JP3578445B2 - Data compression recorder - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ圧縮記録技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来のデータ圧縮記録装置として、入力されるデータを圧縮し、圧縮されたデータをメディア（記録媒体など）に記録する装置テープ、光ディスク、フロッピーディスク等が知られている。
【０００３】
従来のデータ圧縮技術として、米国特許ＵＳ４５５８３０２号、米国特許ＵＳ４８４７６１９号、米国特許ＵＳ４８７０４１５号、および、ヨーロッパ規格であるＥＣＭＡ−１５１規格書などに記載されたものが知られている。
【０００４】
米国特許ＵＳ４５５８３０２号は、ＬＺ７８、ＬＺＷ型データ圧縮／伸長システムを開示している。米国特許ＵＳ４８４７６１９号は、圧縮率を観測し閾値以下で辞書をリセットすることを開示している。米国特許ＵＳ４８７０４１５号は、圧縮率を観測して効率良くデータ圧縮する方法を開示している。ＥＣＭＡ−１５１規格書は、辞書ベース適応データ圧縮ＤＣＬＺアルゴリズムを開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のデータ圧縮記録装置は、データ圧縮処理部が生成する圧縮データの平均出力速度がメディア（記録媒体など）にデータを記録するドライブ記録速度を下回った場合、アンダーフロー状態になり、たとえばテープバックアップ装置の場合、記録すべきデータが足りなくなるためテープを一旦停止し数トラック分巻き戻し、記録すべきデータが準備された時点で再び磁気記録を開始することになり、結果的にアンダーフローによって前記機械的動作が頻繁に発生する。このため連続的にデータを記録することができなくなり、平均記録速度が低下し記録時間が増大するという問題が発生する。
【０００６】
また、特に接触記録媒体テープ、ハードディスク、フロッピー等の場合、上記機械的動作が頻繁に発生すると、媒体の早期劣化のみならず記録ヘッド、ドライブモータの寿命を縮める、という問題も発生する。
【０００７】
データ圧縮記録装置の上記アンダーフロー状態を引き起こす原因は、データ圧縮記録装置の記録速度、データ圧縮手段の圧縮率、および、辞書検索速度にある。ホストコンピュータの進歩とともにデータ転送速度は急速に向上しており、これに応じてデータ圧縮記録装置の記録速度を向上させる必要が生じ、データ圧縮手段が出力する圧縮データの出力速度も常に記録速度以上である必要がある。
【０００８】
しかしながら、入力データストリームから辞書を作成／参照するデータ圧縮手段では、圧縮処理中に圧縮率低下に起因して辞書を初期化いわゆる辞書リセットする場合のデータ圧縮処理中断による一時的なデータ圧縮手段の出力中断、入力データストリームの性格によって一時的に圧縮率が非常に高まる場合のデータ圧縮手段の出力速度の急激な低下、辞書の登録量が増加するにつれて同一データ列が辞書内に登録されているかを検索する際の検索時間増加によるデータ圧縮手段の出力速度低下、などの状況に陥ると前記アンダーフロー状態となる。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、入力データストリームの性格、データ圧縮手段特有の性質／処理、データ書き込み速度の向上、などによる影響を受けず、機械的動作の中断なく常にストリーミングするデータ圧縮記録装置を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ圧縮記録装置は、入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、前記データ列解析手段によって生成されたデータが辞書に登録されているか否かを調べ、前記生成されたデータが前記辞書に未登録である場合、前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る場合、前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段を有するデータ圧縮手段と、前記データ圧縮手段から出力されたデータをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、前記圧縮率観測手段が前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示すると、前記初期化を指示した時点から前記辞書の初期化が終了するまでの期間中のみ、前記データ圧縮手段に入力されるデータ列が前記データ記録手段に転送され、そのことにより上記目的が達成される。
【００１１】
このため、本発明のデータ圧縮記録装置は、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、データ圧縮処理中の辞書リセット処理期間中でも、データ圧縮処理部の出力が途切れることなく維持でき、アンダーフロー状態の回避が容易である。
【００１４】
本発明のデータ圧縮記録装置において、前記データ圧縮記録装置は、前記辞書が記憶される領域とフラグ情報が記憶される領域を有するＲＡＭをさらに備え、前記辞書が記憶される領域が、前記フラグ情報が記憶される領域と異なり、前記辞書が記憶される領域には、アドレスに対応してエントリが格納され、前記フラグ情報が記憶される領域には、前記アドレスに従い、前記辞書にエントリが登録されたか／未登録であるかを示すフラグ情報が、テーブル化して割り付けられてもよい。
【００１５】
上記本発明のデータ圧縮記録装置は、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、データ圧縮処理中の辞書リセット処理にかかる時間を大幅に短縮できるため、データ圧縮部が非圧縮データを出力する時間が短くてすみ、圧縮率の低下を防ぎながらアンダーフロー状態の回避が可能になる。たとえば、あるデータ圧縮記録装置において、システムクロックを４０ＭＨｚ、辞書部１１０５のエントリ数Ｍ個を４０９６個、ＳＲＡＭへの書き込み時間を５０ｎｓとすると、辞書リセット処理に約２０４μｓかかる。本発明の別のデータ圧縮記録装置では、約１２μｓで辞書リセット処理が終了する。
【００１６】
本発明の別のデータ圧縮記録装置は、入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、前記データ列解析手段によって生成されたデータが辞書に登録されているか否かを調べ、前記生成されたデータが前記辞書に未登録である場合、前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る場合、前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段を有するデータ圧縮手段と、前記データ圧縮手段から出力されたデータをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、前記データ圧縮手段が、前記データ記録手段における機械的動作変更による一時的記録中断状態を検出する機械的記録中断検出手段、および外部からの辞書初期化禁止信号に従い、前記圧縮率観測手段によって生成された前記辞書初期化信号を無効にし、前記一時的記録中断状態において前記機械的記録中断検出手段が生成する機械的記録中断を示す信号を受信することで前記辞書初期化信号を有効にする初期化マスク手段を有し、そのことにより上記目的が達成される。
【００１７】
本発明の別のデータ圧縮記録装置では、光ディスク、フロッピーディスク、ハードディスク等のドライブにおけるピックアップや磁気ヘッドのシーク動作中、もしくは、ランダムアクセス型テープドライブのトラック移動中などの一時的なデータ記録中断期間に辞書リセット処理を行なうことが可能になる。
【００１８】
ここで、機械的動作変更とは、データ記録動作状態からその他の動作状態への変更による記録系メカニズムの各部位の動作をいう。
【００１９】
また、一時的記録中断状態とは、ある要因により、メディア（記録媒体）へのデータ記録が一時的に不可能になる状態をいう。
【００２０】
本発明のデータ圧縮記録装置において、前記データ圧縮記録装置が、前記データ圧縮手段の前段に配置され、前記入力されるデータ列を蓄積するバッファメモリと、前記バッファメモリに蓄積されたデータを前記データ圧縮手段に入力し、前記バッファメモリ内のデータ蓄積量が、前記辞書を初期化するのに必要な時間内に前記データ圧縮手段が出力するとデータ量を上回ることを示すマスク解除信号を出力するバッファ管理手段と、外部からの辞書初期化禁止信号に従い、前記圧縮率観測手段が発行する辞書初期化信号を無効にし、前記バッファ管理手段が出力する前記マスク解除信号を受信することで、前記辞書初期化信号を有効にする初期化マスク手段とを備えてもよい。
【００２１】
上記本発明のデータ圧縮記録装置では、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、辞書リセットが発生してから比較的早い段階で、辞書リセット処理が行なえ、その辞書リセット処理中にデータ圧縮部が出力する非圧縮データ量が確実に確保される。このため、上記本発明のデータ圧縮記録装置は、従来の辞書リセット処理によるアンダーフロー状態を確実に回避可能となる。
【００２２】
本発明のさらに他のデータ圧縮記録装置は、入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、前記データ列解析手段によって生成されたデータが辞書に登録されているか否かを調べ、前記生成されたデータが前記辞書に未登録である場合、前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る場合、前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段を有するデータ圧縮手段と、前記データ圧縮手段から出力されたデータをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、前記データ圧縮記録装置が、前記データ圧縮手段の後段に配置され、前記データ圧縮手段にて圧縮された圧縮データを蓄積するバッファメモリと、前記蓄積圧縮データが前記データ記録手段に送られ、前記バッファメモリに蓄積される前記圧縮データの量が、前記辞書を初期化するために必要な時間内に、前記データ圧縮手段が出力する圧縮データの量を上回ることを示すマスク解除信号を出力するバッファ管理手段と、外部からの辞書初期化禁止信号に従い、前記圧縮率観測手段が発行する辞書初期化信号を無効にし、前記バッファ管理手段が発行する前記マスク解除信号を受信することで、前記辞書初期化信号を有効にする初期化マスク手段とを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
本発明のさらに他のデータ圧縮記録装置は、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、データ圧縮部自身の処理によって発生するアンダーフロー状態を回避することが容易になる。
【００２４】
本発明のさらに他のデータ圧縮記録装置は、入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、前記データ列解析手段によって生成されたデータが辞書に登録されているか否かを調べ、前記生成されたデータが前記辞書に未登録である場合、前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る場合、前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段を有するデータ圧縮手段と、前記データ圧縮手段から出力されたデータをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、前記データ圧縮手段が、前記データ圧縮手段から出力される圧縮データの転送速度が、前記データ記録手段がデータをメディアに書き込む速度を下回る時点を指示する予測信号を生成するアンダーフロー予測手段と、前記アンダーフロー予測手段が出力する予測信号に従って、データ圧縮率を変化させる圧縮率変更手段とを有し、そのことにより上記目的が達成される。
【００２５】
本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置は、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、辞書リセットが発生してから比較的早い段階で辞書リセット処理が行なえ、その辞書リセット処理中にデータ圧縮部が出力する圧縮データ量が確実に確保される。このため、本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置は、従来の辞書リセット処理によるアンダーフロー状態を確実に回避可能、常に圧縮データを記録媒体に記録可能である。また、本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置は、サイズの小さいバッファメモリを有効に利用することができる。
【００２６】
本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置において、前記アンダーフロー予測手段が、外部から入力される時間情報および基底圧縮率に従い、予測信号を生成してもよい。
【００２７】
本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置は、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、データ圧縮部への入力データ列の状態に依存して発生する高圧縮率状態を検出し、意図的に圧縮率を下げるように制御することができる。本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置は、前記高圧縮率状態により発生するアンダーフローを容易に回避できる。また、本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置では、長期的期間で考えると、圧縮率をその基底圧縮率に収束できる。
【００２８】
本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置において、前記データ圧縮記録装置が、前記データ圧縮手段の前段に配置され、前記入力されるデータ列を蓄積するバッファメモリを備え、前記アンダーフロー予測手段が、前記蓄積されたデータを前記データ圧縮手段に入力し、外部から指定入力される基底データ蓄積量に対する前記バッファメモリ内のデータ蓄積量の倍率を前記圧縮率変更手段に出力してもよい。
【００２９】
本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置は、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、アンダーフロー状態を予測して意図的にデータ圧縮処理における圧縮率を低下させることが可能である。このことにより、本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置では、バッファ内のデータ量不足により発生するアンダーフロー状態を容易に回避できる。
【００３０】
本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置において、前記データ圧縮記録装置が、前記データ圧縮手段の後段に配置され、前記データ圧縮手段から出力される圧縮データを蓄積するバッファメモリを備え、前記アンダーフロー予測手段が、前記蓄積されたデータを前記データ圧縮手段に入力し、外部から指定入力される基底データ蓄積量に対する前記バッファメモリ内のデータ蓄積量の倍率を前記圧縮率変更手段に出力してもよい。
【００３１】
本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置は、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、アンダーフロー状態を予測して意図的にデータ圧縮処理における圧縮率を低下させることが可能である。このことにより、本発明のさらに別のデータ圧縮記録装置では、バッファ内のデータ量不足により発生するアンダーフロー状態を容易に回避できる。
【００３４】
本発明の、さらに他のデータ圧縮記録装置は、入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、前記データ列解析手段によって生成されるデータ列が辞書に登録されているか否かを調べ、未登録の場合に前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る時点を検出し、前記辞書作成・検出手段に辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段とを有するデータ圧縮手段と、外部からの入力データを前記データ圧縮手段によって圧縮した前記圧縮データをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、前記データ圧縮記録装置が、前記辞書の検索開始から前記辞書の検索終了までの時間を計測し、計測時間情報を生成する時間計測手段を備え、前記辞書作成・検索手段が、外部から入力された時間情報が、前記時間計測手段の計測時間情報を下回った時点で、辞書登録または検索を行う処理を強制的に中止し、前記強制中止直前に確定した圧縮コードを圧縮コード生成部に出力し、そのことにより上記目的が達成される。
【００３５】
本発明の、さらに他のデータ圧縮記録装置は、辞書登録領域が少なくなるにつれて、辞書検索にかかる時間が長くなり、このために発生するアンダーフロー状態を容易に回避することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に、図面を用いて、本発明のデータ圧縮記録装置における第１の実施形態を説明する。
【００３７】
図１は、本発明のデータ圧縮記録装置における第１の実施形態を示す図である。
【００３８】
図１に示すデータ圧縮記録装置１１０１は、コントローラ部１１０３、データ圧縮部１１０４、辞書部１１０５、およびフォーマッタ部１１０６を備えている。
【００３９】
データ圧縮記録装置１１０１はホストコンピュータ１１０２と接続され、データ圧縮記録装置１１０１はホストコンピュータ１１０２と所定のプロトコルでデータのやりとりを行なう。データ圧縮記録装置１１０１では、データ圧縮部１１０４が、上記プロトコルを制御するコントローラ部１１０３を介してホストコンピュータ１１０２からのデータを受信する。受信されたデータは、通常、データ圧縮部１１０４にてデータ圧縮され、圧縮されたデータはフォーマッタ部１１０６において所定のデータ列にフォーマットされ、記録部１１０７に転送される。
【００４０】
記録部１１０７は、メディア（記録媒体など）に上記フォーマットされたデータ列を書き込む。データ圧縮記録装置１１０１では、上述した一連の処理が行なわれる。
【００４１】
辞書部１１０５には、データ圧縮部１１０４が作成した辞書の内容が格納される。なお、データ圧縮記録装置１１０１は記録部１１０７を有していてもよい。
【００４２】
以下に、データ圧縮部１１０４の構成を説明する。
【００４３】
データ圧縮部１１０４は、セレクタ１０１、データ列解析部１１０８、辞書作成・検索部１１０９、圧縮コード生成部１１１０、および圧縮率観測部１１１１を有してる。
【００４４】
データ列解析部１１０８は、コントローラ部１１０３から入力されるデータ列を解析して、最低２バイトのデータ列（以後、『ユニーク列』と称する）を辞書作成・検索部１１０９に渡す。
【００４５】
説明を簡単にするために、便宜上、辞書に登録されるユニーク列を表現する辞書コードは、２６４から昇順に生成されることとする。また、ユニーク列の最終バイトを『子』と呼び、最終バイトの値に＋８した値を『子コード』と呼ぶ。
【００４６】
ユニーク列のうち最終バイト以外を『親』と呼び、ユニーク列が２バイトの場合は先頭バイトに＋８した値を『親コード』と呼ぶ。ただし、ユニーク列が３バイト以上の場合、親を代表する辞書コード自身を『親コード』と呼ぶこととする。
【００４７】
『子コード』および『親コード』の詳細については、後述する。
【００４８】
辞書作成・検索部１１０９は、ユニーク列が辞書部１１０５に登録されているかを調べる。
【００４９】
もし、ユニーク列が辞書部１１０５に登録されていない場合、辞書作成・検索部１１０９はユニーク列を辞書部１１０５に所定のフォーマットで登録する。ユニーク列が辞書部１１０５に登録されてる場合、辞書作成・検索部１１０９は、ユニーク列が辞書部１１０５に登録されてる旨をデータ列解析部１１０８に知らせ、そのユニーク列に１バイト追加したデータ列を新しいユニーク列とし、辞書作成・検索部１１０９に渡す。上述したような処理化が繰り返され、辞書作成・検索部１１０９は辞書部１１０５に辞書を構築してゆく。
【００５０】
ちなみに、ユニーク列を辞書部１１０５に登録する際、辞書部１１０５に書き込まれるデータは、辞書コード、親コード、子コード、および登録フラグの４種類であり、以後、それらをエントリと呼ぶ。登録フラグは、登録されたエントリにおけるユニーク列のバイト数を意味する。なお、ゼロ以外の数値が登録フラグに書き込まれた時点で、４種類のデータがエントリ領域に書き込まれたことを意味する。
【００５１】
辞書作成・検索部１１０９は、辞書に新しいユニーク列を登録すると、エントリの中の親コードをセレクタ１０１を介して圧縮コード生成部１１１０に渡す。なお、セレクタ１０１の詳細な動作については後述する。
【００５２】
圧縮コード生成部１１１０は、受信した親コード群やその他の制御コードを所定の圧縮データストリームに組み立てて、それらをフォーマット部１１０６へ出力する。
【００５３】
ここで、制御コードとは、０〜７の値からなる。制御コードが０である場合、それは辞書フリーズコマンドを意味し、制御コードが１である場合、それは辞書リセットコマンドを意味し、制御コードが２〜７のうちの１つである場合、それは未使用を意味する。
【００５４】
辞書フリーズコマンドとは、辞書部１１０５内に辞書登録すべき領域が無くなったことを辞書作成・検索部１１０９が検知すると、その後、辞書作成・検索部１１０９は辞書登録を中止することを意味する。つまり、辞書フリーズコマンドが出力された後は、現状の辞書の内容でデータ圧縮が行われる。
【００５５】
辞書リセットコマンドとは、圧縮率観測部１１１１が辞書作成・検索部１１０９に辞書リセット信号１１１２を指示した時点で、圧縮コード生成部１１１０が出力する圧縮データストリームに埋め込む。
【００５６】
圧縮率観測部１１１１は、データ圧縮部１１０４が受け取る入力データ量とデータ圧縮部１１０４が生成する圧縮出力データ量の比から圧縮率を常に計算している。圧縮率観測部１１１１が計算した圧縮率が外部から指定される圧縮率を下回る場合つまり、期待される圧縮率が得られない場合、圧縮率観測部１１１１は、辞書作成・検索部１１０９に対し辞書リセット信号１１１２を指示する。辞書リセット信号１１１２が発生すると、辞書部１１０５内の全エントリの登録フラグがゼロ値で初期化される。再び、入力データ列からユニーク列が切りだされ、辞書作成が行われる。
【００５７】
以下に、辞書リセット信号１１１２が発行されていない期間における、データ圧縮記録装置１１０１のデータ圧縮部１１０４が受け取った入力データ列をデータ圧縮する処理（通常処理）を、図２および図３を用いて説明する。なお、データ圧縮記録装置１１０１がセレクタ１０１を有していない場合における、通常処理では、圧縮コード生成部１１１０が辞書作成・生成部１１０９から出力される信号を受け取る。
【００５８】
図２は、データ圧縮部１１０４が受け取る入力データと、データ圧縮部１１０４が生成した出力データの一関係を示す図であり、図３は、辞書部の一構成を示す図である。以後、図３に示す辞書部を辞書部１１０５ａと呼ぶ。
【００５９】
図２に示す上段の数値列は、コントローラ部１１０３からデータ圧縮部１１０４へ入力されるデータ列で、左から順に入力され、１６進数で表現されている。また、図２に示す下段の数値列は、その入力データ列がデータ圧縮部１１０４で圧縮され出力される圧縮データ列を示し、左から順に出力され、１０進数で表現されている。
【００６０】
図３に示す辞書部１１０５ａは、１エントリ６バイトで構成される。辞書コード１３０２に２バイトが割り当てられ、親コード１３０３に２バイトが割り当てられ、子コード１３０４および登録フラグ１３０５に２バイトが割り当てられいる。
【００６１】
エントリアドレス１３０１は、エントリの位置を示している。図３に示す左側の表の上から下へエントリアドレス１３０１が増加する。また、図３に示す右側の下が最終エントリアドレスとなる。
【００６２】
以下に、図２に示す上段入力データ列に対して、データ圧縮部１１０４が行なう処理を説明する。
【００６３】
データ圧縮処理に先立ち、辞書部１１０５ａを辞書リセットするため、辞書作成・検索部１１０９は辞書部１１０５ａ内の全登録フラグ１３０５にゼロを書き込むとともに、圧縮コード生成部１１１０は辞書リセットコマンドである１２０１を、データ列解析部１１０８、セレクタ部１０１、および圧縮コード生成部１１１０に出力する。
【００６４】
データ列解析部１１０８は、入力データ列から最初の２バイト、たとえば、０ｘ６１、０ｘ６２を切りだし、ユニーク列として辞書作成・検索部１１０９に渡す。辞書作成・検索部１１０９は、親値および子値を受け取り、親値および子値に基づいてエントリアドレス１３０１を生成する所定の関数（たとえば、ハッシュ関数）を用いて、親値０ｘ６１および子値０ｘ６２に対するエントリアドレスｍ１を得る。
【００６５】
データ列解析部１１０８は、辞書部１１０５ａのエントリアドレスｍ１の登録フラグ１３０５がゼロつまりこのエントリが未使用であることを確認すると（なお、図３では、すでにいくつかの辞書登録が行われた後の辞書部１１０５ａの状態を示しているため、登録フラグには２が格納されている）、エントリアドレスｍ１に辞書コードの初期値である２６４を書き込み、エントリアドレスｍ１に親コード１０５＝０ｘ６１＋８を書き込み、エントリアドレスｍ１に子コードである１０６＝０ｘ６２＋８を書き込み、エントリアドレスｍ１にユニーク列バイト数である登録フラグ２を書き込む。
【００６６】
辞書作成・検索部１１０９は、それらを辞書部１１０５ａのエントリに書き込むとともに、圧縮コード生成部１１１０に圧縮データとして親コード１０５を渡す。
【００６７】
データ列解析部１１０８は、先ほど子であった０ｘ６２を親として次入力０ｘ６３を子として辞書作成・検索部１１０９に渡す。
【００６８】
辞書作成・検索部１１０９は、上述したように、親値０ｘ６２および子値０ｘ６３（ユニーク列）から、それに対応するエントリアドレスｍ２を得る。
【００６９】
辞書作成・検索部１１０９が、エントリアドレスｍ２の登録フラグがゼロ（なお、図３では、すでにいくつかの辞書登録が行われた後の辞書部１１０５ａの状態を示しているため、登録フラグには２が格納されている）、つまりこのエントリが未使用であることを確認すると、先ほどの辞書コードの初期値＋１である２６５、親コード１０６＝０ｘ６２＋８、子コードである１０７＝０ｘ６３＋８、および、ユニーク列バイト数である登録フラグ２を、辞書部１１０５ａのエントリアドレスｍ２に対応するエントリに書き込むとともに、圧縮コード生成部１１１０に圧縮データとして親コード１０６を渡す。
【００７０】
同様にして、辞書作成・検索部１１０９は、ユニーク列０ｘ６３、０ｘ６４からエントリアドレスｍ３を得、ユニーク列０ｘ６４、０ｘ６１からエントリアドレスｍ４を得る。
【００７１】
次に、ユニーク列０ｘ６１、０ｘ６２が切り出される。上述したように、切り出されるユニーク列０ｘ６１、０ｘ６２に対するエントリアドレスは、前記関数にて計算するとｍ１となる。エントリアドレスｍ１に対応する登録フラグがゼロ以外であり、かつ、エントリアドレスｍ１に対応するエントリ内の親コードがユニーク列０ｘ６１＋８と一致し、子コードがユニーク列０ｘ６２＋８と一致するので、辞書作成・検索部１１０９は、切り出されたユニーク列０ｘ６１、０ｘ６２が辞書内に存在していると判断する。
【００７２】
辞書作成・検索部１１０９が、切り出されたユニーク列が辞書内に存在していると判断すると、辞書作成・検索部１１０９は、切り出されたユニーク列０ｘ６１、０ｘ６２を辞書コード２６４（１０進数）で代表させ、親コードを２６４とし、切り出されたユニーク列０ｘ６１、０ｘ６２の次に入力される０ｘ６３を子とするユニーク列が辞書に存在するか否かを探す。
【００７３】
親コード２６４（１０進数）および子０ｘ６３（１６進数）からエントリアドレスを計算すると、エントリアドレスはｍ５となる。
【００７４】
エントリアドレスｍ５に対応するエントリの登録フラグはゼロなので（なお、図３では、すでにいくつかの辞書登録が行われた後の辞書部１１０５ａの状態を示しているため、登録フラグには３が格納されている）、辞書作成・検索部１１０９が、エントリアドレスｍ５に対応するエントリの、辞書コードに２６８を書き込み、親コードに２６４を書き込み、子コードに１０７（１０進数）＝０ｘ６３＋８（１６進数）を書き込み、ユニーク列バイト数である登録フラグに３を書き込むとともに、圧縮コード生成部１１１０に圧縮データとして親コード２６４を渡す。
【００７５】
同様にして、ユニーク列０ｘ６３、０ｘ６４、０ｘ６１はエントリアドレスｍ６に登録され、ユニーク列０ｘ６１、０ｘ６２、０ｘ６３、０ｘ６４はエントリアドレスｍ７に登録される。以下、エントリアドレスｍ１０まで同様である。この例では、登録可能なユニーク列の最大バイト数をＮバイトと決め、辞書部１１０５ａのエントリ数はＭ個とする。Ｎ、Ｍとも自然数だが、一般には、Ｎ＝１２８、Ｍ＝４０９６などの例がある。
【００７６】
図４は、データ圧縮処理の辞書作成・検索部１１０９の通常処理の一例を示す図である。
【００７７】
ステップＳ１０において、ホストコンピュータ１１０２からコントローラ部１１０３を介してデータ列解析部１１０８にデータが入力された場合、それを親とする。なお、データの入力は任意の時点で起きてもよい。
【００７８】
ステップＳ２０において、データが入力されたか否かが判定される。データが入力された場合、処理はステップＳ３０に進み、データが入力されていない場合、処理はステップＳ４０に進み、処理を終了する。
【００７９】
ステップＳ３０において、データ列解析部１１０８は、初期の親、子、各バイトを辞書作成・検索部１１０９に送る。
【００８０】
ステップＳ５０において、辞書作成・検索部１１０９は、前記親子が辞書内に存在するか調査するため、辞書部１１０５の検索を始める。
【００８１】
ステップＳ６０では、前記親子を所定関数によって演算することによって、エントリアドレスが生成される。
【００８２】
ステップＳ７０では、エントリアドレスに対応する登録フラグ１３０５の内容が取り出される。
【００８３】
ステップＳ８０では、エントリアドレスに対応する登録フラグ１３０５が０か否かが判定される。登録フラグ１３０５が０である場合、処理はステップＳ９０に進み、登録フラグ１３０５が０でない場合、処理はステップＳ１００に進む。
【００８４】
ステップＳ９０では、そのエントリは未使用なので、先程データ列解析部１１０８から入手した親子情報を辞書に登録１３０３、１３０４し、現在の親コード１３０３を圧縮コード生成部１１１０へ渡し、現在の子を次の親としておく。その後処理はステップＳ２０に進み、ステップＳ２０では、次に入力されるデータを子とする。
【００８５】
ステップＳ１００では、登録フラグ１３０５が０でない場合、たとえば、登録フラグ１３０５が２の場合、前記エントリアドレスが指すエントリの親子情報が取り出される。
【００８６】
ステップＳ１１０では、取り出された親子情報とデータ列解析部１１０８から入手した親子情報が一致するかが判定される。親子情報が一致する場合、処理はステップＳ１２０に進む。また、親子情報が一致しない場合、処理はステップＳ６０に進み、前記入手した親子情報に基づき再度所定関数を用いて新たなエントリアドレスを取得して検索を続ける。
【００８７】
ステップＳ１２０では、現在の親子データ列を親とし、子バイトをデータ列解析部１１０８から入手して新たなユニーク列を準備して、再び、所定関数によりその親子情報からエントリアドレスを取得して検索を続ける。その後処理はステップＳ６０に進む。なお、圧縮コード生成部１１１０は、圧縮ストリーム化してフォーマッタ１１０６に出力する、という圧縮処理（通常処理）を行なう。
【００８８】
しかしながら、圧縮率観測部１１１１は、現在の圧縮率が外部指定圧縮率を下回る場合、辞書部１１０５ａを初期化する処理を促す辞書リセット信号１１１２を生成する。前記辞書リセット信号１１１２が発行された場合、データ列解析部１１０８、および辞書作成・検索部１１０９が、上述した通常の処理を停止する。
【００８９】
そのような場合、セレクタ部１０１は、圧縮コード生成部１１１０から出力される信号１０５を出力するのではなく、コントローラ部１１０３から送られてくるデータ値１０２を出力する。セレクタ部１０１は、辞書リセット信号１１１２に応じてそのような切り替えを行う。つまり、そのデータ値１０２を受信した圧縮コード生成部１１１０は、データ値１０２をそのままフォーマッタ部１１０６に出力する。このことによって、辞書部１１０５が初期化される時間の間、記録が途絶えることがない。
【００９０】
データ値１０２がフォーマッタ部１１０６に出力されている間に、辞書作成・検索部１１０９は、図３に示す辞書部１１０５ａ内の全エントリの登録フラグにゼロ値を書きこんで辞書の初期化を行なう。
【００９１】
辞書部１１０５ａの初期化が終了すると、セレクタ部１０１は、前記辞書リセット信号１１１２が非アクティブとなったことに応じて、圧縮コード生成部１１１０に出力される値をデータ値１０２から辞書コード１０５に切り替え、かつデータ列解析部１１０８、辞書作成・検索部１１０９は、前記辞書リセット信号１１１２が非アクティブとなったことに応じて、上述した通常処理に戻る。
【００９２】
以下に、前記辞書リセット処理に伴う、圧縮コード生成部１１１０の処理を説明する。
【００９３】
辞書リセット信号１１１２が発行されると、圧縮コード生成部１１１０は制御コード値１を出力して、辞書が初期化されることを出力データ列に記録し、次に、制御コード値６を出力して、以降出力されるデータ列が非圧縮であることを出力データ列に記録し、以降コントローラ部１１０３からのデータ列１０２をセレクタ部１０１を介して圧縮コード生成部１１１０が出力し続ける。この時、圧縮コード生成部１１１０は入力データバイト値に８を足した値を出力する。引き続いて、辞書リセット処理が終了すると、圧縮コード生成部１１１０は、制御コード値７を出力し、その非圧縮データ列が終了することを出力データ列に記録し、以降、通常の圧縮処理がなされた圧縮データが出力される。
【００９４】
図５は、辞書部１１０５の他の構成を示す図である。以後、図５に示す辞書部を辞書部１１０５ｂと呼ぶ。
【００９５】
図５に示す辞書部１１０５ｂにおける、エントリアドレス１３０１、辞書コード１３０２、親コード１３０３、子コード１３０４の内容は、図３に示す辞書部１１０５ａのものと同じである。ただし、図５に示す辞書部１１０５ｂおよびデータ圧縮部１１０４は、登録フラグ１３０５を格納する領域の代わりに、登録バイト数２０１を格納する領域およびフラグ２０２を格納する領域を有している。
【００９６】
図３に示す登録フラグ１３０５および図５に示す登録バイト数２０１はともに、エントリ登録されたユニーク列のバイト数を示す。一方、登録フラグ１３０５が辞書リセット処理によってゼロ初期化されるのに対し、登録バイト数２０１は辞書リセット処理によってゼロ初期化されない。
【００９７】
その代わり、エントリに辞書登録されたかどうかを示すフラグ２０２が、辞書部１１０５ｂと別に、データ圧縮部１１０４に内蔵されるレジスタメモリに格納される。レジスタメモリの一例を図５に示す。図５に示すレジスタメモリは、１ビット×Ｍ個のフラグを格納することができる。なお、データ圧縮記録装置１１０１は、レジスタメモリの１ビットを辞書部１１０５ｂにおける１つのエントリに対応づけるフラグセレクタ手段を備えていてもよい。フラグセレクタ手段は、辞書部１１０５ｂのエントリアドレス１３０１によって、レジスタメモリの特定の１ビットが選択される。
【００９８】
図３に示す辞書部１１０５ａのリセット処理では、辞書部１１０５内の全登録フラグ１３０５の欄にゼロ値が書き込まれる。一方、図５に示す辞書部１１０５ｂの通常圧縮処理では、エントリに登録すべきユニーク列のバイト数がそのまま辞書部１１０５ｂ内の登録バイト数２０１に記録され、そのエントリが辞書登録に使用されると、そのエントリに対応するフラグ２０２に値１が記録される。図５に示す辞書部１１０５ｂのリセット処理では、辞書部１１０５ｂに対してアクセスを行うことなく、図５に示す、データ圧縮部１１０４内のレジスタメモリ２０２の全ビット記憶がゼロ値にされる。
【００９９】
レジスタメモリでは、各エントリに対して１ビットのフリップフロップ型記憶素子が割り当てられている。つまり、フリップフロップ型記憶素子の数は、エントリ数と同数である。１システムクロック期間の辞書リセット信号でレジスタメモリがゼロに初期化される。たとえば、１システムクロック期間が４０ＭＨｚである場合、２５ｎｓでレジスタメモリがゼロに初期化される。
【０１００】
以下に、辞書部１１０５の別の構成を説明する。
【０１０１】
図６は、辞書部１１０５の別の構成の一部である、メモリ空間を示す図である。図６に示すメモリ空間は、図５に示すフラグ２０２に相当する。辞書部１１０５の別の構成は、図５に示す、エントリアドレス１３０１、辞書コード１３０２、親コード１３０３、子コード１３０４、および登録バイト数２０１と、メモリ空間２０２ａとを有している。メモリ空間２０２ａの大きさは、たとえばＺ＋０〜Ｚ＋２５６とする。以後、メモリ空間を登録フラグ用テーブル２０２ａと呼ぶ。また、辞書部１１０５をＳＲＡＭとする。
【０１０２】
辞書部１１０５であるＳＲＡＭ内で、登録フラグ用テーブル２０２ａが、エントリアドレス１３０１、辞書コード１３０２、親コード１３０３および子コード１３０４、登録バイト数２０１と重ならないようにＺの値が決定される。
【０１０３】
図５に示す、エントリアドレス１３０１、辞書コード１３０２、親コード１３０３、子コード１３０４、および登録バイト数２０１のＭが４０９６である場合、図６に示す登録フラグ用テーブルは、全部で４０９６ビット必要である。
【０１０４】
データバスが１６ビットのＳＲＡＭの場合、全部で２５６ワードの領域が必要となる。前記辞書リセット処理では、その登録フラグ用テーブルの全ビットにゼロを記録するので、２５６回ＳＲＡＭにワードのゼロ値を書き込むことになる。
【０１０５】
辞書登録が始まると、たとえば、図５に示すエントリアドレス１２にユニーク列が登録されると、図６に示すＺ番地のビット１２に１が書き込まれる。図５に示すエントリアドレス２３にユニーク列が登録されると、図６に示すＺ＋１番地のビット７に１が書き込まれる。
【０１０６】
同様にして、エントリアドレスＸにユニーク列が登録されると、図６においては、Ｘを１６で割った時の商がアドレスＺ番地となり、剰余がビット番号となる。
【０１０７】
図１に示す辞書作成・検索部１１０９内に、前記Ｘ÷１６の商、剰余を算出する手段を設け、通常のデータ圧縮処理中は、その商によりＳＲＡＭの登録フラグ用テーブルアドレスを、その剰余によって書き込むワードデータ内に１を記録するビット番号を作り、エントリに辞書登録されたことを記録として残してゆく。また、辞書リセット処理期間中は、ゼロ値のワードデータがＺ番地からＺ＋２５６番地に順時書き込まれる。
【０１０８】
（実施形態２）
以下に、図面を用いて、本発明のデータ圧縮記録装置における第２の実施形態を説明する。
【０１０９】
図７は、本発明のデータ圧縮記録装置における第２の実施形態を示す図である。
【０１１０】
図７に示すデータ圧縮記録装置１２０１は、コントローラ部１１０３、データ圧縮部１２０４、辞書部１１０５、フォーマッタ部１１０６、記録部１１０７、およびマスク信号生成部４０２を備えている。
【０１１１】
データ圧縮部１２０４は、マスク部４０５、データ列解析部１１０８、辞書作成・検索部１１０９、圧縮コード生成部１１１０、および圧縮率観測部１１１１を有してる。
【０１１２】
なお、データ圧縮記録装置１２０１において、データ圧縮記録装置１１０１と同じ構成には同じ番号を付け、基本的には説明を省略する。
【０１１３】
記録部１１０７は、マスク信号生成部４０２に無記録期間信号４０１を送る。無記録期間信号４０１は、記録部１１０７がメディア（記録媒体など）にデータを記録していない時期を示す信号である。一般には、無記録期間とは、光ディスク記録装置におけるピックアップ、フロッピーディスクドライブにおける磁気ヘッドのシーク動作期間、もしくは、磁気テープドライブにおけるテープライト中のトラック移動期間などに代表される。
【０１１４】
マスク信号生成部４０２は、無記録期間信号４０１および外部から入力された外部辞書リセットマスク信号４０３に基づいて最終マスク信号４０４を生成し、それをマスク部４０５に送る。
【０１１５】
最終マスク信号４０４は、圧縮率観測部１１１１が発行する辞書リセット信号１１１２が辞書作成・検索部１１０９に伝わるのをマスクする信号である。信号４０６は最終的な辞書リセット信号である。
【０１１６】
外部から入力された外部辞書リセットマスク信号４０３は、マスク信号生成部４０２に入力され、記録部１１０７が通常処理でデータを記録している時は、無記録期間信号４０１は発行されず、外部から入力された外部辞書リセットマスク信号４０３が有効となり最終マスク信号４０４としてマスク部４０５に入力される。
【０１１７】
その有効な最終マスク信号４０４によりマスク部４０５は、辞書リセット信号１１１２をマスクし、辞書作成・検索部１１０９に辞書リセット信号を伝えなくする。よって、記録部１１０７が通常処理でデータを記録している時は、辞書リセット処理は行なわれず、そのまま辞書を作成しながらデータ圧縮処理を引続き行なう。
【０１１８】
記録部１１０７がメディア（記録媒体など）へデータ記録を行なわない期間が発生すると、無記録期間信号４０１が発行され、その期間中は外部辞書リセットマスク信号４０３は無効となり、最終マスク信号４０４も解除される。
【０１１９】
従って、マスク部４０５は先程までの辞書リセット信号１１１２を有効にし最終辞書リセット信号４０６によって辞書作成・検索部１１０９は辞書リセット処理を行なう。
【０１２０】
記録部１１０７がメディア（記録媒体など）にデータを記録していない期間は、機械的動作が伴うことが前提であり、数百マイクロ秒から数ミリ秒のオーダーであるため、辞書をリセットする処理にかかる時間を満たしており、余裕をもって辞書をリセットすることができる。
【０１２１】
また、辞書リセットが発行されてから前記機械的動作が発生するまでは、通常処理で辞書を作成しながらデータ圧縮を行なっている。辞書リセットは、期待する圧縮率を下回った場合に、発行される。上述したデータ圧縮処理では急激に圧縮率が低下しないという性質があるため、この性質を利用すれば、ある程度辞書リセット処理の時期を遅らせることは可能である。
【０１２２】
（実施形態３）
以下に、図面を用いて、本発明のデータ圧縮記録装置における第３の実施形態を説明する。
【０１２３】
図８は、本発明のデータ圧縮記録装置における第３の実施形態を示す図である。
【０１２４】
上述したように、図１に示すデータ圧縮記録装置１１０１では、辞書リセット期間中のみ、入力データを非圧縮データのままフォーマット化して出力する。一方、図８に示すデータ圧縮記録装置１３０１は、コントローラ部１１０３を介してホストコンピュータ１１０２から出力されるデータを一時的に蓄えるバッファメモリ５０１などを備えている。具体的には、図８に示すデータ圧縮記録装置１３０１は、コントローラ部１１０３、データ圧縮部１３０４、辞書部１１０５、フォーマッタ部１１０６、記録部１１０７、バッファメモリ５０１およびマスク信号生成部５０３を備えている。
【０１２５】
データ圧縮部１３０４は、マスク部５０６、データ列解析部１１０８、辞書作成・検索部１１０９、圧縮コード生成部１１１０、および圧縮率観測部１１１１を有してる。
【０１２６】
なお、データ圧縮記録装置１３０１において、データ圧縮記録装置１１０１と同じ構成には同じ番号を付け、基本的には説明を省略する。
【０１２７】
バッファメモリ５０１に蓄えられたデータは、コントローラ部１１０３を介してデータ列解析部１１０８に入力される。
【０１２８】
外部から入力された外部辞書リセットマスク信号５０４はマスク信号生成部５０３に入力され、信号５０４はコントローラ部１１０３が発行するデータ蓄積検知信号５０２によって制御される。データ蓄積検知信号５０２は、辞書リセット処理にかかる期間中、非圧縮のままデータをフォーマッタ部１１０６へ出力するのに要する転送データ量以上のデータがバッファメモリ５０１に蓄積された場合に発行される。
【０１２９】
マスク信号生成部５０３は、データ蓄積検知信号５０２が発行されていない時、外部辞書リセットマスク信号５０４をそのまま有効最終マスク信号５０５として出力する。マスク信号生成部５０３は、データ蓄積検知信号５０２が発行された時、外部辞書リセットマスク信号５０４をマスクし、最終マスク信号５０５はマスク無効信号となる。
【０１３０】
マスク部５０６は、最終マスク信号５０５が有効の場合、辞書リセット信号１１１２をマスクし、最終辞書リセット信号５０７が無効となり、辞書作成・検索部１１０９は辞書作成しながらデータ圧縮処理を行なう。
【０１３１】
マスク部５０６は、最終マスク信号５０５が無効の場合、辞書リセット信号１１１２のマスクを行なわず、最終辞書リセット信号５０７を生成し、辞書作成・検索部１１０９は、最終辞書リセット信号５０７に応じてデータ圧縮処理をやめ、辞書部１１０５の登録フラグを初期化する。同時にコントローラ部からの入力データは非圧縮のまま圧縮コード生成部１１１０に送られ、それらはフォーマット化されて出力される。その辞書リセット処理に必要な時間分の出力データ量がバッファメモリ５０１に確保されていることが保証されているため、システム全体としては常に記録部１１０７を停止させることなくデータをストリーミングさせることが可能となる。
【０１３２】
また、辞書リセットが発行されてからデータ蓄積検知信号５０２が発行されるまでは、通常処理で辞書を作成しながらデータ圧縮を行なっている。辞書リセットは期待する圧縮率を下回った場合に発行されるものであり、上述したデータ圧縮処理では急激に圧縮率が低下しないという性質があるため、この性質を利用すれば、ある程度辞書リセット処理の時期を遅らせることは可能である。
【０１３３】
（実施形態４）
以下に、図面を用いて、本発明のデータ圧縮記録装置における第４の実施形態を説明する。
【０１３４】
図９は、本発明のデータ圧縮記録装置における第４の実施形態を示す図である。
【０１３５】
上述したように、図１に示すデータ圧縮記録装置１１０１では、辞書リセット期間中のみ、入力データを非圧縮データのままフォーマット化して出力する。
【０１３６】
一方、図９に示すデータ圧縮記録装置１４０１は、データ圧縮部１４０４が出力する圧縮データ列を、フォーマッタ部１１０６を介して蓄積するバッファメモリ６０１などを備えている。具体的には、図９に示すデータ圧縮記録装置１４０１は、コントローラ部１１０３、データ圧縮部１４０４、辞書部１１０５、フォーマッタ部１１０６、記録部１１０７、バッファメモリ６０１、およびマスク信号生成部６０３を備えている。
【０１３７】
データ圧縮部１４０４は、マスク部６０６、データ列解析部１１０８、辞書作成・検索部１１０９、圧縮コード生成部１１１０、および圧縮率観測部１１１１を有してる。
【０１３８】
なお、データ圧縮記録装置１４０１において、データ圧縮記録装置１１０１と同じ構成には同じ番号を付け、基本的には説明を省略する。
【０１３９】
バッファメモリ６０１に蓄えられたデータはフォーマッタ部１１０６を介して記録部１１０７に入力される。外部から入力された外部辞書リセットマスク信号６０４はマスク信号生成部６０３に入力され、信号６０４はフォーマッタ部１１０６が発行するデータ蓄積検知信号６０２によって制御される。データ蓄積検知信号６０２は、辞書リセット処理にかかる期間中、圧縮データをフォーマッタ部１１０６から記録部１１０７へ出力するのに要する転送データ量以上のデータがバッファメモリ６０１に蓄積された場合に発行される。
【０１４０】
マスク信号生成部６０３は、データ蓄積検知信号６０２が発行されていない時、外部辞書リセットマスク信号６０４をそのまま有効最終マスク信号６０５として出力する。
【０１４１】
マスク信号生成部６０３は、データ蓄積検知信号６０２が発行された時、外部辞書リセットマスク信号６０４をマスクし、最終マスク信号６０５はマスク無効信号となる。
【０１４２】
マスク部６０６は、最終マスク信号６０５が有効の場合、辞書リセット信号１１１２をマスクし、最終辞書リセット信号６０７が無効となり、辞書作成・検索部１１０９は辞書作成しながらデータ圧縮処理を行なう。
【０１４３】
マスク部６０６は、最終マスク信号６０５が無効の場合、辞書リセット信号１１１２のマスクを行なわず、最終辞書リセット信号６０７として反映し、辞書作成・検索部１１０９はデータ圧縮処理をやめ辞書部１１０５の登録フラグを初期化する。同時に、記録部１１０７への入力データはバッファメモリ６０１からフォーマッタ部１１０６を介して入力される。
【０１４４】
その辞書リセット処理に必要な時間分の出力データ量がバッファメモリ６０１に確保されていることが保証されているため、システム全体としては常に記録部１１０７を停止させることなくデータをストリーミングさせることが可能となる。
【０１４５】
また、辞書リセットが発行されてからデータ蓄積検知信号６０２が発行されるまでは、通常処理で辞書を作成しながらデータ圧縮を行なっているが、辞書リセットは期待する圧縮率を下回った場合に発行されるものであり、上述したデータ圧縮処理では急激に圧縮率が低下しないという性質があるため、この性質を利用すれば、ある程度辞書リセット処理の時期を遅らせることは可能となる。
【０１４６】
（実施形態５）
以下に、図面を用いて、本発明のデータ圧縮記録装置における第５の実施形態を説明する。
【０１４７】
図１０は、本発明のデータ圧縮記録装置における第５の実施形態を示す図である。
【０１４８】
図１０に示すデータ圧縮記録装置１５０１は、コントローラ部１１０３、データ圧縮部１５０４、辞書部１１０５、フォーマッタ部１１０６、および記録部１１０７を備えている。
【０１４９】
データ圧縮部１５０４は、アンダーフロー予測部７０３、圧縮率変更部７０５、データ列解析部１１０８、辞書作成・検索部１１０９、圧縮コード生成部１１１０、および圧縮率観測部１１１１を有してる。
【０１５０】
なお、データ圧縮記録装置１５０１において、データ圧縮記録装置１１０１と同じ構成には同じ番号を付け、基本的には説明を省略する。
【０１５１】
アンダーフロー予測部７０３は、外部から入力される時間情報７０１と基底圧縮率７０２に基づいて、予測情報７０４を生成する。たとえば、アンダーフロー予測部７０３は、時間情報７０１に示されている時間の間にデータ圧縮部１５０４から出力された圧縮データ量を、データ圧縮部１５０４に入力されたデータ量で割って局所圧縮率を求め、さらにその局所圧縮率を基底圧縮率７０２で割る処理を行なう。
【０１５２】
図１１は、アンダーフロー予測部７０３によって生成される予測情報と、局所圧縮率÷基底圧縮率の商との関係を示す図である。
【０１５３】
局所圧縮率÷基底圧縮率の商が１以下の場合、２ビット表現の０が予測情報７０４としてアンダーフロー予測部７０３から圧縮率変更部７０５に送られ、局所圧縮率÷基底圧縮率の商が１〜２の場合２ビット表現の１が予測情報７０４としてアンダーフロー予測部７０３から圧縮率変更部７０５に送られ、局所圧縮率÷基底圧縮率の商が２〜４の場合２ビット表現の２が予測情報７０４としてアンダーフロー予測部７０３から圧縮率変更部７０５に送られ、局所圧縮率÷基底圧縮率の商が４以上の場合２ビット表現の３が予測情報７０４としてアンダーフロー予測部７０３から圧縮率変更部７０５に送られる。
【０１５４】
圧縮率変更部７０５は、予測情報７０４に基づき、上限値７０６を生成し、それは辞書作成・検索部１１０９に送られる。ここで、上限値７０６とは、辞書作成・検索部１１０９が辞書作成時に登録できるユニーク列のバイト数の上限値７０６、および辞書作成・検索部１１０９が出力辞書コードに置き換えるユニーク列のバイト数の上限値７０６うちの少なくとも１つを意味する。
【０１５５】
たとえば、図１１に示すように、予測情報７０４が０の時はその上限値７０６を１２８にし、予測情報７０４が１の時は上限値７０６を６４にし、予測情報７０４が２の時は上限値７０６を３２にし、予測情報７０４が３の時は上限値７０６を１６にする。
【０１５６】
また、局所圧縮率が基底圧縮率以下の場合、つまり予測情報＝０の場合、極力圧縮率を上げる方向に働かせるため、辞書登録できるユニーク列バイト数の上限を１２８バイトとして、局所圧縮率の向上が図られる。しかしながら、局所圧縮率が極端に上がった場合、たとえば予測情報＝３の場合、記録部１１０７でアンダーフローが発生する可能性がある。このため、辞書登録できるユニーク列バイト数の上限を１６バイトにし、局所圧縮率をある程度低減するように制御する。
【０１５７】
また、前記上限値を１６バイトにした場合、たとえば、辞書登録だけでなく、入力されるデータ列が上限値を無視すれば３０バイトまで辞書コードとして置き換えが可能であっても、１６バイトまでで辞書コードに置き換えて、圧縮コード生成部１１１０に渡す。上述した処理のように、局所的な圧縮率の変動に対応して、辞書作成や圧縮コードの生成方法を制御することにより、記録部１１０７がアンダーフローにならずに、かつ、大局的にデータ圧縮率を安定させることが可能となる。
【０１５８】
（実施形態６）
以下に、図面を用いて、本発明のデータ圧縮記録装置における第６の実施形態を説明する。
【０１５９】
図１２は、本発明のデータ圧縮記録装置における第６の実施形態を示す図である。
【０１６０】
図１２に示すデータ圧縮記録装置１６０１は、バッファメモリ９０１、アンダーフロー予測部９０４、コントローラ部１１０３、データ圧縮部１６０４、辞書部１１０５、フォーマッタ部１１０６、および記録部１１０７を備えている。
【０１６１】
データ圧縮部１６０４は、圧縮率変更部９０６、データ列解析部１１０８、辞書作成・検索部１１０９、圧縮コード生成部１１１０、および圧縮率観測部１１１１を有してる。バッファメモリ９０１は、コントローラ部１１０３を介してホストコンピュータ１１０２からのデータを一時的に蓄える。
【０１６２】
なお、データ圧縮記録装置１６０１において、データ圧縮記録装置１１０１と同じ構成には同じ番号を付け、基本的には説明を省略する。
【０１６３】
バッファメモリ９０１に蓄えられたデータは、コントローラ部１１０３を介してデータ列解析部１１０８に入力される。コントローラ部１１０３は、バッファメモリ９０１に蓄積されたデータ量をバッファ蓄積量情報９０２としてアンダーフロー予測部９０４に常に開示している。アンダーフロー予測部９０４は、外部から入力される基底データ蓄積量９０３および前記バッファ蓄積量情報９０２に基づいて、予測情報９０５を生成する。たとえば、アンダーフロー予測部９０４は、
バッファ蓄積量の基底データ蓄積量に対する倍率値を生成し、それを予測情報９０５として圧縮率変更部９０６へ渡す。
【０１６４】
図１１に示すように、バッファ蓄積量÷基底データ蓄積量の商と予測情報９０５の関係は、その商が２以上の時２ビット表現は０となり、その商が１．５〜２の時２ビット表現は１となり、その商が１〜１．５の時２ビット表現は２となり、その商が１以下の時２ビット表現は３となる。
【０１６５】
圧縮率変更部９０６は、前記倍率値９０５に基づいて上限値９０７を生成する。ここで、上限値９０７とは、辞書作成・検索部１１０９が辞書作成時に登録できるユニーク列のバイト数、および出力辞書コードに置き換えるユニーク列のバイト数の少なくとも一方である。
【０１６６】
予測情報９０５が０の時、その上限値９０７が１２８となり、予測情報９０５が１の時、その上限値９０７が６４となり、予測情報９０５が２の時、その上限値９０７が３２に、予測情報９０５が３の時、その上限値９０７が１６となり、それぞれの上限値９０７が辞書作成・検索部１１０９に送られる。
【０１６７】
バッファ蓄積量９０２が基底蓄積量９０３の２倍以上ある場合、たとえば予測情報＝０の場合、極力、圧縮率を上げる方向に働かせるため、辞書登録できるユニーク列バイト数の上限を１２８バイトとして局所圧縮率向上を図るが、バッファ蓄積量が極端に減った場合、たとえば予測情報＝３の場合、記録部１１０７でアンダーフローが発生する可能性があるため、辞書登録できるユニーク列バイト数の上限を１６バイトにしてバッファ蓄積量をある程度増加させるように制御する。
【０１６８】
また、前記上限値を１６バイトにした場合、たとえば、辞書登録だけでなく、入力されるデータ列が上限値を無視すれば３０バイトまで辞書コードとして置き換えが可能であっても、１６バイトまでで辞書コードに置き換えて、圧縮コード生成部１１１０に渡す。
【０１６９】
上述した処理のように、データ圧縮部１１０４の前段バッファメモリのデータ蓄積量の変動に対応して、辞書作成や圧縮コードの生成方法を制御することにより、記録部１１０７がアンダーフローにならずに、かつ、大局的にデータ圧縮率を安定させることが可能となる。
【０１７０】
（実施形態７）
以下に、図面を用いて、本発明のデータ圧縮記録方法における第７の実施形態を説明する。
【０１７１】
図１３は、データ圧縮記録方法の一例を示す図である。詳しくは、図１３に示す方法は、データ圧縮記録装置１１０１の辞書作成・検索部１１０９に対し、外部から時間情報＝Ｎクロック時間が入力される。その時間情報Ｎ以内に、あるユニーク列の辞書登録ができなかった場合、もしくは、あるユニーク列を辞書から見つけられなかった場合の、方法に関する。
【０１７２】
ステップＳ１０において、ホストコンピュータ１１０２からコントローラ部１１０３を介してデータ列解析部１１０８にデータが入力された場合、それを親とする。なお、データの入力は任意の時点で起きてもよい。
【０１７３】
ステップＳ２０において、データが入力されたか否かが判定される。データが入力された場合、処理はステップＳ３０に進み、データが入力されていない場合、処理はステップＳ４０に進み、処理を終了する。ここで、１クロック時間とは、所定クロックにおける１周期のパルス時間とする。
【０１７４】
ステップＳ３０において、データ列解析部１１０８は、初期の親、子、各バイトを辞書作成・検索部１１０９に送る。
【０１７５】
ステップＳ１００１では、辞書作成・検索部１１０９は、初期の親、子、各バイトがデータ列解析部１１０８から入手されると、タイマが初期化され、クロックの立ち上がりエッジによるカウントアップがイネーブルにされる。
【０１７６】
ステップＳ５０において、辞書作成・検索部１１０９は、前記親子が辞書内に存在するか調査するため、辞書部１１０５の検索を始める。
【０１７７】
ステップＳ６０では、前記親子を所定関数によって演算することによって、エントリアドレスが生成される。
【０１７８】
ステップＳ７０では、エントリアドレスに対応する登録フラグ１３０５の内容が取り出される。
【０１７９】
ステップＳ８０では、エントリアドレスに対応する登録フラグ１３０５が０か否かが判定される。登録フラグ１３０５が０である場合、処理はステップＳ９０に進み、登録フラグ１３０５が０でない場合、処理はステップＳ１００に進む。
【０１８０】
ステップＳ９０では、そのエントリは未使用なので、先程データ列解析部１１０８から入手した親子情報を辞書に登録１３０３、１３０４し、現在の親コード１３０３を圧縮コード生成部１１１０へ渡し、現在の子を次の親としておく。その後処理はステップＳ２０に進み、ステップＳ２０では、次に入力されるデータを子とする。
【０１８１】
ステップＳ１００では、登録フラグ１３０５が０でない場合、たとえば、登録フラグ１３０５が２の場合、前記エントリアドレスが指すエントリの親子情報が取り出される。
【０１８２】
ステップＳ１１０では、取り出された親子情報とデータ列解析部１１０８から入手した親子情報が一致するかが判定される。親子情報が一致する場合、処理はステップＳ１００４に進み、親子情報が一致しない場合、処理はステップＳ１００２に進む。
【０１８３】
ステップＳ１００２では、ステップＳ１００１で起動したタイマー値がＮクロック時間を越えたか否かが調べられる。タイマー値がＮクロック時間を越えた場合、処理はステップＳ１００３に進み、タイマー値がＮクロック時間を越えない場合、処理はステップＳ６０に進む。
【０１８４】
ステップＳ１００３では、タイマー値がＮクロック時間以上、つまり、現ユニーク列の検索時間がＮクロック時間以上かかっている場合は、これ以上検索を続けると記録部１１０７へ転送する圧縮データの量が足りなくなるため、検索を強制中止し、最近親子関係が一致した時の親コードが圧縮コード生成部１１１０に送られ、前回一致した時の子を次の親とし、現在の子を子とし、処理はステップＳ１００１に進む。つまり、ステップＳ１００１において、再びタイマー初期化および起動が行われる。
【０１８５】
ステップＳ１００４では、ステップＳ１００１で起動したタイマー値がＮクロック時間を越えたか否かが調べられる。タイマー値がＮクロック時間を越えた場合、処理はステップＳ１００５に進み、タイマー値がＮクロック時間を越えない場合、処理はステップＳ１２０に進む。
【０１８６】
前記タイマー値がＮクロック時間を下回る場合（ステップＳ１２０）、つまり検索時間にまだ余裕がある場合、再び、現在の親子情報を元に所定関数により新たなエントリアドレスを取得して検索を続ける。言い換えると、ステップＳ１２０では、現在の親子データ列を親とし、子バイトをデータ列解析部１１０８から入手して新たなユニーク列を準備して、再び、所定関数によりその親子情報からエントリアドレスを取得して検索を続ける。その後処理はステップＳ６０に進む。
【０１８７】
ステップＳ１００５では、前記タイマー値がＮクロック時間以上、つまり現ユニーク列の辞書登録にかかる時間がＮクロック時間以上かかっている場合には、これ以上登録のための検索を続けると記録部１１０７へ転送する圧縮データの量が不足しアンダーフロー状態を起こすため、検索が強制中止される。現在の親コードが圧縮コード生成部１１１０に出力され、現在の子を次の親とし、処理はステップＳ２０に進み、データが入力されるとそれを子として検索が再開される。
【０１８８】
以上の処理を、辞書作成・検索部１１０９に設けることにより、外部指定した所定時間内にユニーク列の辞書登録ができなかった場合、もしくは、ユニーク列の検索ができなかった場合に、登録・検索処理を強制的に中止させ、その時点で辞書に存在した最大長のユニーク列を、辞書コードに置き換えて、圧縮コード生成部１１１０に渡すことが可能になり、よって、検索時間の増大に起因する記録部１１０７のアンダーフロー状態を回避することが可能となる。
【０１８９】
なお、第１の実施形態〜第６の実施形態における辞書部１１０５は、ＲＡＭ、たとえばＳＲＡＭであってもよい。また、辞書部１１０５の構造は、辞書部１１０５ａおよび辞書部１１０５ｂの構造に限られるものではない。
【０１９０】
上述した第１の実施形態〜第７の実施形態によれば、データ圧縮記録装置における、入力データストリームの性格、データ圧縮手段特有の性質／処理、データ書き込み速度の向上、などにより発生するアンダーフロー状態を防ぎ、機械的動作の中断なく常にストリーミングするデータ圧縮記録装置を実現することが可能となる。このため、上記機械的動作の頻繁なる発生による、記録時間の増大、メディア（記録媒体など）の早期劣化、記録ヘッド／ドライブモータなどの記録系の寿命を縮める、という問題を回避可能となる。
【０１９１】
【発明の効果】
本発明のデータ圧縮記録装置は、圧縮率観測手段が辞書作成・検索手段に辞書の初期化を指示すると、初期化を指示した時点から辞書の初期化が終了するまでの期間中のみ、圧縮データ装置に入力されるデータ列がデータ記録手段に転送される。
【０１９２】
このため、本発明のデータ圧縮記録装置は、従来のデータ圧縮記録装置に比べて、データ圧縮処理中の辞書リセット処理期間中でも、データ圧縮処理部の出力が途切れることなく維持でき、アンダーフロー状態の回避が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ圧縮記録装置における第１の実施形態を示す図である。
【図２】データ圧縮部１１０４が受け取る入力データと、データ圧縮部１１０４が生成した出力データの一関係を示す図である。
【図３】辞書部の一構成を示す図である。
【図４】データ圧縮処理の辞書作成・検索部１１０９の処理を示す図である。
【図５】辞書部１１０５の他の構成を示す図である。
【図６】辞書部１１０５の別の構成の一部である、メモリ空間を示す図である。
【図７】本発明のデータ圧縮記録装置における第２の実施形態を示す図である。
【図８】本発明のデータ圧縮記録装置における第３の実施形態を示す図である。
【図９】本発明のデータ圧縮記録装置における第４の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明のデータ圧縮記録装置における第５の実施形態を示す図である。
【図１１】アンダーフロー予測部７０３、９０４が生成する予測情報と、圧縮率変更部７０５、９０６の入出力との関係を示す図である。
【図１２】本発明のデータ圧縮記録装置における第６の実施形態を示す図である。
【図１３】データ圧縮記録装置１１０１の動作の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０１ セレクタ部
１０２ コントローラ部からセレクタ部への入力データ列
１０３ コントローラ部からデータ列解析部への入力データ列
１０４ データ列解析部から辞書作成・検索部へ渡されるユニーク列情報
１０５ 辞書作成・検索部からセレクタ部へ渡される圧縮コード
２０１ 登録バイト数
２０２ 辞書に登録したことを示すフラグ
３０１ ＳＲＡＭアドレス
４０１ 無記録期間信号
４０２ マスク信号生成部
４０３ 外部辞書リセットマスク信号
４０４ 最終マスク信号
４０５ マスク部
４０６ 最終辞書リセット信号
５０１ バッファメモリ
５０２ データ蓄積検知信号
５０３ マスク信号生成部
５０４ 外部辞書リセットマスク信号
５０５ 最終マスク信号
５０６ マスク部
５０７ 最終辞書リセット信号
６０１ バッファメモリ
６０２ データ蓄積検知信号
６０３ マスク信号生成部
６０４ 外部辞書リセットマスク信号
６０５ 最終マスク信号
６０６ マスク部
６０７ 最終辞書リセット信号
７０１ 外部入力の時間情報
７０２ 外部入力の基底圧縮率
７０３ アンダーフロー予測部
７０４ 予測情報
７０５ 圧縮率変更部
７０６ ユニーク列バイト数の上限値
９０１ バッファメモリ
９０２ バッファ蓄積量
９０３ 外部入力の基底データ蓄積量
９０４ アンダーフロー予測部
９０５ 予測情報
９０６ 圧縮率変更部
９０７ ユニーク列バイト数の上限値[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the field of data compression recording technology.
[0002]
[Prior art]
In general, as a conventional data compression recording device, a device tape, an optical disk, a floppy disk, or the like that compresses input data and records the compressed data on a medium (such as a recording medium) is known.
[0003]
As conventional data compression techniques, those described in U.S. Pat. No. 4,558,302, U.S. Pat. No. 4,847,619, U.S. Pat. No. 4,870,415, and ECMA-151 standard which is a European standard are known.
[0004]
U.S. Pat. No. 4,558,302 discloses an LZ78, LZW type data compression / decompression system. U.S. Pat. No. 4,847,619 discloses observing the compression ratio and resetting the dictionary below a threshold. U.S. Pat. No. 4,870,415 discloses a method for efficiently compressing data by observing the compression ratio. The ECMA-151 standard discloses a dictionary-based adaptive data compression DCLZ algorithm.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the average output speed of the compressed data generated by the data compression processing unit is lower than the drive recording speed for recording data on a medium (such as a recording medium), the above-described conventional data compression recording apparatus enters an underflow state, For example, in the case of a tape backup device, there is not enough data to be recorded, so the tape is temporarily stopped, rewound by several tracks, and magnetic recording is started again when the data to be recorded is prepared. The mechanical action frequently occurs due to the flow. For this reason, data cannot be continuously recorded, and a problem occurs that the average recording speed is reduced and the recording time is increased.
[0006]
In particular, in the case of a contact recording medium tape, a hard disk, a floppy disk, and the like, if the above-mentioned mechanical operation occurs frequently, there is a problem that not only early deterioration of the medium but also shortening of the life of the recording head and the drive motor occurs.
[0007]
The causes of the underflow state of the data compression recording device are the recording speed of the data compression recording device, the compression ratio of the data compression means, and the dictionary search speed. With the advancement of the host computer, the data transfer speed has been rapidly increasing, and accordingly, it has been necessary to increase the recording speed of the data compression recording device, and the output speed of the compressed data output by the data compression means is always higher than the recording speed. Need to be
[0008]
However, in a data compression unit that creates / references a dictionary from an input data stream, the dictionary is initialized due to a decrease in compression ratio during the compression process. Whether the same data string is registered in the dictionary as the output speed of the data compression means suddenly decreases when the compression ratio temporarily increases due to the nature of the input data stream due to the interruption of output, or the dictionary registration amount increases If the output speed of the data compression unit decreases due to an increase in the search time when searching for, the underflow state occurs.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention is not affected by the characteristics of an input data stream, characteristics / processing peculiar to a data compression means, improvement of a data writing speed, and the like, and data compression recording that always streams without interruption of mechanical operation It is intended to realize the device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The data compression recording device of the present invention is a data string analyzing means for analyzing an input data string, and checks whether or not data generated by the data string analyzing means is registered in a dictionary. A dictionary creation / search unit for registering the dictionary in the dictionary when not registered in the dictionary; a compression code generation unit for outputting a compression code generated by the dictionary creation / search unit; Obtain a data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data sequence and the data amount of the compressed code output by the compressed code generation unit, When the data compression ratio is lower than a data compression ratio input from the outside, the data compression unit having a compression ratio observation unit that generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary, A data recording unit that records data output from the data compression unit on a medium, wherein the compression ratio observation unit instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary. Only during the period from the time when the initialization is instructed to the time when the initialization of the dictionary is completed, the data string input to the data compression means is transferred to the data recording means, whereby the object is achieved. You.
[0011]
For this reason, the data compression recording apparatus of the present invention can maintain the output of the data compression processing unit without interruption even during the dictionary reset processing period during the data compression processing as compared with the conventional data compression recording apparatus, Avoidance is easy.
[0014]
In the data compression recording apparatus according to the present invention, the data compression recording apparatus further includes a RAM having an area in which the dictionary is stored and an area in which flag information is stored, and the area in which the dictionary is stored includes the flag information. Unlike the area in which is stored, an entry is stored in the area in which the dictionary is stored in correspondence with the address, and in the area in which the flag information is stored, the entry is registered in the dictionary in accordance with the address. Flag information indicating whether the data has been registered or not registered may be allocated in the form of a table.
[0015]
The data compression recording apparatus of the present invention can greatly reduce the time required for dictionary reset processing during data compression processing as compared with the conventional data compression recording apparatus, and thus the time required for the data compression unit to output uncompressed data is reduced. It is possible to avoid the underflow state while reducing the compression ratio while keeping the compression ratio low. For example, in a certain data compression recording apparatus, assuming that the system clock is 40 MHz, the number M of entries in the dictionary unit 1105 is 4096, and the writing time to the SRAM is 50 ns, the dictionary reset process takes about 204 μs. In another data compression recording apparatus of the present invention, the dictionary reset process ends in about 12 μs.
[0016]
Another data compression recording apparatus of the present invention is a data string analyzing means for analyzing an input data string, and checks whether or not data generated by the data string analyzing means is registered in a dictionary. When data is not registered in the dictionary, a dictionary creation / search unit that registers the dictionary in the dictionary, a compression code generation unit that outputs a compression code generated by the dictionary creation / search unit, Obtain a data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data sequence and the data amount of the compressed code output by the compressed code generation unit, When the data compression ratio is lower than a data compression ratio input from the outside, the data compression unit having a compression ratio observation unit that generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary, A data recording unit for recording data output from the data compression unit on a medium, wherein the data compression unit is in a temporary recording interruption state due to a mechanical operation change in the data recording unit. In accordance with a mechanical recording interruption detecting means for detecting the data, and invalidating the dictionary initialization signal generated by the compression ratio observing means in accordance with an external dictionary initialization prohibiting signal. Initialization mask means for validating the dictionary initialization signal by receiving a signal indicating mechanical recording interruption generated by interruption detection means; And, the objects can be achieved.
[0017]
In another data compression recording device of the present invention, a temporary data recording interruption period such as a seek operation of a pickup or a magnetic head in a drive of an optical disk, a floppy disk, a hard disk, or the like, or a track movement of a random access tape drive. Can perform a dictionary reset process.
[0018]
Here, the mechanical operation change refers to an operation of each part of the recording system mechanism due to a change from the data recording operation state to another operation state.
[0019]
The temporary recording suspended state refers to a state in which data recording on a medium (recording medium) is temporarily disabled due to a certain factor.
[0020]
In the data compression recording apparatus according to the present invention, the data compression recording apparatus is disposed before the data compression unit, and stores a buffer memory for storing the input data sequence, and stores the data stored in the buffer memory into the data. A buffer which inputs to a compression means and outputs a mask release signal indicating that the amount of data stored in the buffer memory exceeds the data amount when the data compression means outputs the data within a time required for initializing the dictionary. The management unit, according to an external dictionary initialization prohibition signal, invalidates the dictionary initialization signal issued by the compression ratio observing unit, and receives the mask release signal output by the buffer management unit. Initialization mask means for validating the initialization signal.
[0021]
In the data compression recording apparatus of the present invention, the dictionary reset processing can be performed relatively early after the dictionary reset occurs, as compared with the conventional data compression recording apparatus, and the data compression unit outputs during the dictionary reset processing. The amount of uncompressed data to be stored is ensured. Therefore, the data compression recording apparatus of the present invention can reliably avoid an underflow state due to the conventional dictionary reset processing.
[0022]
Still another data compression recording apparatus of the present invention is a data string analyzing means for analyzing an input data string, and checks whether or not data generated by the data string analyzing means is registered in a dictionary. If the data is not registered in the dictionary, a dictionary creation / search unit that registers the dictionary in the dictionary, a compression code generation unit that outputs a compression code generated by the dictionary creation / search unit, Obtain a data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data sequence and the data amount of the compressed code output by the compressed code generation unit, When the data compression ratio is lower than a data compression ratio input from the outside, the data compression unit having a compression ratio observation unit that generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary, A data recording means for recording data output from the data compression means on a medium, wherein the data compression recording apparatus is arranged at a stage subsequent to the data compression means, And a buffer memory for storing the compressed data compressed by the above, and the amount of the compressed data stored in the buffer memory, wherein the stored compressed data is sent to the data recording means, is required for initializing the dictionary. Buffer management means for outputting a mask release signal indicating that the amount of compressed data output from the data compression means is exceeded within a short time, According to these dictionary initialization prohibition signals, the dictionary initialization signal issued by the compression ratio observation unit is invalidated, and the unmasking signal issued by the buffer management unit is received, thereby enabling the dictionary initialization signal. And an initialization mask means for achieving the above object.
[0023]
Still another data compression recording apparatus of the present invention can easily avoid an underflow state caused by processing of the data compression unit itself, as compared with a conventional data compression recording apparatus.
[0024]
Still another data compression recording apparatus of the present invention is a data string analyzing means for analyzing an input data string, and checks whether or not data generated by the data string analyzing means is registered in a dictionary. If the data is not registered in the dictionary, a dictionary creation / search unit that registers the dictionary in the dictionary, a compression code generation unit that outputs a compression code generated by the dictionary creation / search unit, Obtain a data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data sequence and the data amount of the compressed code output by the compressed code generation unit, When the data compression ratio is lower than a data compression ratio input from the outside, the data compression unit having a compression ratio observation unit that generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary, Data recording means for recording data output from the data compression means on a medium, wherein the data compression means, the transfer rate of the compressed data output from the data compression means, Underflow prediction means for generating a prediction signal indicating a point in time at which the data recording means is below the speed at which data is written to a medium; and compression ratio changing means for changing a data compression ratio in accordance with the prediction signal output by the underflow prediction means. And the above object is achieved.
[0025]
Still another data compression / recording device of the present invention can perform a dictionary reset process relatively early after a dictionary reset has occurred, as compared with a conventional data compression / recording device. The amount of compressed data to be output is ensured. For this reason, still another data compression recording apparatus of the present invention can reliably avoid an underflow state due to the conventional dictionary reset processing, and can always record compressed data on a recording medium. Further, still another data compression recording apparatus of the present invention can effectively use a small-sized buffer memory.
[0026]
In still another data compression recording apparatus according to the present invention, the underflow prediction means may generate a prediction signal according to time information and a base compression ratio input from the outside.
[0027]
Still another data compression recording apparatus of the present invention detects a high compression rate state that occurs depending on the state of an input data sequence to a data compression unit, and performs compression intentionally, compared to a conventional data compression recording apparatus. It can be controlled to lower the rate. Still another data compression recording apparatus of the present invention can easily avoid underflow caused by the high compression rate state. Further, in still another data compression recording apparatus of the present invention, the compression rate can be converged to its base compression rate in a long term.
[0028]
In still another data compression and recording device of the present invention, the data compression and recording device is provided before the data compression unit, and includes a buffer memory that stores the input data sequence, and the underflow prediction unit includes The stored data may be input to the data compression unit, and a ratio of the data storage amount in the buffer memory to a base data storage amount specified and input from the outside may be output to the compression ratio changing unit.
[0029]
Still another data compression recording apparatus according to the present invention is capable of predicting an underflow state and intentionally lowering the compression ratio in the data compression processing as compared with the conventional data compression recording apparatus. As a result, in another data compression recording apparatus according to the present invention, an underflow state caused by a shortage of data in the buffer can be easily avoided.
[0030]
In another data compression recording apparatus according to the present invention, the data compression recording apparatus includes a buffer memory disposed at a subsequent stage of the data compression means and accumulating compressed data output from the data compression means, The prediction means may input the accumulated data to the data compression means, and output to the compression ratio changing means a ratio of a data accumulation amount in the buffer memory to a base data accumulation amount designated and input from the outside. Good.
[0031]
Still another data compression recording apparatus according to the present invention is capable of predicting an underflow state and intentionally lowering the compression ratio in the data compression processing as compared with the conventional data compression recording apparatus. As a result, in another data compression recording apparatus according to the present invention, an underflow state caused by a shortage of data in the buffer can be easily avoided.
[0034]
Still another data compression and recording device of the present invention is a data string analyzing means for analyzing an input data string, and checks whether or not a data string generated by the data string analyzing means is registered in a dictionary. Dictionary creation / search means for registering a dictionary in the dictionary in the case of registration; a compressed code generation unit for outputting a compressed code generated by the dictionary creation / search means; Obtain a data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data sequence and the data amount of the compressed code output by the compressed code generation unit, Data compression ratio detecting means for detecting a point in time at which the data compression ratio falls below a data compression ratio inputted from outside, and generating a dictionary initialization signal for instructing the dictionary creation / detection unit to initialize the dictionary; And a data recording means for recording the compressed data obtained by compressing the input data from the outside by the data compression means on a medium, wherein the data compression recording apparatus searches the dictionary. A time measuring means for measuring a time from the start to the end of the search of the dictionary and generating measured time information, wherein the dictionary creating / searching means determines that the time information inputted from outside is measured by the time measuring means. At the time when the information falls below the value, the dictionary registration or search processing is forcibly stopped, and the compression code determined immediately before the forced stop is output to the compression code generation unit. The above-mentioned object can be achieved by.
[0035]
In still another data compression recording apparatus according to the present invention, as the dictionary registration area decreases, the time required for dictionary search increases, and an underflow state caused by this can be easily avoided.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, a first embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0037]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention.
[0038]
The data compression recording device 1101 shown in FIG. 1 includes a controller unit 1103, a data compression unit 1104, a dictionary unit 1105, and a formatter unit 1106.
[0039]
The data compression and recording device 1101 is connected to the host computer 1102, and exchanges data with the host computer 1102 according to a predetermined protocol. In the data compression recording device 1101, the data compression unit 1104 receives data from the host computer 1102 via the controller unit 1103 that controls the above protocol. The received data is usually subjected to data compression by a data compression unit 1104, and the compressed data is formatted into a predetermined data string by a formatter unit 1106, and transferred to a recording unit 1107.
[0040]
The recording unit 1107 writes the formatted data string on a medium (such as a recording medium). In the data compression recording device 1101, the above-described series of processing is performed.
[0041]
The dictionary unit 1105 stores the contents of the dictionary created by the data compression unit 1104. Note that the data compression recording device 1101 may include a recording unit 1107.
[0042]
Hereinafter, the configuration of the data compression unit 1104 will be described.
[0043]
The data compression section 1104 has a selector 101, a data string analysis section 1108, a dictionary creation / search section 1109, a compression code generation section 1110, and a compression ratio observation section 1111.
[0044]
The data string analysis unit 1108 analyzes the data string input from the controller unit 1103 and passes a data string of at least 2 bytes (hereinafter, referred to as a “unique string”) to the dictionary creation / search unit 1109.
[0045]
For the sake of simplicity, it is assumed that, for convenience, dictionary codes representing unique columns registered in the dictionary are generated in ascending order from 264. The last byte of the unique string is called a "child", and a value obtained by adding +8 to the value of the last byte is called a "child code".
[0046]
A portion other than the last byte in the unique column is called a “parent”, and when the unique column is 2 bytes, a value obtained by adding +8 to the first byte is called a “parent code”. However, when the unique column is 3 bytes or more, the dictionary code representing the parent is referred to as “parent code”.
[0047]
Details of the “child code” and the “parent code” will be described later.
[0048]
The dictionary creation / search unit 1109 checks whether the unique column is registered in the dictionary unit 1105.
[0049]
If the unique column is not registered in the dictionary unit 1105, the dictionary creation / search unit 1109 registers the unique column in the dictionary unit 1105 in a predetermined format. If the unique column is registered in the dictionary unit 1105, the dictionary creation / search unit 1109 notifies the data column analysis unit 1108 that the unique column is registered in the dictionary unit 1105, and adds a byte to the unique column. As a new unique column and passed to the dictionary creation / search unit 1109. The processing described above is repeated, and the dictionary creation / search unit 1109 constructs a dictionary in the dictionary unit 1105.
[0050]
Incidentally, when a unique column is registered in the dictionary unit 1105, there are four types of data written in the dictionary unit 1105: a dictionary code, a parent code, a child code, and a registration flag, and these are hereinafter referred to as entries. The registration flag means the number of bytes of the unique column in the registered entry. It should be noted that, when a value other than zero is written to the registration flag, it means that four types of data have been written to the entry area.
[0051]
When a new unique column is registered in the dictionary, the dictionary creation / search unit 1109 passes the parent code in the entry to the compressed code generation unit 1110 via the selector 101. The detailed operation of the selector 101 will be described later.
[0052]
The compressed code generation unit 1110 assembles the received parent code group and other control codes into a predetermined compressed data stream and outputs them to the format unit 1106.
[0053]
Here, the control code has a value of 0 to 7. If the control code is 0, it means a dictionary freeze command; if the control code is 1, it means a dictionary reset command; if the control code is one of 2-7, it is unused. Means
[0054]
The dictionary freeze command means that, when the dictionary creation / search unit 1109 detects that there is no longer any area in the dictionary unit 1105 to be registered in the dictionary, the dictionary creation / search unit 1109 stops dictionary registration. That is, after the dictionary freeze command is output, data compression is performed using the current dictionary contents.
[0055]
The dictionary reset command is embedded in the compressed data stream output by the compression code generation unit 1110 when the compression ratio observation unit 1111 instructs the dictionary creation / retrieval unit 1109 of the dictionary reset signal 1112.
[0056]
The compression ratio observation unit 1111 always calculates the compression ratio from the ratio of the amount of input data received by the data compression unit 1104 to the amount of compressed output data generated by the data compression unit 1104. When the compression ratio calculated by the compression ratio observation unit 1111 is lower than the compression ratio specified from the outside, that is, when the expected compression ratio cannot be obtained, the compression ratio observation unit 1111 sends a dictionary to the dictionary creation / search unit 1109. A reset signal 1112 is indicated. When the dictionary reset signal 1112 is generated, the registration flags of all entries in the dictionary unit 1105 are initialized with zero values. Again, a unique column is cut out from the input data sequence, and a dictionary is created.
[0057]
The process (normal process) of compressing the input data string received by the data compression unit 1104 of the data compression recording device 1101 during the period in which the dictionary reset signal 1112 is not issued will be described below with reference to FIGS. explain. In the normal processing when the data compression recording device 1101 does not have the selector 101, the compression code generation unit 1110 receives a signal output from the dictionary creation / generation unit 1109.
[0058]
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between input data received by the data compression unit 1104 and output data generated by the data compression unit 1104, and FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the dictionary unit. Hereinafter, the dictionary unit shown in FIG. 3 is referred to as a dictionary unit 1105a.
[0059]
The upper row of numerical values shown in FIG. 2 is a data row input from the controller 1103 to the data compressor 1104, and is input in order from the left and expressed in hexadecimal. The lower numerical sequence shown in FIG. 2 indicates a compressed data sequence in which the input data sequence is compressed and output by the data compression unit 1104, and is output in order from the left and is represented by a decimal number.
[0060]
The dictionary unit 1105a shown in FIG. 3 is composed of one entry and six bytes. Two bytes are allocated to the dictionary code 1302, two bytes are allocated to the parent code 1303, and two bytes are allocated to the child code 1304 and the registration flag 1305.
[0061]
The entry address 1301 indicates the position of the entry. The entry address 1301 increases from the top to the bottom of the left table shown in FIG. Further, the lower part on the right side in FIG. 3 is the last entry address.
[0062]
Hereinafter, the processing performed by the data compression unit 1104 on the upper input data string shown in FIG. 2 will be described.
[0063]
Prior to the data compression process, in order to reset the dictionary of the dictionary unit 1105a, the dictionary creation / retrieval unit 1109 writes zero to all the registration flags 1305 in the dictionary unit 1105a, and the compression code generation unit 1110 sends the dictionary reset command 1201 , The data string analysis unit 1108, the selector unit 101, and the compressed code generation unit 1110.
[0064]
The data string analysis unit 1108 cuts out the first two bytes, for example, 0x61 and 0x62, from the input data string and passes them to the dictionary creation / search unit 1109 as unique strings. The dictionary creation / search unit 1109 receives the parent value and the child value, and uses a predetermined function (for example, a hash function) that generates the entry address 1301 based on the parent value and the child value, and uses the parent value 0x61 and the child value 0x62. To obtain the entry address m1.
[0065]
When confirming that the registration flag 1305 of the entry address m1 of the dictionary unit 1105a is zero, that is, the entry is not used (in FIG. 3, after the data dictionary analysis unit 1108 has already registered some dictionaries, The register flag stores 2 in the registration flag, and 264, which is the initial value of the dictionary code, is written in the entry address m1, and the parent code 105 = 0x61 + 8 is written in the entry address m1. Then, the child code 106 = 0x62 + 8 is written into the entry address m1, and the registration flag 2 which is the number of unique column bytes is written into the entry address m1.
[0066]
The dictionary creation / retrieval unit 1109 writes them into the entry of the dictionary unit 1105a and passes the parent code 105 as compressed data to the compressed code generation unit 1110.
[0067]
The data sequence analysis unit 1108 passes the child 0x62 as a parent and the next input 0x63 as a child to the dictionary creation / search unit 1109.
[0068]
As described above, the dictionary creation / search unit 1109 obtains the entry address m2 corresponding to the parent value 0x62 and the child value 0x63 (unique column).
[0069]
The dictionary creation / search unit 1109 determines that the registration flag of the entry address m2 is zero (note that FIG. 3 shows the state of the dictionary unit 1105a after some dictionaries have already been registered. 2 is stored), that is, when it is confirmed that this entry is not used, the initial value of the dictionary code is 265, the parent code 106 = 0x62 + 8, the child code 107 = 0x63 + 8, and the unique code. The registration flag 2 which is the number of bytes in the column is written into the entry corresponding to the entry address m2 of the dictionary unit 1105a, and the parent code 106 is passed to the compression code generation unit 1110 as compressed data.
[0070]
Similarly, the dictionary creation / search unit 1109 obtains the entry address m3 from the unique columns 0x63 and 0x64, and obtains the entry address m4 from the unique columns 0x64 and 0x61.
[0071]
Next, unique columns 0x61 and 0x62 are cut out. As described above, the entry address for the extracted unique columns 0x61 and 0x62 is m1 when calculated by the above function. Since the registration flag corresponding to the entry address m1 is other than zero, the parent code in the entry corresponding to the entry address m1 matches the unique column 0x61 + 8, and the child code matches the unique column 0x62 + 8, the dictionary creation / search is performed. The unit 1109 determines that the extracted unique columns 0x61 and 0x62 exist in the dictionary.
[0072]
When the dictionary creating / searching unit 1109 determines that the extracted unique column exists in the dictionary, the dictionary creating / searching unit 1109 converts the extracted unique columns 0x61 and 0x62 into a dictionary code 264 (decimal number). As a representative, the parent code is set to 264, and a search is made as to whether a unique column having 0x63 as a child input after the extracted unique columns 0x61 and 0x62 exists in the dictionary.
[0073]
When the entry address is calculated from the parent code 264 (decimal number) and the child 0x63 (hexadecimal number), the entry address becomes m5.
[0074]
Since the registration flag of the entry corresponding to the entry address m5 is zero (note that FIG. 3 shows the state of the dictionary unit 1105a after some dictionaries have already been registered, so that 3 is stored in the registration flag. The dictionary creation / search unit 1109 writes 268 to the dictionary code, 264 to the parent code, and 107 (decimal) = 0x63 + 8 (hexadecimal) to the child code of the entry corresponding to the entry address m5. Is written to the registration flag, which is the number of unique column bytes, and the parent code 264 is passed to the compression code generation unit 1110 as compressed data.
[0075]
Similarly, unique columns 0x63, 0x64, 0x61 are registered at entry address m6, and unique columns 0x61, 0x62, 0x63, 0x64 are registered at entry address m7. Hereinafter, the same applies to the entry address m10. In this example, the maximum number of bytes of the unique column that can be registered is determined to be N bytes, and the number of entries in the dictionary unit 1105a is set to M. Both N and M are natural numbers, but in general there are examples such as N = 128 and M = 4096.
[0076]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a normal process of the dictionary creation / search unit 1109 in the data compression process.
[0077]
In step S10, when data is input from the host computer 1102 to the data sequence analysis unit 1108 via the controller unit 1103, the data is set as a parent. Note that data input may occur at any time.
[0078]
In step S20, it is determined whether data has been input. If data has been input, the process proceeds to step S30. If data has not been input, the process proceeds to step S40, and the process ends.
[0079]
In step S30, the data string analysis unit 1108 sends the initial parent, child, and each byte to the dictionary creation / search unit 1109.
[0080]
In step S50, the dictionary creation / search unit 1109 starts searching the dictionary unit 1105 to check whether the parent and child exist in the dictionary.
[0081]
In step S60, an entry address is generated by calculating the parent and child by a predetermined function.
[0082]
In step S70, the contents of the registration flag 1305 corresponding to the entry address are extracted.
[0083]
In step S80, it is determined whether the registration flag 1305 corresponding to the entry address is 0 or not. If the registration flag 1305 is 0, the process proceeds to step S90. If the registration flag 1305 is not 0, the process proceeds to step S100.
[0084]
In step S90, since the entry is not used, the parent and child information obtained from the data sequence analysis unit 1108 is registered in the dictionary 1303 and 1304, the current parent code 1303 is passed to the compression code generation unit 1110, and the current child is Keep as parents. Thereafter, the process proceeds to step S20, where the next data to be input is set as a child.
[0085]
In step S100, when the registration flag 1305 is not 0, for example, when the registration flag 1305 is 2, the parent-child information of the entry indicated by the entry address is extracted.
[0086]
In step S110, it is determined whether the extracted parent-child information matches the parent-child information obtained from data sequence analysis unit 1108. If the parent and child information match, the process proceeds to step S120. If the parent-child information does not match, the process proceeds to step S60, where a new entry address is acquired again using a predetermined function based on the acquired parent-child information, and the search is continued.
[0087]
In step S120, the current parent-child data string is set as the parent, the child byte is obtained from the data string analysis unit 1108, a new unique string is prepared, and the entry address is again obtained from the parent-child information by a predetermined function and searched. Continue. Thereafter, the process proceeds to step S60. Note that the compression code generation unit 1110 performs a compression process (normal process) of forming a compressed stream and outputting it to the formatter 1106.
[0088]
However, if the current compression ratio is lower than the externally specified compression ratio, the compression ratio observation unit 1111 generates a dictionary reset signal 1112 that prompts a process for initializing the dictionary unit 1105a. When the dictionary reset signal 1112 is issued, the data string analysis unit 1108 and the dictionary creation / search unit 1109 stop the above-described normal processing.
[0089]
In such a case, the selector unit 101 does not output the signal 105 output from the compressed code generation unit 1110, but outputs the data value 102 transmitted from the controller unit 1103. The selector unit 101 performs such switching according to the dictionary reset signal 1112. That is, the compressed code generation unit 1110 that has received the data value 102 outputs the data value 102 to the formatter unit 1106 as it is. Thus, recording is not interrupted during the time when the dictionary unit 1105 is initialized.
[0090]
While the data value 102 is being output to the formatter unit 1106, the dictionary creation / search unit 1109 writes a zero value to the registration flags of all entries in the dictionary unit 1105a shown in FIG. 3 to initialize the dictionary. .
[0091]
When the initialization of the dictionary unit 1105a is completed, the selector unit 101 converts the value output to the compressed code generation unit 1110 from the data value 102 to the dictionary code 105 in response to the dictionary reset signal 1112 being inactive. The switching and the data sequence analysis unit 1108 and the dictionary creation / search unit 1109 return to the above-described normal processing in response to the dictionary reset signal 1112 becoming inactive.
[0092]
Hereinafter, the processing of the compressed code generation unit 1110 accompanying the dictionary reset processing will be described.
[0093]
When the dictionary reset signal 1112 is issued, the compression code generation unit 1110 outputs a control code value 1, records that the dictionary is initialized in an output data string, and then outputs a control code value 6. Then, the fact that the data sequence to be output thereafter is uncompressed is recorded in the output data sequence, and thereafter the compressed code generation unit 1110 continues to output the data sequence 102 from the controller unit 1103 via the selector unit 101. At this time, the compression code generation unit 1110 outputs a value obtained by adding 8 to the input data byte value. Subsequently, when the dictionary reset processing ends, the compression code generation unit 1110 outputs a control code value 7 and records the end of the uncompressed data string in the output data string, and thereafter, the normal compression processing is performed. Compressed data is output.
[0094]
FIG. 5 is a diagram showing another configuration of the dictionary unit 1105. Hereinafter, the dictionary unit shown in FIG. 5 is referred to as a dictionary unit 1105b.
[0095]
The contents of the entry address 1301, dictionary code 1302, parent code 1303, and child code 1304 in the dictionary unit 1105b shown in FIG. 5 are the same as those of the dictionary unit 1105a shown in FIG. However, the dictionary unit 1105b and the data compression unit 1104 shown in FIG. 5 have an area for storing the number of registered bytes 201 and an area for storing the flag 202, instead of the area for storing the registration flag 1305.
[0096]
The registration flag 1305 shown in FIG. 3 and the registered byte number 201 shown in FIG. 5 both indicate the number of bytes of the unique column registered in the entry. On the other hand, while the registration flag 1305 is initialized to zero by the dictionary reset processing, the registration byte number 201 is not initialized to zero by the dictionary reset processing.
[0097]
Instead, the flag 202 indicating whether or not the entry has been registered in the dictionary is stored in a register memory incorporated in the data compression unit 1104 separately from the dictionary unit 1105b. FIG. 5 shows an example of the register memory. The register memory shown in FIG. 5 can store 1 bit × M flags. Note that the data compression recording device 1101 may include a flag selector unit that associates one bit of the register memory with one entry in the dictionary unit 1105b. The flag selector selects one specific bit of the register memory according to the entry address 1301 of the dictionary unit 1105b.
[0098]
In the reset process of the dictionary unit 1105a shown in FIG. 3, a zero value is written in the column of the all registration flags 1305 in the dictionary unit 1105. On the other hand, in the normal compression processing of the dictionary unit 1105b shown in FIG. 5, the number of bytes of the unique column to be registered in the entry is directly recorded in the number of registered bytes 201 in the dictionary unit 1105b, and when the entry is used for dictionary registration. , The value 1 is recorded in the flag 202 corresponding to the entry. In the reset processing of the dictionary unit 1105b shown in FIG. 5, without accessing the dictionary unit 1105b, all bits stored in the register memory 202 in the data compression unit 1104 shown in FIG. 5 are set to zero values.
[0099]
In the register memory, a 1-bit flip-flop type storage element is assigned to each entry. That is, the number of flip-flop type storage elements is the same as the number of entries. The register memory is initialized to zero by the dictionary reset signal for one system clock period. For example, if one system clock period is 40 MHz, the register memory is initialized to zero in 25 ns.
[0100]
Hereinafter, another configuration of the dictionary unit 1105 will be described.
[0101]
FIG. 6 is a diagram showing a memory space, which is a part of another configuration of the dictionary unit 1105. The memory space shown in FIG. 6 corresponds to the flag 202 shown in FIG. Another configuration of the dictionary unit 1105 includes an entry address 1301, a dictionary code 1302, a parent code 1303, a child code 1304, the number of registered bytes 201, and a memory space 202a shown in FIG. The size of the memory space 202a is, for example, Z + 0 to Z + 256. Hereinafter, the memory space is referred to as a registration flag table 202a. The dictionary unit 1105 is an SRAM.
[0102]
In the SRAM serving as the dictionary unit 1105, the value of Z is determined so that the registration flag table 202a does not overlap with the entry address 1301, the dictionary code 1302, the parent code 1303, the child code 1304, and the number of registered bytes 201.
[0103]
If the entry address 1301, dictionary code 1302, parent code 1303, child code 1304, and M of the number of registered bytes 201 shown in FIG. 5 are 4096, the registration flag table shown in FIG. 6 requires a total of 4096 bits. is there.
[0104]
If the data bus is a 16-bit SRAM, an area of 256 words in total is required. In the dictionary reset process, zero is recorded in all the bits of the registration flag table, so that the zero value of the word is written into the SRAM 256 times.
[0105]
When dictionary registration starts, for example, when a unique column is registered at the entry address 12 shown in FIG. 5, 1 is written to the bit 12 at the address Z shown in FIG. When the unique column is registered in the entry address 23 shown in FIG. 5, 1 is written to the bit 7 at the address Z + 1 shown in FIG.
[0106]
Similarly, when a unique column is registered at the entry address X, in FIG. 6, the quotient obtained by dividing X by 16 becomes the address Z, and the remainder becomes the bit number.
[0107]
A means for calculating the quotient and remainder of X ÷ 16 is provided in the dictionary creation / retrieval unit 1109 shown in FIG. 1, and during normal data compression processing, the quotient is used to store the SRAM registration flag table address by the quotient and the remainder. A bit number for recording 1 is created in the word data to be written, and the fact that the entry has been registered in the dictionary is left as a record. During the dictionary reset process, zero-value word data is sequentially written from address Z to address Z + 256.
[0108]
(Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0109]
FIG. 7 is a diagram showing a data compression recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[0110]
The data compression recording device 1201 shown in FIG. 7 includes a controller unit 1103, a data compression unit 1204, a dictionary unit 1105, a formatter unit 1106, a recording unit 1107, and a mask signal generation unit 402.
[0111]
The data compression unit 1204 includes a mask unit 405, a data string analysis unit 1108, a dictionary creation / search unit 1109, a compression code generation unit 1110, and a compression ratio observation unit 1111.
[0112]
In the data compression recording device 1201, the same components as those of the data compression recording device 1101 are given the same numbers, and the description is basically omitted.
[0113]
The recording unit 1107 sends the non-recording period signal 401 to the mask signal generation unit 402. The non-recording period signal 401 is a signal indicating a time when the recording unit 1107 is not recording data on a medium (such as a recording medium). In general, the non-recording period is represented by a pickup operation in an optical disk recording device, a seek operation period of a magnetic head in a floppy disk drive, or a track movement period during tape writing in a magnetic tape drive.
[0114]
The mask signal generation unit 402 generates a final mask signal 404 based on the non-recording period signal 401 and the external dictionary reset mask signal 403 input from outside, and sends it to the mask unit 405.
[0115]
The final mask signal 404 is a signal for masking transmission of the dictionary reset signal 1112 issued by the compression ratio observation unit 1111 to the dictionary creation / search unit 1109. Signal 406 is the final dictionary reset signal.
[0116]
The external dictionary reset mask signal 403 input from outside is input to the mask signal generation unit 402, and when the recording unit 1107 is recording data by normal processing, the non-recording period signal 401 is not issued, The input external dictionary reset mask signal 403 becomes valid and is input to the mask unit 405 as the final mask signal 404.
[0117]
The mask unit 405 masks the dictionary reset signal 1112 with the effective final mask signal 404, and does not transmit the dictionary reset signal to the dictionary creation / search unit 1109. Therefore, when the recording unit 1107 is recording data in the normal processing, the dictionary reset processing is not performed, and the data compression processing is continuously performed while creating the dictionary.
[0118]
When a period during which the recording unit 1107 does not perform data recording on a medium (such as a recording medium) occurs, a non-recording period signal 401 is issued. During that period, the external dictionary reset mask signal 403 becomes invalid and the final mask signal 404 is also released. Is done.
[0119]
Accordingly, the mask unit 405 validates the dictionary reset signal 1112 up to the point described above, and the dictionary creation / search unit 1109 performs dictionary reset processing according to the final dictionary reset signal 406.
[0120]
The period during which the recording unit 1107 does not record data on a medium (such as a recording medium) is premised on that a mechanical operation accompanies it, and is on the order of several hundred microseconds to several milliseconds. And the dictionary can be reset with a margin.
[0121]
In addition, from the issuance of the dictionary reset to the occurrence of the mechanical operation, data compression is performed while creating a dictionary by normal processing. A dictionary reset is issued when the compression ratio falls below the expected compression ratio. Since the data compression processing described above has a property that the compression ratio does not suddenly decrease, it is possible to delay the dictionary reset processing to some extent by using this property.
[0122]
(Embodiment 3)
Hereinafter, a third embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0123]
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention.
[0124]
As described above, in the data compression recording device 1101 shown in FIG. 1, only during the dictionary reset period, the input data is formatted and output as uncompressed data. On the other hand, the data compression recording apparatus 1301 shown in FIG. 8 includes a buffer memory 501 for temporarily storing data output from the host computer 1102 via the controller 1103. Specifically, the data compression recording device 1301 shown in FIG. 8 includes a controller unit 1103, a data compression unit 1304, a dictionary unit 1105, a formatter unit 1106, a recording unit 1107, a buffer memory 501, and a mask signal generation unit 503. .
[0125]
The data compression unit 1304 includes a mask unit 506, a data string analysis unit 1108, a dictionary creation / search unit 1109, a compression code generation unit 1110, and a compression ratio observation unit 1111.
[0126]
In the data compression recording device 1301, the same components as those of the data compression recording device 1101 are given the same numbers, and the description is basically omitted.
[0127]
The data stored in the buffer memory 501 is input to the data string analyzer 1108 via the controller 1103.
[0128]
The external dictionary reset mask signal 504 input from the outside is input to the mask signal generation unit 503, and the signal 504 is controlled by the data accumulation detection signal 502 issued by the controller unit 1103. The data accumulation detection signal 502 is issued when data larger than the transfer data amount required to output data to the formatter unit 1106 without being compressed is accumulated in the buffer memory 501 during the period of the dictionary reset process.
[0129]
When the data accumulation detection signal 502 has not been issued, the mask signal generation unit 503 outputs the external dictionary reset mask signal 504 as a valid final mask signal 505 as it is. When the data accumulation detection signal 502 is issued, the mask signal generation unit 503 masks the external dictionary reset mask signal 504, and the final mask signal 505 becomes a mask invalid signal.
[0130]
When the final mask signal 505 is valid, the mask unit 506 masks the dictionary reset signal 1112 and invalidates the final dictionary reset signal 507, and the dictionary creation / search unit 1109 performs data compression while creating a dictionary.
[0131]
When the final mask signal 505 is invalid, the mask unit 506 generates a final dictionary reset signal 507 without masking the dictionary reset signal 1112, and the dictionary creation / retrieval unit 1109 generates data in accordance with the final dictionary reset signal 507. The compression processing is stopped, and the registration flag of the dictionary unit 1105 is initialized. At the same time, the input data from the controller unit is sent to the compressed code generation unit 1110 without being compressed, and they are formatted and output. Since it is guaranteed that the output data amount for the time required for the dictionary reset processing is secured in the buffer memory 501, the entire system can always stream data without stopping the recording unit 1107. It becomes.
[0132]
In addition, from the time when the dictionary reset is issued to the time when the data accumulation detection signal 502 is issued, data compression is performed while creating a dictionary by normal processing. The dictionary reset is issued when the compression rate falls below the expected compression rate, and the above-described data compression processing has a property that the compression rate does not decrease sharply. It is possible to delay the time.
[0133]
(Embodiment 4)
Hereinafter, a fourth embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0134]
FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention.
[0135]
As described above, in the data compression recording device 1101 shown in FIG. 1, only during the dictionary reset period, the input data is formatted and output as uncompressed data.
[0136]
On the other hand, the data compression recording device 1401 shown in FIG. 9 includes a buffer memory 601 and the like that accumulates a compressed data string output from the data compression unit 1404 via the formatter unit 1106. Specifically, the data compression recording device 1401 illustrated in FIG. 9 includes a controller unit 1103, a data compression unit 1404, a dictionary unit 1105, a formatter unit 1106, a recording unit 1107, a buffer memory 601, and a mask signal generation unit 603. I have.
[0137]
The data compression unit 1404 includes a mask unit 606, a data string analysis unit 1108, a dictionary creation / search unit 1109, a compression code generation unit 1110, and a compression ratio observation unit 1111.
[0138]
In the data compression recording device 1401, the same components as those of the data compression recording device 1101 are given the same numbers, and the description is basically omitted.
[0139]
The data stored in the buffer memory 601 is input to the recording unit 1107 via the formatter unit 1106. The external dictionary reset mask signal 604 input from the outside is input to the mask signal generation unit 603, and the signal 604 is controlled by the data accumulation detection signal 602 issued by the formatter unit 1106. The data accumulation detection signal 602 is issued when data larger than the transfer data amount required to output compressed data from the formatter unit 1106 to the recording unit 1107 is accumulated in the buffer memory 601 during the period of the dictionary reset process. .
[0140]
When the data accumulation detection signal 602 has not been issued, the mask signal generation unit 603 outputs the external dictionary reset mask signal 604 as a valid final mask signal 605 as it is.
[0141]
When the data accumulation detection signal 602 is issued, the mask signal generation unit 603 masks the external dictionary reset mask signal 604, and the final mask signal 605 becomes a mask invalid signal.
[0142]
When the final mask signal 605 is valid, the mask unit 606 masks the dictionary reset signal 1112, invalidates the final dictionary reset signal 607, and the dictionary creation / search unit 1109 performs data compression while creating a dictionary.
[0143]
When the final mask signal 605 is invalid, the mask unit 606 does not mask the dictionary reset signal 1112 and reflects it as the final dictionary reset signal 607. The dictionary creation / search unit 1109 stops data compression processing and registers the dictionary unit 1105. Initialize flags. At the same time, input data to the recording unit 1107 is input from the buffer memory 601 via the formatter unit 1106.
[0144]
Since it is guaranteed that the output data amount for the time required for the dictionary reset processing is secured in the buffer memory 601, the data can be streamed without stopping the recording unit 1107 as a whole system. It becomes.
[0145]
In addition, from the issuance of the dictionary reset to the issuance of the data accumulation detection signal 602, data compression is performed while creating a dictionary in the normal processing. However, the dictionary reset is issued when the compression ratio falls below the expected compression ratio. Since the data compression processing described above has a property that the compression ratio does not suddenly decrease, it is possible to delay the dictionary reset processing to some extent by using this property.
[0146]
(Embodiment 5)
Hereinafter, a fifth embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0147]
FIG. 10 is a diagram showing a fifth embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention.
[0148]
The data compression recording device 1501 shown in FIG. 10 includes a controller unit 1103, a data compression unit 1504, a dictionary unit 1105, a formatter unit 1106, and a recording unit 1107.
[0149]
The data compression section 1504 includes an underflow prediction section 703, a compression rate change section 705, a data string analysis section 1108, a dictionary creation / search section 1109, a compression code generation section 1110, and a compression rate observation section 1111.
[0150]
In the data compression recording device 1501, the same components as those of the data compression recording device 1101 are given the same numbers, and the description is basically omitted.
[0151]
The underflow prediction unit 703 generates prediction information 704 based on time information 701 and a base compression ratio 702 input from the outside. For example, the underflow prediction unit 703 divides the amount of compressed data output from the data compression unit 1504 during the time indicated by the time information 701 by the amount of data input to the data compression unit 1504 to calculate the local compression ratio. , And a process of dividing the local compression ratio by the base compression ratio 702 is performed.
[0152]
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between prediction information generated by the underflow prediction unit 703 and a quotient of the local compression ratio / the base compression ratio.
[0153]
When the quotient of the local compression ratio ÷ the base compression ratio is 1 or less, a 2-bit representation of 0 is transmitted from the underflow prediction unit 703 to the compression ratio changing unit 705 as prediction information 704, and the quotient of the local compression ratio ÷ the base compression ratio is calculated as In the case of 1 to 2, the 2-bit representation 1 is sent from the underflow prediction unit 703 to the compression ratio changing unit 705 as the prediction information 704, and when the quotient of the local compression ratio / the base compression ratio is 2 to 4, 2 in the 2-bit expression. Is transmitted from the underflow prediction unit 703 to the compression ratio changing unit 705 as the prediction information 704, and when the quotient of the local compression ratio / the base compression ratio is 4 or more, 3 in the 2-bit representation is transmitted from the underflow prediction unit 703 as the prediction information 704. The data is sent to the compression ratio changing unit 705.
[0154]
The compression ratio changing unit 705 generates an upper limit value 706 based on the prediction information 704, and sends the upper limit value 706 to the dictionary creation / search unit 1109. Here, the upper limit value 706 is the upper limit value 706 of the number of bytes of the unique column that can be registered when the dictionary creation / search unit 1109 creates the dictionary, and the number of bytes of the unique column that the dictionary creation / search unit 1109 replaces with the output dictionary code. It means at least one of the upper limit values 706.
[0155]
For example, as shown in FIG. 11, when the prediction information 704 is 0, the upper limit 706 is set to 128, when the prediction information 704 is 1, the upper limit 706 is set to 64, and when the prediction information 704 is 2, the upper limit is set. When the prediction information 704 is 3, the upper limit value 706 is set to 16.
[0156]
When the local compression ratio is equal to or less than the base compression ratio, that is, when the prediction information is 0, the maximum compression ratio is set to 128 bytes in order to increase the compression ratio as much as possible. Is achieved. However, when the local compression ratio rises extremely, for example, when prediction information = 3, there is a possibility that an underflow occurs in the recording unit 1107. Therefore, the upper limit of the number of unique column bytes that can be registered in the dictionary is set to 16 bytes, and control is performed so that the local compression ratio is reduced to some extent.
[0157]
Further, when the upper limit is set to 16 bytes, for example, in addition to dictionary registration, even if the input data string can be replaced as a dictionary code up to 30 bytes if the upper limit is ignored, the data string must be up to 16 bytes. It is replaced with a dictionary code and passed to the compressed code generation unit 1110. As described above, by controlling the dictionary creation and the compression code generation method in response to local fluctuations in the compression ratio, the recording unit 1107 does not underflow, and the data It is possible to stabilize the compression ratio.
[0158]
(Embodiment 6)
Hereinafter, a data compression recording apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0159]
FIG. 12 is a diagram showing a data compression recording apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
[0160]
12 includes a buffer memory 901, an underflow prediction unit 904, a controller unit 1103, a data compression unit 1604, a dictionary unit 1105, a formatter unit 1106, and a recording unit 1107.
[0161]
The data compression section 1604 includes a compression rate change section 906, a data string analysis section 1108, a dictionary creation / search section 1109, a compression code generation section 1110, and a compression rate observation section 1111. The buffer memory 901 temporarily stores data from the host computer 1102 via the controller unit 1103.
[0162]
In the data compression recording device 1601, the same components as those of the data compression recording device 1101 are given the same numbers, and the description is basically omitted.
[0163]
The data stored in the buffer memory 901 is input to the data sequence analysis unit 1108 via the controller unit 1103. The controller unit 1103 always discloses the amount of data stored in the buffer memory 901 to the underflow prediction unit 904 as buffer storage amount information 902. The underflow prediction unit 904 generates prediction information 905 based on the base data accumulation amount 903 and the buffer accumulation amount information 902 input from the outside. For example, the underflow prediction unit 904
A magnification value of the buffer accumulation amount with respect to the base data accumulation amount is generated, and is passed to the compression ratio changing unit 906 as prediction information 905.
[0164]
As shown in FIG. 11, the relationship between the buffer accumulation amount ÷ the quotient of the base data accumulation amount and the prediction information 905 is such that the 2-bit representation is 0 when the quotient is 2 or more, and 2 when the quotient is 1.5 to 2. The bit representation is 1, and when the quotient is 1 to 1.5, the 2-bit representation is 2, and when the quotient is 1 or less, the 2-bit representation is 3.
[0165]
The compression ratio changing unit 906 generates an upper limit value 907 based on the magnification value 905. Here, the upper limit value 907 is at least one of the number of bytes of a unique column that can be registered by the dictionary creation / retrieval unit 1109 at the time of dictionary creation and the number of bytes of a unique column to be replaced with an output dictionary code.
[0166]
When the prediction information 905 is 0, the upper limit 907 is 128, when the prediction information 905 is 1, the upper limit 907 is 64, and when the prediction information 905 is 2, the upper limit 907 is 32, and the prediction information 905 is 32. When 905 is 3, the upper limit 907 is 16, and each upper limit 907 is sent to the dictionary creation / search unit 1109.
[0167]
When the buffer storage amount 902 is more than twice the base storage amount 903, for example, when the prediction information = 0, local compression is performed by setting the upper limit of the number of unique column bytes that can be registered in the dictionary to 128 bytes in order to maximize the compression ratio. Although the rate is improved, when the buffer storage amount is extremely reduced, for example, when prediction information = 3, an underflow may occur in the recording unit 1107. Therefore, the upper limit of the number of unique column bytes that can be registered in the dictionary is set to 16 bytes. The buffer is controlled so as to increase the buffer accumulation amount to some extent.
[0168]
Further, when the upper limit is set to 16 bytes, for example, in addition to dictionary registration, even if the input data string can be replaced as a dictionary code up to 30 bytes if the upper limit is ignored, the data string must be up to 16 bytes. It is replaced with a dictionary code and passed to the compressed code generation unit 1110.
[0169]
As described above, by controlling the method of creating a dictionary and generating a compressed code in response to the change in the amount of data stored in the preceding buffer memory of the data compression unit 1104, the recording unit 1107 can be prevented from underflowing. In addition, the data compression rate can be globally stabilized.
[0170]
(Embodiment 7)
Hereinafter, a seventh embodiment of the data compression recording method of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0171]
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a data compression recording method. Specifically, in the method shown in FIG. 13, time information = N clock time is externally input to the dictionary creation / retrieval unit 1109 of the data compression recording device 1101. It relates to a method when a dictionary of a certain unique column cannot be registered within the time information N or a certain unique column cannot be found in the dictionary.
[0172]
In step S10, when data is input from the host computer 1102 to the data sequence analysis unit 1108 via the controller unit 1103, the data is set as a parent. Note that data input may occur at any time.
[0173]
In step S20, it is determined whether data has been input. If data has been input, the process proceeds to step S30. If data has not been input, the process proceeds to step S40, and the process ends. Here, one clock time is a pulse time of one cycle in a predetermined clock.
[0174]
In step S30, the data string analysis unit 1108 sends the initial parent, child, and each byte to the dictionary creation / search unit 1109.
[0175]
In step S1001, when the initial parent, child, and each byte are obtained from the data string analysis unit 1108, the dictionary creation / search unit 1109 initializes a timer, and enables counting up by the rising edge of the clock. .
[0176]
In step S50, the dictionary creation / search unit 1109 starts searching the dictionary unit 1105 to check whether the parent and child exist in the dictionary.
[0177]
In step S60, an entry address is generated by calculating the parent and child by a predetermined function.
[0178]
In step S70, the contents of the registration flag 1305 corresponding to the entry address are extracted.
[0179]
In step S80, it is determined whether the registration flag 1305 corresponding to the entry address is 0 or not. If the registration flag 1305 is 0, the process proceeds to step S90. If the registration flag 1305 is not 0, the process proceeds to step S100.
[0180]
In step S90, since the entry is not used, the parent and child information obtained from the data sequence analysis unit 1108 is registered in the dictionary 1303 and 1304, the current parent code 1303 is passed to the compression code generation unit 1110, and the current child is Keep as parents. Thereafter, the process proceeds to step S20, where the next data to be input is set as a child.
[0181]
In step S100, when the registration flag 1305 is not 0, for example, when the registration flag 1305 is 2, the parent-child information of the entry indicated by the entry address is extracted.
[0182]
In step S110, it is determined whether the extracted parent-child information matches the parent-child information obtained from data sequence analysis unit 1108. If the parent-child information matches, the process proceeds to step S1004. If the parent-child information does not match, the process proceeds to step S1002.
[0183]
In step S1002, it is checked whether the timer value started in step S1001 has exceeded N clock times. If the timer value has exceeded the N clock time, the process proceeds to step S1003. If the timer value has not exceeded the N clock time, the process proceeds to step S60.
[0184]
In step S1003, if the timer value is N clock times or more, that is, if the search time of the current unique column takes N clock times or more, if the search is continued further, the amount of compressed data transferred to the recording unit 1107 becomes insufficient. Therefore, the search is forcibly stopped, the parent code when the parent-child relationship is recently matched is sent to the compressed code generation unit 1110, the child when the previous match is made the next parent, the current child is made the child, and The process proceeds to S1001. That is, in step S1001, the timer is initialized and started again.
[0185]
In step S1004, it is checked whether the timer value started in step S1001 has exceeded N clock times. If the timer value has exceeded N clock times, the process proceeds to step S1005; if the timer value does not exceed N clock times, the process proceeds to step S120.
[0186]
If the timer value is less than the N clock time (step S120), that is, if there is still enough search time, a new entry address is obtained again by a predetermined function based on the current parent-child information, and the search is continued. In other words, in step S120, the current parent-child data string is set as the parent, the child byte is obtained from the data string analysis unit 1108, a new unique string is prepared, and the entry address is obtained again from the parent-child information by the predetermined function. And continue searching. Thereafter, the process proceeds to step S60.
[0187]
In step S1005, if the timer value is equal to or more than N clock times, that is, if the time required for dictionary registration of the current unique column is equal to or more than N clock times, the search for registration is continued further and transferred to the recording unit 1107. Since the amount of compressed data to be executed is insufficient and an underflow condition occurs, the search is forcibly stopped. The current parent code is output to the compressed code generation unit 1110, the current child is set as the next parent, and the process proceeds to step S20. When data is input, the search is restarted using the data as a child.
[0188]
By providing the above processing in the dictionary creation / search unit 1109, registration / searching can be performed when a unique column dictionary cannot be registered within a predetermined time specified externally or when a unique column cannot be searched. The processing is forcibly stopped, and the maximum-length unique string existing in the dictionary at that time can be replaced with the dictionary code and passed to the compression code generation unit 1110, thereby resulting in an increase in search time. An underflow state of the recording unit 1107 can be avoided.
[0189]
Note that the dictionary unit 1105 in the first to sixth embodiments may be a RAM, for example, an SRAM. The structure of the dictionary unit 1105 is not limited to the structures of the dictionary units 1105a and 1105b.
[0190]
According to the above-described first to seventh embodiments, underflow caused by characteristics of an input data stream, characteristics / processing peculiar to data compression means, improvement of data writing speed, and the like in a data compression recording apparatus. It is possible to realize a data compression recording apparatus that prevents a state and always streams without interruption of mechanical operation. Therefore, it is possible to avoid problems such as an increase in recording time, early deterioration of a medium (such as a recording medium), and shortening of the life of a recording system such as a recording head / drive motor due to frequent occurrence of the mechanical operation.
[0191]
【The invention's effect】
When the compression ratio observation means instructs the dictionary creation / search means to initialize the dictionary, the data compression recording apparatus of the present invention provides the compressed data only during the period from when the initialization is instructed to when the dictionary initialization is completed. The data sequence input to the device is transferred to data recording means.
[0192]
For this reason, the data compression recording apparatus of the present invention can maintain the output of the data compression processing unit without interruption even during the dictionary reset processing period during the data compression processing as compared with the conventional data compression recording apparatus, Avoidance is easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a data compression recording apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between input data received by a data compression unit 1104 and output data generated by the data compression unit 1104.
FIG. 3 is a diagram showing one configuration of a dictionary unit.
FIG. 4 is a diagram showing processing of a dictionary creation / search unit 1109 in data compression processing.
FIG. 5 is a diagram showing another configuration of the dictionary unit 1105.
FIG. 6 is a diagram showing a memory space which is a part of another configuration of the dictionary unit 1105.
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the data compression recording device of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment of the data compression recording apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a data compression recording apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between prediction information generated by underflow prediction units 703 and 904 and inputs and outputs of compression ratio change units 705 and 906.
FIG. 12 is a diagram showing a data compression recording apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing an example of the operation of the data compression recording device 1101.
[Explanation of symbols]
101 Selector section
102 Input data string from controller to selector
103 Input data string from controller to data string analyzer
104 Unique column information passed from the data column analysis unit to the dictionary creation / search unit
105 Compressed code passed from dictionary creation / search unit to selector unit
201 Number of registered bytes
202 Flag indicating that it has been registered in the dictionary
301 SRAM address
401 Non-recording period signal
402 Mask signal generator
403 External dictionary reset mask signal
404 Final mask signal
405 mask part
406 Final dictionary reset signal
501 buffer memory
502 Data accumulation detection signal
503 Mask signal generator
504 External dictionary reset mask signal
505 Final mask signal
506 Mask part
507 Final dictionary reset signal
601 buffer memory
602 Data accumulation detection signal
603 Mask signal generator
604 External dictionary reset mask signal
605 Final mask signal
606 mask part
607 Final dictionary reset signal
701 Time information of external input
702 Base compression ratio of external input
703 Underflow prediction unit
704 Forecast information
705 Compression ratio change unit
706 Upper limit of the number of unique column bytes
901 buffer memory
902 Buffer storage amount
903 Base input storage amount of external input
904 Underflow prediction unit
905 Forecast information
906 Compression ratio change unit
907 Upper limit of unique column byte count

Claims (11)

入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、
前記データ列解析手段によって生成されたデータが辞書に登録されているか否かを調べ、前記生成されたデータが前記辞書に未登録である場合、前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、
前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、
前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る場合、前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段を有するデータ圧縮手段と、
前記データ圧縮手段から出力されたデータをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、
前記圧縮率観測手段が前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示すると、前記初期化を指示した時点から前記辞書の初期化が終了するまでの期間中のみ、前記データ圧縮手段に入力されるデータ列が前記データ記録手段に転送される、データ圧縮記録装置。Data string analysis means for analyzing an input data string,
Checking whether the data generated by the data string analysis unit is registered in a dictionary, and if the generated data is not registered in the dictionary, a dictionary creation / search unit that registers the dictionary in the dictionary;
A compression code generation unit that outputs a compression code generated by the dictionary creation / search unit;
A data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data string and the data amount of the compression code output by the compression code generation unit is obtained, and the data compression ratio is calculated by calculating the data compression ratio input from the outside. If less, a data compression unit having a compression ratio observation unit that generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary;
A data recording means for recording data output from the data compression means on a medium,
When the compression ratio observation unit instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary, the data is input to the data compression unit only during the period from when the initialization is instructed to when the initialization of the dictionary is completed. A data compression recording device, wherein a data string to be transferred is transferred to the data recording means. 前記データ圧縮記録装置は、前記辞書が記憶される領域とフラグ情報が記憶される領域を有するＲＡＭをさらに備え、
前記辞書が記憶される領域が、前記フラグ情報が記憶される領域と異なり、
前記辞書が記憶される領域には、アドレスに対応してエントリが格納され、
前記フラグ情報が記憶される領域には、前記アドレスに従い、前記辞書にエントリが登録されたか／未登録であるかを示すフラグ情報が、テーブル化して割り付けられている請求項１に記載のデータ圧縮記録装置。The data compression recording device further includes a RAM having an area where the dictionary is stored and an area where flag information is stored,
The area where the dictionary is stored is different from the area where the flag information is stored,
In the area where the dictionary is stored, entries are stored corresponding to the addresses,
2. The data compression according to claim 1, wherein flag information indicating whether an entry is registered in the dictionary or not registered in the dictionary is tabulated and assigned to an area in which the flag information is stored according to the address. Recording device. 入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、
前記データ列解析手段によって生成されたデータが辞書に登録されているか否かを調べ、前記生成されたデータが前記辞書に未登録である場合、前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、
前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、
前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る場合、前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段を有するデータ圧縮手段と、
前記データ圧縮手段から出力されたデータをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、
前記データ圧縮手段が、前記データ記録手段における機械的動作変更による一時的記録中断状態を検出する機械的記録中断検出手段、および
外部からの辞書初期化禁止信号に従い、前記圧縮率観測手段によって生成された前記辞書初期化信号を無効にし、前記一時的記録中断状態において前記機械的記録中断検出手段が生成する機械的記録中断を示す信号を受信することで前記辞書初期化信号を有効にする初期化マスク手段を有するデータ圧縮記録装置。Data string analysis means for analyzing an input data string,
Checking whether the data generated by the data string analysis unit is registered in a dictionary, and if the generated data is not registered in the dictionary, a dictionary creation / search unit that registers the dictionary in the dictionary;
A compression code generation unit that outputs a compression code generated by the dictionary creation / search unit;
A data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data string and the data amount of the compression code output by the compression code generation unit is obtained, and the data compression ratio is calculated by calculating the data compression ratio input from the outside. If less, a data compression unit having a compression ratio observation unit that generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary;
A data recording means for recording data output from the data compression means on a medium,
The data compression unit is generated by the compression ratio observation unit according to a mechanical recording interruption detection unit that detects a temporary recording interruption state due to a mechanical operation change in the data recording unit, and a dictionary initialization inhibition signal from outside. Initialization, in which the dictionary initialization signal is invalidated, and the dictionary initialization signal is validated by receiving a signal indicating the mechanical recording interruption generated by the mechanical recording interruption detecting means in the temporary recording interruption state. A data compression recording device having a mask means. 前記データ圧縮記録装置が、
前記データ圧縮手段の前段に配置され、前記入力されるデータ列を蓄積するバッファメモリと、
前記バッファメモリに蓄積されたデータを前記データ圧縮手段に入力し、前記バッファメモリ内のデータ蓄積量が、前記辞書を初期化するのに必要な時間内に前記データ圧縮手段が非圧縮で出力するデータ量を上回ることを示すマスク解除信号を出力するバッファ管理手段と、
外部からの辞書初期化禁止信号に従い、前記圧縮率観測手段が発行する辞書初期化信号を無効にし、前記バッファ管理手段が出力する前記マスク解除信号を受信することで、前記辞書初期化信号を有効にする初期化マスク手段とを備えた請求項１に記載のデータ圧縮記録装置。The data compression recording device,
A buffer memory arranged before the data compression means and accumulating the input data sequence;
The data stored in the buffer memory is input to the data compression unit, and the amount of data stored in the buffer memory is output uncompressed by the data compression unit within a time required to initialize the dictionary. Buffer management means for outputting a mask release signal indicating that the data amount is exceeded,
According to a dictionary initialization prohibition signal from the outside, the dictionary initialization signal issued by the compression ratio observation unit is invalidated, and the unmasking signal output by the buffer management unit is received, thereby enabling the dictionary initialization signal. 2. The data compression recording apparatus according to claim 1, further comprising: an initialization mask means for setting the following. 入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、
前記データ列解析手段によって生成されたデータが辞書に登録されているか否かを調べ、前記生成されたデータが前記辞書に未登録である場合、前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、
前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、
前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る場合、前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段を有するデータ圧縮手段と、
前記データ圧縮手段から出力されたデータをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、
前記データ圧縮記録装置が、前記データ圧縮手段の後段に配置され、前記データ圧縮手段にて圧縮された圧縮データを蓄積するバッファメモリと、
前記蓄積圧縮データが前記データ記録手段に送られ、前記バッファメモリに蓄積される前記圧縮データの量が、前記辞書を初期化するために必要な時間内に、前記データ圧縮手段が出力する圧縮データの量を上回ることを示すマスク解除信号を出力するバッファ管理手段と、
外部からの辞書初期化禁止信号に従い、前記圧縮率観測手段が発行する辞書初期化信号を無効にし、前記バッファ管理手段が発行する前記マスク解除信号を受信することで、前記辞書初期化信号を有効にする初期化マスク手段とを備えたデータ圧縮記録装置。Data string analysis means for analyzing an input data string,
Checking whether the data generated by the data string analysis unit is registered in a dictionary, and if the generated data is not registered in the dictionary, a dictionary creation / search unit that registers the dictionary in the dictionary;
A compression code generation unit that outputs a compression code generated by the dictionary creation / search unit;
A data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data string and the data amount of the compression code output by the compression code generation unit is obtained, and the data compression ratio is calculated by calculating the data compression ratio input from the outside. If less, a data compression unit having a compression ratio observation unit that generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary;
A data recording means for recording data output from the data compression means on a medium,
A buffer memory, wherein the data compression recording device is arranged at a stage subsequent to the data compression means, and stores compressed data compressed by the data compression means;
The stored compressed data is sent to the data recording means, and the amount of the compressed data stored in the buffer memory is equal to the compressed data output by the data compressing means within a time required to initialize the dictionary. Buffer management means for outputting a mask release signal indicating that the amount exceeds
According to a dictionary initialization prohibition signal from the outside, the dictionary initialization signal issued by the compression ratio observing unit is invalidated, and the unmasking signal issued by the buffer management unit is received to enable the dictionary initialization signal. A data compression recording apparatus comprising: 入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、
前記データ列解析手段によって生成されたデータが辞書に登録されているか否かを調べ、前記生成されたデータが前記辞書に未登録である場合、前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、
前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、
前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る場合、前記辞書作成・検索手段に前記辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段を有するデータ圧縮手段と、
前記データ圧縮手段から出力されたデータをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、
前記データ圧縮手段が、前記データ圧縮手段から出力される圧縮データの転送速度が、前記データ記録手段がデータをメディアに書き込む速度を下回る時点を指示する予測信号を生成するアンダーフロー予測手段と、
前記アンダーフロー予測手段が出力する予測信号に従って、データ圧縮率を変化させる圧縮率変更手段とを有するデータ圧縮記録装置。Data string analysis means for analyzing an input data string,
Checking whether the data generated by the data string analysis unit is registered in a dictionary, and if the generated data is not registered in the dictionary, a dictionary creation / search unit that registers the dictionary in the dictionary;
A compression code generation unit that outputs a compression code generated by the dictionary creation / search unit;
A data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data string and the data amount of the compression code output by the compression code generation unit is obtained, and the data compression ratio is calculated by calculating the data compression ratio input from the outside. If less, a data compression unit having a compression ratio observation unit that generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / search unit to initialize the dictionary;
A data recording means for recording data output from the data compression means on a medium,
An underflow prediction unit configured to generate a prediction signal indicating a point in time at which a transfer speed of the compressed data output from the data compression unit is lower than a speed at which the data recording unit writes data to a medium;
A data compression recording device comprising: a compression ratio changing unit that changes a data compression ratio according to a prediction signal output from the underflow prediction unit. 前記アンダーフロー予測手段が、外部から入力される時間情報および基底圧縮率に従い、予測信号を生成する請求項６に記載のデータ圧縮記録装置。7. The data compression recording apparatus according to claim 6 , wherein the underflow prediction means generates a prediction signal according to externally input time information and a base compression ratio. 前記データ圧縮記録装置が、前記データ圧縮手段の前段に配置され、前記入力されるデータ列を蓄積するバッファメモリを備え、
前記アンダーフロー予測手段が、前記蓄積されたデータを前記データ圧縮手段に入力し、外部から指定入力される基底データ蓄積量に対する前記バッファメモリ内のデータ蓄積量の倍率を前記圧縮率変更手段に出力する、請求項６に記載のデータ圧縮記録装置。The data compression recording device is provided in front of the data compression means, and includes a buffer memory for storing the input data sequence,
The underflow prediction unit inputs the stored data to the data compression unit, and outputs a ratio of a data storage amount in the buffer memory to a base data storage amount designated and input from the outside to the compression ratio changing unit. The data compression recording apparatus according to claim 6 , wherein 前記データ圧縮手段が、可変するデータ圧縮率を受け取り、辞書登録・検索対象となるデータ列の長さの上限値を出力とする変換手段を備え、
前記辞書作成・検索手段が、辞書登録・検索されるデータ列が前記上限値の長さ以下に収まるように辞書を作成する、請求項６に記載のデータ圧縮記録装置。The data compression unit includes a conversion unit that receives a variable data compression ratio and outputs an upper limit value of a length of a data string to be registered and searched for in a dictionary,
7. The data compression recording apparatus according to claim 6 , wherein said dictionary creating / searching means creates a dictionary such that a data string to be registered / searched in the dictionary is smaller than the length of said upper limit value. 入力されるデータ列を解析するデータ列解析手段、
前記データ列解析手段によって生成されるデータ列が辞書に登録されているか否かを調べ、未登録の場合に前記辞書に辞書登録する辞書作成・検索手段、
前記辞書作成・検索手段によって生成される圧縮コードを出力する圧縮コード生成部、および、
前記入力されるデータ列のデータ量と前記圧縮コード生成部が出力する前記圧縮コードのデータ量との比率を示すデータ圧縮率を求め、該データ圧縮率が、外部から入力されたデータ圧縮率を下回る時点を検出し、前記辞書作成・検出手段に辞書の初期化を指示する辞書初期化信号を生成する圧縮率観測手段とを有するデータ圧縮手段と、
外部からの入力データを前記データ圧縮手段によって圧縮した前記圧縮データをメディアに記録するデータ記録手段とを備えたデータ圧縮記録装置であって、
前記データ圧縮記録装置が、前記辞書の検索開始から前記辞書の検索終了までの時間を計測し、計測時間情報を生成する時間計測手段を備え、
前記辞書作成・検索手段が、外部から入力された時間情報が、前記時間計測手段の計測時間情報を下回った時点で、辞書登録または検索を行う処理を強制的に中止し、前記強制中止直前に確定した圧縮コードを圧縮コード生成部に出力する、データ圧縮記録装置。Data string analysis means for analyzing an input data string,
Dictionary creation / search means for checking whether or not the data string generated by the data string analysis means is registered in the dictionary, and registering the dictionary in the dictionary if not registered,
A compression code generation unit that outputs a compression code generated by the dictionary creation / search unit;
A data compression ratio indicating a ratio between the data amount of the input data string and the data amount of the compression code output by the compression code generation unit is obtained, and the data compression ratio is calculated by calculating the data compression ratio input from the outside. A data compression unit having a compression ratio observation unit that detects a point in time that falls below and generates a dictionary initialization signal that instructs the dictionary creation / detection unit to initialize the dictionary;
A data recording means for recording the compressed data obtained by compressing external input data by the data compression means on a medium,
The data compression recording device includes a time measuring unit that measures time from the start of the dictionary search to the end of the dictionary search, and generates measurement time information.
The dictionary creation / search unit forcibly stops the dictionary registration or search process when the time information input from the outside falls below the measured time information of the time measurement unit. A data compression recording device that outputs the determined compression code to a compression code generation unit. 前記データ圧縮手段に入力されるデータ列を前記データ記録手段に転送する前に、
前記データ記憶手段に転送データが非圧縮データであることを示す第１の制御コードを前記データ記録手段に転送し、かつ、前記データ圧縮手段に入力されるデータ列を前記データ記録手段に転送し、
前記データ列の転送が終了したことを示す第２の制御コードを前記データ列の転送終了後に前記データ記録手段に転送する圧縮コード生成部を有することを特徴とする請求項１または４に記載のデータ圧縮記録装置。Before transferring the data sequence input to the data compression means to the data recording means,
A first control code indicating that the transfer data is uncompressed data is transferred to the data storage means, and a data string input to the data compression means is transferred to the data storage means. ,
According to claim 1 or 4, characterized in that it has a compressed code generating unit for transferring the data recording means and the second control code indicating that the transfer of the data sequence is terminated after the end transfer of the data string Data compression recording device.
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