JPH08204577A - データ符号化装置、データ復号化装置、データ符号化方法、および、データ復号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 符号化誤差を最小限に抑えながら、簡易なア
ルゴリズムで原データの符号化・復号化を行う。 【構成】 音声データ等を表す原データを、上位デー
タ、下位データに分割する原データ分割手段１aを設け
る。また、上位データ間の差分データを算出する差分算
出手段１ｂ、原データの個数を表す個数データを求める
個数データ算出手段１ｃを設ける。符号化決定手段１ｄ
により、下位データおよび差分データを結合する。この
ように、原データのうち、比較的に変化の少ない上位デ
ータの差分データを算出することにより、符号化誤差を
最小限に抑えながら、簡易なアルゴリズムで原データの
符号化・復号化を行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ符号化装置、デ
ータ復号化装置、データ符号化方法、および、データ復
号化方法に関し、詳しくは音声データ、画像データ等の
圧縮、伸張を行うデータ符号化装置、データ復号化装
置、データ符号化方法、および、データ復号化方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ゲーム機器等のいわゆるマルチメディア
の分野においては、音声データ、画像データ等をメモリ
カセット、ＣＤ−ＲＯＭ等に効率良く記録するために、
音声データ等の圧縮を行うデータ符号化が用いられるこ
とが多い。このようなデータ符号化方法として、ΔＰＣ
Ｍ、ＤＰＣＭ、ＡＤＰＣＭ等の符号化方法が古くから知
られている。これらの符号化方法は、基本的にはデータ
の差分を算出するものであり、比較的に簡易なアルゴリ
ズムで圧縮伸張を行うことが可能なものである。

【０００３】また、近年になり、ＪＰＥＧ（Joint Phot
ographic Coding Expert Group）、ＭＰＥＧ（Moving P
icture Expert Group）等のデータ符号化方法が採用さ
れるようになった。ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等のデータ符号
化方法は、直交関数変換であるＤＣＴ（離散コサイン変
換）処理、量子化処理等よりなるものであり、比較的に
効率のよい圧縮伸張を行うことが可能である。

【０００４】さらに、他のデータ符号化方法として、特
開昭５８−１７１０９４号公報、特開昭５９−３５０４
０号公報に開示されたものがある。特開昭５８−１７１
０９４号公報に開示されたデータ符号化方法は、高次の
展開式に展開した後、時間軸上における展開式の相関を
考慮してデータ圧縮を行う方法である。また、特開昭５
９−１７１０９４号公報に開示されたデータ符号化方法
は、包絡線情報と波形ピッチとの２種類のデータを用い
て波形データを表現することにより、データ圧縮を行う
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各種のデータ符号化方法等にあっては、以下の問題が
生じていた。

【０００６】ΔＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＡＤＰＣＭのデータ
符号化方法は、比較的に簡易なアルゴリズムにより原デ
ータの圧縮を行うことができるが、圧縮伸張に伴う音質
劣化が大きいという問題を有している。例えば、原デー
タの変化量が大きいような場合には、原データの差分が
予め定められたデータ長を超えてしまう場合がある。こ
の結果、復号化後のデータと原データとの間に誤差が生
じ、この誤差は量子化ノイズとなって音質劣化、画質劣
化の一因となる。

【０００７】また、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等のデータ符号
化方法は比較的に高い圧縮率を実現できるという利点を
有している。ところが、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等のデータ
符号化方法は、ＤＣＴ等の複雑なアルゴリズムを必要と
するため、処理が複雑となり、処理に長い時間を要す
る。

【０００８】さらに、特開昭５８−１７１０９４号公報
に開示されたデータ符号化方法は、原データを高次の展
開式を算出しなければならず、符号化・復号化のアルゴ
リズムが複雑になってしまる。特開昭５９−３５０４０
号公報に開示されたデータ符号化方法は、包絡線とピッ
チのみにより原データを表現するために、復号化後のデ
ータと原データとの誤差が大きくなり易い。

【０００９】本発明は以上の課題に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は、データ符号化装置、データ復
号化装置、データ符号化方法、および、データ復号化方
法において、簡易なアルゴリズムで符号化・復号化誤差
の少ない圧縮伸張を行うことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数ビットからなる原データが複数配列された原データ
列を入力する入力手段と、最小ビットから最大ビットに
かけて桁上がりがなされる原データを、最大ビットを含
む上位データ、および、最小ビットを含む下位データに
分割する原データ分割手段と、隣接し合う原データにお
ける、それぞれの上位データ間の差分データを算出する
差分算出手段と、上記下位データおよび上記差分データ
が配列された符号化データ列を出力する出力手段とを備
えたデータ符号化装置である。

【００１１】請求項２記載の発明は、複数ビットからな
る原データが複数配列された原データ列を入力する入力
手段と、最小ビットから最大ビットにかけて桁上がりが
なされる原データを、最大ビットを含む上位データ、お
よび、最小ビットを含む下位データに分割する原データ
分割手段と、隣接し合う原データにおける、それぞれの
上位データ間の差分データを算出する差分算出手段と、
差分データが連続して所定範囲内に収まる原データの個
数を算出し、個数データを出力するデータ数算出手段
と、上記個数データ、上記差分データ、および、上記下
位データが配列された符号化データ列を出力する出力手
段を備えたデータ符号化装置である。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記下位データの
うち、上記差分データのビット数に相当する下位ビット
を切り捨てるとともに、この下位データに上記差分デー
タを結合させる符号化データ結合手段を備えた請求項２
記載のデータ符号化装置である。

【００１３】請求項４記載の発明は、上記所定範囲は”
０”であり、かつ、差分データのビット数は”０”であ
る請求項２記載のデータ符号化装置である。

【００１４】請求項５記載の発明は、符号化データ列を
構成する符号化データの個数が、原データ列を構成する
原データの個数よりも少なくなった場合に、上記出力手
段から符号化データ列を出力する符号化決定手段を備え
た請求項２記載のデータ符号化装置である。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１記載の符
号化データ列を入力する入力手段と、符号化データ列を
分割することにより、差分データおよび下位データを抽
出する符号化データ分割手段と、差分データに基づき上
位データを生成する差分復号化手段と、上位データおよ
び下位データを結合することにより復号化データを生成
する復号化データ結合手段と、複数の復号化データが配
列された復号化データ列を出力する出力手段とを備えた
データ復号化装置である。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項２記載の符
号化データ列を入力する入力手段と、符号化データ列を
分割することにより、差分データ、下位データ、個数デ
ータを抽出する符号化データ分割手段と、差分データに
基づき上位データを生成する差分復号化手段と、個数デ
ータにより表された個数分、上位データおよび下位デー
タを結合することにより、復号化データを生成する復号
化データ結合手段と、複数の復号化データが配列された
復号化データ列を出力する出力手段とを備えたデータ復
号化装置である。

【００１７】請求項８記載の発明は、原データ列を構成
する原データを上位データおよび下位データに分割し、
隣接し合う原データにおける、それぞれの上位データ間
の差分データを算出し、差分データが連続して所定範囲
内に収まる原データの個数を算出し、算出結果を個数デ
ータとして出力し、上記個数データ、上記差分データ、
および、上記下位データが配列された符号化データ列を
生成するデータ符号化方法である。

【００１８】請求項９記載の発明は、上記下位データの
うち、上記差分データのビット数に相当する下位ビット
を切り捨てるとともに、この下位データに上記差分デー
タを結合させる請求項８記載のデータ符号化方法であ
る。

【００１９】請求項１０記載の発明は、複数ビットより
なる原データが複数配列された原データ列を以下の符号
化モード(a)乃至(d)に従い符号化することにより、符号
化データ列を生成するデータ符号化方法である。

【００２０】(a) 基準となる原データとの差が所定範
囲に収まる他の原データが、所定個数以上連続して配列
されている場合には、上記基準となる原データと、上記
連続する他の原データの個数を表す個数データとが配列
された符号化データ列を生成する。

【００２１】(b) 符号化モード(a)の符号化処理を行わ
ない場合であって、隣接し合う原データ同士の差分デー
タが所定範囲に収まり、かつ、このような原データが連
続して所定個数以上配列されている場合には、上記差分
データと、上記原データの個数を表す個数データとが配
列された符号化データ列を生成する。

【００２２】(c) 符号化モード(a)および(b)の符号化
処理を行わない場合であって、隣接し合う原データの上
位データ間の差を表す差分データが所定範囲内に収ま
り、かつ、このような原データが連続して所定個数以上
配列されている場合には、上記原データの個数を表す個
数データと、上記原データの下位データと、上記差分デ
ータとが配列された符号化データ列を生成する。

【００２３】(d) 符号化モード(a)、(b)、および、(c)
の符号化処理を行わない場合には、原データが配列され
た符号化データ列を生成する。

【００２４】請求項１１記載の発明は、符号化処理の行
われた符号化モード(a)乃至(d)のいずれかを示すデータ
を上記符号化データ列中に配列する請求項１０記載のデ
ータ符号化方法である。

【００２５】請求項１２記載の発明は、請求項８または
請求項９のいずれかに記載の符号化データ列を分割する
ことにより、差分データおよび下位データを抽出し、差
分データに基づき上位データを生成し、上位データおよ
び下位データを結合することにより復号化データを生成
し、生成された複数の復号化データが配列された復号化
データ列を出力するデータ復号化方法である。

【００２６】請求項１３記載の発明は、請求項１１記載
の符号化データ列から、符号化モード(a)乃至(d)のいず
れかを示すデータを抽出し、符号化モードに従い、以下
の復号化処理を行うデータ復号化方法。

【００２７】(1) 抽出されたデータが符号化モード(a)
である場合には、符号化データ列から、基準となる原デ
ータと、原データの個数を表す個数データとを抽出し、
個数データにより示された個数の基準データが配列され
た復号化データ列を出力する。

【００２８】(2) 抽出されたデータが符号化モード(b)
である場合には、符号化データ列から、差分データと、
原データの個数を表す個数データとを抽出し、差分デー
タに基づき復号化データを生成し、個数データにより示
された個数の復号化データが配列された復号化データ列
を出力する。

【００２９】(3) 抽出されたデータが符号化モード(c)
である場合には、符号化データ列から、差分データと、
下位データと、原データの個数を表す個数データとを抽
出し、差分データに基づき上位データを生成し、上位デ
ータと下位データとを結合することにより復号化データ
を生成し、個数データにより示された個数の復号化デー
タが配列された復号化データ列を出力する。

【００３０】(4) 抽出されたデータが符号化モード(d)
である場合には、符号化データ列中から原データを抽出
し、抽出された原データが配列された復号化データ列を
出力する。

【００３１】

【作用】請求項１記載の発明において、入力手段は、原
データが複数配列された原データ列を入力する。分割手
段は、複数ビットからなる原データを上位データおよび
下位データに分割し、差分算出手段は、隣接し合う原デ
ータにおける、それぞれの上位データ間の差分データを
算出する。そして、出力手段は、下位データおよび差分
データが配列された符号化データ列を出力する。

【００３２】本発明によれば、原データのうち、比較的
に変化の少ない上位データのみの差分データを用いて符
号化することにより、通常の差分ＰＣＭに比べて差分デ
ータのデータ量を低減することができる。すなわち、Ｔ
Ｖゲーム機等のマルチメディアにおいて使用される音声
データ、画像データは、一般に上位データの変化量が比
較的に少ない。このため、上位データの差分データのデ
ータ量を低減することができ、高圧縮の符号化・復号化
を実現することができる。さらに、本発明にあっては、
比較的に変化の少ない上位データの差分を算出するた
め、差分データが予め定められたデータ長を超えること
により生じる符号化・復号化誤差を低減することができ
る。

【００３３】また、上位データのみの差分を算出すれば
よいため、符号化・復号化アルゴリズムを簡略化するこ
とができる。このため、例えば、家庭用ＴＶゲーム機等
においては、装置の製造コストを低減することが可能と
なる。さらに、簡易なアルゴリズムで符号化・復号化を
実現できるため、高速の符号化・復号化を行うことがで
きる。

【００３４】請求項２記載の発明において、入力手段
は、原データが複数配列された原データ列を入力する。
分割手段は、複数ビットからなる原データを上位データ
および下位データに分割し、差分算出手段は、隣接し合
う原データにおける上位データ間の差分データを算出す
る。そして、データ数算出手段は、差分データが連続し
て所定範囲内に収まる原データの個数を算出し、出力手
段は、個数データ、差分データ、および、下位データが
配列された符号化データ列を出力する。

【００３５】本発明によれば、比較的に変化の少ない上
位データのみの差分データを用いて符号化することによ
り、符号化誤差を低減しながら高圧縮の符号化を行うこ
とができる。また、上位データのみの差分を算出すれば
よいため、符号化・復号化アルゴリズムを簡略化するこ
とができ、高速の符号化・復号化を行うことが可能とな
る。

【００３６】請求項３記載の発明において、符号化デー
タ結合手段は、下位データのうち、差分データのビット
数に相当する下位ビットを切り捨てるとともに、この下
位データに差分データを結合させる。これにより、差分
データと下位データとを合わせたビット数を削減するこ
とができ、高圧縮の符号化を実現できる。

【００３７】請求項４記載の発明において、データ数算
出手段は、所定範囲が”０”、すなわち、値が同一の上
位データを有する原データの個数を算出する。上位デー
タが同一値であることがから、差分データのビット数
は”０”となる。これにより、下位データの所定ビット
を削減することなく、符号化データ列中に下位データを
そのまま配列することができる。したがって、本発明に
よれば、原データに忠実な符号化・復号化を実現するこ
とができる。

【００３８】請求項５記載の発明において、出力手段
は、符号化データ列を構成する符号化データの個数が、
原データ列を構成する原データの個数よりも少なくなっ
た場合に符号化データ列を出力する。これにより、符号
化によるデータ数の増大を回避することができる。

【００３９】請求項６記載の発明において、入力手段
は、請求項１記載の符号化データ列を入力し、符号化デ
ータ分割手段は、符号化データ列を分割することによ
り、差分データおよび下位データを抽出する。そして、
差分復号化手段は差分データに基づき上位データを生成
し、復号化データ結合手段は上位データおよび下位デー
タを結合することにより復号化データを生成する。本発
明によれば、簡易なアルゴリズムで復号化処理を実現で
きるため、装置コストを低減できるとともに、復号化を
高速に行うことが可能となる。

【００４０】請求項７記載の発明において、入力手段
は、請求項２記載の符号化データ列を入力し、符号化デ
ータ分割手段は、符号化データ列を分割することによ
り、差分データ、下位データ、個数データを抽出する。
そして、差分復号化手段は差分データに基づき上位デー
タを生成し、復号化データ結合手段は、個数データによ
り表された個数分、上位データおよび下位データを結合
することにより、復号化データを生成する。したがっ
て、本発明によっても、装置コストの低減、高速の復号
化を実現することが可能である。

【００４１】請求項８記載の発明において、先ず、原デ
ータ列を構成する原データを上位データおよび下位デー
タに分割し、隣接し合う原データの上位データ間の差分
データを算出する。そして、差分データが連続して所定
範囲内に収まる原データの個数を算出し、個数データ、
差分データ、および、下位データが配列された符号化デ
ータ列を生成する。本発明によれば、比較的に変化の少
ない上位データのみの差分データを用いて符号化するこ
とにより、差分データのデータ量を低減することができ
る。また、上位データのみの差分を算出すればよいた
め、符号化・復号化アルゴリズムを簡略化することがで
き、高速の符号化・復号化を行うことができる。

【００４２】請求項９記載の発明において、下位データ
のうち、差分データのビット数に相当する下位ビットを
切り捨てるとともに、この下位データに上記差分データ
を結合させる。これにより、差分データと下位データと
を合わせたビット数を削減することができ、高圧縮の符
号化を実現できる。

【００４３】請求項１０記載の発明において、複数ビッ
トよりなる原データが複数配列された原データ列を以下
の符号化モード(a)乃至(d)に従い符号化することによ
り、符号化データ列を生成する。

【００４４】(a) 基準となる原データとの差が所定範
囲に収まる他の原データが、所定個数以上連続して配列
されている場合には、上記基準となる原データと、上記
連続する他の原データの個数を表す個数データとが配列
された符号化データ列を生成する。この符号化モードに
よれば、例えば、無音状態の原データを高圧縮率で符号
化することができる。

【００４５】(b) 符号化モード(a)の符号化処理を行わ
ない場合であって、隣接し合う原データ同士の差分デー
タが所定範囲に収まり、かつ、このような原データが連
続して所定個数以上配列されている場合には、上記差分
データと、上記原データの個数を表す個数データとが配
列された符号化データ列を生成する。

【００４６】(c) 符号化モード(a)および(b)の符号化
処理を行わない場合であって、隣接し合う原データの上
位データ間の差を表す差分データが所定範囲内に収ま
り、かつ、このような原データが連続して所定個数以上
配列されている場合には、上記原データの個数を表す個
数データと、上記原データの下位データと、上記差分デ
ータとが配列された符号化データ列を生成する。

【００４７】(d) 符号化モード(a)、(b)、および、(c)
の符号化処理を行わない場合には、原データが配列され
た符号化データ列を生成する。すなわち、原データがそ
のまま符号化データとして出力される。

【００４８】本発明によれば、原データに応じて最適な
符号化処理を行うことができ、符号化誤差を最小限に抑
えながら高圧縮率の符号化を実現することが可能とな
る。

【００４９】請求項１１記載の発明において、符号化処
理の行われた符号化モード(a)乃至(d)のいずれかを示す
データを上記符号化データ列中に配列する。これによ
り、復号化時において、符号化モードに応じた復号化処
理を行うことができる。

【００５０】請求項１２記載の発明において、請求項８
または請求項９のいずれかに記載の符号化データ列を分
割することにより、差分データおよび下位データを抽出
する。そして、差分データに基づき上位データを生成
し、上位データおよび下位データを結合することにより
復号化データを生成する。次に、生成された複数の復号
化データが配列された復号化データ列を出力する。した
がって、本発明によれば、原データのうちの上位データ
のみを差分データに基づき復号化すれば良いため、復号
化アルゴリズムを簡略化することができる。

【００５１】請求項１３記載の発明において、請求項１
１記載の符号化データ列から、符号化モード(a)乃至(d)
のいずれかを示すデータを抽出し、符号化モードに従
い、以下の復号化処理を行う。

【００５２】(1) 抽出されたデータが符号化モード(a)
である場合には、符号化データ列から、基準となる原デ
ータと、原データの個数を表す個数データとを抽出し、
個数データにより示された個数の基準データが配列され
た復号化データ列を出力する。これにより、例えば、無
音状態を表す原データを高速に復号化することができ
る。

【００５３】(2) 抽出されたデータが符号化モード(b)
である場合には、符号化データ列から、差分データと、
原データの個数を表す個数データとを抽出し、差分デー
タに基づき復号化データを生成し、個数データにより示
された個数の復号化データが配列された復号化データ列
を出力する。

【００５４】(3) 抽出されたデータが符号化モード(c)
である場合には、符号化データ列から、差分データと、
下位データと、原データの個数を表す個数データとを抽
出し、差分データに基づき上位データを生成し、上位デ
ータと下位データとを結合することにより復号化データ
を生成し、個数データにより示された個数の復号化デー
タが配列された復号化データ列を出力する。

【００５５】(4) 抽出されたデータが符号化モード(d)
である場合には、符号化データ列中から原データを抽出
し、抽出された原データが配列された復号化データ列を
出力する。

【００５６】本発明によれば、原データに応じて符号化
された符号化データ列を、正しく復号化することが可能
となる。また、それぞれの復号化処理を、簡易なアルゴ
リズムで実行することができるため、高速の復号化処理
が可能となる。

【００５７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００５８】（第１実施例の構成）図１は、本発明の第
１実施例に係るデータ符号化装置、データ復号化装置の
概念図である。データ符号化装置１は、ワークステーシ
ョン等により構成されており、ディジタルデータで表さ
れた原データ列（音声データ、画像データ等）を符号化
する機能を備えたものである。データ符号化装置１にお
いて、符号化された符号化データ列はアプリケーション
プログラムと一緒にＲＯＭに書き込まれ、さらにこのＲ
ＯＭはＲＯＭカセット内に収納される。ＴＶゲーム機等
のデータ復号化装置２は、ＲＯＭカセットが装着される
カートリッジを備えており、ＲＯＭカセットから読み出
された符号化データ列を復号化し、復号化データ列を生
成するものである。ディジタルデータである復号化デー
タ列は、データ復号化装置２によってアナログの音声信
号に変換された後、スピーカから出力される構成となっ
ている。

【００５９】図２はデータ符号化装置１、データ復号化
装置２の機能ブロック図である。データ符号化装置１
は、原データ分割手段１ａ、差分算出手段１ｂ、データ
数算出手段１ｃ、符号化データ結合手段１ｄ、符号化決
定手段１ｅを備えて構成されている。原データ分割手段
１ａには、複数の原データよりなる原データ列（ビット
ストリーム）が入力される構成となっている。原データ
列は、アナログ音声信号を８ｂｉｔで直線量子化したデ
ィジタルデータである。なお、原データ列として、音声
データに代えて、映像データ、アプリケーションプログ
ラム等を用いても良い。

【００６０】原データ分割手段１ａは、８ｂｉｔの原デ
ータを上位４ｂｉｔの上位データ、下位４ｂｉｔの下位
データに分割するものである。差分算出手段１ｂは、隣
接し合う原データにおける上位データ同士の差分データ
を算出する機能を備えたものである。差分データは、上
位データの差分を表すカウントフラグ、および、差分の
符号を表す符号フラグにより構成される。例えば、第１
ｂｙｔｅの上位データが”Ｆｈ”、第２ｂｙｔｅの上位
データが”Ｅｈ”であるとすると、”Ｆｈ”に対する”
Ｅｈ”の差は１０進表記で”−１”で表される。この”
−１”を２進数で表すと、カウントフラグが”１”、符
号フラグが”１”となる。また、差分データが１０進表
記で”１”の場合は、カウントフラグが”１”、符号フ
ラグが”０”となる。なお、後述する符号化モードによ
って、符号フラグ、あるいは、カウントフラグは使用さ
れない場合もある。

【００６１】データ数算出手段１ｃは、連続する上位デ
ータのうち、所定範囲（±１、＋１、−１、あるいは、
０）にある上位データの個数を表す個数データを算出す
る機能を備えている。例えば、原データ列が図３の
（Ａ）に示されるように、隣接し合う７個の上位データ
が±１の範囲内に収まる場合には、個数データは”７
ｈ”となる。なお、±１、＋１、−１、０のいずれの範
囲にある上位ビットの個数が算出されるかは、後述する
符号化モードにより決定される。

【００６２】符号化データ結合手段１ｄは、下位データ
および差分データを結合するとともに、図３の（Ｂ）、
図４に示されるように個数データ等を予め定められたフ
ォーマットに従い出力する機能を備えたものである。

【００６３】符号化決定手段１ｅは、予め定められた符
号化モードに従い、原データ分割手段１ａ、差分算出手
段１ｂ、データ数算出手段１ｃ、符号化データ結合手段
１ｄを制御するものである。符号化モードは、第１〜第
３の３種類があり、ユーザがキーボードを操作すること
により任意に変更可能である。

【００６４】データ復号化装置２は、符号化データ分割
手段２ａ、差分復号化手段２ｂ、復号化データ結合手段
２ｃ、復号化決定手段２ｄを備えて構成されている。符
号化データ分割手段２ａは、入力された符号化データ列
から、差分データ、個数データ、下位データを分離する
ものである。差分復号化手段２ｂは差分データ（符号フ
ラグ、カウントフラグ）に基づき上位データを復号化す
る機能を備え、復号化データ結合手段２ｃは復号化され
た上位データ、下位データを結合する機能を備えたもの
である。

【００６５】例えば、符号化データ分割手段２ａは、図
３の（Ｂ）に示された第３ｂｙｔｅ目の上位データのう
ちの上位２ｂｉｔから復号化後の下位データ”４ｈ”を
抽出し、同じく第３ｂｙｔｅ目の上位データのうちの下
位２ｂｉｔから差分データ”００”を抽出する。そし
て、差分復号化手段２ｂは、同図（Ｂ）の第１ｂｙｔｅ
目の上位データ”Ｆｈ”と、第３ｂｙｔｅ目の上位デー
タから抽出された差分データ”００”に基づき、復号化
データの第２ｂｙｔｅ目の上位データ”Ｆｈ”を算出す
る（同図（Ｃ））。以下、同様に復号化データの上位デ
ータ、下位データの復号化が行われる。復号化後のデー
タは、復号化データとしてデータ復号化データ結合手段
２ｃから出力される構成となっている。

【００６６】また、復号化決定手段２ｄは、符号化決定
手段１ｅによって決定された符号化モードに従い、所定
の復号化方法を符号化データ分割手段２ａ、差分復号化
手段２ｂ、復号化データ結合手段２ｃを制御するもので
ある。すなわち、符号化データ分割手段２ａ、差分復号
化手段２ｂ、復号化データ結合手段２ｃは、符号化モー
ドに応じた復号化処理を行う。

【００６７】ここで、本実施例に係る符号化フォーマッ
トを図３、図４を参照しながら説明する。図３の（Ａ）
は原データ列を表し、同図の（Ｂ）は符号化データ列を
表している。また、同図の（Ｃ）は復号化データ列を表
している。さらに、図４は符号化データ列の第３ｂｙｔ
ｅ以降の符号化データを表している。図３の（Ｂ）に示
された符号化データ列において、第１ｂｙｔｅ目の上位
４ｂｉｔのデータ”Ｆｈ”は原データ列（同図の
（Ａ））の第１ｂｙｔｅ目の上位データを表している。
符号化データ（同図の（Ｂ））の第１バイト目の下位４
ｂｉｔのデータ”１ｈ”は、符号化データ列の先頭ｂｙ
ｔｅを示すためのものである。すなわち、復号化装置２
は、”１ｈ”の下位データを検出することにより、符号
化データ列の復号化処理を実行することができる。

【００６８】符号化データ列中（同図の（Ｂ））の第２
ｂｙｔｅのデータは、個数データを表している。例え
ば、”０７ｈ”の個数データは、７個の原データを符号
化したことを表している。また、個数データは８ｂｉｔ
により表現されることから、本実施例にあっては合計２
５６個の原データを一度に符号化可能である。但し、原
データ列が２５６個以上の原データを有する場合には、
複数回の符号化により２５６個以上の原データを符号化
可能である。符号化データ列の第３ｂｙｔｅ以降のデー
タは、原データの下位データ、および、差分データによ
り構成されている。

【００６９】第３ｂｙｔｅ目以降の符号化データの詳細
を、図４に示す。第３ｂｙｔｅ目以降の符号化データに
おいて、上位データ、下位データのそれぞれの上位２ｂ
ｉｔのデータは、原データの下位データのうち上位２ｂ
ｉｔのデータを表している。例えば、第１ｂｙｔｅ目の
原データの下位データが”７ｈ”（２進表記で”０１１
１）である場合には、”０１１１”の下位２ｂｉｔを切
り捨てることにより、下位データの上位２ｂｉｔは”０
１”となる。

【００７０】第３ｂｙｔｅ目以降の符号化データのう
ち、上位データおよび下位データのそれぞれの下位２ｂ
ｉｔは、隣接し合う原データの上位データ間の差分デー
タを表している。例えば、１ｂｙｔｅ目の原データの上
位データ”Ｆｈ”と２ｂｙｔｅ目の原データの上位デー
タ”Ｆｈ”との差分データは、”００”（２進表記）と
なる。すなわち、差分データのうちのカウントフラグお
よび符号フラグはともに”０”となる。上述した下位デ
ータの上位２ｂｉｔ”０１”に、この差分データ”０
０”を結合することにより、”０１００”（２進表記）
のデータが得られる。なお、このデータを１６進表記す
ると”０４ｈ”となる（図３（Ｂ）中の第３ｂｙｔｅの
上位データ）。同様に、原データの第２ｂｙｔｅの下位
データ”７ｈ”（図３（Ａ））のうちの上位２ｂｉｔ
に、原データの第２ｂｙｔｅ、第３ｂｙｔｅの上位デー
タの差分データを結合することにより、第３ｂｙｔｅ目
の符号データの下位データ”４ｈ”が求められる。

【００７１】なお、図３（Ｂ）、図４に示された符号化
データ列は、第１の符号化モードにより符号化を行った
データ列である。第１の符号化モードは、上位データ同
士の差が±１の範囲にある原データを符号化するモード
である。第１の符号化モード選択時においては、差分デ
ータは、差を表すカウントフラグと差の符号を表す符号
フラグとの合計２ｂｉｔより構成される。この場合、第
３ｂｙｔｅ以降の符号化データにおいては、差分データ
および下位データを併せて４ｂｉｔで表さなければなら
ない。したがって、原データ列中の４ｂｉｔの下位デー
タの下位２ｂｉｔを切り捨てなければならず、この切り
捨て誤差は復号化時に雑音となって現れる。

【００７２】第２の符号化モードは、上位データ同士の
差が＋１若しくは−１の原データを符号化するモードで
ある。第１の符号化モード選択時においては、差分デー
タの符号は正または負のいずれか一方であるため、差分
データのうちの符号フラグは存在しない。したがって、
差分データは差分を表すカウントフラグの１ｂｉｔのみ
となり、原データの下位データを３ｂｉｔで表すことが
できる。このため、原データにおける下位データの切り
捨て誤差は１ｂｉｔのみである。

【００７３】第３の符号化モードは、上位データが同一
の原データを符号化するモードである。第３の符号化モ
ード選択時においては、差分データは存在しないため、
原データの下位データを４ｂｉｔで表すことができる。
したがって、原データにおける下位データの切り捨て誤
差は０ｂｉｔとなり、符号化誤差のない符号化処理を実
現できる。

【００７４】なお、第１、第２の符号化モードにおい
て、下位データのうち、切り捨てられたｂｉｔの平均値
を復号化時に加算することにより、符号化誤差を低減す
ることが可能である。

【００７５】（第１実施例の作用）続いて、本実施例に
係るデータ符号化装置、データ復号化装置の作用を説明
する。

【００７６】図６は、データ符号化装置の作用を表すメ
インフローチャートである。先ず、データ符号化装置１
は、原データの入力が終了したか否かを判断し（Ｓ１０
１）、入力が終了した場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）には符
号化処理を終了する（Ｓ１０２）。一方、原データの入
力が終了していない場合（Ｓ１０１でＮＯ）には、デー
タ符号化装置１は入力された原データを順に読み込む
（Ｓ１０３）。そして、符号化決定手段１ｅは、差が±
１の上位データが６ｂｙｔｅ以上連続したか否かを判断
する（Ｓ１０４）。例えば、図３の（Ａ）に示される原
データのように、差が±１の上位データが６ｂｙｔｅ以
上連続する場合には、データ符号化装置１はデータ符号
化の処理を実行し（Ｓ１０５）、Ｓ１０１の処理に戻
る。これにより、原データに対する符号化が行われ、符
号化装置１から符号化デー列が出力される。

【００７７】なお、Ｓ１０４の判断において、差が±１
の上位データが６ｂｙｔｅ以上連続するか否かを判断す
ることにより、符号化データのｂｙｔｅ数が原データの
ｂｙｔｅ数を上回るのを防止することができる。すなわ
ち、原データ列が５ｂｙｔｅ以下である場合には、符号
化データ列のｂｙｔｅ数は原データ列のｂｙｔｅ数以上
となり、データ圧縮の効果を望めない。そこで、本実施
例にあっては、図５に示されるように、原データ列が６
ｂｙｔｅ以上である場合に限り、符号化処理を実行する
こととしている。

【００７８】差が±１の上位データが６ｂｙｔｅ以上連
続しない場合（Ｓ１０４でＮＯ）には、符号化決定手段
１ｅは、入力された原データの中に下位データ”１ｈ”
があるか否かを判断する（Ｓ１０６）。”１ｈ”の下位
データがある場合（Ｓ１０６ｄｅＹＥＳ）には、符号化
決定手段１ｅは”１ｈ”の下位データを”０ｈ”に変更
する（Ｓ１０７）。上述したように、”１ｈ”の下位デ
ータは符号化データ列の先頭ｂｙｔｅを表すものである
ため、符号化を行わない場合（Ｓ１０４でＮＯ）には、
復号化装置２によって誤って復号化処理がなされるのを
防止する必要がある。このため、符号化を行わない場合
には、”１ｈ”の下位データを”０ｈ”に書き換えるこ
ととしている。Ｓ１０６の判断の結果、”１ｈ”の下位
データがない場合には、符号化決定手段１ｅは原データ
を変更することなく、そのまま原データを出力する。こ
の後、符号化装置１は、Ｓ１０１以降の処理を繰り返し
実行する。以上の処理により、例えば音声等を表す原デ
ータ列の符号化が行われ、データ容量の少ない符号化デ
ータ列が生成される。

【００７９】続いて、本実施例に係るデータ復号化処理
を説明する。

【００８０】図７は、本実施例に係るデータ復号化処理
のメインルーチンを表すフローチャートである。この図
において、データ復号化装置２は、入力された符号化デ
ータに対する復号化処理が終了したか否かを判断する
（Ｓ３０１）。復号化処理が終了したとデータ復号化装
置２が判断すると（Ｓ３０１でＹＥＳ）、データ復号化
装置２は全ての処理を終了する（Ｓ３０２）。一方、入
力された符号化データに対する復号化処理が終了してい
ないとデータ復号化装置２が判断した場合（Ｓ３０１で
ＮＯ）には、データ復号化装置２はＳ３０３以降の処理
を実行する。

【００８１】Ｓ３０３において、データ復号化装置２は
入力されたデータ列を読み込み、復号化決定手段２ｄ
は、読み込んだデータ列が符号化データ列か否かを判断
する（Ｓ３０４）。すなわち、復号化決定手段２ｄは、
先頭ｂｙｔｅの下位データが符号化データ列の先頭を表
す”１ｈ”であるかどうかを判断する。入力されたデー
タ列が符号化データ列でないとデータ復号化装置２が判
断した場合（Ｓ３０４でＮＯ）には、入力されたデータ
列をそのまま出力し（Ｓ３０６）、Ｓ３０１に戻る。一
方、入力されたデータ列が符号化データ列であるとデー
タ復号化装置２が判断した場合（Ｓ３０４でＹＥＳ）に
は、符号化データ分割手段２ａ等は符号化データ列の復
号化を実行する（Ｓ３０５）。このようにして、入力さ
れた符号化データ列は順に復号化され（Ｓ３０４でＹＥ
Ｓ）、データ復号化装置２から出力される。

【００８２】図８は、Ｓ３０５の復号化処理のサブルー
チンを表すフローチャートである。Ｓ４０１において、
先ず符号化データ分割手段２ａは、符号化データ列の第
１ｂｙｔｅの下位データをクリアし（Ｓ４０１）、この
第１ｂｙｔｅのデータを、第１ｂｙｔｅの復号化データ
の上位データとして保存する。例えば、符号化データ分
割手段２ａは、図３の（Ｂ）に示されるように、符号化
データ列の第１ｂｙｔｅの下位データ”１ｈ”をクリア
し、第１ｂｙｔｅの上位データ”Ｆｈ”を保存する。

【００８３】そして、符号化データ分割手段２ａは、符
号化データ列の第２ｂｙｔｅの個数データを抽出し、こ
の個数データの値を本サブルーチンにおけるカウンタＮ
の最大値として保存する（Ｓ４０３）。続いて、符号化
データ分割手段２ａは、カウンタＮの値をインクリメン
トする（Ｓ４０４）。なお、カウンタＮの初期値は”
０”であるため、インクリメント後のカウンタＮの値
は”１”となる。そして、符号化データ分割手段２ａ
は、カウンタＮの値が最大値を超えたか否か、すなわ
ち、カウンタＮの値が個数データの値を超えたか否かを
判断する（Ｓ４０５）。上述したように、個数データは
少なくとも”６”以上であり、また、このときのカウン
タの値は”１”である。したがって、カウンタＮの値は
個数データの値よりも小さくなり（Ｓ４０５でＮＯ）、
Ｓ４０６以降の処理が実行される。

【００８４】Ｓ４０６において、符号化データ分割手段
２ａは、符号化データ中の（Ｎ＋４）番目の４ｂｉｔデ
ータを読む。このときのＮの値は”１”であるため、符
号化データ分割手段２ａは、符号化データ中の４ｂｉｔ
のデータの５番目、すなわち符号化データ中の第３ｂｙ
ｔｅ目の上位４ｂｉｔのデータを読む。例えば、図３
（Ｂ）において、符号化データ列の第３ｂｙｔｅ目の上
位４ｂｉｔのデータ”４ｈ”が読み出される。

【００８５】次に、符号化データ分割手段２ａは、読み
出された４ｂｉｔデータ”４ｈ”から差分データ、下位
データを分離する（Ｓ４０７）。すなわち、符号化デー
タ分割手段２ａは読み出された４ｂｉｔデータのうち、
上位２ｂｉｔを下位データとして抽出し、下位２ｂｉｔ
を差分データとして抽出する。符号化データ列から読み
出された４ｂｉｔデータ”４ｈ”（図３（Ｂ））を２進
数で表すと、”０１００”となる。したがって、このデ
ータの上位２ｂｉｔ”０１”を抽出し、抽出された”０
１”のデータを左に２ｂｉｔシフトすることにより、復
号化後の下位データ”０１００”（１６進表記で”４
ｈ”）が得られる。また、読み出されたデータ”０１０
０”の下位２ｂｉｔを抽出することにより、差分デー
タ”００”が求められる。さらに、符号化データ分割手
段２ａは、この差分データをカウントフラグ”０”と符
号フラグ”０”とに分離する。

【００８６】差分復号化手段２ｂは、第Ｎｂｙｔｅ目の
復号化データにおける上位データに対して、差分データ
を加減し、復号化データの第（Ｎ＋１）ｂｙｔｅ目の上
位データを復号化する（Ｓ４０８）。すなわち、差分復
号化手段２ｂは、第１ｂｙｔｅ目の復号化データにおけ
る上位データ”Ｆｈ”に対して、差分データを加減する
ことにより、復号化データの第２ｂｙｔｅ目の上位デー
タを復号化する。このときの差分データは”００”であ
るため、復号化データの第２ｂｙｔｅの上位データは、
復号化データの第１ｂｙｔｅの上位データ”Ｆｈ”に等
しくなる（図３（Ｃ））。

【００８７】そして、復号化データ結合手段２ｃは、復
号化データのうちの第１ｂｙｔｅの下位データ”４ｈ”
と、第１ｂｙｔｅの上位データ”Ｆｈ”（Ｓ４０２にお
いて算出済み）とを結合する（Ｓ４０９）。すなわち、
復号化データ結合手段２ｃは、上位データ”Ｆｈ”を左
に４ｂｉｔシフトすることにより”Ｆ０ｈ”を求め、こ
の”Ｆ０ｈ”と下位データ”４ｈ”との論理和を算出す
る。これにより、第１ｂｙｔｅ目の復号化データ（原デ
ータ）”Ｆ４”が求められる。

【００８８】この後、復号化装置２はＳ４０４に戻り、
Ｓ４０４〜Ｓ４０９の処理を繰り返し実行する。Ｓ４０
４において、符号化データ分割手段２ｄは、カウンタＮ
の値をインクリメントすることにより、カウンタＮの値
を”２”にする。そして、符号化データ分割手段２ａ
は、カウンタＮの値が最大値を超えたか否かを判断し
（Ｓ４０５）、判断の結果がＮＯであればＳ４０６以降
の処理を実行する。

【００８９】Ｓ４０６において、符号化データ分割手段
２ａは、符号化データ中の（Ｎ＋４）番目の４ｂｉｔデ
ータを読む。すなわち、符号化データ分割手段２ａは、
符号化データ列を４ｂｉｔ毎に区切り、符号化データ列
の先頭から（Ｎ＋４）番目の４ｂｉｔデータを読む。こ
のときのＮの値は”２”であるため、符号化データ分割
手段２ａは、符号化データ中の４ｂｉｔのデータの６番
目、すなわち符号化データ中の第３ｂｙｔｅの下位４ｂ
ｉｔのデータを読む。例えば、図３（Ｂ）において、符
号化データ列の第３ｂｙｔｅの下位４ｂｉｔのデータ”
４ｈ”が読み出される。

【００９０】次に、符号化データ分割手段２ａは、読み
出された４ｂｉｔデータ”４ｈ”から差分データ、下位
データを分離する（Ｓ４０７）。分離された差分デー
タ、下位データの値は、それぞれ”００”（２進表
記）、”４ｈ”となる。差分復号化手段２ｂは、第２ｂ
ｙｔｅ目の復号化データにおける上位データ”Ｆｈ”に
対して、差分データを加減することにより、復号化デー
タの第３ｂｙｔｅ目の上位データ”Ｆｈ”を復号化する
（Ｓ４０８、図３（Ｃ））。なお、第２ｂｙｔｅ目の復
号化データにおける上位データ”Ｆｈ”は、前回実行さ
れたＳ４０８の処理によって算出されたものである。こ
の後、復号化データ結合手段２ｃは、復号化データのう
ちの第２ｂｙｔｅの下位データ”４ｈ”と、第２ｂｙｔ
ｅの上位データ”Ｆｈ”とを結合することにより、第２
ｂｙｔｅの復号化データ”Ｆ４”を算出する（Ｓ４０
９）。

【００９１】以上の処理を繰り返すことにより、図３
（Ｂ）に示された符号化データが順に復号化される。そ
して、全ての符号化データの復号化が終了すると、カウ
ンタＮの値が最大値を超えるため（Ｓ４０５でＹＥ
Ｓ）、データ復号化装置２の処理は図７のメインフロー
チャートに戻る。

【００９２】以上説明した処理により、音声データ等の
符号化および復号化符号化を行うことができる。一般
に、音声データ、画像データ等は緩やかに変化すること
が多いため、上位データの変化量は比較的に少ない。し
たがって、本実施例において示されたように、原データ
のうちの上位データのみを差分符号化するとともに、差
分符号化した上位データの個数を個数データとして表す
ことにより、音声データ等を高圧縮率で符号化・復号化
することができる。また、データ符号化およびデータ復
号化に要する演算は差分演算、データ並べ換え等の処理
であるため、簡易なアルゴリズムで、高圧縮率の符号化
・復号化を実現できる。

【００９３】（第２実施例）続いて、本発明の第２実施
例に係るデータ符号化装置、データ復号化装置を説明す
る。本実施例に係るデータ符号化装置、データ復号化装
置は、図１および図２に示された第１実施例に係る構成
と略同様である。しかし、本実施例に係る符号化決定手
段１ｅ（図２）は、原データ列に応じて最適な符号化モ
ードを自動的に選択可能である点において、第１実施例
と異なっている。

【００９４】本実施例に係る符号化データ列のフォーマ
ットを図９に示す。この図において、第１ｂｙｔｅの上
位４ｂｉｔのデータは符号化モードを表している。例え
ば、第１ｂｙｔｅの上位４ｂｉｔのデータ”１ｈ”は、
第２の符号化モードにより符号化を行ったことを示して
いる。なお、本実施例に係る符号化モードは、後述する
ように第１〜第８の８種類ある。さらに、同図の第１ｂ
ｙｔｅの下位４ｂｉｔのデータ、第２ｂｙｔｅの８ｂｉ
ｔのデータは、符号化を行った原データの個数を表す個
数データである。個数データは合計１２ｂｉｔにより表
されるため、最大４０９５個までの原データ列を同一の
符号化モードで符号化することができる。第３ｂｙｔｅ
以降のデータは符号化データを表しており、これらのデ
ータは符号化モードに対応した方法により符号化された
ものである。

【００９５】図１１に、本実施例に係る符号化モードの
一覧を示す。以下に、これらの符号化モードを順に説明
する。

【００９６】第１の符号化モード（符号化モード(c)）
は、第１実施例に係る第３の符号化モードに対応するも
のである。すなわち、この第１の符号化モードは、同一
の上位データを有する原データを符号化するモードであ
る。第１の符号化モード選択時においては、差分データ
は存在しないため、原データの下位データを４ｂｉｔで
表すことができる。したがって、原データにおける下位
データの切り捨て誤差は０ｂｉｔとなる。

【００９７】第２の符号化モード（符号化モード(c)）
は、第１実施例に係る第２の符号化モードに対応するも
のである。この第２の符号化モードは、上位データ同士
の差が＋１である原データを符号化するモードである。
第２の符号化モード選択時においては、差分データの符
号は正のみであるため、差分データのうちの符号フラグ
は存在しない。したがって、差分データは差分を表すカ
ウントフラグの１ｂｉｔのみとなり、原データの下位デ
ータを３ｂｉｔで表すことができる。このため、原デー
タにおける下位データの切り捨て誤差は１ｂｉｔとな
る。

【００９８】第３の符号化モード（符号化モード(c)）
は、第１実施例に係る第２の符号化モードに対応するも
のであり、上位データ同士の差が−１である原データを
符号化するモードである。第３の符号化モードにおける
他の符号化方法については、第２の符号化モードと同様
である。

【００９９】第４の符号化モード（符号化モード(c)）
は、第１実施例に係る第１の符号化モードに対応するも
のである。すなわち、この第４の符号化モードは、上位
データ同士の差が±１の範囲にある原データを符号化す
るモードである。第４の符号化モード選択時において
は、差分データは、差を表すカウントフラグと差の符号
を表す符号フラグとの合計２ｂｉｔより構成されるた
め、原データ列中の下位データを２ｂｉｔで表現しなけ
ればならない。このため、４ｂｉｔの下位データのうち
の下位２ｂｉｔは、切り捨て誤差として復号化時に雑音
となって現れる。

【０１００】ここで、第１〜第４の符号化モード選択時
における符号化データ列を図１１の（Ａ）に示す。符号
化データ列中の第１ｂｙｔｅの上位４ｂｉｔのデータ
は、符号化モードを表している。例えば、このデータ
が”３ｈ”である場合には、第４の符号化モードに従い
符号化が行われたことを復号化時に判断することができ
る。符号化を行った原データの個数を表す個数データ
は、第１ｂｙｔｅの下位の４ｂｉｔのデータ、第２ｂｙ
ｔｅの８ｂｉｔのデータの合計１２ｂｉｔに書き込まれ
る。また、原データの下位データは、差分データと併せ
て符号化データ列の第３ｂｙｔｅ以降に格納される。な
お、本実施例に係る第１〜第４の符号化モードは、第１
実施例に係る符号化モードと異なり、原データの第１ｂ
ｙｔｅ目の上位データは符号化データ列中に格納されな
い。したがって、第１〜第４符号化モードによる符号化
データ列を復号化する場合には、直前に復号化された復
号化データの上位データを基準として、符号化データ列
中の上位データが順に復号化される。

【０１０１】続いて、第５、第６の符号化モード（符号
化モード(b)）について説明する。これらの符号化モー
ドは、いわゆる差分符号化を行うモードである。原デー
タと次の原データとの差が＋２に収まり、かつ、このよ
うな原データが４ｂｙｔｅ以上連続する場合に、第５の
符号化モードが採用される。また、第６の符号化モード
は、原データと次の原データとの差が−２に収まり、か
つ、このような原データが４ｂｙｔｅ以上連続する場合
に、採用される。第５、第６の符号化モード選択時にお
ける符号化データ列を図１１（Ｂ）に示す。この図に示
されるように、第３ｂｙｔｅ目以降のの符号化データ
は、隣接し合う原データ間の差分データを表している。
なお、第１ｂｙｔｅ目の原データについての差分データ
は、第１ｂｙｔｅ目の原データと、第１ｂｙｔｅ目の原
データの直前の原データとの差に基づき算出される。

【０１０２】第５、第６の符号化モードによれば、差分
データは２ｂｉｔにより表されるため、４ｂｙｔｅ分の
原データを１ｂｙｔｅの符号化データに圧縮することが
できる。但し、符号化モードを表すデータ、個数データ
を符号化データ列中に設ける必要があるため、４個未満
の原データを符号化した場合には、符号化データ列のデ
ータ量が原データのデータ量よりも増えてしまう。そこ
で、差が±２以内の原データが４個以上連続する場合に
限り、第５、第６の符号化モードによる符号化を行って
いる。

【０１０３】第７の符号化モード（符号化モード(d)）
は、原データをそのまま符号化データ列中に格納するモ
ードである。但し、符号化データ列の第１、第２ｂｙｔ
ｅには符号化モードを表すデータ、個数データが格納さ
れるため、全ての原データを符号化データ列中に格納し
たのでは、符号化によりデータ量が増加してしまう。そ
こで、図１２の（Ａ）に示されるように、原データの第
１〜第４ｂｙｔｅについては上位データのみを符号化デ
ータ列中に格納することにより、データ量の増加を回避
している。第５ｂｙｔｅ以降の原データは、符号化デー
タ列中の第５ｂｙｔｅ以降にそのまま格納される。した
がって、第７の符号化モードによれば、原データのデー
タ量に対する、符号化データのデータ量の比率（圧縮
率）は１００％となる。

【０１０４】第８の符号化モード（符号化モード(a)）
は、基準となる原データ（ｄａｔａ１）に対する差が±
ｄの範囲内の原データを符号化するモードである。第８
の符号化モード選択時における符号化データ列を図１２
の（Ｂ）に示す。この図において、符号化データの第３
ｂｙｔｅには、第１ｂｙｔｅの原データ格納される。そ
して、符号化データ列のうちの第１ｂｙｔｅの下位デー
タ、および、第２ｂｙｔｅには、第１ｂｙｔｅの原デー
タとの差が±ｄの範囲内にあり、かつ、連続した原デー
タの個数を表すデータが格納される。また、１つの符号
化データ列は３ｂｙｔｅの符号化データから構成され
る。このため、±ｄの範囲内の原データが３個以上連続
する場合に、第８の符号化モードが選択される。

【０１０５】このような第８の符号化モードによれば、
原データのうちの変化の少ない部分を高圧縮率で符号化
・復号化することが可能である。例えば、微少信号の原
データ（音声データ）が連続するような場合には、これ
らの原データの再生音は聴感上、無音として捉えること
ができる。したがって、このような場合には、所定範囲
内（ｄの範囲内）の原データの個数を符号化データ列に
格納することにより、極めて高圧縮の符号化・復号化を
実現することができる。なお、ｄの値はユーザ等によっ
て任意に設定可能である。例えば、原データが音声デー
タであるような場合には、無音に近い値（例えば、ｄ＜
８）にｄを設定するのが望ましい。

【０１０６】続いて、本実施例の作用を図１３に示され
たフローチャートを参照しながら説明する。このフロー
チャートは、符号化処理を表すメインフローチャートで
ある。本実施例に係るデータ符号化装置１（図２）は、
原データに応じて上述した８種類の符号化モードのいず
れかを自動的に選択し、選択した符号化モードに基づき
原データを符号化することが可能である。図１３に示さ
れるように、符号化モードの選択可否の判断は、圧縮率
の高い符号化モードから順になされる。

【０１０７】先ず、符号化決定手段１ｅは、基準となる
原データ（図１２（Ｂ）中のｄａｔａ１）との差が±ｄ
の範囲内にあり、かつ、このような原データが連続して
３ｂｙｔｅ以上連続しているか否かを判断する（Ｓ５０
１）。判断の結果がＹＥＳであれば、符号化決定手段１
ａは第８の符号化モードを選択する。そして、原データ
分割手段１ａ、差分検出手段１ｂ、個数データ算出手段
１ｃ、符号化データ結合手段１ｄは、第８の符号化モー
ドに従い原データの符号化を行う（Ｓ５０２）。例え
ば、原データのうち無音状態に相当する部分が、この第
８の符号化モードにより符号化される（図１２
（Ｂ））。

【０１０８】一方、Ｓ５０１の判断の結果がＮＯである
場合には、符号化決定手段１ｅは、さらにＳ５０３の判
断を実行する。Ｓ５０３において、符号化決定手段１ｅ
は、下位データが±２以内に収まる原データが４個以上
連続するか否かを判断する。判断の結果がＹＥＳであれ
ば、符号化決定手段１ｅは第５、第６の符号化モードを
選択し、原データ分割手段１ａ等は第５、第６の符号化
モードに従い原データの符号化を実行する（Ｓ５０
４）。これにより、原データに対していわゆる差分ＰＣ
Ｍによる符号化が行われる（図１１（Ｂ））。

【０１０９】Ｓ５０３の判断の結果がＮＯである場合に
は、符号化決定手段１ｅはＳ５０５の判断を実行する。
すなわち、符号化決定手段１ｅは、上位データが±１に
収まる原データが６個以上連続するか否かを判断する
（Ｓ５０５）。そして、判断の結果がＹＥＳであれば、
符号化決定手段１ｅは第４の符号化モードを選択する。
原データ分割手段１ａ等は第４の符号化モードに従い、
符号化を実行する（Ｓ５０６）。すなわち、差分算出手
段１ｂは、原データの上位データ同士の差分データを２
ｂｉｔで表すとともに、原データの下位データの２ｂｉ
ｔを切り捨てる。そして、符号化データ結合手段１ｄ
は、下位データおよび差分データを、符号化データ列中
の第３ｂｙｔｅ以降に格納する（図１１（Ａ））。

【０１１０】Ｓ５０５の判断の結果がＮＯである場合に
は、符号化決定手段１ｅはＳ５０７の判断を実行する。
Ｓ５０７において、符号化決定手段１ｅは、上位データ
が−１以内に収まる原データが６個以上連続するか否か
を判断する。この判断の結果がＹＥＳである場合には、
符号化決定手段１ｅは第３の符号化モードを選択する。
原データ分割手段１ａ等は第３の符号化モードに従い、
原データの符号化を実行する（Ｓ５０８）。すなわち、
差分算出手段１ｂは、原データの上位データ同士の差分
データを１ｂｉｔで表すとともに、原データの下位デー
タのうちの下位１ｂｉｔを切り捨てる。そして、符号化
データ結合手段１ｄは、下位データおよび差分データ
を、符号化データ列中の第３ｙｔｅ以降に格納する（図
１１（Ａ））。

【０１１１】Ｓ５０７の判断の結果がＮＯである場合に
は、符号化決定手段１ｅはＳ５０９の判断を実行する。
Ｓ５０９において、符号化決定手段１ｅは、上位データ
が＋１以内に収まる原データが６個以上連続するか否か
を判断する。判断の結果がＹＥＳである場合には、符号
化決定手段１ｅは第２の符号化モードを選択し、原デー
タ分割手段１ａ等は第２の符号化モードに従い原データ
の符号化を実行する（Ｓ５１０）。第２の符号化モード
は、上述した第３の符号化モードに係る差分データを正
の符号で表した符号化モードである（図１１（Ａ））。

【０１１２】Ｓ５０９の判断の結果がＮＯである場合に
は、符号化決定手段１ｅはＳ５１１の判断を実行する。
Ｓ５１１において、符号化決定手段１ｅは、同一の上位
データが６個以上連続するか否かを判断する。そして、
判断の結果がＹＥＳである場合には、符号化決定手段１
ｅは第１の符号化モードに従い原データの符号化を実行
する（Ｓ５１２、図１１（Ａ））。第１の符号化モード
によれば、上位データ同士の差を表す差分データは存在
しないため、原データの下位データをそのまま符号化デ
ータ列中に格納することができる。したがって、下位デ
ータの切り捨て誤差は０ｂｉｔとなり、復号化時におけ
る雑音の発生等を回避することが可能となる。

【０１１３】最後に、Ｓ５１１の判断の結果がＮＯであ
る場合には、符号化決定手段１ｅは、第７の符号化モー
ドを選択する。原データ分割手段１ａ等は、図１２
（Ａ）に示された符号化フォーマットに従い、原データ
を符号化データ列中に順に格納する（図１２（Ａ））。
この第７の符号化モードによれば、第１〜第４の原デー
タを除き、原データはそのまま符号化データ列中に格納
される。したがって、第７の符号化モードが選択された
場合には、データ圧縮の効果は得られない。

【０１１４】以上の処理によって、原データ列の一部の
符号化が終了する。そして、データ符号化装置１の処理
は、図示されていないメインフローチャートに戻った
後、再度このフローチャートを実行する。このようにし
て、原データ列の部分毎に最適な符号化モードにより符
号化が行われる。データ復号化装置２は、符号化モード
を表すデータを符号化データ列から順次検出し、符号化
モードに応じた復号化処理を実行する。したがって、本
実施例によれば、音質・画質の劣化を最小限に抑えなが
ら高圧縮の符号化・復号化を実現できる。これにより、
ＴＶゲーム機等においては、データ容量の限られたＲＯ
Ｍカセット等に、より多くの音声データ、画像データ等
を格納することが可能となる。

【０１１５】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において
実施可能である。例えば、８ｂｉｔの原データに限ら
ず、１６ｂｉｔ、３２ｂｉｔ等の原データについて、上
述した実施例を適用してもよい。また、原データの上位
データ、下位データを必ずしも４ｂｉｔ毎に分割しなく
ても良い。例えば上位データに２ｂｉｔ、下位データに
６ｂｉｔを割り当てることも可能である。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、原データのうち、比較的に変化の少ない上位データ
のみの差分データを用いて符号化することにより、通常
の差分ＰＣＭに比べて差分データのデータ量を低減する
ことができる。すなわち、ＴＶゲーム機等のマルチメデ
ィアにおいて使用される音声データ、画像データは、一
般に上位データの変化量が比較的に少ない。このため、
上位データの差分データのデータ量を低減することがで
き、高圧縮の符号化・復号化を実現することが可能とな
る。さらに、本発明にあっては、比較的に変化の少ない
上位データの差分を算出するため、差分データが予め定
められたデータ長を超えることはなく、これにより符号
化・復号化誤差を低減することができる。

【０１１７】また、上位データのみの差分を算出すれば
よいため、符号化・復号化アルゴリズムを簡略化するこ
とができる。したがって、例えば、家庭用ＴＶゲーム機
等においては、装置の製造コストを低減することが可能
となる。さらに、簡易なアルゴリズムで符号化・復号化
を実現できるため、高速の符号化・復号化を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るデータ符号化装置、
データ復号化装置の概念図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るデータ符号化装置、
データ復号化装置の機能ブロック図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る原データ列、符号化
データ列、復号化データ列の一例を示す図である。

【図４】本発明の第１実施例に係る符号化データのフォ
ーマットを説明するための図である。

【図５】本発明の第１実施例に係る符号化データのフォ
ーマットを説明するための図である。

【図６】本発明の第１実施例に係るデータ符号化方法を
表すフローチャートである。

【図７】本発明の第１実施例に係るデータ復号化方法を
表すフローチャートである。

【図８】本発明の第１実施例に係る復号化処理の詳細を
表すフローチャートである。

【図９】本発明の第２実施例に係る符号化データ列の一
例を表す図である。

【図１０】本発明の第２実施例に係る符号化モードを表
す図である。

【図１１】本発明の第２実施例に係る、第１〜第４の符
号化モード、第５、第６の符号化モードの符号化フォー
マットを表す図である。

【図１２】本発明の第２実施例に係る、第７の符号化モ
ード、第８の符号化モードの符号化フォーマットを表す
図である。

【図１３】本発明の第２実施例に係るデータ符号化方法
を表すフローチャートである。

【符号の説明】

１ データ符号化装置 １ａ 原データ分割手段 １ｂ 差分算出手段 １ｃ 個数データ算出手段 １ｄ 符号化データ結合手段 １ｅ 符号化決定手段 ２ データ復号化装置 ２ａ 符号化データ分割手段 ２ｂ 差分復号化装置 ２ｃ 復号化データ結合手段

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数ビットからなる原データが複数配列
   された原データ列を入力する入力手段と、 最小ビットから最大ビットにかけて桁上がりがなされる
   原データを、最大ビットを含む上位データ、および、最
   小ビットを含む下位データに分割する原データ分割手段
   と、 隣接し合う原データにおける、それぞれの上位データ間
   の差分データを算出する差分算出手段と、 上記下位データおよび上記差分データが配列された符号
   化データ列を出力する出力手段とを備えたデータ符号化
   装置。
2. 【請求項２】 複数ビットからなる原データが複数配列
   された原データ列を入力する入力手段と、 最小ビットから最大ビットにかけて桁上がりがなされる
   原データを、最大ビットを含む上位データ、および、最
   小ビットを含む下位データに分割する原データ分割手段
   と、 隣接し合う原データにおける、それぞれの上位データ間
   の差分データを算出する差分算出手段と、 差分データが連続して所定範囲内に収まる原データの個
   数を算出し、個数データを出力するデータ数算出手段
   と、 上記個数データ、上記差分データ、および、上記下位デ
   ータが配列された符号化データ列を出力する出力手段を
   備えたデータ符号化装置。
3. 【請求項３】 上記下位データのうち、上記差分データ
   のビット数に相当する下位ビットを切り捨てるととも
   に、この下位データに上記差分データを結合させる符号
   化データ結合手段を備えた請求項２記載のデータ符号化
   装置。
4. 【請求項４】 上記所定範囲は”０”であり、かつ、差
   分データのビット数は”０”である請求項２記載のデー
   タ符号化装置。
5. 【請求項５】 符号化データ列を構成する符号化データ
   の個数が、原データ列を構成する原データの個数よりも
   少なくなった場合に、上記出力手段から符号化データ列
   を出力する符号化決定手段を備えた請求項２記載のデー
   タ符号化装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の符号化データ列を入力す
   る入力手段と、 符号化データ列を分割することにより、差分データおよ
   び下位データを抽出する符号化データ分割手段と、 差分データに基づき上位データを生成する差分復号化手
   段と、 上位データおよび下位データを結合することにより復号
   化データを生成する復号化データ結合手段と、 複数の復号化データが配列された復号化データ列を出力
   する出力手段とを備えたデータ復号化装置。
7. 【請求項７】 請求項２記載の符号化データ列を入力す
   る入力手段と、 符号化データ列を分割することにより、差分データ、下
   位データ、個数データを抽出する符号化データ分割手段
   と、 差分データに基づき上位データを生成する差分復号化手
   段と、 個数データにより表された個数分、上位データおよび下
   位データを結合することにより、復号化データを生成す
   る復号化データ結合手段と、 複数の復号化データが配列された復号化データ列を出力
   する出力手段とを備えたデータ復号化装置。
8. 【請求項８】 原データ列を構成する原データを上位デ
   ータおよび下位データに分割し、 隣接し合う原データにおける、それぞれの上位データ間
   の差分データを算出し、 差分データが連続して所定範囲内に収まる原データの個
   数を算出し、算出結果を個数データとして出力し、 上記個数データ、上記差分データ、および、上記下位デ
   ータが配列された符号化データ列を生成するデータ符号
   化方法。
9. 【請求項９】 上記下位データのうち、上記差分データ
   のビット数に相当する下位ビットを切り捨てるととも
   に、この下位データに上記差分データを結合させる請求
   項８記載のデータ符号化方法。
10. 【請求項１０】 複数ビットよりなる原データが複数配
    列された原データ列を以下の符号化モード(a)乃至(d)に
    従い符号化することにより、符号化データ列を生成する
    データ符号化方法。 (a) 基準となる原データとの差が所定範囲に収まる他
    の原データが、所定個数以上連続して配列されている場
    合には、上記基準となる原データと、上記連続する他の
    原データの個数を表す個数データとが配列された符号化
    データ列を生成する。 (b) 符号化モード(a)の符号化処理を行わない場合であ
    って、 隣接し合う原データ同士の差分データが所定範囲に収ま
    り、かつ、このような原データが連続して所定個数以上
    配列されている場合には、 上記差分データと、上記原データの個数を表す個数デー
    タとが配列された符号化データ列を生成する。 (c) 符号化モード(a)および(b)の符号化処理を行わな
    い場合であって、 隣接し合う原データの上位データ間の差を表す差分デー
    タが所定範囲内に収まり、かつ、このような原データが
    連続して所定個数以上配列されている場合には、 上記原データの個数を表す個数データと、上記原データ
    の下位データと、上記差分データとが配列された符号化
    データ列を生成する。 (d) 符号化モード(a)、(b)、および、(c)の符号化処理
    を行わない場合には、原データが配列された符号化デー
    タ列を生成する。
11. 【請求項１１】 符号化処理の行われた符号化モード
    (a)乃至(d)のいずれかを示すデータを上記符号化データ
    列中に配列する請求項１０記載のデータ符号化方法。
12. 【請求項１２】 請求項８または請求項９のいずれかに
    記載の符号化データ列を分割することにより、差分デー
    タおよび下位データを抽出し、 差分データに基づき上位データを生成し、 上位データおよび下位データを結合することにより復号
    化データを生成し、 生成された複数の復号化データが配列された復号化デー
    タ列を出力するデータ復号化方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の符号化データ列か
    ら、符号化モード(a)乃至(d)のいずれかを示すデータを
    抽出し、 符号化モードに従い、以下の復号化処理を行うデータ復
    号化方法。 (1) 抽出されたデータが符号化モード(a)である場合に
    は、 符号化データ列から、基準となる原データと、原データ
    の個数を表す個数データとを抽出し、 個数データにより示された個数の基準データが配列され
    た復号化データ列を出力する。 (2) 抽出されたデータが符号化モード(b)である場合に
    は、 符号化データ列から、差分データと、原データの個数を
    表す個数データとを抽出し、 差分データに基づき復号化データを生成し、 個数データにより示された個数の復号化データが配列さ
    れた復号化データ列を出力する。 (3) 抽出されたデータが符号化モード(c)である場合に
    は、 符号化データ列から、差分データと、下位データと、原
    データの個数を表す個数データとを抽出し、 差分データに基づき上位データを生成し、 上位データと下位データとを結合することにより復号化
    データを生成し、 個数データにより示された個数の復号化データが配列さ
    れた復号化データ列を出力する。 (4) 抽出されたデータが符号化モード(d)である場合に
    は、 符号化データ列中から原データを抽出し、 抽出された原データが配列された復号化データ列を出力
    する。