JP6021498B2 - データ圧縮装置、データ圧縮プログラム、データ圧縮システム、データ圧縮方法、データ伸張装置、データ圧縮伸張システム、および圧縮データのデータ構造 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して、一実施形態に係るデータ圧縮伸張装置10について説明する。データ圧縮伸張装置10は、例えば音声信号(画像信号でもよい)の入力を受け付け、当該音声信号をデジタル信号に変換して圧縮し、当該圧縮データを記憶する。また、データ圧縮伸張装置10は、記憶された圧縮データを伸張して音声信号に変換して出力する。以下では、データ圧縮伸張装置10を用いて、例えば人の声などの音声(音楽等でもよい)を圧縮・伸張する場合について説明する。
次に、データ圧縮伸張装置10によって行われるデータ圧縮処理の概要について説明する。図2は、本実施形態における音声圧縮処理の概要を示す図である。
次に、データ圧縮伸張装置10において実行される処理の詳細を説明する。以下では、エンコード部13によって行われるエンコード処理、およびデコード部15によって行われるデコード処理について説明する。まず、エンコード部13によって行われるエンコード処理について、図6〜図9を参照して説明する。
図16は、本実施形態におけるフレームの定義を示す図である。図17は、本実施形態におけるブロックの定義を示す図である。
次に、ステップS108の帯域毎のビット数削減処理の詳細について説明する。図7は、ステップS108の帯域毎のビット数削減処理の詳細を示すフローチャートである。
次に、ステップS109のブロック最適化処理の詳細について説明する。ステップS109のブロック最適化処理は、サンプルデータ列を、複数のブロック(図16参照)に分割する処理であり、各ブロックを最適化しつつ圧縮する処理である。
次に、上述のようにして圧縮された圧縮データをデコードする処理について説明する。デコード処理は、上記エンコード処理と逆の処理である。すなわち、エンコード処理によって圧縮されて記憶されたデータがフレーム毎に読み込まれて、上述した処理と逆の処理が行われる。図28は、デコード部15によって行われるデコード処理の流れを示すフローチャートである。
11 入力部
12 A/D変換部
13 エンコード部
14 圧縮データ記憶部
15 デコード部
16 D/A変換部
17 出力部
Claims (29)
- 入力された被圧縮データを圧縮して圧縮データを生成するデータ圧縮装置であって、
前記被圧縮データを複数の周波数領域のデータに変換する変換手段と、
前記複数の周波数領域のデータに基づいて、当該複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を区切り位置が可変になるように複数のブロックに分割することにより、当該複数のブロックを生成するブロック生成手段と、
前記ブロック生成手段により生成されたブロックごとに当該ブロックに含まれるデータを圧縮することにより、前記圧縮データを生成する圧縮データ生成手段とを備え、
前記ブロック生成手段は、あるブロックを分割して圧縮した場合のサイズと分割せずに圧縮した場合のサイズとを考慮して当該ブロックを分割するか否かを判定し、分割すると判定した場合に、当該ブロックを分割する、データ圧縮装置。 - 前記ブロック生成手段は、前記複数の周波数領域のデータの特性に基づいて、前記複数のブロックを生成する、請求項1に記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、一定数の前記被圧縮データごとに、前記複数の周波数領域のデータの特性に基づいて、前記複数のブロックを生成する、請求項2に記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、複数のデータ間の類似性に基づいて、前記複数のブロックを生成する、請求項2または3に記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、前記周波数領域のデータ列について、値が異なっていても類似性のある複数のデータを1のブロックに含めるように前記複数のブロックを生成する、請求項2から4の何れかに記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、値に応じて前記周波数領域のデータを分類し、当該分類に基づいて、前記複数のブロックを生成する、請求項2から5の何れかに記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、前記分類が同じデータを同じブロックに含めるようにブロックを生成する、請求項6に記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、前記周波数領域のデータが異なる分類であっても、当該データとブロックとの間で所定条件を満たす場合には、当該データを当該ブロックに含める、請求項7に記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、並べられている複数のデータの連続性に基づいて、前記複数のブロックを生成する、請求項2から8の何れかに記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、データを表すためのビット数に基づいて、前記複数のブロックを生成する、請求項1から5の何れかに記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、前記ビット数が同じデータを1のブロックにまとめ、
前記圧縮データ生成手段は、ブロックに含まれる各データを表すためのビットを残して不要なビットを削減することにより、各ブロックに含まれるデータを圧縮する、請求項10に記載のデータ圧縮装置。 - 前記ブロック生成手段は、ビット数が異なるデータであっても、当該データとブロックとの間の所定条件が満たされている場合に、当該データを当該ブロックに含める、請求項11に記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、前記データ列をある位置で区切って圧縮したときのサイズが、当該ある位置とは別の位置で区切って圧縮したときのサイズよりも小さい場合、当該ある位置で前記データ列を区切る、請求項1から12の何れかに記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、前記ブロックを伸張するために用いられる伸張情報をブロックごとに生成する、請求項1から13の何れかに記載のデータ圧縮装置。
- 前記伸張情報は、ブロックに含まれる各データに共通の情報である、請求項14に記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、あるブロックを分割したときに増加される前記伸張情報を含めた2つのブロックのサイズよりも分割しないときの当該あるブロックのサイズが大きい場合、当該あるブロックを分割する、請求項14又は15に記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、前記複数の周波数領域のデータを周波数に応じて並べた場合に、周波数の区切り位置が可変になるようにして複数のブロックに分割する、請求項1から16の何れかに記載のデータ圧縮装置。
- 前記ブロック生成手段は、
前記複数の周波数領域のデータを並べたデータ列に対して、1の周波数領域のデータを現在のブロックに含めるか否かを順に判定する判定手段と、
前記判定手段によって現在のブロックに含めると判定された場合に、現在のブロックに前記周波数領域のデータを含め、現在のブロックに含めないと判定された場合に、次のブロックを生成して当該次のブロックに前記周波数領域のデータを含める生成手段と、を含む、請求項1から17の何れかに記載のデータ圧縮装置。 - 入力された被圧縮データを圧縮して圧縮データを生成するデータ圧縮システムであって、
前記被圧縮データを複数の周波数領域のデータに変換する変換手段と、
前記複数の周波数領域のデータに基づいて、当該複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を区切り位置が可変になるように複数のブロックに分割することにより、当該複数のブロックを生成するブロック生成手段と、
前記ブロック生成手段により生成されたブロックごとに当該ブロックに含まれるデータを圧縮することにより、前記圧縮データを生成する圧縮データ生成手段とを備え、
前記ブロック生成手段は、あるブロックを分割して圧縮した場合のサイズと分割せずに圧縮した場合のサイズとを考慮して当該ブロックを分割するか否かを判定し、分割すると判定した場合に、当該ブロックを分割する、データ圧縮システム。 - 入力された被圧縮データを圧縮して圧縮データを生成するデータ圧縮装置のコンピュータによって実行されるデータ圧縮プログラムであって、前記コンピュータを、
前記被圧縮データを複数の周波数領域のデータに変換する変換手段と、
前記複数の周波数領域のデータに基づいて、当該複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を区切り位置が可変になるように複数のブロックに分割することにより、当該複数のブロックを生成するブロック生成手段と、
前記ブロック生成手段により生成されたブロックごとに当該ブロックに含まれるデータを圧縮することにより、前記圧縮データを生成する圧縮データ生成手段として機能させ、
前記ブロック生成手段は、あるブロックを分割して圧縮した場合のサイズと分割せずに圧縮した場合のサイズとを考慮して当該ブロックを分割するか否かを判定し、分割すると判定した場合に、当該ブロックを分割する、データ圧縮プログラム。 - 入力された被圧縮データを圧縮して圧縮データを生成するデータ圧縮システムにおいて行われるデータ圧縮方法であって、
前記被圧縮データを複数の周波数領域のデータに変換する変換ステップと、
前記複数の周波数領域のデータに基づいて、当該複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を区切り位置が可変になるように複数のブロックに分割することにより、当該複数のブロックを生成するブロック生成ステップと、
前記ブロック生成ステップで生成されたブロックごとに当該ブロックに含まれるデータを圧縮することにより、前記圧縮データを生成する圧縮データ生成ステップとを含み、
前記ブロック生成ステップは、あるブロックを分割して圧縮した場合のサイズと分割せずに圧縮した場合のサイズとを考慮して当該ブロックを分割するか否かを判定し、分割すると判定した場合に、当該ブロックを分割する、データ圧縮方法。 - 入力された被圧縮データを圧縮して圧縮データを生成するデータ圧縮装置であって、
前記被圧縮データを複数の周波数領域のデータに変換する変換手段と、
前記複数の周波数領域のデータの特性に基づいて、1のブロックに含まれる前記周波数領域のデータの数が可変になるようにして、複数のブロックを生成するブロック生成手段と、
前記ブロック生成手段により生成されたブロックごとに当該ブロックに含まれるデータを圧縮することにより、前記圧縮データを生成する圧縮データ生成手段とを備え、
前記ブロック生成手段は、あるブロックを分割して圧縮した場合のサイズと分割せずに圧縮した場合のサイズとを考慮して当該ブロックを分割するか否かを判定し、分割すると判定した場合に、当該ブロックを分割する、データ圧縮装置。 - 圧縮データを伸張して伸張データを生成するデータ伸張装置であって、
前記圧縮データは、圧縮された複数の周波数領域のデータを有する複数のブロックと、各ブロックに含まれるデータの数を特定するための情報とを含み、
前記複数のブロックは、あるブロックを分割して圧縮した場合のサイズと分割せずに圧縮した場合のサイズとを考慮して当該ブロックを分割するか否かを判定することにより生成されたブロックであって、複数の周波数領域のデータを並べたデータ列の区切り位置が可変になるように生成されたブロックであり、
前記ブロックに含まれるデータの数を特定するための情報に基づいて前記区切り位置を特定するとともに、前記圧縮された複数の周波数領域のデータを伸張することにより、伸張された前記複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を前記伸張データとして生成する伸張手段とを備える、データ伸張装置。 - 入力データを圧縮して圧縮データを生成するとともに、当該圧縮データを伸張するデータ圧縮伸張システムであって、
前記入力データを複数の周波数領域のデータに変換する変換手段と、
前記複数の周波数領域のデータに基づいて、当該複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を区切り位置が可変になるように複数のブロックに分割することにより、当該複数のブロックを生成するブロック生成手段と、
前記ブロック生成手段により生成されたブロックごとに当該ブロックに含まれるデータを圧縮することにより、前記圧縮データを生成する圧縮データ生成手段と、
前記区切り位置を特定することによって前記圧縮データ生成手段によって生成された前記圧縮データを伸張する伸張手段と、を備え、
前記ブロック生成手段は、あるブロックを分割して圧縮した場合のサイズと分割せずに圧縮した場合のサイズとを考慮して当該ブロックを分割するか否かを判定し、分割すると判定した場合に、当該ブロックを分割する、データ圧縮伸張システム。 - 複数のデータを並べたデータ列からなる被圧縮データを圧縮して得られる圧縮データのデータ構造であって、
前記圧縮データは、複数のブロックを含み、
前記複数のブロックの各々は、複数の圧縮されたデータを含む領域と、圧縮されたデータを伸張するための情報を含むブロックヘッダ領域とを含み、
前記複数のブロックは、前記データ列を、当該データ列の区切り位置が可変になるようにして分割することにより生成されたブロックであって、あるブロックを分割して圧縮した場合のサイズと分割せずに圧縮した場合のサイズとを考慮して当該ブロックを分割するか否かを判定することにより得られたブロックである、圧縮データのデータ構造。 - 入力された被圧縮データを圧縮して圧縮データを生成するデータ圧縮装置であって、
前記被圧縮データを複数の周波数領域のデータに変換する変換手段と、
前記複数の周波数領域のデータに基づいて、当該複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を区切り位置が可変になるように複数のブロックに分割することにより、当該複数のブロックを生成するブロック生成手段と、
前記ブロック生成手段により生成されたブロックごとに当該ブロックに含まれるデータを圧縮することにより、前記圧縮データを生成する圧縮データ生成手段とを備え、
前記ブロック生成手段は、前記ブロックを伸張するために用いられる伸張情報をブロックごとに生成し、前記伸張情報のサイズに基づいて、前記複数のブロックを生成する、データ圧縮装置。 - 圧縮データを伸張して伸張データを生成するデータ伸張装置であって、
前記圧縮データは、圧縮された複数の周波数領域のデータを有する複数のブロックと、前記複数のブロックに含まれるデータを伸張するために用いられる伸張情報とを含み、
前記伸張情報は、前記ブロックに含まれるデータの数を特定するための情報を含み、
前記複数のブロックは、前記伸張情報のサイズに基づいて、複数の周波数領域のデータを並べたデータ列の区切り位置が可変になるように生成され、
前記ブロックに含まれるデータの数を特定するための情報に基づいて前記区切り位置を特定するとともに、前記圧縮された複数の周波数領域のデータを伸張することにより、伸張された前記複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を前記伸張データとして生成する伸張手段とを備える、データ伸張装置。 - 入力データを圧縮して圧縮データを生成するとともに、当該圧縮データを伸張するデータ圧縮伸張システムであって、
前記入力データを複数の周波数領域のデータに変換する変換手段と、
前記複数の周波数領域のデータに基づいて、当該複数の周波数領域のデータを並べたデータ列を区切り位置が可変になるように複数のブロックに分割することにより、当該複数のブロックを生成するブロック生成手段と、
前記ブロック生成手段により生成されたブロックごとに当該ブロックに含まれるデータを圧縮することにより、前記圧縮データを生成する圧縮データ生成手段と、
前記区切り位置を特定することによって前記圧縮データ生成手段によって生成された前記圧縮データを伸張する伸張手段と、を備え、
前記ブロック生成手段は、前記ブロックを伸張するために用いられる伸張情報をブロックごとに生成し、当該伸張情報のサイズに基づいて、前記複数のブロックを生成する、データ圧縮伸張システム。 - 複数のデータを並べたデータ列からなる被圧縮データを圧縮して得られる圧縮データのデータ構造であって、
前記圧縮データは、複数のブロックを含み、
前記複数のブロックの各々は、複数の圧縮されたデータを含む領域と、圧縮されたデータを伸張するための情報を含むブロックヘッダ領域とを含み、
前記複数のブロックは、前記ブロックヘッダ領域のサイズに基づいて、前記データ列を、当該データ列の区切り位置が可変になるようにして分割することにより生成されたブロックである、圧縮データのデータ構造。
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