JPH0322690A - 可変長符号化方式及び可変長復号化方式 - Google Patents

可変長符号化方式及び可変長復号化方式

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JPH0322690A
JPH0322690A JP1155640A JP15564089A JPH0322690A JP H0322690 A JPH0322690 A JP H0322690A JP 1155640 A JP1155640 A JP 1155640A JP 15564089 A JP15564089 A JP 15564089A JP H0322690 A JPH0322690 A JP H0322690A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 画像信号等の高能率符号化分野において用いられるブロ
ック化可変長符号化及び復号化回路に関し、 回路規模を小さく、高速且つ、符号化効率を高めた可変
長符号化/復号化方式を提供することを目的とし、 m個の量子化レベルを有するn個のディジタルデータを
1ブロックとして入力し、該m個の量子化レベルに応じ
たディジタルデー夕の組合せに応じて予め準備された1
つの符号化テーブルにより一対一の可変長符号変換を行
うことにより、ブロック化可変長符号化を行い、また、
このように可変長符号変換された可変長符号を1つの復
号化テーブルによりディジタルデータの組合せに一対一
で変換し、該ディジタルデータの組合せを、m個の量子
化レベルを有するnTaのディジタルデー夕に分離する
ことによりブロック化可変長復号化を行うようにしたも
のである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、画像信号等の高能率符号化分野において用い
られるブロック化可変長符号化及び復号化回路に関する
〔従来の技術〕
近年、放送品質画像信号のTV中継、TV会議、TV電
話など各種動画像の経済的伝送を対象とした高能率符号
化及び復号化装置が開発されつつある。このような装置
においては、高い符号化効率を得るために可変長符号化
復号化が行われることが多い。TV電話を対象としたも
のなどにおいてはたとえば100Mb/ sから64K
b/ sへのように約1 /1600の圧縮を行うため
、可変長符号化復号化方式はできるだけ符号化効率が高
い、すなわち少ないビット数で符号化する必要がある。
また、可変長符号化及び復号化器は非常に高速で動作さ
せる必要があるため、処理速度を低くする必要がある。
たとえば、符号器は、第4図に示すように、画像信号を
A/D変換するA/D変換器1、現在の一画面(フレー
ム)分の画像信号データを記憶するフレームメモリ2、
フレームメモリ2のデータとA/D変換器1からの新た
な画面の画像データとの差分を量子化する量子化部3、
及び量子化された差分を時系列的にたとえばハフマン符
号化する符号化部4より構或され、この符号化された信
号が伝送路等へ送出される。他方、復号器は、第5図に
示すように、第4図の符号化部4と逆変換を行う復号化
部5、第4図の量子化部3と逆動作する逆量子化部6、
一画面分の画像信号データを記憶するフレームメモリ7
、及びフレームメモリ7のデータと逆量子化部6との和
をD/A変換して画像信号を再生するD/A変換器8に
より構或される。
上述の符号器及び復号器においては、伝送路の速度に合
わせてパッファリングを行い、バッファメモリのデータ
占有量をフィードバックすることにより量子化器の量子
化特性を変更して発生情報量を制御する。すなわち、パ
ッファメモリのデータ占有量を適正にする。この場合、
上述の高能率符号化方式においては、バッファリングを
多相化して画像信号の処理量を増大させる。
たとえば、多相化たとえばn相化した従来の符号化部は
第6図に示される。すなわち、各相毎に、同一の可変長
符号化回路61−1〜61−n,多重化回路62−1〜
62−n,及びバッファメモリ63−1〜63−nが設
けられ、符号化された情報はバッファメモリ出力多重化
回路64によって多重化されて伝送路等へ送出される。
モード選択回路65はバッファメモリ63−1〜63−
nの総占有情報に応じて量子化部3(第4図〉の選択を
行うと共に、可変長符号化回路61−1〜61−nの選
択を行う。
第6図においては、画像信号の高能率符号化における予
測誤差信号の量子化出力信号を対象とし、それらの信号
はデータ列01〜Onとして各々可変長符号化回路6l
−1〜61−nに入力され、可変長符号化回路内の符号
化テーブルにもとづき、たとえば、第1表のごとく可変
長符号変換が行われる。
第1表 上述の符号長情報VWLI =VWLn及び符号情報V
WLDI〜VWLDnは多重化回路62 − 1〜62
 − nに入力され、たとえば第7図に示すような多重
化が行われる。
多重化された後、固定のワード(8ビットあるいは12
ビットなどの〉単位で非同期のデータ1101〜WDn
と各々のデータに同期した書込みクロックWCKI〜W
CKnにより書込み、そして保持される。バッファメモ
リ63−1〜63−nのデータ01〜Onはバッファ多
重化回路64からの読出しクロックRCKI〜RCKn
により読出され出力され、再びバッファ多重化回路64
に入力され、たとえば01,ロ2,・・・.On.01
.02・・・・.On・01・・・のように一定規則で
時分割に選択されて多重化される。多重化された信号は
伝送路符号化部(図示せず)を介して伝送路に出力され
、ネットワークを介して受信側に送出される。
受信側においても、第6図に示す符号化部と同様に、n
相に多相化されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述の従来のn相化された符号化/復号
化方式においては、たとえば、符号化方式においては、
n相の可変長符号化回路、バッファメモリ、n相のバッ
ファメモリ出力の多重化処理、n相のバッファメモリ占
有情報に基づく符号化モードの選択等、単一相で処理す
る場合に比較して非常に回路規模が大きくなる。また、
各相の符号化モードの選択に際してバッファオーバフロ
ー、アンダーフローの対処、即ち、各相でバッファメモ
リ占有量は均一でないため各相独立にオーバフローやア
ンダーフローを起こし易く、このために各バッファメモ
リの容量を通常よりも大きくして余裕をもたせこれを防
ぐ等の対処が必要となり、やはり回路規模が大きくなる
等の課題があった。
特に、入力が非常に高い速度で入力される場合、符号化
/復号化のために入力データのサイクルに対応した高速
信号処理を余儀なくされ、ハードウェア実現上回路規模
が大きく、制御が複雑となる並列処理を行わざるを得な
い課題があった。
また、入力が2次元的にジグザグにスキャンされた後に
入力される場合など、一定周期毎の複数のデータの配置
と量子化レベルの関係のような多次元の尺度においてデ
ータの発生頻度が考えられ、このような場合複数の入力
データをまとめて少ないビット数の符号で符号化できる
場合があるにもかかわらず、従来の量子化レベル情報の
みの確率分布に従った符号化しか行われないため、1つ
のデータに対して1ビットより少ない符号を割り当てる
ことが不可能であり、したがって、符号化効率が低く抑
えられる課題があった。
したがって、本発明の目的は、回路規模を小さく、高速
且つ、符号化効率を高めた可変長符号化/復号化方式を
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の課題を解決する手段は第1図に示される。
すなわち、本発明に係る符号化方式においては、n周期
毎に入力されるn個のディジタルデータロ1,02.・
・・Onを1ブロック化する。各データロ1.02.・
・・. Onは、量子化レベル情報Ql . Q2 .
・・・. Qrnを有する。したがって、各データの組
合せClを、C+  = (Dl(Qi+).02(Q
i2).・”.On(Qth) )とすれば、 組合せCIの数はmhである。本発明においては、この
ような組合せC+  (i= 1 .2 .−.m′″
)に対し、たとえば、第2表に示す符号変換テーブルを
予め準備する。
第2表 ?お、第2表においては、組合せCIの発生頻度は、C
, + C2+ −・− *  C■x (max=m
” )の順とする。第2表に示すテーブルによりブロッ
ク化したデータDi,D2・・・・Onに対してlつの
符号長情報VWL及び1つの符号情報VWLDを割当て
るようにしたものである。
本発明の復号化方式においては、上述の符号化方式の逆
動作を行わせしめる。
〔作 用〕
上述の手段によれば、mレベルの量子化情報とn個の量
子化データ位置情報に基づ(m”個の符号変換テーブル
を備えたことにより、n周期毎にn個のデータを一度に
符号変換し、n周期毎に多重化しているため、連続的に
入力されるn個のデータに対し、一番短い場合1ピット
すなわち画素当たり1 / nビットの符号ですみ、従
来に比べ符号化効率が向上する。また、入力が非常に高
い速度で入力される場合、符号化/復号化のために入力
データの1/nサイクルに対応した処理でよいため、処
理速度が向上でき、低い速度のデバイスでハードウェア
実現できる。さらに従来並列処理によりハードウエア化
していた可変長符号化復号化回路が、回路規模が小さく
処理が簡易なシリアル処理で実現できる。
〔実施例〕
第2図は本発明に係る可変長符号化部の一実施例を示す
ブロック回路図である。第2図においては、第6図の場
合と同様に、画像信号の高能率符号化における予測誤差
信号の量子化出力信号を対象としている。それらの信号
はデータ列D1〜Onとして可変長符号化回路21に人
力され、可変長符号化回路21内の符号化テーブルにも
とづき、たとえば前述の第2表に示すような変換が行わ
れる。この結果、可変長符号化回路2lは符号長情報V
WL及び符号情報VWLDを多重化回路22に出力する
。多重化回路22においては、第7図に示す多重化が行
われ、その後、固定のワード(24ビットあるいは32
ビットなどの〉単位で非同期のデータWDと各々のデー
タに同期した書込みクロックWCKにより書込みそして
保持され、伝送路回路(図示せず)からの読出しクロッ
クRCKにより読み出され出力○として出力され、伝送
路回路を介して伝送路に出力され、ネットワークを介し
て受信側に送出される。
また、バッファメモリ23の占有量情報はモード選択回
路24に送出され、選択されたモードに従い、予測符号
化回路の量子化部3の選択、可変長符号化回路21の符
号化テーブルの選択が行われる。
第3図は本発明に係る可変長復号化部の一実施例を示す
ブロック回路図である。第3図において、受信側に送出
されたデータBMDは書込みクロックWCK−Rととも
にバッファメモリ3lに入力され保持され、別に入力さ
れる非同期の読出しクロックRCK−Rにより読出しデ
ータRローRとして読み出される。読出されたデータR
Dは分離回路32に入力され、別に入力される符号長情
報VIIIL−Rにもとづき第7図と逆の動作の分離が
行われ、この結果、分離出力データDMPXDが出力さ
れる。この分離出力データDMPXDは各々可変長復号
化回路33に入力され、テーブルの切り換え制御信号M
ODBにより選択されたテーブルにもとづき、たとえば
上述の第2表に示すような逆変換が行われ、符号長情報
VWL−R及び符号情報VWLD−Rl 〜VWLD−
Rnが出力される。符号長情報VWL−Rはまた可変長
復号化回路33に送出されて制御に用いられると共に、
分離回路32は上述の非同期の読出しクロックRCK−
Rを出力する。このような手順により、符号化側の入力
データD1〜Onと全く同一の値がそれぞれ符号情報V
WLD−Rl〜VWLD − Rnとして復号化側で復
号される。
このように、第2図、第3図においては、mレベルの量
子化情報とn個の量子化データ位置情報に基づ<m”個
の符号変換テーブルより、1 / nの低い速度で回路
を動作させ、しかも一画素あたり最低1/nビットを割
当てることができる。また、符号化/復号化回路の両方
について単相で処理できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、従来の多相化した
符号化/復号化方式に比較して符号化効率を向上できる
。また、非常に高速なデータの符号化を行う場合、従来
方式では、並列な時系列データに対し並列な可変長符号
化が行われ、符号化出力は各相のバッファメモリに送出
されることが多いが、本発明によれば、並列な時系列デ
ータを一度に可変長符号化できるため、可変長符号化回
路の小型化が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構或としてのブロック化概念を説
明する図、 第2図は本発明に係る可変長符号化部の一実施例を示す
ブロック回路図、 第3図は本発明に係る可変長復号化部の一実施例を示す
ブロック回路図、 第4図は一般的な符号器を示すブロック回路図、第5図
は一般的な復号器を示すブロック回路図、第6図は従来
の多相化された可変長符号化部を示すブロック回路図、 第7図は第6図の多重化回路の動作を示すタイミング図
である。 21・・・可変長符号化回路、 23・・・バッファメモリ、 31・・・バッファメモリ、 33・・・可変長復号化回路。 22・・・多重化回路、 24・・・モード選択回路、 32・・・分離回路、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、n(n=2、3、…)周期毎に、m個の量子化レベ
    ル(Q1、Q2、…、Qm)を有するn個のディジタル
    データ(D1、D2、…、Dn)を1ブロックとして入
    力し、 該m個の量子化レベル(Q1、Q2、…、Qm)に応じ
    たディジタルデータの組合せ(C_i={D1(Q_i
    _1)、D2(Q_i_2)、…、Dn(Q_i_n)
    }に応じて予め準備された1つの符号化テーブルにより
    一対一の可変長符号変換を行う ブロック化可変長符号化方式。 2、請求項1において可変長符号変換された可変長符号
    を1つの復号化テーブルによりディジタルデータの組合
    せに一対一で変換し、該ディジタルデータの組合せを、
    m個の量子化レベル(Q1、Q2、…、Qm)を有する
    n個のディジタルデータ(D1、D2、…、Dn)に分
    離する ブロック化可変長復号化方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008067361A (ja) * 2006-08-07 2008-03-21 Fuji Xerox Co Ltd 符号化装置、復号化装置、符号化方法及びプログラム
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