データ復号化装置およびその方法

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【発明の名称】	データ復号化装置およびその方法
【発明者】	【氏名】堀込ひとみ【住所又は居所】神奈川県横浜市保土ヶ谷区神戸町１３４番地ソニー・エルエスアイ・デザイン株式会社内
【要約】	【課題】ＪＰＥＧ符号化されたデータストリームを、簡易な構成で高速に復号化できるデータ復号化装置およびその方法を提供する。【解決手段】第１の復号部２０は、データストリームＤｉｎの先頭に含まれる全てのハフマン符号を復号化でき、第２の復号部４１～４４は５ビット長までのハフマン符号が復号化できる復号テーブルをそれぞれ有している。１つ目の符号化データのデータ長Ｌ１によって、復号化するデータ位置が１ビットづつずれた複数の第２の復号部の中から１つが選択され、その復号化データＲＳ２に応じて、２つ目の符号化データ長Ｌ２が算出される。データ長Ｌ２とデータ長Ｌ１との和に応じて、データ抽出位置がシフトされる。１つ目の符号化データ長が３～６ビット以外の場合や、２つ目のハフマン符号が５ビット以上の場合には、２つ目の復号化データＲＳ２が無効であることを示す信号Ｓｉｖが生成される。

【特許請求の範囲】
【請求項１】供給される符号化データストリームを復号化するデータ復号化装置であって、上記符号化データストリームの先頭から所定データ長のデータ列を抽出するデータ抽出手段と、上記データ抽出手段において抽出されたデータ列の先頭から、所定の可変長符号テーブルに含まれる可変長符号を検索し、当該検索した可変長符号に対応する復号化データを出力する第１の復号手段と、上記第１の復号手段の復号化データと、当該復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該復号化データに対応する符号化データのデータ長を算出し、第１のデータ長として出力する第１のデータ長算出手段と、上記データ抽出手段において抽出されたデータ列の先頭に対して複数の異なるデータ数だけ末尾側にずれたデータ位置から、上記可変長符号テーブルの一部の可変長符号をそれぞれ検索し、当該検索した可変長符号に対応する復号化データを出力し、当該検索において該当する可変長符号が見つからない場合には検索エラー信号を出力する複数の第２の復号手段と、上記複数の第２の復号化手段の中から、上記第１のデータ長に応じて選択した第２復号手段の復号化データまたは上記検索エラー信号を出力し、該当する第２の復号手段が無い場合には選択エラー信号を出力する選択手段と、上記選択手段において選択された第２の復号手段の復号化データと、当該復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該復号化データに対応する符号化データのデータ長を算出し、第２のデータ長として出力する第２のデータ長算出手段と、上記選択手段において選択された第２の復号手段から上記検索エラー信号が出力される場合、または上記選択手段から上記選択エラー信号が出力される場合に、上記第２の復号手段の復号化データが無効であることを知らせる無効信号を生成する無効信号生成手段と、上記第１のデータ長と上記第２のデータ長との和に応じたデータ数だけ、上記データ抽出手段のデータ列抽出位置を上記符号化データストリームの末尾側にシフトさせ、上記無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトさせるデータ抽出位置シフト手段とを有するデータ復号化装置。
【請求項２】上記符号化データストリームは、上記可変長符号と付加データとで構成された符号化データを含み、上記第１の復号手段の復号化データに含まれた上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出手段の抽出データ列から上記付加データを更に抽出する第１の付加データ抽出手段と、上記選択手段から出力される復号化データに含まれた上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出手段の抽出データ列から上記付加データを更に抽出する第２の付加データ抽出手段とを有する、請求項１に記載のデータ復号化装置。
【請求項３】上記符号化データストリームは、所定値のデータが連続する数と、当該所定値のデータに続く他の値のデータとに応じて、所望のデータストリームを所定データ数の単位ブロックごとに符号化して生成されたデータストリームを含み、上記第１の復号手段の復号化データと上記選択手段に選択された第２の復号手段の復号化データとに含まれる上記連続数の情報に応じて、上記単位ブロック内で復号化されたデータの数を計数し、上記無効信号が生成される場合に、上記選択された第２の復号手段の復号化データに含まれる上記連続数の情報を無効にして上記計数を行ない、当該計数値が上記所定データ数に達した場合には、当該計数値を初期化する計数手段を有する、請求項１に記載のデータ復号化装置。
【請求項４】上記計数手段は、計数値が上記所定データ数より大きくなる場合に計数エラー信号を出力し、上記無効信号生成手段は、上記第１の復号手段の復号化データに上記単位ブロックの末尾を示す所定の情報が含まれる場合、または上記計数手段において計数エラー信号が出力される場合に上記無効信号を生成する、請求項３に記載のデータ復号化装置。
【請求項５】上記複数の第２の復号化手段の少なくとも一部から、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長（符号ｎは、所定の自然数Ｎに対して１≦ｎ≦Ｎを満たす任意の自然数を示す）の総和に応じて選択した第２の復号手段の復号化データおよび上記検索エラー信号を出力し、該当する第２の復号手段が無い場合には第ｎの選択エラー信号を出力する複数の選択手段と、上記選択手段において上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号部の復号化データと、当該復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該復号化データに対応する符号化データのデータ長を算出し、第（ｎ＋１）のデータ長として出力する複数の第２のデータ長算出手段と、上記選択手段において上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号手段から上記検索エラー信号が出力される場合、または上記選択手段から上記第ｎの選択エラー信号が出力される場合に、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長（符号ｍは、所定の自然数Ｎに対してｎ≦ｍ≦Ｎを満たす任意の自然数を示す）の総和に応じて選択された第２の復号手段の復号化データが全て無効であることを知らせる第ｎの無効信号を生成する複数の無効信号生成手段とを有し、上記データ抽出位置シフト手段は、上記第１のデータ長ないし第Ｎのデータ長の総和に応じたデータ数だけ、上記データ抽出手段のデータ列抽出位置を上記符号化データストリームの末尾側にシフトさせ、上記第ｎの無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトさせる、請求項１に記載のデータ復号化装置。
【請求項６】上記符号化データストリームは、上記可変長符号と付加データとで構成された符号化データを含み、上記第１の復号手段の復号化データに含まれた上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出手段の抽出データ列から上記付加データを更に抽出する第１の付加データ抽出手段と、上記複数の選択手段において選択された第２の復号手段の復号化データに含まれる上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出手段の抽出データ列から上記付加データを更に抽出する複数の第２の付加データ抽出手段とを有する、請求項５に記載のデータ復号化装置。
【請求項７】上記符号化データストリームは、所定値のデータが連続する数と、当該所定値のデータに続く他の値のデータとに応じて、所望のデータストリームを所定データ数の単位ブロックごとに符号化して生成されたデータストリームを含み、上記第１の復号手段の復号化データと上記複数の選択手段において選択された第２の復号手段の復号化データとに含まれる上記連続数の情報に応じて、上記単位ブロック内で復号化されたデータの数を計数し、上記第ｎの無効信号が生成される場合は、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号手段の復号化データに含まれる上記連続数の情報を全て無効にして上記計数を行ない、当該計数値が上記所定データ数に達した場合には、当該計数値を初期化する計数手段を有する、請求項５に記載のデータ復号化装置。
【請求項８】上記計数手段は、計数値が上記所定データ数より大きくなる場合に、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号手段の復号化データに含まれる上記連続数の情報を全て無効にした計数値が上記所定データ数より大きくなる最小の自然数ｎにおいて、第ｎの計数エラー信号を出力し、上記無効信号生成手段は、上記第１の復号手段の復号化データに上記単位ブロックの末尾を示す所定の情報が含まれる場合に第１の無効信号を生成し、第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号手段の復号化データに当該所定の情報が含まれる場合に第（ｎ＋１）の無効信号を生成し、上記計数手段において第ｎの計数エラー信号が出力される場合に第ｎの無効信号を生成する、請求項７に記載のデータ復号化装置。
【請求項９】供給される符号化データストリームを復号化するデータ復号化方法であって、上記符号化データストリームの先頭から所定データ長のデータ列を抽出するステップと、上記抽出したデータ列の先頭から、所定の可変長符号テーブルに含まれる可変長符号を検索し、当該検索した可変長符号に対応する第１の復号化データを生成するステップと、上記生成された第１の復号化データと、当該第１の復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該第１の復号化データに対応する符号化データのデータ長を第１のデータ長として算出するステップと、上記データ抽出ステップにおいて抽出されたデータ列の先頭に対して複数の異なるデータ数だけ末尾側にずれたデータ位置から、上記第１の可変長符号テーブルの一部の可変長符号をそれぞれ検索し、当該検索した可変長符号に対応する第２の復号化データを生成し、当該検索において該当する可変長符号が見つからない場合には検索エラー信号を生成する第２の復号ステップと、上記生成された複数の第２の復号化データまたは検索エラー信号の中から、上記第１のデータ長に応じたデータ位置における上記可変長符号の検索によって生成された第２の復号化データまたは検索エラー信号を選択し、該当する第２の復号化データまたは検索エラー信号が無い場合には選択エラー信号を生成するステップと、上記選択された第２の復号化データと、当該第２の復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該第２の復号化データに対応する符号化データのデータ長を第２のデータ長として算出するステップと、上記選択ステップにおいて上記検索エラー信号が選択される場合、または上記選択エラー信号が生成される場合に、上記第２の復号化データが無効であることを知らせる無効信号を生成するステップと、上記第１のデータ長と上記第２のデータ長との和に応じたデータ数だけ、上記データ抽出ステップのデータ列抽出位置を上記符号化データストリームの末尾側にシフトさせ、上記無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトさせるステップとを有するデータ復号化方法。
【請求項１０】上記符号化データストリームは、上記可変長符号と付加データとで構成された符号化データを含み、上記第１の復号化データに含まれる上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出ステップの抽出データ列から上記付加データを更に抽出するステップと、上記選択された第２の復号化データに含まれる上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出ステップの抽出データ列から上記付加データを更に抽出するステップとを有する、請求項９に記載のデータ復号化方法。
【請求項１１】上記符号化データストリームは、所定値のデータが連続する数と、当該所定値のデータに続く他の値のデータとに応じて、所望のデータストリームを所定データ数の単位ブロックごとに符号化して生成されたデータストリームを含み、上記第１の復号化データと上記選択された第２の復号化データとに含まれる上記連続数の情報に応じて、上記単位ブロック内で復号化されたデータの数を計数し、上記無効信号が生成される場合に、上記選択された第２の復号化データに含まれる上記連続数の情報を無効にして上記計数を行ない、当該計数値が上記所定データ数に達した場合には、当該計数値を初期化するステップを有する、請求項９に記載のデータ復号化方法。
【請求項１２】上記計数ステップにおいて、上記計数値が上記所定データ数より大きくなる場合に計数エラー信号を生成し、上記無効信号を生成するステップにおいて、上記第１の復号化データに上記単位ブロックの末尾を示す所定の情報が含まれる場合、または上記計数エラー信号が生成される場合に上記無効信号を生成する、請求項１１に記載のデータ復号化方法。
【請求項１３】上記生成された複数の第２の復号化データまたは検索エラー信号の少なくとも一部から、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じたデータ位置における可変長符号の検索によって生成された第２の復号化データまたは検索エラー信号を選択し、該当する第２の復号化データまたは検索エラー信号が無い場合には第ｎの選択エラー信号を生成するステップと、上記選択ステップにおいて上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて上記検索エラー信号が選択される場合、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長（符号ｍは、所定の自然数Ｎに対してｎ≦ｍ≦Ｎを満たす任意の自然数を示す）の総和に応じて選択された第２の復号化データが全て無効であることを知らせる第ｎの無効信号を生成するステップと、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号化データと、当該第２の復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該第２の復号化データに対応する符号化データのデータ長を第（ｎ＋１）のデータ長として算出するステップとを、所定の自然数Ｎに対して１≦ｎ≦Ｎを満たす範囲で反復し、上記データの抽出位置をシフトするステップにおいて、上記第１のデータ長ないし第Ｎのデータ長の総和に応じたデータ数だけ、上記抽出位置を上記符号化データストリームの末尾側にシフトさせ、上記第ｎの無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトさせる、請求項９に記載のデータ復号化方法。
【請求項１４】上記符号化データストリームは、上記可変長符号と付加データとで構成された符号化データを含み、上記第１の復号化データに含まれた上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出ステップの抽出データ列から上記付加データを更に抽出するステップと、上記選択された第２の復号化データに含まれる上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出ステップの抽出データ列から上記付加データを更に抽出するステップとを有する、請求項１３に記載のデータ復号化方法。
【請求項１５】上記符号化データストリームは、所定値のデータが連続する数と、当該所定値のデータに続く他の値のデータとに応じて、所望のデータストリームを所定データ数の単位ブロックごとに符号化して生成されたデータストリームを含み、上記第１の復号化データと上記選択された複数の第２の復号化データとに含まれる上記連続数の情報に応じて、上記単位ブロック内で復号化されたデータの数を計数し、上記第ｎの無効信号が生成される場合は、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号化データに含まれる上記連続数の情報を全て無効にして上記計数を行ない、当該計数値が上記所定データ数に達した場合には、当該計数値を初期化するステップを有する、請求項１３に記載のデータ復号化方法。
【請求項１６】上記計数ステップにおいて、上記計数値が上記所定データ数より大きくなる場合において、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号化データに含まれる上記連続数の情報を全て無効にした計数値が上記所定データ数より大きくなる最小の自然数ｎにおいて、第ｎの計数エラー信号を生成し、上記無効信号を生成するステップにおいて、上記第１の復号化データに上記単位ブロックの末尾を示す所定の情報が含まれる場合に第１の無効信号を生成し、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号化データに当該所定の情報が含まれる場合に第（ｎ＋１）の無効信号を生成し、上記第ｎの計数エラー信号が出力される場合に第ｎの無効信号を生成する、請求項１５に記載のデータ復号化方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハフマン符号などの可変長符号によって符号化されたデータストリームを復号化するデータ復号化装置とその方法に係り、例えば、ＪＰＥＧ（joint photographic experts group）方式によって符号化されたデータストリームを復号化するデータ復号化装置とその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１７は、ハフマン符号によって符号化されたデータストリームを復号化する従来のデータ復号化装置の構成例を示すブロック図である。図１７に示すデータ復号化装置は、データシフト部１、復号部２ａ～復号部２ｒ、およびセレクタ３を有する。
【０００３】データシフト部１は、ハフマン符号化されたデータストリームＤｉｎの先頭ビットから１６ビット分のデータ列Ｓ１を抽出して、復号部２ａ～復号部２ｒに入力する。また、シフト信号Ｓ３に応じて、データ列の抽出位置をデータストリームＤｉｎの先頭から末尾方向へシフトさせる。
【０００４】復号部２ａは、ハフマン符号とそのデータ長および復号語が互いに関連付けられたデータテーブルを有しており、このデータテーブルを参照して、抽出データ列Ｓ１の先頭ビットから１６ビット分のデータ列に含まれるハフマン符号を検索し、ハフマン符号のデータ長Ｌ１と復号語Ｄｏｕｔ１を出力する。ただし、この例においてハフマン符号は最長１６ビットである。
【０００５】復号部２ｂ～復号部２ｒも、復号部２ａと同様なデータテーブルを有しており、抽出データ列Ｓ１の先頭ビットからそれぞれ１～１６ビットだけずれたビット位置から１６ビット分のデータ列に含まれるハフマン符号を検索する。そして、検索されたハフマン符号の復号語とデータ長をセレクタ３に出力する。ただし、復号部２ｂ～復号部２ｒが出力するデータ長は、検索されたハフマン符号のデータ長と、それぞれの復号部がセレクタ３で選択される場合のデータ長Ｌ１とを加算した値を有している。例えば、復号部２ｇにおいてデータ長ｐのハフマン符号が検索された場合、この復号部２ｇから出力されるデータ長は（ｐ＋６）である。
【０００６】セレクタ３は、復号部２ａにおいて検索されたハフマン符号のデータ長Ｌ１に応じて、復号部２ｂ～復号部２ｒのうちの何れか１つを選択し、その復号語Ｄｏｕｔ２を出力する。また、そのデータ長をシフト信号Ｓ３としてデータシフト部１に出力する。
【０００７】上述した構成を有する図１７のデータ復号化装置によれば、まず、データシフト部１においてデータストリームＤｉｎの先頭ビットから３２ビット分のデータ列Ｓ１が抽出され、そのさらに先頭ビットから１６ビット分のデータ列に含まれるハフマン符号が復号部２ａによって検索される。これにより、抽出データ列Ｓ１の先頭から１つ目のハフマン符号が見つけ出され、その復号語Ｄｏｕｔ１とデータ長Ｌ１が復号部２ａから出力される。
【０００８】データ長Ｌ１によって２つ目のハフマン符号の先頭ビットの位置がわかるので、次に、このビット位置を先頭にしてハフマン符号の検索を行なっている復号部がセレクタ３により選択される。例えばデータ長Ｌ１が７ビットの場合、抽出データ列Ｓ１の８ビット目を先頭にしてハフマン符号の検索を行っている復号部２ｈが選択される。このようにして２つ目のハフマン符号が検索され、その復号語Ｄｏｕｔ２がセレクタ３より出力される。
【０００９】セレクタ３から出力されるシフト信号Ｓ３は、１つ目のハフマン符号と２つ目のハフマン符号のデータ長の和を示す信号であり、このシフト信号Ｓ３によって、２つ目に復号されたハフマン符号に続く次のハフマン符号の先頭ビット位置が特定される。データシフト部１のデータ抽出位置は、この特定された先頭ビット位置と一致するようにシフト信号Ｓ３によってシフトされるので、上述と同様に、この先頭ビットから２つのハフマン符号が復号される。こうした動作を繰り返しながら、１回のデータ抽出位置のシフトに対して２つのハフマン符号が同時に復号される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１７に示すデータ復号化装置では、復号部２ａ～復号部２ｒにおいてハフマン符号を復号化するためのデータテーブルが個別に設けられるため、全部で１７個ものデータテーブルが必要となる。したがって、このデータテーブルのための記憶容量が非常に大きくなり、回路規模が増大してしまう問題がある。また、ＪＰＥＧ方式で圧縮符号化されたデータストリームには、ハフマン符号の他に付加ビットと呼ばれるＤＣＴ（discrete cosine transform）係数の具体的な値を指定するためのデータが含まれているので、ハフマン符号の復号化しか考慮されていない図１７のデータ復号化装置をＪＰＥＧ復号化装置に適用することはできない。
【００１１】本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可変長符号化されたデータストリームを簡易な構成で高速に復号化できるデータ復号化装置およびその方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るデータ復号化装置は、供給される符号化データストリームを復号化するデータ復号化装置であって、上記符号化データストリームの先頭から所定データ長のデータ列を抽出するデータ抽出手段と、上記データ抽出手段において抽出されたデータ列の先頭から、所定の可変長符号テーブルに含まれる可変長符号を検索し、当該検索した可変長符号に対応する復号化データを出力する第１の復号手段と、上記第１の復号手段の復号化データと、当該復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該復号化データに対応する符号化データのデータ長を算出し、第１のデータ長として出力する第１のデータ長算出手段と、上記データ抽出手段において抽出されたデータ列の先頭に対して複数の異なるデータ数だけ末尾側にずれたデータ位置から、上記可変長符号テーブルの一部の可変長符号をそれぞれ検索し、当該検索した可変長符号に対応する復号化データを出力し、当該検索において該当する可変長符号が見つからない場合には検索エラー信号を出力する複数の第２の復号手段と、上記複数の第２の復号化手段の中から、上記第１のデータ長に応じて選択した第２復号手段の復号化データまたは上記検索エラー信号を出力し、該当する第２の復号手段が無い場合には選択エラー信号を出力する選択手段と、上記選択手段において選択された第２の復号手段の復号化データと、当該復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該復号化データに対応する符号化データのデータ長を算出し、第２のデータ長として出力する第２のデータ長算出手段と、上記選択手段において選択された第２の復号手段から上記検索エラー信号が出力される場合、または上記選択手段から上記選択エラー信号が出力される場合に、上記第２の復号手段の復号化データが無効であることを知らせる無効信号を生成する無効信号生成手段と、上記第１のデータ長と上記第２のデータ長との和に応じたデータ数だけ、上記データ抽出手段のデータ列抽出位置を上記符号化データストリームの末尾側にシフトさせ、上記無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトさせるデータ抽出位置シフト手段とを有する。
【００１３】本発明の第１の観点に係るデータ復号化装置によれば、上記データ抽出手段において、上記符号化データストリームの先頭から所定データ長のデータ列が抽出され、この抽出されたデータ列の先頭から、所定の可変長符号テーブルに含まれる可変長符号が第１の復号手段において検索される。そして、この検索された可変長符号に対応する復号化データが出力される。出力された上記第１の復号手段の復号化データと、当該復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該復号化データに対応する符号化データのデータ長が第１のデータ長算出手段において算出され、第１のデータ長として出力される。また、上記データ抽出手段において抽出されたデータ列の先頭に対して複数の異なるデータ数だけ末尾側にずれたデータ位置から、上記可変長符号テーブルの一部の可変長符号が第２の復号手段においてそれぞれ検索され、当該検索された可変長符号に対応する復号化データが出力される。当該検索において該当する可変長符号が見つからない場合には、検索エラー信号が出力される。上記複数の第２の復号化手段の中から、上記第１のデータ長に応じて選択された第２復号手段の復号化データまたは上記検索エラー信号が上記選択手段から出力される。該当する第２の復号手段が無い場合には選択エラー信号が出力される。上記選択手段において選択された第２の復号手段の復号化データと、当該復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該復号化データに対応する符号化データのデータ長が第２のデータ長算出手段において算出され、第２のデータ長として出力される。上記選択手段において選択された第２の復号手段から上記検索エラー信号が出力される場合、または上記選択手段から上記選択エラー信号が出力される場合には、上記第２の復号手段の復号化データが無効であることを知らせる無効信号が上記無効信号生成手段において生成される。上記データ抽出手段のデータ列抽出位置は、上記データ抽出位置シフト手段によって、上記第１のデータ長と上記第２のデータ長との和に応じたデータ数だけ上記符号化データストリームの末尾側にシフトされる。上記無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトされる。
【００１４】また、上記符号化データストリームは、上記可変長符号と付加データとで構成された符号化データを含み、上記第１の復号手段の復号化データに含まれた上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出手段の抽出データ列から上記付加データを更に抽出する第１の付加データ抽出手段と、上記選択手段から出力される復号化データに含まれた上記付加データのデータ長の情報に基づいて、上記データ抽出手段の抽出データ列から上記付加データを更に抽出する第２の付加データ抽出手段とを有しても良い。
【００１５】また、上記第１の復号手段の復号化データと上記選択手段に選択された第２の復号手段の復号化データとに含まれる上記連続数の情報に応じて、上記単位ブロック内で復号化されたデータの数を計数し、上記無効信号が生成される場合に、上記選択された第２の復号手段の復号化データに含まれる上記連続数の情報を無効にして上記計数を行ない、当該計数値が上記所定データ数に達した場合には、当該計数値を初期化する計数手段を有しても良い。また、上記計数手段は、計数値が上記所定データ数より大きくなる場合に計数エラー信号を出力し、上記無効信号生成手段は、上記第１の復号手段の復号化データに上記単位ブロックの末尾を示す所定の情報が含まれる場合、または上記計数手段において計数エラー信号が出力される場合に上記無効信号を生成しても良い。
【００１６】また、上記複数の第２の復号化手段の少なくとも一部から、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長（符号ｎは、所定の自然数Ｎに対して１≦ｎ≦Ｎを満たす任意の自然数を示す）の総和に応じて選択した第２の復号手段の復号化データおよび上記検索エラー信号を出力し、該当する第２の復号手段が無い場合には第ｎの選択エラー信号を出力する複数の選択手段と、上記選択手段において上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号部の復号化データと、当該復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該復号化データに対応する符号化データのデータ長を算出し、第（ｎ＋１）のデータ長として出力する複数の第２のデータ長算出手段と、上記選択手段において上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号手段から上記検索エラー信号が出力される場合、または上記選択手段から上記第ｎの選択エラー信号が出力される場合に、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長（符号ｍは、所定の自然数Ｎに対してｎ≦ｍ≦Ｎを満たす任意の自然数を示す）の総和に応じて選択された第２の復号手段の復号化データが全て無効であることを知らせる第ｎの無効信号を生成する複数の無効信号生成手段とを有し、上記データ抽出位置シフト手段は、上記第１のデータ長ないし第Ｎのデータ長の総和に応じたデータ数だけ、上記データ抽出手段のデータ列抽出位置を上記符号化データストリームの末尾側にシフトさせ、上記第ｎの無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトさせても良い。この場合、さらに、上記第１の復号手段の復号化データと上記複数の選択手段において選択された第２の復号手段の復号化データとに含まれる上記連続数の情報に応じて、上記単位ブロック内で復号化されたデータの数を計数し、上記第ｎの無効信号が生成される場合は、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号手段の復号化データに含まれる上記連続数の情報を全て無効にして上記計数を行ない、当該計数値が上記所定データ数に達した場合には、当該計数値を初期化する計数手段を有しても良い。また、上記計数手段は、計数値が上記所定データ数より大きくなる場合に、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号手段の復号化データに含まれる上記連続数の情報を全て無効にした計数値が上記所定データ数より大きくなる最小の自然数ｎにおいて、第ｎの計数エラー信号を出力し、上記無効信号生成手段は、上記第１の復号手段の復号化データに上記単位ブロックの末尾を示す所定の情報が含まれる場合に第１の無効信号を生成し、第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号手段の復号化データに当該所定の情報が含まれる場合に第（ｎ＋１）の無効信号を生成し、上記計数手段において第ｎの計数エラー信号が出力される場合に第ｎの無効信号を生成しても良い。
【００１７】本発明の第２の観点に係るデータ復号化方法は、供給される符号化データストリームを復号化するデータ復号化方法であって、上記符号化データストリームの先頭から所定データ長のデータ列を抽出するステップと、上記抽出したデータ列の先頭から、所定の可変長符号テーブルに含まれる可変長符号を検索し、当該検索した可変長符号に対応する第１の復号化データを生成するステップと、上記生成された第１の復号化データと、当該第１の復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該第１の復号化データに対応する符号化データのデータ長を第１のデータ長として算出するステップと、上記データ抽出ステップにおいて抽出されたデータ列の先頭に対して複数の異なるデータ数だけ末尾側にずれたデータ位置から、上記第１の可変長符号テーブルの一部の可変長符号をそれぞれ検索し、当該検索した可変長符号に対応する第２の復号化データを生成し、当該検索において該当する可変長符号が見つからない場合には検索エラー信号を生成する第２の復号ステップと、上記生成された複数の第２の復号化データまたは検索エラー信号の中から、上記第１のデータ長に応じたデータ位置における上記可変長符号の検索によって生成された第２の復号化データまたは検索エラー信号を選択し、該当する第２の復号化データまたは検索エラー信号が無い場合には選択エラー信号を生成するステップと、上記選択された第２の復号化データと、当該第２の復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該第２の復号化データに対応する符号化データのデータ長を第２のデータ長として算出するステップと、上記選択ステップにおいて上記検索エラー信号が選択される場合、または上記選択エラー信号が生成される場合に、上記第２の復号化データが無効であることを知らせる無効信号を生成するステップと、上記第１のデータ長と上記第２のデータ長との和に応じたデータ数だけ、上記データ抽出ステップのデータ列抽出位置を上記符号化データストリームの末尾側にシフトさせ、上記無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトさせるステップとを有する。
【００１８】また、上記生成された複数の第２の復号化データまたは検索エラー信号の少なくとも一部から、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じたデータ位置における可変長符号の検索によって生成された第２の復号化データまたは検索エラー信号を選択し、該当する第２の復号化データまたは検索エラー信号が無い場合には第ｎの選択エラー信号を生成するステップと、上記選択ステップにおいて上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて上記検索エラー信号が選択される場合、上記第１のデータ長ないし第ｍのデータ長（符号ｍは、所定の自然数Ｎに対してｎ≦ｍ≦Ｎを満たす任意の自然数を示す）の総和に応じて選択された第２の復号化データが全て無効であることを知らせる第ｎの無効信号を生成するステップと、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じて選択された第２の復号化データと、当該第２の復号化データに対応する上記可変長符号のデータ長とに基づいて、当該第２の復号化データに対応する符号化データのデータ長を第（ｎ＋１）のデータ長として算出するステップとを、所定の自然数Ｎに対して１≦ｎ≦Ｎを満たす範囲で反復し、上記データの抽出位置をシフトするステップにおいて、上記第１のデータ長ないし第Ｎのデータ長の総和に応じたデータ数だけ、上記抽出位置を上記符号化データストリームの末尾側にシフトさせ、上記第ｎの無効信号が生成される場合には、上記第１のデータ長ないし第ｎのデータ長の総和に応じたデータ数だけ上記抽出位置を上記末尾側へシフトさせても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の２つの実施形態について、ＪＰＥＧ符号化データストリームを復号化するＪＰＥＧ復号化装置に本発明を適用した場合を例として説明するが、その前に、以降の説明を理解し易くするため、ＪＰＥＧ符号化方式の概要についてまず簡単に説明する。
【００２０】自然画像は隣接する画素値が相関性を有している場合が多く、ある微小な領域内で見た場合における画素値の空間的な変動（空間周波数）が小さくなる性質がある。このような自然画像を直交変換により空間周波数領域のデータへ変換すると、変換されたデータは低周波成分が高周波成分より大きくなる傾向がある。そこで、空間周波数領域のデータを符号化する場合に、高周波側のデータに割り当てる符号長を低周波側のデータに比べて短くすると、データ全体の平均符号長が短くなるので、情報量を圧縮することができる。
【００２１】ＪＰＥＧのＤＣＴ利用型符号化方式では、入力の画像データが８×８画素ごとのブロックに分割され、この各ブロックに対して直交変換の１つであるＤＣＴ（Discrete Cosine Transform ：離散コサイン変換）が実行される。これにより、１ブロックの６４個の画像データは６４個のＤＣＴ係数に変換される。このＤＣＴ係数は、係数ごとに定められた量子化ステップで量子化された後、１個のＤＣ成分とそれ以外の６３個のＡＣ成分とがそれぞれ異なる方法でハフマン符号に符号化される。
【００２２】ＤＣＴ係数がＤＣ成分の場合は、連続したブロック間におけるＤＣＴ係数の差分値に対して、その大きさに応じて定められたハフマン符号が生成される。これは、自然画像においては、隣接するブロック間のＤＣ成分が相関性を有している場合が多く、差分値の分散が小さくなるためである。また、ＤＣ成分のハフマン符号には４ビットのカテゴリＳＳＳＳと呼ばれるデータがそれぞれ対応しており、カテゴリＳＳＳＳによって指定されるデータ長を有した付加ビットがハフマン符号に続いて付加され、１つの符号化データが構成される。この付加ビットによって、差分値の具体的な大きさが指定される。
【００２３】ＤＣＴ係数がＡＣ成分の場合は、空間周波数の大きさに応じた順序に並び替えられたＤＣＴ係数のデータ列を作り、このデータ列においてゼロ値のＤＣＴ係数が連続する個数（ゼロランレングスＲＲＲＲ）と、このゼロ値のＤＣＴ係数に続く非ゼロのＤＣＴ係数の大きさに応じて定められたカテゴリＳＳＳＳとの組み合わせに応じて、１つのハフマン符号が生成される。これは、量子化後のＤＣＴ変換係数が高周波側でゼロになり易い性質を利用して圧縮効率を高めるためである。
【００２４】なお、上述のデータ列においてゼロ値のＡＣ成分が１６個以上連続する場合には、この１６個の連続するゼロ値のＡＣ成分に対して１つの符号ＺＲＬ（zero run length）が生成される。また、１ブロックの最後までゼロ値のＡＣ成分が続く場合には、その個数に係わらず１つの符号ＥＯＢ（end of block）が生成される。いずれの場合にも、複数のゼロ値のＡＣ成分に対して１つの符号が一括して与えられることにより圧縮効率が高められる。
【００２５】＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係るＪＰＥＧ復号化装置の概略的な構成例を示すブロック図である。図１に示すＪＰＥＧ復号化装置は、バッファ１００１、ハフマン復号化器１００２、逆量子化器１００３および逆ＤＣＴ器１００４を有する。
【００２６】バッファ１００１は、入力されるＪＰＥＧ符号化データを一時的に蓄積し、要求に応じて順次ハフマン復号化装置１００２に出力する。ハフマン復号化器１００２は、バッファ１００１に蓄積されたＪＰＥＧ符号化データを順次読み出し、そのハフマン符号を復号化してＤＣＴ係数を再生する。逆量子化器１００３は、ハフマン復号化器１００２において再生されたＤＣＴ係数に対して所定の逆量子化係数を乗ずる逆量子化処理を行う。逆ＤＣＴ器１００４は、逆量子化器１００３において逆量子化されたＤＣＴ係数に対して８×８画素ブロックごとに逆ＤＣＴを行ない、元画像の各画素データを再生する。
【００２７】上述したハフマン復号化器１００２の更に詳細な構成例について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る、図１のハフマン復号化器１００２の構成例を示す概略的なブロック図である。図２に示すハフマン復号化器は、データ抽出部１０、第１の復号部２０、第１のデータ長算出部３０、第２の復号部４１～第２の復号部４４、選択部５０、第２のデータ長算出部６０、無効信号生成部７０、データ抽出位置シフト部８０、計数部９０、ＤＣＴ係数出力部１０１およびＤＣＴ係数出力部１０２を有する。
【００２８】データ抽出部１０は、バッファ１００１に蓄積されたＪＰＥＧ符号化データストリームＤｉｎの先頭から、２７ビットのデータ列を抽出する。ハフマン符号は最長で１６ビットであり、付加ビットは最長で１１ビットであるので、ハフマン符号と付加ビットとで構成される１つのＪＰＥＧ符号化データのデータ長は最長で１６＋１１＝２７ビットとなる。したがって、データ抽出部１０により１つ分のＪＰＥＧ符号化データが確実に抽出される。また、データ抽出部１０は、そのデータ抽出位置をＪＰＥＧ符号化データストリームＤｉｎの先頭から末尾に向かってシフト信号Ｓｆｔに応じてシフトさせる。
【００２９】第１の復号部２０は、データ抽出部１０において抽出されたデータ列Ｄｓの先頭ビットから、ハフマン符号の最長データに相当する１６ビット分のデータ列を入力し、この入力したデータ列の中から所定のハフマン符号テーブルに含まれるハフマン符号を検索して、対応する復号化データＲＳ１を出力する。入力される符号化データがＤＣＴ係数のＤＣ成分の場合には、このＤＣ成分の具体的な値を指定する付加ビットのカテゴリＳＳＳＳが復号化データＲＳ１として出力される。また、入力される符号化データがＤＣＴ係数のＡＣ成分の場合には、値ゼロのＡＣ成分が連続する数を指定するゼロランレングスＲＲＲＲと、このゼロ値のＡＣ成分に続く非ゼロのＡＣ成分の具体的な値を指定する付加ビットのカテゴリＳＳＳＳとが復号化データＲＳ１として出力される。このように、第１の符号部２０は、ＤＣＴ係数のＤＣ成分およびＡＣ成分を共に復号化することができる。
【００３０】この第１の復号部２０は、例えば図２に示すように、入力される１６ビットのデータ列から所定のハフマン符号を検索して、それに対応する復号テーブルのアドレスを生成するアドレス算出部２０１と、この生成されたアドレスに格納されたＤＣ成分のカテゴリＳＳＳＳ、またはＡＣ成分のゼロランレングスＲＲＲＲおよびカテゴリＳＳＳＳを復号化データＲＳ１として出力する復号テーブル２０２とによって構成することができる。
【００３１】第１のデータ長算出部３０は、第１の復号部２０の復号化データＲＳ１と、この復号化データＲＳ１に対応するハフマン符号のデータ長とに基づいて、復号化データＲＳ１に対応する符号化データ（ハフマン符号＋付加ビット）のデータ長を算出し、データ長Ｌ１として出力する。
【００３２】第２の復号部４１～第２の復号部４４は、データ抽出部１０において抽出されたデータ列Ｄｓの先頭ビットに対してそれぞれ３ビット～６ビットだけデータストリームの末尾側にずれたデータ位置から５ビット分のデータ列を入力し、この入力したデータ列に含まれる所定のハフマン符号をそれぞれ検索する。そして、検索したハフマン符号に対応する復号化データＲＳ２１～復号化データＲＳ２４をそれぞれ出力する。なお、上述したように、ハフマン符号のデータ長は最長で１６ビットだが、この第２の復号部において復号できるハフマン符号のデータ長は最長で５ビットまでなので、第２の復号部が持つハフマン符号のデータテーブルは、全てのハフマン符号を復号できる第１の復号部２０のデータテーブルの一部分だけで良い。
【００３３】また、第２の復号部４１～第２の復号部４４は、入力したデータ列に含まれるハフマン符号のデータ長が５ビットよりも長く、該当するハフマン符号をデータテーブルから見つけることができない場合に、それぞれ検索エラー信号Ｅｓｒ１～検索エラー信号Ｅｓｒ４を出力する。
【００３４】選択部５０は、第２の復号部４１～第２の復号部４４の中から、データ長Ｌ１に応じて１つの第２の復号部を選択し、その復号化データＲｓ２または検索エラー信号Ｅｓｒを出力する。図２の例では、データ長Ｌ１が３ビットの場合に第２の復号部４１を、４ビットの場合に第２の復号部４２を、５ビットの場合に第２の復号部４３を、６ビットの場合に第２の復号部４４を選択する。また、これに該当する第２の復号部が無い場合、すなわちデータ長Ｌ１が３ビット～６ビットの範囲に含まれない場合には、選択エラー信号Ｅｓｅｌを出力する。
【００３５】第２のデータ長算出部６０は、選択部５０において選択された第２の復号部の復号化データＲＳ２と、この復号化データＲＳ２に対応するハフマン符号のデータ長とに基づいて、復号化データＲＳ２に対応する符号化データのデータ長を算出し、データ長Ｌ２として出力する。
【００３６】無効信号生成部７０は、選択部５０において選択された第２の復号部から検索エラー信号Ｅｓｒが出力される場合、または選択部５０から選択エラー信号Ｅｓｅｌが出力される場合に、復号化データＲＳ２が無効であることを知らせる無効信号Ｓｉｖを生成する。また、第１の復号部２０の復号化データＲＳ１として、符号化の単位ブロックの末尾を示す符号ＥＯＢが含まれる場合や、後述する計数部９０において計数エラー信号Ｅｃｎｔが出力される場合にも、無効信号Ｓｉｖを生成する。
【００３７】データ抽出位置シフト部８０は、データ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和に応じたデータ数だけ、データ抽出部１０のデータ列抽出位置をデータストリームの末尾側にシフトさせるシフト信号Ｓｆｔを生成する。また、無効信号Ｓｉｖが生成される場合には、データ長Ｌ１に応じたデータ数だけデータ抽出手段１０の抽出位置を末尾側へシフトさせるシフト信号Ｓｆｔを生成する。
【００３８】計数部９０は、復号化データＲＳ１と復号化データＲＳ２とに含まれるゼロランレングスＲＲＲＲに応じて、６４個のＤＣＴ係数からなる単位ブロック内で復号化されたＡＣ成分のＤＣＴ係数を計数する。なお、無効信号生成部７０において無効信号Ｓｉｖが生成される場合には、復号化データＲＳ２に含まれるゼロランレングスＲＲＲＲを無効にしてＡＣ成分のＤＣＴ係数を計数する。すなわち、復号化データＲＳ２のゼロランレングスＲＲＲＲは計数値に含めない。ＡＣ成分の計数値が６３個（単位ブロック全体のＤＣＴ係数６４個－ＤＣ成分のＤＣＴ係数１個）に達した場合には、この計数値Ｓｃｎｔをゼロに初期化して、再びＡＣ成分の計数を行う。
【００３９】また、ＡＣ成分の計数値が６３個より大きくなる場合には、計数エラー信号Ｅｃｎｔを出力し、復号化データＲＳ２を無効にする。ＡＣ成分の計数値が６３個より大きくなる場合、第１の復号部２０において復号化されたＤＣＴ係数で単位ブロックの末尾に到達するので、復号化データＲＳ２によって復号されるＤＣＴ係数は、次の単位ブロックの先頭データとなる。ところが、単位ブロックの先頭データはＤＣ成分なので、第２の復号部４１～第２の復号部４４においては復号することができない。したがって、この場合には復号化データＲＳ２が無効となるように計数エラー信号Ｅｃｎｔを出力する。
【００４０】ＤＣＴ係数出力部１０１は、復号化データＲＳ１に基づいて抽出データ列Ｄｓから付加データを抽出し、この抽出した付加データからＤＣ成分またはＡＣ成分のＤＣＴ係数Ｄ１を算出して出力する。ＤＣＴ係数出力部１０２は、復号化データＲＳ２に基づいて抽出データ列Ｄｓから付加データを抽出し、この抽出した付加データからＡＣ成分のＤＣＴ係数Ｄ２を算出して出力する。
【００４１】ここで、図２に示すハフマン復号化器において、２つの復号化データ（復号化データＲＳ１および復号化データＲＳ２）に基づいて２つのＤＣＴ係数を出力するＤＣＴ係数出力部の具体的な構成例について、図３を参照して説明する。図３において、符号１０１１および符号１０２１は付加データ抽出部を、符号１０１２および符号１０２２はＤＣＴ係数算出部をそれぞれ示す。
【００４２】付加データ抽出部１０１１は、データ抽出部１０の抽出データ列Ｄｓから２７ビット全てのデータ列を入力し、この入力したデータ列から、復号化データＲＳ１に含まれるカテゴリＳＳＳＳに基づいて付加データＡＤ１を抽出する。
【００４３】付加データ抽出部１０２１は、データ抽出部１０の抽出データ列Ｄｓの先頭ビットに対して３ビットだけシフトしたビット位置から１３ビット分のデータ列を入力し、この入力したデータ列から、復号化データＲＳ２に含まれるカテゴリＳＳＳＳに基づいて付加データＡＤ２を抽出する。第２の復号部において復号されるハフマン符号の最長データは５ビットであり、この場合の付加ビットの最長データは５ビットなので、付加ビットの抽出範囲は、第２の復号部に入力されるデータ列の先頭ビットから１０ビットの範囲となる。したがって、付加データＡＤ２の抽出範囲は、第２の復号部４１に入力されるデータ列の先頭ビットから、第２の復号部４４に入力される１０ビットのデータ列の末尾までの１３ビットの範囲となる。
【００４４】ＤＣＴ係数算出部１０１２は、付加データ抽出部１０１１において抽出された付加データＡＤ１と復号化データＲＳ１とに基づいて、ＤＣ成分またはＡＣ成分のＤＣＴ係数を算出する。ＤＣ成分は、前の単位ブロックにおいて算出されたＤＣ成分に、付加データＡＤ１とカテゴリＳＳＳＳとから求められる正または負の差分値を加算することによって算出する。また、ゼロ値のＡＣ成分はゼロランレングスＲＲＲＲに応じて算出し、非ゼロ値のＡＣ成分は付加データＡＤ２とカテゴリＳＳＳＳとに応じて算出する。ＤＣＴ係数算出部１０２２は、付加データ抽出部１０２１において抽出された付加データＡＤ２と復号化データＲＳ２とに基づいて、ＡＣ成分のＤＣＴ係数を算出する。
【００４５】次に、上述した図１～図３に示すＪＰＥＧ復号化装置の動作について、ハフマン復号化器１００２を中心に説明する。
【００４６】図４は、データ抽出部１０で抽出される２７ビットのデータ列中において、復号部２０および復号部４１～復号部４４が復号化可能な符号化データの範囲を示す図である。図４に示すように、第１の復号部２０は、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’から末尾ビット‘２６’までの符号化データを復号化することができる。これに対し、第２の復号部４１は抽出データ列Ｄｓのビット‘３’からビット‘１２’まで、第２の復号部４２はビット‘４’からビット‘１３’まで、第２の復号部４３はビット‘５’からビット‘１４’まで、第２の復号部４４はビット‘６’からビット‘１５’までの範囲の符号化データをそれぞれ復号化することができる。何れの第２の復号部からの出力を選択するかは、第１のデータ長算出部３０において算出された、１つ目の符号化データのデータ長Ｌ１に応じて決定される。
【００４７】図５は、抽出データ列Ｄｓに含まれる２つの符号化データの一例を示す図である。図５において、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’からビット‘４’までの５ビット分が１つ目の符号化データ１、ビット‘５’からビット‘１０’までの６ビット分が２つ目の符号化データ２となっている。また符号化データ１の前半２ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっており、符号化データ２の前半３ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。
【００４８】この場合、バッファ１００１からデータ抽出部１０により抽出された２７ビット抽出データＤｓは、先頭ビット‘０’から１６ビット分のデータ列が第１の復号部２０に入力され、その入力されたデータ列の先頭２ビットからハフマン符号が検索される。そして、検索されたハフマン符号に対応したゼロランレングスＲＲＲＲおよびカテゴリＳＳＳＳが復号化データＲＳ１として出力される。
【００４９】第１の復号部２０の復号化データＲＳ１は、ＤＣＴ係数出力部１０１に入力され、この復号化データＲＳ１と抽出データ列Ｄｓとに基づいて、符号化データ１のＤＣＴ係数Ｄ１が算出される。
【００５０】第１のデータ長算出部３０では、この復号化データＲＳ１のカテゴリＳＳＳＳで指定される付加ビットのデータ長と、復号化データＲＳ１に対応するハフマン符号のデータ長との和に応じて、符号化データ１のデータ長Ｌ１が算出される。図５の例では、ハフマン符号の２ビットと付加ビットの３ビットとの和から、データ長Ｌ１として５ビットが算出される。
【００５１】算出されたデータ長Ｌ１は選択部５０に入力され、このデータ長Ｌ１に応じて第２の復号部が選択される。図５の例では、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’に対して６ビット目のビット‘５’からハフマン符号の検索を行う第２の復号部４３が選択される。そして、その復号化データＲＳ２３および検索エラー信号Ｅｓｒ３が、それぞれ復号化データＲＳ２および検索エラー信号Ｅｓｒとして選択部５０から出力される。
【００５２】ただし、図５の例では、符号化データ１のデータ長Ｌ１は５ビットであり、３ビット～６ビットの範囲に含まれているので、この場合、選択エラー信号Ｅｓｅｌは出力されない。また、符号化データ２のハフマン符号は３ビットであり、５ビットを越えていないので、第２の復号部４３から検索エラー信号Ｅｓｒ３は出力されない。したがって、選択部５０から検索エラー信号Ｅｓｒは出力されない。
【００５３】選択部５０において選択された復号化データＲＳ２は、ＤＣＴ係数出力部１０２に入力され、この復号化データＲＳ２と抽出データ列Ｄｓとに基づいて、符号化データ２のＤＣＴ係数Ｄ２が算出される。
【００５４】第２のデータ長算出部６０では、この復号化データＲＳ２のカテゴリＳＳＳＳで指定される付加ビットのデータ長と、復号化データＲＳ２に対応するハフマン符号のデータ長との和に応じて、符号化データ２のデータ長Ｌ２が算出される。図５の例では、ハフマン符号の３ビットと付加ビットの３ビットとの和から、データ長Ｌ２として６ビットが算出される。
【００５５】算出されたデータ長Ｌ１およびデータ長Ｌ２は、ともにデータ抽出位置シフト部８０に入力され、無効信号Ｓｉｖが生成されていない場合、これらのデータ長の和に応じたシフト信号Ｓｆｔが生成される。これにより、図５の例では、抽出データ列Ｄｓのビット‘１１’にデータ抽出位置がシフトされ、次の２つの符号化データはこの位置から復号される。無効信号Ｓｉｖが生成されている場合には、符号化データ２の復号化データＲＳ２が無効であるので、データ長Ｌ２によるシフト分は無視され、データ長Ｌ１のみに応じたシフト信号Ｓｆｔが生成される。これにより、図５の例では、抽出データ列Ｄｓのビット‘５’にデータ抽出位置がシフトされる。
【００５６】また、復号部２０から出力される復号化データＲＳ１と、選択部５０から出力される復号化データＲＳ２は共に計数部９０に入力され、これらの復号化データに含まれるゼロランレングスＲＲＲＲから、単位ブロック内で復号化されたＡＣ成分の数が計数される。例えばゼロランレングスＲＲＲＲが７の場合、７つのゼロ値と１つの非ゼロ値のＡＣ成分が復号化されるので、これにより復号化数８が計数値Ｅｃｎｔに加算される。こうした復号化数が、復号化データＲＳ１および復号化データＲＳ２の各々のゼロランレングスＲＲＲＲに対して算出され、計数値Ｅｃｎｔに加算される。計数値Ｓｃｎｔが６３を越える場合は、符号化データ２が単位ブロックの先頭データであるので、この復号化データＲＳ２を無効にするための計数エラー信号Ｅｃｎｔが出力される。
【００５７】図５の例では、選択エラー信号Ｅｓｅｌおよび検索エラー信号Ｅｓｒは何れも出力されていないので、これによる無効信号Ｓｉｖは生成されない。復号化データＲＳ１に単位ブロックの末尾を示す符号ＥＯＢが含まれる場合や、計数部９０において計数エラー信号Ｅｃｎｔが出力される場合において、無効信号Ｓｉｖが生成される。無効信号Ｓｉｖが生成されると、復号化データＲＳ２に基づいて復号されるＡＣ成分のＤＣＴ係数Ｄ２や、データ長Ｌ２、計数部９０における計数値Ｓｃｎｔなどが無効なデータとして処理される。
【００５８】図６は、符号化データ２に含まれるハフマン符号長が５ビットを越えるために検索エラー信号Ｅｓｒが出力される例を示す。図６において、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’からビット‘４’までの５ビット分が１つ目の符号化データ１、ビット‘５’からビット‘１８’までの１４ビット分が２つ目の符号化データ２となっている。また符号化データ１の前半２ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっており、符号化データ２の前半７ビットはハフマン符号、後半７ビットは付加ビットとなっている。
【００５９】図６の例でも、符号化データ１のデータ長Ｌ１が５ビットなので、選択部５０において第２の復号部４３が選択されるが、符号化データ２のハフマン符号長は７ビットであるため、第２の復号部４３ではこのハフマン符号を検索することができず、第２の復号部４３から検索エラー信号Ｅｓｒ３が出力されている。この検索エラー信号が選択されるため、選択部５０からは検索エラー信号Ｅｓｒが無効信号生成部７０に出力され、無効信号Ｓｉｖが生成される。
【００６０】したがって、図６の例では、データ抽出位置シフト部８０においてデータ長Ｌ２が無効にされ、データ抽出位置はデータ長Ｌ１のみに応じてシフトされる。すなわち、次の符号化データを復号化する先頭ビットは抽出データ列Ｄｓのビット‘５’に設定される。また、無効信号Ｓｉｖが生成されるため、ＤＣＴ係数出力部１０２から出力されるＤＣＴ係数Ｄ２は、逆量子化器１００３および逆ＤＣＴ器１００４において無効なデータとして処理される。さらに、復号化データＲＳ２のゼロランレングスＲＲＲＲに対応する復号化数は計数部９０において無効とされ、この分の復号化数は計数値Ｓｃｎｔに加算されない。
【００６１】図７は、符号化データ１のデータ長が３ビット～６ビットの範囲に含まれないために選択エラー信号Ｅｓｅｌが出力される例を示す。図７において、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’からビット‘６’までの７ビット分が１つ目の符号化データ１、ビット‘７’からビット‘１１’までの５ビット分が２つ目の符号化データ２となっている。また符号化データ１の前半４ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっており、符号化データ２の前半２ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。
【００６２】図７の例では、符号化データ１のデータ長Ｌ１が７ビットであり、３ビット～６ビットの範囲を越えているので、これに対応する第２の復号部を選択部５０において選択することができず、選択部５０から選択エラー信号Ｅｓｅｌが出力される。これにより、無効信号生成部７０において無効信号Ｓｉｖが生成される。
【００６３】したがって、図７の例においても、データ抽出位置シフト部８０においてデータ長Ｌ２が無効にされ、データ抽出位置はデータ長Ｌ１のみに応じてシフトされる。すなわち、次の符号化データを復号化する先頭ビットは抽出データ列Ｄｓのビット‘７’に設定される。また、ＤＣＴ係数出力部１０２から出力されるＤＣＴ係数Ｄ２は、逆量子化器１００３および逆ＤＣＴ器において無効なデータとして処理される。さらに、復号化データＲＳ２のゼロランレングスＲＲＲＲに対応する復号化数は計数部９０において無効とされ、この分の復号化数は計数値Ｓｃｎｔに加算されない。
【００６４】図８は、一般的な２０枚の画像をＪＰＥＧ符号化した場合において、ハフマン符号のデータ長ごとの出現数を調べた結果の一例を示す図である。画像ｓａｍｐｌｅ１～画像ｓａｍｐｌｅ２０のそれぞれについて、２ビットから６ビットまでのハフマン符号の出現数および出現率（％）が示されている。一番右の列は、各画像におけるハフマン符号の総数を示す。また図９は、一般的な２０枚の画像をＪＰＥＧ符号化した場合において、ハフマン符号と付加ビットとの和のデータ長について、図８と同様に出現数を調べた結果の一例を示す図である。
【００６５】図８から分かるように、一般的な画像をＪＰＥＧ符号化した場合におけるハフマン符号のデータ長は、全体の約７５％以上が２ビット～４ビットの範囲に含まれ、約８５％以上が２ビット～５ビットの範囲に含まれる。また図９から分かるように、ハフマン符号と付加ビットとを合わせたデータ長は、全体の５５％程度が３ビット～５ビットの範囲に含まれ、７０％程度が３ビット～６ビットの範囲に含まれる。
【００６６】図２のハフマン復号化器は、このようなハフマン符号長の出現率の偏りを利用して、必要なハフマン符号のデータテーブルの記憶容量を削減するものである。すなわち、第１の復号部２０には、ＤＣ成分およびＡＣ成分の全ハフマン符号が復号可能なデータテーブルを持たせている一方で、第２の復号部４１～第２の復号部４４には、１つ目の符号化データ１のデータ長（ハフマン符号長＋付加ビット長）が３ビット～６ビットまでの場合（出現率７０％程度）で、かつ、２つ目の符号化データ２が２ビット～５ビットまでのハフマン符号を含む場合（出現率８５％程度）において、この符号化データを復号化できる最小限のデータテーブルを持たせている。
【００６７】したがって、図１７の従来例に比べてデータテーブルに必要な記憶容量を大幅に削減することができ、回路構成を簡易化することができる。また、図１７の従来例のように、２つの符号化データを１００％復号化することはできないが、比較的高い頻度（７０％×８５％＝約６０％）で２つの符号化データを同時に復号化することができ、ＪＰＥＧ符号化データストリームの高速な復号化を実現できる。
【００６８】＜第２の実施形態＞次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態においては、同時に２つまでの符号化データを復号化することができたが、第２の実施形態においては、同時にそれ以上の符号化データを復号化することができる。
【００６９】図１０は、本発明の第２の実施形態に係る、図１のハフマン復号化器１００２の構成例を示す概略的なブロック図である。図２と図１０の同一符号は同一の構成要素を示す。その他、図１０に示すハフマン復号化器は、第２の復号部４５～第２の復号部４１０、選択部５１および選択部５２、第２のデータ長算出部６１および第２のデータ長算出部６２、無効信号生成部７１および無効信号生成部７２、データ抽出位置シフト部８０’、計数部９０’およびＤＣＴ係数出力部１０３を有する。
【００７０】第２の復号部４５～第２の復号部４１０は、データ抽出部１０において抽出されたデータ列Ｄｓの先頭ビットに対してそれぞれ７ビット～１２ビットだけデータストリームの末尾側にずれたデータ位置から５ビット分のデータ列を入力し、この入力したデータ列に含まれる所定のハフマン符号をそれぞれ検索する。そして、検索したハフマン符号に対応する復号化データＲＳ２５～復号化データＲＳ２１０をそれぞれ出力する。また、入力したデータ列に含まれるハフマン符号のデータ長が５ビットよりも長く、該当するハフマン符号をデータテーブルから見つけることができない場合に、それぞれ検索エラー信号Ｅｓｒ５～検索エラー信号Ｅｓｒ１０を出力する。
【００７１】選択部５１は、図２の選択部５０と同等なブロックであり、第２の復号部４１～第２の復号部４４の中から、データ長Ｌ１に応じて１つの第２の復号部を選択し、その復号化データＲｓ２または検索エラー信号Ｅｓｒ＿１を出力するとともに、該当する第２の復号部が無い場合には、第１の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿１を出力する。
【００７２】選択部５２は、第２の復号部４４～第２の復号部４１０の中から、データ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和に応じて１つの第２の復号部を選択し、その復号化データＲｓ２＿２または検索エラー信号Ｅｓｒ＿２を出力する。図１２の例では、データ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和が６ビットの場合に第２の復号部４４を、７ビットの場合に第２の復号部４５を、８ビットの場合に第２の復号部４６を、９ビットの場合に第２の復号部４７を、１０ビットの場合に第２の復号部４８を、１１ビットの場合に第２の復号部４９を、１２ビットの場合に第２の復号部４１０を選択する。また、これに該当する第２の復号部が無い場合、すなわちデータ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和が６ビット～１２ビットの範囲に含まれない場合には、第２の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿２を出力する。
【００７３】第２のデータ長算出部６１は、図２の第２のデータ長算出部６０と同等のブロックであり、復号化データＲｓ２＿１とこれに対応するハフマン符号のデータ長とに基づいて、復号化データＲＳ２＿１に対応する符号化データのデータ長Ｌ２を算出する。
【００７４】第２のデータ長算出部６２は、選択部５２において選択された第２の復号部の復号化データＲｓ２＿２と、この復号化データＲＳ２に対応するハフマン符号のデータ長とに基づいて、復号化データＲＳ２＿２に対応する符号化データのデータ長を算出し、データ長Ｌ３として出力する。
【００７５】無効信号生成部７１は、図２の無効信号生成部７０と同等のブロックであり、検索エラー信号Ｅｓｒ＿１または第１の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿１が出力される場合に、復号化データＲＳ２＿１および復号化データＲＳ２＿２が無効であることを知らせる第１の無効信号Ｓｉｖ＿１を生成する。また、復号化データＲＳ１に符号ＥＯＢが含まれる場合や、計数部９０’において第１の計数エラー信号Ｅｃｎｔ＿１が出力される場合にも、この第１の無効信号Ｓｉｖ＿１を生成する。
【００７６】無効信号生成部７２は、選択部５２において選択された第２の復号部から検索エラー信号Ｅｓｒ＿２が出力される場合、または選択部５２から第２の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿２が出力される場合に、復号化データＲＳ２＿２が無効であることを知らせる無効信号Ｓｉｖ＿２を生成する。また、復号化データＲＳ２＿１に符号ＥＯＢが含まれる場合や、計数部９０’において第２の計数エラー信号Ｅｃｎｔ＿２が出力される場合にも、この第２の無効信号Ｓｉｖ＿２を生成する。
【００７７】データ抽出位置シフト部８０’は、データ長Ｌ１～データ長Ｌ３の総和に応じたデータ数だけ、データ抽出部１０のデータ列抽出位置をデータストリームの末尾側にシフトさせるシフト信号Ｓｆｔを生成する。また、第１の無効信号Ｓｉｖ＿１が生成される場合には、データ長Ｌ１に応じたデータ数だけデータ抽出手段１０の抽出位置を末尾側へシフトさせるシフト信号Ｓｆｔを生成する。第２の無効信号Ｓｉｖ＿２が生成される場合には、データ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和に応じたデータ数だけデータ抽出手段１０の抽出位置を末尾側へシフトさせるシフト信号Ｓｆｔを生成する。
【００７８】計数部９０’は、復号化データＲＳ１、復号化データＲＳ２＿１および復号化データＲＳ２＿２に含まれるゼロランレングスＲＲＲＲに応じて、単位ブロック内で復号化されたＡＣ成分のＤＣＴ係数を計数する。
【００７９】なお、無効信号生成部７１において第１の無効信号Ｓｉｖ＿１が生成される場合には、復号化データＲＳ２＿１および復号化データＲＳ２＿２に含まれるゼロランレングスＲＲＲＲを両方とも無効にしてＡＣ成分のＤＣＴ係数を計数する。すなわち、復号化データＲＳ２＿１および復号化データＲＳ２＿２のゼロランレングスＲＲＲＲは計数値に含めない。これに対し、無効信号生成部７２において第１の無効信号Ｓｉｖ＿２が生成される場合には、復号化データＲＳ２＿２に含まれるゼロランレングスＲＲＲＲのみを無効にしてＡＣ成分のＤＣＴ係数を計数する。この場合、復号化データＲＳ２＿１に含まれるゼロランレングスＲＲＲＲは計数値Ｓｃｎｔに含まれる。
【００８０】ＡＣ成分の計数値Ｓｃｎｔが６３個（単位ブロック全体のＤＣＴ係数６４個－ＤＣ成分のＤＣＴ係数１個）に達した場合には、この計数値Ｓｃｎｔをゼロに初期化して、再びＡＣ成分の計数を行う。
【００８１】また、ＡＣ成分の計数値Ｓｃｎｔが６３個より大きくなる場合において、復号化データＲＳ２＿１および復号化ＲＳ２＿２のゼロランレングスＲＲＲＲを共に無効にしても計数値Ｓｃｎｔが６３個より大きくなる場合は、第１の計数エラー信号Ｅｃｎｔ＿１を生成する。この場合、抽出データ列Ｄｓの２つ目の符号化データが単位ブロックの先頭データになっている。また、復号化ＲＳ２＿２のゼロランレングスＲＲＲＲを無効にしたときに計数値Ｓｃｎｔが６３個より大きくなり、復号化データＲＳ２＿１および復号化ＲＳ２＿２のゼロランレングスＲＲＲＲを無効にしたときに計数値Ｓｃｎｔが６３個以下となる場合は、第２の計数エラー信号Ｅｃｎｔ＿２を生成する。この場合、３つ目の符号化データが単位ブロックの先頭データになっている。
【００８２】ＤＣＴ係数出力部１０３は、復号化データＲＳ３に基づいて抽出データ列Ｄｓから付加データを抽出し、この抽出した付加データからＡＣ成分のＤＣＴ係数Ｄ３を算出して出力する。
【００８３】ここで、図１０に示すハフマン復号化器において、３つの復号化データ（復号化データＲＳ１、復号化データＲＳ２＿１および復号化データＲＳ２＿２）に基づいて３つのＤＣＴ係数を出力するＤＣＴ係数出力部の具体的な構成例について、図１１を参照して説明する。図３と図１１の同一符号は同一の構成要素を示す。また図１１において、符号１０３１は付加データ抽出部を、符号１０３２はＤＣＴ係数算出部をそれぞれ示す。
【００８４】付加データ抽出部１０２１は、データ抽出部１０の抽出データ列Ｄｓの先頭ビットに対して３ビットだけシフトしたビット位置から１３ビット分のデータ列を入力し、この入力したデータ列から、復号化データＲＳ２＿１に含まれるカテゴリＳＳＳＳに基づいて付加データＡＤ２を抽出する。付加データ抽出部１０３１は、データ抽出部１０の抽出データ列Ｄｓの先頭ビットに対して６ビットだけシフトしたビット位置から１６ビット分のデータ列を入力し、この入力したデータ列から、復号化データＲＳ２＿２に含まれるカテゴリＳＳＳＳに基づいて付加データＡＤ３を抽出する。
【００８５】ＤＣＴ係数算出部１０２２は、付加データ抽出部１０２１において抽出された付加データＡＤ２と復号化データＲＳ２＿１とに基づいて、ＡＣ成分のＤＣＴ係数Ｄ２を算出する。ＤＣＴ係数算出部１０３２は、付加データ抽出部１０３１において抽出された付加データＡＤ３と復号化データＲＳ２＿２とに基づいて、ＡＣ成分のＤＣＴ係数Ｄ３を算出する。
【００８６】次に、上述した図１０および図１１に示すハフマン復号化器の動作について説明する。
【００８７】図１２は、データ抽出部１０で抽出される２７ビットのデータ列中において、図１０の復号部２０および復号部４１～復号部４１０が復号化可能な符号化データの範囲を示す図である。図１２に示すように、第１の復号部２０は、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’から末尾ビット‘２６’までの符号化データを復号化することができる。これに対し、第２の復号部４１は抽出データ列Ｄｓのビット‘３’からビット‘１２’まで、第２の復号部４２はビット‘４’からビット‘１３’まで、第２の復号部４３はビット‘５’からビット‘１４’まで、第２の復号部４４はビット‘６’からビット‘１５’まで、第２の復号部４５はビット‘７’からビット‘１６’まで、第２の復号部４６はビット‘８’からビット‘１７’まで、第２の復号部４７はビット‘９’からビット‘１８’まで、第２の復号部４８はビット‘１０’からビット‘１９’まで、第２の復号部４９はビット‘１１’からビット‘２０’まで、第２の復号部４１０はビット‘１２’からビット‘２１’までの範囲の符号化データをそれぞれ復号化することができる。
【００８８】また、抽出データ列Ｄｓの１つ目の符号化データの復号化に用いる復号化データＲＳ１は、第１の復号部２０によって生成される。２つ目の符号化データの復号化に用いる復号化データＲＳ２＿１は、１つ目の符号化データのデータ長Ｌ１に応じて、第２の復号部４１～第２の復号部４４のうちの何れかの復号化データから選択される。３つ目の符号化データの復号化に用いる復号化データＲＳ２＿２は、１つ目の符号化データのデータ長Ｌ１と２つ目の符号化データのデータ長Ｌ２との和に応じて、第２の復号部４４～第２の復号部４１０のうちの何れかの復号化データから選択される。
【００８９】図１３は、抽出データ列Ｄｓに含まれる３つの符号化データの一例を示す図である。図１３において、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’からビット‘５’までの６ビット分が１つ目の符号化データ１、ビット‘６’からビット‘１０’までの５ビット分が２つ目の符号化データ２、ビット‘１１’からビット‘２０’までの１０ビット分が３つ目の符号化データ３となっている。また符号化データ１の前半３ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。符号化データ２の前半２ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。符号化データ３の前半５ビットはハフマン符号、後半５ビットは付加ビットとなっている。
【００９０】この場合、抽出データＤｓの先頭ビット‘０’から１６ビット分のデータ列が第１の復号部２０に入力され、その入力されたデータ列の先頭３ビットからハフマン符号が検索される。そして、検索されたハフマン符号に対応したゼロランレングスＲＲＲＲおよびカテゴリＳＳＳＳが復号化データＲＳ１として出力される。
【００９１】第１の復号部２０の復号化データＲＳ１は、ＤＣＴ係数出力部１０１に入力され、この復号化データＲＳ１と抽出データ列Ｄｓとに基づいて、符号化データ１のＤＣＴ係数Ｄ１が算出される。
【００９２】第１のデータ長算出部３０のおいては、この復号化データＲＳ１のカテゴリＳＳＳＳで指定される付加ビットのデータ長と、復号化データＲＳ１に対応するハフマン符号のデータ長との和に応じて、符号化データ１のデータ長Ｌ１が算出される。図１３の例では、ハフマン符号の３ビットと付加ビットの３ビットとの和から、データ長Ｌ１として６ビットが算出される。
【００９３】算出されたデータ長Ｌ１は選択部５１に入力され、このデータ長Ｌ１に応じて第２の復号部が選択される。図１３の例では、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’に対して７ビット目のビット‘６’からハフマン符号の検索を行う第２の復号部４４が選択される。そして、その復号化データＲＳ２４および検索エラー信号Ｅｓｒ４が、それぞれ復号化データＲＳ２＿１および検索エラー信号Ｅｓｒ＿１として選択部５１から出力される。
【００９４】ただし、図１３の例では、符号化データ１のデータ長は６ビットであり、３ビット～６ビットの範囲に含まれているので、この場合、選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿１は出力されない。また、符号化データ２のハフマン符号は２ビットであり、５ビットを越えていないので、第２の復号部４４から検索エラー信号Ｅｓｒ４は出力されない。したがって、選択部５１から検索エラー信号Ｅｓｒ＿１は出力されない。
【００９５】選択部５１において選択された復号化データＲＳ２＿１は、ＤＣＴ係数出力部１０２に入力され、この復号化データＲＳ２＿１と抽出データ列Ｄｓとに基づいて、符号化データ２のＤＣＴ係数Ｄ２が算出される。
【００９６】第２のデータ長算出部６１においては、この復号化データＲＳ２＿１のカテゴリＳＳＳＳで指定される付加ビットのデータ長と、復号化データＲＳ２＿１に対応するハフマン符号のデータ長との和に応じて、符号化データ２のデータ長Ｌ２が算出される。図１３の例では、ハフマン符号の２ビットと付加ビットの３ビットとの和から、データ長Ｌ２として５ビットが算出される。
【００９７】算出されたデータ長Ｌ１とデータ長Ｌ２は、ともに選択部５２に入力され、データ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和に応じて第２の復号部が選択される。図１３の例では、抽出データ列Ｄｓのビット‘１１’からハフマン符号の検索を行う第２の復号部４９が選択される。そして、その復号化データＲＳ２９および検索エラー信号Ｅｓｒ９が、それぞれ復号化データＲＳ２＿２および検索エラー信号Ｅｓｒ＿２として選択部５２から出力される。
【００９８】選択部５２において選択された復号化データＲＳ２＿２は、ＤＣＴ係数出力部１０３に入力され、この復号化データＲＳ２＿２と抽出データ列Ｄｓとに基づいて、符号化データ３のＤＣＴ係数Ｄ３が算出される。
【００９９】ただし、図１３の例において、符号化データ１と符号化データ２のデータ長の和は１１ビットであり、６ビット～１２ビットの範囲に含まれているので、この場合、選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿１は出力されない。また、符号化データ３のハフマン符号は５ビットであり、５ビットを越えていないので、第２の復号部４９から検索エラー信号Ｅｓｒ９は出力されない。したがって、選択部５２から検索エラー信号Ｅｓｒ＿２は出力されない。
【０１００】算出されたデータ長Ｌ１～データ長Ｌ３は、ともにデータ抽出位置シフト部８０’に入力され、第１の無効信号Ｓｉｖ＿１および第２の無効信号Ｓｉｖ＿２が何れも生成されていない場合に、これらのデータ長の総和に応じたシフト信号Ｓｆｔが生成される。この場合、図１３の例では、抽出データ列Ｄｓのビット‘２１’にデータ抽出位置がシフトされ、次の３つの符号化データはこの位置から復号化される。第１の無効信号Ｓｉｖ＿１が生成されている場合には、復号化データＲＳ２＿１および復号化データＲＳ２＿２が共に無効であるので、データ長Ｌ２およびデータ長Ｌ３によるシフト分は無視され、データ長Ｌ１のみに応じたシフト信号Ｓｆｔが生成される、この場合、図１３の例では、抽出データ列Ｄｓのビット‘６’にデータ抽出位置がシフトされる。第２の無効信号Ｓｉｖ＿２が生成されている場合には、復号化データＲＳ２＿２が無効であるので、データ長Ｌ３によるシフト分は無視され、データ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和に応じたシフト信号Ｓｆｔが生成される、この場合、図１３の例では、抽出データ列Ｄｓのビット‘１１’にデータ抽出位置がシフトされる。
【０１０１】また、復号部２０から出力される復号化データＲＳ１、選択部５１から出力される復号化データＲＳ２＿１、および選択部５２から出力される復号化データＲＳ２＿２は共に計数部９０’に入力され、これらの復号化データに含まれるゼロランレングスＲＲＲＲから、単位ブロック内で復号化されたＡＣ成分の数が計数される。計数値Ｓｃｎｔが６３個を越える場合において、６４個のＤＣＴ計数からなる単位ブロックの末尾のデータが符号化データ１に含まれる場合には第１の計数エラー信号Ｅｃｎｔ＿１が生成され、符号化データ２に含まれる場合には第２の計数エラー信号Ｅｃｎｔ＿２が生成される。この末尾のデータが符号化データ３に含まれる場合は、計数値Ｓｃｎｔが６３個を越えないので、計数エラー信号は生成されない。
【０１０２】図１３の例では、第１の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿１、第２の選択エラー信号Ｓｓｅｌ＿２、検索エラー信号Ｅｓｒ＿１および検索エラー信号Ｅｓｒ＿２は何れも出力されていないので、これによる無効信号は生成されない。復号化データＲＳ１に単位ブロックの末尾を示す符号ＥＯＢが含まれる場合や、計数部９０’において第１の計数エラー信号Ｅｃｎｔ＿１が出力される場合に、第１の無効信号Ｓｉｖ＿１が生成される。また、復号化データＲＳ２＿１に単位ブロックの末尾を示す符号ＥＯＢが含まれる場合や、計数部９０’において第２の計数エラー信号Ｅｃｎｔ＿２が出力される場合に、第２の無効信号Ｓｉｖ＿２が生成される。
【０１０３】図１４は、符号化データ３のハフマン符号長が５ビットを越えるために検索エラー信号Ｅｓｒが出力される例を示す。図１４において、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’からビット‘４’までの５ビット分が１つ目の符号化データ１、ビット‘５’からビット‘８’までの４ビット分が２つ目の符号化データ２、ビット‘９’からビット‘２０’までの１２ビットが３つ目の符号化データとなっている。また符号化データ１の前半２ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。符号化データ２の前半２ビットはハフマン符号、後半２ビットは付加ビットとなっている。符号化データ３の前半６ビットはハフマン符号、後半６ビットは付加ビットとなっている。
【０１０４】図１４の例では、符号化データ１のデータ長Ｌ１が５ビットなので、選択部５１において第２の復号部４３が選択される。また、符号化データ１と符号化データ２のデータ長の和は９ビットであるので、選択部５２において第２の復号部４７が選択される。この第２の復号部４７に入力される符号化データ３のハフマン符号長は、図１４に示すように６ビットであるため、第２の復号部４７ではこのハフマン符号を検索することができず、第２の復号部４７から検索エラー信号Ｅｓｒ７が出力される。この検索エラー信号が選択部５２において選択されるため、選択部５２からは検索エラー信号Ｅｓｒ＿２が出力され、第２の無効信号Ｓｉｖ＿２が生成される。
【０１０５】したがって、図１４の例では、データ抽出位置シフト部８０’においてデータ長Ｌ３が無効にされ、データ抽出位置はデータ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和に応じてシフトされる。すなわち、次の３つの符号化データを復号化する先頭ビットは抽出データ列Ｄｓのビット‘９’に設定される。また、第２の無効信号Ｓｉｖ＿２が生成されるため、ＤＣＴ係数出力部１０３から出力されるＤＣＴ係数Ｄ３は、逆量子化器１００３および逆ＤＣＴ器１００４において無効なデータとして処理される。さらに、復号化データＲＳ２＿２のゼロランレングスＲＲＲＲに対応する復号化数は計数部９０’において無効とされ、この分の復号化数は計数値Ｓｃｎｔに加算されない。
【０１０６】図１５は、符号化データ１のデータ長と符号化データ２のデータ長との和が６ビット～１２ビットの範囲に含まれないために、第２の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿２が出力される例を示す。図１５において、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’からビット‘５’までの６ビット分が１つ目の符号化データ１、ビット‘６’からビット‘１５’までの１０ビット分が２つ目の符号化データ２、ビット‘１６’からビット‘２０’までの５ビット分が３つ目の符号化データ３となっている。また符号化データ１の前半３ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。符号化データ２の前半５ビットはハフマン符号、後半５ビットは付加ビットとなっている。符号化データ３の前半２ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。
【０１０７】図１５の例では、符号化データ１のデータ長Ｌ１が６ビットであるので、選択部５１においては第２の復号部４４が選択される。一方、符号化データ１のデータ長Ｌ１と符号化データ長Ｌ２との和は１６ビットであり、６ビット～１２ビットの範囲を越えているので、選択部５２においては第２の復号部を選択することができず、第２の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿２が出力される。これにより、無効信号生成部７２において第２の無効信号Ｓｉｖ＿２が生成される。
【０１０８】したがって、図１５の例においても図１４と同様に、データ抽出位置シフト部８０’においてデータ長Ｌ３が無効にされ、データ抽出位置はデータ長Ｌ１とデータ長Ｌ２との和に応じてシフトされる。この例において、次に抽出される符号化データの先頭ビットは、抽出データ列Ｄｓのビット‘１６’に設定される。また、第２の無効信号Ｓｉｖ＿２が生成されるため、ＤＣＴ係数出力部１０３から出力されるＤＣＴ係数Ｄ３は、逆量子化器１００３および逆ＤＣＴ器１００４において無効なデータとして処理される。さらに、復号化データＲＳ２＿２のゼロランレングスＲＲＲＲに対応する復号化数は計数部９０’において無効とされ、この分の復号化数は計数値Ｓｃｎｔに加算されない。
【０１０９】図１６は、符号化データ１のデータ長が３ビット～６ビットの範囲に含まれないために、第１の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿１が出力される例を示す。図１６において、抽出データ列Ｄｓの先頭ビット‘０’からビット‘６’までの７ビット分が１つ目の符号化データ１、ビット‘７’からビット‘１１’までの５ビット分が２つ目の符号化データ２、ビット‘１２’からビット‘２１’までの１０ビット分が３つ目の符号化データ３となっている。また符号化データ１の前半４ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。符号化データ２の前半２ビットはハフマン符号、後半３ビットは付加ビットとなっている。符号化データ３の前半５ビットはハフマン符号、後半５ビットは付加ビットとなっている。
【０１１０】図１６の例では、符号化データ１のデータ長Ｌ１が７ビットであり、３ビット～６ビットの範囲を越えているので、選択部５１においては第２の復号部を選択することができず、第１の選択エラー信号Ｅｓｅｌ＿１が出力される。これにより、無効信号生成部７１において第１の無効信号Ｓｉｖ＿１が生成される。
【０１１１】第１の無効信号Ｓｉｖ＿１が生成されると、第２の無効信号Ｓｉｖが出力されているか否かに関わらず、復号化データＲＳ２＿１および復号化データＲＳ２＿２が何れも無効になる。したがって、図１６の例では、データ抽出位置シフト部８０’においてデータ長Ｌ２およびデータ長Ｌ３が共に無効にされ、データ抽出位置はデータ長Ｌ１のみに応じてシフトされる。この例において、次に抽出される符号化データの先頭ビットは、抽出データ列Ｄｓのビット‘７’に設定される。また、第１の無効信号Ｓｉｖ＿１が生成されるため、ＤＣＴ係数出力部１０２から出力されるＤＣＴ係数Ｄ２およびＤＣＴ係数出力部１０３から出力されるＤＣＴ係数Ｄ３は、逆量子化器１００３および逆ＤＣＴ器１００４において何れも無効なデータとして処理される。さらに、復号化データＲＳ２＿１および復号化データＲＳ２＿２のゼロランレングスＲＲＲＲに対応する復号化数は、計数部９０’において何れも無効とされ、この分の復号化数は計数値Ｓｃｎｔに加算されない。
【０１１２】ところで、図１０のハフマン復号化器において３つの符号化データが同時に復号化できるのは、１つ目の符号化データのデータ長が３ビット～６ビットとなり、２つ目の符号化データのデータ長も３～６ビットとなり、かつ、３つ目の符号化データのハフマン符号長が５ビット以内の場合である。図８および図９の例を参照して、それぞれのハフマン符号が出現する頻度を掛け合わせると、３つの符号化データを同時に復号化できる頻度は、７０％×７０％×８５％＝約４２％となる。また、図１０のハフマン復号化器において１つの符号化データしか復号化できないのは、１つ目の符号化データのデータ長が３ビット～６ビットの範囲に含まれない場合であり、その頻度は約３０％である。したがって、図１０のハフマン復号化器において同時に復号化できる符号化データの平均数は、１×３０％＋２×（１００％－４２％－３０％）＋３×４２％＝約２．１個となる。このように、図１０のハフマン符号器では、図１７に示す従来例と同等以上の速さでハフマン符号化されたデータストリームを復号化できる。また、図１７に示す従来例と比較して、必要なハフマン復号化用データテーブルの記憶容量を小さくすることができるので、回路構成を簡略化できる。
【０１１３】なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、当業者に自明な種々の改変が可能である。例えば、本発明の実施形態を説明するための例としてＪＰＥＧ復号化装置を示しているが、本発明はこの例に限定されない。同様な他の方式で符号化されたデータストリームのデータ復号化装置にも、本発明は適用可能である。
【０１１４】本発明の実施形態を説明するための例において処理されるデータのデータ長やビット位置、第２の復号部などのブロックの数は、本発明を何ら限定するものではなく、何れも任意に改変可能である。
【０１１５】図１０の例では、選択部５１において４つの復号部（第２の復号部４１～第２の復号部４４）から１つを選択させているが、この選択する復号部を更に増やすこともできる。例えば、１０個全ての復号部（第２の復号部４１～第２の復号部４１０）から１つを選択させても良い。これにより、２つ目の符号化データを復号化できる確率が高くなるので、復号化の効率を更に高めることができる。
【０１１６】上述した第２の実施形態においては３つの符号化データを同時に復号化可能なハフマン復号化器の例が示されているが、本発明によれば、４つ以上の符号化データを同時に復号化できるデータ復号化装置も実現可能である。
【０１１７】
【発明の効果】本発明によれば、可変長符号化されたデータストリームを、簡易な構成で高速に復号化できる。

【出願人】	【識別番号】０００００２１８５【氏名又は名称】ソニー株式会社【住所又は居所】東京都品川区北品川６丁目７番３５号
【出願日】	平成１３年１２月４日（２００１．１２．４）
【代理人】	【識別番号】１０００９４０５３【弁理士】【氏名又は名称】佐藤隆久
【公開番号】	特開２００３－１７４３６６（Ｐ２００３－１７４３６６Ａ）
【公開日】	平成１５年６月２０日（２００３．６．２０）
【出願番号】	特願２００１－３７０４０６（Ｐ２００１－３７０４０６）