JPH10322221A - ディジタル符号化装置およびディジタル復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変長符号化および可変長復号化の際に参照
されるテーブルの容量を削減すること。 【解決手段】 ディジタル符号化装置は、入力データを
直交変換するためのＤＣＴ演算部１１と、直交変換され
た入力データのゼロ長を抽出するためのゼロ長係数部１
４と、直交変換された入力データをグルーピングするた
めのグルーピング部１５と、ゼロ長係数部１４によって
抽出されたゼロ長とグルーピング部１５によって抽出さ
れたグループ係数とに基づいて求められた符号長におけ
る当該符号の発生頻度と、符号長に基づいて求められた
符号長の符号の中で最も発生頻度の高い符号とからハフ
マン符号化を行なうための可変長符号化部１６とを含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル符号化
装置およびディジタル復号化装置に関し、特にＪＰＥＧ
（Joint Photographic Experts Group）、ＭＰＥＧ（Mo
ving Picture Experts Group）、およびＤＶＣ（Digita
l Video Camera）方式等の画像処理におけるディジタル
符号化装置およびディジタル復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、圧縮技術の急速な進歩により、高
速に大量のデータ処理を必要とするビデオ信号をパーソ
ナルコンピュータやビデオカメラ等で取扱うことが可能
となってきた。

【０００３】図７は、この圧縮技術の１つであるＪＰＥ
Ｇ方式の画像処理装置の概略構成を示すブロック図であ
る。この画像処理装置は、画素データを離散コサイン変
換（Discrete Cosine Transform 、以下ＤＣＴと呼ぶ）
するためのＤＣＴ演算部１０１、ＤＣＴ演算結果を量子
化するための量子化器１０２、量子化器１０２が量子化
を行なう際に参照する量子化テーブル１０３、量子化さ
れたデータの連続するゼロの個数を計数するためのゼロ
長計数部１０５、量子化されたデータをグルーピングす
るためのグルーピング部１０４、２次元ハフマン符号化
を行なうための可変長符号化部１０６、可変長符号化部
１０６が２次元ハフマン符号化を行なう際に参照する符
号テーブル１０７、可変長符号化部１０６によって求め
られた可変長の符号をパッキングして出力するための固
定長化部１０８、固定長化部１０８によってパッキング
された圧縮データの入出力等の処理を行なうためのプロ
セッサ１０９、プロセッサ１０９から入力された圧縮デ
ータを所定のビット長データに分解するためのビット抽
出部１１０、圧縮データからゼロ長とグループ係数とを
求めるための可変長復号化部１１１、可変長復号化部１
１１が復号化を行なう際に参照する復号テーブル１１
２、可変長復号化部１１１によって求められたゼロ長と
グループ係数とを用いて逆量子化を行なうための逆量子
化部１１３、および逆量子化されたデータを逆離散コサ
イン変換（Inverse Discrete Cosine Transform 、以下
ＩＤＣＴと呼ぶ）するためのＩＤＣＴ変換部１１４を含
む。

【０００４】ＪＰＥＧ画像圧縮においては、入力される
画像は８×８の画素ブロックに分割され、そのブロック
単位で図７に示す画像処理装置に入力される。まず、Ｄ
ＣＴ演算部１０１は、直交変換の一種である離散コサイ
ン変換を行ない、画像を空間周波数領域へ写像する。人
間の視覚は、空間周波数の低周波成分と高周波成分とで
は視覚感度が異なり、主に低周波成分で感度が高く、高
周波成分で感度が低い。したがって、量子化器１０２は
低周波成分を細かく、高周波成分を粗く量子化する。量
子化特性は量子化テーブル１０３に格納されており、量
子化器１０２はＤＣＴ演算部１０１からの出力と同期し
てテーブル値を読出し、量子化を行なう。

【０００５】量子化されたＤＣＴ演算結果は、高周波成
分で粗く量子化されているためゼロが続くデータとなる
場合が多い。そこで、ゼロ長計数部１０５は連続するゼ
ロの個数を計数してゼロ長を求める。一方、グルーピン
グ部１０４は、ゼロでない有値係数に対して図８（ａ）
に示すようなグルーピングを行ない、グループ係数と付
加係数とに分解する。付加係数とは、グルーピング内に
おけるオフセット値を意味し、ｓｓｓｓはグループ係数
を示している。

【０００６】図９に示すように、以上の処理で求められ
たゼロ長（ｎｎｎｎ）とグループ係数（ｓｓｓｓ）とが
組合わされて、可変長符号化部１０６に入力される。可
変長符号化部１０６は、ゼロの個数（１〜１６の４ビッ
ト）とグループ係数（４ビット）とに対応したハフマン
符号（最大１６ビット）とその符号長（４ビット）を符
号テーブル１０７から読出し、さらにグルーピング部１
０４において求められた付加係数を可変長符号の最下位
ビット（ＬＳＢ）からマージして固定長化部１０８に入
力する。

【０００７】固定長化部１０８は、可変長の符号を８ビ
ットまたは１６ビットにパッキングし、外部のプロセッ
サ１０９に出力する。

【０００８】また、ＪＰＥＧ画像展開においては、ビッ
ト抽出部１１０が、プロセッサ１０９から入力される固
定長圧縮データをたとえば１６ビット長に分解して出力
する。可変長復号化部１１１は、１６ビット長の圧縮デ
ータに対応したゼロ長（ｎｎｎｎ）とグループ係数（ｓ
ｓｓｓ）とを復号テーブル１１２を参照して求める。復
号テーブル１１２には、符号とその符号化要素であるグ
ループ係数（ｓｓｓｓ）、ゼロ長（ｎｎｎｎ）、および
符号長が記憶されている。

【０００９】逆量子化部１１３は、グループ係数（ｓｓ
ｓｓ）から符号係数のビット数を求め、ゼロ長（ｎｎｎ
ｎ）、グループ係数（ｓｓｓｓ）、および付加係数を用
い逆量子化を行なう。そして、ＩＤＣＴ変換部１１３
は、逆直交変換であるＩＤＣＴを行ない再生画像である
復元画素データを求める。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＪＰＥ
Ｇ方式の画像処理装置における可変長符号化において、
符号テーブル１０７にはアドレスとしてゼロ長（ｎｎｎ
ｎ）４ビットとグループ係数（ｓｓｓｓ）４ビットの合
計８ビット、データとしてＪＰＥＧ方式で規定されるハ
フマン符号の最長符号長である１６ビットと符号長を示
す４ビットの合計２０ビットのテーブルが必要となり、
合計５，１２０ビット（２⁸ ×２０）のメモリが必要と
なる。

【００１１】また、従来のＪＰＥＧ方式の画像処理装置
における可変長復号化において、復号テーブル１１２に
はアドレスとして固定長符号データ１６ビット、データ
としてゼロ長（ｎｎｎｎ）４ビット、グループ係数（ｓ
ｓｓｓ）４ビットおよび実際の符号長（ｌｅｎ）４ビッ
トの合計１２ビットのテーブルが必要となり、合計７８
６，４３２ビット（２¹⁶×１２）のメモリが必要とな
る。

【００１２】符号化および復号化におけるテーブルメモ
リの削減に関する技術として、特開平８−８４０８１号
公報に開示された発明がある。この発明における符号化
においては、符号テーブルの可変長符号の符号長データ
４ビット分を削減し、符号長を符号から計算して求めて
いる。ところが、この方法においても１６ビット分のデ
ータが必要であり、合計４，０９６ビット（２⁸ ×１
６）のメモリが必要となるため、大幅なメモリ容量削減
には至らない。

【００１３】同様に、復号化においても復号テーブル１
１２の符号長４ビット分を削減し、演算によって符号長
を求めることで、データ幅を８ビットに削減している
が、それでも合計５２４，２８８ビット（２¹⁶×８）と
容量が大きく、安価なハードロジック化を実現するには
さらなる容量削減が要求される。

【００１４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、請求項１および２記載の発明の目的
は、可変長符号化の際に参照されるテーブルの容量を削
減することである。

【００１５】請求項３〜８に記載の発明の目的は、可変
長復号化の際に参照されるテーブルの容量を削減するこ
とである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のディジ
タル符号化装置は、入力データを直交変換するための変
換手段と、変換手段によって直交変換された入力データ
のゼロ長と有値係数とを抽出するための抽出手段と、抽
出手段によって抽出されたゼロ長と有値係数とに基づい
て、符号長と符号長における当該符号の発生頻度を出力
するための第１の出力手段と、第１の出力手段から出力
される符号長に基づいて、符号長の符号の中で最も発生
頻度の高い符号を出力するための第２の出力手段と、第
１の出力手段から出力される発生頻度と第２の出力手段
から出力される最も発生頻度の高い符号とを加算するた
めの第１の加算手段とを含む。

【００１７】第１の出力手段は、符号長とこの符号長に
おける当該符号の発生頻度のみを記憶し、第２の出力手
段は符号長の符号の中で最も発生頻度の高い符号のみを
記憶する。したがって、第１の出力手段と第２の出力手
段の記憶容量を、小さくすることが可能となる。

【００１８】請求項２に記載のディジタル符号化装置
は、請求項１記載のディジタル符号化装置であって、抽
出手段はゼロ長を計数するためのゼロ長計数手段と、有
値係数をグループ係数と付加ビットに変換するためのグ
ルーピング手段とを含み、ディジタル符号化装置はさら
にグルーピング手段によって変換されたグループ係数と
第１の出力手段によって出力された符号長とを加算する
ための第２の加算手段と、第１の加算手段によって加算
された符号とグルーピング手段によって変換された付加
ビットとを固定長符号に変換して出力するための固定長
化手段とを含む。

【００１９】請求項３に記載のディジタル復号化装置
は、固定長符号から所定ビット長の符号データを抽出す
るための符号データ抽出手段と、符号データ抽出手段に
よって抽出された符号データから符号長を抽出するため
の符号長抽出手段と、符号長抽出手段によって抽出され
た符号長に基づいて所定ビット長の符号データから符号
を切出すための切出手段と、切出手段によって切出され
た符号に基づいてゼロ長とグループ係数とを出力するた
めの第３の出力手段とを含む。

【００２０】第３の出力手段は、ゼロ長とグループ係数
のみを記憶する。したがって、その記憶容量を削減する
ことが可能となる。

【００２１】請求項４に記載のディジタル復号化装置
は、請求項３記載のディジタル復号化装置であって、符
号データ抽出手段は符号長抽出手段によって抽出された
符号長と第３の出力手段によって出力されたグループ係
数とに基づいて、所定ビット長の符号データの先頭アド
レスを算出する。

【００２２】請求項５に記載のディジタル復号化装置
は、請求項３記載のディジタル復号化装置であって、符
号長抽出手段は符号長の符号の中で最も発生頻度の高い
符号を出力するための第４の出力手段と、符号データ抽
出手段によって抽出された符号データの最初の複数ビッ
トと第４の出力手段によって出力される最も発生頻度の
高い符号との比較によって符号長を決定するための決定
手段とを含む。

【００２３】請求項６に記載のディジタル復号化装置
は、請求項３記載のディジタル復号化装置であって、符
号データ抽出手段は第３の出力手段によって出力される
グループ係数に基づいて付加ビットを切出す。

【００２４】請求項７に記載のディジタル復号化装置
は、固定長符号から所定ビット長の符号データを抽出す
るための符号データ抽出手段と、符号データ抽出手段に
よって抽出された符号データから符号長と符号長におけ
る当該符号の発生頻度とを抽出するための符号長抽出手
段と、符号長抽出手段によって抽出された符号長に基づ
いて符号長の符号の中で最も発生頻度の高い符号の可変
長符号全体における発生頻度順位を出力するための第５
の出力手段と、符号長抽出手段によって抽出された発生
頻度と第５の出力手段から出力された符号長の符号の中
で最も発生頻度の高い符号の可変長符号全体における発
生頻度順位とに基づいてグループ係数とゼロ長とを出力
するための第６の出力手段とを含む。

【００２５】第５の出力手段は、符号長の符号の中で最
も発生頻度の高い符号の可変長符号全体における発生頻
度順位のみを記憶し、第６の出力手段はグループ係数と
ゼロ長のみを記憶する。したがって、請求項５に記載し
たディジタル復号化装置と比較して、さらに記憶容量を
削減することが可能となる。

【００２６】請求項８記載のディジタル復号化装置は、
請求項７記載のディジタル復号化装置であって、第５の
出力手段は符号長抽出手段によって抽出された符号長に
基づいて、この符号長より短い符号長の符号の累積個数
を出力する。

【００２７】

【発明の実施の形態】

［実施の形態１］図１は、本発明の実施の形態１におけ
るディジタル符号化復号化装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。このディジタル符号化復号化装置は、画像
データを離散コサイン変換するためのＤＣＴ演算部１
１、ＤＣＴ演算結果を量子化するための量子化部１２、
量子化部１２が量子化を行なう際に参照する量子化テー
ブル１３、量子化されたデータの連続するゼロの個数を
計数するためのゼロ長計数部１４、量子化されたデータ
をグルーピングするためのグルーピング部１５、２次元
ハフマン符号化を行なうための可変長符号化部１６、可
変長符号化部１６によって求められた可変長の符号をパ
ッキングして出力するための固定長化部１７、固定長化
部１７によってパッキングされた圧縮データの入出力等
の処理を行なうためのプロセッサ１８、プロセッサ１８
から入力された圧縮データから量子化データを求めるた
めの可変長復号化部１９、可変長復号化部１９によって
求められた量子化データを用いて逆量子化を行なうため
の逆量子化部２０、および逆量子化されたデータを逆離
散コサイン変換するためのＩＤＣＴ演算部２１を含む。

【００２８】本発明は、特に可変長符号に関するもので
あり、ＪＰＥＧ圧縮展開の処理手順の一部であるＤＣＴ
／逆ＤＣＴ変換、量子化／逆量子化に関する手法は公知
技術であるので、たとえば「マルチメディア符号化の国
際標準（丸善、安井浩編著、１９９１）」等を参照され
たい。

【００２９】まず、予め輝度（Ｙ）と色差（Ｃｂ，Ｃ
ｒ）に分解された８ビットの画像データは、水平方向８
画素、垂直方向８画素が切出され画像データとして入力
される。ＤＣＴ演算部１１は、入力された６４画素の画
素データを空間周波数領域へ写像し、１１ビット精度の
ＤＣＴ係数６４個に変換する。量子化部１２は、６４個
のＤＣＴ係数を量子化テーブル１３を参照しながら量子
化する。量子化テーブル１３は、たとえば図８（ｂ）に
示すテーブルであり、量子化部１２は入力値に対応する
量子化テーブルの値で割算し余りを丸める。

【００３０】さらに、量子化部１２は、６４個のＤＣＴ
量子化係数をジグザグ経路と呼ばれる順序に並べ替え出
力する。ゼロ長計数部１４は、ＤＣＴ量子化係数の中か
ら連続するゼロの個数を計数し、ゼロ長（ｎｎｎｎ）と
して出力する。また、グルーピング部１５は、量子化部
１２から出力された量子化係数の中の有値係数をグルー
プ係数（ｓｓｓｓ）と付加ビット（ｆｋ）に変換し出力
する。たとえば、図６に示すＤＣＴ量子化係数「０００
００１２」（十進表現）がゼロ長計数部１４およびグル
ーピング部１５に入力された場合、ゼロ長（ｎｎｎｎ）
として５、グループ係数（ｓｓｓｓ）として４、付加ビ
ット（ｆｋ）として１１００Ｂに変換される。図６に示
す有値係数“１２”は、図８（ａ）に示すグループ係数
４に含まれ、付加係数の最小値である“−１５”から数
えて１３番目になるので、付加ビットが１１００Ｂとな
る。ゼロ長（ｎｎｎｎ）は１〜６３の数値をとるが、無
効係数（０）のラン長が１５を超える場合には、１６の
無効係数のラン長を表わすＺＲＬ（Zero Run Length ）
を残りのラン長が１５以下になるまで続けて出力した後
に、残りのラン長をゼロ長（ｎｎｎｎ）として出力する
ため、４ビットで表わされる。また、グループ係数（ｓ
ｓｓｓ）は図８（ａ）に示すように０〜１１の４ビット
で表わされ、付加ビット（ｆｋ）は最大１６ビットデー
タ（グループ係数が１６の場合）で表わされる。

【００３１】ゼロ長計数部１４およびグルーピング部１
５において求められたゼロ長（ｎｎｎｎ）、グループ係
数（ｓｓｓｓ）、および付加ビット（ｆｋ）は、可変長
符号化部１６に入力される。可変長符号化部１６は、ゼ
ロ長（ｎｎｎｎ）とグループ係数（ｓｓｓｓ）とに基づ
いてハフマン符号化を行ない、付加ビット（ｆｋ）を付
加した最大３２ビットの符号を固定長化部１７に出力す
る。固定長化部１７は、入力された符号を１６ビットを
１ワードとするデータに固定長化し、プロセッサ１８に
出力する。プロセッサ１８は、固定長化部１７から出力
された固定長データを、不図示のハードディスク装置等
に圧縮ファイルとして格納する。

【００３２】一方、ハードディスク等に格納されている
圧縮ファイルを展開する場合には、プロセッサ１８がハ
ードディスクから読出した圧縮データを１ワード１６ビ
ットの構成で可変長復号化部１９に出力する。可変長復
号化部１９は、入力された符号からゼロ長（ｎｎｎｎ
２）、グループ係数（ｓｓｓｓ２）、付加ビット（ｆｋ
２）を求め、６４個の量子化データを作成し逆量子化部
２０へ出力する。逆量子化部２０は、入力された６４個
の量子化データを逆ジグザグ経路で並べ替え、図８
（ｂ）に示す量子化テーブルの値を掛けることでＤＣＴ
係数を求める。最後に、ＩＤＣＴ演算部２１が、ＤＣＴ
係数を逆直交変換し６４画素の復元画素データを求め
る。

【００３３】図２は、本実施の形態における可変長符号
化部１６の内部構成を示すブロック図である。可変長符
号化部１６は、ゼロ長（ｎｎｎｎ）およびグループ係数
（ｓｓｓｓ）からハフマン符号の符号長（ｌｅｎ）およ
び当該符号長の発生頻度順位（ｈｉｎｄ）に変換するた
めのテーブル１（２２）、テーブル１（２２）からの符
号長（ｌｅｎ）が入力され、当該符号長の符号の中で最
も発生頻度の高い符号（ｄｐａｔ）を出力するためのテ
ーブル２（２３）、グループ係数（ｓｓｓｓ）と符号長
（ｌｅｎ）とを加算するための加算器２５、および発生
頻度順位（ｈｉｎｄ）と当該符号長の符号の中で最も発
生頻度の高い符号（ｄｐａｔ）とを加算するための加算
器２４を含む。

【００３４】ゼロ長（ｎｎｎｎ）４ビットと、グループ
係数（ｓｓｓｓ）４ビットの合計８ビットがアドレスと
してテーブル１（２２）に入力される。テーブル１（２
２）はゼロ長とグループ係数とに対応するハフマン符号
の符号長（ｌｅｎ）と符号長における当該符号の発生頻
度順位（ｈｉｎｄ）とを格納しており、アドレスとして
入力されるゼロ長とグループ係数とに対応するハフマン
符号の符号長と符号長における当該符号の発生頻度順位
（ｈｉｎｄ）とを出力する。発生頻度順位とは、ある符
号長ｙに対して符号がｍ個割当てられているとした場
合、符号化要素（ｓｓｓｓ，ｎｎｎｎ）が符号長ｙを有
する複数の符号の中で、何番目の符号に相当するのかを
示す順位である。すなわち、符号長ｙの符号の中で発生
頻度が何番目に相当するかを表わすものである。たとえ
ば、図３（ａ）に示すハフマン符号を想定した場合、４
ビットの符号長に符号が３個割当てられており、最も発
生頻度の高い符号は（ｓｓｓｓ，ｎｎｎｎ）＝（０，
５）であり、（０，６）、（０，０）の順に発生頻度が
低いことがわかる。テーブル１（２２）には、図３
（ａ）に示す符号長および発生頻度がデータとして格納
されている。

【００３５】テーブル１（２２）から出力される符号長
（ｌｅｎ）がテーブル２（２３）のアドレスとして入力
されており、符号長に対応する発生頻度の最も高いパタ
ーン（ｄｐａｔ）がデータとして格納されている。たと
えば、図３（ａ）に示すハフマン符号の場合、図３
（ｂ）に示す内容のデータが格納されることになる。

【００３６】ＪＰＥＧ方式の符号化においては、１〜１
６ビットをとる可能性があるが、ハードウェア記述言語
で作成したテーブルをハードロジックに変換することに
より、無駄なテーブルのロジックを削減している。すな
わち、ＲＯＭ（Read Only Memory) でテーブル１（２
２）を構成すると、１６×１６＝２５６ビット必要であ
るが、ハードロジックで構成した場合（１＋２＋…＋１
６）＝１３６ビットとなる。

【００３７】テーブル２（２３）から符号長（ｌｅｎ）
に対応した発生頻度の最も高いハフマン符号（ｄｐａ
ｔ）が出力され、テーブル１（２２）から既に出力され
ている発生頻度とを加算器２４で加算することによっ
て、目的のハフマン符号を得ることができる。また、付
加ビット（ｆｋ）のビット数はグループ係数と同じでｓ
ｓｓｓであるため、ハフマン符号（ｄｐａｔ）をＭＳＢ
側に、付加ビット（ｆｋ）をＬＳＢ側に連ねた符号を出
力し、その符号長（ｌｅｎ＋ｓｓｓｓ）を加算器２５で
求めて符号長（ｔｌｅｎ）として出力する。このように
して得られたハフマン符号と符号長とが固定長化部１７
に入力され、１６ビット長を１ワードとするデータにパ
ケット化される。

【００３８】以上説明したように、可変長符号化部１６
において、符号長と発生頻度、およびその符号長の符号
の中で最も発生頻度の高い符号を出力するテーブルを用
いて、求めたい符号を算出することにより、符号化に要
する回路規模の小型化が可能となり、その結果デバイス
が安価となり低消費電力駆動が可能となる。上述したテ
ーブル構成によって、テーブル１（２２）が２⁸ ×８ビ
ットに、テーブル２（２３）が２⁴ ×１６ビットにな
り、合計２，３０４ビットに容量が縮小される。また、
テーブル２（２３）をランダムロジックで構成すること
により、さらに回路規模の小型化が実現可能となる。

【００３９】図４は、可変長復号化部１９の構成を示す
ブロック図である。可変長復号化部１９は、所定長の符
号データを切出すための第１ビット抽出部４１、符号デ
ータから符号長を抽出するための比較部４２、比較部４
２が符号長を抽出するために参照されるテーブル３（４
３）、符号データから符号を切出すための第２ビット抽
出部４４、符号に対応したゼロ長（ｎｎｎｎ２）および
グループ係数（ｓｓｓｓ２）を出力するためのテーブル
４（４５）、ゼロ長（ｎｎｎｎ２）とグループ係数（ｓ
ｓｓｓ２）と付加ビット（ｆｋ２）とから６４個の量子
化係数を求めるための係数展開部４６、加算器４７、お
よび第１ビット抽出部４１が抽出する所定長の符号デー
タの先頭アドレスを算出するための先頭アドレス算出部
４８を含む。

【００４０】まず、第１ビット抽出部４１は、プロセッ
サ１８から入力される１６ビット１ワードの圧縮データ
列（固定長データを連ねたもの）の先頭ビットから１６
ビットを切出し、比較部４２へ出力する。先頭ビット位
置（ｍ）は、画像入力の最初でゼロにリセットされてい
る。比較部４２は、符号長１ビットから１６ビットま
で、各符号長の符号の中で発生頻度が最も高い符号パタ
ーンを順次テーブル３（４３）から読出し、この符号パ
ターンと第１ビット抽出部４１から出力された１６ビッ
トデータをＭＳＢから１ビット、２ビット、…、１６ビ
ットの順に切出したデータ（ｋｄｔ）とを比較する。こ
の比較の結果、大小関係が変わる符号長を符号長（ｃｌ
ｅｎ）と判定する。たとえば図３（ｄ）に示す符号デー
タが入力された場合、まず符号データから切出された１
ビットのデータ（ｋｄｔ）と符号長が１の符号の中で最
も発生頻度が高い符号（ｄｐａｔ）とを比較し、ｋｄｔ
の方がｄｐａｔより大きいことがわかる。次に、符号デ
ータから２ビットのデータ（ｋｄｔ）を切出し、符号長
２の符号の中で最も発生頻度が高い符号パターン（ｄｐ
ａｔ）と比較し、ｋｄｔがｄｐａｔより大きいことがわ
かる。この処理を順次繰返し、切出した４ビットのデー
タ（ｋｄｔ）と符号長４の符号の中で最も発生頻度の高
い符号パターン（ｄｐａｔ）との比較において、大小関
係が変わっていることがわかる。この大小関係が変わっ
ている４からマイナス１した３を符号長として判定す
る。

【００４１】第２ビット抽出部４４は、１６ビットの符
号データのＭＳＢから符号長（ｃｌｅｎ）だけ符号を切
出し、残りの（１６−ｃｌｅｎ）ビットを“０”で埋め
た１６ビットデータをテーブル４（４５）にアドレスと
して出力する。たとえば、１６ビット固定長符号データ
として、１０１１０１１０１１１０１１０１が入力され
るとすると、図３（ｄ）に示すように符号１０１が切出
され、アドレスとして１０１００００００００００００
０がテーブル４（４５）に出力される。テーブル４（４
５）には、１６ビットの符号に対応したゼロ長（ｎｎｎ
ｎ２）およびグループ係数（ｓｓｓｓ２）が格納されて
おり、ゼロ長（ｎｎｎｎ２）を係数展開部４６へ出力
し、グループ係数（ｓｓｓｓ２）を第１ビット抽出部４
１、係数展開部４６、および加算器４７へ出力する。加
算器４７は、比較部４２によって抽出された符号長（ｃ
ｌｅｎ）とテーブル４（４５）から出力されるグループ
係数（ｓｓｓｓ２）とを加算し、ｃｌｅｎ２として先頭
アドレス算出部４８へ出力する。先頭アドレス算出部４
８は、先頭ビット位置ｍ＝ｍ＋ｃｌｅｎ２を算出し、次
に読出すべき符号の先頭アドレスｍを第１ビット抽出部
４１へ出力する。第１ビット抽出部４１は、先頭アドレ
ス算出部４８から出力された先頭ビット位置から１６ビ
ット分の符号データを切出し、比較部４２へ出力する。

【００４２】一方、第１ビット抽出部４１は、テーブル
４（４５）から出力されるグループ係数（ｓｓｓｓ２）
を入力し、新たに算出された先頭ビット位置からグルー
プ係数（ｓｓｓｓ２）分の符号データをＭＳＢ側から切
出し、付加ビット（ｆｋ２）として係数展開部４６へ出
力する。係数展開部４６は、第１ビット抽出部４１から
出力される付加ビット（ｆｋ２）と、テーブル４（４
５）から出力されるゼロ長（ｎｎｎｎ２）およびグルー
プ係数（ｓｓｓｓ２）とから６４個の量子化係数を求め
て逆量子化部２０へ出力する。

【００４３】以上説明したように、可変長復号化部１９
において、符号長とこの符号長の符号の中で最も発生頻
度の高い符号とを格納するテーブル３（４３）と、ゼロ
長およびグループ係数を格納するテーブル４（４５）と
を用いることによって、復号化に要するテーブルを合計
５２４，２８８ビットとすることができる。すなわち、
テーブル３（４３）は図２に示すテーブル２（２３）と
同じであるので、可変長符号化部１６と共用でき、テー
ブル４（４５）の容量は２¹⁶×８ビットとなるからであ
る。

【００４４】［実施の形態２］本発明の実施の形態２に
おけるディジタル符号化復号化装置の概略構成および可
変長符号部の内部構成は、図１および図２に示す実施の
形態１におけるディジタル符号化復号化装置の概略構成
および可変長符号化部１６の内部構成と同じであるの
で、詳細な説明は繰返さない。

【００４５】図５は、実施の形態２における可変長復号
化部１９の構成を示すブロック図である。可変長復号化
部１９は、所定長の符号データを切出すためのビット抽
出部５１、符号データから符号長および符号長における
当該符号の発生頻度（ｃｈｉｎｄ）を抽出するための比
較部５２、比較部５２が符号長および発生頻度を抽出す
る際に参照されるテーブル３（４３）、比較部５２から
出力される符号長に対してこの符号長より短い符号長の
符号の累積個数を出力するためのテーブル５（５４）、
符号に対応したゼロ長（ｎｎｎｎ２）およびグループ係
数（ｓｓｓｓ２）を出力するためのテーブル６（５
５）、ゼロ長（ｎｎｎｎ２）とグループ係数（ｓｓｓｓ
２）と付加ビット（ｆｋ２）とから６４個の量子化係数
を求めるための係数展開部５６、ビット抽出部５１が抽
出する所定長の符号データの先頭アドレスを算出するた
めの先頭アドレス算出部５７、および加算器５８，５９
を含む。

【００４６】まず、ビット抽出部５１は、プロセッサ１
８から入力される１６ビット１ワードの圧縮データ列の
先頭ビットから１６ビットを切出し、比較部５２へ出力
する。比較部５２は、図３（ｄ）を用いて説明した方法
により符号長（ｃｌｅｎ）を求める。また、比較の際に
用いた発生頻度の最も高い符号（ｄｐａｔ）と切出され
たデータ（ｋｄｔ）との差、すなわちｋｄｔ−ｄｐａｔ
を算出し、発生頻度（ｃｈｉｎｄ）として加算器５９へ
出力する。

【００４７】テーブル５（５４）は、アドレスとして比
較部５２が出力する符号長（ｃｌｅｎ）が入力され、
（ｃｌｅｎ−１）の符号長までの符号化要素の個数の累
積がデータとして格納されている。すなわち、発生頻度
の最も高い符号（ｄｐａｔ）が可変長符号全体の中で何
番目の発生頻度であるのかを出力する。たとえば、図３
（ａ）に示す符号の場合には、図３（ｃ）に示すデータ
がテーブル５（５４）に格納されることになる。

【００４８】加算器５９は、テーブル５（５４）から出
力される符号の累積個数と比較部５２が出力する発生頻
度（ｃｈｉｎｄ）とを加算してテーブル６（５５）にア
ドレスとして出力する。テーブル６（５５）は、データ
として短い符号長から符号化要素の発生頻度順位が高い
符号の順にグループ係数（ｓｓｓｓ２）およびゼロ長
（ｎｎｎｎ２）を記憶している。すなわち、可変長符号
全体における発生頻度がアドレスとして入力され、この
発生頻度に対応するグループ係数（ｓｓｓｓ２）および
ゼロ長（ｎｎｎｎ２）が出力されることになる。

【００４９】先頭アドレス算出部５７は、実施の形態１
において説明した先頭アドレス算出部４８と同様の方法
により先頭アドレスを算出しビット抽出部５１へ出力す
る。ビット抽出部５１は、テーブル６（５５）から出力
されるグループ係数（ｓｓｓｓ２）を入力し、新たに算
出された先頭ビット位置からグループ係数（ｓｓｓｓ
２）分の符号データをＭＳＢ側から切出し、付加ビット
（ｆｋ２）として係数展開部５６へ出力する。係数展開
部５６は、ビット抽出部５１から出力される付加ビット
（ｆｋ２）と、テーブル６（５５）から出力されるゼロ
長（ｎｎｎｎ２）およびグループ係数（ｓｓｓｓ２）と
から６４個の量子化係数を求めて逆量子化部２０へ出力
する。

【００５０】以上説明したように、可変長復号化部１９
において、当該符号長より短い符号長の符号の累積個数
を格納するテーブル５（５４）と、ゼロ長およびグルー
プ係数を格納するテーブル６（５５）とを用いることに
よって、復号化に要するテーブルの合計を縮小すること
ができる。すなわち、テーブル５（５４）の容量は２ ⁴
×８ビット、テーブル６（５５）の容量は２⁸ ×９ビッ
トとなり、合計２，４３２ビットに縮小される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるディジタル符号化
復号化装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態１における可変長符号化部
１６の内部構成を示すブロック図である。

【図３】（ａ）は、ハフマン符号の一例を示す図であ
る。（ｂ）は、図２のテーブル２（２３）の内容の一例
を示す図である。（ｃ）は、図５のテーブル５（５４）
の内容の一例を示す図である。（ｄ）は、図４の比較部
４２における符号長の判定を説明するための図である。

【図４】実施の形態１における可変長復号化部１９の構
成を示すブロック図である。

【図５】実施の形態２における可変長復号化部１９の構
成を示すブロック図である。

【図６】ジグザグ経路の順序に並べ替えられたＤＣＴ量
子化係数を示す図である。

【図７】従来のディジタル符号化復号化装置の構成を示
す図である。

【図８】（ａ）は、グループ係数（ｓｓｓｓ）と付加係
数との関係を示す図である。（ｂ）は、量子化の際に使
用される量子化テーブルを示す図である。

【図９】従来の符号化テーブルおよび復号化テーブルを
示す図である。

【符号の説明】

１１ ＤＣＴ演算部 １２ 量子化部 １３ 量子化テーブル １４ ゼロ長計数部 １５ グルーピング部 １６ 可変長符号化部 １７ 固定長化部 １８ プロセッサ １９ 可変長復号化部 ２０ 逆量子化部 ２１ ＩＤＣＴ演算部 ２２ テーブル１ ２３ テーブル２ ２４，２５，４７，５８，５９ 加算器 ４１ 第１ビット抽出部 ４２ 比較部 ４３ テーブル３ ４４ 第２ビット抽出部 ４５ テーブル４ ４６，５６ 係数展開部 ４８，５７ 先頭アドレス算出部 ５１ ビット抽出部 ５２ 比較部 ５４ テーブル５ ５５ テーブル６

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力データを直交変換するための変換手
   段と、 前記変換手段によって直交変換された入力データのゼロ
   長と有値係数とを抽出するための抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出されたゼロ長と有値係数とに
   基づいて、符号長と該符号長における当該符号の発生頻
   度を出力するための第１の出力手段と、 前記第１の出力手段から出力される符号長に基づいて、
   前記符号長の符号の中で最も発生頻度の高い符号を出力
   するための第２の出力手段と、 前記第１の出力手段から出力される発生頻度と前記第２
   の出力手段から出力される最も発生頻度の高い符号とを
   加算するための第１の加算手段とを含むディジタル符号
   化装置。
2. 【請求項２】 前記抽出手段は、前記ゼロ長を計数する
   ためのゼロ長計数手段と、 前記有値係数をグループ係数と付加ビットに変換するた
   めのグルーピング手段とを含み、 前記ディジタル符号化装置はさらに、前記グルーピング
   手段によって変換されたグループ係数と前記第１の出力
   手段によって出力された符号長とを加算するための第２
   の加算手段と、 前記第１の加算手段によって加算された符号と前記グル
   ーピング手段によって変換された付加ビットとを固定長
   符号に変換して出力するための固定長化手段とを含む、
   請求項１記載のディジタル符号化装置。
3. 【請求項３】 固定長符号から所定ビット長の符号デー
   タを抽出するための符号データ抽出手段と、 前記符号データ抽出手段によって抽出された符号データ
   から符号長を抽出するための符号長抽出手段と、 前記符号長抽出手段によって抽出された符号長に基づい
   て前記所定ビット長の符号データから符号を切出すため
   の切出手段と、 前記切出手段によって切出された符号に基づいてゼロ長
   とグループ係数とを出力するための第３の出力手段とを
   含むディジタル復号化装置。
4. 【請求項４】 前記符号データ抽出手段は、前記符号長
   抽出手段によって抽出された符号長と前記第３の出力手
   段によって出力されたグループ係数とに基づいて、前記
   所定ビット長の符号データの先頭アドレスを算出する、
   請求項３記載のディジタル復号化装置。
5. 【請求項５】 前記符号長抽出手段は、符号長の符号の
   中で最も発生頻度の高い符号を出力するための第４の出
   力手段と、 前記符号データ抽出手段によって抽出された符号データ
   の最初の複数ビットと前記第４の出力手段によって出力
   される最も発生頻度の高い符号との比較によって符号長
   を決定するための決定手段とを含む、請求項３記載のデ
   ィジタル復号化装置。
6. 【請求項６】 前記符号データ抽出手段は、前記第３の
   出力手段によって出力されるグループ係数に基づいて付
   加ビットを切出す、請求項３記載のディジタル復号化装
   置。
7. 【請求項７】 固定長符号から所定ビット長の符号デー
   タを抽出するための符号データ抽出手段と、 前記符号データ抽出手段によって抽出された符号データ
   から符号長と該符号長における当該符号の発生頻度とを
   抽出するための符号長抽出手段と、 前記符号長抽出手段によって抽出された符号長に基づい
   て該符号長の符号の中で最も発生頻度の高い符号の可変
   長符号全体における発生頻度順位を出力するための第５
   の出力手段と、 前記符号長抽出手段によって抽出された発生頻度と前記
   第５の出力手段から出力された符号長の符号の中で最も
   発生頻度の高い符号の可変長符号全体における発生頻度
   順位とに基づいてグループ係数とゼロ長とを出力するた
   めの第６の出力手段とを含むディジタル復号化装置。
8. 【請求項８】 前記第５の出力手段は、前記符号長抽出
   手段によって抽出された符号長に基づいて、該符号長よ
   り短い符号長の符号の累積個数を出力する、請求項７記
   載のディジタル復号化装置。