JPH05341954A - データ圧縮方式 - Google Patents
データ圧縮方式Info
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- JPH05341954A JPH05341954A JP15256492A JP15256492A JPH05341954A JP H05341954 A JPH05341954 A JP H05341954A JP 15256492 A JP15256492 A JP 15256492A JP 15256492 A JP15256492 A JP 15256492A JP H05341954 A JPH05341954 A JP H05341954A
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】文字コード、画像データ等のデータを算術符号
化により圧縮するデータ圧縮方式に関し、上位ビットに
ついても状態数を多くすることで正確に予測変換できる
ようにする。 【構成】モデリング変換手段１０は、入力されたバイト
データ中の各ビットについて、同一バイト内の隣接ビッ
ト間の距離および直前バイトの同一ビット位置間の距離
を予め定め、同一バイト内及び直前バイト内から距離の
小さい順に所定の数の参照ビットを選んで注目ビットと
の間の距離ｒ１〜ｒ５からテーブルペアのアドレスＡを
求めて予測変換して算術符号化手段１１により符号化さ
せる。注目ビットに対する参照ビットとの間の距離をユ
ークリッド距離として求められ、例えば同一バイト内の
注目ビットに隣接する上位の参照ビットとの間の距離を
単位距離１とししている。
化により圧縮するデータ圧縮方式に関し、上位ビットに
ついても状態数を多くすることで正確に予測変換できる
ようにする。 【構成】モデリング変換手段１０は、入力されたバイト
データ中の各ビットについて、同一バイト内の隣接ビッ
ト間の距離および直前バイトの同一ビット位置間の距離
を予め定め、同一バイト内及び直前バイト内から距離の
小さい順に所定の数の参照ビットを選んで注目ビットと
の間の距離ｒ１〜ｒ５からテーブルペアのアドレスＡを
求めて予測変換して算術符号化手段１１により符号化さ
せる。注目ビットに対する参照ビットとの間の距離をユ
ークリッド距離として求められ、例えば同一バイト内の
注目ビットに隣接する上位の参照ビットとの間の距離を
単位距離１とししている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、文字コード、画像デー
タ等のデータを算術符号化により圧縮するデータ圧縮方
式に関する。文字コード、画像データ等の様々な種類の
データがコンピュータで扱われるようになるのに伴い、
取り扱われるデータ量も増大している。
タ等のデータを算術符号化により圧縮するデータ圧縮方
式に関する。文字コード、画像データ等の様々な種類の
データがコンピュータで扱われるようになるのに伴い、
取り扱われるデータ量も増大している。
【０００２】そのような大量のデータの処理において
は、記憶容量を減らしたり、遠隔地への伝送を可能とす
るため、データ中の冗長な部分を省いて圧縮したデータ
として記憶したり、データ転送を行うようにすることが
望まれる。文字コード、画像データ等の様々な種類のデ
ータに適用できるデータ圧縮方式として、ユニバーサル
符号による方式がある。
は、記憶容量を減らしたり、遠隔地への伝送を可能とす
るため、データ中の冗長な部分を省いて圧縮したデータ
として記憶したり、データ転送を行うようにすることが
望まれる。文字コード、画像データ等の様々な種類のデ
ータに適用できるデータ圧縮方式として、ユニバーサル
符号による方式がある。
【０００３】ユニバーサル符号化方式には、様々な方法
があるが、代表的な方法として、算術符号化方式があ
る。
があるが、代表的な方法として、算術符号化方式があ
る。
【０００４】
【従来の技術】算出符号化方式は、情報源の文字の出現
頻度が分かっている場合に、最大の効率で圧縮できるも
のである。図８により、二値データを算術符号化する場
合の原理を説明する。いま出難いシンボルの出現確率を
ｐ、出易いシンボルの出現確率を１−ｐとし、出難いシ
ンボルが出現したときをＦ（Ｆａｌｓｅ）、出易いシン
ボルが出現したときをＴ（Ｔｒｕｅ）とする。
頻度が分かっている場合に、最大の効率で圧縮できるも
のである。図８により、二値データを算術符号化する場
合の原理を説明する。いま出難いシンボルの出現確率を
ｐ、出易いシンボルの出現確率を１−ｐとし、出難いシ
ンボルが出現したときをＦ（Ｆａｌｓｅ）、出易いシン
ボルが出現したときをＴ（Ｔｒｕｅ）とする。
【０００５】そして、出現確率ｐを次のように２の負の
巾乗で近似する。 ｐ＝２-SK 但し、ＳＫはＳｋｅｗ ｎｕｍｂｅｒを示す整数 そして、入力のＴ，Ｆにより数直線上で次式によって符
号化区間の幅と符号区間の下端の値により符号語を求め
る。 区間幅：Ａ（ｓ，Ｆ）＝Ｗ（Ｆ）＝Ａ（ｓ）×２-SK ・・・（１） Ａ（ｓ，Ｔ）＝Ｗ（Ｔ）＝Ａ（ｓ）−Ｗ（Ｆ） ・・・（２） 符号語：Ｃ（ｓ，Ｆ）＝Ｃ（ｓ） ・・・（３） Ｃ（ｓ，Ｔ）＝Ｗ（Ｔ）＝Ｃ（ｓ）＋Ｗ（Ｆ） ・・・（４） 図８はＡ（０）＝１，Ｃ（０）＝０を初期値として、入
力データが「ＴＴＦＴＦＴＴ」の順に出現する場合を示
す。
巾乗で近似する。 ｐ＝２-SK 但し、ＳＫはＳｋｅｗ ｎｕｍｂｅｒを示す整数 そして、入力のＴ，Ｆにより数直線上で次式によって符
号化区間の幅と符号区間の下端の値により符号語を求め
る。 区間幅：Ａ（ｓ，Ｆ）＝Ｗ（Ｆ）＝Ａ（ｓ）×２-SK ・・・（１） Ａ（ｓ，Ｔ）＝Ｗ（Ｔ）＝Ａ（ｓ）−Ｗ（Ｆ） ・・・（２） 符号語：Ｃ（ｓ，Ｆ）＝Ｃ（ｓ） ・・・（３） Ｃ（ｓ，Ｔ）＝Ｗ（Ｔ）＝Ｃ（ｓ）＋Ｗ（Ｆ） ・・・（４） 図８はＡ（０）＝１，Ｃ（０）＝０を初期値として、入
力データが「ＴＴＦＴＦＴＴ」の順に出現する場合を示
す。
【０００６】入力データの最初のシンボルに対してはＴ
であるから、前記式（２），（４）により、 Ａ（１，Ｔ）＝１−２-SK （＝Ａ１） Ｃ（１，Ｔ）＝２-SK （＝Ｃ１） が得られる。
であるから、前記式（２），（４）により、 Ａ（１，Ｔ）＝１−２-SK （＝Ａ１） Ｃ（１，Ｔ）＝２-SK （＝Ｃ１） が得られる。
【０００７】第２番目に入力されるシンボルに対しては
Ｔであるから、前記式（２），（４）より、 Ａ（２，Ｔ）＝Ａ１−Ａ１×２-SK ＝Ａ１×（１−２-SK ）（＝Ａ２） Ｃ（２，Ｔ）＝Ｃ１＋Ａ１×２-SK ＝Ａ１×（１＋２-SK ）（＝Ｃ２） が得られる。
Ｔであるから、前記式（２），（４）より、 Ａ（２，Ｔ）＝Ａ１−Ａ１×２-SK ＝Ａ１×（１−２-SK ）（＝Ａ２） Ｃ（２，Ｔ）＝Ｃ１＋Ａ１×２-SK ＝Ａ１×（１＋２-SK ）（＝Ｃ２） が得られる。
【０００８】第３番目のシンボルに対しては、Ｆである
から、前記式（２），（３）により、 Ａ（３，Ｆ）＝Ａ２×２-SK Ｃ（３，Ｆ）＝Ｃ２ が得られる。以下、同様に演算を進め、求められた最後
の区間の下端の値に基づいて符号が定められる。
から、前記式（２），（３）により、 Ａ（３，Ｆ）＝Ａ２×２-SK Ｃ（３，Ｆ）＝Ｃ２ が得られる。以下、同様に演算を進め、求められた最後
の区間の下端の値に基づいて符号が定められる。
【０００９】図９に算術符号の符号化アルゴリズムのフ
ローチャートを示す。図９において、Ｃは符号レジス
タ、Ｑは出力バッファレジスタ、Ａは区間幅レジスタ、
ＭＩＮは入力データビット、ＳＫはＳｋｅｗ ｎｕｍｂ
ｅｒ（１，２，３，４）である。ＳＫの値は、入力デー
タと予測値を比較し、一致した回数に応じて更新され
る。ｓｈ１は１ビットシフト、ｓｈ１SKはＳＫビットシ
フト、ｓｈ１4 は４ビットシフトを示す。
ローチャートを示す。図９において、Ｃは符号レジス
タ、Ｑは出力バッファレジスタ、Ａは区間幅レジスタ、
ＭＩＮは入力データビット、ＳＫはＳｋｅｗ ｎｕｍｂ
ｅｒ（１，２，３，４）である。ＳＫの値は、入力デー
タと予測値を比較し、一致した回数に応じて更新され
る。ｓｈ１は１ビットシフト、ｓｈ１SKはＳＫビットシ
フト、ｓｈ１4 は４ビットシフトを示す。
【００１０】なお、ＱレジスタとＣレジスタ（５ビッ
ト）は同一レジスタ上に構成され、Ｑレジスタの最下位
ビットにつづいて、Ｃレジスタの最上位ビットである。
図示の番号〜に従って説明すると次のようになる。 Ｑレジスタ，ＣレジスタおよびＡレジスタを初期化す
る。 入力データの１ビットを取り込む。ＳＫをセットする
（ＳＫの初期値は１）。
ト）は同一レジスタ上に構成され、Ｑレジスタの最下位
ビットにつづいて、Ｃレジスタの最上位ビットである。
図示の番号〜に従って説明すると次のようになる。 Ｑレジスタ，ＣレジスタおよびＡレジスタを初期化す
る。 入力データの１ビットを取り込む。ＳＫをセットする
（ＳＫの初期値は１）。
【００１１】入力データビット（ＭＩＮ）のＴ，Ｆを
判定する。 Ｆであれば、Ｑレジスタ、ＣレジスタをＳＫビットシ
フトし、Ｃレジスタに格納された符号を、Ｑレジスタに
移す。そして、Ｃレジスタの空いた部分に０を詰める。
これはＣ（ｓ）＝Ｃ（ｓ），区間幅Ａ＝Ａ（ｓ）×２
-SK を１に規格するためである。区間幅Ａを１に規格化
する。
判定する。 Ｆであれば、Ｑレジスタ、ＣレジスタをＳＫビットシ
フトし、Ｃレジスタに格納された符号を、Ｑレジスタに
移す。そして、Ｃレジスタの空いた部分に０を詰める。
これはＣ（ｓ）＝Ｃ（ｓ），区間幅Ａ＝Ａ（ｓ）×２
-SK を１に規格するためである。区間幅Ａを１に規格化
する。
【００１２】において、ＭＩＮがＴのときは、Ｃレ
ジスタの値をＣ＋２-SK ，Ａレジスタの値をＡ−２-SK
とする。これは Ｃ（Ｔ）＝Ｃ（ｓ）＋Ｗ（Ｆ） Ａ（Ｔ）＝Ａ（ｓ）−Ｗ（Ｆ） とするためである。
ジスタの値をＣ＋２-SK ，Ａレジスタの値をＡ−２-SK
とする。これは Ｃ（Ｔ）＝Ｃ（ｓ）＋Ｗ（Ｆ） Ａ（Ｔ）＝Ａ（ｓ）−Ｗ（Ｆ） とするためである。
【００１３】２進演算の論理上、区間幅Ａが１を越え
る場合があるので、Ａ＜１．０でないなら、に進み、
Ａ＜１．０ならに進む。 Ｑレジスタ、Ｃレジスタを１ビットシフトし、Ｃレジ
スタに格納した符号を、１ビットだけＱレジスタに移
し、Ｃレジスタの空いた部分に０を詰める。Ａレジスタ
も１ビットシフトしてＣレジスタと桁合わせする。
る場合があるので、Ａ＜１．０でないなら、に進み、
Ａ＜１．０ならに進む。 Ｑレジスタ、Ｃレジスタを１ビットシフトし、Ｃレジ
スタに格納した符号を、１ビットだけＱレジスタに移
し、Ｃレジスタの空いた部分に０を詰める。Ａレジスタ
も１ビットシフトしてＣレジスタと桁合わせする。
【００１４】すべての入力データについて処理したか
判断し、終了していなければ、以降の処理を繰り返
す。 において、全ての入力データビットの処理を終了し
たら、Ｑレジスタ、Ｃレジスタを４ビットシフトして出
力符号を得る。 図１０に算術符号の復号化アルゴリズムのフローチャー
トを示す。
判断し、終了していなければ、以降の処理を繰り返
す。 において、全ての入力データビットの処理を終了し
たら、Ｑレジスタ、Ｃレジスタを４ビットシフトして出
力符号を得る。 図１０に算術符号の復号化アルゴリズムのフローチャー
トを示す。
【００１５】図１０において、Ｃは符号レジスタ、Ｑは
出力バッファレジスタ、Ａは区間幅レジスタ、ＭＯＵＴ
は入力符号ビット、ＳＫはＳｋｅｗ ｎｕｍｂｅｒ、ｓ
ｈ１は１ビットシフト、ｓｈ１SKはＳＫビットシフト、
ｓｈ１4 は４ビットシフトを示す。なお、Ｑレジスタと
Ｃレジスタを同一レジスタ上に構成され、Ｃレジスタ
（５ビット）の最下位ビットにつづいて、Ｑレジスタの
最上位ビットである。
出力バッファレジスタ、Ａは区間幅レジスタ、ＭＯＵＴ
は入力符号ビット、ＳＫはＳｋｅｗ ｎｕｍｂｅｒ、ｓ
ｈ１は１ビットシフト、ｓｈ１SKはＳＫビットシフト、
ｓｈ１4 は４ビットシフトを示す。なお、Ｑレジスタと
Ｃレジスタを同一レジスタ上に構成され、Ｃレジスタ
（５ビット）の最下位ビットにつづいて、Ｑレジスタの
最上位ビットである。
【００１６】図示の番号〜´に従って説明すると次
のようになる。 Ｃレジスタに、Ｑレジスタを４ビットシフトして、デ
ータを格納する。Ａレジスタの値を１．０に規格化す
る。 ＳＫの値を取り込む。 Ｃ−２-SK の正負を判定する。
のようになる。 Ｃレジスタに、Ｑレジスタを４ビットシフトして、デ
ータを格納する。Ａレジスタの値を１．０に規格化す
る。 ＳＫの値を取り込む。 Ｃ−２-SK の正負を判定する。
【００１７】において、Ｃ−２-SK が負であれば、
入力符号ビットＭＯＵＴとしてＦを出力する。 Ｃレジスタ、ＱレジスタをＳＫビットシフトし、Ｃレ
ジスタにＱレジスタの符号を移す。そして、Ｑレジスタ
の空いた桁に０を詰める。Ａの値を１．０に規格化す
る。
入力符号ビットＭＯＵＴとしてＦを出力する。 Ｃレジスタ、ＱレジスタをＳＫビットシフトし、Ｃレ
ジスタにＱレジスタの符号を移す。そして、Ｑレジスタ
の空いた桁に０を詰める。Ａの値を１．０に規格化す
る。
【００１８】において、Ｃ−２-SK が正であれば入
力符号ビットＭＯＵＴとしてＴを出力する。 ＣレジスタをＣ−２-SK とする、ＡレジスタをＡ−２
-SK とする。 区間幅Ａについて、Ａ＜１．０であるか判定する。Ａ
＜１．０でなければ、´に進む。
力符号ビットＭＯＵＴとしてＴを出力する。 ＣレジスタをＣ−２-SK とする、ＡレジスタをＡ−２
-SK とする。 区間幅Ａについて、Ａ＜１．０であるか判定する。Ａ
＜１．０でなければ、´に進む。
【００１９】において、Ａ＜１．０を満たしていれ
ば、Ｃレジスタ、Ｑレジスタを１ビットシフトし、Ｃレ
ジスタにＱレジスタの符号を移す。そして、空いた桁に
０を詰める。 ´全ての符号について復号化が終了したか判断し、終
了してしなければ以降の処理を繰り返す。
ば、Ｃレジスタ、Ｑレジスタを１ビットシフトし、Ｃレ
ジスタにＱレジスタの符号を移す。そして、空いた桁に
０を詰める。 ´全ての符号について復号化が終了したか判断し、終
了してしなければ以降の処理を繰り返す。
【００２０】図１１，図１２は、米国規格協会ＡＮＳＩ
（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａ
ｒｄｓ Ｉｎｓｉｔｉｔｕｔｅ）に提案された方式にお
ける従来の算術符号化の装置構成を示す。図１１は通常
モード（Normal mode ）における構成を示す。図１１に
おいて、６０はモデリング変換器であり、入力データか
ら、二値データの出現頻度を予測し、符号化対象の入力
ビットと比較して、Ｔ，Ｆを判定する。６１は算術符号
化符号器である。６２は入力データ格納部であり、８ビ
ットの入力データ（文字コード）を格納し、ＭＳＢから
ＬＳＢの順で順次に格納した二値データを１ビットずつ
出力する。
（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａ
ｒｄｓ Ｉｎｓｉｔｉｔｕｔｅ）に提案された方式にお
ける従来の算術符号化の装置構成を示す。図１１は通常
モード（Normal mode ）における構成を示す。図１１に
おいて、６０はモデリング変換器であり、入力データか
ら、二値データの出現頻度を予測し、符号化対象の入力
ビットと比較して、Ｔ，Ｆを判定する。６１は算術符号
化符号器である。６２は入力データ格納部であり、８ビ
ットの入力データ（文字コード）を格納し、ＭＳＢから
ＬＳＢの順で順次に格納した二値データを１ビットずつ
出力する。
【００２１】６３は照合部であり、入力データ格納部６
２の出力を出現確率の高い値ＭＰＳ（more probable sy
mbol）と比較し、入力データビットについてＴ，Ｆを判
定する。６４はテーブルペア（table pair）であり、入
力データにおける二値データの並びのパターンに続く二
値データを予測するため、出現確率の高い二値データ
（ＭＰＳ）とＳＫについての組をテーブルペアとして、
二値データのパターン毎に持つものである。
２の出力を出現確率の高い値ＭＰＳ（more probable sy
mbol）と比較し、入力データビットについてＴ，Ｆを判
定する。６４はテーブルペア（table pair）であり、入
力データにおける二値データの並びのパターンに続く二
値データを予測するため、出現確率の高い二値データ
（ＭＰＳ）とＳＫについての組をテーブルペアとして、
二値データのパターン毎に持つものである。
【００２２】６５はテーブルペアアドレス作成部であ
り、入力された二値データについての並び方のパターン
と同じパターンを持つテーブルペア６４のアドレスを生
成する。６６はテーブルペア更新部であり、実際にＭＰ
Ｓとの照合部６３における照合結果に基づいて、ＳＫの
値を更新する。６７はテーブルペア選択部であり、テー
ブルペアアドレス作成部６５のアドレスに従ってテーブ
ルペアを選択する。
り、入力された二値データについての並び方のパターン
と同じパターンを持つテーブルペア６４のアドレスを生
成する。６６はテーブルペア更新部であり、実際にＭＰ
Ｓとの照合部６３における照合結果に基づいて、ＳＫの
値を更新する。６７はテーブルペア選択部であり、テー
ブルペアアドレス作成部６５のアドレスに従ってテーブ
ルペアを選択する。
【００２３】６８は符号化ビット制御部であり、入力デ
ータ格納部６２の入力データについてＭＳＢからＬＳＢ
に順次取り出すように制御すると共に、テーブルペアア
ドレス作成部６５を制御するものである。次に図１１の
算術符号化装置を動作を説明する。入力データ格納部６
２に格納された文字コード等の８ビットの並列データは
符号化ビット制御部６８に制御されて、ＭＳＢから順次
ＬＳＢの順に１ビットづつ出力される。
ータ格納部６２の入力データについてＭＳＢからＬＳＢ
に順次取り出すように制御すると共に、テーブルペアア
ドレス作成部６５を制御するものである。次に図１１の
算術符号化装置を動作を説明する。入力データ格納部６
２に格納された文字コード等の８ビットの並列データは
符号化ビット制御部６８に制御されて、ＭＳＢから順次
ＬＳＢの順に１ビットづつ出力される。
【００２４】テーブルペアアドレス作成部６５は、入力
データ格納部６２から順次に取り出されたビットの並び
方のパターンと同一のパターンを取り出すためのテーブ
ルペア６４に対するアドレスを作成する。テーブルペア
選択部６７はテーブルペアアドレス作成部６５の作成し
たアドレスに基づいて、テーブルペア６４よりテーブル
ペアを取り出し、ＭＰＳとの照合部６３に格納する。
データ格納部６２から順次に取り出されたビットの並び
方のパターンと同一のパターンを取り出すためのテーブ
ルペア６４に対するアドレスを作成する。テーブルペア
選択部６７はテーブルペアアドレス作成部６５の作成し
たアドレスに基づいて、テーブルペア６４よりテーブル
ペアを取り出し、ＭＰＳとの照合部６３に格納する。
【００２５】照合部６３は、入力データ格納部６２から
出力されたデータと格納されたＭＰＳを比較する。その
結果、一致すればＴを出力し、一致しなければＦを出力
する。算術符号化符号器６１は、テーブルペア選択部６
７が選択したテーブルペア６４のＳＫ、およびＭＰＳと
の照合部６３の照合結果に基づいて、算術符号を求め
る。
出力されたデータと格納されたＭＰＳを比較する。その
結果、一致すればＴを出力し、一致しなければＦを出力
する。算術符号化符号器６１は、テーブルペア選択部６
７が選択したテーブルペア６４のＳＫ、およびＭＰＳと
の照合部６３の照合結果に基づいて、算術符号を求め
る。
【００２６】テーブルペア更新部６６は、Ｔの回数をカ
ウントし、一定値に達すると、ＳＫの値を更新する。図
１２は、ランモード（Run mode）における算術符号化装
置の構成を示す。図１２において、７０はモデリング変
換器、７１は算術符号化符号器である。７２はレジスタ
であり、符号化対象の１バイトデータに先行する１バイ
トデータを格納する。７３は８ビット照合部であり、符
号化対象の入力データと後続の１バイトデータを比較
し、同一の時はランモードをオンとする。７４はランモ
ード専用のテーブルペアであり、ＭＰＳの初期値として
１を持ち、ＭＰＳとＳＫの組よりなる。
ウントし、一定値に達すると、ＳＫの値を更新する。図
１２は、ランモード（Run mode）における算術符号化装
置の構成を示す。図１２において、７０はモデリング変
換器、７１は算術符号化符号器である。７２はレジスタ
であり、符号化対象の１バイトデータに先行する１バイ
トデータを格納する。７３は８ビット照合部であり、符
号化対象の入力データと後続の１バイトデータを比較
し、同一の時はランモードをオンとする。７４はランモ
ード専用のテーブルペアであり、ＭＰＳの初期値として
１を持ち、ＭＰＳとＳＫの組よりなる。
【００２７】７５はテーブルペア更新部であり、ＭＰＳ
との後述する照合部７６の出力におけるＴをカウント
し、一定値に達するとテーブルペア７４におけるＳＫの
値を更新する。７６はＭＰＳとの照合器であり、入力デ
ータをビット毎に、テーブルペア７４のＭＰＳと比較す
る。次に図１２のランモードにおける算術符号化装置の
動作を説明する。
との後述する照合部７６の出力におけるＴをカウント
し、一定値に達するとテーブルペア７４におけるＳＫの
値を更新する。７６はＭＰＳとの照合器であり、入力デ
ータをビット毎に、テーブルペア７４のＭＰＳと比較す
る。次に図１２のランモードにおける算術符号化装置の
動作を説明する。
【００２８】レジスタ７２には、先行する１バイトデー
タが残されている。そこで、８ビット照合部７３は、１
バイトの入力データとレジスタ７２に残されている１バ
イトデータを比較し、一致したときはランモードをオン
にして、ランモードを設定する。ランモードにおいて
は、以降のデータがランモードに入ったときのデータと
同じときは、ＭＰＳとの照合部７６への入力データは１
とする。テーブルペア７４は、ランモード専用（ＭＰＳ
＝１）のテーブルペアがあり、ＭＰＳとの照合部７６
は、入力データ１とＭＰＳ（＝１）を比較する。従っ
て、ランモードが続く場合には論理Ｔが出力される。
タが残されている。そこで、８ビット照合部７３は、１
バイトの入力データとレジスタ７２に残されている１バ
イトデータを比較し、一致したときはランモードをオン
にして、ランモードを設定する。ランモードにおいて
は、以降のデータがランモードに入ったときのデータと
同じときは、ＭＰＳとの照合部７６への入力データは１
とする。テーブルペア７４は、ランモード専用（ＭＰＳ
＝１）のテーブルペアがあり、ＭＰＳとの照合部７６
は、入力データ１とＭＰＳ（＝１）を比較する。従っ
て、ランモードが続く場合には論理Ｔが出力される。
【００２９】次に、図１１のモデリング変換におけるテ
ーブル・ペアの使われ方について述べる。前述のように
モデリング変換器に設けたテーブル・ペアは予測用のテ
ーブルであり、 出現確率が高い方の記号の推定値ＭＰＳ（０または
１）と、 出現確率ＳＫと の組（ＭＰＳ，ＳＫ）を、データのバイト（８ビット）
の各ビット毎にもっている。
ーブル・ペアの使われ方について述べる。前述のように
モデリング変換器に設けたテーブル・ペアは予測用のテ
ーブルであり、 出現確率が高い方の記号の推定値ＭＰＳ（０または
１）と、 出現確率ＳＫと の組（ＭＰＳ，ＳＫ）を、データのバイト（８ビット）
の各ビット毎にもっている。
【００３０】この内、出現確率ＳＫは、出難い記号の推
定値ＬＰＳの出現確率を１／２，１／４，１／８，１／
１６のみで近似する。即ち、出現確率を２-SK で表し
て、スキュー・ナンバーＳＫとして、１，２，３，４の
いずれかの値をもつ。テーブル・ペアは、１バイトの各
ビットごとに次のように複数通りに場合分けする。
定値ＬＰＳの出現確率を１／２，１／４，１／８，１／
１６のみで近似する。即ち、出現確率を２-SK で表し
て、スキュー・ナンバーＳＫとして、１，２，３，４の
いずれかの値をもつ。テーブル・ペアは、１バイトの各
ビットごとに次のように複数通りに場合分けする。
【００３１】通常モードでは、１バイト中の各ビット
を符号化するとき、以前のビットに０が出たか１が出た
かの履歴によって場合分けする。具体的には上位ビット
より順に符号化し、以前の状態により図１３に示すよう
に場合分けする。図１４は第１ビットｂ１から第８ビッ
トｂ８までを丸印で示す注目ビットとした時のバツ印で
示す参照ビットとの配置関係を示す。そして、各履歴の
状態ごとに、出現確率の高い方の記号推定値ＭＰＳと出
現確率ＳＫの組として定義されるテーブルペア（table
pair）をもつ。
を符号化するとき、以前のビットに０が出たか１が出た
かの履歴によって場合分けする。具体的には上位ビット
より順に符号化し、以前の状態により図１３に示すよう
に場合分けする。図１４は第１ビットｂ１から第８ビッ
トｂ８までを丸印で示す注目ビットとした時のバツ印で
示す参照ビットとの配置関係を示す。そして、各履歴の
状態ごとに、出現確率の高い方の記号推定値ＭＰＳと出
現確率ＳＫの組として定義されるテーブルペア（table
pair）をもつ。
【００３２】符号化時にテーブルペアの出現確率ＳＫ
を１に、出現確率の高い方の記号推定値ＭＰＳを０に初
期化から符号化を始め、符号化しながら後述の方法によ
ってテーブルペアの値（ＭＰＳ，ＳＫ）を更新する。 ランモードには専用のテーブルペア（ＭＰＳ，ＳＫ）
を１個もち、通常モードと同様の方法で推定値ＭＰＳと
出現確率ＳＫの値を更新する。また符号化時にランモー
ドのテーブルペアはＳＫを１に、ＭＰＳを０に初期化す
る。
を１に、出現確率の高い方の記号推定値ＭＰＳを０に初
期化から符号化を始め、符号化しながら後述の方法によ
ってテーブルペアの値（ＭＰＳ，ＳＫ）を更新する。 ランモードには専用のテーブルペア（ＭＰＳ，ＳＫ）
を１個もち、通常モードと同様の方法で推定値ＭＰＳと
出現確率ＳＫの値を更新する。また符号化時にランモー
ドのテーブルペアはＳＫを１に、ＭＰＳを０に初期化す
る。
【００３３】テーブルペアは、通常モードで２５５個
の状態、ランモードで１個の状態に場合分けされる。し
たがって合計２５６個のテーブルペアをもつことにな
る。更に、符号化が進むに伴って、データの各ビットの
出現確率の変化に追従するため、テーブルペアを次のよ
うにして更新する。 このテーブルペアの更新は、論理Ｔが現れた個数を計数
する４ビットカウンタを１個をもって出現頻度の高い方
の記号推定値ＭＰＳの出現数をカウントし、このカウン
ト値に従って次のように出現確率ＳＫの値を更新する。 入力ビットが推定値ＭＰＳに一致して論理Ｔを出力し
た場合は、次の条件のとき出現確率ＳＫを＋１する。
の状態、ランモードで１個の状態に場合分けされる。し
たがって合計２５６個のテーブルペアをもつことにな
る。更に、符号化が進むに伴って、データの各ビットの
出現確率の変化に追従するため、テーブルペアを次のよ
うにして更新する。 このテーブルペアの更新は、論理Ｔが現れた個数を計数
する４ビットカウンタを１個をもって出現頻度の高い方
の記号推定値ＭＰＳの出現数をカウントし、このカウン
ト値に従って次のように出現確率ＳＫの値を更新する。 入力ビットが推定値ＭＰＳに一致して論理Ｔを出力し
た場合は、次の条件のとき出現確率ＳＫを＋１する。
【００３４】・ＳＫ＝１でカウンタの下位２ビットが全
て１になったとき ・ＳＫ＝２でカウンタの下位３ビットが全て１になった
とき ・ＳＫ＝３でカウンタの４ビットが全て１になったとき ・それ以外のときは、ＳＫの値をそのまま保存する。 入力ビットが推定値と異なって論理Ｆを出力した場
合； ・ＳＫ＞１のときＳＫを−１する。
て１になったとき ・ＳＫ＝２でカウンタの下位３ビットが全て１になった
とき ・ＳＫ＝３でカウンタの４ビットが全て１になったとき ・それ以外のときは、ＳＫの値をそのまま保存する。 入力ビットが推定値と異なって論理Ｆを出力した場
合； ・ＳＫ＞１のときＳＫを−１する。
【００３５】・ＳＫ＝１のときＳＫの値をそのまま保持
し、推定値ＭＰＳの０または１を反転させる。 本来、各状態ごとに出現確率ＳＫを最適に推定するに
は、各状態ごとにカウンタをもって計数すべきである
が、従来方式が１個のカウンタだけで行っているのは、
ハードウェア化した時に回路規模を小さく抑えるためで
ある。この方法では、１個のカウンタの値が一定の条件
のときだけ出現確率ＳＫを更新しており、出現確率の推
定が暫近的に正確になる。
し、推定値ＭＰＳの０または１を反転させる。 本来、各状態ごとに出現確率ＳＫを最適に推定するに
は、各状態ごとにカウンタをもって計数すべきである
が、従来方式が１個のカウンタだけで行っているのは、
ハードウェア化した時に回路規模を小さく抑えるためで
ある。この方法では、１個のカウンタの値が一定の条件
のときだけ出現確率ＳＫを更新しており、出現確率の推
定が暫近的に正確になる。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】このようなに従来の算
術符号化を用いたデータ圧縮方式のモデリングによる予
測変換では、１バイト中で符号化が終了した上位ビット
の履歴状態をみて注目ビットを予測変換するものであ
り、テーブルペアの総数は通常モードの２５５通りとラ
ンモードの１通りを合わせた合計２５６通りである。
術符号化を用いたデータ圧縮方式のモデリングによる予
測変換では、１バイト中で符号化が終了した上位ビット
の履歴状態をみて注目ビットを予測変換するものであ
り、テーブルペアの総数は通常モードの２５５通りとラ
ンモードの１通りを合わせた合計２５６通りである。
【００３７】しかし、このような従来のモデリングによ
る予測変換では、図１３から明らかなように上位ビット
ほど状態数が少ないため、上位ビットほど予測が不正確
となるという問題があった。このため、文字コードや画
像の階調データ等では、上位ビットほど規則性があり、
圧縮できる可能性があるが、従来ののモデリングでは、
上位ビットの規則性のもつ冗長性を十分に削減すること
ができないという問題があった。
る予測変換では、図１３から明らかなように上位ビット
ほど状態数が少ないため、上位ビットほど予測が不正確
となるという問題があった。このため、文字コードや画
像の階調データ等では、上位ビットほど規則性があり、
圧縮できる可能性があるが、従来ののモデリングでは、
上位ビットの規則性のもつ冗長性を十分に削減すること
ができないという問題があった。
【００３８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、上位ビットについても状態数を多く
することで正確に予測変換できるようした算術符号化に
よるデータ圧縮方式を提供することを目的とする。
てなされたもので、上位ビットについても状態数を多く
することで正確に予測変換できるようした算術符号化に
よるデータ圧縮方式を提供することを目的とする。
【００３９】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、図１（ａ）に示すように、バ
イトデータの各ビット毎に出現確率の高い方のビット推
定値ＭＰＳと出現確率ＳＫとの組でなるテーブルペア
（ＭＰＳ，ＳＫ）を格納し、入力バイトデータの各ビッ
トに対応したテーブルペアの推定値ＭＰＳに一致するビ
ットが出現した時に真論理Ｔを出力し、推定値ＭＰＳに
不一致のビットが出現した時には偽論理Ｆを出力する予
測変換を行うモデリング変換手段１０と、モデリング変
換手段１０の予測変換で得られた論理出力Ｔ又はＦ及び
出現確率ＳＫに基づいて複数バイト単位に入力データを
算術符号化する算術符号化手段１１とを備えたデータ圧
縮方式を対象とする。
図である。まず本発明は、図１（ａ）に示すように、バ
イトデータの各ビット毎に出現確率の高い方のビット推
定値ＭＰＳと出現確率ＳＫとの組でなるテーブルペア
（ＭＰＳ，ＳＫ）を格納し、入力バイトデータの各ビッ
トに対応したテーブルペアの推定値ＭＰＳに一致するビ
ットが出現した時に真論理Ｔを出力し、推定値ＭＰＳに
不一致のビットが出現した時には偽論理Ｆを出力する予
測変換を行うモデリング変換手段１０と、モデリング変
換手段１０の予測変換で得られた論理出力Ｔ又はＦ及び
出現確率ＳＫに基づいて複数バイト単位に入力データを
算術符号化する算術符号化手段１１とを備えたデータ圧
縮方式を対象とする。
【００４０】このようなデータ圧縮方式につき本発明に
あっては、モデリング変換手段１０として、入力された
バイトデータ中の各ビットについて、図１（ｂ）のよう
に、同一バイト内の隣接ビット間の距離および直前バイ
トの同一ビット位置間の距離を予め定め、同一バイト内
及び直前バイト内から距離の小さい順に所定の数の参照
ビットを選んで注目ビットとの間の距離ｒ１〜ｒ５から
テーブルペアのアドレスＡを求めて予測変換することを
特徴とする。
あっては、モデリング変換手段１０として、入力された
バイトデータ中の各ビットについて、図１（ｂ）のよう
に、同一バイト内の隣接ビット間の距離および直前バイ
トの同一ビット位置間の距離を予め定め、同一バイト内
及び直前バイト内から距離の小さい順に所定の数の参照
ビットを選んで注目ビットとの間の距離ｒ１〜ｒ５から
テーブルペアのアドレスＡを求めて予測変換することを
特徴とする。
【００４１】ここで注目ビットに対する参照ビットとの
間の距離をユークリッド距離として求める。例えば同一
バイト内の注目ビットに隣接する上位の参照ビットとの
間の距離を単位距離１とし、且つ直前バイト内の注目ビ
ットと同一位置にある参照ビットとの間の距離を単位距
離１とする。また同一バイト内の前記注目ビットに隣接
する上位の参照ビットとの間の距離を単位距離１とし、
これに対し直前バイト内の注目ビットと同一位置にある
参照ビットとの間の距離を単位距離１に重み付けした距
離としてもよい。
間の距離をユークリッド距離として求める。例えば同一
バイト内の注目ビットに隣接する上位の参照ビットとの
間の距離を単位距離１とし、且つ直前バイト内の注目ビ
ットと同一位置にある参照ビットとの間の距離を単位距
離１とする。また同一バイト内の前記注目ビットに隣接
する上位の参照ビットとの間の距離を単位距離１とし、
これに対し直前バイト内の注目ビットと同一位置にある
参照ビットとの間の距離を単位距離１に重み付けした距
離としてもよい。
【００４２】またテーブルペアのアドレスＡは、注目ビ
ットが第ｉビットであり、参照ビットを上位より順にｒ
1 ，ｒ2 ，・・・ｒn とするとき、 Ａ＝（ｒ1 ・２n-1 ＋ｒ2 ・２n-2 ＋・・・＋ｒn ・２0 ）・２・（ｉ−１） として算出する。
ットが第ｉビットであり、参照ビットを上位より順にｒ
1 ，ｒ2 ，・・・ｒn とするとき、 Ａ＝（ｒ1 ・２n-1 ＋ｒ2 ・２n-2 ＋・・・＋ｒn ・２0 ）・２・（ｉ−１） として算出する。
【００４３】
【作用】このような構成を備えた本発明のデータ圧縮方
式によれば、バイトデータのかビットごとにモデリング
による予測変換を行う場合に、直前バイトのビットまで
を参照し、ビット間の相関がビット間の距離の小さいも
の程強いとみて、符号化済ビットから相関の強い順に参
照ビットを選択してテーブルペアを決めて予測するモデ
リングを行う。
式によれば、バイトデータのかビットごとにモデリング
による予測変換を行う場合に、直前バイトのビットまで
を参照し、ビット間の相関がビット間の距離の小さいも
の程強いとみて、符号化済ビットから相関の強い順に参
照ビットを選択してテーブルペアを決めて予測するモデ
リングを行う。
【００４４】例えば、注目ビットと参照ビットとの間の
距離として、 同一バイト内の隣接ビット間で１とし、 注目ビットと同一ビット位置にある直前バイトのビッ
トとの距離を１としてテーブルアドレスを求める。 また、注目バイトと直前バイトの各ビット間の相関の強
さを適宜に決めることで、等価的に同一バイト内の距離
に対して直前バイトとの距離に重みを付けることもでき
る。
距離として、 同一バイト内の隣接ビット間で１とし、 注目ビットと同一ビット位置にある直前バイトのビッ
トとの距離を１としてテーブルアドレスを求める。 また、注目バイトと直前バイトの各ビット間の相関の強
さを適宜に決めることで、等価的に同一バイト内の距離
に対して直前バイトとの距離に重みを付けることもでき
る。
【００４５】
【実施例】図２は本発明のデータ圧縮方式の装置構成を
示した実施例構成図である。図２において、１０はモデ
リング変換器であり、入力データからテーブルペアを用
いてビットの出現頻度を予測し、符号化対象の入力ビッ
トと比較して論理Ｔ又はＦを判定する。１１は算術符号
化符号器であり、モデリング変換器１０から論理Ｔ（＝
０）又はＦ（＝１）と出現確率ＳＫを入力して算術符号
化を行う。
示した実施例構成図である。図２において、１０はモデ
リング変換器であり、入力データからテーブルペアを用
いてビットの出現頻度を予測し、符号化対象の入力ビッ
トと比較して論理Ｔ又はＦを判定する。１１は算術符号
化符号器であり、モデリング変換器１０から論理Ｔ（＝
０）又はＦ（＝１）と出現確率ＳＫを入力して算術符号
化を行う。
【００４６】モデリング変換器１０は、８ビットの入力
データ（文字コード）を格納し、ＭＳＢからＬＳＢの順
で順次に格納したバイトデータを１ビットずつ出力する
入力データ格納部１２、入力データ格納部１２の出力を
出現確率の高いビット推定値ＭＰＳと比較し、入力デー
タビットとの一致で論理Ｔ（＝０）を、不一致で論理Ｆ
（＝１）を出力する照合部１３、入力バイトデータの並
びのパターンに続くビットを予測するため出現確率の高
い推定値ＭＰＳと出現確率ＳＫの組をテーブルペア（Ｍ
ＰＳ，ＳＫ）として各ビット毎に持ったテーブルペア１
４、入力されたバイトデータの各ビット毎にテーブルペ
ア１４のアドレスを生成するテーブルペアアドレス作成
部１５、実際のデータビットと推定値ＭＰＳとの照合部
１３における照合結果に基づいて出現確率ＳＫの値を更
新するテーブルペア更新部１６、、テーブルペアアドレ
ス作成部１５のアドレスに従ってテーブルペアを選択す
るテーブルペア選択部１７、及び入力データ格納部１２
の入力データについて最上位ビットＭＳＢから最下位ビ
ットＬＳＢに向けて順次取り出すように制御すると共に
テーブルペアアドレス作成部６５を制御する符号化ビッ
ト制御部１８を備える。
データ（文字コード）を格納し、ＭＳＢからＬＳＢの順
で順次に格納したバイトデータを１ビットずつ出力する
入力データ格納部１２、入力データ格納部１２の出力を
出現確率の高いビット推定値ＭＰＳと比較し、入力デー
タビットとの一致で論理Ｔ（＝０）を、不一致で論理Ｆ
（＝１）を出力する照合部１３、入力バイトデータの並
びのパターンに続くビットを予測するため出現確率の高
い推定値ＭＰＳと出現確率ＳＫの組をテーブルペア（Ｍ
ＰＳ，ＳＫ）として各ビット毎に持ったテーブルペア１
４、入力されたバイトデータの各ビット毎にテーブルペ
ア１４のアドレスを生成するテーブルペアアドレス作成
部１５、実際のデータビットと推定値ＭＰＳとの照合部
１３における照合結果に基づいて出現確率ＳＫの値を更
新するテーブルペア更新部１６、、テーブルペアアドレ
ス作成部１５のアドレスに従ってテーブルペアを選択す
るテーブルペア選択部１７、及び入力データ格納部１２
の入力データについて最上位ビットＭＳＢから最下位ビ
ットＬＳＢに向けて順次取り出すように制御すると共に
テーブルペアアドレス作成部６５を制御する符号化ビッ
ト制御部１８を備える。
【００４７】図３は図２のモデリング変換器１０での予
測変換で使用するバイトデータの各注目ビットに対する
参照ビットの距離を示した説明図である。本発明にあっ
ては、バイトデータの上位ビットについても、より正確
な予測を可能とするため、図３に示すように、既に算術
符号化が済んだ直前バイトについても参照ビットを広げ
ている。
測変換で使用するバイトデータの各注目ビットに対する
参照ビットの距離を示した説明図である。本発明にあっ
ては、バイトデータの上位ビットについても、より正確
な予測を可能とするため、図３に示すように、既に算術
符号化が済んだ直前バイトについても参照ビットを広げ
ている。
【００４８】また図３は第５ビット目を注目ビットとし
た場合の同一バイト内及び直線バイトの各ビットに対す
るユークリッド距離を示している。即ち、同一バイト内
の隣接するビットとの距離を単位距離１とし、また直前
バイトの参照ビットと同一位置のビットまでの距離を単
位距離１としている。このような単位距離１に対し、同
一バイト内ではビットが遠くなるほど距離を２，３と増
やす。また直前バイトについては、ビットが遠くなるほ
ど距離を√２，√５，√１０と増やす。
た場合の同一バイト内及び直線バイトの各ビットに対す
るユークリッド距離を示している。即ち、同一バイト内
の隣接するビットとの距離を単位距離１とし、また直前
バイトの参照ビットと同一位置のビットまでの距離を単
位距離１としている。このような単位距離１に対し、同
一バイト内ではビットが遠くなるほど距離を２，３と増
やす。また直前バイトについては、ビットが遠くなるほ
ど距離を√２，√５，√１０と増やす。
【００４９】図４は図３の参照ビットを直前バイトまで
広げた場合のバイトデータの各注目ビットに対する参照
ビットの配置を示す。この実施例では、従来のモデリン
グ変換器がテーブルペアを２５６個もっていることか
ら、従来と同数の２５６通りのテーブルペアとするた
め、注目バイトの各ビットごとに３２通りの状態、即ち
５つの参照ビットを取った例を示している。
広げた場合のバイトデータの各注目ビットに対する参照
ビットの配置を示す。この実施例では、従来のモデリン
グ変換器がテーブルペアを２５６個もっていることか
ら、従来と同数の２５６通りのテーブルペアとするた
め、注目バイトの各ビットごとに３２通りの状態、即ち
５つの参照ビットを取った例を示している。
【００５０】尚、図１４に示した従来の同一バイト内か
ら参照ビットを選ぶ方法は、参照ビット数を最大７個と
し、直前バイトの同一位置との距離を８以上に取った場
合に相当する。次に図５の予測変換アルゴリズムのフロ
ーチャートを参照して本発明によるモデリング変換動作
を説明図する。
ら参照ビットを選ぶ方法は、参照ビット数を最大７個と
し、直前バイトの同一位置との距離を８以上に取った場
合に相当する。次に図５の予測変換アルゴリズムのフロ
ーチャートを参照して本発明によるモデリング変換動作
を説明図する。
【００５１】図５において、まずステップＳ１で２５６
通りのテーブルペアの全ての（ＭＰＳ，ＳＫ）の組
（０，１）をモデリング変換器１０で初期設定する。次
にステップと２で入力データを１ビット入力し、入力デ
ータのビット位置に応じて参照ビットを図４のパターン
に従って取り出し、テーブルペアのアドレスＡを作成す
る。
通りのテーブルペアの全ての（ＭＰＳ，ＳＫ）の組
（０，１）をモデリング変換器１０で初期設定する。次
にステップと２で入力データを１ビット入力し、入力デ
ータのビット位置に応じて参照ビットを図４のパターン
に従って取り出し、テーブルペアのアドレスＡを作成す
る。
【００５２】このテーブルペアのアドレスＡは、注目ビ
ットに対する直前バイト及び注目バイトの５個の参照ビ
ットの値０／１までの距離を、上位より順にｒ1 ，ｒ
2 ，ｒ 3 ，ｒ4 ，ｒ5 とし、注目ビットが第ｉビットで
あるとき、次式で求められる。 Ａ＝（ｒ1 ・２4 ＋ｒ2 ・２3 ＋ｒ3 ・２2 ＋ｒ4 ・２1 ＋ｒ5 ・２0 ）・２・ （ｉ−１） 続いてステップＳ４で作成したアドレスＡのテーブルペ
アを読み出し、ステップＳ５でテーブルペアの推定値Ｍ
ＰＳが注目ビットに一致すれば論理Ｔとして０を算術符
号化符号器１１に出力し、不一致ならば論理Ｆとして１
を算術符号化符号器１１に出力する。
ットに対する直前バイト及び注目バイトの５個の参照ビ
ットの値０／１までの距離を、上位より順にｒ1 ，ｒ
2 ，ｒ 3 ，ｒ4 ，ｒ5 とし、注目ビットが第ｉビットで
あるとき、次式で求められる。 Ａ＝（ｒ1 ・２4 ＋ｒ2 ・２3 ＋ｒ3 ・２2 ＋ｒ4 ・２1 ＋ｒ5 ・２0 ）・２・ （ｉ−１） 続いてステップＳ４で作成したアドレスＡのテーブルペ
アを読み出し、ステップＳ５でテーブルペアの推定値Ｍ
ＰＳが注目ビットに一致すれば論理Ｔとして０を算術符
号化符号器１１に出力し、不一致ならば論理Ｆとして１
を算術符号化符号器１１に出力する。
【００５３】更にステップＳ６で、モデリング変換器１
０から算術符号化符号器１１にテーブルペアの出現確率
ＳＫを出力する。これによって算術符号化符号器１１で
論理Ｔ又はＦと出現確率ＳＫに基づく算術符号化が図９
に示したアルゴリズムに従って行われる。次のステップ
Ｓ７では現在使用したテーブルペアを更新する。このテ
ーブルペアの更新は、入力ビットが推定値ＭＰＳに一致
して論理Ｔを出力した場合は、次の条件のとき出現確率
ＳＫを＋１する。
０から算術符号化符号器１１にテーブルペアの出現確率
ＳＫを出力する。これによって算術符号化符号器１１で
論理Ｔ又はＦと出現確率ＳＫに基づく算術符号化が図９
に示したアルゴリズムに従って行われる。次のステップ
Ｓ７では現在使用したテーブルペアを更新する。このテ
ーブルペアの更新は、入力ビットが推定値ＭＰＳに一致
して論理Ｔを出力した場合は、次の条件のとき出現確率
ＳＫを＋１する。
【００５４】・ＳＫ＝１でカウンタの下位２ビットが全
て１になったとき ・ＳＫ＝２でカウンタの下位３ビットが全て１になった
とき ・ＳＫ＝３でカウンタの４ビットが全て１になったとき ・それ以外のときは、ＳＫの値をそのまま保存する。 また入力ビットが推定値ＭＰＳに不一致で論理Ｆを出力
した場合； ・ＳＫ＞１のときＳＫを−１する。
て１になったとき ・ＳＫ＝２でカウンタの下位３ビットが全て１になった
とき ・ＳＫ＝３でカウンタの４ビットが全て１になったとき ・それ以外のときは、ＳＫの値をそのまま保存する。 また入力ビットが推定値ＭＰＳに不一致で論理Ｆを出力
した場合； ・ＳＫ＞１のときＳＫを−１する。
【００５５】・ＳＫ＝１のときＳＫの値をそのまま保持
し、推定値（ＭＰＳ）の０／１を反転させる。 図６は本発明の注目ビットと参照ビットとの間の距離の
他の実施例を示したもので、この実施例にあっては、注
目ビットと同一バイト内の隣接ビットとの距離は単位距
離１であるが、直線バイトの注目ビットと同一位置のビ
ットとの距離を重み付けにより３としている。
し、推定値（ＭＰＳ）の０／１を反転させる。 図６は本発明の注目ビットと参照ビットとの間の距離の
他の実施例を示したもので、この実施例にあっては、注
目ビットと同一バイト内の隣接ビットとの距離は単位距
離１であるが、直線バイトの注目ビットと同一位置のビ
ットとの距離を重み付けにより３としている。
【００５６】このため同一バイト内の隣接するビットと
の単位距離１に対し、同一バイト内ではビットが遠くな
るほど距離を２，３と増やし、また単位距離を３に重み
付けした直前バイトについては、ビットが遠くなるほど
距離を√１０，√１３と増やしている。図７は図６の距
離設定における注目ビットに対する５個の参照ビットの
配置関係を示す。
の単位距離１に対し、同一バイト内ではビットが遠くな
るほど距離を２，３と増やし、また単位距離を３に重み
付けした直前バイトについては、ビットが遠くなるほど
距離を√１０，√１３と増やしている。図７は図６の距
離設定における注目ビットに対する５個の参照ビットの
配置関係を示す。
【００５７】図７にあっては、第１〜３ビットを注目ビ
ットとした場合については、図４と同じであるが、下位
の第４〜８ビットについては、直前バイトに含まれる参
照ビットを図４の３個に対し２個に減らしている。尚、
注目ビットに対する参照ビットの数、及び距離は、上記
の実施例に限定されず、必要に応じて適宜に定めること
ができる。
ットとした場合については、図４と同じであるが、下位
の第４〜８ビットについては、直前バイトに含まれる参
照ビットを図４の３個に対し２個に減らしている。尚、
注目ビットに対する参照ビットの数、及び距離は、上記
の実施例に限定されず、必要に応じて適宜に定めること
ができる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、算
術符号化のモデリングにおいて、入力データバイトの注
目ビットと相関が強い参照ビットを直前バイトまで広げ
て選択して符号化することから、バイトデータの上位ビ
ットについても状態数を多くとることで正確な予測を可
能とし、より高い圧縮率を得ることができる。
術符号化のモデリングにおいて、入力データバイトの注
目ビットと相関が強い参照ビットを直前バイトまで広げ
て選択して符号化することから、バイトデータの上位ビ
ットについても状態数を多くとることで正確な予測を可
能とし、より高い圧縮率を得ることができる。
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明のデータ圧縮方式の装置構成を示した実
施例構成図
施例構成図
【図３】本発明のモデリングで使用する注目ビットに対
する参照ビットの距離関係を示した説明図
する参照ビットの距離関係を示した説明図
【図４】図３の距離を用いた場合の１バイト内の各注目
ビットに対する参照ビットの関係を示した説明図
ビットに対する参照ビットの関係を示した説明図
【図５】本発明による予測変換アルゴリズムを示したフ
ローチャート
ローチャート
【図６】本発明のモデリングで使用する注目ビットに対
する参照ビットの他の距離関係を示した説明図
する参照ビットの他の距離関係を示した説明図
【図７】図６の距離を用いた場合の１バイト内の各注目
ビットに対する参照ビットの関係を示した説明図
ビットに対する参照ビットの関係を示した説明図
【図８】従来の算術符号化の処理説明図
【図９】従来の算術符号化アルゴリズムを示したフロー
チャート
チャート
【図１０】従来の算術復号化アルゴリズムを示したフロ
ーチャート
ーチャート
【図１１】従来のノーマルモードで使用する算術符号化
の装置構成を示した説明図
の装置構成を示した説明図
【図１２】従来のランモードで使用する算術符号化の装
置構成を示した説明図
置構成を示した説明図
【図１３】従来のモデリング予測変換のテーブルペアの
選択で使用する１バイトの各ビットの状態分けを示した
説明図
選択で使用する１バイトの各ビットの状態分けを示した
説明図
【図１４】従来のモデリング予測変換におけるバイトデ
ータの各注目ビットと参照ビットの配置関係を示した説
明図
ータの各注目ビットと参照ビットの配置関係を示した説
明図
１０：モデリング変換器（モデリング変換手段） １１：算術符号化符号器（算術符号化手段） １２：入力データ格納部 １３：照合部 １４：テーブルペア １５：テーブルペアアドレス作成部 １６：テーブルペア更新部 １７：テーブルペア選択部 １８：符号化ビット制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 広隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】バイトデータの各ビット毎に出現確率の高
い方のビット推定値（ＭＰＳ）と出現確率（ＳＫ）との
組でなるテーブルペア（ＭＰＳ，ＳＫ）を格納し、入力
バイトデータの各ビットに対応した前記テーブルペアの
推定値（ＭＰＳ）に一致するビットが出現した時に真論
理（Ｔ）を出力し、推定値（ＭＰＳ）に不一致のビット
が出現した時には偽論理Ｆを出力する予測変換を行うモ
デリング変換手段（１０）と、該モデリング変換手段
（１０）の予測変換で得られた論理出力（Ｔ）又は
（Ｆ）及び出現確率（ＳＫ）に基づいて複数バイト単位
に入力データを算術符号化する算術符号化手段（１１）
とを備えたデータ圧縮方式に於いて、 前記モデリング変換手段（１０）は、入力されたバイト
データ中の各ビットについて、同一バイト内の隣接ビッ
ト間の距離および直前バイトの同一ビット位置間の距離
を予め定め、同一バイト内及び直前バイト内から距離の
小さい順に所定の数の参照ビットを選んで注目ビットと
の間の距離（ｒ１〜ｒ５）からテーブルペアのアドレス
（Ａ）を求めて予測変換することを特徴とするデータ圧
縮方式。 - 【請求項２】請求項１記載のデータ圧縮方式に於いて、
前記注目ビットに対する参照ビットとの間の距離をユー
クリッド距離として求めることを特徴とするデータ圧縮
方式。 - 【請求項３】請求項２記載のデータ圧縮方式に於いて、
同一バイト内の前記注目ビットに隣接する上位の参照ビ
ットとの間の距離を単位距離１とし、且つ直前バイト内
の前記注目ビットと同一位置にある参照ビットとの間の
距離を単位距離１としたことを特徴とするデータ圧縮方
式。 - 【請求項４】請求項２記載のデータ圧縮方式に於いて、
同一バイト内の前記注目ビットに隣接する上位の参照ビ
ットとの間の距離を単位距離１とし、且つ直前バイト内
の前記注目ビットと同一位置にある参照ビットとの間の
距離を単位距離１に重み付けした距離としたことを特徴
とするデータ圧縮方式。 - 【請求項５】請求項１記載のデータ圧縮方式に於いて、
前記テーブルペアのアドレス（Ａ）は、注目ビットが第
ｉビットであり、参照ビットまでの距離を上位より順に
ｒ1，ｒ2 ，・・・ｒn とするとき、 Ａ＝（ｒ1 ・２n-1 ＋ｒ2 ・２n-2 ＋・・・＋ｒn ・２0 ）・２・（ｉ−１） として算出することを特徴とするデータ圧縮方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15256492A JPH05341954A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | データ圧縮方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15256492A JPH05341954A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | データ圧縮方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05341954A true JPH05341954A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15543245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15256492A Withdrawn JPH05341954A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | データ圧縮方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05341954A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100332175B1 (ko) * | 1996-11-07 | 2002-04-12 | 모리시타 요이찌 | 화상 부호화 장치 및 그 방법 |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP15256492A patent/JPH05341954A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100332175B1 (ko) * | 1996-11-07 | 2002-04-12 | 모리시타 요이찌 | 화상 부호화 장치 및 그 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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