JP3340323B2

JP3340323B2 - データ変換方法およびデータ変換装置

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Publication number: JP3340323B2
Application number: JP23024796A
Authority: JP
Inventors: 裕彦風戸; 智樹細居
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: JPH09139676A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像データや音
声データ、または、プロセスデータや圧力，電圧などの
計測データをデータ圧縮・伸張するデータ変換装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】非可逆なデータ圧縮技術は、主に冗長な
データを直接削除する直接圧縮法と、直交変換などによ
って特徴の抽出などを行う変換圧縮法に大別される。こ
の中で、許容誤差の設定が可能なデータ圧縮法は、直接
圧縮法に類別されるものがほとんどである。直接圧縮法
に類別されるものの中で、許容誤差の設定が可能なデー
タ圧縮方法としては、零次予測型圧縮方法，一次予測型
圧縮方法，零次補間型圧縮方法，一次補間型圧縮方法な
どがある。これらの手法は、いずれもデータ全体を直線
近似することに基づいている。

【０００３】上述した手法の中では、一次補間型圧縮法
が、最も圧縮率が高い。以下、この一次補間型圧縮法に
ついて、概略を説明する。まず、ある時刻ｔｎでのデー
タをＸｎとし、出発点Ｘ０を必要な点として保存する。
ついで、出発点Ｘ０から、その次の点Ｘ１より許容範囲
ｅだけ上下の点へ２本の直線を引き、これらをＵ１，Ｌ
１とする。同様に、出発点Ｘ０から、その２つ次の点Ｘ
２より許容範囲ｅだけ上下の点へ２本の直線Ｕ２，Ｌ２
を引く。

【０００４】ここで、直線Ｕ２，Ｌ２で挟まれる領域
と、直線Ｕ１，Ｌ１で挟まれる領域とで重なる部分が無
い場合、点Ｘ１は必要なデータとして保存し、このＸ１
を新たな出発点とし、上述と同様のことを行う。一方、
その重なる部分がある場合、点Ｘ１は余分なデータとみ
なして削除し、今度は、出発点Ｘ０から、点Ｘ３より許
容範囲ｅだけ上下の点へ２本の直線を引き、これらをＵ
３，Ｌ３とする。

【０００５】そして、直線Ｕ３，Ｌ３で挟まれる領域
と、直線Ｕ２，Ｌ２および直線Ｕ１，Ｌ１で挟まれる領
域とで重なる部分が有る場合、点Ｘ２は余分なデータと
みなして削除し、無い場合は、点Ｘ２は必要なデータと
して保存する。以上示したことと同様に、出発点Ｘｍか
ら、点Ｘｎより許容範囲ｅだけ上下の点へ２本の直線Ｕ
ｎ，Ｌｎを引き、この２つの直線で挟まれる領域と、ｋ
＝ｍ＋１〜ｎ−１の全てにおいて、２本の直線Ｕｋ，Ｌ
ｋで挟まれる領域とで重なる部分がある場合、点Ｘｎ−
１を余分なデータとみなして削除する。

【０００６】また、上述の手法のほかに、ウエーブレッ
ト変換を用いたデータ圧縮技術がある。ウエーブレット
変換は、その性質により、連続ウエーブレット変換、離
散ウエーブレット変換に分類される。その、離散ウエー
ブレット変換は、逆変換が一意に決まるかどうかによ
り、直交ウエーブレット変換と非直交ウエーブレット変
換に分類される。

【０００７】データ圧縮に用いられるウエーブレット変
換は、直交ウエーブレット変換なので、以下に、直交ウ
エーブレット変換について説明する。時間領域上にある
信号を、Ｖ₀：Ｖ₀（ｎ）｛ｎ＝１，２，・・・，Ｎ｝と
する。直交ウエーブレット順変換は以下の数１で表され
る。

【０００８】

【数１】

【０００９】この変換式により、信号Ｖ₀ から信号
Ｖ₁：Ｖ₁（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜Ｎ／２｝とＷ₁：Ｗ
₁（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜Ｎ／２｝が得られ、同様に、
Ｖ_j：Ｖ_j（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜Ｎ／２^j ｝から、Ｖ
_j+1：Ｖ_j+1（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜Ｎ／２^j+1 ｝とＷ
_j+1：Ｗ_j+1（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜Ｎ／２^j+1 ｝が得ら
れる。また、直交ウエーブレット逆変換は、以下の数２
で表される。

【００１０】

【数２】

【００１１】したがって、逆変換によってもとの時間領
域の信号Ｖ₀ を得るには、ウエーブレット順変換によっ
て得られた信号Ｖ_j とＷ₁〜Ｗ_j｛ｊは自然数｝が必要と
なる。時間領域の信号Ｖ₀ のデータ数Ｎが２^j で割り切
れる場合、Ｖ_j とＷ₁〜Ｗ_jのデータ数の和はＮとなり、
Ｖ₀ と等しくなる。

【００１２】以上のことにより、直交ウエーブレット変
換とは、時間領域上の信号Ｖ₀ を、複数の時間周波数領
域上の信号Ｖ_j とＷ₁〜Ｗ_jに分解する変換といえる。ま
た、Ｖ_j はもとの信号にローパスフィルタを通したよう
な信号となるので、平滑化信号と呼ばれ、Ｗ₁〜Ｗ_jはバ
ンドパスフィルターを通したような信号となるので、詳
細信号と呼ばれる。ウエーブレット変換を利用したデー
タ圧縮は、以下の手順で行われる。

【００１３】もとのデータを信号Ｖ₀：Ｖ₀（ｎ）｛ｎ
＝１，２，・・・，Ｎ｝とおき、Ｖ₀に直交ウエーブレ
ット順変換をｊ回繰り返し行い、平滑化信号Ｖ_j と複数
の詳細信号Ｗ₁〜Ｗ_jを得る。平滑化信号Ｖ_j と詳細信号Ｗ₁〜Ｗ_jのそれぞれにおい
て量子化を行い、それぞれの信号における振幅の小さな
データを削除していく。量子化された平滑化信号Ｖ_j と量子化された詳細信号
Ｗ₁〜Ｗ_jの組み合わせを圧縮データとする。データの伸張は圧縮データに対し、直交ウエーブレッ
ト逆変換を施すことによりなされる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の手法に
よる、許容誤差の設定が行えるデータ圧縮・伸張技術で
は、対象となる信号を直線で近似するため、圧縮したデ
ータから伸張したデータにはもとの信号にはなかった不
連続点が生じる。この不具合は、対象となる信号が滑ら
かな場合に顕著に現れる。したがって、この手法で伸張
された信号は、連続性や周波数特性が原信号のものとは
異なってしまい、信号の連続性を見る異常診断や、信号
の周波数解析などには用いることができなかった。

【００１５】これに対して、従来のウエーブレット変換
を用いたデータ圧縮では、圧縮・伸張されたデータは、
原信号にないような不連続点が生じることがない。しか
し、このウエーブレット変換はある決まった関数を用い
ることで展開するだけで、データそのものに手を加えら
れないため、このデータ圧縮では原信号に対する許容誤
差の設定ができない。このため、伸張データ点毎の信頼
性がなく、しきい値を用いた信号処理を行うことが困難
であるという問題があった。

【００１６】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、ウエーブレット変換によ
るデータ圧縮で、圧縮したデータを伸張したときに、も
とのデータとあまり変わらず、より高い信頼性が得られ
るようにすることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明のデータ変換方
法は、原信号を所望の展開回数でウエーブレット変換し
て変換データを生成し、変換データの中の平滑化信号を
ウエーブレット逆変換した値と原信号との差が所望の許
容誤差を越えていた場合、平滑化信号の代わりに原信号
に戻した修正信号を生成し、展開回数と平滑化信号と修
正信号とからなるデータを原信号を圧縮した圧縮データ
として生成するようにした。この場合、得られた圧縮デ
ータは、平滑化信号と修正信号および展開回数からな
り、これらを用いて伸張した伸張データは、原信号より
設定した許容誤差以内となっている。一方、変換データ
の中の平滑化信号と詳細信号より逆変換した値と原信号
との差が所望の許容誤差を超えない範囲で、平滑化信号
と詳細信号それぞれよりデータを間引いた抽出平滑化信
号と抽出詳細信号とを生成し、展開回数と抽出平滑化信
号と抽出詳細信号とからなるデータを原信号を圧縮した
圧縮データとして生成するようにした。このため、得ら
れた圧縮データは、データを間引いた抽出平滑化信号と
抽出詳細信号および展開回数からなり、これらを用いて
伸張した伸張データは、原信号より設定した許容誤差以
内となっている。

【００１８】また、この発明のデータ変換装置は、原信
号を所望の展開回数でウエーブレット変換して変換デー
タを生成するウエーブレット変換部と、変換データをウ
エーブレット逆変換した値と原信号との差が所望の許容
誤差範囲となるように変換データを修正して原信号を圧
縮した圧縮データとして生成するデータ修正部とを備え
るようにし、データ修正部は、変換データの中の平滑化
信号をウエーブレット逆変換した値と原信号との差が所
望の許容誤差を越えていた場合、平滑化信号の代わりに
原信号に戻した修正信号を生成し、この修正信号と平滑
化信号および展開回数とからなるデータを圧縮データと
して生成するようにした。この場合、得られた圧縮デー
タは、平滑化信号と修正信号および展開回数からなり、
これらを用いて伸張した伸張データは、原信号より設定
した許容誤差以内となっている。また、そのデータ修正
部は、変換データの中の平滑化信号と詳細信号より逆変
換した値と原信号との差が所望の許容誤差を超えない範
囲で、平滑化信号と詳細信号それぞれよりデータを間引
いた抽出平滑化信号と抽出詳細信号とを生成し、この抽
出平滑化信号および抽出詳細信号と展開回数とからなる
データを圧縮データとして生成するようにした。この場
合、得られた圧縮データは、データを間引いた抽出平滑
化信号と抽出詳細信号および展開回数からなり、これら
を用いて伸張した伸張データは、原信号より設定した許
容誤差以内となっている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下この発明の１実施の形態を図
を参照して説明する。実施の形態１．図１は、この発明の１実施の形態におけ
るデータ変換装置をデータ圧縮装置として用いた場合の
構成を示す構成図である。同図において、１は原信号入
力部であり、圧縮対象をＮ個のデータからなる原信号Ｖ
₀：Ｖ₀（ｎ）｛ｎ＝１，２，・・・，Ｎ｝として入力す
る。２は許容誤差入力部であり、原信号と圧縮・伸張し
た信号との誤差の許容範囲を許容誤差ｅとして入力す
る。３は展開回数決定部であり、ウエーブレット変換の
展開回数Ｊを入力する。そして、４はウエーブレット変
換部であり、原信号Ｖ₀ ，展開回数Ｊを用い、以下の数
３により平滑化信号Ｖ_J を求める。なお、式中ｋはフィ
ルタの項数である。

【００２０】

【数３】

【００２１】そして、５はデータ修正部であり、平滑化
信号Ｖ_J ，原信号Ｖ₀ ，許容誤差ｅ，展開回数Ｊより、
Ｎ個のデータからなる修正信号ＶＸ₀：ＶＸ₀（ｎ）｛ｎ
＝１，２，〜，Ｎ｝および平滑化信号Ｖ_J と展開回数Ｊ
を出力する。このデータ修正部５は、ウエーブレット逆
変換部５ａと修正信号生成部５ｂとから構成されてい
る。ここで、ウエーブレット逆変換部５ａは、平滑化信
号Ｖ_J と展開回数Ｊにより、以下に示す数４によりＮ個
のデータからなる逆変換信号ＶＩ₀：ＶＩ₀（ｎ）｛ｎ＝
１，２，〜，Ｎ｝を出力する。

【００２２】

【数４】

【００２３】また、修正信号生成部５ｂは、以下に示す
処理をｎ＝１からｎ＝Ｎまで行い、修正信号ＶＸ₀ を作
成して出力する。まず、原信号Ｖ₀ ，逆変換信号ＶＩ
₀ ，許容誤差ｅを用いて、原信号と逆変換信号それぞれ
のｎ番目のデータ同士を比較する。そして、その誤差の
絶対値が許容誤差ｅを越えない場合、修正信号のｎ番目
のデータを０とおく（｜ＶＩ₀（ｎ）−Ｖ₀（ｎ）｜≦ｅ
→ＶＸ₀ （ｎ）＝０）。また、その誤差の絶対値が許容
誤差ｅを越えた場合、修正信号のｎ番目のデータを原信
号ｎ番目のデータにする（｜ＶＩ₀（ｎ）−Ｖ₀（ｎ）｜
＞ｅ→ＶＸ₀ （ｎ）＝Ｖ₀ （ｎ））。上述の処理の結
果、修正信号生成部５ｂは、Ｎ個のデータからなる修正
信号ＶＸ₀：ＶＸ₀（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を作成
して出力する。

【００２４】以上示したように、この実施の形態１によ
れば、以下に示すことによって許容誤差の設定を可能と
した。まず、逆変換信号ＶＩ₀ と原信号Ｖ₀ との差が所
望とする許容誤差ｅに入っていない部分は、修正信号Ｖ
Ｘ₀ に原信号を設定する。そして、得られたＮ個の修正
信号ＶＸ₀ と平滑化信号Ｖ_J および展開回数Ｊを圧縮デ
ータとするようにした。したがって、この実施の形態１
の場合、詳細信号は必要としない。

【００２５】このため、データ修正部５より結果として
得られる圧縮信号である修正信号ＶＸ₀：ＶＸ₀（ｎ）
｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝と平滑化信号は、それらを合わ
せて元に戻したときに、原信号Ｖ₀ より許容誤差ｅ以上
異なることがない。すなわち、この実施の形態１によれ
ば、データを圧縮・伸張するときに、許容誤差を設定で
きることになる。なお、この実施の形態１では、上述し
たように詳細信号を考慮しないようにしている。圧縮対
象が低周波成分の割合が多い信号では、結果として圧縮
するのに詳細信号があまり必要でない場合が多い。この
ような信号に対しては、上述したように詳細信号を用い
ないようにすれば、計算時間も短くなり、あまり圧縮率
を下げることがない。

【００２６】実施の形態２．図２は、この発明の第２の
実施の形態におけるデータ圧縮装置の構成を示す構成図
である。同図において、２４はウエーブレット変換部で
あり、原信号Ｖ₀ ，展開回数Ｊを用いて、以下の数５に
より平滑化信号Ｖ_J と複数の詳細信号Ｗ₁〜Ｗ_Jを生成す
る。なお、式中ｋはフィルタの項数である。

【００２７】

【数５】

【００２８】また、２５はデータ修正部であり、平滑化
信号Ｖ_J ，複数の詳細信号Ｗ₁〜Ｗ_J，原信号Ｖ₀ ，許容
誤差ｅ，展開回数Ｊを用い、平滑化信号と複数の詳細信
号のうち許容誤差を満たした圧縮をするために有効なデ
ータを抽出して残したものを、抽出平滑化信号ＶＸ_J
と、複数の抽出詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_Jとして出力する。
他は図１と同様である。そして、このデータ修正部２５
は、図２（ｂ）に示すように、有効データ更新部２５ａ
と、有効データ記憶部２５ｂと、ウエーブレット逆変換
部２５ｃと、許容誤差判断部２５ｄと、出力部２５ｅと
から構成されている。

【００２９】まず、有効データ更新部２５ａは、許容誤
差判断部２５ｄからの制御信号を受けると、抽出平滑化
信号ＶＸ_J および複数の抽出詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_Jをウ
エーブレット逆変換部２５ｃに入力した場合に得られる
逆変換信号ＶＩ₀ と、原信号Ｖ₀ との誤差が全て許容誤
差範囲内におさまるようなＶＸ_J とＷＸ₁〜ＷＸ_Jとを作
成していく。ここでは、有効データ更新部２５ａは、初
期値をＶＸ_J→Ｖ_J，ＷＸ₁〜ＷＸ_J→０とし、Ｗ₁〜Ｗ_Jの
全てのデータに対して、逆変換信号が許容誤差範囲内に
なるために重要と考えられる順に優先順位を付ける。そ
して、一回動作する毎に、Ｗ₁〜Ｗ_J中のデータを１つず
つ順番にＷＸ₁〜ＷＸ_Jへ移行していく。優先順位の付け
方は、以下の通りである。

【００３０】まず、Ｖ₀ （ｍ）に対するＷ_j （ｎ）の重
みをｗ_jn（ｍ）とする。例えば、ｊ＝２のとき、後述す
る数８を利用して以下の数６に示すように重みを導き出
す。

【００３１】

【数６】

【００３２】次いで、Ｗ_j （ｎ）の優先順位を付ける評
価量として、以下の数７に示すｘ_jnを定義する。

【００３３】

【数７】

【００３４】そして、ｘ_jmをｊ＝１〜Ｊ，ｌ＝１〜Ｎに
わたって算出し、この値の大きい係数から優先度を与え
る。なお、ｘ_jn＝｜Ｗ_j （ｎ）｜を定義し、ｘ_jnをｊ＝
１〜Ｊ，ｎ＝１〜Ｎにわたって算出し、この値の大きい
係数から優先度を与えるようにしても良い。

【００３５】次に、有効データ記憶部２５ｂは、有効デ
ータ更新部２５ａから得られたＶＸ_J とＷＸ₁〜ＷＸ_Jを
記憶しておき、次に有効データ更新部２５ａが動作する
際に、これらを有効データ更新部２５ａに受け渡す。次
に、ウエーブレット逆変換部２５ｃは、抽出平滑化信号
ＶＸ_J ，複数の抽出詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_J，および，展
開回数Ｊにより、以下の数８を用いて、Ｎ個のデータか
らなる逆変換信号ＶＩ₀：ＶＩ₀（ｎ）を作成する。

【００３６】

【数８】

【００３７】そして、許容誤差判断部２５ｄは、原信号
Ｖ₀ ，許容誤差ｅ，変換信号ＶＩ₀を用いて、原信号と
逆変換信号との誤差が全て許容範囲内におさまっている
場合、出力部２５ｅを動作させるような制御信号を出力
する。一方、許容誤差範囲におさまっていない場合、有
効データ更新部２５ａが動作するような制御信号を出力
する。そして、出力部２５ｅは、許容誤差判断部２５ｄ
から指令があると、抽出平滑化信号ＶＸ_J ，複数の抽出
詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_Jを出力する。

【００３８】以上示したように、この実施の形態２で
は、ウエーブレット変換により得られる詳細信号（抽出
詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_J）も圧縮データとして用いるよう
にした。すなわち、この実施の形態２では、許容誤差判
断部２５ｄにより、抽出平滑化信号ＶＸ_J と複数の抽出
詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_Jを用いて逆変換して得る逆変換信
号ＶＩ₀ が、全て許容誤差ｅ内に入るように抽出平滑化
信号ＶＸ_J と複数の抽出詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_Jを選び、
これらを圧縮データとして用いるようにした。この結
果、設定した許容誤差範囲となるようにデータ圧縮がで
きるようになり、加えてより圧縮率を高くできる。ま
た、この実施の形態２では、係数に優先順位を付けるよ
うにしているが、これは圧縮に必要な係数をより高速で
抽出するために必要となるものである。

【００３９】実施の形態３．図３（ａ），（ｂ）は、こ
の発明の第３の実施の形態におけるデータ変換装置の構
成を示す構成図である。同図において、３１ａ，３１ｂ
は圧縮データ入力部、３２はウエーブレット逆変換部、
３３ａは伸張信号生成部、３３ｂはウエーブレット逆変
換・伸張信号生成部である。図３（ａ）は上記実施の形
態１に対応し、実施の形態１により得られた圧縮データ
を伸張するものである。また、図３（ｂ）は、上記実施
の形態２に対応し、実施の形態３により得られた圧縮デ
ータを伸張するものである。

【００４０】まず、図３（ａ）に示すデータ変換装置の
動作について説明する。圧縮データ入力部３１ａは、修
正信号ＶＸ₀ 、平滑化信号Ｖ_J 、展開回数Ｊを入力す
る。また、ウエーブレット逆変換部３２は、平滑化信号
Ｖ_J ，展開回数Ｊを用いて、上記数８を用いて、Ｎ個の
データからなる逆変換信号ＶＩ₀：ＶＩ₀（ｎ）を作成す
る。なお、この場合、平滑化信号Ｖ_J は、全ての要素が
抽出された抽出平滑化信号ＶＸ_J と見なしている。

【００４１】そして、伸張信号生成部３３ａは、修正信
号ＶＸ₀ と逆変換信号ＶＩ₀ を用いて、修正信号ＶＸ₀
のｎ番目のデータが０の場合、出力する伸張信号ＶＲ₀
のｎ番目のデータを逆変換信号のｎ番目のデータとする
（ＶＸ₀ （ｎ）＝０→ＶＲ₀（ｎ）＝ＶＩ₀（ｎ））。ま
た、伸張信号生成部３３ａは、修正信号ＶＸ₀ のｎ番目
のデータが０でない場合、出力する伸張信号ＶＲ₀ のｎ
番目のデータを修正信号ＶＸ₀ のｎ番目のデータとする
（ＶＸ₀ （ｎ）≠０→ＶＲ₀（ｎ）＝ＶＸ₀（ｎ））。そ
して、伸張信号生成部３３ａは、これらをｎ＝１からｎ
＝Ｎについて行い、Ｎ個のデータからなる伸張信号ＶＲ
₀：ＶＲ₀（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を作成する。

【００４２】次に、図３（ｂ）に示すデータ変換装置の
動作について説明する。圧縮データ入力部３１ｂは、抽
出平滑化信号ＶＸ_J ，複数の詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_J，展
開回数Ｊを入力する。また、ウエーブレット逆変換・伸
張信号生成部３３ｂは、その入力された抽出平滑化信号
ＶＸ_J ，複数の詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_J，展開回数Ｊを、
上記数８を用いて逆ウエーブレット変換することで、Ｎ
個のデータからなる伸張信号ＶＲ₀（ｎ）：ＶＲ₀（ｎ）
｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を作成する。以上示したよう
に、この実施の形態３によれば、上記実施の形態１，２
において圧縮された信号を伸張することができる。

【００４３】なお、上記数式におけるフィルタの数値
（ｋ＝８）としては、以下の表１に示すものが例として
上げられる。

【００４４】実施の形態４．図４は、この発明の第４の
実施の形態におけるデータ圧縮装置の構成を示す構成図
である。同図において、４１は原信号入力部であり、Ｎ
個のデータからなる原信号Ｖ₀：Ｖ₀（ｎ）｛ｎ＝１，
２，〜，Ｎ｝とした圧縮信号を入力する。４２は許容誤
差入力部であり、原信号Ｖ₀ と圧縮・伸張した信号との
誤差許容範囲を許容誤差ｅとして入力する。４３は展開
回数分配部であり、ウエーブレット変換の展開回数の組
み合わせを決定して出力する。そして、４４はウエーブ
レット変換部であり、原信号入力部４１が入力した原信
号Ｖ₀ と展開回数分配部４３が決定した展開回数Ｊを用
いて、以下の数９により平滑化信号Ｖ_J を作成する。

【００４５】

【数９】

【００４６】また、４５はデータ修正部であり、平滑化
信号Ｖ_J ，原信号Ｖ₀ ，許容誤差ｅ，および，展開回数
Ｊを用いて、Ｎ個のデータからなる修正信号ＶＸ₀：Ｖ
Ｘ₀（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を出力する。これ
ら、ウエーブレット変換部４４とデータ修正部４５でデ
ータ変換部４０を構成しており、このデータ変換部４０
は複数配置されている。そして、４６は圧縮データ数比
較部である。この圧縮データ数比較部４６は、それぞれ
のデータ変換部４０から出力された平滑化信号Ｖ_J と修
正信号ＶＸ₀ のデータ数の和をそれぞれの展開回数Ｊに
ついて算出，比較し、最もデータ数の少ないときの展開
回数Ｊ、および、そのときの平滑化信号Ｖ_J と修正信号
ＶＸ₀ を出力する。

【００４７】また、図４（ｂ）に示すように、データ修
正部４５は、ウエーブレット逆変換部４５ａと修正信号
生成部４５ｂとから構成されている。ウエーブレット逆
変換部４５ａは、平滑化信号Ｖ_Jと展開回数Ｊを用い、
以下の数１０により、Ｎ個のデータからなる逆変換信号
ＶＩ₀：ＶＩ₀（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を出力す
る。

【００４８】

【数１０】

【００４９】一方、修正信号生成部４５ｂでは、まず、
原信号Ｖ₀ と逆変換信号ＶＩ₀ とのそれぞれのｎ番目の
データ同士の誤差の絶対値が、許容誤差ｅに納まってい
るかどうかを判定する。この判定で、その誤差の絶対値
が許容誤差ｅを超えない場合、出力する修正信号ＶＸ₀
のｎ番目のデータを０とおく（｜ＶＩ₀（ｎ）−Ｖ
₀（ｎ）｜≦ｅ→ＶＸ₀ （ｎ）＝０）。一方、その誤差
の絶対値が許容誤差ｅを超えた場合、修正信号ＶＸ₀ の
ｎ番目のデータを原信号Ｖ₀ のｎ番目のデータとする
（｜ＶＩ₀（ｎ）−Ｖ₀（ｎ）｜＜ｅ→ＶＸ₀ （ｎ）＝Ｖ
₀ （ｎ））。そして、以上の処理をｎ＝１からｎ＝Ｎま
で行い、Ｎ個のデータからなる修正信号ＶＸ₀：ＶＸ
₀（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を出力する。

【００５０】すなわち、上述したように、この実施の形
態４においては、図１に示したウエーブレット変換部４
とデータ修正部５を、複数備えるようにしたものであ
る。そして、それぞれのウエーブレット変換部に所定の
展開回数を設定し、得られた圧縮データ数を比較するこ
とで、最も圧縮データ数の少ない展開回数と、そのとき
の圧縮データを得るようにしたものである。

【００５１】前記実施の形態１〜２においては、ウエー
ブレット展開の回数を適切に決定しておく必要がある。
しかし、展開回数が多ければ良い圧縮結果が得られると
は限らない。最も圧縮率が高くなる展開回数は、予めわ
かっているわけではないので、展開回数が最適でない場
合は、圧縮率が十分に高くならない可能性が出てくる。
この実施の形態４においては、適当な展開回数の範囲も
しくは組み合わせを決めておくことにより、最も圧縮率
が高くなる展開回数を自動的に決定し、データを圧縮す
る。このため、ウエーブレット展開の展開回数を厳密に
決定する作業を省き、作業の効率化を図ることができ
る。また、計算時間を短くできる。

【００５２】実施の形態５．ところで、上記実施の形態
４においては、図１におけるウエーブレット変換部４と
データ修正部５を、複数備えるようにしたが、図２にお
けるウエーブレット変換部２４とデータ修正部２５を、
複数備えるようにしてもよい。このようにすることで、
上記実施の形態４に比較してより圧縮率を高くすること
ができる。

【００５３】実施の形態６．図５は、この発明の第６の
実施の形態におけるデータ圧縮装置の構成を示す構成図
である。同図において、原信号入力部１，許容誤差入力
部２，ウエーブレット変換部４，データ修正部５は、図
１と同様であり説明を省略する。図５において、５３は
最大展開回数設定部であり、データ圧縮をする際の、所
望とするウエーブレット変換の展開回数の最大値Ｊを入
力する。

【００５４】また、５５は圧縮データ記憶部であり、展
開回数ｄ，平滑化信号Ｖ_d ，修正信号ＶＸ_0(d)を展開回
数ｄでの圧縮データとし、様々な展開回数ｄでの圧縮デ
ータを記憶しておく。また、５６は展開回数カウンタで
あり、初期値をｄ＝１として逐次処理が一回実行される
毎にｄを１つ増やして出力する。

【００５５】そして、５７は展開回数判断部であり、展
開回数カウンタ５６から展開回数ｄ，最大展開回数設定
部５３から指定した最大値Ｊを用い、まず、ｄがＪより
小さい場合は、この展開回数ｄをウエーブレット変換部
４に送る。一方、ｄがＪと等しくなったときは、圧縮デ
ータ数比較部５９へ動作開始指令の制御信号ｓを出す。
動作開始の指令を受けた圧縮データ数比較部５９は、圧
縮データ記憶部５５に格納されている平滑化信号Ｖ_d 、
修正信号ＶＸ_0(d)，展開回数ｄを用いて、Ｖ_dとＶＸ
_0(d)のデータ数の和をそれぞれのｄについて算出して比
較する。そして、圧縮データ数比較部５９は、最もデー
タ数の少ないときの展開回数ｄ，およびそのときの平滑
化信号Ｖｄと修正信号ＶＸ_0(d)を出力する。

【００５６】そして、この実施の形態６においても、前
記実施の形態４と同様に、適当な展開回数の範囲もしく
は組み合わせを決めておくことにより、最も圧縮率が高
くなる展開回数を自動的に決定し、データを圧縮する。
このため、ウエーブレット展開の展開回数を厳密に決定
する作業を省き、作業の効率化を図ることができる。ま
た、この実施の形態６によれば、上記実施の形態４，５
に比較して装置構成を小さくできる。

【００５７】実施の形態７．ところで、上記実施の形態
６においては、ウエーブレット変換して有効データ（修
正信号）を得るにあたって、図１で示した実施の形態１
と同様にしたが、これを図２に示した実施の形態２と同
様にしても良いことはいうまでもない。このようにする
ことで、この実施の形態７によれば、最適な展開次数に
よる詳細信号を考慮できるので、上記実施の形態６に比
較してより圧縮率を高くできる。

【００５８】実施の形態８．また、有効データを得るに
あたって、上記実施の形態２，５，７においては、変換
結果全体と原信号により、変換結果全体のうち有効なデ
ータを抽出したものを用いるようにしたが、変換結果の
一部より有効なデータを抽出するようにしても良い。図
６は、この実施の形態８におけるデータ圧縮装置の構成
を示す構成図である。同図において、ウエーブレット変
換部４は図２と同様であり、また、原信号入力部１，許
容誤差入力部２，最大展開回数設定部５３，展開回数カ
ウンタ５６，展開回数判断部５７，および，圧縮データ
数比較部５９は、図５と同様であり説明を省略する。

【００５９】図６において、６１はデータ修正部であ
る。このデータ修正部６１では、まず、平滑化信号Ｖ
_d ，詳細信号Ｗ_d ，原信号Ｖ₀ ，許容誤差ｅ，展開回数
ｄ，および，すでに圧縮データ記憶部６２に格納されて
いる抽出詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_d-1を入力とする。そし
て、データ修正部６１は、平滑化信号Ｖ_d と詳細信号Ｗ
_d のうち、許容誤差ｅを満たした圧縮をするために有効
なデータを抽出し、残したものをそれぞれ抽出平滑化信
号ＶＸ_d ，抽出詳細信号ＷＸ_d として出力する。一方、
圧縮データ記憶部６２は、この残された抽出平滑化信号
ＶＸ_d ，抽出詳細信号ＷＸ_d と、展開回数ｄとを１つの
セットとして格納していく。

【００６０】以下、データ修正部６１のより詳細な説明
をする。このデータ修正部６１は、図６（ｂ）に示すよ
うに、有効データ更新部６１ａ，有効データ記憶部６１
ｂ，ウエーブレット逆変換部６１ｃ，許容誤差判断部６
１ｄ，および，出力部６１ｅから構成されている。ま
ず、有効データ更新部６１ａは、逆変換信号ＶＩ₀ と原
信号Ｖ₀ との誤差が全て許容範囲内におさまるように、
ＶＸ_d とＷＸ_d を生成していく。この、逆変換信号ＶＩ
₀ は、有効データ更新部６１ａが出力する抽出平滑化信
号ＶＸ_d と複数の抽出詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_dを、ウエー
ブレット逆変換部６１ｃに入力した場合に得られる。

【００６１】有効データ更新部６１ａにおいては、ま
ず、初期値をＶＸ_d→Ｖ_d，ＷＸ_d →０とし、Ｗ_d 中の全
てのデータに対して逆変換信号ＶＩ₀ が許容範囲内にお
さまるように、重要と考えられる順に優先順位を付け
る。そして、１回動作する毎に、Ｗ_d 中のデータを１つ
ずつ順番にＷＸ_d に移していく。ここで、その優先順位
は、前述したように、図２に示した有効データ更新部２
５ａと同様に付けていく。

【００６２】また、有効データ記憶部６１ｂでは、有効
データ更新部６１ａからの出力を記憶しておき、次に有
効データ更新部６１ａが動作するときに、この記憶して
あるデータを有効データ更新部６１ａに与える。次に、
ウエーブレット逆変換部６１ｃは、平滑化信号ＶＸ_d ，
複数の詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_d，および，展開回数によ
り、以下の数１１を用いて、Ｎ個のデータからなる逆変
換信号ＶＩ₀：ＶＩ₀（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を作
成する。

【００６３】

【数１１】

【００６４】許容誤差判断部６１ｄは、原信号Ｖ₀ と逆
変換信号ＶＩ₀ との誤差を判定し、これが許容誤差ｅの
範囲におさまっていない場合、有効データ更新部６１ａ
を動作させる制御信号を出力する。以上のことにより、
原信号Ｖ₀ と逆変換信号ＶＩ₀ との誤差が全て許容誤差
ｅに納まるまで、有効データ更新部６１ａが、Ｗ_d 中の
データを１つずつ順番にＷＸ_d に移していくことにな
る。そして、許容誤差判断部６１ｄは、原信号Ｖ₀ と逆
変換信号ＶＩ₀ との誤差が全て許容誤差ｅにおさまって
いる場合、出力部６１ｅを動作させるような制御信号を
出力する。この結果、出力部６１ｅは、抽出平滑化信号
ＶＸ_d と複数の抽出詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_dを出力する。

【００６５】この出力された信号を用い、上記実施の形
態７と同様に、圧縮データ数比較部５９は、圧縮データ
記憶部６２に格納されている抽出平滑化信号ＶＸ_d と複
数の抽出詳細信号ＷＸ₁〜ＷＸ_dを用いて、ＶＸ_d とＷＸ
₁〜ＷＸ_dのデータ数の和をそれぞれのｄについて算出し
て比較する。そして、圧縮データ数比較部５９は、最も
データ数の少ないときの展開回数，およびそのときの平
滑化信号と修正信号を出力する。すなわち、この実施の
形態８によれば、展開回数Ｊのとき、平滑化信号と詳細
信号から抽出平滑化信号と抽出詳細信号を求め、これに
展開回数Ｊ−１までに求めた抽出詳細信号を加えたもの
を展開回数Ｊの時の圧縮データとするようにした。この
ため、この実施の形態８では、各展開回数において逐次
有効なデータを選んでいくので、上記実施の形態７に比
較して計算速度が速くなる。

【００６６】実施の形態９．図７は、この発明の第９の
実施の形態におけるデータ圧縮装置の構成を示す構成図
である。同図において、原信号入力部１，許容誤差入力
部２，ウエーブレット変換部４，データ修正部５は、図
１と同様であり説明を省略する。

【００６７】図７において、７１は圧縮データ更新部で
あり、展開回数ｄのときにデータ修正部５が出力した修
正信号ＶＸ_0(d)と、ウエーブレット変換部４が出力した
平滑化信号Ｖ_d とを最新の圧縮データとして格納し、前
回の圧縮データであるＶ_d-1とＶＸ_0(d-1)を出力する。
また、７２は展開回数カウンタであり、初期値をｄ＝１
としてこれを出力し、以下に説明するデータ数判断部７
５が１回動作する毎に、ｄの値を１つ増やして出力す
る。

【００６８】また、７３はデータ数カウンタであり、展
開回数ｄにおいて、平滑化信号Ｖ_dと修正信号ＶＸ_0(d)
のデータ数の和を計算し、これを圧縮データ数ＤＬ_d と
して出力する。また、７４はデータ数記憶部であり、展
開回数ｄにおいて、データ数カウンタ７４より今回の圧
縮データ数ＤＬ_d を得て、これを記憶しておき、代わり
に前回の圧縮データＤＬ_d-1 を出力する。

【００６９】そして、データ数判断部７５は、展開回数
ｄにおける今回の圧縮データ数ＤＬ_d と前回の圧縮デー
タＤＬ_d-1 を比較して、ＤＬ_d がＤＬ_d-1 より多い場
合、更新された展開回数ｄ＋１をウエーブレット変換部
４に送り、それ以外の場合、圧縮データ出力部７６に制
御信号ｓを出力して動作させる。そして、圧縮データ出
力部７６が、データ判断部７５から動作指令を受けるこ
とにより、圧縮データ更新部７１から出力された前回の
圧縮データと、展開回数カウンタ７２が出力した前回の
展開回数が出力される。

【００７０】そして、この実施の形態９においは、展開
回数を決めておくことなしに、最も圧縮率が高くなる展
開回数を自動的に決定し、データを圧縮する。すなわ
ち、上述したように、圧縮率が悪くなるまで展開回数を
増やしながら、圧縮を続けていくようにしたものであ
る。したがって、最大展開回数を設定することなく、原
信号と許容誤差を入力するだけで最適な展開次数による
圧縮データを得ることができる。このため、ウエーブレ
ット展開の展開回数を厳密に決定する作業を省き、作業
の効率化を図ることができる。

【００７１】実施の形態１０ところで、上記実施の形態９において、ウエーブレット
変換部とデータ修正部の構成を、図２に示した実施の形
態２と同様にしても良く、また、図６に示した実施の形
態８と同様にしても良い。このようにすることで、最終
的に得られる圧縮データは最適な展開回数（次数）によ
る詳細信号を考慮したものとなるので、上記実施の形態
９に比較して、より圧縮率を高くすることができる。

【００７２】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
圧縮・伸張したデータは、データ解析，制御，異常診断
・検出など、様々な用途に用いられるが、以下では異常
検出の場合を例に挙げて説明する。ここでは、溶鉱炉を
用いるある製造プロセスにおける異常検出を例に取る。
この製造プロセスでは、溶鉱炉内の温度が急激に変化す
る現象が現れ出すと、欠陥品を生産し始めるという問題
がある。この欠陥品を生産する割合をより少なくするた
めに、溶鉱炉内の温度変化の異常を迅速に検知する必要
がある。

【００７３】図８は、この溶鉱炉内の温度を１９９５年
某月１日０時０分から同月５日２３時５９分まで、１分
間隔で計測した７２００個のデータを示す特性図であ
る。溶鉱炉内の温度変化の異常をより早く検知するため
には、実際に過去の履歴データから特徴を解析する。過
去の履歴データとは、溶鉱炉内の温度と計測時のプロセ
スの状態（異常もしくは正常）から構成されるものであ
る。

【００７４】すなわち、図８に示したようなデータを大
量に保持し、以下に示すようにこの特徴を解析する。
「１分間の温度変化」を温度速度と定義すると、ある時
刻ｔから、この時刻より１０分前までの温度速度の平均
と、時刻ｔからこの時刻より１０分後までの温度速度の
平均の差が、０．１（℃／分）以上であると、プロセス
は異常な状態に陥っている。」そして、図８のデータは
１分間隔で計測したものであり、これを一階微分するこ
とにより、図９（ａ）に示すように、温度速度を表すデ
ータが得られる。なお、この計測期間中は、プロセスに
異常が現れなかった。

【００７５】この一階微分したデータにおいて、前後１
０個の平均の差をとると、図９（ｂ）に示すデータが得
られ、これが温度速度の前後１０分間の平均の差を表す
ことになる。図９（ｂ）から明らかなように、上述した
解析結果と、このデータを照らし合わせても、結論には
矛盾していないことがわかる。

【００７６】しかし、通常では、上述した図８に示した
ようなデータを大量に保持しておくことは、装置を構成
する上であまり好ましくない。データを大量に保持する
ためには、記憶部をそれだけ多く用意しておかなければ
ならず、装置にコストがかかるなど、問題点が多い。こ
のため、上述した図８に示したデータは、圧縮して保持
しておき、解析するときにこれを伸張して用いるように
するのが通常である。

【００７７】ここで、図８のデータを従来の手法により
許容誤差を３％としてデータ圧縮し、これを伸張する
と、図１０（ａ）に示すようになる。そして、この図１
０（ａ）の伸張データをもとに、上述と同様に、温度速
度の前後１０分の平均の差に対応するデータを得ると、
図１０（ｂ）に示すようになる。これでは、上述した、
図８のデータからの解析結果とは矛盾が生じている。こ
れは、従来の圧縮・伸張では、もとの信号にない性質を
含んでしまい、ここではもとの信号にない急激な変化が
現れているからである。

【００７８】これに対して、この発明におけるデータ圧
縮装置により許容誤差を３％として圧縮・伸張したデー
タは、図１１（ａ）に示すように、図８のもとのデータ
とほとんど変わりなく伸張される。これは、平均誤差
１．６２％、圧縮率１５４倍である。そして、この図１
１（ａ）に示すデータの一階微分の前後１０個ずつの平
均の差をとると図１１（ｂ）に示す通りとなり、上述し
た図８のデータによる結論とは矛盾が生じていない。す
なわち、この発明は、信号の不連続性を見る異常診断に
おける、もとのデータの圧縮・伸張に有効である。

【００７９】図１２は、この発明によるデータ圧縮装置
によりデータを圧縮・伸張した結果を示すデータであ
り、図１２（ａ）は展開回数が２であり、平均誤差は
０．００３％で圧縮率が１．９９倍であった。なお、ど
ちらも許容誤差は３％とした。また、図１２（ｂ）は展
開回数が９であり、平均誤差は０．３４３％であり、圧
縮率は１４７倍であった。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ウエーブレット変換したデータを一度逆ウエーブレ
ット変換して、もとのデータより許容誤差以内におさま
っていることを判断するようにした。このため、データ
を変換する上で、許容誤差を設定できることになり、例
えば、圧縮・伸張したデータが、もとのデータとの誤差
が許容範囲内にあることが保証され、より高い信頼性が
得られるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施の形態におけるデータ変換
装置をデータ圧縮装置として用いた場合の構成を示す構
成図である。

【図２】この発明の第２の実施の形態におけるデータ
圧縮装置の構成を示す構成図である。

【図３】この発明の第３の実施の形態におけるデータ
圧縮装置の構成を示す構成図である。

【図４】この発明の第４の実施の形態におけるデータ
圧縮装置の構成を示す構成図である。

【図５】この発明の第６の実施の形態におけるデータ
圧縮装置の構成を示す構成図である。

【図６】この発明の第８の実施の形態におけるデータ
圧縮装置の構成を示す構成図である。

【図７】この発明の第９の実施の形態におけるデータ
圧縮装置の構成を示す構成図である。

【図８】溶鉱炉内の温度を、１分間隔で計測したデー
タを示す特性図である。

【図９】図８のデータを一階微分したことで得られる
特性図である。

【図１０】図８のデータを従来の手法によりデータ圧
縮し、これを伸張した結果を示す特性図である。

【図１１】この発明により圧縮・伸張したデータを示
す特性図である。

【図１２】この発明により圧縮・伸張したデータを示
す特性図である。

【符号の説明】

１…原信号入力部、２…許容誤差入力部、３…展開回数
決定部、４…ウエーブレット変換部、５…データ修正
部、５ａ…ウエーブレット逆変換部、５ｂ…修正信号生
成部。

フロントページの続き (56)参考文献特開平８−213915（ＪＰ，Ａ) 特開平７−200540（ＪＰ，Ａ) 特開平６−245077（ＪＰ，Ａ) 特開平７−107477（ＪＰ，Ａ) 特開平８−186815（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 7/30 G10L 11/00 H04N 7/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原信号を所望の展開回数でウエーブレッ
ト変換して変換データを生成し、前記変換データの中の平滑化信号をウエーブレット逆変
換した値と前記原信号との差が所望の許容誤差を越えて
いた場合、前記平滑化信号の代わりに原信号に戻した修
正信号を生成し、前記展開回数と平滑化信号と修正信号とからなるデータ
を前記原信号を圧縮した圧縮データとして生成すること
を特徴とするデータ変換方法。
【請求項２】原信号を所望の展開回数でウエーブレッ
ト変換して変換データを生成し、前記変換データの中の平滑化信号と詳細信号より逆変換
した値と前記原信号との差が所望の許容誤差を超えない
範囲で、前記平滑化信号と詳細信号それぞれよりデータ
を間引いた抽出平滑化信号と抽出詳細信号とを生成し、前記展開回数と抽出平滑化信号と抽出詳細信号とからな
るデータを前記原信号を圧縮した圧縮データとして生成
することを特徴とするデータ変換方法。
【請求項３】請求項１または２記載のデータ変換方法
において、複数の展開回数で前記圧縮データを生成し、得られた複数の圧縮データの中で圧縮データ数の少ない
展開回数のときの圧縮データを選択することを特徴とす
るデータ変換方法。
【請求項４】請求項１または２記載のデータ変換方法
において、複数の展開回数で同時に前記圧縮データを生成し、得られた複数の圧縮データの中で圧縮データ数の少ない
展開回数のときの圧縮データを選択することを特徴とす
るデータ変換方法。
【請求項５】請求項１または２記載のデータ変換方法
において、所定数ずつ展開回数を増加させて圧縮データを生成し、
前回設定された展開回数により得られた圧縮データよ
り、今回設定された展開回数により得られた圧縮データ
の圧縮データ数が多い場合、前回設定された展開回数の
ときの圧縮データを選択することを特徴とするデータ変
換方法。
【請求項６】請求項１記載のデータ変換方法におい
て、前記平滑化信号と前記展開回数とを用いてウエーブレッ
ト逆変換して逆変換信号を生成し、前記逆変換信号と修正信号とにより伸張信号を生成する
ことを特徴とするデータ変換方法。
【請求項７】請求項１記載のデータ変換方法におい
て、前記抽出平滑化信号と抽出詳細信号とを用いてウエーブ
レット逆変換することで伸張信号を生成することを特徴
とするデータ変換方法。
【請求項８】原信号を所望の展開回数でウエーブレッ
ト変換して変換データを生成するウエーブレット変換部
と、前記変換データをウエーブレット逆変換した値と前記原
信号との差が所望の許容誤差範囲となるように変換デー
タを修正して原信号を圧縮した圧縮データとして生成す
るデータ修正部とを備え、前記データ修正部は、前記変換データの中の平滑化信号
をウエーブレット逆変換した値と前記原信号との差が所
望の許容誤差を越えていた場合、前記平滑化信号の代わ
りに原信号に戻した修正信号を生成し、この修正信号と
前記平滑化信号および展開回数とからなるデータを圧縮
データとして生成することを特徴とするデータ変換装
置。
【請求項９】原信号を所望の展開回数でウエーブレッ
ト変換して変換データを生成するウエーブレット変換部
と、前記変換データをウエーブレット逆変換した値と前記原
信号との差が所望の許容誤差範囲となるように変換デー
タを修正して原信号を圧縮した圧縮データとして生成す
るデータ修正部とを備え、前記データ修正部は、前記変換データの中の平滑化信号
と詳細信号より逆変換した値と前記原信号との差が所望
の許容誤差を超えない範囲で、前記平滑化信号と詳細信
号それぞれよりデータを間引いた抽出平滑化信号と抽出
詳細信号とを生成し、この抽出平滑化信号および抽出詳
細信号と前記展開回数とからなるデータを圧縮データと
して生成することを特徴とするデータ変換装置。
【請求項１０】請求項８または９記載のデータ変換装
置において、前記ウエーブレット変換部とデータ修正部とを複数組備
え、前記ウエーブレット変換部それぞれで用いるウエーブレ
ット変換の展開回数の組み合わせを決定する展開回数分
配部と、前記データ修正部より得られた圧縮データの中で最も圧
縮データ数の少ないものを選択して出力する圧縮データ
数比較部とを備えたことを特徴とするデータ変換装置。
【請求項１１】請求項８または９記載のデータ変換装
置において、所定の最大展開回数の範囲内で前記ウエーブレット変換
部へ複数の展開回数を設定する最大展開回数設定部と、前記複数の展開回数においてそれぞれ得られた圧縮デー
タの中で、最も圧縮データ数の少ないものを選択して出
力する判断部とを備えたことを特徴とするデータ変換装
置。
【請求項１２】請求項８または９記載のデータ変換装
置において、所定数ずつ増加させていく複数の展開回数を前記ウエー
ブレット変換部へ設定する展開回数カウンタと、今回設定された展開回数により得られた圧縮データが、
前回設定された展開回数により得られた圧縮データより
その圧縮データ数が多い場合、前回設定された展開回数
による圧縮データを選択して出力する判断部とを備えた
ことを特徴とするデータ変換装置。
【請求項１３】請求項８記載のデータ変換装置におい
て、前記平滑化信号と前記展開回数とを用いてウエーブレッ
ト逆変換して逆変換信号を生成するウエーブレット逆変
換部と、前記逆変換信号と修正信号とにより伸張信号を生成して
出力する伸張信号生成部とを備えたことを特徴とするデ
ータ変換装置。
【請求項１４】請求項９記載のデータ変換装置におい
て、前記抽出平滑化信号と抽出詳細信号とを用いてウエーブ
レット逆変換することで伸張信号を生成して出力する伸
張信号生成部を備えたことを特徴とするデータ変換装
置。