) is a byte output unit Cb33, and “c” (1 bit) is a carry determination unit Cc34. The carry is propagated to the code byte output immediately before and propagates to the previous output byte if necessary. In the process of encoding, the C register value is updated so as to be the lower bound value of the section corresponding to the symbol encoded as code 4.

復号レジスタＣ３０Ｂにおいて、下位レジスタＣＬＯＷ３６と上位レジスタＣＨＩＧＨ３７は、bit23とbit24の間に小数点を設定し、"b"（８ビット）はバイト入力部（ＣＬＯＷレジスタ３５）と同じＣｂ３６、"x"（１７ビット）はＬＳＺ９に基づく演算部Ｃｘ（ＣＨＩＧＨレジスタ３７）３８である。復号の過程において、Ｃレジスタ値は復号したシンボルに対応させた区間の下界値からその区間内の座標である符号４へのオフセット値となるように更新される。   In the decoding register C30B, the lower register CLOW36 and the upper register CHIGH37 set a decimal point between bit23 and bit24, and “b” (8 bits) is the same as the byte input unit (CLOW register 35) Cb36, “x” (17 Bit) is a calculation unit Cx (CHIGH register 37) 38 based on LSZ9. In the decoding process, the C register value is updated so as to become an offset value from the lower bound value of the section corresponding to the decoded symbol to the code 4 that is the coordinate in the section.

Ｃｂにおける符号バイト入出力は、レジスタ以外の補助変数であるＣＴ５０で正規化処理によるＣレジスタ３０Ａ、３０ＢおよびＡレジスタ３１のシフト数を計数し、値が０となったとき行われる。ＣＴ５０の初期値、再設定値は８である。先行技術文献（勧告T.82）に規定される符号化レジスタは、ＣｘとＣｂの間にＣｓがあるが、説明を簡単にするため省略しているが、Ｃｓを設けるならばその桁数を変数ＣＴの初期値に加える必要がある。また、復号レジスタの整数部bit24は規定されてはおらず、本従来例においては不要である。ＣＬＯＷレジスタ３６は１６ビットで規定されるがＣｂより下位８ビットは使用されないため省略している。これらの記載変更はいずれも符号化性能に影響するものではない。   The sign byte input / output in Cb is performed when the number of shifts of the C registers 30A, 30B and A register 31 by the normalization process is counted by CT50, which is an auxiliary variable other than the register, and the value becomes zero. The initial value and reset value of CT50 are 8. The encoding register defined in the prior art document (Recommendation T.82) has Cs between Cx and Cb, which is omitted for the sake of simplicity, but if Cs is provided, the number of digits is set. It is necessary to add to the initial value of the variable CT. Further, the integer part bit24 of the decoding register is not defined and is unnecessary in this conventional example. The CLOW register 36 is defined by 16 bits, but its lower 8 bits are not used because they are not used. None of these description changes affect coding performance.

符号化および復号で共通に使用される区間幅レジスタＡ３１は、符号化／復号レジスタ３０Ａ，３０Ｂの小数点に対応して、"x"レジスタ部に合わせて"a"（１６ビット）が小数部として配置され、初期状態の値でのみ整数部（bit16）が"1"となる。区間幅（区間サイズともいう）は、Ａ−ＬＳＺ（下方区間幅）またはＬＳＺ（上方区間幅）に更新され、初期値(整数部＝"１"）を除いて１／２の重みを示すbit15が"1"となるように正規化され、１／２以上に保つことによって上方区間幅としていかなるＬＳＺ９を選択しても下方区間の確保を保証している。正規化処理では、Ａレジスタ３１、Ｃレジスタ３０Ａまたは３０Ｂを同時に拡大する。   The interval width register A31 used in common in encoding and decoding corresponds to the decimal point of the encoding / decoding registers 30A and 30B, and "a" (16 bits) is used as the decimal part in accordance with the "x" register part. Arranged and the integer part (bit 16) becomes "1" only in the initial state value. The section width (also referred to as section size) is updated to A-LSZ (lower section width) or LSZ (upper section width), and bit15 indicating a weight of 1/2 excluding the initial value (integer part = “1”) Is normalized to be “1” and is kept at ½ or more, so that the lower section is ensured no matter what LSZ9 is selected as the upper section width. In the normalization process, the A register 31 and the C register 30A or 30B are enlarged simultaneously.

ＱＭコーダー（ＱＭ−Ｃｏｄｅｒ）では、状態に対して固定サイズとなる上方区間ＬＳＺ９は通常ＬＰＳに割り当てられるが、下方区間が上方区間より小さくなるときにはＭＰＳに割り当てる「条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換」を行っている。ＬＰＳを符号化／復号したとき、および「条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換」を適用してＭＰＳを符号化／復号したときには正規化処理が必ず行われる。   In the QM-coder, the upper section LSZ9 having a fixed size with respect to the state is normally assigned to the LPS, but when the lower section becomes smaller than the upper section, “conditional MPS / LPS exchange” is performed to assign to the MPS. ing. Normalization is always performed when the LPS is encoded / decoded and when the MPS is encoded / decoded by applying the “conditional MPS / LPS exchange”.

まず、符号化の演算処理を具体的な処理フローに沿って説明する。   First, encoding calculation processing will be described along a specific processing flow.

符号化演算処理の開始時において、Ｃレジスタ３０Ａ（図２２）の初期値は０、Ａレジスタ３１の初期値は0x10000、補助変数ＣＴ５０の初期値は上記Ｃレジスタの仕様に基づき８となる。また、すべてのコンテクスト（参照パターン）ＣＸ２（図１９）に対する予測値ＭＰＳ［ＣＸ］７および状態ＳＴ［ＣＸ］８の初期値は０とする。そして、符号化終了時は符号化レジスタ３０Ａの内容を最終符号４として掃き出す規定の処理を行う。   At the start of the encoding operation, the initial value of the C register 30A (FIG. 22) is 0, the initial value of the A register 31 is 0x10000, and the initial value of the auxiliary variable CT50 is 8 based on the specification of the C register. The initial values of the predicted value MPS [CX] 7 and the state ST [CX] 8 for all contexts (reference patterns) CX2 (FIG. 19) are set to 0. Then, at the end of encoding, prescribed processing is performed to sweep out the contents of the encoding register 30A as the final code 4.

図２３は、符号化対象画素値３と予測値７の一致・不一致から呼び出す処理を切り替える符号化処理（ＥＮＣＯＤＥ）フローである。ステップS１１１では画素値ＰＩＸ３と予測値ＭＰＳ［ＣＸ］７の一致・不一致を判定し、一致ならばＭＰＳ、不一致ならばＬＰＳを符号化する。ステップＳ１１２ではＣＯＤＥＬＰＳ（ＬＰＳ符号化）を呼び出してＬＰＳを、ステップＳ１１３ではＣＯＤＥＭＰＳ（ＭＰＳ符号化）を呼び出してＭＰＳを符号化する。   FIG. 23 is an encoding process (ENCODE) flow for switching a process to be called when the encoding target pixel value 3 and the predicted value 7 match or do not match. In step S111, a match / mismatch between the pixel value PIX3 and the predicted value MPS [CX] 7 is determined. If they match, MPS is encoded, and if not, LPS is encoded. In step S112, CODELPS (LPS encoding) is called to encode LPS, and in step S113, CODEMPS (MPS encoding) is called to encode MPS.

図２４は、符号化対象画素値３と予測値７が不一致のとき、すなわちＬＰＳを符号化する際に呼び出されるＣＯＤＥＬＰＳ処理フローである。まず、ステップＳ１２０でＬＳＺをＬＳＺ［ＳＴ［ＣＸ］］とする。ステップＳ１２１ではＡレジスタ３１値を一時的に下方区間幅に更新する。ステップＳ１２２の判定でＬＳＺ値（上方区間幅）がＡ値（下方区間幅）より大きければ（Ｙｅｓ）、条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換が適用され、Ａレジスタ３１値、Ｃレジスタ３０Ａ値ともそのままで有効区間をより小さい下方区間に更新する。ＬＳＺ（上方区間幅）がＡ（下方区間幅）以下ならば（Ｎｏ）、ステップＳ１２３でＣレジスタ３０Ａに下方区間幅（現Ａレジスタ３１）を加えた後、ステップＳ１２４でＡレジスタ３１をＬＳＺとして有効区間をより小さい上方区間に更新する。ステップＳ１２５の判定で定数ＳＷＴＣＨ値１２が１ならば、ステップＳ１２６で予測値７（ＭＰＳテーブル）の反転・更新を行う。ＬＰＳ符号化では、ステップＳ１２７でＮＬＰＳテーブル１１参照による状態遷移を行い、ステップＳ１２８でＲＥＮＯＲＭＥを呼び出して正規化処理を行う。   FIG. 24 is a CODELPS processing flow called when the encoding target pixel value 3 and the predicted value 7 do not match, that is, when LPS is encoded. First, in step S120, LSZ is set to LSZ [ST [CX]]. In step S121, the A register 31 value is temporarily updated to the lower section width. If it is determined in step S122 that the LSZ value (upper section width) is larger than the A value (lower section width) (Yes), conditional MPS / LPS exchange is applied, and both the A register 31 value and the C register 30A value remain valid. Update the section to a smaller lower section. If LSZ (upper section width) is less than or equal to A (lower section width) (No), after adding the lower section width (current A register 31) to C register 30A in step S123, A register 31 is set to LSZ in step S124. Update the valid section to a smaller upper section. If the constant SWTCH value 12 is 1 in step S125, the predicted value 7 (MPS table) is inverted / updated in step S126. In LPS encoding, state transition is performed by referring to the NLPS table 11 in step S127, and normalization processing is performed by calling RENORME in step S128.

図２５は、符号化対象画素値３と予測値７が一致のとき、すなわちＭＰＳを符号化する際に呼び出されるＣＯＤＥＭＰＳ処理フローである。まず、ステップＳ１３０でＬＳＺをＬＳＺ［ＳＴ［ＣＸ］］とする。ステップＳ１３１ではＡレジスタ３１値を一時的に下方区間幅に更新する。ステップＳ１３２の判定でＡレジスタ３１値が０ｘ８０００以上ならば（Ｎｏ）、本処理フローを終了する。Ａレジスタ３１値が０ｘ８０００未満ならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１３３の判定でＬＳＺ値（上方区間幅）がＡ値（下方区間幅）より小さければ（Ｙｅｓ）、条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換が適用され、ステップＳ１３４でＣレジスタ３０Ａに下方区間幅（現Ａレジスタ３１）を加えた後、ステップＳ１３５でＡレジスタ３１をＬＳＺとして有効区間をより大きい上方区間に更新する。一方、ステップＳ１３３の判定で、ＬＳＺ（上方区間幅）がＡ（下方区間幅）以上ならば（Ｎｏ）、Ａレジスタ３１値、Ｃレジスタ３０Ａ値ともそのままで有効区間をより大きい下方区間に更新する。ＭＰＳ符号化では、ステップＳ１３６でＮＭＰＳテーブル１０参照による状態遷移を行い、ステップＳ１３７でＲＥＮＯＲＭＥを呼び出して正規化処理を行う。   FIG. 25 is a CODEMPS processing flow that is called when the encoding target pixel value 3 and the predicted value 7 match, that is, when MPS is encoded. First, in step S130, LSZ is set to LSZ [ST [CX]]. In step S131, the value of the A register 31 is temporarily updated to the lower section width. If it is determined in step S132 that the value of the A register 31 is 0x8000 or more (No), this processing flow ends. If the A register 31 value is less than 0x8000 (Yes), if the LSZ value (upper section width) is smaller than the A value (lower section width) (Yes) in step S133, conditional MPS / LPS exchange is applied, In step S134, the lower section width (current A register 31) is added to the C register 30A, and in step S135, the A register 31 is set to LSZ and the valid section is updated to a larger upper section. On the other hand, if it is determined in step S133 that LSZ (upper section width) is greater than or equal to A (lower section width) (No), the A section 31 value and the C register 30A value remain unchanged, and the valid section is updated to a larger lower section. . In MPS encoding, state transition is performed by referring to the NMPS table 10 in step S136, and RENORME is called in step S137 to perform normalization processing.

図２６は、正規化処理を行うＲＥＮＯＲＭＥ処理フローである。ステップＳ１４１ではＡレジスタ３１、ステップＳ１４２ではＣレジスタ３０Ａを１ビット上位へシフトすることによって２倍の乗算と等価な演算を行う。ステップＳ１４３で変数ＣＴ５０から１を減じ、ステップＳ１４４で変数ＣＴ５０が０か否か判定し、判定がＹｅｓならば、ステップＳ１４５でＣレジスタ３０Ａ（Ｃｂ）から１バイト符号４を出力し、変数ＣＴ５０に８を再設定する。ステップＳ１４６の判定は、正規化処理の終了判定を行っており、Ａレジスタ３１が０ｘ８０００未満ならばステップＳ１４１からステップＳ１４５を繰り返し、０ｘ８０００以上となれば区間が１／２以上となり終了する。   FIG. 26 is a RENORME processing flow for performing normalization processing. In step S141, an operation equivalent to double multiplication is performed by shifting the A register 31 and in step S142 the C register 30A by one bit higher. In step S143, 1 is subtracted from the variable CT50. In step S144, it is determined whether or not the variable CT50 is 0. If the determination is Yes, a 1-byte code 4 is output from the C register 30A (Cb) in step S145, and the variable CT50 is output. Reset 8 again. The determination in step S146 is a determination of the end of the normalization process. If the A register 31 is less than 0x8000, steps S141 to S145 are repeated, and if it is 0x8000 or more, the section becomes 1/2 or more and ends.

ステップＳ１４５において、Ｃｂレジスタ３３から符号４を１バイト出力するとき、Ｃｃレジスタ３４によりキャリを判定し、既に出力済みの符号バイトへの伝播を行うことになる。そして、キャリ伝播、符号バイト出力の後、Ｃｂレジスタ３３およびＣｃレジスタ３４をクリアする。   In step S145, when 1 byte of code 4 is output from the Cb register 33, the carry is determined by the Cc register 34, and propagation to the already output code byte is performed. Then, after carry propagation and code byte output, the Cb register 33 and the Cc register 34 are cleared.

次に、復号の演算処理を具体的な処理フローに沿って説明する。   Next, decoding calculation processing will be described along a specific processing flow.

復号演算処理の開始時において、Ｃレジスタ３０Ｂは小数部bit０からbit２３に符号を３バイト入力して初期値とし、Ａレジスタ３１の初期値は0x10000である。また、補助変数ＣＴ５０の初期値は８とし、すべてのコンテクスト（参照パターン）ＣＸ２に対する予測値ＭＰＳ［ＣＸ］７および状態ＳＴ［ＣＸ］８の初期値は０とする。   At the start of the decoding calculation process, the C register 30B inputs 3 bytes of the sign to the decimal part bit0 to bit23 as an initial value, and the initial value of the A register 31 is 0x10000. Further, the initial value of the auxiliary variable CT50 is 8, and the initial values of the predicted value MPS [CX] 7 and the state ST [CX] 8 for all contexts (reference patterns) CX2 are 0.

図２７は、復号対象画素を復号するＤＥＣＯＤＥ処理（復号処理）フローである。まず、ステップＳ２２０でＬＳＺをＬＳＺ［ＳＴ［ＣＸ］］とする。ステップＳ２２１ではＡレジスタ３１値を一時的に下方区間幅に更新する。ステップＳ２２２の判定で符号ＣＨＩＧＨレジスタ３７値がＡレジスタ３１値未満ならば（Ｙｅｓ）、下方区間を復号する。次に、ステップＳ２２３の判定でＡレジスタ３１値が０ｘ８０００未満ならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２２４でＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥを呼び出し、ステップＳ２２５でＲＥＮＯＲＭＤを呼び出して正規化処理を行う。一方、ステップＳ２２３の判定で、Ａレジスタ３１値が０ｘ８０００以上ならば（Ｎｏ）、正規化処理することなくＭＰＳを復号し、ステップＳ２２６で画素値３を予測値７とすることで、Ａレジスタ３１値、Ｃレジスタ３０Ｂ値ともそのままで有効区間をより大きい下方区間に更新する。また、ステップＳ２２２の判定で符号ＣＨＩＧＨレジスタ３７値がＡレジスタ３１値以上ならば（Ｎｏ）、上方区間を復号する。ステップＳ２２７でＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥを呼び出し、ステップＳ２２８でＲＥＮＯＲＭＤを呼び出して正規化処理を行う。ＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ，ＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥを呼び出す処理経路では、それぞれ復号すべき区間は決まっていても区間の大小を比較しないと復号対象がＭＰＳかＬＰＳか判断できない。呼び出した処理フローでそれぞれ復号される画素値３を決定する。   FIG. 27 is a DECODE process (decoding process) flow for decoding a decoding target pixel. First, in step S220, LSZ is set to LSZ [ST [CX]]. In step S221, the A register 31 value is temporarily updated to the lower section width. If the value of the sign CHIGH register 37 is less than the value of the A register 31 (Yes) in step S222, the lower section is decoded. Next, if the value of the A register 31 is less than 0x8000 in the determination in step S223 (Yes), MPS_EXCHANGE is called in step S224, and RENORMD is called in step S225 to perform normalization processing. On the other hand, if it is determined in step S223 that the value of the A register 31 is 0x8000 or more (No), the MPS is decoded without performing normalization processing, and the pixel value 3 is set to the predicted value 7 in step S226. The valid section is updated to a larger lower section while keeping both the value and the value of the C register 30B. On the other hand, if it is determined in step S222 that the value of the sign CHIGH register 37 is equal to or greater than the value of the A register 31 (No), the upper section is decoded. In step S227, LPS_EXCHANGE is called, and in step S228, RENORMD is called to perform normalization processing. In the processing path for calling MPS_EXCHANGE and LPS_EXCHANGE, it is impossible to determine whether the decoding target is MPS or LPS unless the sections are compared even if the sections to be decoded are determined. Pixel values 3 to be decoded are determined in the called processing flow.

図２８は、上方区間を復号するＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フローである。ステップＳ２３１の判定でＬＳＺ値（上方区間幅）がＡ値（下方区間幅）より小さければ（Ｙｅｓ）、条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換が適用され、ステップＳ２３２でＣＨＩＧＨレジスタ３７に下方区間幅（現Ａレジスタ３１）を減じた後、ステップＳ２３３でＡレジスタ３１をＬＳＺとする。このとき上方区間は下方区間より大きいためＭＰＳを復号し、ステップＳ２３４で画素値３を予測値７とし、ステップＳ２３５でＮＭＰＳテーブル１０参照による状態遷移を行う。ＬＳＺ（上方区間幅）がＡ（下方区間幅）以上ならば（Ｎｏ）、ステップＳ２３６でＣＨＩＧＨレジスタ３７に下方区間幅（現Ａレジスタ３１）を減じた後、ステップＳ２３７でＡレジスタ３１をＬＳＺとする。このとき上方区間は下方区間より小さいためＬＰＳを復号し、ステップＳ２３８で画素値３を非予測値（１−予測値７）とする。ステップＳ２３９の判定で定数ＳＷＴＣＨ値１２が１ならば、ステップＳ２４０で予測値７（ＭＰＳテーブル）の反転・更新を行う。ステップＳ２４１でＮＬＰＳテーブル１１参照による状態遷移を行う。   FIG. 28 is an LPS_EXCHANGE processing flow for decoding the upper section. If it is determined in step S231 that the LSZ value (upper section width) is smaller than the A value (lower section width) (Yes), conditional MPS / LPS exchange is applied, and in step S232, the lower section width (current A) is applied. After subtracting the register 31), the A register 31 is set to LSZ in step S233. At this time, since the upper section is larger than the lower section, the MPS is decoded. In step S234, the pixel value 3 is set to the predicted value 7. In step S235, state transition is performed by referring to the NMPS table 10. If LSZ (upper section width) is equal to or greater than A (lower section width) (No), the lower section width (current A register 31) is subtracted from the CHIG register 37 in step S236, and then the A register 31 is set to LSZ in step S237. To do. At this time, since the upper section is smaller than the lower section, LPS is decoded, and pixel value 3 is set as a non-predicted value (1-predicted value 7) in step S238. If the constant SWTCH value 12 is 1 in the determination in step S239, the predicted value 7 (MPS table) is inverted / updated in step S240. In step S241, state transition is performed by referring to the NLPS table 11.

図２９は、下方区間を復号するＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フローである。ステップＳ２５１の判定でＬＳＺ値（上方区間幅）がＡ値（下方区間幅）より小さければ（Ｙｅｓ）、条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換が適用され、ＬＰＳを復号し、ステップＳ２５２で画素値３を非予測値（１−予測値７）とすることで、Ａレジスタ３１値、Ｃレジスタ３０Ｂ値ともそのままで有効区間をより小さい下方区間に更新する。次に、ステップＳ２５３の判定で定数ＳＷＴＣＨ値１２が１ならば、ステップＳ２５４で予測値７（ＭＰＳテーブル）の反転・更新を行い、ステップＳ２５５でＮＬＰＳテーブル１１参照による状態遷移を行う。一方、ステップＳ２５１の判定で、ＬＳＺ（上方区間幅）がＡ（下方区間幅）以上ならば（Ｎｏ）、ＭＰＳを復号し、ステップＳ２５６で画素値３を予測値７とし、ステップＳ２５７でＮＭＰＳテーブル１０参照による状態遷移を行う。   FIG. 29 is an MPS_EXCHANGE processing flow for decoding the lower section. If it is determined in step S251 that the LSZ value (upper section width) is smaller than the A value (lower section width) (Yes), conditional MPS / LPS exchange is applied, LPS is decoded, and pixel value 3 is not set in step S252. By setting the predicted value (1−predicted value 7), the valid section is updated to a smaller lower section without changing the value of the A register 31 and the value of the C register 30B. Next, if the constant SWTCH value 12 is 1 in the determination in step S253, the predicted value 7 (MPS table) is inverted / updated in step S254, and state transition is performed by referring to the NLPS table 11 in step S255. On the other hand, if it is determined in step S251 that LSZ (upper section width) is greater than or equal to A (lower section width) (No), MPS is decoded, pixel value 3 is set to predicted value 7 in step S256, and NMPS table is set in step S257. State transition is performed with reference to 10.

図３０は、正規化処理を行うＲＥＮＯＲＭＤ処理フローである。ステップＳ２６１で変数ＣＴ５０が０か否か判定し、判定がＹｅｓならばステップＳ２６２でＣレジスタ３０Ｂ（Ｃｂ）へ１バイト符号４を入力し、変数ＣＴ５０に８を再設定する。ステップＳ２６３ではＡレジスタ３１、ステップＳ２６４ではＣレジスタ３０Ｂを１ビット上位へシフトすることによって２倍の乗算と等価な演算を行う。ステップＳ２６５で変数ＣＴ５０から１を減じる。ステップＳ２６６の判定は、正規化処理の終了判定を行っており、Ａレジスタ３１が0x8000未満ならばステップＳ２６１からステップＳ２６５を繰り返す。ステップＳ２６７で変数ＣＴ５０が０か否か判定し、判定がＹｅｓならばステップＳ２６８でＣレジスタ３０Ｂ（Ｃｂ）に１バイト符号４を入力し、変数ＣＴ５０に８を再設定する。   FIG. 30 is a RENORMD processing flow for performing normalization processing. In step S261, it is determined whether or not the variable CT50 is 0. If the determination is Yes, a 1-byte code 4 is input to the C register 30B (Cb) in step S262, and 8 is reset to the variable CT50. In step S263, an operation equivalent to double multiplication is performed by shifting the A register 31 and in step S264 the C register 30B by one bit higher. In step S265, 1 is subtracted from the variable CT50. In step S266, the normalization process is terminated. If the A register 31 is less than 0x8000, steps S261 to S265 are repeated. In step S267, it is determined whether or not the variable CT50 is 0. If the determination is Yes, 1-byte code 4 is input to the C register 30B (Cb) in step S268, and 8 is reset in the variable CT50.

なお、上記符号化および復号の演算処理フローにおいて、従来例として引用した上述の先行技術文献（勧告Ｔ．８２）では、上記ステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ２２０は記載されておらず、ＬＳＺテーブル９の参照形式で各演算式に直接記載されているが、ここでは、後述の本発明の説明上、処理フローの中でインデクスＳＴ［ＣＸ］を表記しない（テーブル参照形式でない）変数ＬＳＺとして参照できることを明示的に表した。   In the above-described encoding and decoding calculation processing flow, the above-described prior art document (Recommendation T.82) cited as a conventional example does not describe steps S120, S130, and S220, and refers to the LSZ table 9. Although it is directly described in each arithmetic expression in the form, here, for the explanation of the present invention to be described later, it is explicitly shown that the index ST [CX] can be referred to as a variable LSZ that does not represent the index ST [CX] in the processing flow. Expressed.

特開平８−２４２１７５号公報JP-A-8-242175

従来の符号化装置および復号装置ならびに符号化方法および復号方法では、算術符号化および復号の過程で有効区間を分割するとき、有効区間幅に関わらず固定近似値を部分区間に割当てるので、その占有率とシンボルの推定出現確率の誤差が大きくなって符号化効率が低下するという問題点があった。     In the conventional encoding device and decoding device, and the encoding method and decoding method, when an effective interval is divided in the process of arithmetic encoding and decoding, a fixed approximate value is assigned to a partial interval regardless of the effective interval width. There is a problem in that the encoding efficiency is reduced due to an error in the rate and the estimated appearance probability of the symbol.

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、特定の確率値のシンボルでは、有効区間を当該特定の確率値に応じた第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させて、情報源シンボルの値と同一の情報源シンボルの値に対応する部分区間を新たな上記有効区間とすることによって符号化効率を向上させることが可能な符号化装置及び復号化装置、ならびに、符号化方法及び復号化方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem. In a symbol having a specific probability value, the effective interval is divided into a first partial interval and a second partial interval corresponding to the specific probability value. Then, each partial section is made to correspond to a predetermined information source symbol value, and a partial section corresponding to the same information source symbol value as the information source symbol value is set as the new effective section, thereby improving the coding efficiency. It is an object to obtain an encoding device and a decoding device, and an encoding method and a decoding method capable of improving the above.

この発明は、情報源シンボルの出現確率を推定する確率推定手段と、特定の情報源シンボル出現確率を記憶する記憶手段と、上記確率推定手段が推定した推定出現確率と上記記憶手段に記憶されている特定の情報源シンボル出現確率との一致を判定する判定手段と、この判定手段において上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致しないと判定したとき、数直線上の有効区間を第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる第１の区間分割手段と、上記判定手段において上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致したと判定したとき、上記有効区間を上記特定の情報源シンボル出現確率に応じた第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる第２の区間分割手段と、上記第１または第２の区間分割手段が上記所定の情報源シンボルの値に対応させた上記第１の部分区間と上記第２の部分区間のうち、上記情報源シンボルの値と同一の情報源シンボルの値に対応する部分区間を新たな上記有効区間とし、この有効区間の内部座標を符号として出力する符号化手段とを備える符号化装置である。   According to the present invention, probability estimation means for estimating an appearance probability of an information source symbol, storage means for storing a specific information source symbol appearance probability, an estimated appearance probability estimated by the probability estimation means, and the storage means are stored. Determining means for determining a match with a specific information source symbol appearance probability, and when the determination means determines that the estimated appearance probability does not match the specific information source symbol appearance probability, A first section dividing unit that divides the first partial section and the second partial section and associates each partial section with a value of a predetermined information source symbol; When it is determined that the information source symbol appearance probability matches, the effective section is divided into a first partial section and a second partial section corresponding to the specific information source symbol appearance probability. And a second section dividing means for making each partial section correspond to a value of a predetermined information source symbol, and the first section dividing means for making the first or second section dividing means correspond to the value of the predetermined information source symbol. Of the one partial section and the second partial section, a partial section corresponding to the same information source symbol value as the information source symbol value is set as the new effective section, and the internal coordinates of the effective section are used as codes. An encoding device includes an encoding means for outputting.

この発明は、情報源シンボルの出現確率を推定する確率推定手段と、特定の情報源シンボル出現確率を記憶する記憶手段と、上記確率推定手段が推定した推定出現確率と上記記憶手段に記憶されている特定の情報源シンボル出現確率との一致を判定する判定手段と、この判定手段において上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致しないと判定したとき、数直線上の有効区間を第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる第１の区間分割手段と、上記判定手段において上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致したと判定したとき、上記有効区間を上記特定の情報源シンボル出現確率に応じた第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる第２の区間分割手段と、上記第１または第２の区間分割手段が上記所定の情報源シンボルの値に対応させた上記第１の部分区間と上記第２の部分区間のうち、上記情報源シンボルの値と同一の情報源シンボルの値に対応する部分区間を新たな上記有効区間とし、この有効区間の内部座標を符号として出力する符号化手段とを備える符号化装置であるので、特定の確率値のシンボルでは、有効区間を当該特定の確率値に応じた第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させて、情報源シンボルの値と同一の情報源シンボルの値に対応する部分区間を新たな上記有効区間とすることによって符号化効率を向上させることができる。   According to the present invention, probability estimation means for estimating an appearance probability of an information source symbol, storage means for storing a specific information source symbol appearance probability, an estimated appearance probability estimated by the probability estimation means, and the storage means are stored. Determining means for determining a match with a specific information source symbol appearance probability, and when the determination means determines that the estimated appearance probability does not match the specific information source symbol appearance probability, A first section dividing unit that divides the first partial section and the second partial section and associates each partial section with a value of a predetermined information source symbol; When it is determined that the information source symbol appearance probability matches, the effective section is divided into a first partial section and a second partial section corresponding to the specific information source symbol appearance probability. And a second section dividing means for making each partial section correspond to a value of a predetermined information source symbol, and the first section dividing means for making the first or second section dividing means correspond to the value of the predetermined information source symbol. Of the one partial section and the second partial section, a partial section corresponding to the same information source symbol value as the information source symbol value is set as the new effective section, and the internal coordinates of the effective section are used as codes. Since the encoding device includes the encoding means for outputting, in the symbol of the specific probability value, the effective interval is divided into the first partial interval and the second partial interval corresponding to the specific probability value, Is made to correspond to the value of a predetermined information source symbol, and the partial interval corresponding to the value of the information source symbol that is the same as the value of the information source symbol is made the new effective interval, thereby improving the coding efficiency. Door can be.

本実施の形態では、減算型算術符号のシンボルに対応させる部分区間の補正を従来例の簡易な構成をほぼ保ったまま圧縮性能を向上させる技術について説明する。   In the present embodiment, a technique for improving the compression performance while maintaining the simple configuration of the conventional example for correcting the partial section corresponding to the symbol of the subtraction type arithmetic code will be described.

実施の形態１．
上述の従来例のような減算型算術符号において、出現推定確率が０．５に近い状態ではＬＳＺ区間の有効区間に対する占有率は非常に高いものとなり、その誤差の大きさが符号化性能の低下の原因となる。本実施の形態では、従来の定数テーブルのＳＷＴＣＨテーブル１２を予測値反転実行判定にのみ用いるのではなく、ＬＳＺテーブル９参照以外に部分区間幅を得るために兼用する。ＳＷＴＣＨテーブル１２は、状態の推定確率値が０．５であることを示すので、このときはＡレジスタ３１値の大小に関わらず、ＬＳＺテーブル９から状態に対する固定値を割り当てるのではなく、Ａレジスタ３１値の１／２を割り当てるようにし、推定確率と有効区間に対する占有率の誤差を縮小し、符号化性能の向上を図る。 Embodiment 1 FIG.
In the subtraction type arithmetic code as in the conventional example described above, when the appearance estimation probability is close to 0.5, the occupation ratio of the LSZ section with respect to the effective section becomes very high, and the magnitude of the error decreases the encoding performance. Cause. In this embodiment, the SWTCH table 12 of the conventional constant table is not used only for the prediction value inversion execution determination, but is also used for obtaining a partial section width other than the LSZ table 9 reference. Since the SWTCH table 12 indicates that the estimated probability value of the state is 0.5, at this time, a fixed value for the state is not assigned from the LSZ table 9 regardless of the magnitude of the A register 31 value. By assigning 1/2 of 31 values, the error of the estimation probability and the occupation ratio with respect to the effective interval is reduced, and the encoding performance is improved.

図１、図２は、本実施の形態における符号器および復号器の概略構成図を示している。図１９、図２０に示された従来の概略構成図に対して、算術符号器１３Ａ、算術復号器１３Ｂが上記ＳＷＴＣＨテーブル値１２を参照する構成をとっている点が異なり、他の構成については従来例と同様であるため、ここでは説明を省略する。   1 and 2 show schematic configuration diagrams of an encoder and a decoder according to the present embodiment. 19 and 20 is different from the conventional schematic configuration diagram shown in FIGS. 19 and 20 in that the arithmetic encoder 13A and the arithmetic decoder 13B refer to the SWTCH table value 12, and the other configurations are as follows. Since it is the same as that of the conventional example, the description is omitted here.

符号化および復号の演算処理について、具体的な処理フローを用いて説明する。本実施の形態において、図２３のＥＮＣＯＤＥ処理フロー、図２６のＲＥＮＯＲＭＥ処理フロー、図２８のＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フロー、図２９のＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フロー、図３０のＲＥＮＯＲＭＤ処理フローは従来のまま変更せず適用するものとする。   Encoding and decoding arithmetic processing will be described using a specific processing flow. In this embodiment, the ENCODE processing flow of FIG. 23, the RENORME processing flow of FIG. 26, the LPS_EXCHANGE processing flow of FIG. 28, the MPS_EXCHANGE processing flow of FIG. 29, and the RENORMD processing flow of FIG. And

図３は、ＬＰＳを符号化するＣＯＤＥＬＰＳ処理（ＬＰＳ符号化）フローであり、図２４のステップＳ１２０をステップＳ１２０'へ変更したものである。ステップＳ１２０'では、現状態ＳＴ［ＣＸ］に対する定数ＳＷＴＣＨ１２値が０ならば（ステップＳ１２０'−１）、従来通りＬＳＺ［ＳＴ［ＣＸ］］を与え（ステップＳ１２０'−２）、一方、０でなければＡレジスタ３１値の１／２を与える（ステップＳ１２０'−３）。ここでは、Ａレジスタ３１値をＳＷＴＣＨ１２値（＝１）桁だけ右シフトすることにより算出している。このように変数ＬＳＺを設定し、ステップＳ１２１以下の処理は図２４の処理フローと同一である。   FIG. 3 is a flowchart of the CODELPS process (LPS encoding) for encoding LPS, in which step S120 in FIG. 24 is changed to step S120 ′. In step S120 ′, if the constant SWTCH12 value for the current state ST [CX] is 0 (step S120′-1), LSZ [ST [CX]] is given as usual (step S120′-2). If not, 1/2 of the value of the A register 31 is given (step S120′-3). Here, the value is calculated by shifting the value of the A register 31 to the right by the SWTCH12 value (= 1) digit. Thus, the variable LSZ is set, and the processing after step S121 is the same as the processing flow of FIG.

図４は、ＭＰＳを符号化するＣＯＤＥＭＰＳ処理（ＭＰＳ符号化）フローであり、図２５のステップＳ１３０をステップＳ１３０'へ変更したものである。ステップＳ１３０'は、上記図３のＳ１２０'と同一の処理であり、またＳ１３１以下の処理は図２５の処理フローと同一である。   FIG. 4 is a CODEMPS process (MPS encoding) flow for encoding MPS, and is obtained by changing step S130 of FIG. 25 to step S130 ′. Step S130 ′ is the same process as S120 ′ of FIG. 3, and the processes after S131 are the same as the process flow of FIG.

図５は、復号対象画素を復号するＤＥＣＯＤＥ処理（復号処理）フローであり、図２７のステップＳ２２０をステップＳ２２０'へ変更したものである。ステップＳ２２０'は、上記図３のステップＳ１２０'と同一の処理であり、またステップＳ２２１以下の処理は図２７の処理フローと同一である。   FIG. 5 is a DECODE process (decoding process) flow for decoding a pixel to be decoded, in which step S220 in FIG. 27 is changed to step S220 ′. Step S220 ′ is the same process as step S120 ′ of FIG. 3, and the process after step S221 is the same as the process flow of FIG.

以上のように、本実施の形態における符号器及び複合器は、学習しながら情報源シンボルの出現確率を推定し、上記推定出現確率の近似値を適用する第１の部分区間と残りの第２の部分区間との２つの部分区間に数直線上の有効区間を分割し、出現したシンボルに対応した部分区間を新たな上記有効区間とする算術符号を適用した符号化装置および復号装置であって、推定出現確率が特定値（ここでは０）であることを記憶する記憶手段（ＳＷＴＣＨテーブル１２）と、記憶手段を参照して推定出現確率が当該特定値であることを判定する判定手段（ステップＳ１２０'−１）と、推定出現確率が当該特定値であることが判定されたときに上記第１、第２の部分区間の割当てを補正する補正手段（ステップＳ１２０'−３）とを備えて、推定出現確率として特定値をとるシンボルに対して部分区間の割当てを補正するようにしたので、符号化性能が向上するという効果が得られる。   As described above, the encoder and the complex in this embodiment estimate the appearance probability of the information source symbol while learning, and apply the approximate value of the estimated appearance probability to the first partial interval and the remaining second A coding apparatus and a decoding apparatus to which an arithmetic code is applied by dividing an effective section on a number line into two partial sections and a partial section corresponding to an appearing symbol as a new effective section. , Storage means (SWTCH table 12) for storing that the estimated appearance probability is a specific value (0 in this case), and determination means for determining that the estimated appearance probability is the specific value with reference to the storage means (step S120′-1) and correction means (step S120′-3) for correcting the assignment of the first and second partial sections when it is determined that the estimated appearance probability is the specific value. Estimated Since so as to correct the assignment of subintervals for the symbols take the specific value as a probability, effect that coding performance is improved.

なお、本実施の形態では、ＳＷＴＣＨ１２値が１のとき、Ａレジスタ３１値をＳＷＴＣＨ１２値桁だけ右シフトさせてＬＳＺを算出しているが、直接の整数値１と記述しても構わない。また、復号処理フローにおいて、ステップＳ２６７およびステップＳ２６８でＣＴ５０値が０になった時点で次の符号４をＣＬＯＷレジスタ３５に１バイト読み込んでいるが、次のシフト操作で実際に符号４が必要になるまで待ってステップＳ２６１およびステップＳ２６２で読み込んでも構わない。その読込みまでＣＬＯＷレジスタ３５は空のままの状態で復号の演算処理がＣＨＩＧＨレジスタ３７上で進められても問題ない。   In this embodiment, when the SWTCH12 value is 1, the LSZ is calculated by shifting the A register 31 value to the right by the SWTCH12 value digit, but it may be described as a direct integer value 1. In the decoding process flow, when the CT50 value becomes 0 in steps S267 and S268, the next code 4 is read into the CLOW register 35. However, the code 4 is actually required in the next shift operation. You may wait until it becomes, and you may read in step S261 and step S262. There is no problem even if the decoding calculation process proceeds on the CHIGH register 37 while the CLOW register 35 remains empty until the reading.

また、本実施の形態は、出現推定確率がほぼ０．５である状態の符号化および復号について符号化性能を向上させる効果がある。例えば、２値画像データにおいて、特にディザ手法あるいは誤差拡散手法で表現された疑似中間調画像では学習が進んでも推定確率がほとんど偏ることなく０．５に近い状態に留まることが知られており、文字画像への適用に比較してこの効果がより期待できる。   In addition, the present embodiment has an effect of improving the encoding performance for encoding and decoding in a state where the appearance estimation probability is approximately 0.5. For example, in binary image data, it is known that a pseudo-halftone image expressed by a dither method or an error diffusion method stays close to 0.5 with almost no bias in estimation probability even if learning progresses. This effect can be expected more than application to character images.

本実施の形態では、分割されたより大きい区間にＭＰＳを割り当てる条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換を行う上記先行技術文献の符号化および復号の演算処理フローについて説明したが、上記部分区間を交換しない算術符号化および算術復号においては、さらにＬＳＺ区間の有効区間に対する占有率は推定確率と大小関係が逆転することさえあるため、本手法の適用効果がより大きく得られることはいうまでもない。この効果は、本実施の形態以降の他の実施の形態についても同様である。   In the present embodiment, the encoding and decoding calculation processing flow of the above prior art document that performs conditional MPS / LPS exchange for assigning MPS to a larger divided section has been described, but arithmetic coding without exchanging the partial sections In addition, in arithmetic decoding, since the occupation ratio of the LSZ interval to the effective interval may even reverse the relationship between the estimation probability and the magnitude, it goes without saying that the application effect of the present method can be obtained more greatly. This effect is the same in other embodiments after the present embodiment.

実施の形態２．
上述の実施の形態１では、ＬＳＺ値の決定に際してＳＷＴＣＨ１２値の参照を行い、さらに、図３のＣＯＤＥＬＰＳ処理フロー、従来のまま適用する図２８のＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フロー、図２９のＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フローにおいて再度参照を行っており、またＡレジスタ３１値を１／２とすれば正規化処理により直ちに２倍されることになり、１ビットのシフトで終了することは明白であっても図２６のＲＥＮＯＲＭＥ処理フロー、図３０のＲＥＮＯＲＭＤ処理フローでは正規化終了判定を形式上行う点で処理フローに冗長度が大きい。また、Ａレジスタ３１値が奇数であれば１／２とした時点で桁落ちによる誤差が発生して厳密な１／２とはならない。つまり、Ａレジスタ３１値（奇数）を１桁シフトして縮小して部分区間とし、その後その部分区間を正規化処理により１桁シフトして拡大しても元のＡレジスタ３１値には戻らないということである。ただし、ＬＰＳ区間幅とすべきＬＳＺがＡ−ＬＳＺより１小さくなる点ではシンボルの定義上では理に適っているといえる。本実施の形態では、ＳＷＴＣＨ値により処理経路を分離することにより上記冗長度を改善し、正規化手順の変更により上記桁落ち誤差を解消する処理フローを提供する。すなわち、本実施の形態においては、記憶手段が記憶する特定値の一つを１／２とし、該当シンボルに対して上記推定出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う一連の演算処理操作を非該当シンボルの演算処理操作から独立させて構成する。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the SWTCH12 value is referred to when determining the LSZ value, and is further referred to in the CODELPS processing flow of FIG. 3, the LPS_EXCHANGE processing flow of FIG. 28 applied as before, and the MPS_EXCHANGE processing flow of FIG. If the value of the A register 31 is halved, it is immediately doubled by the normalization process. Even if it is obvious that the process ends with a 1-bit shift, the RENORME process flow of FIG. In the RENORMD processing flow of FIG. 30, the processing flow is highly redundant in that the normalization end determination is performed formally. Further, if the value of the A register 31 is an odd number, an error due to a digit loss occurs at a time point when the value is set to 1/2, and it does not become exactly 1/2. In other words, even if the A register 31 value (odd number) is shifted by one digit and reduced to a partial section, and then the partial section is shifted by one digit by normalization and expanded, it does not return to the original A register 31 value. That's what it means. However, it can be said that the symbol definition is reasonable in that LSZ, which should be the LPS section width, is 1 smaller than A-LSZ. In the present embodiment, a processing flow is provided in which the redundancy is improved by separating the processing path based on the SWTCH value and the precision error is eliminated by changing the normalization procedure. That is, in the present embodiment, one of the specific values stored in the storage means is halved, and a series of arithmetic processing operations involving updating of the estimation target symbol value of the estimated appearance probability is not performed for the corresponding symbol. It is configured independently of the operation processing of the corresponding symbol.

ここで説明する処理フローにおいて、新しく加えた処理は破線枠で囲み、破線枠内の処理番号は、対応する従来の処理番号にダッシュを付けて示している。本実施例において、図２３のＥＮＣＯＤＥ処理フロー、図２６のＲＥＮＯＲＭＥ処理フロー、図３０のＲＥＮＯＲＭＤ処理フローは従来のまま変更せず適用するものとする。   In the processing flow described here, a newly added process is surrounded by a broken line frame, and a process number in the broken line frame is shown by adding a dash to a corresponding conventional process number. In this embodiment, the ENCODE processing flow in FIG. 23, the RENORME processing flow in FIG. 26, and the RENORMD processing flow in FIG.

図６は、ＬＰＳを符号化する本実施の形態におけるＣＯＤＥＬＰＳ処理（ＬＰＳ符号化）フローであり、図２４からステップＳ１２５及びＳ１２６を抜き、ステップＳ１２０の前に破線で囲まれた処理を加えたものである。ステップＳ１２５'の判定ではＳＷＴＣＨ１２値が１のとき破線枠内の処理経路へ切り替える。ステップＳ１２６'で予測値７（ＭＰＳテーブル）の反転・更新を行い、ステップＳ１２７'でＮＬＰＳテーブル１１参照による状態遷移を行う。ステップＳ１４２'は正規化のシフト処理であり、この後、ステップＳ１２３'でＣレジスタ３０ＡにＡレジスタ３１を加える手順により桁落ちを防止している。正規化処理のステップＳ１４３'で変数ＣＴ５０から１を減じ、ステップＳ１４４'で変数ＣＴ５０が０か否か判定し、判定がＹｅｓならばステップＳ１４５'でＣレジスタ３０Ａ（Ｃｂ）から１バイト符号４を出力し、変数ＣＴ５０に８を再設定する。ＳＷＴＣＨ１２値が１でなければステップＳ１２０からステップＳ１２８までステップＳ１２５、ステップＳ１２６を除いて図２４の処理フローと同一である。   FIG. 6 is a flowchart of the CODELPS process (LPS encoding) in this embodiment for encoding LPS. Steps S125 and S126 are extracted from FIG. 24, and a process surrounded by a broken line is added before step S120. It is. In the determination in step S125 ′, when the SWTCH12 value is 1, the processing path is switched to a broken line. In step S126 ′, the predicted value 7 (MPS table) is inverted and updated, and in step S127 ′, state transition is performed by referring to the NLPS table 11. Step S142 ′ is a normalization shift process. Thereafter, in step S123 ′, the digit loss is prevented by the procedure of adding the A register 31 to the C register 30A. In step S143 ′ of the normalization process, 1 is subtracted from the variable CT50. In step S144 ′, it is determined whether or not the variable CT50 is 0. If the determination is Yes, the 1-byte code 4 is read from the C register 30A (Cb) in step S145 ′. Output and reset 8 to the variable CT50. If the SWTCH12 value is not 1, the processing flow from step S120 to step S128 is the same as the processing flow of FIG. 24 except for step S125 and step S126.

図７は、MＰＳを符号化するＣＯＤＥMＰＳ処理（ＭＰＳ符号化）フローであり、図２５のステップＳ１３０の前に破線で囲まれた処理を加えたものである。ステップＳ１３８の判定によりＳＷＴＣＨ１２値が１のとき破線枠内の処理経路を切り替える。ステップＳ１３６'でＮＭＰＳテーブル１０参照による状態遷移を行う。ステップＳ１４２'は正規化のシフト処理である。ステップＳ１４３'で変数ＣＴ５０から１を減じ、ステップＳ１４４'で変数ＣＴ５０が０か否か判定し、判定がＹｅｓならばステップＳ１４５'でＣレジスタ３０Ａ（Ｃｂ）から１バイト符号４を出力し、変数ＣＴ５０に８を再設定する。ＳＷＴＣＨ１２値が１でなければステップＳ１３０からステップＳ１３７まで図２５の処理フローと同一である。   FIG. 7 is a CODEMPPS process (MPS encoding) flow for encoding MPS, which is obtained by adding a process surrounded by a broken line before step S130 in FIG. When the SWTCH12 value is 1 according to the determination in step S138, the processing path within the broken line frame is switched. In step S136 ′, state transition is performed by referring to the NMPS table 10. Step S142 ′ is a normalization shift process. In step S143 ′, 1 is subtracted from the variable CT50. In step S144 ′, it is determined whether the variable CT50 is 0. If the determination is Yes, 1 byte code 4 is output from the C register 30A (Cb) in step S145 ′. Reset 8 to CT50. If the SWTCH12 value is not 1, the process flow from step S130 to step S137 is the same as the process flow of FIG.

図８は、復号対象画素を復号するＤＥＣＯＤＥ処理フローであり、図２７のステップＳ２２０の前に破線で囲まれた処理を加えたものである。ステップＳ２３９'（ステップＳ２５３'にも相当）の判定によりＳＷＴＣＨ１２値が１のとき破線枠内の処理経路を切り替え、Ａ点から後述の図９の処理フローを実行し、Ｂ点へ戻る。ＳＷＴＣＨ１２値が１でなければステップＳ２２０からステップＳ２２８まで図２７の処理フローと同一である。   FIG. 8 is a DECODE process flow for decoding a pixel to be decoded, which is obtained by adding a process surrounded by a broken line before step S220 in FIG. When the SWTCH12 value is 1 as a result of the determination in step S239 ′ (also corresponding to step S253 ′), the processing path in the broken line frame is switched, the processing flow of FIG. 9 described later is executed from point A, and the processing returns to point B. If the SWTCH12 value is not 1, the process flow from step S220 to step S228 is the same as that in FIG.

図９は、図８に示しきれなかった部分、すなわち、図８の（Ａ）から（Ｂ）までのＤＥＣＯＤＥ処理フローである。ステップＳ２６４'は正規化のシフト処理であり、ステップＳ２６５'で変数ＣＴ５０から１を減じる。ステップＳ２２２'の判定で符号ＣＨＩＧＨレジスタ３７値がＡレジスタ３１値未満ならば（Ｙｅｓ）、下方区間を復号する。本処理フロー部では、下方区間幅と上方区間幅は等しいため、下方区間はＭＰＳに対応する。よって、ステップＳ２５６'で画素値３を予測値７とし、ステップＳ２５７'でＮＭＰＳテーブル１０参照による状態遷移を行う。ステップＳ２２２'の判定で符号ＣＨＩＧＨレジスタ３７値がＡレジスタ３１値以上ならば（Ｎｏ）、ＬＰＳに対応する上方区間を復号する。ステップＳ２３６'でＣＨＩＧＨレジスタ３７に下方区間幅を減じ、ステップＳ２３８'で画素値３を非予測値（１−予測値７）とする。本処理フロー部ではＳＷＴＣＨ１２値は必ず１であるため、図２８の判定ステップＳ２３９は不要となり、ステップＳ２４０'で予測値７（ＭＰＳテーブル）の反転・更新を行う。ステップＳ２４１'でＮＬＰＳテーブル１１参照による状態遷移を行う。状態遷移後、ステップＳ２６７'で変数ＣＴ５０が０か否か判定し、判定がＹｅｓならばステップＳ２６８'でＣレジスタ３０Ｂ（Ｃｂ）に１バイト符号４を入力し、変数ＣＴ５０に８を再設定する。   FIG. 9 shows a DECODE process flow from the part not shown in FIG. 8, that is, from (A) to (B) of FIG. Step S264 ′ is a normalization shift process. In step S265 ′, 1 is subtracted from the variable CT50. If the code CHIGH register 37 value is less than the A register 31 value (Yes) in step S222 ′, the lower section is decoded. In this processing flow part, the lower section width corresponds to the MPS because the lower section width is equal to the upper section width. Therefore, the pixel value 3 is set to the predicted value 7 in step S256 ′, and state transition is performed by referring to the NMPS table 10 in step S257 ′. If it is determined in step S222 ′ that the value of the code CHIGH register 37 is equal to or greater than the value of the A register 31 (No), the upper section corresponding to the LPS is decoded. In step S236 ′, the lower section width is reduced in the CHIGH register 37, and in step S238 ′, the pixel value 3 is set to a non-predicted value (1−predicted value 7). Since the SWTCH12 value is always 1 in this processing flow unit, the determination step S239 in FIG. 28 is not necessary, and the predicted value 7 (MPS table) is inverted / updated in step S240 ′. In step S241 ′, state transition is performed by referring to the NLPS table 11. After the state transition, it is determined whether or not the variable CT50 is 0 in step S267 ′. If the determination is Yes, 1-byte code 4 is input to the C register 30B (Cb) in step S268 ′ and 8 is reset to the variable CT50. .

図１０は、上方区間を復号するＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理（上方区間の復号）フローである。図８の判定ステップＳ２３９'によって、本処理フローはＳＷＴＣＨ１２値が１のシンボルの処理経路ではないため、ステップＳ２３９およびＳ２４０は不要となるため削除し、それ以外の処理は図２８の処理フローと同一である。   FIG. 10 is an LPS_EXCHANGE process (upper section decoding) flow for decoding the upper section. By the determination step S239 ′ of FIG. 8, this processing flow is not a processing path for a symbol having the SWTCH12 value of 1, so steps S239 and S240 are unnecessary and are deleted, and other processing is the same as the processing flow of FIG. It is.

図１１は、下方区間を復号するＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理（下方区間の復号）フローである。図８の判定ステップＳ２３９'によって、本処理フローはＳＷＴＣＨ１２値が１のシンボルの処理経路ではないため、ステップＳ２５３およびＳ２５４は不要となるため削除し、それ以外の処理は図２９の処理フローと同一である。   FIG. 11 is an MPS_EXCHANGE process (lower section decoding) flow for decoding the lower section. Since this processing flow is not a processing path for a symbol having a SWTCH12 value of 1 due to determination step S239 ′ in FIG. 8, steps S253 and S254 are unnecessary and are deleted, and other processing is the same as the processing flow in FIG. It is.

本実施の形態は、有効区間の演算後、正規化処理による拡大を行う従来例に対して、演算と正規化処理を処理フロー上分けずに拡大後に演算する手順として記述したため、ＳＷＴＣＨ１２値が１のとき、Ａレジスタ３１のＭＰＳおよびＬＰＳの部分区間を等分割する際の表現精度上の制約による桁落ち誤差を防止できる。ただし、先に正規化のシフト処理を実行してＣＨＩＧＨレジスタ３７を演算するため、図２４のＣレジスタ３０Ｂに整数部１桁(bit24)が必要となる。   Since the present embodiment is described as a procedure for performing calculation after expansion without dividing the processing flow and normalization processing with respect to the conventional example in which normalization processing is expanded after calculation of the effective interval, the SWTCH12 value is 1 In this case, it is possible to prevent a precision error caused by restrictions on the expression accuracy when equally dividing the MPS and LPS partial sections of the A register 31. However, since the normalization shift process is executed first to calculate the CHIGH register 37, the C register 30B in FIG. 24 requires one digit (bit24) of the integer part.

また、符号化および復号の際にＡレジスタ３０Ａ、３０Ｂの初期値は従来同様に0x10000とするが、従来では第２シンボル以降Ａレジスタ値が該初期値となることはありえないが、本実施例では第１シンボルから以降のシンボルの処理時もＳＷＴＣＨ１２値が１となる限り該初期値のままとり続けることになるが、符号化および復号で再現性のある処理であるため復号可能性を保証できる。ただし、符号化および復号の際にＡレジスタ３０Ａ、３０Ｂの初期値を併せて変更すれば、第１シンボルも含めて0x10000となることはなくなる。このとき、変更値を0xFFFFとすることにより初期値変更による符号化性能の低下（符号長ロス）を最も小さく抑えることができる。第１シンボルで分割される２つの部分領域とも0x7FFF.8（16進小数1桁）となっていずれも0x8000未満となるため正規化が必要となるが、上記処理フローに従えば正規化処理に相当する拡大を先に行うため有効区間の値は0xFFFFのままで処理されることになる。   In addition, the initial value of the A registers 30A and 30B is set to 0x10000 in the same way as in the past in encoding and decoding, but in the past, the A register value cannot be the initial value after the second symbol. Even when the symbols from the first symbol are processed, the initial value is kept as long as the SWTCH12 value is 1. However, since the process is reproducible in encoding and decoding, the possibility of decoding can be guaranteed. However, if the initial values of the A registers 30A and 30B are changed together at the time of encoding and decoding, it will not be 0x10000 including the first symbol. At this time, by setting the change value to 0xFFFF, it is possible to minimize the decrease in coding performance (code length loss) due to the change of the initial value. The two partial areas divided by the first symbol are both 0x7FFF.8 (1 hexadecimal digit) and both are less than 0x8000, so normalization is required. Since the corresponding enlargement is performed first, the value of the valid section is processed with 0xFFFF.

以上のように、本実施の形態においては、上述の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、テーブルで記憶する特定値の一つを１／２とし、該当シンボルに対して上記出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う一連の演算処理操作を非該当シンボルの演算処理操作から独立させて構成するようにしたので、冗長性のない演算処理が可能となる。   As described above, in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment described above can be obtained, and further, one of the specific values stored in the table is halved, and the above is applied to the corresponding symbol. Since a series of calculation processing operations involving updating of the appearance probability estimation target symbol value is made independent from the calculation processing operations of non-corresponding symbols, calculation processing without redundancy becomes possible.

また、本実施の形態においては、該当シンボルに適用される符号化において、上記補正器は上記第１および第２の部分区間を上記有効区間と等値とみなして補正し、上記有効区間は変更せず、符号のみ１桁のシフト処理あるいは２倍の乗算で拡大した後、符号値を演算する手順によって有効区間の表現精度を最大に保つ正規化処理と、上記正規化手段による符号更新後、出力可能な符号を出力する符号出力処理とを行うので、符号演算を正規化に相当する拡大処理後に行うことにより、有効区間の表現精度を最大に保つことができる。   In the present embodiment, in the encoding applied to the corresponding symbol, the corrector corrects the first and second partial sections as equivalent to the effective section, and changes the effective section. Without normalization, after the code only is expanded by a one-digit shift process or double multiplication, a normalization process that maximizes the representation accuracy of the valid section by the procedure for calculating the code value, and after the code update by the normalization means, Since the code output process for outputting a code that can be output is performed, the expression accuracy of the effective section can be maintained at the maximum by performing the code calculation after the enlargement process corresponding to normalization.

なお、本実施の形態においては、該当シンボルに適用される復号において、上記補正器は上記第１および第２の部分区間を上記有効区間と等値とみなして補正し、上記有効区間は変更せず、符号のみ１桁のシフト処理あるいは２倍の乗算で拡大した後、符号値を演算する手順によって有効区間の表現精度を最大に保つ正規化処理と、正規化手段による符号拡大後または拡大前に、以後新たに演算部に取り込まれる符号の入力が必要であれば予め準備して入力する符号入力手段を備えて、符号演算を正規化に相当する拡大処理後に行うことにより、有効区間の表現精度を最大に保つことができる。   In the present embodiment, in the decoding applied to the corresponding symbol, the corrector corrects the first and second partial intervals as equivalent to the effective interval, and changes the effective interval. First, after normalizing only the code by 1-digit shift processing or double multiplication, the normalization processing that maximizes the representation accuracy of the valid section by the procedure for calculating the code value, and after the code expansion by the normalizing means or before the expansion In addition, if it is necessary to input a code to be newly taken into the calculation unit thereafter, a code input means for preparing and inputting the code in advance is provided, and the code calculation is performed after the enlargement process corresponding to normalization, thereby expressing the effective section. The accuracy can be kept to the maximum.

実施の形態３．
本実施の形態では、ＳＷＴＣＨテーブル１２の用途を拡張し、状態の確率が１／２のべき乗であることを示すフラグとして、その指数ｎを設定するものとする。一例を図１２に示す。ここでは、確率１／２以外に１／４の状態のＳＷＴＣＨ値に２を設定している。このように設定したテーブルを実施例１に示した符号化および復号の処理フローに適用することにより、ステップＳ１２０'、Ｓ１３０'、Ｓ２２０'においてＳＷＴＣＨ１２値が１のときＬＳＺはＡレジスタ３１値をｎ桁だけ右シフトした値が設定され、より誤差の少ない部分区間の割当てが可能となり、符号化性能が向上する。 Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, the use of the SWTCH table 12 is expanded, and the index n is set as a flag indicating that the probability of the state is a power of 1/2. An example is shown in FIG. Here, in addition to the probability 1/2, the SWTCH value in the 1/4 state is set to 2. By applying the table set in this way to the encoding and decoding process flow shown in the first embodiment, when the SWTCH12 value is 1 in steps S120 ′, S130 ′, and S220 ′, the LSZ sets the value of the A register 31 to n. A value shifted right by a digit is set, and a partial section with less error can be allocated, thereby improving the encoding performance.

上記指数ｎは任意であり、定数テーブルを再設定して状態数を増減し、それに伴って対応する確率に１／２のべき乗の状態数が増減しても、同じ確率の状態が複数存在しても構わない。また、確率が１／２のべき乗の状態の一部に確率推定誤差を許容する場合には上記ＳＷＩＴＣＨ１２値の設定を行わなくても構わない。   The index n is arbitrary. Even if the number of states is increased or decreased by resetting the constant table, and the number of states that are a power of 1/2 is increased or decreased, there are a plurality of states having the same probability. It doesn't matter. Further, when the probability estimation error is allowed in a part of the power state with a probability of 1/2, the SWITCH12 value need not be set.

以上のように、本実施の形態においては、テーブルが記憶する特定値は１／２のべき乗で表現できる確率値であるようにしたので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを他のシンボルと区別できるため、近似値を適用せずに、より誤差を少なく補正することができる。   As described above, in the present embodiment, since the specific value stored in the table is a probability value that can be expressed by a power of 1/2, symbols whose appearance probability is a power of 1/2 are changed to other symbols. Since it can be distinguished from the symbol, the error can be corrected with less error without applying the approximate value.

なお、上記特定値を１／２のべき乗で表現した場合の２進小数指数部の正の整数値で記憶するようにしてもよく、これにより、記憶容量の節約が可能になるとともに、有効区間を上記正整数桁だけシフト処理で縮小した値を上記第１の部分区間の補正値にするため、補正値をシフト処理で容易に算出することが可能となる。   The specific value may be stored as a positive integer value of a binary decimal exponent when the power is expressed by a power of 1/2, which enables saving of storage capacity and an effective interval. Since the value reduced by the above-mentioned positive integer digits by the shift process is used as the correction value of the first partial section, the correction value can be easily calculated by the shift process.

また、区間幅の更新の際に有効区間を正の整数値の桁だけシフト処理で縮小した値を上記第１の部分区間の補正値にするようにしてもよく、この場合には、補正値を有効区間幅からシフト処理で容易に算出することが可能になり、処理の簡易化及び高速化を図ることができる。   In addition, when updating the section width, a value obtained by reducing the effective section by a shift process of a positive integer value may be used as the correction value of the first partial section. In this case, the correction value Can be easily calculated from the effective section width by the shift process, and the process can be simplified and speeded up.

実施の形態４．
本実施の形態は、上記実施の形態２に対して、実施の形態３と同様に１／２のべき乗の確率に対してその指数部ｎを設定したＳＷＴＣＨテーブル１２を適用する場合について説明する。本実施の形態において、図２３のＥＮＣＯＤＥ処理フロー、図２６のＲＥＮＯＲＭＥ処理フロー、図９のＤＥＣＯＤＥ処理フロー、図１０のＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フロー、図１１のＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フロー、図３０のＲＥＮＯＲＭＤ処理フローは変更を加えず適用するものとする。 Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, a case will be described in which the SWTCH table 12 in which the exponent n is set for the probability of a power of 1/2 is applied to the second embodiment, as in the third embodiment. In this embodiment, the ENCODE processing flow in FIG. 23, the RENORME processing flow in FIG. 26, the DECODE processing flow in FIG. 9, the LPS_EXCHANGE processing flow in FIG. 10, the MPS_EXCHANGE processing flow in FIG. 11, and the RENORMD processing flow in FIG. Applicable without addition.

図１３は、ＬＰＳを符号化するＣＯＤＥＬＰＳ処理フローであり、図６のステップＳ１２０を図３のステップＳ１２０'に変更したものである。   FIG. 13 is a CODELPS processing flow for encoding LPS, in which step S120 in FIG. 6 is changed to step S120 ′ in FIG.

図１４は、ＭＰＳを符号化するＣＯＤＥＭＰＳ処理フローであり、図７のステップＳ１３０を図４のステップＳ１３０'に変更したものである。   FIG. 14 is a CODEMPS processing flow for encoding MPS, which is obtained by changing step S130 of FIG. 7 to step S130 ′ of FIG.

図１５は、復号対象画素を復号するＤＥＣＯＤＥ処理フローであり、図８のステップＳ２２０を図５のステップＳ２２０'に変更したものである。   FIG. 15 is a DECODE process flow for decoding a pixel to be decoded, in which step S220 in FIG. 8 is changed to step S220 ′ in FIG.

以上のように、この発明は、学習しながら情報源シンボルの出現確率を推定し、上記推定出現確率の近似値を適用する第１の部分区間と残りの第２の部分区間に数直線上の有効区間を分割し、出現したシンボルに対応した部分区間を新たな有効区間とする算術符号を適用した符号化装置であって、推定出現確率が特定値であることを記憶する記憶手段と、記憶手段の特定値を参照して推定出現確率が特定値であることを判定する判定手段と、推定出現確率が上記特定値であることが判定されたときに、第１及び第２の部分区間の割当てを補正する補正手段とを備えた符号化装置であるため、推定出現確率として特定値をとるシンボルに対して部分区間の割当てを補正するので符号化性能が向上するという効果がある。   As described above, the present invention estimates the appearance probability of the information source symbol while learning, and applies the approximate value of the estimated appearance probability to the first partial section and the remaining second partial section on the number line. An encoding device that applies an arithmetic code that divides an effective interval and sets a partial interval corresponding to the appearing symbol as a new effective interval, and stores a storage means for storing the estimated appearance probability as a specific value; Determining means for determining that the estimated appearance probability is a specific value with reference to a specific value of the means, and when it is determined that the estimated appearance probability is the specific value, the first and second partial sections Since the encoding apparatus includes a correcting unit that corrects the allocation, the allocation of the partial section is corrected for a symbol having a specific value as the estimated appearance probability, so that the encoding performance is improved.

また、記憶手段が記憶する特定値の一つを１／２とし、該当シンボルに対して推定出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う一連の演算処理操作を非該当シンボルの演算処理操作から独立させて構成するため、出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う確率１／２をとるシンボルの符号化および復号の演算処理を通常の演算処理から独立させるので、冗長性のない演算処理が可能となる。   Further, one of the specific values stored in the storage means is halved, and a series of arithmetic processing operations involving updating the estimation target symbol value of the estimated appearance probability for the corresponding symbol is independent of the arithmetic processing operation for the non-corresponding symbol. Therefore, symbol encoding / decoding calculation processing with probability 1/2 accompanied by update of the estimation target symbol value of appearance probability is made independent of normal calculation processing, so that calculation processing without redundancy is possible. It becomes.

また、該当シンボルに適用される符号化において、補正手段は上記第１および第２の部分区間を上記有効区間と等値とみなして補正し、有効区間は変更せず、符号のみ１桁のシフト処理あるいは２倍の乗算で拡大した後、符号値を演算する手順によって有効区間の表現精度を最大に保つ正規化手段と、正規化手段による符号更新後、出力可能な符号を出力する符号出力手段とを備えているので、符号演算を正規化に相当する拡大処理後に行うため、有効区間の表現精度を最大に保つことが可能となる。   In the encoding applied to the corresponding symbol, the correction means corrects the first and second partial sections as equivalent to the effective section, and does not change the effective section and shifts only the code by one digit. A normalizing means for maximizing the representation accuracy of the effective section by a procedure for calculating a code value after being expanded by processing or multiplication, and a code output means for outputting a code that can be output after the code is updated by the normalizing means Since the sign operation is performed after the enlargement process corresponding to normalization, the representation accuracy of the effective section can be kept at the maximum.

また、記憶手段が記憶する上記特定値は１／２のべき乗で表現できる確率値であるので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを他のシンボルと区別できるため、近似値を適用せずにより誤差を少なく補正することが可能となる。   In addition, since the specific value stored in the storage means is a probability value that can be expressed by a power of 1/2, a symbol whose appearance probability is a power of 1/2 can be distinguished from other symbols. Therefore, the error can be corrected with less error.

また、記憶手段は上記特定値を上記１／２のべき乗で表現した場合の２進小数指数部の正の整数値で記憶し、判定手段は上記正整数値に基づいて判定を行うので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを２進小数指数部の正の整数値で記憶するため、記憶容量を節約することが可能となる。   In addition, the storage means stores the specific value as a positive integer value of the binary decimal exponent when the specific value is expressed by a power of 1/2, and the determination means makes a determination based on the positive integer value. Since a symbol whose probability is a power of 1/2 is stored as a positive integer value of a binary decimal exponent, it is possible to save storage capacity.

また、記憶手段が記憶した正整数値に対して、補正手段は上記有効区間を正整数桁だけシフト処理で縮小した値を第１の部分区間の補正値にするので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを２進小数指数部の正の整数値で記憶するため、補正値を有効区間幅からシフト処理で容易に算出することが可能となる。   In addition, since the correction means reduces the effective interval by the shift process by a positive integer digit to the correction value of the first partial interval with respect to the positive integer value stored by the storage means, the appearance probability is 1/2. Since a symbol that is a power of is stored as a positive integer value of a binary decimal exponent, a correction value can be easily calculated from the effective interval width by a shift process.

また、この発明は、学習しながら情報源シンボルの出現確率を推定し、推定出現確率の近似値を適用する第１の部分区間と残りの第２の部分区間に数直線上の有効区間を分割し、出現したシンボルに対応した部分区間を新たな有効区間とする算術符号を適用した復号装置であって、推定出現確率が特定値であることを記憶する記憶手段と、記憶手段の特定値を参照して推定出現確率が特定値であることを判定する判定手段と、推定出現確率が特定値であることが判定されたときに、第１及び第２の部分区間の割当てを補正する補正手段とを備えた復号装置であるため、推定出現確率として特定値をとるシンボルに対して部分区間の割当てを補正するので符号化性能が向上するという効果がある。   In addition, the present invention estimates the appearance probability of the information source symbol while learning, and divides the effective section on the number line into the first partial section to which the approximate value of the estimated appearance probability is applied and the remaining second partial section. And a decoding device to which an arithmetic code having a partial section corresponding to the appearing symbol as a new effective section is applied, the storage means storing the estimated appearance probability is a specific value, and the specific value of the storage means Reference means for determining that the estimated appearance probability is a specific value with reference to, and correction means for correcting the allocation of the first and second partial sections when it is determined that the estimated appearance probability is a specific value Therefore, there is an effect that the encoding performance is improved because the allocation of the partial section is corrected for a symbol having a specific value as the estimated appearance probability.

また、記憶手段が記憶する特定値の一つを１／２とし、該当シンボルに対して推定出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う一連の演算処理操作を非該当シンボルの演算処理操作から独立させて構成するため、出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う確率１／２をとるシンボルの符号化および復号の演算処理を通常の演算処理から独立させるので、冗長性のない演算処理が可能となる。   Further, one of the specific values stored in the storage means is halved, and a series of arithmetic processing operations involving updating the estimation target symbol value of the estimated appearance probability for the corresponding symbol is independent of the arithmetic processing operation for the non-corresponding symbol. Therefore, symbol encoding / decoding calculation processing with probability 1/2 accompanied by update of the estimation target symbol value of appearance probability is made independent of normal calculation processing, so that calculation processing without redundancy is possible. It becomes.

また、該当シンボルに適用される復号において、補正手段は第１および第２の部分区間を有効区間と等値とみなして補正し、有効区間は変更せず、符号のみ１桁のシフト処理あるいは２倍の乗算で拡大した後、符号値を演算する手順によって有効区間の表現精度を最大に保つ正規化手段と、正規化手段による符号拡大後に、以後新たに演算部に取り込まれる符号の入力が必要であれば予め準備して入力する符号入力手段とを備えているので、符号演算を正規化に相当する拡大処理後に行うため、有効区間の表現精度を最大に保つことが可能となる。   Further, in the decoding applied to the corresponding symbol, the correcting means corrects the first and second partial sections as equivalent to the effective section, and does not change the effective section, and only the code is shifted by one digit or 2 After enlarging by double multiplication, normalization means that keeps the expression accuracy of the valid section to the maximum by the procedure for calculating the code value, and after the code expansion by the normalization means, input of the code that is newly taken into the calculation unit is required after that In this case, since it is provided with a code input means that prepares and inputs in advance, the code calculation is performed after the enlargement process corresponding to normalization, so that it is possible to maintain the maximum representation accuracy of the effective section.

また、該当シンボルに適用される復号において、補正手段は上記第１および第２の部分区間を上記有効区間と等値とみなして補正し、有効区間は変更せず、符号のみ１桁のシフト処理あるいは２倍の乗算で拡大した後、符号値を演算する手順によって有効区間の表現精度を最大に保つ正規化手段と、正規化手段による符号の拡大前に、演算部に取り込まれる符号の入力が必要であれば入力する符号入力手段とを備えているので、符号演算を正規化に相当する拡大処理後に行うため、有効区間の表現精度を最大に保つことが可能となる。   Further, in the decoding applied to the corresponding symbol, the correction means corrects the first and second partial sections as equivalent to the effective section, and does not change the effective section and shifts only one code. Alternatively, after enlarging by a multiplication of 2 times, normalization means that keeps the expression accuracy of the effective section maximum by the procedure for calculating the code value, and before the code is expanded by the normalization means, the input of the code that is taken into the arithmetic unit is Since it is provided with a code input means for inputting if necessary, the code calculation is performed after the enlargement process corresponding to normalization, so that the representation accuracy of the effective section can be kept at the maximum.

また、記憶手段が記憶する特定値は１／２のべき乗で表現できる確率値であるので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを他のシンボルと区別できるため、近似値を適用せずにより誤差を少なく補正することが可能となる。   In addition, since the specific value stored in the storage means is a probability value that can be expressed by a power of 1/2, a symbol whose appearance probability is a power of 1/2 can be distinguished from other symbols, and thus an approximate value is not applied. This makes it possible to correct the error with a small amount.

また、記憶手段は特定値を１／２のべき乗で表現した場合の２進小数指数部の正の整数値で記憶し、判定手段は正整数値に基づいて判定を行うので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを２進小数指数部の正の整数値で記憶するため、記憶容量を節約することが可能となる。   The storage means stores the specific value as a positive integer value of the binary decimal exponent when the specific value is expressed by a power of 1/2, and the determination means performs the determination based on the positive integer value, so that the appearance probability is 1 Since a symbol that is a power of / 2 is stored as a positive integer value of a binary decimal exponent, the storage capacity can be saved.

また、記憶手段が記憶した正整数値に対して、補正手段は有効区間を正整数桁だけシフト処理で縮小した値を上記第１の部分区間の補正値にするので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを２進小数指数部の正の整数値で記憶するため、補正値を有効区間幅からシフト処理で容易に算出することが可能となる。   Further, since the correction means reduces the effective interval by a shift process by a positive integer digit to the correction value of the first partial interval with respect to the positive integer value stored by the storage means, the appearance probability is ½. Since a symbol that is a power of is stored as a positive integer value of a binary decimal exponent, a correction value can be easily calculated from the effective interval width by a shift process.

また、この発明は、学習しながら情報源シンボルの出現確率を推定し、推定出現確率の近似値を適用する第１の部分区間と残りの第２の部分区間に数直線上の有効区間を分割し、出現したシンボルに対応した部分区間を新たな上記有効区間とする算術符号を適用した符号化方法であって、推定出現確率が特定値であることを記憶する記憶ステップと、記憶ステップにおいて記憶された特定値を参照して推定出現確率が特定値であることを判定する判定ステップと、推定出現確率が特定値であることが判定されたときに、第１及び第２の部分区間の割当てを補正する補正ステップとを備えた符号化方法であるため、推定出現確率として特定値をとるシンボルに対して部分区間の割当てを補正するので符号化性能が向上するという効果がある。   In addition, the present invention estimates the appearance probability of the information source symbol while learning, and divides the effective section on the number line into the first partial section to which the approximate value of the estimated appearance probability is applied and the remaining second partial section. And an encoding method using an arithmetic code in which a partial interval corresponding to the appearing symbol is a new effective interval, and storing an estimated appearance probability as a specific value, and storing in a storage step A determination step for determining that the estimated appearance probability is a specific value with reference to the specified specific value, and assignment of the first and second partial sections when the estimated appearance probability is determined to be the specific value Therefore, there is an effect that the encoding performance is improved because the allocation of the partial section is corrected for a symbol having a specific value as the estimated appearance probability.

また、記憶ステップにおいて記憶された特定値の一つを１／２とし、該当シンボルに対して推定出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う一連の演算処理操作を非該当シンボルの演算処理操作から独立させて構成するため、出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う確率１／２をとるシンボルの符号化および復号の演算処理を通常の演算処理から独立させるので、冗長性のない演算処理が可能となる。   One of the specific values stored in the storing step is halved, and a series of arithmetic processing operations involving updating of the estimation target symbol value of the estimated appearance probability for the corresponding symbol is performed from the arithmetic processing operation of the non-corresponding symbol. Since it is configured independently, the symbol encoding and decoding arithmetic processing having a probability of 1/2 accompanied by the update of the estimation target symbol value of the appearance probability is made independent from the normal arithmetic processing, so that arithmetic processing without redundancy is performed. It becomes possible.

また、該当シンボルに適用される符号化において、補正ステップは第１および第２の部分区間を有効区間と等値とみなして補正し、有効区間は変更せず、符号のみ１桁のシフト処理あるいは２倍の乗算で拡大した後、符号値を演算する手順によって有効区間の表現精度を最大に保つ正規化ステップと、正規化ステップによる符号更新後、出力可能な符号を出力する符号出力ステップとを備えているので、符号演算を正規化に相当する拡大処理後に行うため、有効区間の表現精度を最大に保つことが可能となる。   Further, in the encoding applied to the corresponding symbol, the correction step corrects the first and second partial sections as equivalent to the effective section, and corrects the effective section without changing the effective section. A normalization step that maximizes the representation accuracy of the effective interval by a procedure for calculating a code value after enlarging by double multiplication, and a code output step that outputs a code that can be output after the code update by the normalization step. Since the code calculation is performed after the enlargement process corresponding to normalization, the representation accuracy of the effective section can be kept at the maximum.

また、記憶ステップにおいて記憶される上記特定値は１／２のべき乗で表現できる確率値であるので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを他のシンボルと区別できるため、近似値を適用せずにより誤差を少なく補正することが可能となる。   In addition, since the specific value stored in the storing step is a probability value that can be expressed by a power of 1/2, a symbol whose appearance probability is a power of 1/2 can be distinguished from other symbols. Therefore, the error can be corrected with less error.

また、記憶ステップは特定値を１／２のべき乗で表現した場合の２進小数指数部の正の整数値で記憶し、判定ステップは正整数値に基づいて判定を行うので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを２進小数指数部の正の整数値で記憶するため、記憶容量を節約することが可能となる。   In addition, the storage step stores the specific value as a positive integer value of the binary decimal exponent when the specific value is expressed by a power of ½, and the determination step performs determination based on the positive integer value, so that the appearance probability is 1 Since a symbol that is a power of / 2 is stored as a positive integer value of a binary decimal exponent, the storage capacity can be saved.

また、記憶ステップにおいて記憶された正整数値に対して、補正ステップは有効区間を正整数桁だけシフト処理で縮小した値を第１の部分区間の補正値にするので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを２進小数指数部の正の整数値で記憶するため、補正値を有効区間幅からシフト処理で容易に算出することが可能となる。   Moreover, since the correction step reduces the effective interval by a shift process by a positive integer digit to the correction value of the first partial interval with respect to the positive integer value stored in the storage step, the appearance probability is 1/2. Since a symbol that is a power of is stored as a positive integer value of a binary decimal exponent, a correction value can be easily calculated from the effective interval width by a shift process.

また、この発明は、学習しながら情報源シンボルの出現確率を推定し、推定出現確率の近似値を適用する第１の部分区間と残りの第２の部分区間に数直線上の有効区間を分割し、出現したシンボルに対応した部分区間を新たな有効区間とする算術符号を適用した復号方法であって、推定出現確率が特定値であることを記憶する記憶ステップと、記憶ステップにおいて記憶された特定値を参照して推定出現確率が特定値であることを判定する判定ステップと、推定出現確率が特定値であることが判定されたときに、第１及び第２の部分区間の割当てを補正する補正ステップとを備えた復号方法であるため、推定出現確率として特定値をとるシンボルに対して部分区間の割当てを補正するので符号化性能が向上するという効果がある。   In addition, the present invention estimates the appearance probability of the information source symbol while learning, and divides the effective section on the number line into the first partial section to which the approximate value of the estimated appearance probability is applied and the remaining second partial section. And a decoding method to which an arithmetic code having a partial interval corresponding to the appearing symbol as a new effective interval is applied, wherein the estimated appearance probability is a specific value, and stored in the storage step A determination step for determining that the estimated appearance probability is a specific value with reference to the specific value, and correcting the allocation of the first and second partial sections when the estimated appearance probability is determined to be the specific value Therefore, since the allocation of the partial section is corrected for a symbol having a specific value as the estimated appearance probability, there is an effect that the coding performance is improved.

また、記憶ステップにおいて記憶される特定値の一つを１／２とし、該当シンボルに対して推定出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う一連の演算処理操作を非該当シンボルの演算処理操作から独立させて構成するため、出現確率の推定対象シンボル値の更新を伴う確率１／２をとるシンボルの符号化および復号の演算処理を通常の演算処理から独立させるので、冗長性のない演算処理が可能となる。   Further, one of the specific values stored in the storing step is halved, and a series of arithmetic processing operations involving updating of the estimation target symbol value of the estimated appearance probability for the corresponding symbol is performed from the arithmetic processing operation of the non-corresponding symbol. Since it is configured independently, the symbol encoding and decoding arithmetic processing having a probability of 1/2 accompanied by the update of the estimation target symbol value of the appearance probability is made independent from the normal arithmetic processing, so that arithmetic processing without redundancy is performed. It becomes possible.

また、該当シンボルに適用される復号において、補正ステップは第１および第２の部分区間を有効区間と等値とみなして補正し、有効区間は変更せず、符号のみ１桁のシフト処理あるいは２倍の乗算で拡大した後、符号値を演算する手順によって有効区間の表現精度を最大に保つ正規化ステップと、正規化ステップによる符号拡大後に、以後新たに演算部に取り込まれる符号の入力が必要であれば予め準備して入力する符号入力ステップとを備えているので、符号演算を正規化に相当する拡大処理後に行うため、有効区間の表現精度を最大に保つことが可能となる。   In the decoding applied to the corresponding symbol, the correction step corrects the first and second partial sections as equivalent to the effective section and corrects the effective section without changing the effective section. A normalization step that maximizes the representation accuracy of the valid interval by the procedure of calculating the code value after enlarging by double multiplication, and after the code expansion by the normalization step, input of a code that is newly taken into the calculation unit is required after that In this case, a code input step for preparing and inputting in advance is provided, so that the sign calculation is performed after the enlargement process corresponding to normalization, so that the representation accuracy of the effective section can be kept at the maximum.

また、該当シンボルに適用される復号において、補正ステップは第１および第２の部分区間を上記有効区間と等値とみなして補正し、有効区間は変更せず、符号のみ１桁のシフト処理あるいは２倍の乗算で拡大した後、符号値を演算する手順によって有効区間の表現精度を最大に保つ正規化ステップと、正規化ステップによる符号の拡大前に、演算部に取り込まれる符号の入力が必要であれば入力する符号入力ステップとを備えているので、符号演算を正規化に相当する拡大処理後に行うため、有効区間の表現精度を最大に保つことが可能となる。   Further, in the decoding applied to the corresponding symbol, the correction step corrects the first and second partial intervals by regarding them as equivalent to the effective interval, and does not change the effective interval and shifts the code only by one digit. After enlarging by 2 times multiplication, a normalization step that keeps the expression accuracy of the effective section maximum by the procedure of calculating the code value, and input of the code to be taken into the arithmetic unit is required before the code is expanded by the normalization step If so, since the sign input step is input, the sign calculation is performed after the enlargement process corresponding to normalization, so that the representation accuracy of the effective section can be kept at the maximum.

また、記憶ステップにおいて記憶される特定値は１／２のべき乗で表現できる確率値であるので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを他のシンボルと区別できるため、近似値を適用せずにより誤差を少なく補正することが可能となる。   In addition, since the specific value stored in the storing step is a probability value that can be expressed by a power of 1/2, a symbol whose appearance probability is a power of 1/2 can be distinguished from other symbols. Therefore, the error can be corrected with less error.

また、記憶ステップは特定値を１／２のべき乗で表現した場合の２進小数指数部の正の整数値で記憶し、判定ステップは上記正整数値に基づいて判定を行うので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを２進小数指数部の正の整数値で記憶するため、記憶容量を節約することが可能となる。   Further, the storing step stores the specific value as a positive integer value of the binary decimal exponent when the specific value is expressed by a power of 1/2, and the determination step performs the determination based on the positive integer value. Since a symbol that is a power of 1/2 is stored as a positive integer value of a binary decimal exponent, it is possible to save the storage capacity.

また、記憶ステップにおいて記憶された正整数値に対して、補正ステップは有効区間を正整数桁だけシフト処理で縮小した値を第１の部分区間の補正値にするので、出現確率が１／２のべき乗となるシンボルを２進小数指数部の正の整数値で記憶するため、補正値を有効区間幅からシフト処理で容易に算出することが可能となる。   Moreover, since the correction step reduces the effective interval by a shift process by a positive integer digit to the correction value of the first partial interval with respect to the positive integer value stored in the storage step, the appearance probability is 1/2. Since a symbol that is a power of is stored as a positive integer value of a binary decimal exponent, a correction value can be easily calculated from the effective interval width by a shift process.

この発明の符号器（符号化装置）の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the encoder (encoding apparatus) of this invention. この発明の復号器（復号装置）の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the decoder (decoding apparatus) of this invention. この発明の実施の形態１のＣＯＤＥＬＰＳ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the CODELPS processing flow of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のＣＯＤＥＭＰＳ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the CODEMPS processing flow of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のＤＥＣＯＤＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the DECODE processing flow of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２のＣＯＤＥＬＰＳ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the CODELPS processing flow of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２のＣＯＤＥＭＰＳ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the CODEMPS processing flow of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２のＤＥＣＯＤＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the DECODE processing flow of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２のＤＥＣＯＤＥ処理フローにおいて図８に続く部分を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the part following FIG. 8 in the DECODE processing flow of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２のＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the LPS_EXCHANGE process flow of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２のＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the MPS_EXCHANGE process flow of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３の定数テーブル値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the constant table value of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４のＣＯＤＥＬＰＳ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the CODELPS processing flow of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態４のＣＯＤＥＭＰＳ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the CODEMPS processing flow of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態４のＤＥＣＯＤＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the DECODE processing flow of Embodiment 4 of this invention. ２値算術符号化の概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept of binary arithmetic coding. 減算型算術符号化と正規化処理の概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept of a subtraction type arithmetic coding and a normalization process. 部分区間の分割補正を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the division | segmentation correction | amendment of a partial area. 従来の符号器の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the conventional encoder. 従来の復号器の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the conventional decoder. 従来の定数テーブル値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional constant table value. 従来の演算用レジスタ構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional register structure for a calculation. 従来のＥＮＣＯＤＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the conventional ENCODE processing flow. 従来のＣＯＤＥＬＰＳ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the conventional CODELPS processing flow. 従来のＣＯＤＥＭＰＳ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the conventional CODEMPS processing flow. 従来のＲＥＮＯＲＭＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the conventional RENORME process flow. 従来のＤＥＣＯＤＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the conventional DECODE processing flow. 従来のＬＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the conventional LPS_EXCHANGE process flow. 従来のＭＰＳ＿ＥＸＣＨＡＮＧＥ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the conventional MPS_EXCHANGE process flow. 従来のＲＥＮＯＲＭＤ処理フローを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the conventional RENORMD process flow.

符号の説明Explanation of symbols

１Ａ ＱＭ符号器、１Ｂ ＱＭ復号器、２ コンテクスト、３ 画素、４ 符号、５Ａ、５Ｂ 画像メモリ、６ 画像、７ 予測値テーブルＭＰＳおよび変数ＭＰＳ、８ ステートテーブルＳＴおよび変数ＳＴ、９ ＬＰＳ区間幅テーブルＬＳＺ、１０ ＭＰＳ状態遷移先テーブルＮＭＰＳ、１１ ＬＰＳ状態遷移先テーブルＮＬＰＳ、１２ 予測値反転判定テーブルＳＷＴＣＨ、１３Ａ 算術符号器、１３Ｂ 算術復号器、１４ シンボル、１５Ａ 画素シンボル変換器、１５Ｂ シンボル画素変換器、１６ 反転器、１７ セレクタ、３０Ａ 符号化レジスタＣ、３０Ｂ 復号レジスタＣ、３１ 区間幅レジスタＡ、３２ Ｃｘレジスタ、３３ Ｃｂレジスタ、３４ Ｃｃレジスタ、３５ ＣＬＯＷレジスタ、３６ Ｃｂレジスタ、３７ ＣＨＩＧＨレジスタ、３８ Ｃｘレジスタ、５０ ＣＴカウンタ。   1A QM encoder, 1B QM decoder, 2 contexts, 3 pixels, 4 codes, 5A, 5B image memory, 6 images, 7 predicted value table MPS and variable MPS, 8 state table ST and variable ST, 9 LPS interval width table LSZ, 10 MPS state transition destination table NMPS, 11 LPS state transition destination table NLPS, 12 predicted value inversion determination table SWTCH, 13A arithmetic encoder, 13B arithmetic decoder, 14 symbols, 15A pixel symbol converter, 15B symbol pixel converter , 16 Inverter, 17 Selector, 30A Coding register C, 30B Decoding register C, 31 Interval width register A, 32 Cx register, 33 Cb register, 34 Cc register, 35 CLOW register, 36 Cb register, 37 CHIGH register , 38 Cx register, 50 CT counter.

Claims (12)

情報源シンボルの出現確率を推定する確率推定手段と、
特定の情報源シンボル出現確率を記憶する記憶手段と、
上記確率推定手段が推定した推定出現確率と上記記憶手段に記憶されている特定の情報源シンボル出現確率との一致を判定する判定手段と、
この判定手段において上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致しないと判定したとき、数直線上の有効区間を第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる第１の区間分割手段と、
上記判定手段において上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致したと判定したとき、上記有効区間を上記特定の情報源シンボル出現確率に応じた第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる第２の区間分割手段と、
上記第１または第２の区間分割手段が上記所定の情報源シンボルの値に対応させた上記第１の部分区間と上記第２の部分区間のうち、上記情報源シンボルの値と同一の情報源シンボルの値に対応する部分区間を新たな上記有効区間とし、この有効区間の内部座標を符号として出力する符号化手段と
を備えることを特徴とする符号化装置。 Probability estimation means for estimating the appearance probability of the information source symbol;
Storage means for storing the probability of appearance of a specific information source symbol;
Determination means for determining a match between the estimated appearance probability estimated by the probability estimation means and the specific information source symbol appearance probability stored in the storage means;
When the determining means determines that the estimated appearance probability does not coincide with the specific information source symbol appearance probability, the effective section on the number line is divided into a first partial section and a second partial section, First section dividing means for corresponding a section to a value of a predetermined information source symbol;
When the determining means determines that the estimated appearance probability coincides with the specific information source symbol appearance probability, the effective section is defined as a first partial section and a second part corresponding to the specific information source symbol appearance probability. A second section dividing unit that divides the section into sections and associates each partial section with a value of a predetermined information source symbol;
Of the first partial section and the second partial section that the first or second section dividing means corresponds to the value of the predetermined information source symbol, the same information source as the value of the information source symbol An encoding device comprising: encoding means for setting a partial section corresponding to a symbol value as the new effective section and outputting the internal coordinates of the effective section as a code. 上記記憶手段は、上記特定の情報源シンボル出現確率として１／２のべき乗で表現できる確率を記憶し、
上記第２の区間分割手段は、上記有効区間に対して、上記記憶手段が記憶する１／２のべき乗倍に縮小処理した部分区間を上記第１の部分区間とすることを特徴とする請求項１記載の符号化装置。 The storage means stores a probability that can be expressed by a power of 1/2 as the specific information source symbol appearance probability,
2. The second section dividing unit according to claim 1, wherein the partial section obtained by reducing the effective section to a power of 1/2 that is stored by the storage unit is used as the first partial section. The encoding device according to 1. 上記記憶手段は、上記特定の情報源シンボル出現確率をその２進小数指数部の正の整数値で記憶し、
上記第２の区間分割手段は、上記有効区間に対する１／２のべき乗倍の縮小処理に上記記憶手段が記憶する上記正の整数値で表される桁数の下位方向へのシフト演算を適用することを特徴とする請求項２記載の符号化装置。 The storage means stores the probability of appearance of the specific information source symbol as a positive integer value of the binary decimal exponent,
The second section dividing unit applies a shift operation in the lower direction of the number of digits represented by the positive integer value stored in the storage unit to a reduction process of a power of 1/2 to the effective section. The encoding apparatus according to claim 2. 上記確率推定手段は、上記情報源シンボルの値を入力データの値と対応付け、上記入力データの値を上記情報源シンボルの値に変換するとともに、上記判定手段を利用して上記対応付けの更新要否を判定し、上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率である１／２となるときに、上記対応付けの更新を実行することを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。   The probability estimating means associates the value of the information source symbol with the value of the input data, converts the value of the input data into the value of the information source symbol, and updates the correspondence using the determining means. 3. The encoding according to claim 2, wherein the updating of the association is performed when the necessity is determined and the estimated appearance probability is ½ that is the specific information source symbol appearance probability. apparatus. 上記符号化手段は、上記有効区間の区間幅と数直線上の位置座標を保持し、その区間幅と位置座標の更新処理を行うとともに、上記区間幅が所定の幅より小さくなると、上記有効区間の区間幅と位置座標を同一倍率で上記所定の幅より大きくなるまで拡大する正規化処理を行い、
上記判定手段における上記推定出現確率と上記特定の情報源シンボル出現確率との一致または不一致の判定によって、上記有効区間の区間幅と位置座標の更新処理と正規化処理を異なる手順で適用することを特徴とする請求項１記載の符号化装置。 The encoding means holds the section width of the effective section and the position coordinates on the number line, performs update processing of the section width and position coordinates, and when the section width becomes smaller than a predetermined width, the effective section Perform a normalization process to enlarge the section width and position coordinates of the same at the same magnification until it becomes larger than the predetermined width,
Applying update processing and normalization processing of the section width and position coordinates of the effective section in different procedures by determining whether the estimated appearance probability and the specific information source symbol appearance probability match or not in the determination means. The encoding apparatus according to claim 1, characterized in that: 情報源シンボルの出現確率を推定する確率推定手段と、
特定の情報源シンボル出現確率を記憶する記憶手段と、
上記確率推定手段が推定した推定出現確率と上記記憶手段に記憶されている特定の情報源シンボル出現確率との一致を判定する判定手段と、
この判定手段において上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致しないと判定したとき、数直線上の有効区間を第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、
それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる第１の区間分割手段と、
上記判定手段において上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致したと判定したとき、上記有効区間を上記特定の情報源シンボル出現確率に応じた第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる第２の区間分割手段と、
上記第１または第２の区間分割手段が上記所定の情報源シンボルの値に対応させた上記第１の部分区間と上記第２の部分区間のうち、入力される符号の値を内部座標としてもつ部分区間を新たな上記有効区間とし、その部分区間に対応されていた情報源シンボルの値と同一の情報源シンボルの値を出力する復号手段と
を備えることを特徴とする復号装置。 Probability estimation means for estimating the appearance probability of the information source symbol;
Storage means for storing the probability of appearance of a specific information source symbol;
Determination means for determining a match between the estimated appearance probability estimated by the probability estimation means and the specific information source symbol appearance probability stored in the storage means;
When the determination means determines that the estimated appearance probability does not match the specific information source symbol appearance probability, the effective section on the number line is divided into a first partial section and a second partial section,
First section dividing means for corresponding each partial section to a value of a predetermined information source symbol;
When the determining means determines that the estimated appearance probability matches the specific information source symbol appearance probability, the effective section is defined as a first partial section and a second part corresponding to the specific information source symbol appearance probability. A second section dividing unit that divides the section into sections and associates each partial section with a value of a predetermined information source symbol;
Of the first partial section and the second partial section, the first or second section dividing means corresponding to the value of the predetermined information source symbol has an input code value as an internal coordinate. A decoding apparatus comprising: a decoding unit that sets a partial section as a new effective section and outputs a value of an information source symbol that is the same as a value of an information source symbol corresponding to the partial section. 上記記憶手段は、上記特定の情報源シンボル出現確率として１／２のべき乗で表現できる確率を記憶し、
上記第２の区間分割手段は、上記有効区間に対して、上記記憶手段が記憶する１／２のべき乗倍に縮小処理した部分区間を上記第１の部分区間とすることを特徴とする請求項６記載の復号装置。 The storage means stores a probability that can be expressed by a power of 1/2 as the specific information source symbol appearance probability,
2. The second section dividing unit according to claim 1, wherein the partial section obtained by reducing the effective section to a power of 1/2 that is stored by the storage unit is used as the first partial section. 6. The decoding device according to 6. 上記記憶手段は、上記特定の情報源シンボル出現確率をその２進小数指数部の正の整数値で記憶し、
上記第２の区間分割手段は、上記有効区間に対する１／２のべき乗倍の縮小処理に上記記憶手段が記憶する上記正の整数値で表される桁数の下位方向へのシフト演算を適用することを特徴とする請求項７記載の復号装置。 The storage means stores the probability of appearance of the specific information source symbol as a positive integer value of the binary decimal exponent,
The second section dividing unit applies a shift operation in the lower direction of the number of digits represented by the positive integer value stored in the storage unit to a reduction process of a power of 1/2 to the effective section. The decoding device according to claim 7. 上記確率推定手段は、上記情報源シンボルの値を出力データの値と対応付け、上記情報源シンボルの値を上記出力データの値に変換するとともに、上記判定手段を利用して上記対応付けの更新要否を判定し、上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率である１／２となるときに、上記対応付けの更新を実行することを特徴とする請求項７に記載の復号装置。   The probability estimation means associates the value of the information source symbol with the value of the output data, converts the value of the information source symbol to the value of the output data, and updates the correspondence using the determination means 8. The decoding apparatus according to claim 7, wherein whether or not it is necessary is determined, and the association is updated when the estimated appearance probability is ½ that is the specific information source symbol appearance probability. . 上記復号手段は、上記有効区間の区間幅と上記有効区間内部の位置座標として上記符号を保持し、その区間幅と位置座標の更新処理を行うとともに、上記区間幅が所定の幅より小さくなると、上記有効区間の区間幅と位置座標を同一倍率で上記所定の幅より大きくなるまで拡大する正規化処理を行い、
上記判定手段における上記推定出現確率と上記特定の情報源シンボル出現確率との一致または不一致の判定によって、上記有効区間の区間幅と位置座標の更新処理と正規化処理を異なる手順で適用することを特徴とする請求項６記載の復号装置。 The decoding means holds the code as the section width of the effective section and the position coordinates inside the effective section, performs update processing of the section width and position coordinates, and when the section width is smaller than a predetermined width, A normalization process is performed to expand the section width and the position coordinates of the effective section at the same magnification until it becomes larger than the predetermined width,
Applying update processing and normalization processing of the section width and position coordinates of the effective section in different procedures by determining whether the estimated appearance probability and the specific information source symbol appearance probability match or not in the determination means. The decoding device according to claim 6. 情報源シンボルの出現確率を推定する確率推定ステップと、
この碓率推定ステップにおいて推定した推定出現確率と特定の情報源シンボル出現確率との一致を判定する判定ステップと、
この判定ステップにおいて上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致しないと判定したとき、数直線上の有効区間を第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させるとともに、
上記判定ステップにおいて上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致したと判定したとき、上記有効区間を上記特定の情報源シンボル出現確率に応じた第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる分割ステップと、
この分割ステップにおいて上記所定の情報源シンボルの値に対応させた上記第１の部分区間と上記第２の部分区間のうち、上記情報源シンボルの値と同一の情報源シンボルの値に対応する部分区間を新たな上記有効区間とし、この有効区間の内部座標を符号として出力する符号化ステップと
を備えることを特徴とする符号化方法。 A probability estimation step for estimating the appearance probability of the information source symbol;
A determination step for determining a match between the estimated appearance probability estimated in the probability estimation step and the specific information source symbol appearance probability;
When it is determined in this determination step that the estimated appearance probability does not match the specific information source symbol appearance probability, the effective section on the number line is divided into a first partial section and a second partial section, The interval corresponds to the value of a predetermined information source symbol,
When it is determined in the determination step that the estimated appearance probability matches the specific information source symbol appearance probability, the effective section is defined as a first partial section and a second part corresponding to the specific information source symbol appearance probability. A division step of dividing the segment into segments and corresponding each segment to a value of a predetermined information source symbol;
Of the first partial section and the second partial section corresponding to the predetermined information source symbol value in this division step, the portion corresponding to the same information source symbol value as the information source symbol value An encoding method comprising: an encoding step of setting an interval as a new effective interval and outputting the internal coordinates of the effective interval as a code. 情報源シンボルの出現確率を推定する確率推定ステップと、
この確率推定ステップにおいて推定した推定出現確率と特定の情報源シンボル出現確率との一致を判定する判定ステップと、
この判定ステップにおいて上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致しないと判定したとき、数直線上の有効区間を第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させるとともに、
上記判定ステップにおいて上記推定出現確率が上記特定の情報源シンボル出現確率と一致したと判定したとき、上記有効区間を上記特定の情報源シンボル出現確率に応じた第１の部分区間および第２の部分区間に分割し、それぞれの部分区間を所定の情報源シンボルの値に対応させる分割ステップと、
この分割ステップにおいて上記所定の情報源シンボルの値に対応させた上記第１の部分区間と上記第２の部分区間のうち、入力される符号の値を内部座標としてもつ部分区間を新たな上記有効区間とし、その部分区間に対応されていた情報源シンボルの値と同一の情報源シンボルの値を出力する復号ステップと
を備えることを特徴とする復号方法。 A probability estimation step for estimating the appearance probability of the information source symbol;
A determination step for determining a match between the estimated appearance probability estimated in the probability estimation step and the specific information source symbol appearance probability;
When it is determined in this determination step that the estimated appearance probability does not match the specific information source symbol appearance probability, the effective section on the number line is divided into a first partial section and a second partial section, The interval corresponds to the value of a predetermined information source symbol,
When it is determined in the determination step that the estimated appearance probability matches the specific information source symbol appearance probability, the effective section is defined as a first partial section and a second part corresponding to the specific information source symbol appearance probability. A division step of dividing the segment into segments and corresponding each segment to a value of a predetermined information source symbol;
Of the first partial section and the second partial section corresponding to the value of the predetermined information source symbol in this division step, a partial section having the input code value as an internal coordinate is newly added to the effective section. And a decoding step of outputting a value of the same information source symbol as that of the information source symbol corresponding to the partial interval.
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