CN107919872A - 数据压缩装置、数据解压装置以及数据压缩解压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据压缩装置、数据解压装置以及数据压缩解压装置。实施方式的数据压缩装置具有：数据划分提取部，将连续被输入的数据分割为W位的数据块并每N个地作为1个段进行输出；以及压缩方法判定部，根据一个段所包含的数据块是特定数据的比例，来选择行程长度方式、或者标志方式、或者非压缩的某一个作为段的压缩手段。另外，具有：RL压缩部，对段执行关于特定数据将连续量储存于压缩数据的行程长度方式；以及标志压缩部，对段执行将特定数据的位置信息储存于压缩数据的标志方式。另外，压缩数据具有能够识别压缩手段的识别用位。

Description

数据压缩装置、数据解压装置以及数据压缩解压装置

本申请基于日本专利申请2016－199242号(申请日：2016年10月7日)这一基础申请主张优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。

技术领域

实施方式涉及数据压缩装置、数据解压装置以及数据压缩解压装置。

背景技术

以往，开发了不损害原始的数据列的内容地压缩数据量、并对压缩后的数据进行解压而恢复为原始的数据列的数据压缩、解压技术。作为该技术之一，存在行程长度(runlength)方式。行程长度方式在某一特定的数据连续出现的情况下，通过以数据种类和连续的长度为对进行编码，从而对该连续数据进行压缩。

在行程长度方式中，当以高的频率解压被压缩的数据的情况下，一般进行以固定长度表现行程长度值的方法。但是，在固定长度方式中，当特定数据的连续数非常大时、或者反过来当特定数据的连续数非常小时，导致压缩效率变差。鉴于此，提出了一种通过根据连续数来区分使用多个压缩数据格式从而实现压缩效率的改善的压缩装置。

然而，在不得不保证解压装置的生产率(在1个周期解压的数据数)的情况下，会导致在由上述压缩装置压缩后的数据中，需要在1个周期解析多个行程长度数据。因此，在1个周期的处理中不得不大量进行比较、加法运算，存在动作频率变低这一问题。

发明内容

实施方式提供抑制压缩效率降低、并且能够以高的频率动作的数据压缩装置、数据解压装置以及数据压缩解压装置。

实施方式的压缩装置的特征在于，具有：输入数据分割部，将连续被输入的数据分割成具有第1位宽的数据块，将每规定个数的上述数据块作为1个段进行输出；压缩手段选择部，根据一个上述段所包含的上述数据块为特定数据的比例，来选择第1压缩手段、或者第2压缩手段、或者非压缩手段的某一个作为上述段的压缩手段；第1压缩部，对上述段执行关于上述特定数据将连续量储存于压缩数据的上述第1压缩手段；以及第2压缩部，对上述段执行将上述特定数据的位置信息储存于上述压缩数据的上述第2压缩手段，按照由上述压缩手段选择部选择出的手段压缩了的上述压缩数据具有能够识别上述压缩手段的识别用位。

附图说明

图1是对第1实施方式涉及的压缩装置的构成进行说明的简要框图。

图2A～图2C是对压缩数据格式进行说明的图。

图3是对输入数据与压缩数据的数据结构进行说明的图。

图4是对第1实施方式涉及的压缩装置的动作进行说明的流程图。

图5是对第1实施方式涉及的压缩装置的其它构成进行说明的图。

图6是对第1实施方式涉及的解压装置的构成进行说明的简要框图。

图7是对第1实施方式涉及的解压装置的动作进行说明的流程图。

图8是对第1实施方式的变形例涉及的压缩数据格式进行说明的图。

图9是对第1实施方式的其它变形例涉及的压缩数据格式进行说明的图。

图10是对第2实施方式涉及的压缩装置的构成进行说明的简要框图。

图11是对输入数据、中间数据以及压缩数据的数据结构进行说明的图。

图12是对第2实施方式涉及的压缩装置的动作进行说明的流程图。

图13是对第2实施方式涉及的解压装置的构成进行说明的图。

图14是对第2实施方式涉及的解压装置的动作进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图1是对第1实施方式涉及的压缩装置的构成进行说明的图。压缩装置1接受输入数据、生成压缩数据并输出。压缩装置1从输入数据每N个地取出按W位(bit)划分的数据块。将N个数据块设为1个段，对每1个段使用规定的压缩方法来生成压缩数据、并输出。其中，压缩装置1对预先设定的特定的数据进行压缩。以下，对设定“0”作为特定的数据，并每4个(N＝4)地取出按16位(W＝16)划分的数据块来执行压缩的情况进行说明。

压缩装置1构成为具有：数据划分提取部11、压缩方法判定部12和压缩数据生成部13。

数据划分提取部(输入数据分割部)11从输入数据中取出成为压缩对象的数据。由于压缩按每1个段进行，所以在数据划分提取部11中，作为1个段量的数据，从输入数据的始端每N×W位地划分提取。划分提取出的数据被输出至压缩方法判定部12。

压缩方法判定部(压缩手段选择部)12决定对被输入的1个段的数据进行压缩的方法。压缩装置1按每1个段，使用(1)行程长度方式、(2)标志方式、(3)不进行压缩(非压缩)中的任意一个方法来进行压缩。压缩方法如以下那样来决定。

在N个数据块全部为“0”的情况下，选择行程长度方式。在为“0”的数据块是一个以上小于N个的情况下，选择标志方式。在N个数据块全部为“0”以外的值的情况下，选择非压缩。所选择出的压缩方法和成为压缩对象的数据被输出至压缩数据生成部13。

压缩数据生成部13由RL压缩部(第1压缩部)131、标志压缩部(第2压缩部)132和非压缩部133构成。根据所选择出的压缩方法，1个段的压缩对象数据被输入至RL压缩部131、标志压缩部132、非压缩部133中的某一个，并被转换为压缩数据而输出。

图2A～图2C是对压缩数据格式进行说明的图。图2A表示了行程长度方式的压缩数据，图2B表示了标志方式的压缩数据的头字段，图2C表示了非压缩数据的数据格式。

各数据格式的始端被赋予识别符。识别符被设定为能够识别压缩数据是基于行程长度方式的压缩数据、还是基于标志方式的压缩数据、或是非压缩数据的值。例如，行程长度被设定为“1”，标志被设定为“2”，非压缩被设定为“3”等的值。

使用行程长度方式(第1压缩手段)压缩了的数据展现对以行程长度方式进行压缩的段的连续数进行表示的行程长度值。例如，在连续的3个段的数据块全部为“0”的情况下，行程长度值为“3”。压缩数据在W位的行程长度值的始端附加I位的识别符，被以I+W位的固定长度字段输出。

使用标志方式(第2压缩手段)压缩了的数据在图2B所示的形式的头字段附加值为“0”以外数据块而生成。头字段在标志位的始端被赋予用于识别压缩方法的识别符。标志位在值为“0”的数据块的位置设立位“1”，使其存储“0”数据的位置信息。因此，标志位被以与一个段所包含的数据块的数量相等的位数(N位)表现。头字段在N位的标志位之前附加(W－N)位的预备位和识别符I位而成为I+W位的固定长度字段。另外，值为“0”以外的数据块在各始端附加I位的调整位而成为I+W位的固定长度字段。

例如，在某一段的数据块的值为“1”“0”“2”“0”的顺序的情况下，标志位为“0101”。另外，“0”的数据块被除去，“1”和“2”的数据块被附加于头字段。

在非压缩的情况下，1个段的数据按W位的数据块附加I位的识别符并被输出。即，各方式的压缩数据在W位的数据的始端附加I位的识别符，被以I+W位的固定长度字段输出。

RL压缩部131具有对行程长度值进行计数的计数器131a。压缩方法判定部12在选择了行程长度方式作为压缩方法的情况下，将对象数据输入至RL压缩部131，使计数器131a自加1。压缩方法判定部12在将下一个段的压缩方式判定为标志方式或者非压缩的情况下，指示RL压缩部131输出压缩数据。RL压缩部131生成使用了行程长度值的格式的压缩数据并输出。

标志压缩部132若从压缩方法判定部12被输入1个段量的数据，则生成格式的头字段并输出。紧接着头字段，从被输入的数据将为“0”的数据块除去，在各数据的始端附加I位的调整位来生成压缩数据并输出。

非压缩部133若从压缩方法判定部12被输入1个段量的数据，则在各数据块的始端附加I位的识别符并输出。

图3是对输入数据和压缩数据的数据结构进行说明的图。图3表示了将4个16位的数据块作为1个段，并按每一段进行压缩的情况。输入数据的最初的段由于全部的数据块的值为“0”，所以以行程长度方式进行压缩。下一个段由于第2个数据块的值为“1”、其他的数据块的值为“0”，所以以标志方式进行压缩。最后的段由于全部的数据块的值为“0”以外，所以为非压缩。

因此，作为对最初的段进行了压缩的数据，输出行程长度值为1的16+I位的字段。即，通过行程长度压缩，4个16位的数据块被压缩为16+I位的一个字段而输出。

作为对第2个段进行了压缩的数据，输出包括4位的标志位“1011”的16+I位的头字段。接着，从该段除去值为“0”的数据块，保留“1”的数据块。然后，输出在“1”的数据块的始端附加了I位的调整位的16+I位的字段。即，4个16位的数据块被标志压缩而输出16+I位的2个字段。

由于第3个段为非压缩，所以输出在各数据块的始端附加了I位的识别符的、4个16+I位的字段。

接下来，对本实施方式的压缩装置的动作进行说明。图4是对第1实施方式涉及的压缩装置的动作进行说明的流程图。另外，设定为在压缩之前已对压缩装置登记了要压缩的特定数据的值。以下，对“0”被登记为特定数据的情况进行说明。

首先，将计数器131a的值清零(zc＝0、S1)。接着，使压缩装置1读取1个段量的输入数据(S2)。数据划分提取部11划分提取构成1个段量的数据的N个数据块，并输出至压缩方法判定部12(S3)。

压缩方法判定部12对N个数据块中的值为“0”的数据块的个数进行计数(S4)。在N个数据块的全部为“0”的情况下(S5，是)，RL压缩部131使计数器131a的值增加1。然后，压缩装置1返回到S2而读取下一个段的输入数据。

另一方面，在N个数据块中存在不为“0”的值的数据块的情况下(S5，否)，检查计数器131a的值。在计数器131a的值大于0的情况下(S7，是)，RL压缩部131以行程长度方式对读取完毕并且未压缩的段的数据进行压缩。即，生成将计数器131a的值作为行程长度值的压缩数据(S8)，并进行输出(S12)。接下来进入S9，针对当前的输入数据继续压缩方法的判定。

在计数器131a的值为0的情况下(S7，否)，判定在N个数据块中是否存在值为“0”的数据块(S9)。在存在值为“0”的数据块的情况下(S9，是)，标志压缩部132根据段的数据创建标志位来进行标志压缩(S10)，然后输出压缩数据(S13)。

另一方面，在不存在值为“0”的数据块的情况下(S9，否)，非压缩部133进行非压缩处理(将表示非压缩数据的识别符赋予给数据的始端)(S11)，然后作为压缩数据进行输出(S13)。

如果压缩数据的输出完成，则返回到S1，在将计数器131a清零之后，读取下一个段的输入数据。这样一来，反复进行S1～S13的一系列动作直到向压缩装置1的数据的输入结束为止，由此生成压缩数据并将其输出。

此外，在图1中，对在硬件上实现压缩装置的情况进行了表示，但也可以使用软件来实现。图5是对第1实施方式涉及的压缩装置的其它构成例进行说明的图。在通过软件实现的情况下，将记述了压缩动作的压缩程序33预先登记于数据库3。在进行数据的压缩时，将压缩程序33读入到PC2的RAM22并展开。然后，通过从数据库3向PC2读入输入数据31，并由CPU21执行压缩程序33，从而生成压缩数据32。

此外，在图5中，构成为将输入数据31、压缩数据32、压缩程序33储存在同一数据库3，但也可以构成储存于不同的数据库。另外，也可以构成为输入数据31和压缩数据32不储存于数据库3，而与其它装置之间直接输入输出输入数据31和压缩数据32。

接下来，说明对使用压缩装置1而生成的压缩数据进行解压的解压装置4。图6是对第1实施方式涉及的解压装置的构成进行说明的图。解压装置4接受压缩数据、生成解压数据并输出。解压装置4根据压缩数据以按每I+W位输出的字段为单位来对数据进行解压，并以W位的数据块为单位输出解压数据。

解压装置4构成为具有解压方法判定部(解压手段选择部)41和解压数据生成部42。解压方法判定部41决定对被输入的压缩数据进行解压的方法。作为压缩数据，被输入(1)行程长度方式、(2)标志方式、(3)非压缩这3个类型的压缩数据。各字段的始端被赋予了表示压缩方法的I位的识别符。因此，通过对该识别符进行解析，解压方法判定部41来判别解压方法。此外，解压方法判定部41具备读指针41a，该读指针41a表示成为解压方法判定的对象的字段的位置。

解压数据生成部42由RL解压部(第1解压部)421、标志解压部(第2解压部)422和非解压部423构成。根据由解压方法判定部41选择出的解压方法，1字段量的压缩数据被输入至RL解压部421、标志解压部422、非解压部423的某一个，并被转换为解压数据而输出。

在解压方法判定部41中，当判定为读指针41a所指的字段的识别符表示行程长度方式时，该字段被输入至RL解压部421。RL解压部421基于该字段中储存的行程长度值来生成解压数据。即，输出行程长度值所表示的段数个特定数据。例如，在行程长度值为3的情况下，输出3段×4数据块＝12个“0”。解压方法判定部41使读指针41a前进解压所使用的字段数(＝1字段)。

在解压方法判定部41中，当判定为识别符表示标志方式时，该字段被输入至标志解压部422。标志解压部422对该字段中储存的标志位进行解析，决定解压所使用的字段数。即，在标志方式中，标志位为“1”的位置数据被压缩，但标志位为“0”的位置数据不被压缩地附加。因此，除了储存标志位的头字段之外，还使用数据不被压缩地附加的字段量的数据来进行解压。

例如，在标志位是“0101”的情况下，解压所使用的字段数为1(头字段)+2(标志位0的个数)＝3。标志解压部422对解压方法判定部41请求标志位“0”的个数量的字段。另外，解压方法判定部41使读指针41a前进解压所使用的字段数。

解压方法判定部41将被请求的个数量的字段输出至标志解压部422。标志解压部422按照头字段中储存的标志位，在标志位为“1“的情况下输出“0”，在标志位为“0”的情况下输出后续的字段的值。

例如，在标志位为“0101”、且作为压缩数据而输入的后续的字段为“2”“3”的情况下，将“2”“0”“3”“0”这四个数据块作为解压数据输出。

在解压方法判定部41中，当判定为识别符表示非压缩时，该字段被输入至非解压部423。非解压部423将始端的I位的识别符删除，作为W位的解压数据进行输出。解压方法判定部41使读指针41a前进在处理中使用了的字段数(＝N字段)量。

即，本实施方式的解压装置4如果参照压缩数据的字段，则能够决定解压方法、以及1个周期的解压所使用的字段数。因此，由于不需要如以往那样参照多个字段来进行字段间的加法运算、比较，所以能够以高的频率进行解压处理。

接下来，对本实施方式的解压装置的动作进行说明。图7是对第1实施方式涉及的解压装置的动作进行说明的流程图。其中，设定为在数据解压之前，已在解压装置中登记了要解压的特定数据的值。另外，设为读指针41a指出被输入的压缩数据的始端的字段。以下，对“0”被登录为特定数据的情况进行说明。

首先，参照读指针41a，读入压缩数据的字段，对该字段中所附加的识别符进行解析(S21)。在识别符表示行程长度方式的情况下(S22，是)，在RL解压部421中对该字段进行行程长度解压(S23)。解压方法判定部41使读指针41a前进1(S24)，并输出解压数据(S30)。

在判定为识别符不是行程长度方式的情况下(S22，否)，判定是否是标志方式(S25)。在判定为是标志方式的情况下(S25，是)，在标志解压部422中进行标志位解析，向解压方法判定部41请求标志解压所需要的字段，并进行标志解压(S26)。另外，解压方法判定部41使读指针41a前进标志解压所使用的字段数(标志位为“0”的数+1)(S27)，并输出解压数据(S30)。

在判定为识别符不是标志方式的情况下(S25，否)，判定为是非压缩数据。在非解压部423中，从该字段删除始端的I位，生成解压数据(S28)。解压方法判定部41使读指针421a前进N(S29)，并输出解压数据(S30)。

如果从RL解压部421、标志解压部422、非解压部423的某一个输出了解压数据(S30)，则返回到S21，对读指针421a所表示的字段进行解析。这样一来，反复进行S21～S30的一系列动作直到向解压装置4的数据的输入结束为止，生成解压数据并输出。

此外，上述内容对在硬件上实现解压装置的情况进行了说明，但也可以与压缩装置同样地使用软件来实现图7所示的解压动作。

这样，根据本实施方式，按由N个数据块构成的段来压缩数据。通过在压缩数据的始端赋予表示压缩方法的识别符，由此若在解压时参照压缩数据的字段，则能够决定解压方法以及1个周期的解压所使用的字段数。因此，由于不需要如以往那样参照多个字段来进行字段间的加法运算、比较，所以能够以高的频率进行解压处理。不过，由于按每1个段进行行程长度压缩，所以行程长度值被限制为N个的倍数，存在压缩效率降低的可能性。然而，根据本实施方式，由于通过在行程长度方式的基础上同时采用标志方式，也能够对尾数的特定数据也进行压缩，所以可抑制压缩效率的降低。

此外，压缩数据的格式并不限定于图2A～图2C所示的格式，只要是字段为固定长度、且通过参照特定的位置能够识别压缩方法那样的格式即可，能够进行各种变更。图8是对第1实施方式的变形例涉及的压缩数据格式进行说明的图。表示了标志方式的头字段的数据格式的一个例子。

在本变形例中，在标志压缩的头字段中，在图2B所示的(W－N)位的预备位部分储存标志位中的非零的数。由此，在对通过标志方式压缩了的数据进行解压时，通过参照非零数，并对其加上1(＝头字段)，能够确定解压所使用的字段的数。由于不需要对标志位进行解析来计算字段数，所以能够以更高频率进行解压处理。

此外，也可以将对标志位的非零数加上了1的数储存于预备位部分。该情况下，由于预备位部分的数＝解压所需要的字段数，所以不需要确定解压所需要的字段数时的加法处理，能够实现更高频率的处理。

图9是对第1实施方式的其它变形例涉及的压缩数据格式进行说明的图。图9中表示了输入数据的格式是IEEE754的二进制半精度浮点数表现的情况下的、压缩数据格式的一个例子。例如在如IEEE754那样输入数据的格式被预先定义的情况下，通过对特定的位模式(bit pattern)分配压缩方式，能够实现压缩方式的识别。

在IEEE754的二进制半精度浮点数表现的数据格式中，16位的数据块中的始端的1位被分配为符号部，接下来的5位被分配为指数部，最后的10位被分配给尾数部。通过符号部、指数部、尾数部的组合，来识别、表现±0、非规格化数、规格化数、NaN、±∞。例如，在是未使用非规格化数或NaN的用途的(不被用为输入数据的)情况下，对这些模式分配行程长度方式、标志方式。

例如，对表示非规格化数的模式(符号部：1，指数部：0，尾数部：0以外的值)分配以行程长度方式压缩了的数据，对表示NaN的模式(符号部：0或1，指数部：0x1f，尾数部：0以外的任意的值)分配以标志方式压缩了的数据。以行程长度方式压缩了的数据在尾数部储存行程长度值，以标志方式压缩了的数据在尾数部储存标志位(或者，解压时所使用的字段数以及标志位)。

该情况下，参照字段的始端的6位，如果符号部＝1、指数部＝0，则判定为是使用了行程长度方式的压缩数据。另外，参照字段的第2位以后，如果指数部＝0x1f、尾数部：非零，则可判定为是使用了标志方式的压缩数据。因此，由于不需要在压缩数据的始端附加识别符，所以压缩后的各数据的位宽保持输入数据的位宽(＝W位)不变。因此，压缩效率得以改善。

此外，如果是预先定义了数据格式的输入数据，则也可以是IEEE754以外的格式，例如可以是ASCII码等文字码。ASCII码以8位识别、表现拉丁字母、数字、记号等。例如，在是″不被使用的用途的(不被用作输入数据的)情况下，可以对记号的模式分配行程长度方式、标志方式。

(第2实施方式)

第1实施方式的压缩装置通过压缩方法判定部判定以行程长度方式、标志方式、非压缩的哪一个方法进行压缩，并对各自的压缩部分配输入数据。与此相对，第2实施方式的压缩装置首先通过第一个压缩器对输入数据进行行程长度方式的压缩，接着通过第二个压缩器对输入数据进行标志方式的压缩、即以2个阶段进行压缩，在这一点上是不同的。

图10是对第2实施方式涉及的压缩装置的构成进行说明的图。压缩装置5由第1压缩器51和第2压缩器52构成。由第1压缩器51接受输入数据，生成中间数据，并输出至第2压缩器52。第2压缩器52根据中间数据生成压缩数据并输出。

压缩装置5从输入数据每N个地取出按W位划分的数据块。将N个数据块作为1个段，进行行程长度方式的压缩，生成中间数据并输出。接着，从中间数据每N个地取出按W+I位划分的符号(symbol)。将N个符号作为1个段，进行标志方式的压缩或者非压缩，生成压缩数据并输出。本实施方式的压缩装置对预先设定的特定的数据进行压缩。以下，说明“0”被设定为特定的数据，并从输入数据每4个(N＝4)地取出按16位(W＝16)划分的数据块来进行压缩的情况。

第1压缩器51构成为具有数据划分提取部511、压缩方法判定部512和压缩数据生成部513。压缩数据生成部513构成为具有RL压缩部514和非压缩部515。另外，第2压缩器52构成为具有数据划分提取部521、压缩方法判定部522和压缩数据生成部523。压缩数据生成部523构成为具有标志压缩部524和非压缩部525。

数据划分提取部511从输入数据取出成为压缩对象的数据。由于压缩按每1个段进行，所以在数据划分提取部511中，作为1个段的数据，从输入数据的始端每N×W位地划分提取。划分提取出的数据被输出至压缩方法判定部512。

压缩方法判定部512判定是否以行程长度方式对1个段的输入数据进行压缩。在N个数据块全部为“0”的情况下，判定为能够以行程长度方式压缩。在判定为能够以行程长度方式压缩的情况下，N个符号被输出至RL压缩部514。另一方面，在判定为不能以行程长度方式压缩的情况下，输出至非压缩部515。

RL压缩部514具有对行程长度值进行计数的计数器512a。压缩方法判定部512在判定为能够以行程长度方式压缩的情况下，使计数器512a自加1。压缩方法判定部512在判定为不能以行程长度方式压缩下一个段的输入数据的情况下，指示RL压缩部514输出压缩数据。RL压缩部514使用行程长度值来生成图2A所示的格式的压缩数据，作为中间数据进行输出。

非压缩部515如果被从压缩方法判定部512输入1个段量的数据，则在各数据块的始端附加I位的调整位(例如“0”)，并作为中间数据进行输出。

数据划分提取部521从中间数据取出成为压缩对象的数据。由于压缩按每1个段进行，所以数据划分提取部521从中间数据的始端每N×(W+I)位地划分提取，来作为1个段的数据。划分提取出的数据被输入至压缩方法判定部522。

压缩方法判定部522判定是否以标志方式压缩1个段的中间数据。在为“0”的符号是一个以上小于N个的情况下，判定为能够以标志方式压缩。在判定为能够以标志方式压缩的情况下，N个符号被输出至标志压缩部524。另一方面，在判定为不能以标志方式压缩的情况下，被输出至非压缩部525。

标志压缩部524若被从压缩方法判定部522输入1个段量的数据，则与第1实施方式的标志压缩部132同样，生成图2B所示的格式的头字段并输出。紧接着头字段，从被输入的数据将为“0”的数据块除去来生成压缩数据并输出。此外，头字段也可以是图8所示的格式。

非压缩部525若被从压缩方法判定部522输入1个段量的数据，则针对始端的I位变更为识别非压缩的识别符并输出。

图11是对输入数据、中间数据以及压缩数据的数据结构进行说明的图。图11表示了将4个数据块或者符号作为1个段并按每一段进行压缩的情况。输入数据的最初的段由于全部的数据块的值都为“0”，所以在第1压缩器51中以行程长度方式进行压缩。由于第2个段和第3个段包括“0”以外的数据块，所以在第1压缩器51中不进行压缩。

因此，作为中间数据，首先，4个数据块通过行程长度方式被压缩为1个16+I位的符号并输出。接着，输出在各数据块的始端附加了I位的调整位的8个符号。即，12个数据块被压缩为9个符号并输出。

接着，中间数据的最初的段由于第2和第4个符号为“0”，所以以标志方式进行压缩。第2个段由于第1个符号为“0”，所以进行标志压缩。第9个符号根据此后的符号的值来进行压缩。(这里为非压缩。)

因此，作为最初的段的压缩数据，输出头字段，“RL”“1”的字段紧随其后。其中，“RL”表示以行程长度方式压缩生成的情况。即，4个符号被标志压缩，输出3个字段。

接着，作为第2段的压缩数据，输出头字段，在“2”“3”“4”的数据块紧随其后的最后，非压缩的第9个符号将始端的I位部分转换为识别非压缩的识别符，作为1个字段的压缩数据被输出。

接下来，对本实施方式的压缩装置的动作进行说明。图12是对第2实施方式涉及的压缩装置的动作进行说明的流程图。其中，设定为在压缩之前，已经在压缩装置登记了要压缩的特定数据的值。以下，对“0”被登记为特定数据的情况进行说明。

首先，将计数器512a的值清零(zc＝0、S31)。接着，使第1压缩器51读入1个段量的输入数据(S32)。数据划分提取部511划分提取构成1个段量的数据的N个数据块，并输出至压缩方法判定部512(S33)。

压缩方法判定部512对N个数据块中的值为“0”的数据块的个数进行计数(S34)。在N个数据块的全部为“0”的情况下(S35，是)，使计数器512a的值增加1(S36)，第1压缩器51返回到S32来读入下一个段的输入数据。

另一方面，在N个数据块中存在不为“0”的值的数据块的情况下(S35，否)，RL压缩部513生成以计数器512a的值作为行程长度值的压缩数据，并作为中间数据进行输出。另外，非压缩部514在N个数据块各自的始端附加位宽调整用的I位(例如“0”)，作为中间数据进行输出(S37)。以上，从S31到S37为止的一系列处理在第1压缩器51中执行。

接着，使第2压缩器52读入1个段量的中间数据。数据划分提取部521划分提取构成1个段量的数据的N个符号，并输出至压缩方法判定部522(S38)。压缩方法判定部522判定在N个符号中是否存在值为“0”的数据块(S39)。在存在值为“0”的数据块的情况下(S39，是)，在标志压缩部524中，根据段的数据创建标志位来进行标志压缩(S40)，并作为压缩数据进行输出(S42)

另一方面，在不存在值为“0”的符号的情况下(S39，否)，非压缩部525进行非压缩处理(将表示非压缩的识别符置换为符号的始端的调整位的处理)(S41)，并作为压缩数据进行输出(S42)。以上，从S38到S42为止的一系列处理在第2压缩器52中执行。

如果压缩数据的输出完成，则返回到S31，在将计数器512a清零之后，读入下一个段的输入数据。这样一来，反复进行S31～S41的一系列动作直到向压缩装置5的数据的输入结束为止，生成压缩数据并进行输出。

此外，上述对在硬件上实现压缩装置的情况进行了说明，但也可以使用软件来实现图12所示的压缩动作。

接下来，说明对使用压缩装置5而生成的压缩数据进行解压的解压装置6。图13是对第2实施方式涉及的解压装置的构成进行说明的图。解压装置6从压缩数据以按I+W位输出的字段为单位来对数据进行解压，并输出解压数据。解压装置6由第1解压器61和第2解压器62构成。第1解压器61从压缩数据生成中间数据，并输出至第2解压器62。第2解压器62从中间数据生成解压数据并输出。

第1解压器61构成为具有解压方法判定部611和中间数据生成部612。解压方法判定部611具备读指针611a，该读指针611a表示成为解压方法判定的对象的字段的位置。在判定为读指针611a所指的字段的识别符表示标志方式的情况下，该字段被输入至标志解压部613。标志解压部613对该字段中储存的标志位进行解析，决定解压所使用的字段数。然后，标志解压部613对解压方法判定部611请求标志位0的个数量的字段。解压方法判定部611使读指针611a前进解压所使用的字段数。

解压方法判定部611将被请求的个数量的字段输出至标志解压部613。标志解压部613按照头字段中储存的标志位，在标志位为“1”的情况下输出“0”，在标志位为“0”的情况下，输出后续的字段的值。

例如，在标志位为“0101”、作为压缩数据而输入的后续的字段为“RL”“3”的情况下，输出“RL”“0”“3”“0”这4个符号作为中间数据。以行程长度方式压缩生成的符号“RL”在标志解压中与非零同样地被处理。其中，中间数据的符号以16+I位划分生成。

在解压方法判定部611中，当判定为识别符表示非压缩时，该字段被输入至非解压部614。非解压部614将被输入的字段直接作为中间数据进行输出。解压方法判定部611使读指针611a前进处理所使用的字段数(＝N字段)的量。

第2解压器62构成为具有解压方法判定部621和解压数据生成部622。解压方法判定部621具备读指针621a，该读指针621a表示成为解压方法判定的对象的符号的位置。在判定为读指针621a所指的符号的识别符表示行程长度方式的情况下，该符号被输入至RL解压部623。RL解压部623基于该符号中储存的行程长度值，生成解压数据。解压方法判定部621使读指针621a前进解压所使用的符号数(＝1个符号)。

在解压方法判定部621中，当判定为识别符表示非压缩时，该符号被输入至非解压部624。非解压部624删除始端的I位的识别符，作为W位的解压数据进行输出。解压方法判定部621使读指针621a前进处理所使用的符号数(＝N个符号)的量。

即，本实施方式的解压装置6通过利用不同的解压器分阶段地进行标志方式的解压处理、行程长度方式的解压处理，能够削减压缩数据的始端的字段的解析模式数。因此，能够以更高频率进行解压处理。

接下来，对本实施方式的解压装置的动作进行说明。图14是对第2实施方式涉及的解压装置的动作进行说明的流程图。另外，设定为在数据解压之前，已经在解压装置登记了要解压的特定数据的值。另外，设定为读指针611a、621a表示压缩数据以及中间数据的始端的字段。以下，对“0”被登记为特定数据的情况进行说明。

首先，参照读指针611a，将成为解压对象的压缩数据的头字段读入到第1解压器61，并对该字段所附加的识别符进行解析(S51)。在识别符表示标志方式的情况下(S52，是)，在标志解压部613中对该字段进行标志解压，作为中间数据进行输出。另外，解压方法判定部611使读指针611a前进标志解压所使用的字段数(标志位为0的数+1)(S53)。

在判定为识别符不表示标志方式的压缩数据的情况下(S52，否)，经由非解压部614将该字段直接作为中间数据进行输出。解压方法判定部611使读指针611a前进N(S54)。从S51到S54为止的一系列步骤在第1解压器61中执行。

接着，参照读指针621a，将中间数据的符号读入到第2解压器62，并对该符号所附加的识别符进行解析(S55)。在判定为识别符是行程长度方式的情况下(S56，是)，在RL解压部623中进行行程长度解压，生成解压数据(S57)。另外，解压方法判定部611使读指针621a前进1(S60)，并输出解压数据(S61)。

在判定为识别符不是行程长度方式的情况下(S56，否)，判定为是非压缩。在非解压部624中，将始端的I位从该符号删除，生成解压数据(S58)。另外，解压方法判定部621使读指针621a前进N(S59)，并输出解压数据(S61)。从上述的S55到S61为止的一系列步骤在第2解压器62中执行。

如果从解压数据生成部622输出了解压数据，则返回到S51，对读指针611a所表示的字段进行解析。这样一来，反复进行S51～S61的一系列动作直到向解压装置6的数据的输入结束为止，生成解压数据并进行输出。

此外，上述对在硬件上实现解压装置的情况进行了说明，但也可以与压缩装置同样使用软件来实现图14所示的解压动作。

这样，根据本实施方式，由于将行程长度方式和标志方式分为2个阶段来进行压缩，所以在解压处理中也能够通过不同的解压器分阶段地进行标志方式和行程长度方式。由此，能够削减压缩数据的字段的解析模式数。因此，能够以更高频率进行解压处理。

此外，压缩的数据格式只要是字段为固定长度、且通过参照特定的位置能够识别压缩方法那样的格式即可，能够进行各种变更。例如，也可以如图8所示，针对标志压缩的头字段，在(W－N)位的预备位部分储存标志位中的非零的数。另外，也可以如图9所示，在输入数据的格式被预先定义的情况下，对特定的位模式分配压缩方式，不附加压缩方式的识别符地进行压缩处理。解压时的识别压缩方法的具体方法根据压缩数据格式的变更而被变更。

本说明书中的各“部”是与实施方式的各功能对应的概念性部分，不是一定与特定的硬件、软件程序一一对应。因此，在本说明书中，设想具有实施方式的各功能的假想电路块(部)进行了说明。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式只是例示，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式也能够通过其他的各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨中，并且包含在技术方案所记载的发明及其等同的范围中。

Claims (20)

1.一种数据压缩装置，其特征在于，具有：

输入数据分割部，将连续被输入的数据分割成具有第1位宽的数据块，将每规定个数的上述数据块作为1个段进行输出；

压缩手段选择部，根据一个上述段所包含的上述数据块为特定数据的比例，来选择第1压缩手段、或者第2压缩手段、或者非压缩手段的某一个来作为上述段的压缩手段；

第1压缩部，对上述段执行关于上述特定数据将连续量储存于压缩数据的上述第1压缩手段；以及

第2压缩部，对上述段执行将上述特定数据的位置信息储存于上述压缩数据的上述第2压缩手段，

按照由上述压缩手段选择部选择出的手段压缩了的上述压缩数据具有能够识别上述压缩手段的识别用位。

2.根据权利要求1所述的数据压缩装置，其特征在于，

上述压缩手段选择部具有第1压缩手段选择部和第2压缩手段选择部，上述第1压缩手段选择部选择上述第1压缩手段或者上述非压缩手段，上述第2压缩手段选择部选择上述第2压缩手段或者上述非压缩手段，

通过由上述第1压缩手段选择部选择出的上述压缩手段压缩上述段来生成中间数据，并通过由上述第2压缩手段选择部选择出的上述压缩手段压缩上述中间数据来生成上述压缩数据。

3.根据权利要求1所述的数据压缩装置，其特征在于，

上述第1压缩手段是基于行程长度法的压缩。

4.根据权利要求1所述的数据压缩装置，其特征在于，

上述第2压缩部将上述特定数据的位置信息、和与压缩对象的上述段中的上述数据块中、上述特定数据以外的上述数据块的个数有关的信息储存于上述压缩数据。

5.根据权利要求1所述的数据压缩装置，其特征在于，

上述特定数据是零。

6.根据权利要求1所述的数据压缩装置，其特征在于，

被输入的上述数据被预先定义了数据格式，对特定的数据模式分配由上述第1压缩部以及上述第2压缩部压缩了的数据。

7.根据权利要求6所述的数据压缩装置，其特征在于，

被输入的上述数据的数据格式是IEEE754的二进制半精度浮点数表现的数据格式。

8.一种数据解压装置，对连续被输入并由具有第2位宽的多个字段构成的压缩数据进行解压，其特征在于，具有：

解压手段选择部，根据上述字段所包含的能够识别压缩手段的识别位，来选择第1解压手段、或者第2解压手段、或者非解压手段；

第1解压部，基于上述压缩数据中储存的位置信息，对上述压缩数据执行输出上述特定数据或者非压缩数据的第1解压手段；以及

第2解压部，基于上述压缩数据中储存的连续量，对上述压缩数据执行输出特定数据的第2解压手段。

9.根据权利要求8所述的数据解压装置，其特征在于，

上述解压手段选择部具有第1解压手段选择部和第2解压手段选择部，上述第1解压手段选择部选择上述第1解压手段或者上述非解压手段，上述第2解压手段选择部选择上述第2解压手段或者上述非解压手段，

通过由上述第1解压手段选择部选择出的上述解压手段解压上述字段来生成中间数据，并通过由上述第2解压手段选择部选择出的上述解压手段解压上述中间数据来生成上述解压数据。

10.根据权利要求8所述的数据解压装置，其特征在于，

上述第2解压手段使用基于行程长度法的解压。

11.根据权利要求8所述的数据解压装置，其特征在于，

上述特定数据是零。

12.根据权利要求8所述的数据解压装置，其特征在于，

上述第1解压部基于与上述特定数据以外的上述数据块的个数有关的信息来确定解压所使用的上述字段数。

13.根据权利要求8所述的数据解压装置，其特征在于，

上述压缩数据被预先定义了数据格式，对特定的数据模式分配了由上述第1解压部以及上述第2解压部解压的数据。

14.根据权利要求13所述的数据解压装置，其特征在于，

上述压缩数据的数据格式是IEEE754的二进制半精度浮点数表现的数据格式。

15.一种数据压缩解压装置，其特征在于，

具有：权利要求1所述的数据压缩装置、和对由上述数据压缩装置生成的压缩数据进行解压的权利要求8所述的数据解压装置。

16.根据权利要求15所述的数据压缩解压装置，其特征在于，

上述压缩手段选择部具有第1压缩手段选择部和第2压缩手段选择部，上述第1压缩手段选择部选择上述第1压缩手段或者上述非压缩手段，上述第2压缩手段选择部选择上述第2压缩手段或者上述非压缩手段，

通过由上述第1压缩手段选择部选择出的上述压缩手段压缩上述段来生成中间数据，并通过由上述第2压缩手段选择部选择出的上述压缩手段压缩上述中间数据来生成上述压缩数据，

上述解压手段选择部具有第1解压手段选择部和第2解压手段选择部，上述第1解压手段选择部选择上述第1解压手段或者上述非解压手段，上述第2解压手段选择部选择上述第2解压手段或者上述非解压手段，

通过由上述第1解压手段选择部选择出的上述解压手段解压上述字段来生成中间数据，并通过由上述第2解压手段选择部选择出的上述解压手段解压上述中间数据来生成上述解压数据。

17.根据权利要求15所述的数据压缩解压装置，其特征在于，

上述第1压缩手段是基于行程长度法的压缩，并且，上述第2解压手段使用基于行程长度法的解压。

18.根据权利要求15所述的数据压缩解压装置，其特征在于，

上述特定数据是零。

19.根据权利要求15所述的数据压缩解压装置，其特征在于，

上述第2压缩部将上述特定数据的位置信息、和与压缩对象的上述段中的上述数据块中、上述特定数据以外的上述数据块的个数有关的信息储存于上述压缩数据，并且，上述第1解压部基于与上述特定数据以外的上述数据块的个数有关的信息来确定解压所使用的上述字段数。

20.根据权利要求15所述的数据压缩解压装置，其特征在于，

被输入的上述数据被预先定义了数据格式，对特定的数据模式分配由上述第1压缩部以及上述第2压缩部压缩了的数据。