JP5640305B1 - Data volume reduction device - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮対象となりうるデータのデータ量を削減して高い圧縮効率を得ると共に高い復元性で元のデータに戻せるデータ量削減装置を提供する。【解決手段】データ量削減装置1は、第一の値と第二の値とを有する変換前データ10を、第一の値及び第二の値の和としての和データと、第一の値及び第二の値の差としての差データとからなる形式変換データに変換するデータ形式変換部2を備える。また、データ量削減装置1は、形式変換データを構成する和データ及び差データの相関情報に基づく処理情報が記録された相関内容管理部3と、処理情報に基づいて、和データ及び差データのうち少なくとも何れか一方の全部又は一部の値を削除して、全体のデータ量を削減させた削減データを生成するデータ削除・付加部4を備える。【選択図】図1The present invention provides a data amount reduction device capable of reducing the data amount of data that can be compressed to obtain high compression efficiency and restoring the original data with high restoreability. A data amount reduction device 1 converts pre-conversion data 10 having a first value and a second value into sum data as a sum of a first value and a second value, and a first value. And a data format conversion unit 2 for converting into format conversion data composed of difference data as a difference between the second values. In addition, the data amount reduction device 1 includes a correlation content management unit 3 in which processing information based on correlation information of sum data and difference data constituting the format conversion data is recorded, and the sum data and difference data based on the processing information. A data deletion / addition unit 4 is provided that deletes at least one of all or some of the values to generate reduced data in which the total data amount is reduced. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、音声データ、画像データをはじめとする各種データのデータ量を削減するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for reducing the data amount of various data including audio data and image data.
各種データのデータ量を圧縮する技術において、アダマール変換がある。これは直交変換の一種であり、データの可逆圧縮において用いられる(例えば、特許文献1参照)。このアダマール変換を応用したものとして、2つの値からなる変換前データ(例えば、右チャンネルの値、左チャンネルの値からなる音声データ)において、一方の値と他方の値との和である和データの値と、一方の値と他方の値の差である差データの値とに変換することで、変換後のデータの値の分布領域を統計的に狭め、高い圧縮率を得ることができる。この方法は、特に元の2つの値に相関性が高い場合に、データの分布する値域が狭まり、高い圧縮効率を得ることができる。 A Hadamard transform is a technique for compressing the data amount of various data. This is a kind of orthogonal transform and is used in lossless compression of data (see, for example, Patent Document 1). As an application of this Hadamard transform, in the pre-conversion data consisting of two values (for example, audio data consisting of a right channel value and a left channel value), sum data that is the sum of one value and the other value And the difference data value, which is the difference between one value and the other value, can statistically narrow the distribution region of the converted data values and obtain a high compression rate. In this method, in particular, when the correlation between the original two values is high, the range of data distribution is narrowed, and high compression efficiency can be obtained.
しかしながら、特許文献1に記載の発明においては、変換の態様によっては、変換前よりも変換後の方が、値の取り得る範囲が大きくなる場合がある。例えば、0〜255の8ビットのデータを上述のように和データと差データとに変換した場合、変換後は符号も含めて9ビットのデータになってしまう可能性がある。そのため、変換前に比べた変換後のデータが大きくなってしまい、変換前データに比べた圧縮後の圧縮データの、圧縮効率が充分高いものとはなり得なくなるという問題がある。
However, in the invention described in
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、圧縮対象となりうるデータのデータ量を削減して高い圧縮効率を得ることができ、かつ、データ量を削減したデータを高い復元性で元のデータに戻すことができるデータ量削減装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of such problems, and can reduce the data amount of data that can be compressed to obtain high compression efficiency, and can also reduce the amount of data with high recoverability. It is an object of the present invention to provide a data amount reduction device that can restore the original data.
かかる課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、第一の値と第二の値とを有する変換前データを、前記第一の値及び前記第二の値の和としての和データと、前記第一の値及び前記第二の値の差としての差データとからなる形式変換データに変換するデータ形式変換手段を備えたデータ量削減装置であって、前記形式変換データを構成する前記和データ及び前記差データの相関情報に基づいて、前記和データ又は前記差データに対する処理の内容を決定する処理情報が記録された処理内容管理手段と、前記処理情報に基づいて、前記和データ及び前記差データのうち少なくとも何れか一方の全部又は一部の値を削除して、全体のデータ量を削減させた削減データを生成するデータ削減手段を備えたことを特徴とする。
In order to solve such a problem, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記形式変換データを構成する前記和データ及び前記差データは2進数で構成され、前記処理情報は、前記和データ及び前記差データのうち一方が偶数なら他方も偶数であると共に、前記和データ及び前記差データのうち一方が奇数なら他方も奇数であるという前記相関情報に基づく、前記和データ及び前記差データにおいて一致する一番下の桁を削除する処理の情報であり、前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記和データ及び前記差データのうちの一方について、前記一番下の桁を削除することを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記処理情報は、前記和データが取り得る最大値又は取り得る最小値である特定の場合は前記差データは0であるという前記相関情報に基づく、前記和データが前記特定の場合に前記差データを削除する処理の情報であり、前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記和データが前記特定の場合に前記差データを削除することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the processing information is a maximum value that can be taken by the sum data or a minimum value that can be taken, and the difference data is 0 in a specific case. The sum data is processing information for deleting the difference data when the sum data is in the specific case, and the data reduction means is based on the processing information when the sum data is in the specific case. The difference data is deleted.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記処理情報は、前記差データが取り得る最大値又は取り得る最小値である特定の場合は前記和データは0であるという前記相関情報に基づく、前記和データが前記特定の場合に前記和データを削除する処理の情報であり、前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記差データが前記特定の場合に前記和データを削除することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the processing information is a maximum value that can be taken by the difference data or a minimum value that can be taken, and the sum data is 0 in a specific case. Based on the correlation information, the sum data is information on processing for deleting the sum data when the specific data is in the specific case, and the data reduction means is configured to determine whether the difference data is based on the processing information. The sum data is deleted.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか一つに記載の構成に加え、削減データを構成する和データ又は差データの一部又は全部に、削減データの生成時の条件に基づいて特定の値を付加して、元の前記形式変換データを復元させるデータ付加手段を備えたことを特徴とする。
In addition to the configuration described in any one of
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れか一つに記載の構成に加え、前記変換前データは、可逆圧縮の対象となる画像データ又は音声データであることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to fifth aspects, the pre-conversion data is image data or audio data to be subjected to lossless compression. .
請求項1に記載の発明によれば、処理内容管理手段に記録された処理情報に基づいて、全体のデータ量を削減させた削減データを生成する。この処理情報は、形式変換データを構成する和データ及び差データの相関情報に基づいているため、処理情報によって、和データ及び差データの相関の高い部分について和データ又は差データのデータを削除し、データ量を減らすことができる。この、データ量を減らしたデータを圧縮すれば、変換前データに対し、高い圧縮効率の圧縮データを生成することができる。また、和データ又は差データの削除した部分は、削除後に残ったデータと、和データ及び差データの相関と基づいて、容易に元に戻すことができる。これにより、圧縮対象となりうるデータのデータ量を削減して高い圧縮効率を得ることができ、かつ、データ量を削減したデータを高い復元性で元のデータに戻すことができる。 According to the first aspect of the present invention, reduced data in which the entire data amount is reduced is generated based on the processing information recorded in the processing content management means. Since this processing information is based on the correlation information of the sum data and the difference data constituting the format conversion data, the sum data or the difference data is deleted from the processing information for the highly correlated portion of the sum data and the difference data. , Can reduce the amount of data. If the data with the reduced data amount is compressed, compressed data with high compression efficiency can be generated for the pre-conversion data. Further, the deleted part of the sum data or difference data can be easily restored based on the data remaining after the deletion and the correlation between the sum data and the difference data. As a result, the amount of data that can be compressed can be reduced to obtain high compression efficiency, and the data with the reduced amount of data can be restored to the original data with high recoverability.
請求項2に記載の発明によれば、処理情報に基づいて、2進数で構成された和データ及び差データのうち一番下の桁を削除することにより、2進数の和データ及び差データにおいて相関の高い部分を削除することになるため、圧縮対象となりうるデータのデータ量の過大な増加を抑止すると共に、値を削除したデータを一層高い復元性で元のデータに戻すことができる。 According to the second aspect of the present invention, in the binary sum data and difference data, the bottom digit is deleted from the sum data and difference data composed of binary numbers based on the processing information. Since the highly correlated part is deleted, an excessive increase in the amount of data that can be compressed can be suppressed, and the data from which the value has been deleted can be restored to the original data with a higher degree of restoration.
請求項3に記載の発明によれば、処理情報に基づいて、和データが取りうる最大値又は取り得る最小値である場合に一意に定まる差データを削除することになるため、圧縮対象となりうるデータのデータ量の過大な増加を抑止すると共に、値を削除したデータを、一層高い復元性で元のデータに戻すことができる。 According to the third aspect of the invention, based on the processing information, the difference data that is uniquely determined when the sum data is the maximum value or the minimum value that can be taken is deleted. While suppressing an excessive increase in the amount of data, it is possible to restore the data from which the value has been deleted to the original data with a higher degree of restoration.
請求項4に記載の発明によれば、処理情報に基づいて、差データが取りうる最大値又は取り得る最小値である場合に一意に定まる和データを削除することになるため、圧縮対象となりうるデータのデータ量の過大な増加を抑止すると共に、値を削除したデータを、一層高い復元性で元のデータに戻すことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the sum data that is uniquely determined when the difference data is the maximum value or the minimum value that can be taken is deleted based on the processing information. While suppressing an excessive increase in the amount of data, it is possible to restore the data from which the value has been deleted to the original data with a higher degree of restoration.
請求項5に記載の発明によれば、請求項1乃至4に記載のデータ量削減装置によって生成される前記削減データを和データ又は差データの一部又は全部に特定の値を付加して、元の前記形式変換データを復元させることにより、削減データから元の形式変換データを復元して、本発明をデコーダとして利用できる。
According to the invention described in
請求項6に記載の発明によれば、画像データや音声データの第一の値と第二の値とを変換して得た和データ及び差データについて、和データ及び差データの相関情報に基づいて削減データを生成することにより、第一の値と第二の値として相関性の高いデータを得易い画像データや音声データについて、相関性を利用して、圧縮対象となりうる削減データを生成したり、データを劣化させることなく元の変換前データに再変換したりすることができる。これにより、画像データや音声データについて高い圧縮効率を得ると共に、データ量を削減したデータを高い復元性で元の画像データや音声データに戻すことができる。 According to the invention described in claim 6, the sum data and the difference data obtained by converting the first value and the second value of the image data and the sound data are based on the correlation information of the sum data and the difference data. By generating correlation data, it is possible to generate reduction data that can be compressed using image data and audio data that can easily obtain highly correlated data as the first and second values. Or can be reconverted to the original pre-conversion data without degrading the data. Thereby, high compression efficiency can be obtained for image data and audio data, and data with a reduced data amount can be restored to the original image data and audio data with high recoverability.
[基本構成]
図1乃至図6にこの発明の実施の形態を示す。
[Basic configuration]
1 to 6 show an embodiment of the present invention.
図1は、この実施の形態に係るデータ量削減装置の全体構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration of the data amount reducing apparatus according to this embodiment.
同図に示すデータ量削減装置1は、例えば画像データや音声データに代表される各種データのデータ量の削減、削減したデータの付加、データの圧縮や復号を行うための装置である。
The data
図1に示すデータ量削減装置1は、少なくとも1のCPU(図示せず)を備え、このCPU(図示せず)における命令やデータの処理によってデータ量削減装置1の動作が制御される。さらに、データ量削減装置1は、RAM、ROM、EEPROM、磁気ディスク(いずれも図示せず)等を備えている。なお、データ量削減装置1は、CPU(図示せず)に替えてシーケンス制御のための各種構成を備え、当該構成の動作によって動作が制御されるものであってもよい。
The data
データ量削減装置1は、「データ形式変換手段」としてのデータ形式変換部2、「処理内容管理手段」としての相関内容管理部3、「データ削減手段」及び「データ付加手段」としてのデータ削減・付加部4、圧縮・復号部5を有する。データ形式変換部2、相関内容管理部3、データ削減・付加部4、圧縮・復号部5は、ハードウェアとして構成されるものでもよいし、CPU(図示せず)における各種プログラムの実行によって実現される機能手段であってもよい。
The data
データ形式変換部2は、データ形式の変換を行う。具体的には、図1に示す変換前データ10(後述)から形式変換データ(後述)への変換や、形式変換データから変換前データへの逆変換を行う。
The data
相関内容管理部3には、形式変換データを構成する和データ(後述)と差データ(後述)との相関関係を示す相関情報(後述)のデータや、それぞれの和データや差データや削減データ(後述)に対する処理内容を示す処理情報が記録される。相関内容管理部3は、CPU等の命令により読み出し可能な記録媒体に記録された構成でもよいし、プログラムによる機能手段やハードウェアロジックとして構成されていてもよい。 The correlation content management unit 3 includes data of correlation information (described later) indicating the correlation between sum data (described later) and difference data (described later) constituting the format conversion data, and each sum data, difference data, and reduction data. Processing information indicating processing contents for (described later) is recorded. The correlation content management unit 3 may be configured to be recorded on a recording medium that can be read by a command such as a CPU, or may be configured as a functional unit or hardware logic based on a program.
データ削減・付加部4は、相関内容管理部3の処理情報に基づいて、和データや差データの全部又は一部の値を削除して、形式変換データの全体のデータ量を削減させた削減データ(後述)を生成する。また、処理情報に基づいて、削減データにデータを付加して和データや差データを生成する。 The data reduction / addition unit 4 deletes all or part of the sum data and difference data based on the processing information of the correlation content management unit 3 to reduce the total amount of format conversion data Data (described later) is generated. Also, based on the processing information, data is added to the reduced data to generate sum data or difference data.
圧縮・復号部5は、形式変換データや削減データの圧縮処理を行って図1に示す圧縮データ20を生成する。また、圧縮データ20を復号(復元)して圧縮前の形式変換データや削減データを生成する。圧縮・復号部5は、可逆圧縮によるデータの圧縮や復号を行う。
The compression /
[動作原理1:第一の処理]
図2及び図3において、この実施の形態におけるデータ量削減装置1の第一の処理の理論的根拠及び動作原理を示す。
[Operating Principle 1: First Process]
2 and 3 show the theoretical basis and operation principle of the first processing of the data amount
図2は、データ量削減装置1の相関内容管理部3に記録された相関情報及び処理情報の概念図である。同図に示す相関情報は、データ量削減装置1のデータ削減の理論的根拠を示すものである。また、同図に示す処理情報は、データ量削減装置1において、相関情報に基づいて行われる処理の具体的内容を決定するものである。
FIG. 2 is a conceptual diagram of correlation information and processing information recorded in the correlation content management unit 3 of the data amount
例えば、変換前データ10が音声データであり、「第一の値」としての左チャンネルの(特定時点の)信号値(以下「左信号値」と称する。)のデータとしての左データ、「第二の値」としての右チャンネルの(同じ特定時点の)信号値(以下「右信号値」と称する。)のデータとしての右データとを有していると考える。
For example, the
この場合、左信号値と右信号値との和の値としての和データと、左チャンネルの信号値から右チャンネルの信号値を引いた値(右チャンネルの信号値から左チャンネルの信号値を引いた値でもよい)の値としての差データとの間には、図2の第一の相関情報31に示すように、以下の関係がある。
(原則1)左信号値も右信号値も奇数なら、和データの値も差データの値も偶数である・・・第一原則311
(原則2)左信号値も右信号値も偶数なら、和データの値も差データの値も偶数である・・・第二原則312
(原則3)左信号値が奇数で右信号値が偶数なら、和データの値も差データの値も奇数である・・・第三原則313
(原則4)左信号値が偶数で右信号値が奇数なら、和データの値も差データの値も奇数である・・・第四原則314
即ち、和データの値が偶数なら差データの値も偶数である。また、和データの値が奇数なら差データの値も奇数である。
In this case, the sum data as the sum of the left signal value and the right signal value, and the value obtained by subtracting the right channel signal value from the left channel signal value (the right channel signal value minus the left channel signal value). As shown in the
(Principle 1) If the left signal value and the right signal value are odd numbers, the sum data value and the difference data value are even numbers.
(Principle 2) If the left signal value and the right signal value are even numbers, the sum data value and the difference data value are even numbers.
(Principle 3) If the left signal value is odd and the right signal value is even, both the sum data value and the difference data value are odd numbers.
(Principle 4) If the left signal value is even and the right signal value is odd, the sum data value and the difference data value are odd numbers.
That is, if the sum data value is an even number, the difference data value is also an even number. If the sum data value is an odd number, the difference data value is also an odd number.
図3の模式図に、この原則の一部を具体的に示す。同図の(a)に示す、変換前データ10は、左データ10aと右データ10bとを有する。左データ10aと右データ10bとは、それぞれ8ビットの符号なし整数のデータである。左データ10aの値は“208”であり、偶数である。右データ10bの値は“96”であり、偶数である。
Part of this principle is specifically shown in the schematic diagram of FIG. The
この左データ10aと右データ10bとの和が図3の(b)に示す形式変換データ11の和データ11aである。また、左データ10aから右データ10bを引いた差が同図の(b)に示す形式変換データ11の差データ11bである。同図に示す通り、和データ11aと差データ11bとは、それぞれの一番下の桁11c,11dの値がともに“0”であり、ともに偶数である。これは第二原則312に沿ったものである。
The sum of the
この、形式変換データ11においては、座標空間(例えば和データを横軸、差データを縦軸にとった座標空間)上において、和データ11a側に比べて差データ11b側の分布する値域が小さく(狭く)なる。そして、近似した値の分布する値域が小さくなった分、変換前データ10に比べて、エントロピ符号化を用いて圧縮データ20を形成する際の圧縮性能は改善され、圧縮効率は高くなる。
In the
一方、和データ11aの取り得る値は0〜510である。これを2進数で表すには9桁必要となる。従って、図3の(b)に示す通り、和データ11aは9ビットで構成されている。一方、差データ11bの取り得る値は−255〜255である。この値を表すには、プラスとマイナスの符号が必要となる。即ち、0〜255を示すのに必要な8ビットに加え、例えば“0”がプラスで“1”がマイナス、のような形で符号を示す値が1ビット必要となる。従って、図3の(b)に示す通り、差データ11bは9ビットで構成されている。これにより、形式変換データ11は合計18ビットとなっており、変換前データ10の合計16ビットよりもビット数が多くなる。
On the other hand, the possible values of the
この実施の形態においては、容易に元の形式変換データ11を復元可能な状態で、形式変換データ11のビット数を減らすために、以下の手順を用いる。
In this embodiment, the following procedure is used to reduce the number of bits of the
図3の(b)や、図2の第二原則312に示す通り、形式変換データ11の和データ11aと差データ11bの一番下の桁11c,11dの値は、ともに“0”である。これが判っていれば、仮に、一番下の桁11c,11dのうちの一方(例えば差データ11bの一番下の桁11d)が削除されても、他方の値(例えば和データ11aの一番下の桁11c)を値ごとコピーして付加することで、容易に元のデータ(元の差データ11b)を復元できる。
As shown in (b) of FIG. 3 and the
そこで、この実施の形態においては、図2に示すように、相関内容管理部3には、第一の処理情報31aとして、和データ11a又は差データ11bのうちの一方の一番下の桁(例えば差データ11bの一番下の桁11d)の削除又は付加を行う、という処理内容を記録しておく。この処理内容に基づいて、データ削減・付加部4においては、以下に示す(処理指針1)又は(処理指針2)による処理が行われることになる。
(処理指針1):形式変換データ11の和データ11a及び差データ11bの双方に一番下の桁11c,11dが存在する場合、そのうち一方の一番下の桁(例えば差データ11bの一番下の桁11d)を削除する。
(処理指針2):形式変換データ11の和データ11a及び差データ11bのうち一方(例えば和データ11a)のみに一番下の桁(例えば一番下の桁11c)が存在する場合、その一番下の桁11cの値をコピーして、他方(例えば差データ11b)の一番下の桁11dに付加する。なお、この処理は、実際には後述する削減データ12に対して行われる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the correlation content management unit 3 provides the
(Processing guideline 1): When the
(Processing guideline 2): When only one of the
そして、形式変換データ11の差データ11bの一番下の桁11dを削除することで形成されるのが、図3の(c)に示す削減データ12である。この削減データ12は、和データ12aは形式変換データ11の和データ11aと同じ(9ビット)だが、差データ12bが、形式変換データ11の差データ11bの一番下の値11dが削除されたもの(8ビット)となっている。そのため、削減データ12は、形式変換データ11よりもビット数が小さくなる。しかも、削減データ12は、和データ12aの一番下の桁12cをコピーして差データ12bの一番下の桁12dに付加すれば、容易に元の形式変換データ11を復元できる。
Then, the reduced
なお、この動作原理1は、符号なし整数のデータのみならず符号あり整数のデータにも適用できる。また、この動作原理1は、8ビットのデータのみならず、4ビット、16ビット等、あらゆるビット数のデータに適用できる。
The
[動作原理2:第二の処理]
図2及び図4において、この実施の形態におけるデータ量削減装置1の第二の処理の動作原理を示す。
[Operation Principle 2: Second Process]
2 and 4 show the operation principle of the second process of the data amount
例えば、[動作原理1]と同様に変換前データ10が音声データであり、左データと右データとを有していると考える。この場合も、変換前データ10の左データ10aと右データ10bとは、それぞれ8ビットの符号なし整数のデータであるものとする。
For example, as in [Operation Principle 1], it is assumed that the
この場合、和データがある特定の値である場合に、差データの値が必ず“0”になる組み合わせ(以下、このような組み合わせの形式変換データ11を「特定データ」と称する。)としては、以下のものがある。
(原則5)左信号値も右信号値も取り得る最大値なら、和データの値が和データの取り得る最大値となり、差データの値が “0”となる・・・第五原則321
(原則6)左信号値も右信号値も “0”なら、和データが“0”となり、差データの値も“0”となる・・・第六原則322
図4の模式図に、この原則の一部を具体的に示す。同図の(a)に示す、形式変換データ11は、変換前データ10の左データ10aと右データ10bが、それぞれ8ビットのデータの最大値である“255”であるものに基づいて生成されたものである。即ち、この形式変換データ11は、和データ11eが、和データ11eの取り得る最大値である“510”で、差データ11fが
“0”である。これは、図2に示す第五原則321に沿ったものである。
In this case, when the sum data is a specific value, the combination in which the difference data value is always “0” (hereinafter, the
(Principle 5) If the left signal value and the right signal value are the maximum values that can be taken, the sum data value becomes the maximum value that the sum data can take, and the difference data value becomes “0”.
(Principle 6) If both the left signal value and the right signal value are “0”, the sum data is “0” and the difference data value is also “0”.
Part of this principle is specifically shown in the schematic diagram of FIG. The
この場合、和データ11eの値“510”が、和データ11eの取り得る最大値であることが判っていれば、差データ11fが削除されても、和データ11eに基づいて、差データ11fとして
“0”の値を付加すれば、容易に元のデータ(元の差データ11f)を復元できる。
In this case, if it is known that the value “510” of the
そこで、この実施の形態においては、図2に示すように、相関内容管理部3には、第二の処理情報32aとして、差データ11fを付加又は削除、という処理内容を記録しておく。この処理内容に基づいて、データ削減・付加部4においては、以下に示す(処理指針3)又は(処理指針4)に基づく処理が行われることになる。
(処理指針3):形式変換データ11に和データ11e及び差データ11fが存在し、かつ、和データ11eが取り得る最大値“510”又は
“0”の特定データである場合、差データ11fを削除する。
(処理指針4):形式変換データ11に和データ11eのみが存在し、かつ、和データ11eが取り得る最大値“510”又は
“0”の特定データである場合、差データ11fとして “0”を付加する。なお、この処理は、実際には後述する削減データ12に対して行われる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the correlation content management unit 3 records the processing content that the
(Processing guideline 3): When the
(Processing guideline 4): When only the
そして、形式変換データ11の差データ11fの差データ11fを削除することで形成されるのが、図4の(b)に示す削減データ12である。この削減データ12は、和データ12eは形式変換データ11の和データ11eと同じ(9ビット)だが、差データ12fに相当するデータ、つまり形式変換データ11の差データ11fが削除されている。そのため、削減データ12は合計9ビットとなり、形式変換データ11(18ビット)よりもビット数が小さくなる。しかも、削減データ12は、和データ12eが、和データ12eの取り得る最大値であることに鑑みて、差データ12fとして
“0”を付加し、一番下の桁12cをコピーして差データ12bの一番下の桁12dに付加すれば、容易に元の形式変換データ11を生成できる。
Then, the
なお、この動作原理2は、符号なし整数のデータのみならず符号あり整数のデータにも適用できる。また、この動作原理2は、8ビットのデータのみならず、4ビット、16ビット等、あらゆるビット数のデータに適用できる。ここで、例えば、16ビットの符号あり整数のデータに動作原理2を適用する場合、特定データは、取り得る最大値である“65534”と
“0”となる。
The
[処理手順]
図5は、この実施の形態のデータ量削減装置1のデータ削減処理と処理処理の手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいてデータ量削減装置1の処理の内容を説明する。
[Processing procedure]
FIG. 5 is a flowchart showing the data reduction processing and the processing procedure of the data amount
まず、データ削減とデータ圧縮が行われる処理手順について説明する。 First, a processing procedure for performing data reduction and data compression will be described.
データ量削減装置1は、処理対象となるデータである変換前データ10について、データ形式変換部2においてデータ形式変換を行う(ステップS1)。これにより、図3の(a)(b)に示すように、変換前データ10のデータ形式が変換され、形式変換データ11が生成される。即ちここでは、左データ10aと右データ10bとからなる変換前データ10が、和データ11aと差データ11bとからなる形式変換データ11に変換される。
The data amount
全ての変換前データ10を形式変換データ11に変換したのち、データ削減・付加部4は、相関内容管理部3の第一の処理情報31aや第二の処理情報32aを用いてデータ削減処理を行う。
After converting all the
まず、データ削減・付加部4は、形式変換データ11が、特定データに相当するか否かを確認する。具体的には、データ削減・付加部4は、形式変換データ11の和データが相関内容管理部3の第二の相関情報32に対応するか否かを確認する。例えば、図4の(a)に示すように、形式変換データ11の和データ11eが第二の相関情報32に一致する(この場合は、第五原則321に一致する)場合(ステップS2の“Yes”)、データ削減・付加部4は第二の処理を行う(ステップS3)。具体的には、データ削減・付加部4は、第二の処理情報32aの(処理指針3)を用い、形式変換データ11の差データ11fを削除して、図4の(b)に示す削減データ12を生成する。
First, the data reduction / addition unit 4 confirms whether the
一方、形式変換データ11が特定データではない場合(ステップS2の“No”)は、データ削減・付加部4は第一の処理を行う(ステップS4)。具体的には、データ削除・付加部4は、第一の処理情報31aの(処理指針1)を用い、図3の(a)及び(b)に示すように、形式変換データ11のうち、一方の一番下の桁(ここでは差データ11bの一番下の桁11d)を削除して、図3の(c)に示す削減データ12を生成する。
On the other hand, when the
特定データに対する第二の処理(ステップS2の“Yes”〜ステップS3)と、それ以外の形式変換データ11に対する第一の処理(ステップS2の“No”〜ステップS4)は、全ての形式変換データ11について行われる(ステップS5の“No”)。全ての形式変換データ11について第二の処理と第一の処理が行われたら(ステップS5の“Yes”)、圧縮・復号部5は削減データ12の圧縮処理を行う(ステップS6)。これにより、圧縮データ20が生成される。
The second process for the specific data ("Yes" in step S2 to step S3) and the other first process for the format conversion data 11 ("No" in step S2 to step S4) are all format conversion data. 11 (“No” in step S5). When the second process and the first process are performed on all the format conversion data 11 (“Yes” in step S5), the compression /
以上により、データ削減とデータ圧縮が行われる処理手順が終了する。この手順において、形式変換データ11のデータ量を削減した削減データ12について圧縮処理を行うことにより、単に形式変換データ11の圧縮処理を行った場合に比べ、圧縮データ20のデータ量が小さくなる。
Thus, the processing procedure for performing data reduction and data compression is completed. In this procedure, by performing compression processing on the reduced
一方、このように圧縮した圧縮データ20から元の変換前データ10を生成する場合には、ステップS1〜S6の逆の手順を行う。
On the other hand, when the original
図6は、この実施の形態のデータ量削減装置1のデータ復号処理と付加処理の手順を示すフローチャートである。同図に示す通り、まず、データ量削減装置1の圧縮・復号部5は、圧縮データ20を復元して削減データ12を生成する(ステップS11)。
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the data decoding process and the addition process of the data amount reducing
削減データ12のうち、図3の(c)のように和データ12aと差データ12bが存在するもの、即ち特定データでないもの(ステップS12の“No”)には、第一の処理が行われる(ステップS13)。具体的には、相関内容管理部3の第一の処理情報31aの(処理指針2)に基づいて、一番下の桁12cが存在する一方のデータ(図3の(c)では和データ12a)の一番下の桁12cの値をコピーして、他方のデータ(図3の(c)では差データ12b)の一番下の値12dとして付加することで形式変換データ11を生成する。
Of the
一方、削減データ12のうち、図4の(b)のように和データ12eしかない特定データについては(ステップS12の“Yes”)、第二の処理が行われる(ステップS13)。具体的には、相関内容管理部3の第二の処理情報32aの(処理指針4)に基づいて、差データ12fを付加することで形式変換データ11を生成する。この処理は全ての削減データ12に対して行われる(ステップS15の“Yes”)。
On the other hand, of the
全ての削減データ12を形式変換データ11に変換したら(ステップS15の“No”)、データ形式変換部2は、この形式変換データ11を変換前データ10に変換する(ステップS16)。このように、この実施の形態においては、圧縮データ20に基づいて、データを劣化させることなく元の変換前データ10に再変換することができる。
When all the reduced
以上示したように、この実施の形態においては、相関内容管理部3に記録された第一の処理情報31aや第二の処理情報32aに基づいて、全体のデータ量を削減させた削減データ12を生成する。この第一の処理情報31aは第一の相関情報31に基づいて形成され、第二の処理情報32aは第二の相関情報32に基づいて形成されていることにより、和データ11a及び差データ11bの関連性の高い部分である一番下の桁11c(又は一番下の桁11d)や、和データ11e及び差データ11fの関連性の高い部分である差データ11f、を削除し、形式変換データ11よりデータ量を減らした削減データ12を生成することができる。また、削減データ12には、形式変換データ11から削除したデータである一番下の桁11c(又は一番下の桁11d)や、差データ11fを付加し、容易に元の形式変換データ11や変換前データ10に戻すことができる。これにより、圧縮対象となりうる形式変換データ11のデータ量を削減して高い圧縮効率を得ることができ、かつ、データ量を削減した削減データ12を、高い復元性で元の形式変換データ11や変換前データ10に戻すことができる。
As described above, in this embodiment, the reduced
この実施の形態においては、第一の処理情報31aに基づいて、2進数で構成された和データ11a及び差データbのうち一番下の桁(例えば一番下の桁11d)を削除することにより、2進数の和データ11a及び差データ11bにおいて相関の高い部分を削除することになるため、圧縮対象となりうる形式変換データ11のデータ量の過大な増加を抑止すると共に、削減データ12を一層高い復元性で元の形式変換データ11や変換前データ10に戻すことができる。
In this embodiment, the lowest digit (for example, the
この実施の形態においては、第二の処理情報32aに基づいて、和データ11eの値が取りうる最大値としての“510”又は取り得る最小値としての“0”である場合の差データ11fの値を削除することにより、和データ11eの値に基づいて一意に定まる差データ11fの値を削除することになるため、圧縮対象となりうる形式変換データ11のデータ量の過大な増加を抑止すると共に、削減データ12を一層高い復元性で元の形式変換データ11や変換前データ10に戻すことができる。
In this embodiment, based on the
この実施の形態においては、第一の相関情報31に基づいて形成された第一の処理情報31a、第二の相関情報32に基づいて形成された第二の処理情報32aに基づいて、削減データ12から、確実に元の形式変換データ11を構成できる。これにより、圧縮対象となり得る形式変換データ11からデータを削除して形成された削減データ12を、一層高い復元性で元の形式変換データ11や変換前データ10に戻すことができる。
In this embodiment, the reduction data is based on the
この実施の形態においては、音声データの左データ10aと右データ10bとを変換して得た形式変換データ11の和データ11a及び差データ11bや和データ11e及び11fについて、第一の処理情報31aや第二の処理情報32aに基づいて削減データ12を生成することにより、相関性の高い音声データの左データ10aと右データ10bについて、相関性を利用して、圧縮対象となりうる削減データ12を生成したり、データを劣化させることなく元の変換前データ10に再変換したりすることができる。これにより、音声データとしての変換前データ10について高い圧縮効率を得ると共に、データ量を削減した削減データ12を高い復元性で元の音声データの変換前データ10に戻すことができる。
In this embodiment, the
なお、この実施の形態のデータ量削減装置1における、データ削減・付加部4によるデータ削減処理は、[第二の処理]においてデータ削減量が多くなる。そのため、「αプレーン」のように、広範囲が最大値又は最小値で塗りつぶされていることが期待されるデータにおいて、上記ステップS1〜S6に示す処理を再帰的に繰り返し行うことで、更にデータ量を削減することができる。
In the data amount
なお、上記実施の形態は、変換前データ10の左データ10aと右データ10bとがそれぞれ8ビットの符号なし整数のデータである場合を例示して説明したが、これに限定することなく、どのようなビット数の数値のデータであっても適用できる。例えば、変換前データ10は、それぞれ4ビットや16ビット等であってもよいし、符号あり整数のデータであってもよい。
In addition, although the said embodiment illustrated and demonstrated the case where the
ここで、例えば、変換前データ10の左データ10aと右データ10bとがそれぞれ8ビットの符号あり整数のデータ(上位1ビットが正負の符号、下位8ビットが数値を示す、−255以上255以下の整数を示せるデータ)ある場合、上記[動作原理2]の(原則5),(原則6)に加え、下記(原則7),(原則8)に基づく処理が行われる。
(原則7)左信号値が取り得る最大値(255)で右信号値が取り得る最小値(−255)なら、和データの値が“0“となり、差データの値が取り得る最大値(510)となる。
(原則8)左信号値が取り得る最小値(−255)で右信号値が取り得る最大値(255)なら、和データの値が“0“となり、差データの値が取り得る最小値(−510)となる。
そしてこの場合、データ削減・付加部4においては、この(原則7)(原則8)を用いて、以下に示す(処理指針5)又は(処理指針6)に基づく処理が行われることになる。
(処理指針5):形式変換データ11に和データ11e及び差データ11fが存在し、かつ、和データ11eが“0”の特定データで、差データ11fが取り得る最大値(510)又は取り得る最小値(−510)である場合、和データ11eを削除する。
(処理指針6):形式変換データ11に差データ11fのみが存在し、かつ、差データ11eが取り得る最大値“510”又は取り得る最小値“−510”の特定データである場合、和データ11eとして
“0”を付加する。
このような処理により、上記実施の形態の場合と同様に、形式変換データ11よりビット数の少ない削減データ12を形成し、かつ、削減データ12から容易に元の形式変換データ11を生成できる。
Here, for example, the
(Principle 7) If the maximum value (255) that the left signal value can take and the minimum value (-255) that the right signal value can take, the sum data value becomes “0” and the difference data value can take the maximum value ( 510).
(Principle 8) If the left signal value can be the minimum value (−255) and the right signal value can be the maximum value (255), the sum data value is “0” and the difference data value can be the minimum value ( -510).
In this case, the data reduction / addition unit 4 uses (Principle 7) (Principle 8) to perform processing based on the following (Processing Guideline 5) or (Processing Guideline 6).
(Processing guideline 5): The
(Processing guideline 6): When only the
By such processing, the reduced
上記実施の形態においては、音声データを例にとってデータ量削減装置1の構成及び処理手順を説明したが、これに限定されず、画像データや、画像データ以外の各種データにおいて、この実施の形態のデータ量削減装置1を適用することができる。
In the above-described embodiment, the configuration and processing procedure of the data amount
上記実施の形態においては、[第二の処理]において、削減データ12において和データ12eのみをを残す構成としたが、これに限定されず、削減データ12において、差データ12fのみを残す構成とすることもできる。例えば、差データ12fが“−255”であれば、相関情報に基づいて、元となった形式変換データ11の和データ11eは“255”である(つまり、その元となった変換前データ10は、左データ10aが“0”で右データ10bが“255”である)ことが判り、形式変換データ11の生成や変換前データ10への再変換が可能である。
In the above embodiment, in the [second processing], only the
上記実施の形態においては、相関内容管理部3に第一の相関情報31と第二の相関情報32と第一の処理情報31aと第二の処理情報32aを記録したが、相関内容管理部3に第一の相関情報31と第二の相関情報32は記録されず、第一の処理情報31aと第二の処理情報32aが記録された構成でもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態においては、データ形式変換部2とデータ削減・付加部4とを別個の機能ブロックとして構成したが、同一のモジュールとして構成してもよい。
In the above embodiment, the data
上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。 The above embodiment is an exemplification of the present invention, and it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment.
1・・・データ量削減装置
2・・・データ形式変換部(データ形式変換手段)
3・・・相関内容管理部(処理内容管理手段)
4・・・データ削減・付加部(データ削減手段)
10・・・変換前データ
10a・・・左データ(第一の値)
10b・・・右データ(第二の値)
11・・・形式変換データ
11a,11e,12a,12e・・・和データ
11b,11f,12b,12f・・・差データ
11c,11d,12c,12d・・・一番下の桁
12・・・削減データ
31・・・第一の相関情報(相関情報)
31a・・・第一の処理情報(処理情報)
32・・・第二の相関情報(相関情報)
32a・・・第二の処理情報(処理情報)
DESCRIPTION OF
3 ... Correlation content management unit (processing content management means)
4. Data reduction / addition part (data reduction means)
10:
10b ... Right data (second value)
11...
31a: First processing information (processing information)
32 ... second correlation information (correlation information)
32a ... Second processing information (processing information)
Claims (6)
前記形式変換データを構成する前記和データ及び前記差データの相関情報に基づいて、前記和データ又は前記差データに対する処理の内容を決定する処理情報が記録された処理内容管理手段と、
前記処理情報に基づいて、前記和データ及び前記差データのうち少なくとも何れか一方の全部又は一部の値を削除して、全体のデータ量を削減させた削減データを生成するデータ削減手段を備えたことを特徴とするデータ量削減装置。 The pre-conversion data having the first value and the second value, the sum data as the sum of the first value and the second value, and the difference between the first value and the second value A data amount reduction device comprising a data format conversion means for converting to format conversion data consisting of difference data of
Processing content management means in which processing information for determining the processing content for the sum data or the difference data is recorded based on the correlation information of the sum data and the difference data constituting the format conversion data;
Data reduction means for generating reduced data in which the total data amount is reduced by deleting all or part of at least one of the sum data and the difference data based on the processing information A data amount reduction device characterized by that.
前記処理情報は、前記和データ及び前記差データのうち一方が偶数なら他方も偶数であると共に、前記和データ及び前記差データのうち一方が奇数なら他方も奇数であるという前記相関情報に基づく、前記和データ及び前記差データにおいて一致する一番下の桁を削除する処理の情報であり、
前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記和データ及び前記差データのうちの一方について、前記一番下の桁を削除することを特徴とする請求項1に記載のデータ量削減装置。 The sum data and the difference data constituting the format conversion data are composed of binary numbers,
The processing information is based on the correlation information that if one of the sum data and the difference data is even, the other is even, and if one of the sum data and the difference data is odd, the other is odd. Information on processing to delete the lowest digit that matches in the sum data and the difference data,
2. The data amount reduction device according to claim 1, wherein the data reduction unit deletes the bottom digit of one of the sum data and the difference data based on the processing information. .
前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記和データが前記特定の場合に前記差データを削除することを特徴とする請求項1に記載のデータ量削減装置。 The processing information is based on the correlation information that the difference data is 0 when the sum data is the maximum value or the minimum value that the sum data can take, and the difference data when the sum data is the specific case. Is the process information to delete
2. The data amount reduction device according to claim 1, wherein the data reduction unit deletes the difference data when the sum data is the specific case based on the processing information.
前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記差データが前記特定の場合に前記和データを削除することを特徴とする請求項1に記載のデータ量削減装置。 The processing information is based on the correlation information that the sum data is 0 in a specific case where the difference data is a maximum value or a minimum value that the difference data can take, and the sum data when the sum data is the specific case. Is the process information to delete
2. The data amount reduction device according to claim 1, wherein the data reduction unit deletes the sum data when the difference data is the specific case based on the processing information.
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