JPH06217277A - ルックアップテーブルを使った可変長さのデコーディング方法と装置 - Google Patents
ルックアップテーブルを使った可変長さのデコーディング方法と装置Info
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- JPH06217277A JPH06217277A JP3359607A JP35960791A JPH06217277A JP H06217277 A JPH06217277 A JP H06217277A JP 3359607 A JP3359607 A JP 3359607A JP 35960791 A JP35960791 A JP 35960791A JP H06217277 A JPH06217277 A JP H06217277A
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- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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- H03M7/42—Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code using table look-up for the coding or decoding process, e.g. using read-only memory
- H03M7/425—Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code using table look-up for the coding or decoding process, e.g. using read-only memory for the decoding process only
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N7/54—Systems for transmission of a pulse code modulated video signal with one or more other pulse code modulated signals, e.g. an audio signal or a synchronizing signal the signals being synchronous
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- H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可変長さのデータをリアルタイムにデコード
する安価な手段と、リアルタイムに可変長さのデコーデ
ィングを行うために一層効率のよい解決法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 VLCを読みとることによって可変長さのコー
ドワード(VLC)をデコードする方法と装置を提供する。
このVLCはＸビットの最大長さを有する。VLCは第１テー
ブルへのインデックスとして使用され、その場合、第１
テーブルは、第１組の値の中のどの値にも等しくないよ
うなＹビットを有する全ての可能な VLCのためにデコー
ドされる値を含む。Ｙは典型的にはＸより少く、それ
は、好ましい実施例では、VLCの非常に重要なビットで
成る。VLCのはじめからＹ個のビットが第１組の値の中
のどの値にも等しくない場合、第２の値は第１テーブル
から戻される。VLCのはじめのＹ個のビットが第１組の
値の中のどれかの値に等しい場合、第２テーブルへのポ
インターが第１テーブルから戻される。
する安価な手段と、リアルタイムに可変長さのデコーデ
ィングを行うために一層効率のよい解決法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 VLCを読みとることによって可変長さのコー
ドワード(VLC)をデコードする方法と装置を提供する。
このVLCはＸビットの最大長さを有する。VLCは第１テー
ブルへのインデックスとして使用され、その場合、第１
テーブルは、第１組の値の中のどの値にも等しくないよ
うなＹビットを有する全ての可能な VLCのためにデコー
ドされる値を含む。Ｙは典型的にはＸより少く、それ
は、好ましい実施例では、VLCの非常に重要なビットで
成る。VLCのはじめからＹ個のビットが第１組の値の中
のどの値にも等しくない場合、第２の値は第１テーブル
から戻される。VLCのはじめのＹ個のビットが第１組の
値の中のどれかの値に等しい場合、第２テーブルへのポ
インターが第１テーブルから戻される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータシステムに
おける可変長さのデコーディング分野に関し、特に、コ
ンピュータシステムにおいてルックアップテーブルを使
って可変長さをデコードする方法に関する。
おける可変長さのデコーディング分野に関し、特に、コ
ンピュータシステムにおいてルックアップテーブルを使
って可変長さをデコードする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、ビデオ電話、ビデオカンファレン
ス及び又はマルチメディアのような用途にフルモーショ
ンビデオを使用する場合、コンピュータシステムのモー
ションビデオのための規格を取入れる必要が叫ばれてい
る。そのような用途では、現今の通信ハードウェアを使
って伝達される管理可能な長さに対応した音と共に可動
像を表わすにの必要なデータ量を再生することのできる
圧縮技術の開発が要求されている。これらの圧縮技術は
典型的には、ハフマンのエンコーディングを用いてい
る。ビデオデータの圧縮のためにハフマンのエンコーデ
ィングを用いた１つの規格は、ジョイントフォトグラフ
ァーエキスパーツグループ(JPEG)規格として知られてい
る。典型的なものとして、ビデオカンファレンスやビデ
オ電話に使用されるフルモーションビデオの用途のため
にハフマンエンコーディングを使った規格は、 非放送
特性の像を与えるCCITT規格として知られている。この
規格はコンピュータシステムにおける或る種のマルチメ
ディア活動と共に、基本的なビデオテレカンファレンス
やビデオ電話にとって有用である。この規格はまた、モ
ーションビデオ像を伝達するために必要なバンド幅を非
常に縮小させる。
ス及び又はマルチメディアのような用途にフルモーショ
ンビデオを使用する場合、コンピュータシステムのモー
ションビデオのための規格を取入れる必要が叫ばれてい
る。そのような用途では、現今の通信ハードウェアを使
って伝達される管理可能な長さに対応した音と共に可動
像を表わすにの必要なデータ量を再生することのできる
圧縮技術の開発が要求されている。これらの圧縮技術は
典型的には、ハフマンのエンコーディングを用いてい
る。ビデオデータの圧縮のためにハフマンのエンコーデ
ィングを用いた１つの規格は、ジョイントフォトグラフ
ァーエキスパーツグループ(JPEG)規格として知られてい
る。典型的なものとして、ビデオカンファレンスやビデ
オ電話に使用されるフルモーションビデオの用途のため
にハフマンエンコーディングを使った規格は、 非放送
特性の像を与えるCCITT規格として知られている。この
規格はコンピュータシステムにおける或る種のマルチメ
ディア活動と共に、基本的なビデオテレカンファレンス
やビデオ電話にとって有用である。この規格はまた、モ
ーションビデオ像を伝達するために必要なバンド幅を非
常に縮小させる。
【０００３】伝達や保管の目的でモーションピクチュア
ビデオ像を圧縮するためにハフマンのエンコーディング
を使用したもうひとつの規格はモーションピクチュアエ
キスパーツグループ(MPEG)規格として知られている。前
述の他の２つのシステムにおいて、 MPEG規格は、一秒
当り30フレーム(fps)までの割合でフルモーションビデ
オ像を伝達させることができる。MPEGは対応する高品質
の音と共にモーションピクチュアビデオを圧縮させるこ
とができ、そして単一のフレームアドバンス、逆モーシ
ョン、さらにはフレームビデオのような他の特性をも提
供する。これに対して、CCITT規格は単に、前進移動ビ
ューイングのみを可能にし、MPEGのように、スローモー
ションや逆モーションや単一フレーム前進はできない。
CCITTはまた、MPEGより像の品質が劣る。
ビデオ像を圧縮するためにハフマンのエンコーディング
を使用したもうひとつの規格はモーションピクチュアエ
キスパーツグループ(MPEG)規格として知られている。前
述の他の２つのシステムにおいて、 MPEG規格は、一秒
当り30フレーム(fps)までの割合でフルモーションビデ
オ像を伝達させることができる。MPEGは対応する高品質
の音と共にモーションピクチュアビデオを圧縮させるこ
とができ、そして単一のフレームアドバンス、逆モーシ
ョン、さらにはフレームビデオのような他の特性をも提
供する。これに対して、CCITT規格は単に、前進移動ビ
ューイングのみを可能にし、MPEGのように、スローモー
ションや逆モーションや単一フレーム前進はできない。
CCITTはまた、MPEGより像の品質が劣る。
【０００４】MPEGとCCITTは両方とも、 像を別のエリア
へ分解し、これらのエリアからのデータをサンプリング
し、コード化した形で各エリアを表わすことによりフレ
ームの所与の像をコード化する。このインフォメーショ
ンは伝達装置によってコード化され、受信装置によって
デコードされ、かくしてフルモーションビデオの伝達が
可能となる。また、コード化したビデオデータはコンピ
ュータのメインメモリーに、或いは非揮発性保管媒体、
例えばハードディスク駆動体や光学ディスク駆動体、或
いは、フルモーションビデオ像をあとで見るためのテー
プにストアされる。
へ分解し、これらのエリアからのデータをサンプリング
し、コード化した形で各エリアを表わすことによりフレ
ームの所与の像をコード化する。このインフォメーショ
ンは伝達装置によってコード化され、受信装置によって
デコードされ、かくしてフルモーションビデオの伝達が
可能となる。また、コード化したビデオデータはコンピ
ュータのメインメモリーに、或いは非揮発性保管媒体、
例えばハードディスク駆動体や光学ディスク駆動体、或
いは、フルモーションビデオ像をあとで見るためのテー
プにストアされる。
【０００５】ビデオ像の統計学的余剰を利用するため
に、 CCITTやMPEGのような規格は可変長さのコーディン
グとして知られているそのコーディング層の１つにある
技術を使用している。可変長さのコーディングに使用さ
れる可変長さのコードワード(VLC)は図１に図示され、
それに関連して説明されるビデオコーダー又はデコーダ
ー（コーデック）として知られている装置によりエンコ
ードされ、デコードされる。
に、 CCITTやMPEGのような規格は可変長さのコーディン
グとして知られているそのコーディング層の１つにある
技術を使用している。可変長さのコーディングに使用さ
れる可変長さのコードワード(VLC)は図１に図示され、
それに関連して説明されるビデオコーダー又はデコーダ
ー（コーデック）として知られている装置によりエンコ
ードされ、デコードされる。
【０００６】図１に示すように、 100は従来のシステム
においてビデオデータをエンコードし、又はデコードす
るために使用されるビデオコーデックである。図１は読
者の理解をたすけるために簡単なブロック図で示されて
いる。図１に示すように、コーデック100は、２つの別
個の部分、即ち、ビデオコーダー110と、ビデオデコー
ダ150とで成る。 ビデオコーダー110はビデオコーダー1
10へ供給されるインフォメーションをコントロールし、
同期化するコーディングコントロールユニット111で成
る。ビデオコーダー110とビデオデコーダー150とは、流
入信号130の特定のビデオラインレートでサンプリング
を行う。 インプットデータ130とアウトプットデータ17
0は１秒当り約40キロビット又は２メガビットの割合で
受信され、 また伝達される。信号130、170はSIF525（5
25線表示フォーマット、 北アメリカ規格）か、SIF625
（625線フォーマット）のいずれかに対してCCIR601フォ
ーマットで生じる。コーディングコントロール111はソ
ースコーダー112をコントロールし、このソースコーダ
ー112は、 CCIR601フォーマットにおいてソースコーダ
ー112への入力となる入力信号130をコード化する。ソー
スコーダー112とビデオ多重送信コーダー113はCCIR601
の信号130を例えばCCITT又はMPEG規格へ変換する。ビデ
オ多重送信コーダー113は、 像が移動する場合、使用さ
れる表示フォーマットの型を指示する或る型のインフォ
メーションやその他のインフォメーションに対して出力
信号120のインフォメーションをエンコードする。多重
送信コーダー113は伝達される像においてエンコードさ
れるこれらの種々の層のインフォメーションを処理す
る。トランスミッションコーダー115がインフォメーシ
ョンを必要とし、それを信号120として伝達するまでデ
ータを保持するために、 インフォメーションは多重送
信コーダー113によってトランスミッションバッファー1
14へ送られる。図１に示すように、トランスミッション
バッファー114は、フルイメージ、即ち像のセットがト
ランスミッションバッファー114にあって、 トランスミ
ッションコーダー 115のためにインフォメーションが準
備されていることを知らせるためにコーディングコント
ロール111へフィードバックを与える。 トランスミッシ
ョンコーダー115は、目的装置を指示するために、或い
はデータ120のためのその他のインフォメーションが伝
達されることを指示するために、 最初に流れ120として
伝達されるデータへヘッダーインフォメーションを追加
する。
においてビデオデータをエンコードし、又はデコードす
るために使用されるビデオコーデックである。図１は読
者の理解をたすけるために簡単なブロック図で示されて
いる。図１に示すように、コーデック100は、２つの別
個の部分、即ち、ビデオコーダー110と、ビデオデコー
ダ150とで成る。 ビデオコーダー110はビデオコーダー1
10へ供給されるインフォメーションをコントロールし、
同期化するコーディングコントロールユニット111で成
る。ビデオコーダー110とビデオデコーダー150とは、流
入信号130の特定のビデオラインレートでサンプリング
を行う。 インプットデータ130とアウトプットデータ17
0は１秒当り約40キロビット又は２メガビットの割合で
受信され、 また伝達される。信号130、170はSIF525（5
25線表示フォーマット、 北アメリカ規格）か、SIF625
（625線フォーマット）のいずれかに対してCCIR601フォ
ーマットで生じる。コーディングコントロール111はソ
ースコーダー112をコントロールし、このソースコーダ
ー112は、 CCIR601フォーマットにおいてソースコーダ
ー112への入力となる入力信号130をコード化する。ソー
スコーダー112とビデオ多重送信コーダー113はCCIR601
の信号130を例えばCCITT又はMPEG規格へ変換する。ビデ
オ多重送信コーダー113は、 像が移動する場合、使用さ
れる表示フォーマットの型を指示する或る型のインフォ
メーションやその他のインフォメーションに対して出力
信号120のインフォメーションをエンコードする。多重
送信コーダー113は伝達される像においてエンコードさ
れるこれらの種々の層のインフォメーションを処理す
る。トランスミッションコーダー115がインフォメーシ
ョンを必要とし、それを信号120として伝達するまでデ
ータを保持するために、 インフォメーションは多重送
信コーダー113によってトランスミッションバッファー1
14へ送られる。図１に示すように、トランスミッション
バッファー114は、フルイメージ、即ち像のセットがト
ランスミッションバッファー114にあって、 トランスミ
ッションコーダー 115のためにインフォメーションが準
備されていることを知らせるためにコーディングコント
ロール111へフィードバックを与える。 トランスミッシ
ョンコーダー115は、目的装置を指示するために、或い
はデータ120のためのその他のインフォメーションが伝
達されることを指示するために、 最初に流れ120として
伝達されるデータへヘッダーインフォメーションを追加
する。
【０００７】ビデオコーディック100のあとの半分はビ
デオデコーダー150である。ビデオデコーダー150は図１
の部分110のようなコーダーによって生じるもののよう
な、コード化したビットの流れを受信する。ビデオコー
ダー150は表示信号170としてCCIR601フォーマットに像
を表示するため信号をデコードする。 コード化された
インフォメーション160は、コーディック100を含む装置
が適切な受信装置であれば、伝達デコーダー154によっ
て受信される。 このインフォメーションはそれから受
信バッファー153へ送られる。この受信バッファー153
は、ビデオ多重送信コーダー152 がインフォメーション
の層をデコードする準備ができるまで像を保持する。コ
ーダー部分110のビデオ多重送信コーダー113に関して前
述したように、ビデオ多重送信コーダー152は流入する
データ信号160の信号中のインフォメーションを層毎に
はぐ。 それから、このインフォメーションはソースデ
コーダー151へ送られ、このソースデコーダー151はコー
ド化されたビット流を表示信号170として適切なCCIR601
フォーマットへ変換する。ビデオコーディック100は典
型的には、ビデオ電話に使用されるけれども、そのよう
な装置はそのユニットが例えば、マルチメディアのよう
な用途に使用される場合、トランスミッションコーダー
115やトランスミッションデコーダー154を使用すること
なしに使用することができる。従って、この型のユニッ
トはエンコーディング及びデコーディングのみの回路を
有し、 伝達及び受信回路を有していない。ユニット100
の外部コントロールは中央処理ユニット、又は他の同様
の回路を介して行われる。
デオデコーダー150である。ビデオデコーダー150は図１
の部分110のようなコーダーによって生じるもののよう
な、コード化したビットの流れを受信する。ビデオコー
ダー150は表示信号170としてCCIR601フォーマットに像
を表示するため信号をデコードする。 コード化された
インフォメーション160は、コーディック100を含む装置
が適切な受信装置であれば、伝達デコーダー154によっ
て受信される。 このインフォメーションはそれから受
信バッファー153へ送られる。この受信バッファー153
は、ビデオ多重送信コーダー152 がインフォメーション
の層をデコードする準備ができるまで像を保持する。コ
ーダー部分110のビデオ多重送信コーダー113に関して前
述したように、ビデオ多重送信コーダー152は流入する
データ信号160の信号中のインフォメーションを層毎に
はぐ。 それから、このインフォメーションはソースデ
コーダー151へ送られ、このソースデコーダー151はコー
ド化されたビット流を表示信号170として適切なCCIR601
フォーマットへ変換する。ビデオコーディック100は典
型的には、ビデオ電話に使用されるけれども、そのよう
な装置はそのユニットが例えば、マルチメディアのよう
な用途に使用される場合、トランスミッションコーダー
115やトランスミッションデコーダー154を使用すること
なしに使用することができる。従って、この型のユニッ
トはエンコーディング及びデコーディングのみの回路を
有し、 伝達及び受信回路を有していない。ユニット100
の外部コントロールは中央処理ユニット、又は他の同様
の回路を介して行われる。
【０００８】図１のデコーダー 150によって受信される
インフォメーションは可変長さのコードワード（その長
さは異る値に対して一定していない）であるので、ビデ
オ多重送信デコーダー152 は受信されるあらゆる可能な
VLCを信号170へ変換する手段を有していなければならな
い。 例えば152のような従来のビデオ多重送信デコーダ
ーは、適切にデコードされる信号170に対してCCIR601値
を発生させるため可能な VLCの全てに対して単一のルッ
クアップテーブルを使ってデコーディングを行う。 こ
れらのVLCは時々、長さが０ビット（信号がない場合）
から長さが14ビットにわたるので、ビデオ多重送信デコ
ーダー152は、流入VLCの可能な最大長さに対する入力を
含むルックアップテーブルを必要とする。 CCITT及びMP
EG規格に対して長さが14ビットまでのVLCの場合、この
テーブルは約２14、 即ち合計16,384のエントリーを必
要とする。流入するビット流中、 多くのVLCがエンコー
ドされるので、例えば152で示す、 ビデオ多重送信デコ
ーダーはそのデコーダーによってわかるようにこれらの
VLC の各々に対して別個のルックアップテーブルを必要
とする（例えば、 長さが14ビットまでのVLCに対して10
個のルックアップテーブルが必要とされる場合、ビデオ
多重送信デコーダー152 によって必要とされる保管は、
それらのテーブルで合計約160,000のエントリーにのぼ
る）。 このように、従来の多重送信デコーダー152で
は、 莫大な量の保管を必要とする。
インフォメーションは可変長さのコードワード（その長
さは異る値に対して一定していない）であるので、ビデ
オ多重送信デコーダー152 は受信されるあらゆる可能な
VLCを信号170へ変換する手段を有していなければならな
い。 例えば152のような従来のビデオ多重送信デコーダ
ーは、適切にデコードされる信号170に対してCCIR601値
を発生させるため可能な VLCの全てに対して単一のルッ
クアップテーブルを使ってデコーディングを行う。 こ
れらのVLCは時々、長さが０ビット（信号がない場合）
から長さが14ビットにわたるので、ビデオ多重送信デコ
ーダー152は、流入VLCの可能な最大長さに対する入力を
含むルックアップテーブルを必要とする。 CCITT及びMP
EG規格に対して長さが14ビットまでのVLCの場合、この
テーブルは約２14、 即ち合計16,384のエントリーを必
要とする。流入するビット流中、 多くのVLCがエンコー
ドされるので、例えば152で示す、 ビデオ多重送信デコ
ーダーはそのデコーダーによってわかるようにこれらの
VLC の各々に対して別個のルックアップテーブルを必要
とする（例えば、 長さが14ビットまでのVLCに対して10
個のルックアップテーブルが必要とされる場合、ビデオ
多重送信デコーダー152 によって必要とされる保管は、
それらのテーブルで合計約160,000のエントリーにのぼ
る）。 このように、従来の多重送信デコーダー152で
は、 莫大な量の保管を必要とする。
【０００９】もうひとつの問題は、流入ビット流がリア
ルタイムシステムにおいて制限時間内にデコードされね
ばならず、これらの多数のテーブルへのルックアップが
性能を妨げるために生じる。リアルタイム以外の状況で
は、像はゆっくりとデコードすることができるので問題
はない。しかしながら、ビデオ電話やマルチメディアの
ようなリアルタイムの適用例では、ビデオが或る比率で
操作されなければならないこと（或る例では29.97Hzす
なわち約30fps）の他に、データの流入連度が高率であ
ることにより、ビデオ多重送信デコーダーは、限られた
時間内に、デコーディングやその他の計算をしなければ
ならなくなる。従って、或る従来のシステムでは、デコ
ーダー150によってデジタル信号プロセスサーが使用さ
れてきた。これらは、コード化された流入するビット流
からの像をデコードし、時間内にそれを表示することは
可能である。かくして、多数のルックアップテーブルを
使用することによりメモリーが増し、性能の点で不利に
なることの他に、例えば数学的共働プロセスサー又はデ
ジタル信号プロセスサーのような高価な構成要素を使用
することにより、 ビデオ多重送信デコーダー150のコス
トが高くなる。それ故に、ビデオ電話やマルチメディア
やその他の現今の用途にリアルタイムビデオを多く使用
するようになるために、ビデオデータをデコードするた
めにもつと安価で、しかも一段と効率のよい解決法が望
まれる。
ルタイムシステムにおいて制限時間内にデコードされね
ばならず、これらの多数のテーブルへのルックアップが
性能を妨げるために生じる。リアルタイム以外の状況で
は、像はゆっくりとデコードすることができるので問題
はない。しかしながら、ビデオ電話やマルチメディアの
ようなリアルタイムの適用例では、ビデオが或る比率で
操作されなければならないこと（或る例では29.97Hzす
なわち約30fps）の他に、データの流入連度が高率であ
ることにより、ビデオ多重送信デコーダーは、限られた
時間内に、デコーディングやその他の計算をしなければ
ならなくなる。従って、或る従来のシステムでは、デコ
ーダー150によってデジタル信号プロセスサーが使用さ
れてきた。これらは、コード化された流入するビット流
からの像をデコードし、時間内にそれを表示することは
可能である。かくして、多数のルックアップテーブルを
使用することによりメモリーが増し、性能の点で不利に
なることの他に、例えば数学的共働プロセスサー又はデ
ジタル信号プロセスサーのような高価な構成要素を使用
することにより、 ビデオ多重送信デコーダー150のコス
トが高くなる。それ故に、ビデオ電話やマルチメディア
やその他の現今の用途にリアルタイムビデオを多く使用
するようになるために、ビデオデータをデコードするた
めにもつと安価で、しかも一段と効率のよい解決法が望
まれる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の１つは
可変長さのデータをリアルタイムにデコードする安価な
手段を提供することである。
可変長さのデータをリアルタイムにデコードする安価な
手段を提供することである。
【００１１】本発明のもうひとつの目的は、リアルタイ
ムに可変長さのデコーディングを行うために一段と効率
のよい解決法を見い出すことである。
ムに可変長さのデコーディングを行うために一段と効率
のよい解決法を見い出すことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】これらの目的及びその他
の目的は、 Ｘビットの最大長さを有するVLCを読みとる
ことによって可変長さのコードワード(VLC) をデコード
する方法と装置により達成される。好ましい実施例にお
いて、V LCはハフマン型エンコーディングを使ってコー
ド化され、ビデオの圧縮のために、MPEG（モーションピ
クチュアエキスパートグループ）規格、 CCITT規格、或
いはJPEG（ジョイントフォトグラファーズエキスパート
グループ）規格のいずれかで使用される。 また、VLCは
オーディオ又は他の種類のデータをエンコードするため
に使用される。 VLCは第１テーブルへインデックスとし
て使用され、その第１テーブルは第１組の値の中のどの
値にも等しくない第１Ｙビットを有する全ての可能なVL
C に対してデコードされる値を含む。このテーブルはこ
の好ましい実施例では、”頻繁な”テーブルとして知ら
れている。なぜなら、そのテーブルがデコード値に戻す
VLCは典型的には、最も頻繁にビットパターンを生じる
ものであるからである。Ｙは典型的にはＸより小さく、
それは好ましい実施例では、VLCの最も重要なビットで
成る。VLCの第１のＹビットが第１組の値の中のどの値
にも等しくない場合、第２値は第１テーブル、 即ち”
頻繁な”テーブルから戻される。VLCの第１Ｙビットが
第１値に等しい場合、ポインターは第１テーブルから第
２テーブルへ戻る。第２テーブルはこの好ましい実施例
では、”非頻繁な”テーブルとして知られている。なぜ
なら、そのテーブルがデコード値を発生させるビットパ
ターンの頻度が第１テーブルのそれより少く生じるから
である。 VLCは第２テーブルへのインデックスとして使
用され、第２テーブルから第３値が戻される。この値
は、好ましい実施例ではデコード値である。これは２段
階のテーブルルックアップを記載しているけれども、こ
の考えは必要に応じて何段階のルックアップテーブルに
も及ぼすことができる。本発明は、 VLCの最大可能な長
さを有するあらゆる可能なビットパターンに対してはデ
コード値がないという事実を効果として有する。 例え
ば、VLCをデコートする従来の単一ルックアップテーブ
ル、又は内容をアドレス可能なメモリーアプローチにお
いて、これらのVLCが最大可能な長さ14ビットを有する
場合、ルックアップテーブル、即ち内容をアドレスする
ことのできるメモリーは２14、即ち16,384のエントリー
を有する。２段式ルックアップテーブルを使った好まし
い実施例において、２個の別々のルックアップテーブル
は２8、即ち256のエントリーを有し、 合計して512のエ
ントリーとなる。この実施例において、32の係数だけメ
モリーを節約でき、同時に一段と小型のルックアップテ
ーブルにアドレスすればよいので、 性能も向上する。V
LCの最大長さとルックアップテーブルの数が増すのでメ
モリーの節約は指数関数的に増大する。これは好ましい
実施例のようにリアルタイムでビデオデコードを行う例
においては特に有用である。
の目的は、 Ｘビットの最大長さを有するVLCを読みとる
ことによって可変長さのコードワード(VLC) をデコード
する方法と装置により達成される。好ましい実施例にお
いて、V LCはハフマン型エンコーディングを使ってコー
ド化され、ビデオの圧縮のために、MPEG（モーションピ
クチュアエキスパートグループ）規格、 CCITT規格、或
いはJPEG（ジョイントフォトグラファーズエキスパート
グループ）規格のいずれかで使用される。 また、VLCは
オーディオ又は他の種類のデータをエンコードするため
に使用される。 VLCは第１テーブルへインデックスとし
て使用され、その第１テーブルは第１組の値の中のどの
値にも等しくない第１Ｙビットを有する全ての可能なVL
C に対してデコードされる値を含む。このテーブルはこ
の好ましい実施例では、”頻繁な”テーブルとして知ら
れている。なぜなら、そのテーブルがデコード値に戻す
VLCは典型的には、最も頻繁にビットパターンを生じる
ものであるからである。Ｙは典型的にはＸより小さく、
それは好ましい実施例では、VLCの最も重要なビットで
成る。VLCの第１のＹビットが第１組の値の中のどの値
にも等しくない場合、第２値は第１テーブル、 即ち”
頻繁な”テーブルから戻される。VLCの第１Ｙビットが
第１値に等しい場合、ポインターは第１テーブルから第
２テーブルへ戻る。第２テーブルはこの好ましい実施例
では、”非頻繁な”テーブルとして知られている。なぜ
なら、そのテーブルがデコード値を発生させるビットパ
ターンの頻度が第１テーブルのそれより少く生じるから
である。 VLCは第２テーブルへのインデックスとして使
用され、第２テーブルから第３値が戻される。この値
は、好ましい実施例ではデコード値である。これは２段
階のテーブルルックアップを記載しているけれども、こ
の考えは必要に応じて何段階のルックアップテーブルに
も及ぼすことができる。本発明は、 VLCの最大可能な長
さを有するあらゆる可能なビットパターンに対してはデ
コード値がないという事実を効果として有する。 例え
ば、VLCをデコートする従来の単一ルックアップテーブ
ル、又は内容をアドレス可能なメモリーアプローチにお
いて、これらのVLCが最大可能な長さ14ビットを有する
場合、ルックアップテーブル、即ち内容をアドレスする
ことのできるメモリーは２14、即ち16,384のエントリー
を有する。２段式ルックアップテーブルを使った好まし
い実施例において、２個の別々のルックアップテーブル
は２8、即ち256のエントリーを有し、 合計して512のエ
ントリーとなる。この実施例において、32の係数だけメ
モリーを節約でき、同時に一段と小型のルックアップテ
ーブルにアドレスすればよいので、 性能も向上する。V
LCの最大長さとルックアップテーブルの数が増すのでメ
モリーの節約は指数関数的に増大する。これは好ましい
実施例のようにリアルタイムでビデオデコードを行う例
においては特に有用である。
【００１３】
【実施例】本発明はルックアップテーブルを使って可変
長さをデコーディングする方法と装置に関する。以下の
記載においては、説明上、本発明を完全に理解してもら
うために、特定値、信号、コーディングフォーマット及
びインプットフォーマットについて説明する。しかしな
がら、本発明はこれらの詳細に限定されないで実施でき
ることはこの技術に熟達した人々にとって明らかであろ
う。その他、本発明を不必要にわかりにくくすることが
ないように周知の回路や装置はブロック図で示す。
長さをデコーディングする方法と装置に関する。以下の
記載においては、説明上、本発明を完全に理解してもら
うために、特定値、信号、コーディングフォーマット及
びインプットフォーマットについて説明する。しかしな
がら、本発明はこれらの詳細に限定されないで実施でき
ることはこの技術に熟達した人々にとって明らかであろ
う。その他、本発明を不必要にわかりにくくすることが
ないように周知の回路や装置はブロック図で示す。
【００１４】図２を参照すれば、本発明の好ましい実施
例を実施したコンピュータシステムを符号200で示す。2
00はインフォメーションを連絡する母線、又は他の通信
手段201と、 インフォメーションを処理する母線201に
接続する処理手段202と、プロセスサー 202のためのイ
ンフォメーション及びインストラクションを保管するた
めに母線201に接続するランダムアクセスメモリー(RAM)
又は他のダイナックな保管装置204（以下メインメモリ
ーと呼ぶ）と、プロセスサー202のための静的インフォ
メーション及びインストラクションを保管するため母線
201 に接続したリードオンリーメモリー(ROM)及び／ま
たは他の静的保管装置206と、インフォメーション及び
インストラクションを保管するため母線201に接続し
た、 例えば磁気ディスク又は光学ディスク及びそれに
対応するディスク駆動体のようなデータ保管装置207と
で成る。コンピュータシステム200はさらに、コンピュ
ータユーザーへインフォメーションを表示するため母線
201に接続した例えば陰極線管(CRT)のような表示装置22
1と、 インフォメーション及びコマンドの選択されたも
のをプロセスサー202へ連絡するため母線201に接続し
た、アルファベット及び数字のキー及びその他のキーを
含むアルファベット及び数字入力装置222と、 方向イン
フォメーション及びコマンドの選択されたものをプロセ
スサー202 へ連絡するため母線201に接続した、例えば
マウス、トラックボール、 或いはカーソル方向キーの
ようなカーソルコントロールキー223 とを有する。
例を実施したコンピュータシステムを符号200で示す。2
00はインフォメーションを連絡する母線、又は他の通信
手段201と、 インフォメーションを処理する母線201に
接続する処理手段202と、プロセスサー 202のためのイ
ンフォメーション及びインストラクションを保管するた
めに母線201に接続するランダムアクセスメモリー(RAM)
又は他のダイナックな保管装置204（以下メインメモリ
ーと呼ぶ）と、プロセスサー202のための静的インフォ
メーション及びインストラクションを保管するため母線
201 に接続したリードオンリーメモリー(ROM)及び／ま
たは他の静的保管装置206と、インフォメーション及び
インストラクションを保管するため母線201に接続し
た、 例えば磁気ディスク又は光学ディスク及びそれに
対応するディスク駆動体のようなデータ保管装置207と
で成る。コンピュータシステム200はさらに、コンピュ
ータユーザーへインフォメーションを表示するため母線
201に接続した例えば陰極線管(CRT)のような表示装置22
1と、 インフォメーション及びコマンドの選択されたも
のをプロセスサー202へ連絡するため母線201に接続し
た、アルファベット及び数字のキー及びその他のキーを
含むアルファベット及び数字入力装置222と、 方向イン
フォメーション及びコマンドの選択されたものをプロセ
スサー202 へ連絡するため母線201に接続した、例えば
マウス、トラックボール、 或いはカーソル方向キーの
ようなカーソルコントロールキー223 とを有する。
【００１５】好ましい実施例において、 コンピュータ
システム200はカリフオルニア州、キューパーティノに
所在するアップルコンピュータ社製マッキントッシュＳ
Ｅ又はマッキントッシュＩＩのようなマッキントッシュ
系のパーソナルコンピュータの１つである。プロセスサ
ー202は、 イリノイ州、シャウムブルグに所在するモト
ロラ社製68000 系マイクロプロセスサの１つである。
システム200はカリフオルニア州、キューパーティノに
所在するアップルコンピュータ社製マッキントッシュＳ
Ｅ又はマッキントッシュＩＩのようなマッキントッシュ
系のパーソナルコンピュータの１つである。プロセスサ
ー202は、 イリノイ州、シャウムブルグに所在するモト
ロラ社製68000 系マイクロプロセスサの１つである。
【００１６】図２に示すコンピュータシステム200は図
１に示すビデオコーディック100の主要部分に使用され
る。 好ましい実施例はコンピュータシステム200のハー
ドウェア（例えば別の回路、或いはファームウェア）又
はソフトウェアのいずれにも実施することができる。
１に示すビデオコーディック100の主要部分に使用され
る。 好ましい実施例はコンピュータシステム200のハー
ドウェア（例えば別の回路、或いはファームウェア）又
はソフトウェアのいずれにも実施することができる。
【００１７】特定像を分解してそれをコード化する１つ
の方法を図３〜７に図示しており、それらの図面に関し
て説明する。ここで説明する方法は現今のMPEG規格の一
部である。この説明はMPEG規格に焦点を当てているけれ
ども、ここに使用されている技術や思想はCCITT規格やJ
PEG規格のアナログを有し、また、VLC規格を使った他の
技術を含む。この好ましい実施例はこれらの分野にも同
様に使用することができる。従って、この記載は本発明
の範囲を制限するように解釈すべきでない。図３に示す
ように、 特定のビデオ像300は例えば301〜318のように
一連の水平スライスに分解できる。図３に示すように、
ビデオ像300の特定のスライス301はマクロブロックスラ
イスとして知られている。北アメリカでは、ビデオ像30
0は約525本の線の水平解像度を有する。この規格はSIF5
25として知られ、図３に示すように、15本のマクロブロ
ックスライス301〜315で成る。ヨーロッパや世界の他の
種々の地域では、 SIF625規格が使用される。この規格
は約625本線の水平解像度を有し、図３に示すように、
スライス318まで伸長する。図３に示す例えば301のよう
な各マクロブロックスライスは一連のマクロブロックに
分解される。これについては、図４に関連しながら説明
し、図示する。
の方法を図３〜７に図示しており、それらの図面に関し
て説明する。ここで説明する方法は現今のMPEG規格の一
部である。この説明はMPEG規格に焦点を当てているけれ
ども、ここに使用されている技術や思想はCCITT規格やJ
PEG規格のアナログを有し、また、VLC規格を使った他の
技術を含む。この好ましい実施例はこれらの分野にも同
様に使用することができる。従って、この記載は本発明
の範囲を制限するように解釈すべきでない。図３に示す
ように、 特定のビデオ像300は例えば301〜318のように
一連の水平スライスに分解できる。図３に示すように、
ビデオ像300の特定のスライス301はマクロブロックスラ
イスとして知られている。北アメリカでは、ビデオ像30
0は約525本の線の水平解像度を有する。この規格はSIF5
25として知られ、図３に示すように、15本のマクロブロ
ックスライス301〜315で成る。ヨーロッパや世界の他の
種々の地域では、 SIF625規格が使用される。この規格
は約625本線の水平解像度を有し、図３に示すように、
スライス318まで伸長する。図３に示す例えば301のよう
な各マクロブロックスライスは一連のマクロブロックに
分解される。これについては、図４に関連しながら説明
し、図示する。
【００１８】図４は１本の特定のマクロブロックスライ
ス301を示し、 これは図４に示すように22個の水平マク
ロブロック321〜330に区分されている。さらに、図４に
示す例えば321のような各マクロブロックは、 図４に示
すように６個の別個のブロックに区分され、このブロッ
クはそのマクロブロックの所与の属性を表わす。図４は
321を331〜334に区分する、これはＹを表わす、 即ち、
所与の像にサンプルされる特定のマクロブロックの発行
体を表わす。さらに、このマクロブロックは青色のクロ
ミナンスレベル(Cb)と赤色のクロミナンスレベル(Cr)を
それぞれ表わす２個のさらなるブロック335、336で成
り、この335と336は、水平及び垂直デシメーションフィ
ルターを使って像をサンプリングすることにより発生す
るマクロブロックエリア全体に対して青色と赤色の全ク
ロミナンスを表わす。各ブロックはそのマクロブロック
に対して特定の発光値及クロミナンス値を与える。これ
は像の走査線の奇数フィールドをサンプリングすること
によって決定され、サンプルされたエリアに対して全発
光及びクロミナンス値を発生する。これらのブロックは
マクロブロックの中に連続位数331、332、333、334、33
5、336で表わされる。
ス301を示し、 これは図４に示すように22個の水平マク
ロブロック321〜330に区分されている。さらに、図４に
示す例えば321のような各マクロブロックは、 図４に示
すように６個の別個のブロックに区分され、このブロッ
クはそのマクロブロックの所与の属性を表わす。図４は
321を331〜334に区分する、これはＹを表わす、 即ち、
所与の像にサンプルされる特定のマクロブロックの発行
体を表わす。さらに、このマクロブロックは青色のクロ
ミナンスレベル(Cb)と赤色のクロミナンスレベル(Cr)を
それぞれ表わす２個のさらなるブロック335、336で成
り、この335と336は、水平及び垂直デシメーションフィ
ルターを使って像をサンプリングすることにより発生す
るマクロブロックエリア全体に対して青色と赤色の全ク
ロミナンスを表わす。各ブロックはそのマクロブロック
に対して特定の発光値及クロミナンス値を与える。これ
は像の走査線の奇数フィールドをサンプリングすること
によって決定され、サンプルされたエリアに対して全発
光及びクロミナンス値を発生する。これらのブロックは
マクロブロックの中に連続位数331、332、333、334、33
5、336で表わされる。
【００１９】図５に示される331〜336のような各ブロッ
クは８×８個のピクセルグループに分割される。図６に
は、331のような発光ブロックである１つの特定のブロ
ック、又は335、又は336のようなクロミナンスブロック
が示されている。図６に示すように、発光ブロック331
は８×８個のピクセルの大きさを有し、 各ピクセルは
対角状ジグザグ模様で走査される。換言すれば、ブロッ
ク331 の第１ピクセルはピクセル341、即ち、ブロック3
31の左最上位ピクセルである。次にアドレスされるピク
セルは341の右隣のブロック342であり、次に走査される
ピクセルはピクセル342の下の左側にあるピクセル343で
ある。それから344が343の下のピクセルとしてアドレス
される。345はピクセル344の右上のピクセルとしてアド
レスされる。図６には、その後の走査されたピクセル34
6が示されている。 ピクセルの全部はこ方法でアドレス
され、遂に、ブロック全体が図６に示すように、右の最
下位ピクセル347の所でブロック全体がサンプルされ
る。 各ブロックのクロミナンスサンプル及び発光サン
プルはあらゆるクロミナンスサンプルに対して４個の発
光サンプルが生じるように仕組まれている。２個のクロ
ミナンスサンプルは互いに重なり合って、取り巻きピク
セルの青色クロミナンス値Cb335 と赤色クロミナンス値
Cr336を表わす。所与の像に対するサンプルの配置が図
７に示されている。
クは８×８個のピクセルグループに分割される。図６に
は、331のような発光ブロックである１つの特定のブロ
ック、又は335、又は336のようなクロミナンスブロック
が示されている。図６に示すように、発光ブロック331
は８×８個のピクセルの大きさを有し、 各ピクセルは
対角状ジグザグ模様で走査される。換言すれば、ブロッ
ク331 の第１ピクセルはピクセル341、即ち、ブロック3
31の左最上位ピクセルである。次にアドレスされるピク
セルは341の右隣のブロック342であり、次に走査される
ピクセルはピクセル342の下の左側にあるピクセル343で
ある。それから344が343の下のピクセルとしてアドレス
される。345はピクセル344の右上のピクセルとしてアド
レスされる。図６には、その後の走査されたピクセル34
6が示されている。 ピクセルの全部はこ方法でアドレス
され、遂に、ブロック全体が図６に示すように、右の最
下位ピクセル347の所でブロック全体がサンプルされ
る。 各ブロックのクロミナンスサンプル及び発光サン
プルはあらゆるクロミナンスサンプルに対して４個の発
光サンプルが生じるように仕組まれている。２個のクロ
ミナンスサンプルは互いに重なり合って、取り巻きピク
セルの青色クロミナンス値Cb335 と赤色クロミナンス値
Cr336を表わす。所与の像に対するサンプルの配置が図
７に示されている。
【００２０】図７に示すように、各ブロックにつき４個
の発光サンプルがある、例えば、図７に示すような355
の如き各クロミナンスに対して351、352、353、 354が
ある。従って、この方法を使って、 SIF525又はSIF625
フォーマットに対してCCIR601フォーマットに表わされ
る像は、例えば、356、357のような各ブロックの境界の
内部のピクセルに対してサンプルされる。これはコード
化のためにブロックに対して全体として適切なクロミナ
ンス値及び発光値を発生させる。
の発光サンプルがある、例えば、図７に示すような355
の如き各クロミナンスに対して351、352、353、 354が
ある。従って、この方法を使って、 SIF525又はSIF625
フォーマットに対してCCIR601フォーマットに表わされ
る像は、例えば、356、357のような各ブロックの境界の
内部のピクセルに対してサンプルされる。これはコード
化のためにブロックに対して全体として適切なクロミナ
ンス値及び発光値を発生させる。
【００２１】MPEG規格は完全には決定されていないけれ
ども、 好ましい実施例は、VLCルックアップテーブルの
コード化がいかに多数の段階で行われるかを説明する一
例として試みのMPEG規格を使用する。MPEGにおいて、階
層フォーマットで一連の移動ビデオ像においてコード化
が行われる。最高レベルのこれらの層はフレームグルー
プ(GOF)層として知られている。次の層はピクチュア層
である。各GOFは（ピクチュア層の所で）多くの連続フ
レームで成り、それは”イントラ”フレームで始まり、
デコーダが受信するビットストリーム中の次の”イント
ラ”フレームの前のフレームで終わる。１つのフレーム
グループの例が400として図8に示されている。GOF400は
イントラフレーム401から次のイントラフレーム402の１
つ手前のフレーム403までの全フレームである。また、
１つのフレームグループは１以上の多数の連続フレーム
である。その数は下記の方法で流入するビットストリー
ムのデータフィールドに指示される。 それらのフレー
ムはGOFのMPEG規格の”内揮”フレーム、又は”予期”
フレームである。例えば、400のような各GOFを受入れる
前に、ヘッダーの或るインフォメーションがデータを伴
って伝達される。このインフォメーションはGOF層に伝
達される。 ここでそれについて説明する。
ども、 好ましい実施例は、VLCルックアップテーブルの
コード化がいかに多数の段階で行われるかを説明する一
例として試みのMPEG規格を使用する。MPEGにおいて、階
層フォーマットで一連の移動ビデオ像においてコード化
が行われる。最高レベルのこれらの層はフレームグルー
プ(GOF)層として知られている。次の層はピクチュア層
である。各GOFは（ピクチュア層の所で）多くの連続フ
レームで成り、それは”イントラ”フレームで始まり、
デコーダが受信するビットストリーム中の次の”イント
ラ”フレームの前のフレームで終わる。１つのフレーム
グループの例が400として図8に示されている。GOF400は
イントラフレーム401から次のイントラフレーム402の１
つ手前のフレーム403までの全フレームである。また、
１つのフレームグループは１以上の多数の連続フレーム
である。その数は下記の方法で流入するビットストリー
ムのデータフィールドに指示される。 それらのフレー
ムはGOFのMPEG規格の”内揮”フレーム、又は”予期”
フレームである。例えば、400のような各GOFを受入れる
前に、ヘッダーの或るインフォメーションがデータを伴
って伝達される。このインフォメーションはGOF層に伝
達される。 ここでそれについて説明する。
【００２２】MPEG規格で前述したように、移動画像はデ
ータ内の階層構造においてコード化される。この構造は
層内で以下のもので成る。 １）フレームグループ(GOF) 層 ２）ピクチュア層 ３）マクロブロックスライス（MBスライス）層 ４）マクロブロック(MB)層 ５）ブロック層
ータ内の階層構造においてコード化される。この構造は
層内で以下のもので成る。 １）フレームグループ(GOF) 層 ２）ピクチュア層 ３）マクロブロックスライス（MBスライス）層 ４）マクロブロック(MB)層 ５）ブロック層
【００２３】連続層のうちの１つの層に対するデータは
その前の層のデータのフィールドを占める。図９に示す
ように、GOF層は500で示すフォーマットにある。図９に
示すように、GOF500は長さが24ビットのフレームグルー
プスタートコード(GOFSC)501で始まる。これはフレーム
グループが多重送信デコーダによって受信されようとし
ていることを示す。各GOFSC501に含まれる値は0000 000
0 0000 0001 1111 1111である。GOFSC501の次には、水
平ピクチュアサイズ(HORSIZE)データフィールド502があ
る。このフィールドは長さが12ビットで、値１〜3968の
範囲にわたる。次のフィールドは垂直サイズフィールド
(VERSIZE)503である。このフィールドもまた長さが12ビ
ットで、 値は１〜4095である。次のフィールド504は、
ピクセルアスペクトレシオを保管するために使用され、
ASPRAT504として知られている。ASPRAT504は４ビット
数として表わされ、 各アスペクトレシオは表１に示す
次のコードで示される。
その前の層のデータのフィールドを占める。図９に示す
ように、GOF層は500で示すフォーマットにある。図９に
示すように、GOF500は長さが24ビットのフレームグルー
プスタートコード(GOFSC)501で始まる。これはフレーム
グループが多重送信デコーダによって受信されようとし
ていることを示す。各GOFSC501に含まれる値は0000 000
0 0000 0001 1111 1111である。GOFSC501の次には、水
平ピクチュアサイズ(HORSIZE)データフィールド502があ
る。このフィールドは長さが12ビットで、値１〜3968の
範囲にわたる。次のフィールドは垂直サイズフィールド
(VERSIZE)503である。このフィールドもまた長さが12ビ
ットで、 値は１〜4095である。次のフィールド504は、
ピクセルアスペクトレシオを保管するために使用され、
ASPRAT504として知られている。ASPRAT504は４ビット
数として表わされ、 各アスペクトレシオは表１に示す
次のコードで示される。
【００２４】
【表１】
【００２５】GOF500における次のフィールドはFRATE505
であって、これは秒当りのフレーム(fps)、又は秒当り
のサイクル(Hz)でGOF500のフレームレートを示す。 こ
のフレームレートは表２に示すコードで示される。
であって、これは秒当りのフレーム(fps)、又は秒当り
のサイクル(Hz)でGOF500のフレームレートを示す。 こ
のフレームレートは表２に示すコードで示される。
【００２６】
【表２】
【００２７】データパケット500における次のフィール
ドはリンクビット506である。これは通常は０にセット
される１ビットフラグである。それはこのフレームグル
ープの前のフレームグループが変化したことを示すため
にエジターによって１にセットされる。その場合に
は、”イントラ”コードフレームの次の二方向予期コー
ドフレームを捨てなければならない。次のフィールドは
エキストラ挿入インフォメーション(EI)ビット507であ
る。507はこのフィールドに続くデータフィールド508の
存在を示す。このフラッグが０にセットされると、GOF5
00はスペアフィールド508を含まない。しかしながら、E
Iビット507が１にセットされると、スペアフィールド50
8はGOF500に存在する。 スペアフィールド500は現在使
用されているMPEG規格の仕様に適合した背景エジション
を示すために使用される。 現在、このフィールドは限
定されていない。スペアインフォメーションは複合の８
ビットデータを含み、複合エキストラ挿入インフォメー
ションとスペアインフォメーションを含む。 EIビット5
07が１にセットされる場合に第１スペアインフォメーシ
ョンが存在する。 それから508はスペアデータの後にも
うひとつのエキストラ挿入ビットを含み、そのあとにも
うひとつのEIビットがある場合、付加的スペアインフォ
メーションを含む。これはGOF500に存在するような多く
のEIインフォメーションやスペアインフォメーションの
場合に連続する。最後に、GOFの残り部分509は移動像を
限定するためにピクチュアデータを含む。このインフォ
メーションは今、説明しているピクチュア層に含まれ
る。
ドはリンクビット506である。これは通常は０にセット
される１ビットフラグである。それはこのフレームグル
ープの前のフレームグループが変化したことを示すため
にエジターによって１にセットされる。その場合に
は、”イントラ”コードフレームの次の二方向予期コー
ドフレームを捨てなければならない。次のフィールドは
エキストラ挿入インフォメーション(EI)ビット507であ
る。507はこのフィールドに続くデータフィールド508の
存在を示す。このフラッグが０にセットされると、GOF5
00はスペアフィールド508を含まない。しかしながら、E
Iビット507が１にセットされると、スペアフィールド50
8はGOF500に存在する。 スペアフィールド500は現在使
用されているMPEG規格の仕様に適合した背景エジション
を示すために使用される。 現在、このフィールドは限
定されていない。スペアインフォメーションは複合の８
ビットデータを含み、複合エキストラ挿入インフォメー
ションとスペアインフォメーションを含む。 EIビット5
07が１にセットされる場合に第１スペアインフォメーシ
ョンが存在する。 それから508はスペアデータの後にも
うひとつのエキストラ挿入ビットを含み、そのあとにも
うひとつのEIビットがある場合、付加的スペアインフォ
メーションを含む。これはGOF500に存在するような多く
のEIインフォメーションやスペアインフォメーションの
場合に連続する。最後に、GOFの残り部分509は移動像を
限定するためにピクチュアデータを含む。このインフォ
メーションは今、説明しているピクチュア層に含まれ
る。
【００２８】500のフィールド509には、 図１０に示す
例えば600のような複合ピクチュアデータが含まれる。5
09内に含まれる例えば600のような各ピクチュアデータ
はピクチュアスタートコード(PSC)601で始まる。このフ
ィールドは長さが24ビットで値0000 0000 0000 0001 00
00 0000を含む。 PSC601は、ピクチュアのスタートを多
重送信回路へ指示する。PSCフィールド601に続くのは、
長さが５ビットの一時的リファレンス(TR)フィールド60
2である。 この５ビット数は、GOF500の前のピクチュア
ヘッダーにあるその値を１だけ増やすことにより形成さ
れる。フレームグループの最初のピクチュアはTRフィー
ルド602に０を含む。TRフィールド602のために使用され
る算術はモジュロ32アリスマティックで行われる。従っ
て、その前のピクチュアヘッドが31の時、次のピクチュ
アヘッドは０を含むTRフィールド602を有することにな
る。
例えば600のような複合ピクチュアデータが含まれる。5
09内に含まれる例えば600のような各ピクチュアデータ
はピクチュアスタートコード(PSC)601で始まる。このフ
ィールドは長さが24ビットで値0000 0000 0000 0001 00
00 0000を含む。 PSC601は、ピクチュアのスタートを多
重送信回路へ指示する。PSCフィールド601に続くのは、
長さが５ビットの一時的リファレンス(TR)フィールド60
2である。 この５ビット数は、GOF500の前のピクチュア
ヘッダーにあるその値を１だけ増やすことにより形成さ
れる。フレームグループの最初のピクチュアはTRフィー
ルド602に０を含む。TRフィールド602のために使用され
る算術はモジュロ32アリスマティックで行われる。従っ
て、その前のピクチュアヘッドが31の時、次のピクチュ
アヘッドは０を含むTRフィールド602を有することにな
る。
【００２９】ピクチュアデータ600にある次のフィール
ドはＰフレームタイム(PTYPE)フィールド603である。
このフィールドは長さが２ビットであって、ピクチュア
データが含むフレームタイプを指示するため表３に示す
値でコード化される。
ドはＰフレームタイム(PTYPE)フィールド603である。
このフィールドは長さが２ビットであって、ピクチュア
データが含むフレームタイプを指示するため表３に示す
値でコード化される。
【００３０】
【表３】
【００３１】ピクチュアデータ600の次の２つのフィー
ルドは前方フレームフィールド604と後方フレームフィ
ールド605である。 これらのフィールドは次のフレーム
と前のフィールドをGOFの現在フレームへアドレスする
ために使用される。 この間接的行為は、前方及び後方
移動画像をMPEGの表示スクリーンに表示することを可能
にする。CCITTは後方移動を許さないので、 この規格で
はそれに対応するフィールドは存在しない。
ルドは前方フレームフィールド604と後方フレームフィ
ールド605である。 これらのフィールドは次のフレーム
と前のフィールドをGOFの現在フレームへアドレスする
ために使用される。 この間接的行為は、前方及び後方
移動画像をMPEGの表示スクリーンに表示することを可能
にする。CCITTは後方移動を許さないので、 この規格で
はそれに対応するフィールドは存在しない。
【００３２】データ600にある次の２つのフィールドは
イクストラ挿入インフォメーション(EI)606とPSPAREイ
ンフォメーション607とである。 図９のフィールド50
7、508に関して説明するように、EI606はスペアインフ
ォメーションフィールド607がない場合、０を含み、ス
ペアインフォメーション607が存在する場合、 １を含
む。ピクチュアスペアインフォメーション607はまた、
図１０に示す例えば600のようなピクチュアデータの後
方適合性のために使用される。また、前述の507、508の
場合のように、 607は９ビットの各グループにある第１
ビットが１にセットされている場合、付加的スペアイン
フォメーションを含む。これはスペアインフォメーショ
ンを示すフラッグビットが存在することにもうひとつの
フラッグビット８が従うことを示している。これは、０
を含むEIビットで示すようなスペアインフォメーション
がなくなるまで続く。 最後に、ピクチュア層パケット6
00はここで説明するマクロブロック(MB)スライスデータ
608を含む。
イクストラ挿入インフォメーション(EI)606とPSPAREイ
ンフォメーション607とである。 図９のフィールド50
7、508に関して説明するように、EI606はスペアインフ
ォメーションフィールド607がない場合、０を含み、ス
ペアインフォメーション607が存在する場合、 １を含
む。ピクチュアスペアインフォメーション607はまた、
図１０に示す例えば600のようなピクチュアデータの後
方適合性のために使用される。また、前述の507、508の
場合のように、 607は９ビットの各グループにある第１
ビットが１にセットされている場合、付加的スペアイン
フォメーションを含む。これはスペアインフォメーショ
ンを示すフラッグビットが存在することにもうひとつの
フラッグビット８が従うことを示している。これは、０
を含むEIビットで示すようなスペアインフォメーション
がなくなるまで続く。 最後に、ピクチュア層パケット6
00はここで説明するマクロブロック(MB)スライスデータ
608を含む。
【００３３】その多くがデータ600のフィールド608に含
まれるマクロブロックスライスは図１１に700として示
されている。前述のように、 各フレームはマクロブロ
ックスライス(MBS)に分割され、 各スライスはフレーム
内で左から右へ、そして上から下へ向う順位で一連のマ
クロブロックで成る。 MBCのマクロブロックの数は可変
自在である。１フレームのスライスは他のフレームのス
ライスと同じである必要はない。スライスはそのフレー
ムの任意のマクロブロックで始まり、そしてどのマクロ
ブロックで終わることもでき、必ずしも像の左縁及び右
縁で終わる必要はない。スライスは一列のマクロブロッ
クから次の列のマクロブロックまで継続する。フレーム
の最少数のスライスは１である。前述のように、SIF525
フォーマットの場合、像は15のMBSを含む。SIF625本線
フォーマットの場合、その像は18のMBSを含む。MBS700
はマクロブロックスライスのスタートを示すスライスス
タートコード(SSC)701で始まる。これは値0000 0000 00
00をもつ16ビットワードである。SSC701は各MBS700の開
始を示す。MBS700にある次のフィールドはスライス垂直
位置(SVP)フィールド702である。このフィールドはスラ
イスの第１非固定マクロブロックのマクロブロックユニ
ットの垂直位置を示す（最大、SIF525の場合15、SIF625
の場合18）。コーディングはナチュラルバイナリーであ
って、そのフィールドは長さが８ビットである。従っ
て、第１位置は0000 0001である。 ２個以上のMBSが共
通のSVPを有することができ、フィールド702に示される
SVP数にギャップが存在する。
まれるマクロブロックスライスは図１１に700として示
されている。前述のように、 各フレームはマクロブロ
ックスライス(MBS)に分割され、 各スライスはフレーム
内で左から右へ、そして上から下へ向う順位で一連のマ
クロブロックで成る。 MBCのマクロブロックの数は可変
自在である。１フレームのスライスは他のフレームのス
ライスと同じである必要はない。スライスはそのフレー
ムの任意のマクロブロックで始まり、そしてどのマクロ
ブロックで終わることもでき、必ずしも像の左縁及び右
縁で終わる必要はない。スライスは一列のマクロブロッ
クから次の列のマクロブロックまで継続する。フレーム
の最少数のスライスは１である。前述のように、SIF525
フォーマットの場合、像は15のMBSを含む。SIF625本線
フォーマットの場合、その像は18のMBSを含む。MBS700
はマクロブロックスライスのスタートを示すスライスス
タートコード(SSC)701で始まる。これは値0000 0000 00
00をもつ16ビットワードである。SSC701は各MBS700の開
始を示す。MBS700にある次のフィールドはスライス垂直
位置(SVP)フィールド702である。このフィールドはスラ
イスの第１非固定マクロブロックのマクロブロックユニ
ットの垂直位置を示す（最大、SIF525の場合15、SIF625
の場合18）。コーディングはナチュラルバイナリーであ
って、そのフィールドは長さが８ビットである。従っ
て、第１位置は0000 0001である。 ２個以上のMBSが共
通のSVPを有することができ、フィールド702に示される
SVP数にギャップが存在する。
【００３４】MBS700にある次のフィールドは長さが５ビ
ットのクオンティゼーションパラメーター(SQUANT)703
である。この固定長さのコードワードは次のMQUANTによ
ってオーバーライドされるまでそのブロックグループで
使用されるクオンティゼーションパラメーターを示す値
を提供する。この特定値の重要性は本発明の範囲外であ
るので、これについてはこれ以上説明しない。さらに、
イクストラ挿入(EI)インフォメーションはフィールド70
4に存在し、705は１ビットEIインフォメーション704が
１を含む場合に存在する。 EI704が０を含む場合、フィ
ールド705は存在しない。ピクチュアの前層に関連して
説明しているように、スペアフィールド705はEIインフ
ォメーションに対して他のフラッグを含むことができ、
もしそうであれば、さらに８ビットが１を含む各EI値
に従う。再度、前述の層におけるように、EI及びSPARE
インフォメーションフィールド704、 705はMPEGに対し
て将来の適合可能なエジションのために付加的データフ
ィールドを提供する。最後に、図１１に示すフィールド
706には、マクロブロックデータが含まれる。 各マクロ
ブロックスライスはフィールド706に22個のマクロブロ
ックを含む。 図１２に関連しながら、１個のマクロブ
ロックについて説明し、図示する。
ットのクオンティゼーションパラメーター(SQUANT)703
である。この固定長さのコードワードは次のMQUANTによ
ってオーバーライドされるまでそのブロックグループで
使用されるクオンティゼーションパラメーターを示す値
を提供する。この特定値の重要性は本発明の範囲外であ
るので、これについてはこれ以上説明しない。さらに、
イクストラ挿入(EI)インフォメーションはフィールド70
4に存在し、705は１ビットEIインフォメーション704が
１を含む場合に存在する。 EI704が０を含む場合、フィ
ールド705は存在しない。ピクチュアの前層に関連して
説明しているように、スペアフィールド705はEIインフ
ォメーションに対して他のフラッグを含むことができ、
もしそうであれば、さらに８ビットが１を含む各EI値
に従う。再度、前述の層におけるように、EI及びSPARE
インフォメーションフィールド704、 705はMPEGに対し
て将来の適合可能なエジションのために付加的データフ
ィールドを提供する。最後に、図１１に示すフィールド
706には、マクロブロックデータが含まれる。 各マクロ
ブロックスライスはフィールド706に22個のマクロブロ
ックを含む。 図１２に関連しながら、１個のマクロブ
ロックについて説明し、図示する。
【００３５】図１２に示すように、マクロブロックスラ
イス700のフィールド706に多く存在するうちの１つのマ
クロブロック(MB)を800として示す。MB800の第１フィー
ルドはマクロブロックのアドレス(MBA)フィールド801と
して知られている。 MBAは、GOFの最後のフレーム以
来、変化したり、 変化しないようなマクロブロックに
対して可変長さのコードワード(VLC) を遂行するために
使用される相対的なアドレス方法である。この方法につ
いては下文でもっと詳しく説明するが、MBA801は可変長
さのフィールドである。さらに、 MB800はイントラマク
ロブロック、予期マクロブロック、又は内揮マクロブロ
ックを示すマクロブロック型(MTYPE) フィールド802を
含む。フィールド801の場合と同様に、このフィールド
はVLCであり、これについては下文で詳述する。 さら
に、マクロブロック800は長さ５ビットのクオンタイザ
ーフィールド(MQUANT)803を含む。前述のMBスライス700
のクオンティゼーションフィールド703の場合と同様
に、 このコードワードは、次のMQUANT値によってオー
バーライドされるまでマクロブロックのこのブロック及
び次のブロックのために使用される値を提供する。この
フィールドのために使用される値は前述のSQUANT703の
ために使用されたものと同じである。
イス700のフィールド706に多く存在するうちの１つのマ
クロブロック(MB)を800として示す。MB800の第１フィー
ルドはマクロブロックのアドレス(MBA)フィールド801と
して知られている。 MBAは、GOFの最後のフレーム以
来、変化したり、 変化しないようなマクロブロックに
対して可変長さのコードワード(VLC) を遂行するために
使用される相対的なアドレス方法である。この方法につ
いては下文でもっと詳しく説明するが、MBA801は可変長
さのフィールドである。さらに、 MB800はイントラマク
ロブロック、予期マクロブロック、又は内揮マクロブロ
ックを示すマクロブロック型(MTYPE) フィールド802を
含む。フィールド801の場合と同様に、このフィールド
はVLCであり、これについては下文で詳述する。 さら
に、マクロブロック800は長さ５ビットのクオンタイザ
ーフィールド(MQUANT)803を含む。前述のMBスライス700
のクオンティゼーションフィールド703の場合と同様
に、 このコードワードは、次のMQUANT値によってオー
バーライドされるまでマクロブロックのこのブロック及
び次のブロックのために使用される値を提供する。この
フィールドのために使用される値は前述のSQUANT703の
ために使用されたものと同じである。
【００３６】MB800にある次の２つのフィールドはモー
ションベクトルデータ１(MVD1)804と、モーションベク
トルデータ２(MVD2)805である。 これら２つのフィール
ドはまた、VLCであって、これについては後文で詳述す
る。 これらのフィールドの各々は、予期フレームに対
して全てのマクロブロックのために包含され、また、内
揮フレームの全ての非イントラマクロブロックのために
包含される。 MVD2805は内揮予期の場合にのみ包含され
る。MVD1804及びMVD2805は特定のMB800 の水平分力及ぶ
垂直分力に対するVLCで成る。これらのフィールドのVLC
については下文で詳述する。MVDの804と805の各々は一
対の差値を表わす。 一対の片方のみが許容範囲内に含
まれるマクロブロックベクトルを生じさせる。
ションベクトルデータ１(MVD1)804と、モーションベク
トルデータ２(MVD2)805である。 これら２つのフィール
ドはまた、VLCであって、これについては後文で詳述す
る。 これらのフィールドの各々は、予期フレームに対
して全てのマクロブロックのために包含され、また、内
揮フレームの全ての非イントラマクロブロックのために
包含される。 MVD2805は内揮予期の場合にのみ包含され
る。MVD1804及びMVD2805は特定のMB800 の水平分力及ぶ
垂直分力に対するVLCで成る。これらのフィールドのVLC
については下文で詳述する。MVDの804と805の各々は一
対の差値を表わす。 一対の片方のみが許容範囲内に含
まれるマクロブロックベクトルを生じさせる。
【００３７】MB800にある次のフィールドはコード化さ
れるブロックパターン(CBP)フィールド806である。この
フィールドはMTYPE802によって指示される場合に存在す
る。このコードワードは少くとも１つの変換係数が伝達
されるMB800のブロックを信号で指示するパターン数を
与える。 CBPフィールドに含まれるパターン数は次式で
表わされる。
れるブロックパターン(CBP)フィールド806である。この
フィールドはMTYPE802によって指示される場合に存在す
る。このコードワードは少くとも１つの変換係数が伝達
されるMB800のブロックを信号で指示するパターン数を
与える。 CBPフィールドに含まれるパターン数は次式で
表わされる。
【００３８】 ３２*Ｐ1＋１６*Ｐ2＋８*Ｐ3＋４*Ｐ4＋２*Ｐ5＋Ｐ6
【００３９】上式において、ＰNはブロックＮに対して
係数が存在する場合、 １であり、その他の場合は０と
なる。ブロック数については、下文で詳述する。CBP806
は、イントラフレーム、又はイントラマクロブロックに
は使用されていない。最後に、マクロブロック800はフ
ィールド807にブロックデータを含む。このデータにつ
いては、下記の図１３に示すブロック層データに関して
説明する。
係数が存在する場合、 １であり、その他の場合は０と
なる。ブロック数については、下文で詳述する。CBP806
は、イントラフレーム、又はイントラマクロブロックに
は使用されていない。最後に、マクロブロック800はフ
ィールド807にブロックデータを含む。このデータにつ
いては、下記の図１３に示すブロック層データに関して
説明する。
【００４０】図１３に示すように、 その多くがフィー
ルド807に含まれているような１つのブロック900が図１
３の900として示されている。各ブロックはブロックタ
イプ(BTYPE)フィールド901を含む。このフィールドは８
×８のマクロブロックモードによって指示される場合
や、 対応ブロックが前述のフィールド806によって指示
されるようにコード化され、デコード化される場合にの
み存在する。さらに、ブロック900は長さが５ビットの
Ｂブロッククオンタイザー(BQUANT)902を含む。この値
はBTYPE901によって指示される場合にのみ存在する。こ
のフィールドは次のMQUANT又はBQUANTによってオーバー
ライドされるまで、そのブロックグループのこのブロッ
ク及び次のブロックに使用されるクオンタイザー値を提
供する。さらに、ブロック900 はBTYPEフィールド901に
よって指示される時にのみ存在するフィールドモーショ
ンベクトルデータ１(MVD1)903で成る。MVD1903は予期フ
レームの全MBに対して包含され、また、内揮フレームの
全ての非イントラMBに対して、包含される。 MVD1903は
水平分力に対するVLCと、それに続く垂直分力に対するV
LCとで成る。これは図１１に関して前述したMVD1及MVD2
フィールド804、805に類似する。 これらのVLCについて
は下文で詳述する。再度、MVD1804及びMVD2805フィール
ドの場合と同様に、このフィールドに含まれる値は一対
の差値を表わす。この一対の差値の片方だけが、許容範
囲内に含まれるマクロブロックベクトルを生じさせる。
ルド807に含まれているような１つのブロック900が図１
３の900として示されている。各ブロックはブロックタ
イプ(BTYPE)フィールド901を含む。このフィールドは８
×８のマクロブロックモードによって指示される場合
や、 対応ブロックが前述のフィールド806によって指示
されるようにコード化され、デコード化される場合にの
み存在する。さらに、ブロック900は長さが５ビットの
Ｂブロッククオンタイザー(BQUANT)902を含む。この値
はBTYPE901によって指示される場合にのみ存在する。こ
のフィールドは次のMQUANT又はBQUANTによってオーバー
ライドされるまで、そのブロックグループのこのブロッ
ク及び次のブロックに使用されるクオンタイザー値を提
供する。さらに、ブロック900 はBTYPEフィールド901に
よって指示される時にのみ存在するフィールドモーショ
ンベクトルデータ１(MVD1)903で成る。MVD1903は予期フ
レームの全MBに対して包含され、また、内揮フレームの
全ての非イントラMBに対して、包含される。 MVD1903は
水平分力に対するVLCと、それに続く垂直分力に対するV
LCとで成る。これは図１１に関して前述したMVD1及MVD2
フィールド804、805に類似する。 これらのVLCについて
は下文で詳述する。再度、MVD1804及びMVD2805フィール
ドの場合と同様に、このフィールドに含まれる値は一対
の差値を表わす。この一対の差値の片方だけが、許容範
囲内に含まれるマクロブロックベクトルを生じさせる。
【００４１】最後に、ブロックデータ900は、変換係数
フィールド(TCOEFF)904を有し、このフィールドは、MTY
PEフィールド802がそれが”イントラ”マクロブロック
であることを指示する時、マクロブロックにある全ての
６個のブロックのための変換係数データを含む。換言す
れば、MBアドレスフィールド801と、MTYPEフィールド80
2と、 CBPフィールド806と、８×８モードBTYPEフィー
ルド901は信号を出す。これらのブロックは、そのため
に伝達される係数データを有する。ブロック900は、こ
のブロックの終わりを指示するブロックマーカー905の
端部で終了する。 これは表11に示すように、EOBフィー
ルド905におけるパターン"01"である。
フィールド(TCOEFF)904を有し、このフィールドは、MTY
PEフィールド802がそれが”イントラ”マクロブロック
であることを指示する時、マクロブロックにある全ての
６個のブロックのための変換係数データを含む。換言す
れば、MBアドレスフィールド801と、MTYPEフィールド80
2と、 CBPフィールド806と、８×８モードBTYPEフィー
ルド901は信号を出す。これらのブロックは、そのため
に伝達される係数データを有する。ブロック900は、こ
のブロックの終わりを指示するブロックマーカー905の
端部で終了する。 これは表11に示すように、EOBフィー
ルド905におけるパターン"01"である。
【００４２】MPEGコード規格の特徴は、伝達されるフレ
ームデータグループの或る面が可変長さのコードワード
(VLC)インフォメーションで成るということである。VLC
インフォメーションは、MPEGにコード化されるモーショ
ンピクチュアデータに使用されるマクロブロック用コー
ドワードの統計学的余剰ワードを利用するために使用さ
れる。このVLCはまた、CCITT及びJPEG規格にも使用され
る（しかし、必ずしも同一フィールドに対して使用され
るわけではない）。マクロブロックにある特定フィール
ドは、VLCインフォメーションを使ってコード化され
る。 これについてはここでその特定のコードワードを
使って説明する。
ームデータグループの或る面が可変長さのコードワード
(VLC)インフォメーションで成るということである。VLC
インフォメーションは、MPEGにコード化されるモーショ
ンピクチュアデータに使用されるマクロブロック用コー
ドワードの統計学的余剰ワードを利用するために使用さ
れる。このVLCはまた、CCITT及びJPEG規格にも使用され
る（しかし、必ずしも同一フィールドに対して使用され
るわけではない）。マクロブロックにある特定フィール
ドは、VLCインフォメーションを使ってコード化され
る。 これについてはここでその特定のコードワードを
使って説明する。
【００４３】マクロブロックデータ800のMBAフィールド
801の場合、 マクロブロックアドレスは全フレームにお
いてコード用マクロブロックのために使用される相対的
アドレスである。データが付加されないマクロブロック
は、マクロブロックアドレスを使ってランレングスがコ
ード化される。これらのマクロブロックは固定マクロブ
ロックと呼ばれる。イントラフレームにおいては、マク
ロブロックは、そのモードが許容されても決してコード
化されることはない。予期フレームにおいては、マクロ
ブロックは、そのモーションベクトルが０で、全てのそ
のクオンタイズド係数が０の場合に固定化する。内揮フ
レームにおいては、マクロブロックは、そのモーション
ベクトルが０で、全てのそのクオンタイズド係数が同じ
く０の時に固定化する。MBA801は、 例えば700のような
マクロブロックスライス内にマクロブロックの位置を指
示するVLCである。 マクロブロックスライスの非固定順
位が図３に示されている。 例えば700のようなマクロブ
ロックスライスにおける第１の非固定マクロブロック80
0の場合、MBA701は、図３に示す例えば300のようなフレ
ームにそれを位置づけることによって示されるように、
フレームにマクロブロックスライスを位置づけることに
よって指定される絶対的なアドレスを含む。次のマクロ
ブロックの場合、MBA801はマクロブロックの絶対的アド
レスを最後に伝達されたマクロブロックとの間の差を含
む。このマクロブロックアドレスに対するコード表は表
４に示す通りである。
801の場合、 マクロブロックアドレスは全フレームにお
いてコード用マクロブロックのために使用される相対的
アドレスである。データが付加されないマクロブロック
は、マクロブロックアドレスを使ってランレングスがコ
ード化される。これらのマクロブロックは固定マクロブ
ロックと呼ばれる。イントラフレームにおいては、マク
ロブロックは、そのモードが許容されても決してコード
化されることはない。予期フレームにおいては、マクロ
ブロックは、そのモーションベクトルが０で、全てのそ
のクオンタイズド係数が０の場合に固定化する。内揮フ
レームにおいては、マクロブロックは、そのモーション
ベクトルが０で、全てのそのクオンタイズド係数が同じ
く０の時に固定化する。MBA801は、 例えば700のような
マクロブロックスライス内にマクロブロックの位置を指
示するVLCである。 マクロブロックスライスの非固定順
位が図３に示されている。 例えば700のようなマクロブ
ロックスライスにおける第１の非固定マクロブロック80
0の場合、MBA701は、図３に示す例えば300のようなフレ
ームにそれを位置づけることによって示されるように、
フレームにマクロブロックスライスを位置づけることに
よって指定される絶対的なアドレスを含む。次のマクロ
ブロックの場合、MBA801はマクロブロックの絶対的アド
レスを最後に伝達されたマクロブロックとの間の差を含
む。このマクロブロックアドレスに対するコード表は表
４に示す通りである。
【００４４】
【表４】
【００４５】従って、 マクロブロックアドレスが上記
表に示すようなMBAの欄に示されるものの１つと同じで
あれば、マクロブロックスライス800のフィールド801に
保管されるVLCは第２欄に示されるコードである。 デコ
ーディングはこの逆の方法で行われる。VLCフィールド8
01が第２欄に示されるコードワードを含む場合、戻され
るマクロブロックアドレスは欄１に示すものとなる。
表に示すようなMBAの欄に示されるものの１つと同じで
あれば、マクロブロックスライス800のフィールド801に
保管されるVLCは第２欄に示されるコードである。 デコ
ーディングはこの逆の方法で行われる。VLCフィールド8
01が第２欄に示されるコードワードを含む場合、戻され
るマクロブロックアドレスは欄１に示すものとなる。
【００４６】MPEG規格のVLC であるもうひとつのフィー
ルドは図１２のマクロブロックデータ800に示される MT
YPEフィールド802である。図１２に示すマクロブロック
タイプフィールド802 の場合、これらの差型フレームの
各々は異なるタイプを必要とし、ひいては、 フレーム
のタイプによって異なるVLCを発生させる。イントラフ
レームの場合、 そこで発生するVLCは表５に示す通りで
ある。イントラ＋Ｑはイントラフレーム＋クオンティゼ
ーションを意味する。さらに、図１１のフィールド703
に対応するMQUANTの欄のＸは、 MQUANTフィールド７０
３が存在し、それが１にセットされることを示してい
る。
ルドは図１２のマクロブロックデータ800に示される MT
YPEフィールド802である。図１２に示すマクロブロック
タイプフィールド802 の場合、これらの差型フレームの
各々は異なるタイプを必要とし、ひいては、 フレーム
のタイプによって異なるVLCを発生させる。イントラフ
レームの場合、 そこで発生するVLCは表５に示す通りで
ある。イントラ＋Ｑはイントラフレーム＋クオンティゼ
ーションを意味する。さらに、図１１のフィールド703
に対応するMQUANTの欄のＸは、 MQUANTフィールド７０
３が存在し、それが１にセットされることを示してい
る。
【００４７】
【表５】
【００４８】予期フレームは表６に示すようにエンコー
ドされる。ここでもまた、イントラフレームの場合のよ
うに、長さが０ビットから９ビットまでのVLCが多数あ
る。この最大９ビット値は表６に最後のエントリーとし
て示されている。
ドされる。ここでもまた、イントラフレームの場合のよ
うに、長さが０ビットから９ビットまでのVLCが多数あ
る。この最大９ビット値は表６に最後のエントリーとし
て示されている。
【００４９】
【表６】
【００５０】各欄は、 図１２に示すマクロブロック800
にある対応フィールドのフラッグの存在を"X"で示す。"
8-ESC"エントリーだけは図５に示すようなデータをエン
コードする実際の８×８ブロックを使用する。表６に示
す残りのエントリーはその欄に示すVLCを含むMTYPEフィ
ールド802を発生させる。
にある対応フィールドのフラッグの存在を"X"で示す。"
8-ESC"エントリーだけは図５に示すようなデータをエン
コードする実際の８×８ブロックを使用する。表６に示
す残りのエントリーはその欄に示すVLCを含むMTYPEフィ
ールド802を発生させる。
【００５１】内揮フレームは下の表７に示す値を含むそ
のMTYPEフィールド802をもったマイクロブロック800を
有する。
のMTYPEフィールド802をもったマイクロブロック800を
有する。
【００５２】
【表７】
【００５３】図示のように、8-ESCモードだけは前述の
マクロブロックからのフル８×８ブロックデータを使用
する。この８×８マクロブロックデータの配置について
は後述する。表６に示す予期（プレディクテッド）フレ
ームデータの場合と同様に、マクロブロック及びブロッ
クデータフィールド800及900にある対応フィールドはこ
の表に示すように説明される。 マクロブロック800にあ
るマクロブロックタイプフィールド802は最後の欄に示
すVLCとして説明される。
マクロブロックからのフル８×８ブロックデータを使用
する。この８×８マクロブロックデータの配置について
は後述する。表６に示す予期（プレディクテッド）フレ
ームデータの場合と同様に、マクロブロック及びブロッ
クデータフィールド800及900にある対応フィールドはこ
の表に示すように説明される。 マクロブロック800にあ
るマクロブロックタイプフィールド802は最後の欄に示
すVLCとして説明される。
【００５４】"8-ESC"のMBTYPEを有する予期 （プレディ
クテッド）フレーム及び内揮（インターポレイテッド）
フレームの場合、これは図１２に示すマクロブロック80
0のCBPフィールド806に従う。従って、ブロックデータ
フィールド807に存在するブロック層データ900の代わり
に、そのフィールド807には、図６からの８×８ブロッ
クデータが存在する。CBPフィールド806は、現在存在す
る各ブロックの数を含む。例えば、第１輝度ブロックだ
けが存在する場合、CBPフィールド806は32（３２*Ｐ1）
を含む。データ900のBTYPEコードワード901は、そのワ
ードがデータ800のMTYPE802フィールドに従ってエンコ
ードされることを示す。クオンタイザーが更新されるべ
きことをブロックタイプ801が指示する場合に、BQUANT9
02が存在する。モーションベクトルデータは、マクロブ
ロックのモーションベクトルデータがエンコードされる
のと同じ方法で区別してエンコードされる。しかしなが
ら、ディファレンシャルコーディングのためのプレディ
クターとその解釈にはいくらかの差がある。ブロックデ
ータにエンコードする際には、差はない。
クテッド）フレーム及び内揮（インターポレイテッド）
フレームの場合、これは図１２に示すマクロブロック80
0のCBPフィールド806に従う。従って、ブロックデータ
フィールド807に存在するブロック層データ900の代わり
に、そのフィールド807には、図６からの８×８ブロッ
クデータが存在する。CBPフィールド806は、現在存在す
る各ブロックの数を含む。例えば、第１輝度ブロックだ
けが存在する場合、CBPフィールド806は32（３２*Ｐ1）
を含む。データ900のBTYPEコードワード901は、そのワ
ードがデータ800のMTYPE802フィールドに従ってエンコ
ードされることを示す。クオンタイザーが更新されるべ
きことをブロックタイプ801が指示する場合に、BQUANT9
02が存在する。モーションベクトルデータは、マクロブ
ロックのモーションベクトルデータがエンコードされる
のと同じ方法で区別してエンコードされる。しかしなが
ら、ディファレンシャルコーディングのためのプレディ
クターとその解釈にはいくらかの差がある。ブロックデ
ータにエンコードする際には、差はない。
【００５５】予期フレーム及び内揮フレームのためにマ
クロブロック800のフィールド804、805に含まれるモー
ションベクトルデータは、 マクロブロックスライス内
に区別的にエンコードされる。これらのベクトルは次の
ルールに従う。即ち、 １）各前方または後方モーションベクトルは、８×８モ
ードを除いて、同一タイプの最後のベクトルに対してコ
ード化される。 ２）予期モーションベクトルは、マクロブロックスライ
スのスタート時、或いは最後のマクロブロックがイント
ラモードでコード化される場合に、マクロブロックにお
いて０にセットされる。 ３）内揮フレームの場合、選択的な予期モード（マクロ
ブロックタイプフィールド802に含まれるように） のた
めに使用されるベクトルのみがコード化される。コード
化されたベクトルだけが予期モーションベクトルとして
使用され、それは図１２に示すようなフィールドMVD180
4及びMVD2805に保管される。
クロブロック800のフィールド804、805に含まれるモー
ションベクトルデータは、 マクロブロックスライス内
に区別的にエンコードされる。これらのベクトルは次の
ルールに従う。即ち、 １）各前方または後方モーションベクトルは、８×８モ
ードを除いて、同一タイプの最後のベクトルに対してコ
ード化される。 ２）予期モーションベクトルは、マクロブロックスライ
スのスタート時、或いは最後のマクロブロックがイント
ラモードでコード化される場合に、マクロブロックにお
いて０にセットされる。 ３）内揮フレームの場合、選択的な予期モード（マクロ
ブロックタイプフィールド802に含まれるように） のた
めに使用されるベクトルのみがコード化される。コード
化されたベクトルだけが予期モーションベクトルとして
使用され、それは図１２に示すようなフィールドMVD180
4及びMVD2805に保管される。
【００５６】フィールド804、805に含まれるモーション
ベクトルMVD1は下記の表８、９に示すようなVLCテーブ
ルを使ってコード化される。 これらの値はベクトル範
囲選択パラメータ"f"次第で決まる。 インテジャーペル
テーブルはモジュロコードを含んで展開され、それは表
８に記載する通りである。表８、９では、選択パラメー
タ"f"と選択パラメータ"r"があり、 この"r"は次式によ
って限定される残余である。即ち、 r=mod(12ml-1,f) -16f<=2m<=15f の時、 "f"はフレーム距離、"m"はハーフペルの精度をもつフラ
クショナルディファレンシャルモーションベクトルであ
る。"m"が０でないとき、次式が成りたつ。 CODE(MPEG)=CODE(H.261)(v)+CODE(modulo)(f,r) "m"が０でないとき、 MPEGコードは次式で求められる。
即ち、 CODE(MPEG)=CODE(H.261)(0) v=12ml*sign(m) -16f<=2m<=15f, f==1のと
き、 v=((12ml-r)/f+1)*sign(m) -16f<=2m<=15f, f!=1のと
き、
ベクトルMVD1は下記の表８、９に示すようなVLCテーブ
ルを使ってコード化される。 これらの値はベクトル範
囲選択パラメータ"f"次第で決まる。 インテジャーペル
テーブルはモジュロコードを含んで展開され、それは表
８に記載する通りである。表８、９では、選択パラメー
タ"f"と選択パラメータ"r"があり、 この"r"は次式によ
って限定される残余である。即ち、 r=mod(12ml-1,f) -16f<=2m<=15f の時、 "f"はフレーム距離、"m"はハーフペルの精度をもつフラ
クショナルディファレンシャルモーションベクトルであ
る。"m"が０でないとき、次式が成りたつ。 CODE(MPEG)=CODE(H.261)(v)+CODE(modulo)(f,r) "m"が０でないとき、 MPEGコードは次式で求められる。
即ち、 CODE(MPEG)=CODE(H.261)(0) v=12ml*sign(m) -16f<=2m<=15f, f==1のと
き、 v=((12ml-r)/f+1)*sign(m) -16f<=2m<=15f, f!=1のと
き、
【００５７】そして、CODE(H.261)(v)は表８、９に示す
通りである。表８、９はまた、上記公式の範囲以外の"
m"の値に対して"r"の値を決定する。 この場合、f=1,2,
3の時だけ、それらの表が必要となる。f=(1,2,3,4,5)の
場合、 2mが範囲(-16〜15,-32〜30,-48〜45,-64〜60,-8
0〜75)をこえる場合、2mに対して数字(32,63,94,125,15
6)を加算するか減算しなければならない。 この変化値2
mはrとvの公式に入力される。
通りである。表８、９はまた、上記公式の範囲以外の"
m"の値に対して"r"の値を決定する。 この場合、f=1,2,
3の時だけ、それらの表が必要となる。f=(1,2,3,4,5)の
場合、 2mが範囲(-16〜15,-32〜30,-48〜45,-64〜60,-8
0〜75)をこえる場合、2mに対して数字(32,63,94,125,15
6)を加算するか減算しなければならない。 この変化値2
mはrとvの公式に入力される。
【００５８】表８、９には、r,v,fの種々の値に対してV
LCが示されている。 この場合、fはフレーム距離であ
る。
LCが示されている。 この場合、fはフレーム距離であ
る。
【００５９】
【表８】
【００６０】
【表９】
【００６１】マクロブロック800がMVD1フィールド804及
びMVD2フィールド805 がエンコードされることの他に、
800では、VLCを使って、CBPフィールド806が生じる。こ
のCBPフィールド806にストアされる数字は、図６に示す
やり方に従ってどのマクロブロックがエンコードされた
かを示す。CBPフィールド806にストアされる数字はパタ
ーンナンバーとして知られ、それは次のようにして決定
される。即ち、 パターンナンバー＝３２*Ｐ1＋１６*Ｐ2＋８*Ｐ3＋４*
Ｐ4＋２*Ｐ5＋Ｐ6
びMVD2フィールド805 がエンコードされることの他に、
800では、VLCを使って、CBPフィールド806が生じる。こ
のCBPフィールド806にストアされる数字は、図６に示す
やり方に従ってどのマクロブロックがエンコードされた
かを示す。CBPフィールド806にストアされる数字はパタ
ーンナンバーとして知られ、それは次のようにして決定
される。即ち、 パターンナンバー＝３２*Ｐ1＋１６*Ｐ2＋８*Ｐ3＋４*
Ｐ4＋２*Ｐ5＋Ｐ6
【００６２】ＰNはブロックNに対して何らかの係数が存
在する場合は１である。マクロブロック800のCBPフィー
ルド806にストアされるパターンナンバーはかくして、
表10に従って記載される。
在する場合は１である。マクロブロック800のCBPフィー
ルド806にストアされるパターンナンバーはかくして、
表10に従って記載される。
【００６３】
【表10】
【００６４】さらに、各ブロック900のTCOEFFフィール
ド904もまた、 VLCを使ってエンコードされる。この表
において、 CBPが係数データを有しないブロックを示す
のでブロック(EOB)値の最後が示されている。EOBは第１
係数として生じることはできない。この値はフィールド
805に含まれるが、 変換係数がない場合には、EOB805は
ブロックデータ800のMVD1フィールド803のすぐあとに生
じる。従って、そのブロックの端は、それが第１係数で
ある時にはVLC表から除去することができる。 最後のビ
ット"S"は、表11の変換係数のレベルの符号を示す。０
は正値を示し、 １は負値を示す。変換係数は表11に示
すようにコード化される。
ド904もまた、 VLCを使ってエンコードされる。この表
において、 CBPが係数データを有しないブロックを示す
のでブロック(EOB)値の最後が示されている。EOBは第１
係数として生じることはできない。この値はフィールド
805に含まれるが、 変換係数がない場合には、EOB805は
ブロックデータ800のMVD1フィールド803のすぐあとに生
じる。従って、そのブロックの端は、それが第１係数で
ある時にはVLC表から除去することができる。 最後のビ
ット"S"は、表11の変換係数のレベルの符号を示す。０
は正値を示し、 １は負値を示す。変換係数は表11に示
すようにコード化される。
【００６５】
【表11】
【００６６】この好ましい実施例は図１に示すビデオ多
重送信デコーダ152 によって行われるデコーディングを
遂行するために、多数の積み重ねたテーブルアプローチ
を実行する。この方法は、多重送信デコーダーが必要と
する非常に多くのルックアップテーブルをいくつかの小
さなテーブルに分割する。この基本的な考えが図10に関
連して示されている。図１４に示すように、ここには２
段式デコーディングの例が示されている。流入するエン
コード化データは図１４に示すビットストリーム1002と
して入力される。このデータは例えば図１２に示すよう
なマクロブロック800に含まれるVLCコードワードであ
り、それは長さが14ビットもあるようなVLCを含むこと
ができる。VLCが14ビットの最大長さを有する場合、従
来の方法では、可能なVLCの全部に対してデコーディン
グするために、２14エントリー(16,284)を含む単一のル
ックアップテーブルを必要とする。しかしながら、 こ
の好ましい実施例では、ビットストリームは２つの別の
部分に分けられ、２つの小さなルックアップテーブルを
アドレスする。例えば、図１３に示すように、1000は２
つのルックアップテーブル、即ち、”頻繁な”ルックア
ップテーブルとして知られている1003と、”頻繁でな
い”ルックアップテーブルとして知られている1004とを
有する。これらの各テーブルは流入するビットストリー
ムを完全にデコードすることができるように、２8のエ
ントリー(256)を有する。頻繁なテーブル1003は流入す
るビットストリーム1002に第１の８ビットが最も頻繁に
生じるように使用される。VLCの大部分は長さが８ビッ
ト以下であるので、 頻繁テーブル1003へと迅速にルッ
クアップすることによってデコード化値が得られる。第
１テーブルで実行され得なかったデコーディングは迂回
して”頻繁でない”テーブル1004へ送られる。従って、
第１の８ビットが例えば0000 0000のような予決定値で
あれば、（頻繁には生じないVLCの場合）、頻繁なテー
ブルは頻繁でないテーブル 1004へのポインターを有す
る。1004は、1003のものより頻度の少いデコーダー回路
があるVLC用エントリーを有する。大部分の多くの操作
では、256エントリーの頻繁テーブル1003にエレメント
をアドレスすることによってルックアップは単一周期操
作となる。テーブル1003、1004は出力ストリーム1005と
してデコード化値を戻す。この好ましい実施例では、MP
EG規格及びCCITT規格でVLCの第１の８ビットがその時間
の80％を占めて使用される。従って、その時間の80％
は、頻繁テーブル1003で一回のルックアップが行われ
る。頻繁でないテーブルが使用されるのは、VLCが第１
の８ビットをこえて伸長し、VLCの値を残りの20％の時
間に戻すような場合である。このことは、上記表に示さ
れたVLCを見ることから明らかであろう。 この事はま
た、図１５、１６にグラフィックで示されている。従来
のルックアップテーブルアプローチでは、 最大長さが
４ビットのVLCは16のエントリー、即ち２4のエントリー
を含む単一ルックアップテーブルを必要とする。 各々
が４個のエントリーを有するような２つのルックアップ
テーブルを使用することにより、そのルックアップテー
ブルが必要とする保管量を２の係数だけ減らすことがで
きる。例えば、図１５に関して言えば、流入するエンコ
ード化ビットの流れに対して２つの別個のルックアップ
テーブルを表わすために、例えば、1100で示すようなツ
リーが使用される。第１のルックアップテーブルは1120
を使ってグラフィックで表わされ、第２ルックアップテ
ーブルは1130でグラフィックで示されている。頻繁なル
ックアップテーブル1120は流入するVLC において最も頻
繁に生じるビットパターンを表わすために使用される。
例えば、１によって前進する流入ビット流は図１５にグ
ラフィックで示すツリー1121の左側を通過する。この図
に示すように、ツリーの各漸近レベルで、正確な１付加
ビットがコードワードに追加される。１で前進するビッ
ト流はツリー1121の左側を通過し、そのビット流にある
次のビットが１であるか、０であるかによって、左のサ
ブツリー1123か右のサブツリーを通過する。次のビット
が１であれば、そのツリーの最も左側のブランチ1123を
通過し、コードワードは"11"となる。流入するビット流
の中の次の数字が０であれば、1124を通過する。他方、
流入するビット流の中の第１の数字が０であれば、ブラ
ンチ1122を通過する。図１５に示すように、また前述し
たように、VLCビット流中の次のビットがどのブランチ
をとるかを決定する。 次のビットが１であれば、ブラ
ンチ1125をとる。他方、次のビットが０であれば、ブラ
ンチ1126をとる。図１４に関連して前述したように、11
26は基本的には、図１５にグラフィックで示すように、
第２の”頻繁でない”テーブル1130へのポインターであ
る。
重送信デコーダ152 によって行われるデコーディングを
遂行するために、多数の積み重ねたテーブルアプローチ
を実行する。この方法は、多重送信デコーダーが必要と
する非常に多くのルックアップテーブルをいくつかの小
さなテーブルに分割する。この基本的な考えが図10に関
連して示されている。図１４に示すように、ここには２
段式デコーディングの例が示されている。流入するエン
コード化データは図１４に示すビットストリーム1002と
して入力される。このデータは例えば図１２に示すよう
なマクロブロック800に含まれるVLCコードワードであ
り、それは長さが14ビットもあるようなVLCを含むこと
ができる。VLCが14ビットの最大長さを有する場合、従
来の方法では、可能なVLCの全部に対してデコーディン
グするために、２14エントリー(16,284)を含む単一のル
ックアップテーブルを必要とする。しかしながら、 こ
の好ましい実施例では、ビットストリームは２つの別の
部分に分けられ、２つの小さなルックアップテーブルを
アドレスする。例えば、図１３に示すように、1000は２
つのルックアップテーブル、即ち、”頻繁な”ルックア
ップテーブルとして知られている1003と、”頻繁でな
い”ルックアップテーブルとして知られている1004とを
有する。これらの各テーブルは流入するビットストリー
ムを完全にデコードすることができるように、２8のエ
ントリー(256)を有する。頻繁なテーブル1003は流入す
るビットストリーム1002に第１の８ビットが最も頻繁に
生じるように使用される。VLCの大部分は長さが８ビッ
ト以下であるので、 頻繁テーブル1003へと迅速にルッ
クアップすることによってデコード化値が得られる。第
１テーブルで実行され得なかったデコーディングは迂回
して”頻繁でない”テーブル1004へ送られる。従って、
第１の８ビットが例えば0000 0000のような予決定値で
あれば、（頻繁には生じないVLCの場合）、頻繁なテー
ブルは頻繁でないテーブル 1004へのポインターを有す
る。1004は、1003のものより頻度の少いデコーダー回路
があるVLC用エントリーを有する。大部分の多くの操作
では、256エントリーの頻繁テーブル1003にエレメント
をアドレスすることによってルックアップは単一周期操
作となる。テーブル1003、1004は出力ストリーム1005と
してデコード化値を戻す。この好ましい実施例では、MP
EG規格及びCCITT規格でVLCの第１の８ビットがその時間
の80％を占めて使用される。従って、その時間の80％
は、頻繁テーブル1003で一回のルックアップが行われ
る。頻繁でないテーブルが使用されるのは、VLCが第１
の８ビットをこえて伸長し、VLCの値を残りの20％の時
間に戻すような場合である。このことは、上記表に示さ
れたVLCを見ることから明らかであろう。 この事はま
た、図１５、１６にグラフィックで示されている。従来
のルックアップテーブルアプローチでは、 最大長さが
４ビットのVLCは16のエントリー、即ち２4のエントリー
を含む単一ルックアップテーブルを必要とする。 各々
が４個のエントリーを有するような２つのルックアップ
テーブルを使用することにより、そのルックアップテー
ブルが必要とする保管量を２の係数だけ減らすことがで
きる。例えば、図１５に関して言えば、流入するエンコ
ード化ビットの流れに対して２つの別個のルックアップ
テーブルを表わすために、例えば、1100で示すようなツ
リーが使用される。第１のルックアップテーブルは1120
を使ってグラフィックで表わされ、第２ルックアップテ
ーブルは1130でグラフィックで示されている。頻繁なル
ックアップテーブル1120は流入するVLC において最も頻
繁に生じるビットパターンを表わすために使用される。
例えば、１によって前進する流入ビット流は図１５にグ
ラフィックで示すツリー1121の左側を通過する。この図
に示すように、ツリーの各漸近レベルで、正確な１付加
ビットがコードワードに追加される。１で前進するビッ
ト流はツリー1121の左側を通過し、そのビット流にある
次のビットが１であるか、０であるかによって、左のサ
ブツリー1123か右のサブツリーを通過する。次のビット
が１であれば、そのツリーの最も左側のブランチ1123を
通過し、コードワードは"11"となる。流入するビット流
の中の次の数字が０であれば、1124を通過する。他方、
流入するビット流の中の第１の数字が０であれば、ブラ
ンチ1122を通過する。図１５に示すように、また前述し
たように、VLCビット流中の次のビットがどのブランチ
をとるかを決定する。 次のビットが１であれば、ブラ
ンチ1125をとる。他方、次のビットが０であれば、ブラ
ンチ1126をとる。図１４に関連して前述したように、11
26は基本的には、図１５にグラフィックで示すように、
第２の”頻繁でない”テーブル1130へのポインターであ
る。
【００６７】ブランチ1123、1124、1125は図１５に示す
実施例において、頻繁なルックアップテーブル1120から
のみの値を戻すが、1126は1130で示される第２のルック
アップテーブルへポインターを向ける。また、前の実施
例の場合のように、流入するビット流中の次のビットが
第２のルックアップテーブル1130の開始の有無を決定す
る。1130において、次のビットが再度チェックされ、デ
コード化値への通路において、ブランチ1131をとるか、
1132をとるかが決まる。前述のように、ビット流中の次
のビットが１であれば、1131をとり、その次のビットが
また１の時には1133をとる。次の数字が０であれば、11
34をとり、第２ルックアップテーブル1130へのエントリ
ー後、はじめてのビットが０であれば、1132をとり、次
のビットが１であれば1135をとる。その値をエンコード
するために使用される全ての４ビットが０であれば1136
をとる。図１５からわかるように、或るパターンは値を
全く戻さない。例えば、、４ビットコードワードでは、
11、10、または01で前進するものはない。この好ましい
実施例は、MPEG及びCCITT規格でVLCのために使用される
ハフマンのエンコーディングにおいて、 或る値によっ
て前進するようなVLCはないのでこの事実の効果を有す
る。
実施例において、頻繁なルックアップテーブル1120から
のみの値を戻すが、1126は1130で示される第２のルック
アップテーブルへポインターを向ける。また、前の実施
例の場合のように、流入するビット流中の次のビットが
第２のルックアップテーブル1130の開始の有無を決定す
る。1130において、次のビットが再度チェックされ、デ
コード化値への通路において、ブランチ1131をとるか、
1132をとるかが決まる。前述のように、ビット流中の次
のビットが１であれば、1131をとり、その次のビットが
また１の時には1133をとる。次の数字が０であれば、11
34をとり、第２ルックアップテーブル1130へのエントリ
ー後、はじめてのビットが０であれば、1132をとり、次
のビットが１であれば1135をとる。その値をエンコード
するために使用される全ての４ビットが０であれば1136
をとる。図１５からわかるように、或るパターンは値を
全く戻さない。例えば、、４ビットコードワードでは、
11、10、または01で前進するものはない。この好ましい
実施例は、MPEG及びCCITT規格でVLCのために使用される
ハフマンのエンコーディングにおいて、 或る値によっ
て前進するようなVLCはないのでこの事実の効果を有す
る。
【００６８】流入するVLCワードは、 図１５に示すよう
に長さを２ビットから４ビットへ変化させることがで
き、ハフマンのエンコーディングにおいて、４ビットの
可能値の全てを表わすのに必要な８つのエントリーは、
デコーディングの２段階により全く容易に表わされ、全
部で８つのエントリーの場合、各段階につき４つのエン
トリーが相応する。
に長さを２ビットから４ビットへ変化させることがで
き、ハフマンのエンコーディングにおいて、４ビットの
可能値の全てを表わすのに必要な８つのエントリーは、
デコーディングの２段階により全く容易に表わされ、全
部で８つのエントリーの場合、各段階につき４つのエン
トリーが相応する。
【００６９】10個のソースシンボルを有する実施例が図
１６に1200としてグラフィックで示されており、これ
は、３つの別個のルックアップテーブル1220、1230、12
40を有する。この図面に示すように、第１ルックアップ
テーブル1220は、コードワード内の２つの最も重要なビ
ットが一連の通路を通って最も左側のルート1221、1223
へ、そしてコードワード"11"へ導くようにエンコードす
る。その右隣の通路1224は"10"を含むコードワードへ通
じる。コードワードは通路1225へ連絡する。そのコード
ワードの最初の最も重要なビットが０であれば、ルック
アップテーブル1220の通路1226が選ばれ、これは迂回し
て第２ルックアップテーブル1230へ通じる。従って、は
じめの２つの最も重要なビットに00を有するコードワー
ドはテーブル1230へ通じる。この1130は1120に関連して
前述したように、次の２つのビットが１であれば通路12
31、1233へ導かれる。次のビットが１でその次のビット
が０であれば、通路1231と1234が選ばれる。しかしなが
ら、テーブル1230の中で、次のビットが０であれば、通
路1232が選ばれる。その次のビットが１であれば1235へ
導かれ、その次のビットが０であれば、1236をとり、こ
れはもうひとつ迂回してテーブル1240へ通じる。テーブ
ル1240では、次のビットが１であれば左側ブランチ1241
をとり、その次のビットが１であれば1243をとる。しか
し、第５ビットが１で第６ビットが０であれば、通路12
44をとる。第５ビットが０であれば、通路1242をとり、
第６ビットが１であれば、1245をとる。６つのビットの
コードワードが全部０を含んでいれば、1246をとる。こ
のテーブルはそれから、６ビットVLCのために必要なデ
コーディングを全部提供する。 単一テーブルでは、６
ビットVLCが64個のエントリーを含むテーブルを生じさ
せる。 しかしながら、ハフマンのエンコーディングを
使用し、テーブル1220、1230、1240によって構成される
一連のテーブル1200は全部で12のエントリーを使用し、
各テーブルに４個のエントリーが対応する。かくして、
そのテーブルをストアするために必要とされる保管は、
5.3の係数だけ減少する。ここでは２段式、 及び３段式
ルックアップテーブルについて説明しているけれども、
この考えを広げてルックアップテーブルの数を増やし、
必要なデコーディングに対応しうるようにすることもで
きる。また、各段階は１個以上のルックアップテーブル
をおくこともできる。例えば、第１段階のルックアップ
テーブルには、例えば、 "00" "01"値のようにポインタ
ーを含む２つのエントリーを可能にすることもできる。
そして、これらのエントリーの各々に、２つの第２段階
のルックアップテーブルへ、又は同じ１つの第２段階の
ルックアップテーブルへのポインターを含ませることも
できる。
１６に1200としてグラフィックで示されており、これ
は、３つの別個のルックアップテーブル1220、1230、12
40を有する。この図面に示すように、第１ルックアップ
テーブル1220は、コードワード内の２つの最も重要なビ
ットが一連の通路を通って最も左側のルート1221、1223
へ、そしてコードワード"11"へ導くようにエンコードす
る。その右隣の通路1224は"10"を含むコードワードへ通
じる。コードワードは通路1225へ連絡する。そのコード
ワードの最初の最も重要なビットが０であれば、ルック
アップテーブル1220の通路1226が選ばれ、これは迂回し
て第２ルックアップテーブル1230へ通じる。従って、は
じめの２つの最も重要なビットに00を有するコードワー
ドはテーブル1230へ通じる。この1130は1120に関連して
前述したように、次の２つのビットが１であれば通路12
31、1233へ導かれる。次のビットが１でその次のビット
が０であれば、通路1231と1234が選ばれる。しかしなが
ら、テーブル1230の中で、次のビットが０であれば、通
路1232が選ばれる。その次のビットが１であれば1235へ
導かれ、その次のビットが０であれば、1236をとり、こ
れはもうひとつ迂回してテーブル1240へ通じる。テーブ
ル1240では、次のビットが１であれば左側ブランチ1241
をとり、その次のビットが１であれば1243をとる。しか
し、第５ビットが１で第６ビットが０であれば、通路12
44をとる。第５ビットが０であれば、通路1242をとり、
第６ビットが１であれば、1245をとる。６つのビットの
コードワードが全部０を含んでいれば、1246をとる。こ
のテーブルはそれから、６ビットVLCのために必要なデ
コーディングを全部提供する。 単一テーブルでは、６
ビットVLCが64個のエントリーを含むテーブルを生じさ
せる。 しかしながら、ハフマンのエンコーディングを
使用し、テーブル1220、1230、1240によって構成される
一連のテーブル1200は全部で12のエントリーを使用し、
各テーブルに４個のエントリーが対応する。かくして、
そのテーブルをストアするために必要とされる保管は、
5.3の係数だけ減少する。ここでは２段式、 及び３段式
ルックアップテーブルについて説明しているけれども、
この考えを広げてルックアップテーブルの数を増やし、
必要なデコーディングに対応しうるようにすることもで
きる。また、各段階は１個以上のルックアップテーブル
をおくこともできる。例えば、第１段階のルックアップ
テーブルには、例えば、 "00" "01"値のようにポインタ
ーを含む２つのエントリーを可能にすることもできる。
そして、これらのエントリーの各々に、２つの第２段階
のルックアップテーブルへ、又は同じ１つの第２段階の
ルックアップテーブルへのポインターを含ませることも
できる。
【００７０】コードツリーがもっと、複雑化し、 VLCの
最大長さも長くなるとき、ハフマン式エンコーディング
にとって、メモリーの貯えは著しく大きくなる。例え
ば、最大ビットが14であるようなMPEGのVLCの場合、 単
一のルックアップテーブルによるアプローチでは16,000
ものエントリーを必要とする。図１４に関連して説明し
た２段階ルックアップテーブルの場合、ほんの512のエ
ントリーしか必要とせず、各テーブルは各々256のエン
トリーを有することになる。 かくして、メモリーの貯
えが32の係数だけ減少した。
最大長さも長くなるとき、ハフマン式エンコーディング
にとって、メモリーの貯えは著しく大きくなる。例え
ば、最大ビットが14であるようなMPEGのVLCの場合、 単
一のルックアップテーブルによるアプローチでは16,000
ものエントリーを必要とする。図１４に関連して説明し
た２段階ルックアップテーブルの場合、ほんの512のエ
ントリーしか必要とせず、各テーブルは各々256のエン
トリーを有することになる。 かくして、メモリーの貯
えが32の係数だけ減少した。
【００７１】MPEGのVLCのデコーディングの例として、"
0110 0101 ..."のビット流を受入れる。デコーダーは第
１テーブルにより最初の８つのビットを検視し、そこで
そのビット流をデコードしてすぐに、５の長さをもつ
（０、２）にする。もう１つの例として、受入れたビッ
ト流が"0000 0000 110 10..."の場合がある。 前述の２
段階デコーディング法を使えば、このデコーダーははじ
めの８個のビット"00000000"を検視する。頻繁テーブル
（第１テーブル）はこのビット流が頻繁でないカテゴリ
ーに属することを指示するので、そこで第２テーブルの
ルックアップが必要となる。第２テーブルは次の６個の
ビットをデコードし、その結果を13の長さをもつ（24、
１）として出力する。
0110 0101 ..."のビット流を受入れる。デコーダーは第
１テーブルにより最初の８つのビットを検視し、そこで
そのビット流をデコードしてすぐに、５の長さをもつ
（０、２）にする。もう１つの例として、受入れたビッ
ト流が"0000 0000 110 10..."の場合がある。 前述の２
段階デコーディング法を使えば、このデコーダーははじ
めの８個のビット"00000000"を検視する。頻繁テーブル
（第１テーブル）はこのビット流が頻繁でないカテゴリ
ーに属することを指示するので、そこで第２テーブルの
ルックアップが必要となる。第２テーブルは次の６個の
ビットをデコードし、その結果を13の長さをもつ（24、
１）として出力する。
【００７２】もうひとつの実施例において、ダブルバッ
ファリング可変長さのコーディングの方法が使用され
る。その場合、データは常時存在し、固定コードワード
に対して可変自在で、可変ワードに対して固定され、可
変コードワードに対して可変自在であるように、エンコ
ーディングとデコーディングが行われる。図１７に示す
ように、 この方法はVLCインプットデータ流1301を受入
れる第１バッファー 1302を利用する。この第１バッフ
ァー1302はバレルシフター1303へデータ流を送る。それ
からこのバレルシフター1303は第２バッファー1304へデ
ータ流を送る。第２バッファーはデコーディングテーブ
ル1305がそれを必要とするまでデータを保持し、かくし
て、1306に一定長さの結果を生じさせる。しかしなが
ら、そのデコーディングテーブルが第２バッファー1304
から受入れた入力ワードへ値を写すことができない場
合、シフトカウントが増加してライン1307を通ってバレ
ルシフター1303へ戻すように作用するので、データはル
ープを通って送られ、デコード化されたVLCに適した値
を決定できるようになっている。
ファリング可変長さのコーディングの方法が使用され
る。その場合、データは常時存在し、固定コードワード
に対して可変自在で、可変ワードに対して固定され、可
変コードワードに対して可変自在であるように、エンコ
ーディングとデコーディングが行われる。図１７に示す
ように、 この方法はVLCインプットデータ流1301を受入
れる第１バッファー 1302を利用する。この第１バッフ
ァー1302はバレルシフター1303へデータ流を送る。それ
からこのバレルシフター1303は第２バッファー1304へデ
ータ流を送る。第２バッファーはデコーディングテーブ
ル1305がそれを必要とするまでデータを保持し、かくし
て、1306に一定長さの結果を生じさせる。しかしなが
ら、そのデコーディングテーブルが第２バッファー1304
から受入れた入力ワードへ値を写すことができない場
合、シフトカウントが増加してライン1307を通ってバレ
ルシフター1303へ戻すように作用するので、データはル
ープを通って送られ、デコード化されたVLCに適した値
を決定できるようになっている。
【００７３】かくして、ビデオにルックアップテーブル
を使って可変長さのコードワードをデコードする発明に
ついてこれまで説明してきた。本発明は特に、図１〜13
に関連しながら、MPEGビデオコーディング規格を用いて
説明を行ってきたが、例えばCCITTやJPEGのビデオ規格
に使用するように、 図面に開示したもの以上に利用す
ることができ、また、例えば音やデータの圧縮のように
可変長さのエンコーディングを用いたいかなるエンコー
ディング法をも包含することはこの技術に熟達した人々
にとって明らかであろう。さらに前述の本発明の本旨と
範囲から離れることなしに多くの変形や変更をこの技術
に普通に通じた人によってなしうることも理解されねば
ならない。
を使って可変長さのコードワードをデコードする発明に
ついてこれまで説明してきた。本発明は特に、図１〜13
に関連しながら、MPEGビデオコーディング規格を用いて
説明を行ってきたが、例えばCCITTやJPEGのビデオ規格
に使用するように、 図面に開示したもの以上に利用す
ることができ、また、例えば音やデータの圧縮のように
可変長さのエンコーディングを用いたいかなるエンコー
ディング法をも包含することはこの技術に熟達した人々
にとって明らかであろう。さらに前述の本発明の本旨と
範囲から離れることなしに多くの変形や変更をこの技術
に普通に通じた人によってなしうることも理解されねば
ならない。
【図１】従来のビデオコーディングを示す。
【図２】好ましい実施例に使用するコンピュータシステ
ムを示す。
ムを示す。
【図３】図をエンコードするためのマクロブロックスラ
イスの配置を示す。
イスの配置を示す。
【図４】マクロブロックスライスの構造を示す。
【図５】マクロブロックの構造を示す。
【図６】１つのブロックの構造を示す。
【図７】好ましい実施例においてマクロブロックを生じ
させるために使用される輝度及び色光度サンプルの位置
づけを示す。
させるために使用される輝度及び色光度サンプルの位置
づけを示す。
【図８】好ましい実施例におけるフレームグループの構
造を示す。
造を示す。
【図９】フレームグループ層の構造を示す。
【図１０】絵の層の構造を示す。
【図１１】マクロブロックスライス層の構造を示す。
【図１２】マクロブロック層の構造を示す。
【図１３】ブロック層の構造を示す。
【図１４】好ましい実施例の基本的な２段階ルックアッ
プテーブル式アプローチを示す。
プテーブル式アプローチを示す。
【図１５】好ましい実施例のようにルックアップテーブ
ルが別の段階にいかに分けられているかを示す。
ルが別の段階にいかに分けられているかを示す。
【図１６】好ましい実施例によって使用される多段階に
分けられたルックアップテーブルの第２実施例を示す。
分けられたルックアップテーブルの第２実施例を示す。
【図１７】ダブルバッファリング法を用いたもうひとつ
の実施例を示す。
の実施例を示す。
200 コンピュータシステム 201 母線 202 プロセスサー 204 主メモリー 206 静的メモリー 207 マスストアメモリー 221 ディスプレイ 222 キーボード 223 カーソルコントロール 300 ビデオ像 301〜315 スライス 321〜330 水平マクロブロック 341〜345 ピクセル 400 フレームグループ 401 イントラフレーム 500 フレームグループ 600 ピクチュアデータ 700 マクロブロックスライス 800 マクロブロック 900 ブロック 1003 頻繁テーブル 1004 頻繁でないテーブル 1120 第１ルックアップテーブル 1130 第２ルックアップテーブル 1240 第３ルックアップテーブル 1302 バッファー 1303 バレルシフター 1304 バッファー 1305 デコーディングテーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・オリバー・ノーマイル アメリカ合衆国 94087 カリフォルニア 州・サニーヴェイル・テネィク プレイ ス・ナンバーブイ１・1575 (72)発明者 チャ・ルン・イー アメリカ合衆国 95070 カリフォルニア 州・サラトガ・シャトウ ドライブ・ 20100 (72)発明者 ダニエル・ウィリアム・ライト アメリカ合衆国 94086 カリフォルニア 州・サニーヴェイル・イースト エヴリン アヴェニュ・ナンバー835・730
Claims (4)
- 【請求項１】 ａ．最大長さのＸビットを有するVLCを
読みとる工程と、 ｂ．第１テーブルへのインデックスとしてVLCを使用す
る工程と、 その第１テーブルには、第１組の値のうち
どの値にも等しくないような第１Ｙビットを有する全て
の可能なVLCに対するデコード化値が含まれ、ＹはＸよ
り小さく、もしVLCの第１Ｙビットが第１組の値のどの
値にも等しくないとすれば、第１テーブルから第２値を
戻すことと、 ｃ．VLCの第１Ｙビットが第１組の値のどの値かに等し
い場合、 第２テーブルへのインデックスとしてVLCを使
って、 第１テーブルから第２テーブルへポインターを
戻し、そして、第２テーブルから第３値を戻す工程とで
成る、可変長さのコードワード(VLC)をデコードする方
法。 - 【請求項２】 ａ．最大長さのＸビットを有するVLCを
読みとる工程と、 ｂ．第１テーブルへのインデックスとしてVLCを使用す
る工程と、 前記第１テーブルには、第１組の値のうち
どの値にも等しくないような第１Ｙビットを有する、あ
らゆる可能なVLCに対するデコード化値が含まれ、Ｙは
Ｘより小さく、VLCの第１Ｙビットが第１組の値のどの
値にも等しくない場合には、第１テーブルから第２値を
戻すことと、 ｃ．VLCのＹビットが第１組の値の中のどの値かに等し
い場合、 第２テーブルへのインデックスとしてVLC を
使って第１テーブルから第２テーブルへポインターを戻
し、 VLCの第１Ｚビットが第３組の値の中のどの値にも
等しくなくて、ＺがＸより小さい場合、表２から第４値
を戻す工程と、 ｄ．VLCの第１Ｚビットが第３組の値のうちのどの値か
に等しい場合、 第３テーブルへのインデックスとしてV
LCを使って、 第２テーブルから第３テーブルへポイン
ターを戻し、そして第３テーブルから第５値を戻す工程
とで成る、可変長さのコードワード(VLC) をデコードす
る方法。 - 【請求項３】 ａ．最大長さのＸビットを有するVLCを
読みとる手段と、 ｂ．第１組の値のどの値にも等しくない第１Ｙビットを
有する、全ての可能なVLCに対するデコード化値を含む
第１テーブルと、ＹはＸより小さい事と、 前記第１テ
ーブルは、 VLCの第１Ｙビットが第１組の値のうちどの
値にも等しくない場合、VLCを受信するのに応答して第
２値を提供する事と、 ｃ．VLCの第１Ｙビットが第１組の値の中のどの値かに
等しい場合、 第１テーブルから第２テーブルへポイン
ターを戻す手段と、第２テーブルへのインデックスとし
てVLCを使用する手段と、前記第２テーブルはVLCを受信
するのに応答して第３値を提供する事とで成る、可変長
さのコードワード(VLC) をデコードする装置。 - 【請求項４】 複数のルックアップテーブルを有し、そ
の各ルックアップテーブルは次のものを有する、即ち、 ａ）VLC中のＹビットに対するデコード化値を含むエン
トリーと、 前記ＹはＸより小さい事と、 ｂ）VLC 中の重要なビットより小さいＹに対して次のル
ックアップテーブルへのポインターを含む少くとも１つ
のエントリーとを有する事を特徴とする、長さがＸビッ
トの可変長さのコードワード(VLC)をデコードする装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US636498 | 1990-12-31 | ||
| US07/636,498 US5253053A (en) | 1990-12-31 | 1990-12-31 | Variable length decoding using lookup tables |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217277A true JPH06217277A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3391469B2 JP3391469B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=24552165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35960791A Expired - Lifetime JP3391469B2 (ja) | 1990-12-31 | 1991-12-27 | ルックアップテーブルを使った可変長さのデコーディング方法と装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5253053A (ja) |
| JP (1) | JP3391469B2 (ja) |
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