JP2009542093A - データ圧縮 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
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- H03M7/40—Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code
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Abstract
Description
本特許出願は、データ圧縮に関する。
周知のように、記憶または送信のための効率的データ符号化は、引き続き新しいアプローチが探索される領域である。例えば、データが、例えば圧縮によって、より効率的に符号化されるならば、符号化されるべきデータを記憶するメモリ量は低減されうる。同様に、通信システムにおいて、データが、例えば所与の帯域幅の通信チャネルのために、効率的に符号化されるならば、潜在的に、より多くの情報が所与の時間単位で送信されうる。これらの目標および多くの他の目標は、データの効率的圧縮方法の目的となる可能性がある。
後記の詳細な説明では、多くの具体的細部が記述され、特許請求される対象の徹底的理解を提供する。しかしながら、特許請求される対象は、これらの具体的細部なしに実施されてもよいことが、当業者によって理解される。他の場合には、特許請求される対象を不明瞭にしないように、周知の方法、手続き、コンポーネント、および/または回路は詳細に説明されていない。
S = 適切な場合、数字Iの符号(数字が全て正または全て負であれば、省略されてもよい)
M = Iの大きさ
E = 指数fix(logK(M))、本願明細書ではfix()は打ち切り動作、即ち、次の最低整数数字へ丸めることを表す。
R = M - KE は、本願明細書では「剰余」と呼ばれる。
従って、Iの大きさは、M = KE + Rによって得られてもよい。
ここで、符号 = 1または0
同様に、大きさ = M = Σ2nbn
ここでbnはビットnの値、即ち0または1であり、総和はn = 0からNまでである。
E = FSBの位置 = fix(log2M)、M >= 1について
R = 剰余 = M - 2E
剰余は、E >= 1およびM >= 2についてEビットを有する。
この符号は平均で26/8ビットを使用し、ここでは最適よりも約8%のオーバーである。8が最大数字であることを前もって知らないと言うならば、8が生じる場合の4ビット剰余を準備してもよい。従って、平均は30/8ビット、または最適よりも25%のオーバーである。それにも拘わらず、この例が実証するように、生のゴロム符号は、ここではHuffman符号よりも性能が良い。
S1 E1 R1 S2 E2 R2 S3 E3 R3 ...S8 E8 R8
E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8
1 4 2 1 3 2 4 4
1 4 EOG 3 6 EOG 5 EOG 2 7 8 EOG
ここで、EOGは、グループの終わりを表現するために使用され、この例では、グループ化されたE値の系列の終わりを表現する。
For E = E値の値域
Eを収容するゴロム符号の位置を表示する
Eグループの終わりを表示する(EOG)
End
0 2 EOG 2 2 EOG 4 EOG 1 5 0 EOG
これは、記号が少なくなること、ここでは0、1、2、4、5、およびEOGによって、より効率的である。
0 2 EOG 1 1 EOG 1 EOG 0 0 0 EOG
ここで、記号の数は0、1、2、およびEOGへ効果的に更に低減されている。
0 2 EOG 1 1 EOG 1 EOG
へ短くされてもよい。
しかしながら、ここで、可能なE値の値域が知られるか、前もって決定され得ることが仮定されている。
4 0 2 EOG 1 1 EOG 1 EOG
のように、Max_Eの値によって接頭語を付けられてもよい。
このケースでは、例えば、E値は昇順または降順で取られてもよい。Min_E値はより頻繁に生じるので、降順を採用することによって、記号数が低減される潜在的利点を取得することが可能である。Eの潜在的値の双方、即ち、Min_EまたはMax_Eが合図されることも可能である。1つのアプローチは、記号ストリームの終端にMax_Eおよび/またはMin_Eを接尾語として付けてもよい。しかしながら、接尾語の価を待機する復号器の遅延は、幾つかの状況で欠点となるかもしれない。
0 2 EOG 1 1 EOG 1 EOG NoMoreGroups
しかしながら、Eの値域を表示することは、典型的には、知られたスタート点を伴い、値は、知られた順序で前進を伴うことができる。しかしながら、そうでなければ、多分、Eのスタート値が合図されてもよい。
8 0 2 EOG 1 1 EOG 1 EOG
0 2 EOG 1 1 EOG 1 EOG 2
E値の値域および記号ストリームの長さを接頭語または接尾語として付けるそのような方法は、任意の組み合わせで使用されてもよい。そのようなアプローチをどのように組み合わせて、より良好な結果を達成するかは、少なくとも部分的に、記号ストリームの特定の統計に依存することができる。
最大から最小へのFSBについて
2PL-1から0までのRA(振幅剰余)について
使用される各基底関数Kについて
属性(FSB、RA、K)を有する各原子の位置をランレングス符号化によって合図する
原子の符号S(1ビット)を送る
基底関数グループの終わり
(PLQ剰余)グループの終わり
上記の太字で示されるサブプロセスは、この特定の態様について、主または中心「合併」ループを表現する。しかしながら、このサブプロセスは、ランレングス符号化によってゴロム符号の系列上で動作するように、前に説明された態様の局面に少なくとも部分的に基づいて修正されてもよい。ここで、そのようなアプローチを適用すると、次が提供される。
最大から最小へのFSBについて
2PL-1から0へのRA(振幅剰余)について
使用される各基底関数Kについて
属性(FSB、RA、K)を有する各原子の位置をランレングス符号化するゴロム符号(E、RA)のリストを作る
生じる各Eについて
E値の位置をランレングス符号化する
対応するRE値(Eビット)を送信する
原子の対応する符号S(1ビット)を送信する
Eグループの終わり
基底関数グループの終わり
(PLQ剰余)グループの終わり
前述のように、これは符号器の中の符号器として考えられてもよい。ここでは、ゴロム符号の指数Eに少なくとも部分的に基づく内部符号器が、原子のグループについて採用される。上記の説明では、原子の振幅の剰余RAを、ランレングスのE値の剰余REから区別するため、添え字が使用される。
Claims (40)
- (a)符号が指数値Eiおよび剰余値Riを含み、iが整数数字である、符号系列を形成する工程;および
(b)符号内で生じるEiの値について、Eiの該値を表現する該符号系列内の位置の値を生成する工程
を含む、データ記号の系列を符号化する方法。 - iが、位置の値に関連づけられた整数数字を含む、請求項1記載の方法。
- 一つまたは複数の位置の値が後に続くようにおよび/または先行するように、一つまたは複数の剰余値が、系列内で一緒にグループ化される、請求項2記載の方法。
- 位置の値および剰余値をストリングとして送信または記憶する工程を更に含む、請求項2記載の方法。
- ストリングが、エンド・オブ・グループ記号によって終了される、請求項5記載の方法。
- ストリングの長さを表現する情報が、該ストリングへ接頭語として付けられる、請求項5記載の方法。
- 指数値の数を表現する情報が、ストリングへ接頭語として付けられる、請求項5記載の方法。
- ストリング内の最終の位置の値の後に、ノー・モア・グループ記号が続く、請求項5記載の方法。
- 剰余値が、ストリング内で、対応する位置の値に具体的に関連づけられる、請求項5記載の方法。
- 符号系列がゴロム符号系列を含み、符号がゴロム符号を含む、請求項2記載の方法。
- ゴロム符号および位置の値は2進形式の表現を含む、請求項10記載の方法。
- 一つまたは複数の位置の値がランレングス符号化される、請求項2記載の方法。
- 位置の値が、更なる系列として処理され、更に符号化される、請求項2記載の方法。
- 更なる系列がゴロム符号として符号化される、請求項13記載の方法。
- データ記号はオーディオまたはビデオ・ストリームを表現する、請求項1記載の方法。
- 符号内で生じるEの選択された値について、Eの値を表現する該符号内の位置の値がiを含む、請求項1記載の方法。
- (i)データ記号について、
(a)bが固定モジュロ値である場合、bEiがViを超過しない指数Eiの最大整数値を決定する工程;および
(b)剰余Ri = Vi - bEiを計算する工程;
(ii)該指数Eiを符号系列として取り、生じるEiの値について、Eiの該値を表現する符号系列内の位置の値を生成する工程;ならびに
(iii)該剰余RiをEiの該値に関連づける工程
を含む、データ記号の系列を数字Viによって数字形態で表現される記号に符号化する方法。 - 符号内の位置の値が、iの値に関連づけられた値を含む、請求項17記載の方法。
- 一つまたは複数の位置の値がランレングス符号化される、請求項18記載の方法。
- データ記号がオーディオまたはビデオ・ストリームを表現する、請求項17記載の方法。
- 命令を実行すると、
(a)iが整数数字であるとしたとき、符号が指数値Eiおよび剰余値Riを含む符号系列を形成する工程、および
(b)符号内で生じるEiの値について、Eiの該値を表現する該符号系列内の位置の値を生成する工程
のようにデータ記号の系列を符号化する方法の遂行が更にもたらされる、
該命令を記憶した記憶メディアを含む物品。 - 命令を実行すると、位置の値に関連づけられた整数数字を含むiが更に生じる、請求項21記載の物品。
- 命令を実行すると、一つまたは複数の位置の値が後に続くようにおよび/または先行するように一つまたは複数の剰余値が系列内で一緒にグループ化される結果が更に生じる、請求項22記載の物品。
- 命令を実行すると、位置の値および剰余値をストリングとして送信または記憶する結果が更に生じる、請求項22記載の物品。
- 命令を実行すると、符号内で生じるEの選択された値について、Eの値を表現する該符号内の位置の値がiを含む結果を更に生じる、請求項21記載の物品。
- iは整数数字であるとしたとき、指数値Eiおよび剰余値Riを含む符号の系列を形成する手段と、符号内で生じるEiの値について、Eiの該値を表現する該符号系列内の位置の値を生成する手段とを含む装置。
- 一つまたは複数の位置の値が後に続くようにおよび/または先行するように、系列内で一つまたは複数の剰余値を一緒にグループ化する手段を更に含む、請求項26記載の装置。
- 命令を実行すると、位置の値および剰余値をストリングとして送信または記憶する結果が更に生じる、請求項26記載の装置。
- コンピューティング・プラットフォームが、符号が指数値Eiおよび剰余値Riを含み、iが整数数字である、符号系列を形成するように適用され、かつ符号内で生じるEiの値について、Eiの該値を表現する該符号系列内の位置の値を生成するように適応される、コンピューティング・プラットフォームを含む装置。
- コンピューティング・プラットフォームが、整数数字iを位置の値に関連づけるように更に適応される、請求項29記載の装置。
- 一つまたは複数の位置の値が後に続くようにおよび/または先行するように、プラットフォームが、系列の中で一つまたは複数の剰余値を一緒にグループにするように更に適応される、請求項30記載の装置。
- コンピューティング・プラットフォームは、位置の値および剰余値をストリングとして送信または記憶するように更に適応される、請求項30記載の装置。
- コンピューティング・プラットフォームは、符号内で生じるEの選択された値について、Eの該値を表現する該符号内の位置の値をiとして割り当てるように更に適応される、請求項21記載の装置。
- 命令を実行すると、
(i)データ記号について、
(a)bが固定モジュロ値であるとしたとき、bEiがViを超過しない指数Eiの最大整数値を決定する工程、および
(b)剰余Ri = Vi - bEiを計算する工程;
(iv)該指数Eiを符号系列とし、かつ生じるEiの値について、Eiの該値を表現する符号系列内の位置の値を生成する工程、および
(v)該剰余RiをEiの該値に関連づける工程
のように、データ記号の系列を符号化し、記号が数字Viによって数字形態で表現される方法の遂行をもたらす、
命令を記憶された記憶メディアを含む物品。 - 命令を実行すると、符号内の位置の値が、iの値に関連づけられた値を含む結果が更に生じる、請求項34記載の物品。
- 命令を実行すると、一つまたは複数の位置の値がランレングス符号化される結果が更に生じる、請求項35記載の物品。
- 命令を実行すると、データ記号がオーディオまたはビデオ・ストリームを表現する結果が更に生じる、請求項35記載の物品。
- bが固定モジュロ値であるとしたとき、データ記号について、bEiがViを超過しない指数Eiの最大整数値を決定して剰余Ri = Vi - bEiを計算し、
該指数Eiを符号系列として取り、生じるEiの値について、Eiの該値を表現する符号系列内の位置の値を生成し、かつ
該剰余RiをEiの該値に関連づける
ように適応されるコンピューティング・プラットフォームを含む装置。 - コンピューティング・プラットフォームが、符号内の位置の値をiの値に関連づけられた値に割り当てるように適応される、請求項38に記載の装置。
- コンピューティング・プラットフォームが、一つまたは複数の位置の値をランレングス符号化するように適応される、請求項35に記載の装置。
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