JPH0779166A - 直列データブロック復号方式 - Google Patents

直列データブロック復号方式

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JPH0779166A
JPH0779166A JP5173178A JP17317893A JPH0779166A JP H0779166 A JPH0779166 A JP H0779166A JP 5173178 A JP5173178 A JP 5173178A JP 17317893 A JP17317893 A JP 17317893A JP H0779166 A JPH0779166 A JP H0779166A
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JP5173178A
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Rajan Bhandari
バンダリ ラジャン
Clive H Gillard
ヘンリー ギラード クライブ
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Sony United Kingdom Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の直列データ復号装置は、各々がヘッ
ダ制御コードワード及び挿入された制御コードワードを
もつ可変長コードワードのストリームをヘッダデータ及
び一定長インデックス値のストリームに復号する一群の
並列１次ハフマン復号器を用いる。一定長インデックス
値は、ヘッダデータ及び制御コードワードを表す一定長
インデックス値の制御の下で動作し、可変長コードワー
ドを表す一定長インデックス値を出力データに復号する
２次デコーダに供給する。 【効果】 比較的簡単な構成により動く映像のデータを
実時間で符号化し復号するという要求に対し、十分高い
レートでデータを処理できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直列（シリアル）デー
タ復号方式に関するものである。もっと詳しくいえば、
本発明は、可変長コード（符号）ワード及び制御コード
ワードの直列データストリームの復号装置及び方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】圧縮された映像データを表す可変長コー
ドワードを使用するシステムは、公知である。かかるシ
ステムの例として、合同写真専門家グループ（ＪＰＥ
Ｇ）によって提案されたものがある。このＪＰＥＧシス
テムは、主として汎用コンピュータシステム内で静止画
像を圧縮するために考えられたものである。かような汎
用コンピュータシステムでは、必要な符号化及び復号は
適切なソフトウェアを用いて行うことができる。この方
法は柔軟性があり安くつくかも知れないが、動く映像の
データを実時間で符号化し復号するという要求を満たす
のに十分な高いレートでデータを処理することが容易で
ない。
【０００３】この要求を満たすために、特殊目的の専用
ハードウェアを有するシステムを設けることは可能であ
る。英国特願第９１２１１２２．７号及び第９２１１２
３．５号（Ｓｏｎｙ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ＆ Ｃｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ）は、可変長
コードワードを含む直列データを復号するハードウェア
復号器（デコーダ）を開示している。かかるハードウェ
ア復号器は、高速で動作するが、ソフトウェア復号に比
べて複雑となる欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この複雑さは、可変長
コードワード内に制御コードワードを挿入する場合に
は、一層ひどくなる。制御コードワードは、可変長コー
ドワードの復号に用いるパラメータの制御に使用される
ものである。高速動作を維持しながら復号された制御コ
ードワードに応じて自己の動作を修正できるハードウェ
ア復号器を実現することは、実際上極めて困難である。
また、可変長コードを含む直列データを復号する場合、
復号は１度に１ビットずつ行われなければならない。こ
れに対し、個々の可変長コードワードは一旦識別してし
まえば、その後それらを１度に１コードワードずつ復号
することができる。復号レートの起こりうるミスマッチ
（不整合）もまた、処理しなければならない付加的な問
題である。よって、本発明の課題は、上述した問題点が
軽減された直列データブロック復号方式を提供すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、一面
からみて、各々が制御コードワード及び可変長コードワ
ードを含む直列データのブロックを復号する装置を提供
する。その装置は、受信した上記直列データブロックの
ビットを、上記制御コードワードと、上記可変長コード
ワードを表す一定長インデックス（指標）値との対応ブ
ロックに復号する１次デコーダと、１ブロックの上記制
御コードワードの制御の下で動作し、該ブロックの可変
長コードワードを表す上記一定長インデックス値を含む
受信したデータワードを、一連の可変長出力データ値に
復号する２次デコーダとを具える。
【０００６】可変長コードワードが一定長インデックス
値に復号され、制御コードワード（これは、可変長であ
ったり、なかったりし、上記ブロック内の所定位置（例
えば、ヘッダ）又は未知の位置に挿入される。）が特定
ブロックとの結びつきを保持する如き２段方式を取る
と、復号装置を実現するに必要なハードウェアの量を減
らすことができる。可変長コードを一定長コードに変換
する１次デコーダの作用は、挿入された制御コードワー
ドを用いて自己の動作を修正する２次デコーダの仕事を
著しく容易にする。また、可変長コードを一定長インデ
ックス値の比較的簡潔で一部復号された形に維持しなが
ら１ブロックの制御コードワードを識別することによ
り、１次デコーダから２次デコーダへ処理して転送すべ
きデータの量が減少する。
【０００７】可変長コードワードには、多くの形式のも
のがある。しかし、圧縮された映像データの高速処理に
関しては、ハフマン（Ｈｕｆｆｍａｎ）符号化によるも
のが特に効率がよい。更に、適正な圧縮度を達成するの
に、その可変長コードワードが継続長コードを表すもの
であれば都合がよい。
【０００８】本発明の復号装置は、音声データ処理のよ
うな映像データ処理分野の外でも使用できるが、特に厳
密さが要求される映像データ処理に適する。この場合、
１ブロックの制御コードワードのうち少なくとも幾つか
の制御コードワードが、該ブロックの可変長コードワー
ドによって表される映像データのアレイ内の位置を特定
するのがよい。
【０００９】こうすると、直列データのブロック構造
を、１ブロック内のエラーが他のブロックに与える影響
を減じるのに利用できる。可変長符号化方式において
は、可変長コードワードの位相が失われるので、復号エ
ラーの修復が難しいことがある。したがって、１ブロッ
ク内に復号エラーがあるとそのブロック全体のデータが
失われる可能性があるが、データ・アレイ内のブロック
位置を特定する制御コードワードを与えることにより、
位相情報の損失をただ１つのブロックに制限することが
できる。
【００１０】多くの符号化方式の特徴は、データ圧縮を
改善するために量子化を使用することである。そのよう
な事情により、復号装置には非量子化器が必要である。
もっと複雑な方式では、復号装置は、可変非量子化率に
従って出力データを非量子化する非量子化器を具えてい
る。
【００１１】可変非量子化率を使用すると、復号装置が
符号化時に生じた非量子化率の変化に応答しなければな
らないという要件が生じ、このため、１ブロックの少な
くとも幾つかの制御コードワードは、該ブロックに用い
られる非量子化率を特定する。
【００１２】可変量子化率を用いると圧縮を改善できる
と同様に、本発明の好適な具体構成では、上記１次デコ
ーダは複数の１次復号テーブルの１つを選択して使用
し、１ブロックの少なくとも幾つかの制御コードワード
が該ブロックに用いられる復号テーブルを特定する。
【００１３】更にまた、複数の復号テーブルを設ける
と、復号装置は、異なる復号テーブルに動的に切替える
ことができ、それに応じて挿入された制御コードワード
を適正に支持できなければならないという要件が生まれ
る。
【００１４】可変長コードワードを表す一定長インデッ
クス値から出力データへの、２次デコーダによる復号に
は、種々の異なる方式がある。しかし、高圧縮方式を用
いる好適な具体構成では、上記２次デコーダは、可変長
コードワードを表す一定長インデックス値を、スタート
値、該スタート値の継続の長さ値、該スタート値の継続
が終わる終端値を含む継続長コードにマッピングするイ
ンデックス復号器を有する。
【００１５】高速動作を維持しながらインデックス復号
器によるこのマッピングを支えるために、好適な具体構
成では、上記２次デコーダは、上記スタート値、上記長
さ値、上記終端値に応答し、マルチプレクサを制御して
上記長さ値に等しい継続の間上記スタート値を出力とし
て選択させ、次いで上記終端値を出力として選択させる
継続長ステートマシンを具える。
【００１６】１次デコーダにて複数の復号テーブルを使
用するのと同様に、この技法を２次デコーダ内でも使用
するのがよい。かような特徴を支持しながら高速動作を
保つために、上記２次デコーダは、制御コードワードで
あるマーカ・コードに応答し、上記インデックス復号器
をトリガして複数の２次復号テーブルの異なる選択可能
の１つを使用させるマーカ検出（復号）器を有する。
【００１７】前述の可変非量子化率は、特別な２次復号
テーブルに対応させてもよく、その場合は、上記マーカ
検出器が非量子化器をトリガして異なる非量子化率を使
用させるようにするのがよい。
【００１８】挿入された制御コードワードにより２次デ
コーダの動作を動的に修正できるようにするため、好適
な具体構成では、上記インデックス復号器及び上記マー
カ検出器を、上記１次デコーダからの一定長インデック
ス値を保持する並列パイプライン遅延器として構成し、
上記マーカ検出器がマーカ・コードの復号中上記継続長
ステートマシンの動作を抑止するようにした。
【００１９】復号装置の２段構造及び直列データブロッ
クに対するその動作は、制御コードワードのブロックの
ヘッダ（見出し）を直列データ内に用いる場合、一定長
インデックス値のブロックとこのヘッダとの関係を保つ
ようになっている。こうすると、両方の段において制御
コードワードをヘッダ内に集めることができ都合がよ
い。
【００２０】１次デコーダは、各一定長インデックス値
と共に、当該一定長インデックス値が上記インデックス
値ヘッダの一部であるかどうかを示すヘッダフラグを出
力することにより、このヘッダ構造の保持を助けること
ができる。
【００２１】同様に、上記１次デコーダが、その出力に
おける一定長インデックス値が有効データであることを
示す有効フラグを出力する具体構成では、１次デコーダ
と２次デコーダのインタフェースが円滑に行われる。２
次デコーダが、上記インデックス復号器及び上記マーカ
検出器と共に並列パイプラインとして構成されたフラグ
メモリを有する具体構成においては、２次デコーダが送
られてくる各種のフラグを処理して該２次デコーダの他
の要素を制御することが、都合よく達成される。
【００２２】このフラグメモリを設けると、上記インデ
ックス値ヘッダを示す上記ヘッダフラグ又は無効データ
を示す上記有効フラグによって上記継続長ステートマシ
ンを抑止するという制御を達成することができる。
【００２３】２次デコーダの各種要素間の同期は、上記
インデックス復号器、上記マーカ検出器及び上記フラグ
メモリのパイプライン内のデータを共通のゲートクロッ
クで進めることにより、達成し維持することができる。
【００２４】可変長コードの復号は、一般に一定長コー
ドの復号よりも処理が遅い。それは、一定長コードの場
合各コードを１単位として処理できるのに対し、可変長
コードの場合は直列データの個々のビットを考えなけれ
ばならないからである。全体の動作を遅くするこの速度
の不整合を避けるため、本発明の好適な具体構成では、
所定順に動作して直列データブロックより成る入力デー
タストリームの異なる部分を復号する複数の並列接続の
１次デコーダを有し、各１次デコーダから一定長インデ
ックス値が順次２次デコーダに供給される。上記の異な
る部分は、異なるテープ読取りヘッドから取出されたデ
ータに対応するものでもよい。
【００２５】関連する問題は、各１次デコーダが復号し
た一定長インデックス値を２次デコーダが使用するまで
或る時間待たねばならないことである。これに対処する
ため、好適な具体構成では、１次デコーダと２次デコー
ダの各々の間に切替えバッファを設ける。
【００２６】本発明は、他の面からみて、各々が制御コ
ードワード及び可変長コードワードを含む直列データの
ブロックを復号する方法を提供する。その方法は、受信
した上記直列データブロックのビットを、上記制御コー
ドワードと、上記可変長コードワードを表す一定長イン
デックス値との対応ブロックに復号すること、１ブロッ
クの上記制御コードワードの制御の下に、該ブロックの
可変長コードワードを表す上記一定長インデックス値を
含む受信したデータワードを、一連の可変長出力データ
値に復号することの各ステップを含む。
【００２７】
【実施例】以下、図面により本発明を具体的に説明す
る。図１は、映像データ圧縮記録装置を示すブロック図
である。映像データは、入力点２を介してサブバンド
（分割帯域）分離器４に送られる。サブバンド分離器４
は、映像データを２次元空間周波数領域におけるサブバ
ンド成分に分割しデシメートする（即ち、サブバンド変
換）水平及び垂直の有限インパルス応答フィルタ群を含
む。変換されたデータはそれから量子化器６に送られ、
そこで、量子化マトリクス９に記憶されたデータの制御
の下に損失を伴う量子化処理を受ける。量子化器６の出
力は、継続長及びハフマン符号化器８に送られる。この
符号化器８は、入力データがどのサブバンド成分から来
たものであるかに応じて複数の符号化テーブル１０内の
１つを該データに適用する。継続長及びハフマン符号化
器８は、データ内の相関を利用して圧縮を行うものであ
る。該符号化器８の出力はブロック・フォーマッタ１２
に送られ、そこで、データは直列データストリームの形
の一連のデータブロックに分割される。この直列データ
ストリームは、記録ヘッド１４を介して磁気テープに記
録される。各データブロックは、該ブロックに含まれる
データの性質を示すヘッダ（見出し）を含む。
【００２８】サブバンド分離器４は、どのサブバンド成
分が現在量子化器６及び継続長及びハフマン符号化器８
に送られているかを示す信号を出力する。この信号は、
量子化マトリクス９及び符号化テーブル１０に供給さ
れ、量子化度と、当該サブバンド成分にどの符号化テー
ブルを適用すべきかを選択させる。
【００２９】図２は、映像データ圧縮解除再生装置を示
すブロック図である。直列データストリームは、読取り
ヘッド２０により磁気テープ１８からブロック読出しユ
ニット２２に読込まれる。該直列データは、各々が上述
のようなヘッダを含むブロックの列のフォーマットを有
する。ブロック読出しユニット２２は、該ヘッダ情報を
読み、直列データを継続長及びハフマン復号器２４に送
る。この復号器２４は、選択された復号テーブル２６を
データに適用し、その出力を非量子化器２８に送る。非
量子化器２８は、非量子化マトリクス３０から選択され
た非量子化値をデータに適用する。非量子化されたデー
タはサブバンド合成器３２に送られ、そこで、水平及び
垂直補間有限インパルス応答フィルタ群がデータをサブ
バンド領域から空間領域に変換する。復号され、非量子
化され、変換されたデータは、出力点３４に供給され
る。
【００３０】ブロック読出しユニット２２は、各ブロッ
クのヘッダから、該ブロック内のデータがどのサブバン
ド成分を表すかを示すデータを読出し、これを復号テー
ブル２６及び非量子化マトリクス３０における非量子化
値の選択に用いる。
【００３１】図３は、磁気テープ１６，１８に記録され
る直列データストリームに使用する１データブロック・
フォーマットを示す。ヘッダ３６は、変換された映像内
の輝度データ部４０及び色データ部４２のスタート位置
を示すスタートアドレス３８と、該ブロック内で輝度デ
ータ部４０が色データ部４２に変わる位置４６を与える
制御コードワードであるＹ／Ｃ境界ポインタ４４とを含
むヘッダ制御コードワード（ＨＣＣＷ）より成る。位置
４６は、変換された映像の与えられた部分に対して輝度
データ及び色データに施された相対的圧縮度に応じて変
化する。各ブロックは、変換された映像の同一部分から
の輝度データ及び色データを符号化した可変長コードワ
ード（ＶＬＣＷ）を含む。これは、データブロックの一
部分しか正確に読取れないシャトル再生時に少なくとも
何らかの映像の形を作ることを容易にするためである。
【００３２】図４は、直列データストリームＨＣＣＷ，
ＶＬＣＷ及び挿入されたＣＣＷの一部を示す。ＶＬＣＷ
はハフマン・コードであり、個々のＶＬＣＷの長さが著
しく変化しているのが分かるであろう。制御コードワー
ドＣＣＷは、ＶＬＣＷ内に挿入され（組込まれ）てお
り、異なるハフマン復号テーブル、非量子化率を動的に
選択する作用などを制御する。
【００３３】図５は、１次ハフマン復号器により第１段
階の復号を受けた後の図４のデータを示す。ＨＣＣＷは
不変である。１次ハフマン復号器の作用は、ＶＬＣＷ及
び挿入ＣＣＷをそれぞれ、可変長コードワードを表す一
定長インデックス値（ＦＬＩＶ／ＣＷ）及び制御コード
ワードを表す一定長インデックス値（ＦＬＩＶ／ＣＣ
Ｗ）にマッピングすることである。ＦＬＩＶ／ＣＣＷ
は、データストリーム内の図４におけるＣＣＷと同じ位
置に挿入されている。すべての一定長インデックス値
は、２次デコーダによる処理を容易にするため一様な長
さを有する。一部が復号された状態の一定長インデック
ス値は、１次及び２次デコーダ間で転送すべきデータビ
ットが減少してバスの幅を狭くできることを意味する。
【００３４】図６は、図４及び５のデータストリームか
ら発生される出力データを示す。ＶＬＣＷ及びＦＬＩＶ
／ＣＷの各々は、スタート値４８、該スタート値の継続
の長さの値５０、終端値５２を定める。これは、継続長
符号化の形式である。ＣＣＷ及びＦＬＩＶ／ＣＣＷは、
これらの機能がＶＬＣＷ及びＦＬＩＶ／ＣＷの復号時に
使用される復号パラメータを修正することであるから、
出力データストリーム自体の中には現れない。例えば、
２次デコーダによって行われる第２復号段において、Ｆ
ＬＩＶ／ＣＷを対応するスタート値４８、長さ値５０、
終端値５２にマッピングするテーブルが切替えられる。
これらの点５４が出力データ内に図解的に示されてい
る。
【００３５】図７は、２次元サブバンド空間周波数成分
の８×８アレイを示す。各サブバンド成分５６は、サブ
バンド成分データ値のアレイを含む。通常の映像では、
情報内容は主として低い空間周波数の中にある。最も低
い空間周波数サブバンド成分５８（ＤＣサブバンド）
は、最も高いサブバンド成分６０とは異なる特性を有す
る。各サブバンド成分５６は、量子化マトリクスから選
択された適正な量子化値で量子化され、適合した符号化
テーブルで符号化される。各サブバンド成分５６内のデ
ータは、ラスタ走査されて直列データストリームとな
り、それから量子化及び符号化を受ける。１サブバンド
の終わりに達すると、次のサブバンドがラスタ走査され
る。
【００３６】図３に示すデータブロックの有限のサイズ
は、各特定ブロックが部分６２のような変換された映像
の特定部分に対応する、という効果をもたらす。スター
トアドレス３８は、変換された映像内の部分６２のスタ
ート位置６４を指定する。
【００３７】データブロックの中には、１つのサブバン
ドに部分６６を、もう１つのサブバンドに部分６８をも
つ変換された映像の一部分に対応するものがあるであろ
う。これら２つのサブバンドが異なる符号化テーブルを
必要とする場合、当該ブロックの符号化の間に途中で、
また当該ブロックの復号の間に途中で符号化テーブルの
切替えが必要である。
【００３８】図７は、或る映像に対する輝度及び色デー
タの一方より成るデータを示す。輝度及び色成分の他方
を表すデータに対しても、サブバンド成分、走査パター
ン、データブロックのサブバンド内位置に対する類似の
関係が存在することが理解できよう。
【００３９】図８は、１次ハフマン復号器７０（図１
２）を示す。入力データのバイトがまず、入力先入れ先
出しメモリ（ＦＩＦＯ）７２に供給される。入力ＦＩＦ
Ｏ７２内の入力データバイトは、並直列変換器７４によ
り直列データストリームに変換される。この直列データ
ストリームは、データに対しハフマン復号を行うステー
トマシン復号器７６に供給される。該ステートマシン復
号器７６の出力は、一定長インデックス値と、ヘッダデ
ータが復号されているか否かを示す信号と、ステートマ
シン復号器７６の他の出力が、その時正確に復号された
データについて能動的（有効）であるか又は直列ワード
復号の最中にあるかを示す信号とより成る。
【００４０】図９は、図８のステートマシン復号器７６
の詳細図である。ヘッダデータが、ヘッダ可能化（イネ
ーブル）信号の制御の下に直列レジスタ７７にクロック
入力される。このイネーブル信号は、ヘッダが直列レジ
スタ７７にロード（格納）されている間、１次デコーダ
の残りを無能化する。直列レジスタ７７に記憶されたヘ
ッダデータは、あとの復号動作時に１次及び２次デコー
ダの動作を制御するのに使用される。各ブロックのヘッ
ダ３６からのＹ／Ｃ境界ポインタ４４が、各データブロ
ックのスタート時にブロック読出しユニット２２（図
２）によりＹ／Ｃ境界メモリ７８にロードされる。ヘッ
ダ３６からのスタートアドレス３８は、復号されて当該
データブロックの輝度データ部４０及び色データ部４２
のスタート時にどの符号化テーブルを使用すべきかの指
示を与える。このスタートテーブルは、スタートテーブ
ルメモリ８０に記憶される。当該データブロックからの
直列データを受信するにつれて、バイトカウンタ８２は
受信したバイト数をカウントする。比較器８４は、受信
したバイト数とＹ／Ｃ境界ポインタとを比較して、境界
点４６に達したどうかを決定する。境界点４６に達する
と、切替え信号Ｙ／Ｃが発生される。
【００４１】各データブロックのスタートの際、スター
トテーブルメモリ８０に記憶されたスタートテーブル値
がテーブルカウンタ８６にロードされ、更に比較器８４
が切替え信号Ｙ／Ｃを発生すると、該信号がテーブルカ
ウンタ８６及びスタートテーブルメモリ８０に供給さ
れ、テーブルカウンタ８６に最初のスタートテーブル値
が再ロードされる。
【００４２】プログラマブル・リードオンリメモリ（Ｐ
ＲＯＭ）８８は、フィードバックされた現在ステート値
と、テーブルカウンタ８６からのテーブルカウント値
と、切替え信号Ｙ／Ｃと、復号すべき直列データの次の
受信ビットとを連結して作られるアドレス値でアドレス
が指定される。この連結されたアドレス値は、ＰＲＯＭ
８８内の指定されたメモリ位置にアクセスし、このメモ
リ位置の内容をラッチ９０に供給してこれに記憶させる
作用を行う。
【００４３】ラッチされた値の１ビットは、有効コード
に対応するステートに達したか否かを示す。ラッチされ
た値のもう１つのビットは、内部テーブル選択ワードが
受信されたどうかを示し、受信された場合、これをテー
ブルカウンタ８６にフィードバックしてそこに記憶され
たテーブルカウント値を１つ進める（歩進させる）。ラ
ッチされたビットの残りは、ＰＲＯＭ８８に現在ステー
ト値としてフィードバックされる。現在ステート値は、
読出すべき次のメモリ位置及び次に入るべき対応ステー
トを制御する。有効コードであることが示されると、現
在ステート値が一定長インデックス値として読出され、
これが２次デコーダにおいて有効コードの実際値にマッ
ピングされる。
【００４４】図３に示すように、データブロックは更
に、制御コードワード９２，９４，９６及び９８を含
む。制御コードワード９２及び９６は、内部テーブル選
択ワードである。図９のステートマシンがこの内部テー
ブル選択ワードの受信終了を示すステートに入ると、テ
ーブル歩進フラグが発生され、テーブルカウンタ８６に
記憶されたテーブルカウント値を歩進させる。内部テー
ブル選択ワードには、「１」が所定の長さ継続するもの
を選ぶ。こうすると、このコードが最低確率のハフマン
・コードとなるので、ハフマン符号化効率にひどい影響
を与えない利点が得られる。また、このワードは位相
（時期）内容を有しないので、このワードの全部又は一
部を直列データストリームに挿入するのが容易である。
【００４５】輝度データ部４０の終わりの境界点４６の
直前に、更に特別コード９４が挿入される。該コード９
４は、ステートマシンが他の復号テーブルを用いて復号
中に取ると考えられるすべてのステートと全く異なる移
行ステートにステートマシンを置いて、輝度データ部４
０をバイト境界までもって来るためのものである。たと
え、輝度データ部４０が制御コード９４なしでバイト境
界点で終わるとしても、やはり制御コード９４は、成分
間の正確な移行を可能にするために挿入される。ステー
トマシンが移行ステートを取り終えたあと境界点４６で
切替え信号Ｙ／Ｃが現れると、スタートテーブルメモリ
８０の内容によって示される色復号テーブルに対応する
分岐階層の最上部にステートマシンをリセットする（図
１１参照）。このシステムは、制御コード９４を受信す
ると、更に他のデータが復号される前にリセットされる
ので、実際上、「１」が続く内部テーブル選択ワードと
同じ制御コードを使用することができる。
【００４６】各分岐階層内で内部テーブル選択ワードが
一部又は全部復号されたステートの各々に対する「現在
ステート」値は、類のない独特なものとする。こうする
と、これらのステートを、ステートマシンがどのステー
トに入るかが不明確であるという危険を冒すことなくテ
ーブルの切替えが行える移行ステートとして役立てるこ
とができる。
【００４７】色データ部４２の終わりに補充制御ワード
９８があり、該ワード９８は、データブロックを所定サ
イズにまでもって来る作用をする。同様にステートマシ
ンは、更に他のデータが復号される前にリセットされる
ので、この補充制御ワード９８は全部「１」が続いたも
のでもよい。制御コードワード９４及び９８は、一定長
でなく、輝度データ部４０をバイト境界までもって来る
に必要な長さ、及び色データ部４２を完全に満たすに必
要な長さをそれぞれ有する。補充制御ワード９８の場
合、その補充は、数個の内部テーブル選択ワードに対応
させ、それに応じてテーブルカウント値の数個の歩進を
繰返すようにしてもよい。これは、更に復号が行われる
前にシステムがリセットされるので、問題になることは
ない。
【００４８】図１０は、ＰＲＯＭ８８のメモリ位置内に
記憶される制御データを示す。各メモリ位置には、次の
ステートへのポインタ１００と、テーブルカウント値を
歩進すべきかどうかを示すビットＴＩと、有効コードに
達したことに相当するステートを示すビットＶＣとが記
憶される。次のステートへのポインタ１００は、テーブ
ルカウント値、切替え信号Ｙ／Ｃ及び直列データと連結
され、次のステートのアドレスを作る。このアドレス
は、ＰＲＯＭ８８への複合読出しアドレスバスと考えら
れるものに供給される。
【００４９】図１１は、符号化テーブルＮ及びＮ＋１に
それぞれ対応する２つの分岐階層を示す。各テーブルの
スタート時におけるリセット状態（ステート）から、ス
テートマシンは、受信された直列データビットが１か０
かに応じて２つのステートＡ又はＢのどちらか一方に分
かれる。復号は分岐階層を下方へ進み、最後に有効コー
ドに相当するステート１０４に達する。この時点で、現
在ステート値が該コード値に対するインデックスとして
読取られ、ステートマシンはリセット状態に戻る。
【００５０】「１」の連なりを受信した場合、ステート
マシンは、一連の移行ステートＡ，Ｃ，‥‥を経てステ
ート１０６に進む。このステート１０６は、内部テーブ
ル選択ワードの受信に相当し、ここでテーブルカウント
値が歩進される。これらの各ステートＡ，Ｃ，‥‥はス
テートマシンの他のステートのどれとも全く異なるの
で、外部から切替え信号Ｙ／Ｃが加えられた場合、ステ
ート１０８，１１０，１１２で示すように色復号テーブ
ルの最初へ明確に飛ぶことができる。
【００５１】特別コードワードの完全受信に相当するス
テート１０６に達すると、ステートマシンは、「１」又
は「０」の受信に応じて次のサイクル（反復動作）のス
テートＤ又はＥのどちらかに進む。直列データストリー
ムが色データ部４２の終わりになり、受信データビット
が補充ワードであると、データブロックの終わりに達す
るまで数個のテーブルが実際に動かされることになる。
【００５２】図１２及び１３は、２次デコーダの詳細及
び１次デコーダとの関係を示す。４個の並列ハフマン復
号器（ＨＤ）７０はそれぞれ、映像データのフィールド
から輝度データの１／４を順次受信して、これを交替バ
ッファ（Ｙ）１１４の一方に記憶させるよう配設され
る。交替バッファ１１４の一方が対応する１次ハフマン
復号器７０によって書込まれている間、該バッファ１１
４の他方は２次デコーダによって読出される。１次ＨＤ
７０により図８のデータ並直列変換が行われると、ＨＤ
７０に入力されるデータバイトはそれらの最高データレ
ートで復号できなくなる。ＨＤ７０を並列構成にして各
ＨＤに１フィールドからの輝度データの１／４を全フィ
ールド期間にわたって復号させることにより、この問題
が軽減される。交替バッファ１１４は、ＨＤ７０により
復号されたデータが２次デコーダによって確実にその最
高データレートで復号されるようにする。
【００５３】交替バッファ１１４の出力は、ＨＤ７０が
出力したインデックス及びヘッダ値並びに有効データが
交替バッファ１１４から出力されている期間を示す有効
フラグである。これに対し、ＨＤ７０によって出力され
る能動信号は、任意の特定時点にＨＤ７０の出力バスに
現れる信号が、交替バッファ１１４によりラッチされ記
憶されるべき有効コードであるか否かを示す。
【００５４】図１０から分かるように、インデックス値
は、回路のバス幅によって制限される一定長を有し、図
５に示したＦＬＩＶ／ＣＷ及び挿入されたＦＬＩＶ／Ｃ
ＣＷ（マーカ・コード）に対応する。このインデックス
信号は、マーカ検出器１１６及びインデックス復号器１
１８に並列に供給される。有効フラグ及びヘッダフラグ
は、フラグメモリ１２０及びアドレス・量子化メモリ１
２２に並列に供給される。１フィールドの各１／４期間
に、各交替バッファ１１４の内容が適切な読出し信号
（図示せず）の制御の下に２次デコーダに供給される。
【００５５】マーカ検出器１１６、インデックス復号器
１１８及びフラグメモリ１２０は一緒に、共通のゲート
（された）クロックの制御の下に進められるパイプライ
ン遅延ユニット１２４を構成する。ゲートクロックは、
マーカ・コードが検出されるか、又は可変長コードを表
す一定長インデックス値が完全に復号された時に、パイ
プライン遅延ユニット１２４を進行させる。
【００５６】インデックス復号器１１８は、受信された
インデックス信号の一定長インデックス値を、それぞれ
スタート値４８、スタート値の継続の長さ値５０、継続
が終わる終端値５２を表す３つの信号にマッピングす
る。スタート値４８及び終端値５２はマルチプレクサ１
２６に、長さ値５０は継続サイズ（Ｒ／Ｓ）ステートマ
シン１２８に供給される。
【００５７】マーカ検出器１１６は、インデックス信号
を受信し、該インデックス信号が制御コードワードを表
すマーカに対応する時はマーカ受信フラグを発生する。
このマーカ受信フラグはＲ／Ｓ（継続長）ステートマシ
ン１２８、インデックス復号器１１８及びアドレス・量
子化メモリ１２２に並列に供給される。インデックス復
号器１１８は、マーカ受信フラグに応答して次の復号テ
ーブルに歩進させる。アドレス・量子化メモリ１２２
は、マーカ受信フラグに応答して書込みアドレスの発生
を抑止する。それは、マーカコードが実際の映像データ
を表さないからである。そして、同時にサブバンド番号
を１つ進めて、次の量子化率の値をデコーダの下流での
処理に使用させる。継続長ステートマシン１２８は、マ
ーカ受信フラグに応答して自分をリセットし、入力デー
タからの可変長コードワードを表す次の一定長インデッ
クス値を受信する用意をする。
【００５８】フラグメモリ１２０は、交替バッファ１１
４から有効フラグ及びヘッダフラグを受信し、これらを
Ｒ／Ｓステートマシン１２８に送り、データが有効でな
くなると該ステートマシンをトリガしてパイプライン遅
延ユニット１２４を進めさせる。
【００５９】Ｒ／Ｓステートマシン１２８は、マルチプ
レクサ（並直列変換器）１２６を制御してビデオレート
データとして出力させるために、長さ値信号で指定され
た継続長のスタート値を選択し、終端値信号で指定され
た単一の値を出力として選択する。
【００６０】アドレス・量子化メモリ１２２は、各ブロ
ックからのヘッダデータに応答して図７のサブバンド・
アレイ内のスタート位置６４を読出し、ビデオレートデ
ータを書込むべき位置を指定する適正な一連の書込みア
ドレスを発生する。
【００６１】図１３は、２次デコーダの最終部分を示
す。非量子化器１３０は、ビデオレートデータ及び量子
化率を受信し、サブバンド番号から量子化率を与えるよ
うにマッピングされた量だけビデオレートデータを非量
子化する作用をする。非量子化器１３０の出力は、交替
バッファである並べ戻しメモリ１３２に供給される。並
べ戻しメモリ（交替バッファ）１３２の一方が非量子化
されたデータで書込まれている間に、他方は読出され
る。
【００６２】フィールド１（アドレス）マルチプレクサ
（ＭＵＸ Ｆ１）及びフィールド２マルチプレクサ（Ｍ
ＵＸ Ｆ２）はそれぞれ、アドレス・量子化メモリ１２
２から書込みアドレスを、読出しアドレス発生器１３８
から読出しアドレスを受信する。並べ戻しメモリ１３２
の特定の一方が書込まれるとき対応するマルチプレクサ
が書込みアドレスを選択し、一方、読出されるとき対応
するマルチプレクサが読出しアドレスを選択する。これ
によって可能となる書込みアドレス及び読出しアドレス
の順序変更は、並べ戻しメモリ１３２が、前にデータに
施された空間サブサンプリングや並直列変換に対する補
償を行い、サブバンド合成器３２によるあとの処理に最
も適した形にデータを戻すことを可能とする。
【００６３】交替バッファであるエラーメモリ１４０
は、読出し修正書込みモードで動作する。即ち、並べ戻
しメモリ１３２の対応部分が書込まれているとき、エラ
ーメモリ１４０に該データがエラーでないことを示すフ
ラグがセットされるが、データが読出される度にそのエ
ラーフラグはデータがエラーであることを示すステート
にリセットされる。並べ戻しメモリ１３２から読出しア
ドレスの制御の下に読出されたデータは、サブバンド合
成器３２に供給されるデータ出力となる。
【００６４】図１２及び１３に示した１次及び２次デコ
ーダは、輝度データに対して動作するものである。色デ
ータに対しても、４個の色交替バッファ及び関連する色
２次デコーダの同様な並列構成が動作する。１次ハフマ
ン復号器７０の各々からの一定長インデックス値データ
は、図３のブロックヘッダ３６内のＹ／Ｃ境界ポインタ
４４の示す点で対応する色交替バッファに切替えられ
る。色２次デコーダは、輝度２次デコーダと並列に色チ
ャンネルに対して動作する。
【００６５】図１４は、１次ハフマン復号器（デコー
ダ）７０と２次継続長デコーダの動作を示す説明図であ
る。１フィールドの入力データ１４２は、全フィールド
が空間的にサブサンプルされた４個のチャンネルより成
る。これらの各チャンネルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、対応する
１次ハフマン復号器７０に供給され、そこで、ＶＬＣＷ
及びＣＣＷからＦＬＩＶ／ＣＷ及びＦＬＩＶ／ＣＣＷに
マッピングされる。一定長インデックス値はそれから２
次継続長デコーダに順次供給され、そこで、継続サイズ
（Ｒ／Ｓ）ステートマシン１２８及びマルチプレクサ１
２６の共同作用により、これらの一定長インデックス値
がスタート値４８、長さ値５０、終端値５２に、それか
ら適切な継続パターンにマッピングされ、復号された出
力データの最終フィールドができ上がる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的簡単な構成により動く映像のデータを実時間で符
号化し復号するという要求を満たすのに十分に高いレー
トでデータを処理することができる。また、可変長コー
ドワード内に制御コードワードが挿入されている場合
に、高速動作を維持しながら復号された制御コードワー
ドに応じて自己の動作を修正できる直列データブロック
復号器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】映像データ圧縮記録装置を示すブロック図であ
る。
【図２】映像データ圧縮解除再生装置を示すブロック図
である。
【図３】可変長コードワード及び制御コードワードを含
む１データブロックを示す図である。
【図４】可変長コードワード内に挿入された制御コード
ワードを有する直列データストリームを示す図である。
【図５】図４のデータを一定長インデックス値にマッピ
ングした後のデータを示す図である。
【図６】図４及び５のデータが復号された出力データを
示す図である。
【図７】図３に示すデータブロックとサブバンド成分ア
レイ内の位置との関係を示す図である。
【図８】図１２の１次ハフマン復号器の概略を示すブロ
ック図である。
【図９】図８のステートマシン復号器の詳細を示すブロ
ック図である。
【図１０】図９のステートマシンのステート間移行を制
御するのに使用するデータを示す図である。
【図１１】図９のステートマシンの２つのステート分岐
階層及びこれら階層間の移行を示す説明図である。
【図１２】１次及び２次デコーダの関係を示すブロック
図である。
【図１３】図１２の２次デコーダの続きを示すブロック
図である。
【図１４】１次及び２次デコーダの動作を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
ＣＣＷ 制御コードワード ＶＬＣＷ 可変長コードワード ＦＬＩＶ／ＣＷ 可変長コードワードを表す一定長イン
デックス値 ７０ １次デコーダ（ハフマン復号器） １１４ 交替バッファ １１６〜１２６ ２次デコーダ １１６ マーカ検出器 １１８ インデックス復号器 １２０ フラグメモリ １２４ 並列パイプライン遅延ユニット １２６ マルチプレクサ １２８ 継続長ステートマシン
フロントページの続き (72)発明者 クライブ ヘンリー ギラード イギリス国 ＲＧ24 ０ＸＱ，ハンプシャ ー，ベーシングストーク，チャイネハム, キャフォード ビレッジ，サフロン クロ ース 47

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々が制御コードワード及び可変長コー
    ドワードを含む直列データブロックを復号する装置であ
    って、 受信した上記直列データブロックのビットを、上記制御
    コードワードと、上記可変長コードワードを表す一定長
    インデックス値との対応ブロックに復号する１次デコー
    ダと、 １ブロックの上記制御コードワードの制御の下で動作
    し、該ブロックの可変長コードワードを表す上記一定長
    インデックス値を含む受信したデータワードを、一連の
    可変長出力データ値に復号する２次デコーダとを具えた
    直列データブロック復号装置。
  2. 【請求項２】 上記可変長コードワードがハフマン・コ
    ードワードである請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 上記可変長コードワードが継続長コード
    を表す請求項１又は２の装置。
  4. 【請求項４】 上記出力データ値が映像データ値である
    請求項１〜３のいずれか１項の装置。
  5. 【請求項５】 １ブロックの少なくとも幾つかの上記制
    御コードワードが、該ブロックの上記可変長コードワー
    ドにより表される映像データのアレイ内の位置を特定す
    るものである請求項１〜４のいずれか１項の装置。
  6. 【請求項６】 上記出力データ値を可変非量子化率に従
    って非量子化する非量子化器を含む請求項１〜５のいず
    れか１項の装置。
  7. 【請求項７】 １ブロックの少なくとも幾つかの上記制
    御コードワードが、該ブロックに対しどの非量子化率を
    使用するかを特定するものである請求項６の装置。
  8. 【請求項８】 上記１次デコーダが複数の１次復号テー
    ブルの１つを選択して使用し、１ブロックの少なくとも
    幾つかの制御コードワードが該ブロックに対しどの復号
    テーブルを用いるかを特定する請求項１〜７のいずれか
    １項の装置。
  9. 【請求項９】 上記２次デコーダは、可変長コードワー
    ドを表す一定長インデックス値を、スタート値、該スタ
    ート値の継続の長さ値、該スタート値の継続が終わる終
    端値を含む継続長コードにマッピングするインデックス
    復号器を有する請求項１〜８のいずれか１項の装置。
  10. 【請求項１０】 上記２次デコーダは、上記スタート
    値、上記長さ値、上記終端値に応答し、マルチプレクサ
    を制御して上記長さ値に等しい継続の間上記スタート値
    を出力として選択させ、それから上記終端値を出力とし
    て選択させる継続長ステートマシンを具える請求項９の
    装置。
  11. 【請求項１１】 上記２次デコーダは、制御コードワー
    ドであるマーカ・コードに応答し、上記インデックス復
    号器をトリガして複数の２次復号テーブルのうち異なる
    選択可能な１つを使用させるマーカ検出器を有する請求
    項９又は１０の装置。
  12. 【請求項１２】 上記マーカ検出器は、上記非量子化器
    をトリガして異なる非量子化率を使用させる動作をする
    請求項６又は１１の装置。
  13. 【請求項１３】 上記インデックス復号器及び上記マー
    カ検出器は、上記１次デコーダからの一定長インデック
    ス値を保持するための並列パイプライン遅延ユニットと
    して構成され、上記マーカ検出器は、マーカ・コードの
    復号中上記継続長ステートマシンの動作を抑止する請求
    項９又は１０又は１１の装置。
  14. 【請求項１４】 上記直列データブロックは、ヘッダ制
    御コードワードの直列デーダヘッダを含み、上記一定長
    インデックス値のブロックは、上記ヘッダ制御コードワ
    ードの対応するヘッダを有する請求項１〜１３のいずれ
    か１項の装置。
  15. 【請求項１５】 上記１次デコーダは、各一定長インデ
    ックス値と共に、該一定長インデックス値が上記インデ
    ックス値ヘッダの部分であるかどうかを示すヘッダフラ
    グを出力する請求項１４の装置。
  16. 【請求項１６】 上記１次デコーダは、その出力におけ
    る一定インデックス値が有効データであることを示す有
    効フラグを出力する請求項１〜１５のいずれか１項の装
    置。
  17. 【請求項１７】 上記２次デコーダは、上記インデック
    ス復号器及び上記マーカ検出器と共に並列パイプライン
    として構成されるフラグメモリを有する請求項１３の装
    置。
  18. 【請求項１８】 上記継続長ステートマシンは、上記イ
    ンデックス値ヘッダを示す上記ヘッダフラグ又は無効デ
    ータを示す上記有効フラグによって抑止される請求項１
    ７の装置。
  19. 【請求項１９】 上記インデックス復号器、上記マーカ
    検出器及び上記フラグメモリのパイプライン内のデータ
    は、共通のゲートクロックで進められる請求項１７の装
    置。
  20. 【請求項２０】 所定の順序で動作し、上記直列データ
    ブロックより成る入力データストリームの異なる部分を
    復号する複数の並列接続された１次デコーダを具え、各
    １次デコーダからの一定長インデックス値は上記２次デ
    コーダに順次供給される請求項１〜１９のいずれか１項
    の装置。
  21. 【請求項２１】 上記１次デコーダ及び上記２次デコー
    ダの各々の間に交替バッファを有する請求項２０の装
    置。
  22. 【請求項２２】 各々が制御コードワード及び可変長コ
    ードワードを含む直列データブロックを復号する方法で
    あって、 受信した上記直列データブロックのビットを、上記制御
    コードワードと、上記可変長コードワードを表す一定長
    インデックス値との対応ブロックに復号すること、 １ブロックの上記制御コードワードの制御の下に、上記
    ブロックの可変長コードワードを表す上記一定長インデ
    ックス値を含む受信したデータワードを、一連の可変長
    出力データ値に復号することの各ステップを含む直列デ
    ータブロック復号方法。
JP5173178A 1992-07-13 1993-07-13 直列データブロック復号方式 Pending JPH0779166A (ja)

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GB9214825:3 1992-07-13
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