JPH07147678A - 可変長符号化回路 - Google Patents

可変長符号化回路

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JPH07147678A
JPH07147678A JP29232093A JP29232093A JPH07147678A JP H07147678 A JPH07147678 A JP H07147678A JP 29232093 A JP29232093 A JP 29232093A JP 29232093 A JP29232093 A JP 29232093A JP H07147678 A JPH07147678 A JP H07147678A
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signal
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bits
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Hiroshi Matsuo
浩 松尾
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ROMの容量を低減し、回路のゲート規模の低
減を図ることによりLSI化を容易にする。 【構成】絶対値信号aおよびラン信号Rの各々のビット
数の和よりビット数を低減したアドレス信号bを生成す
るビット変換回路2と、アドレス信号b対応の符号変換
テーブルを格納したROM3とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は可変長符号化回路に関
し、特にディジタル画像データ圧縮符号化装置で用いら
れる可変長符号化回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、画像データのデータ量は極めて
大きいので、その蓄積や伝送時にデータ圧縮により上記
データ量を低減することが一般的である。このデータ圧
縮方法の一つとして、国際電信電話諮問委員会(CCI
TT)の研究委員会SGXV(伝送システム及び装置)
において標準化が進められている勧告(案)第H.26
1号のビデオ符号化方式(以下H261方式)がある。
このH261方式は、入力画像信号を8×8画素の2次
元ブロックに分割し、離散コサイン変換による直交変換
および量子化を行い、その後、周知のハフマン符号によ
る可変長符号化を行う。上記ハフマン符号は、連続した
零の係数値であるラン信号(6ビット)とそれに続く零
以外の値であるレベル信号(8ビット)とにより符号語
が決定される。この結果、2ビット〜14ビットの可変
長符号語または20ビットの固定長符号語を得る。
【0003】上記可変符号長語を得るための従来の可変
長符号化回路の一例をブロックで示す図3を参照する
と、この従来の可変長符号化回路はレベル信号Lの8ビ
ットとラン信号Rの6ビットとの合計14ビットをアド
レス値とする符号変換テーブルを格納したROM3Aを
備え、このROM3Aをレベル信号Lとラン信号Rによ
りアクセスすることにより最大14ビットの可変長符号
語Cと、可変長符号語Cの符号長を示す4ビットの符号
長Bとを出力データとして供給する。
【0004】上述のように、可変長符号語Cの最大符号
長を14ビットとし、符号長Bを4ビットととすると、
ROM3Aの所要メモリ容量は、16Kワード×18ビ
ットとなる。
【0005】一方、H261方式の変換係数対応の可変
長符号語の一覧表を示す表1を参照すると、この表にお
けるブロック終了符号EOBとラン信号(0),レベル
信号(0)対応の最初の符号語は他の係数と重複するの
で上記符号変換テーブルより削除すれば、ROM21に
格納すべき可変長符号語Cのワード数は63ワードとな
る。このワード数63は、ROM3Aの所要メモリ容量
16Kワードに対し極めて少ない。
【0006】
【表1】
【0007】近年、画像データ圧縮符号化装置は、所要
の機能毎に専用のLSIを開発することにより小型化を
図る傾向にある。この種のLSIの回路規模はゲート数
に依存し、このゲート数は符号変換テーブルROMのメ
モリ容量に依存する。上記メモリ容量をこの例の16K
ワードとすると、上記ゲート数は125Kゲート弱とな
り、LSI化推進を困難とする要因となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の可変長
符号化回路は、符号変換テーブルを格納したROMのメ
モリ容量が格納対象の可変長符号語のワード数に比較し
て極端に多いため対応の回路規模が大きくなり、LSI
化推進の阻害要因となるという欠点があった。
【0009】また、上記回路規模が大きいことのため、
消費電力が大きく高速化が困難であるという欠点があっ
た。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の可変長符号化回
路は、入力画像データを予め定めた画素数の行列から成
る2次元ブロックに分割し、この2次元ブロック毎に直
交変換および量子化した量子化画像データの供給を受け
この量子化画像データの連続した零の係数値であるラン
信号とこのラン信号に続く零以外の値であるレベル信号
とにより符号語を決定するハフマン符号による可変長符
号化を行う可変長符号化装置において、前記レベル信号
の値を絶対値に変換し絶対値信号を生成する絶対値回路
と、前記絶対値信号と前記ラン信号との供給を受けこれ
ら絶対値信号およびラン信号の各々のビット数の和より
予め定めた様式でビット数を低減したアドレス信号を生
成するビット変換回路と、前記アドレス信号対応の符号
変換テーブルを格納しこのアドレス信号のアクセスによ
り予め定めた符号長の符号語信号と前記符号長を示す符
号長信号とを出力するROMと、前記符号長信号と前記
レベル信号との供給に応答して正負符号信号を出力する
デコーダ回路と、前記正負符号信号と前記符号語信号と
の供給を受け正負符号付きの可変長符号語信号を出力す
る正負符号付加回路とを備えて構成されている。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例をブロックで示す図1
を参照すると、この図に示す本実施例の可変長符号化回
路は、レベル信号Lの供給に応答してこのレベル信号L
の絶対値aを供給する絶対値回路1と、絶対値aとラン
信号Rとの供給に応答しROM3の使用対象のワード数
対応のnビットのアドレス信号bにビット変換するビッ
ト変換回路2と、符号語変換テーブルを格納しアドレス
信号bの供給に応答して符号語cと符号長Bとを供給す
るROM3と、符号長Bの供給に応答してこの符号長B
をデコードするとともに入力レベル信号Lの符号を判定
して符号信号dを供給するデコーダ回路4と、符号語c
と符号信号dとの供給に応答し符号語cに正負符号を付
加した可変長符号語Cを出力する正負符号付加回路5と
を備える。
【0012】次に、図1を参照して本実施例の動作につ
いて説明すると、絶対値回路1は量子化器(図示省略)
より供給された8ビットのレベル信号Lが表現する−1
27〜127のレベル値のうち正の0〜127のみ取出
したすなわち正負符号を示す第1ビットを除く7ビット
の絶対値aをビット変換回路2に供給する。ビット変換
回路2は絶対値aと6ビットのラン信号Rとの供給に応
答し、ROM3の符号語変換テーブルの使用対象のワー
ド数に対応するnビットにビット数を圧縮することによ
りビット変換してアドレス信号bを生成する。ROM3
はアドレス信号bの供給に応答し、14ビットの符号語
cと4ビットの符号長Bとを出力する。デコーダ回路4
は、供給を受けた符号長Bをデコードするとともに入力
されたレベル信号Lの正負符号を判定し、符号信号dを
正負符号付加回路5に供給する。正負符号付加回路5
は、符号語cに正負符号を付加して可変長符号語Cを出
力する。
【0013】次に、本実施例の重要構成要素であるビッ
ト変換回路2についてさらに詳細に説明する。
【0014】アドレスbのビット数nを7としレベル信
号Lとラン信号Rとの配列変換による上記ビット変換の
一例を示す表2を参照すると、この表2に示すL,Rは
それぞれレベル信号Lおよびラン信号Rの値を示し、可
変長符号化対象の63の係数は表中に指定されるアドレ
ス値に変換され、その他の係数は’−’で示す部分のい
ずれかに変換される。
【0015】
【表2】
【0016】ビット変換回路2の具体的な回路例を示す
図2を参照すると、このビット変換回路2は、ラン信号
Rの値が0〜7である場合のアドレスbを出力する変換
回路21と、ラン信号Rの値が8以上である場合のアド
レスbを出力する変換回路22と、選択信号Sの値に応
答して変換回路21,22の出力のいずれか一方を選択
し7ビットのアドレス信号b0〜b6を出力する選択回
路23と、ラン信号の値に対応して選択回路23を制御
する選択信号Sを供給する選択信号発生回路24とを備
える。
【0017】変換回路21は、ラン信号R0〜R2とレ
ベル信号L3〜L6の供給を受けマスク信号m1を活性
化するマスク信号発生回路211と、マスク信号m1の
活性化状態に応答してレベル信号L0〜L3およびラン
信号R0〜R2の各々をマスクするマスク回路212と
を備える。
【0018】変換回路22は、出力信号の最上位ビット
(MSB)MBを発生するMSB出力回路221と、レ
ベル信号Lが1以外でMSBMBがオフのときマスク信
号m2を活性化するマスク信号発生回路222と、マス
ク信号m2の活性化状態とラン信号RのR5の論理1と
に応答してマスク動作をするマスク回路223とを備え
る。
【0019】動作について説明すると、レベル信号Lの
下位7ビットL0〜L6が変換回路21,22に並列に
供給される。同時にラン信号Rの6ビットR0〜R5の
うち下位のR0〜R2が変換回路21に、全部のR0〜
R5が変換回路22にそれぞれ供給される。マスク信号
発生回路211は、レベル信号Lの絶対値が16以上の
場合すなわちL4,L5,L6のいずれかの1つ以上が
供給されたときとラン信号Rの値が0以外でありレベル
信号Lの値が8以上の場合にマスク信号m1を活性化し
マスク回路212に供給する。マスク回路212はマス
ク信号m1の活性化状態に応答して全ての出力信号を論
理1とし、それ以外のときはラン信号Rの下位3ビット
R0〜R2とレベル信号Lの下位4ビットL0〜L3と
を出力選択回路23に供給する。
【0020】MSB出力回路221は、レベル信号Lの
値が2でありラン信号Rの値が8〜15のとき活性化
し、出力信号のMSBとなる信号MBを出力選択回路2
3とマスク信号発生回路222に供給する。マスク信号
発生回路222は、レベル信号Lの値が1以外でありM
SB出力回路221が非活性化状態のときにマスク信号
m2をマスク回路223に供給する。マスク回路223
は、マスク信号m2が活性化状態のときとラン信号Rの
MSBすなわちR5が論理1であるときに全ての出力信
号を論理1とし、それ以外のときはラン信号Rの下位5
ビットR0〜R4を出力選択回路23に供給する。
【0021】選択信号発生回路24は、ラン信号Rが0
〜7である場合に論理0、それ以外の場合に論理1を選
択信号Sとして出力選択回路23に供給する。出力選択
回路23は、選択信号Sの論理0に応答して変換回路2
1の出力を、論理1に応答して変換回路22の出力をそ
れぞれ選択しアドレス信号b0〜b6を出力する。
【0022】これにより、ビット変換回路2においてア
ドレス信号bのビット数の圧縮が実現でき、ROM3の
メモリ容量を低減することにより回路規模をゲート換算
で約1.5Kゲート、すなわち従来の約1/80に低減
できるので、LSI化が容易となる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の可変長符
号化回路は、レベル絶対値信号およびラン信号の各々の
ビット数の和よりビット数を低減したアドレス信号を生
成するビット変換回路と、上記アドレス信号対応の符号
変換テーブルを格納したROMとを備えることにより、
上記ROMの所要メモリ容量を大幅に低減することによ
り、回路規模を縮小できるので、LSI化を容易にする
ことができるという効果がある。
【0024】また、上記回路規模の縮小により、消費電
力の低減と、動作速度の高速化が可能となるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の可変長符号化回路の一実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】図1のビット変換回路の詳細を示す回路図であ
る。
【図3】従来の可変長符号化回路の一例を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 絶対値回路 2 ビット変換回路 3,3A ROM 4 デコーダ回路 5 正負符号付加回路 21,22 変換回路 23 出力選択回路 24 選択信号発生回路 211,222 マスク信号発生回路 212,223 マスク回路 221 MSB出力回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/41 B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力画像データを予め定めた画素数の行
    列から成る2次元ブロックに分割し、この2次元ブロッ
    ク毎に直交変換および量子化した量子化画像データの供
    給を受けこの量子化画像データの連続した零の係数値で
    あるラン信号とこのラン信号に続く零以外の値であるレ
    ベル信号とにより符号語を決定するハフマン符号による
    可変長符号化を行う可変長符号化装置において、 前記レベル信号の値を絶対値に変換し絶対値信号を生成
    する絶対値回路と、 前記絶対値信号と前記ラン信号との供給を受けこれら絶
    対値信号およびラン信号の各々のビット数の和より予め
    定めた様式でビット数を低減したアドレス信号を生成す
    るビット変換回路と、 前記アドレス信号対応の符号変換テーブルを格納しこの
    アドレス信号のアクセスにより予め定めた符号長の符号
    語信号と前記符号長を示す符号長信号とを出力するRO
    Mと、 前記符号長信号と前記レベル信号との供給に応答して正
    負符号信号を出力するデコーダ回路と、 前記正負符号信号と前記符号語信号との供給を受け正負
    符号付きの可変長符号語信号を出力する正負符号付加回
    路とを備えることを特徴とする可変長符号化回路。
  2. 【請求項2】 前記ビット変換回路が前記ラン信号の値
    が予め定めた設定値以下である場合の前記アドレス信号
    を生成する第1の変換回路と、 前記ラン信号の値が前記設定値以上である場合の前記ア
    ドレス信号を生成する第1の変換回路と、 選択信号の値に応答して前記第1および第2の変換回路
    の出力のいずれか一方を選択して前記アドレス信号を出
    力する選択回路と、 前記ラン信号の値に対応して前記選択信号の値を論理0
    および論理1のいずれか一方の値に設定する選択信号発
    生回路とを備えることを特徴とする請求項1記載の可変
    長符号化回路。
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Effective date: 19980916