JPH06168096A

JPH06168096A - データ符号化方式及びデータ復元方式

Info

Publication number: JPH06168096A
Application number: JP4319579A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Nakano; 泰彦中野; Yoshiyuki Okada; 佳之岡田; Shigeru Yoshida; 茂吉田; Hirotaka Chiba; 広隆千葉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-14
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JP3231105B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ジブ・レンペル符号によるユニバ
ーサル符号化を用いたデータ符号化方式とデータ復元方
式に関し、文字コードや白黒２値画像などの混在情報の
圧縮率を向上させることを目的とする。【構成】ＬＺＷ符号器ＡとＬＺＷ符号器Ｂは、混在情
報から成る原データ１１０を、所定のブロック単位でそ
れぞれ大局辞書１２１、局在辞書１３１を用いてＬＺＷ
符号列（圧縮データＡ，圧縮データＢ）に変換・圧縮
し、それぞれの圧縮データＡ，ＢをバッファＡ１５０，
Ｂ１６０に格納する。局在辞書１３１は、各ブロックの
ＬＺＷ符号化が終了する毎に初期設定される。圧縮率比
較器１６０は、圧縮データＡと圧縮データＢのデータ量
を比較し、データ量の少ない方の圧縮データをＭＰＸ１
７０から選択出力させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ジブ・レンペル符号を
用いたユニバーサル符号化によりデータを圧縮するデー
タ符号化方式、及びデータ復元方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＯＡ（オフィシャル・オートメー
ション）の発達に伴い、一文書中に文字、図形、画像な
ど様々のメディアを混在して取り込めるようになってき
ている。そして、文字コードや白黒２値画像等の混在情
報が、それらのレイアウト情報とともに、文書データと
してＧ４ファクシミリや光ディスクファイル・システム
などで扱われるようになってきており、それらの情報の
データ量も急速に増加してきている。これらのマルチメ
ディアから成る文書情報をディジタルデータとして利用
するとき、一般に、画像情報のデータ量は文字コードの
データ量に比較して１０倍〜数１０倍と多くなる。この
ため、データ蓄積やデータ伝送等で、画像情報を扱うと
きは、それらの処理を効率良く行うために、データの中
の冗長な部分を省いてデータ量を圧縮することにより、
記憶容量の削減や伝送の効率化を図っている。

【０００３】しかしながら、大容量のファイルシステム
や文書データベースでは、文書データ中の文字コード情
報も全体として大きなものとなるため、画像情報のみな
らず文字コード情報の圧縮も必要となってくる。

【０００４】文字コードや画像データなどの様々のデー
タを一つの方式でデータ圧縮できる方法として、ユニバ
ーサル符号化方式が知られており、その代表的な方法と
してジブ・レンペル符号（宗像清治、「Ziv-Lempelのデ
ータ圧縮法」、情報処理、Vol.26,No.1,Jan.1985年参
照）がある。

【０００５】このジブ・レンペル符号には、ユニバーサル型と増分分解型（Incremental Paring) の２つのアルゴリズムがある。

【０００６】さらに、ユバーサル型アルゴリズムの改良
として、ＬＺＷ符号がある(T.C. Bell,"Better OPM/L T
ext Compression",IEEE Trans. on Commun., Vol.COM-3
4,No.12,Dec.1986参照）。

【０００７】また、増分分解型アルゴリズムにも、その
改良型として、ＬＺＷ符号がある(T.A. Welch,"A Techn
ique for High-Performance Data Compression",Comput
er,June 1984 参照）。

【０００８】これらの符号化方式の内、高速処理ができ
ることと、アルゴリズムが簡単であることから、最近
は、ＬＺＷ符号が、記憶装置に格納するファイルの圧縮
などに使用されるようになってきている。

【０００９】ここで、上記ユニバーサル符号化な代表的
な方法であるジブ・レンペル符号のユニバーサル型及び
増分分解型の２つのアルゴリズムについて説明する。１．ユニバーサル型のアルゴリズムこのアルゴリズムは、演算量が多いが、高い圧縮率が得
られるものであり、符号化するデータを、過去のデータ
系列の任意の位置から一致する最大長の系列（部分列）
に区切り、過去の系列の複製として符号化する方法であ
る。

【００１０】このようなユニバーサル型ジブ・レンペル
符号の符号化の基本概念を図１５(a) に示す。同図(a)
に示すＰバッファには過去のデータ系列である既に符号
化済みの入力データ「・・・ａｂｃ・・・」が格納され
ている。一方、Ｑバッファにはこれから符号化するデー
タ（文字列）「ａｂｃｄｅｆ」が入力・格納されてい
る。

【００１１】このような状態において、Ｑバッファ内の
データを符号化する際には、Ｑバッファのデータ系列を
キーとしてＰバッファ内のデータ系列を走査し、Ｐバッ
ファ内でＱバッファ内のデータ系列に一致する最大長の
部分列（同図(a) の例では「ａｂｃ」）を求める。そし
て、Ｐバッファ中のこの最大長の部分列を指定するため
に、同図(b) に示す形式の情報の組を符号化する。この
情報の組は、「Ｐバッファ中における最大一致系列の開
始位置」（同図(a) の例では「ａ」のアドレス）、「一
致する長さ」（同図(a) の例では「３」）、及び「次の
シンボル」（同図(a) の例では「ｄ」）の３個の情報か
らなる。

【００１２】続いて、このＱバッファ内の符号化した系
列（この場合、「ａｂｃ」）をＰバッファ内に移動・格
納して新たな過去のデータ系列を得る。以下、Ｑバッフ
ァ内の残りのデータ系列「ｄｅｆ」についても、同様の
操作を繰り返し、Ｑバッファ内の残りのデータ系列をＰ
バッファ内に既に格納されている部分列に分解し、上述
のようにして符号化すると共に、Ｐバッファ内のデータ
系列を更新する。

【００１３】２．増分分解型のアルゴリズムこのアルゴリズムは、圧縮率はユニバーサル型より劣る
が、アルゴリズムが簡単であり、計算も容易であること
から高速処理ができる。

【００１４】このアルゴリズムの代表的な方法であるＬ
ＺＷ符号化の方法を、図１６に示すフローチャート、図
１７に示す辞書（学習辞書）、及び図１８に示すデータ
変換の模式図を用いて説明する。

【００１５】ＬＺＷ符号化は、書き替え可能な辞書（学
習用辞書）を１個持ち、入力文字列を相異なる文字列
（部分列）に分け、これらの文字列を出現した順に参照
番号を付けて上記辞書に登録すると共に、現在入力して
いる文字列を、上記辞書に既に登録されている最大長の
一致する文字列に割り当てられた参照番号で表わすこと
により符号化するものである。尚、以後の説明では、情
報理論で用いられる呼称を踏襲し、データの１ワード単
位を文字と呼び、データが任意ワードつながったものを
文字列と呼ぶ。

【００１６】ＬＺＷ符号化処理では、まず、ステップＳ
１で、予め辞書Ｄ_Cに、全文字につき一文字から成る文
字列を登録する初期化を行う。即ち、例えば、一文字を
８ビットコードで符号化する場合には、最大２５６種類
の全文字につき一文字からなる文字列を、辞書Ｄ_Cのア
ドレス０〜２５５番地に初期登録する。これにより、例
えば図１７に示すように、辞書Ｄ_Cのアドレス０、１、
２、・・・、２５５に、アルファベット「ａ」、
「ｂ」、「ｃ」、・・・や、ひらがな、カタカナ、数字
等が登録される。尚、同図の左側に示す文字列テーブル
Ｂ１は説明を容易なものとするために、補助的に示した
ものである。

【００１７】以下の説明では、説明を分かり易くするた
めに、図１８に示すような入力文字列が入力された場合
の例を取り上げて説明する。まず、ステップＳ１で、辞
書Ｄ_Cの書込用先頭アドレスｎに、上記初期登録された
最後の文字列の格納アドレスの次のアドレスである「２
５６」を、新たに登録する文字列の辞書Ｄ_Cへの格納ア
ドレスとして設定する。

【００１８】続いて、同じくステップＳ１で、入力され
た最初の文字Ｋをキーデータ（インデックス）として辞
書Ｄ_cを検索し、参照番号ω（辞書Ｄ_Cに登録されてい
る文字Ｋの参照番号）を求め、これを語頭文字列(prefi
x string) とする。これにより、入力文字列が、例え
ば、図１８に示すような「ａｂａｂｃｂａｂａｂａａａ
ａａａａ」であれば、最初の文字Ｋである「ａ」をイン
デックスとして辞書Ｄ_Cが検索され、「ａ」の参照番号
「０」が参照番号ωとして求められ、この参照番号
「０」が語頭文字列となる（図１８の出力コードの欄を
参照）。

【００１９】次に、ステップＳ２で、入力文字列の次の
文字Ｋを読む。これにより、上記最初の入力文字の
「ａ」の次の文字「ｂ」が読み込まれる。続いて、ステ
ップＳ３で、文字Ｋがあるか否かを判別する。これは、
入力文字列がまだ終了していないか否かを判別する処理
である。

【００２０】図１８に示す入力文字列の場合は、上記ス
テップＳ２で、「ａ」の次の文字「ｂ」が読み込まれる
ので文字列がまだ終了しておらず、したがって、ステッ
プＳ３ではＹｅｓと判断し、次にステップＳ４で、文字
列「ωＫ」が辞書Ｄ_Cに登録されてあるか否か検索す
る。

【００２１】これにより、ステップＳ１で求められた語
頭文字列ω（ここでは参照番号「０」）に、ステップＳ
２で読み込んだ文字Ｋ（ここでは「ｂ」）を加えた文字
列「０ｂ」が、辞書Ｄ_C内に登録されているか否かが調
べられる。

【００２２】そして、この検索で、Ｎｏであれば、ステ
ップＳ６に進み、ステップＳ１で得られている文字Ｋの
参照番号ωの符号「code（ω）」を出力し、また文字列
「ωＫ」に新たな参照番号ｎを付与して辞書Ｄ_Cのアド
レスｎに登録する。

【００２３】これにより、図１８に示す入力文字列の場
合、まず、「ａ」の参照番号ωである「０」の符号が出
力され、さらに、検出されなかった文字列「０ｂ」が参
照番号「２５６」が付与されて、辞書Ｄ_Cのアドレス２
５６に登録される。

【００２４】続いて、同じくステップＳ６で、上記ステ
ップＳ２で読み込んだ入力文字Ｋを参照番号ωに置き換
えると共に、辞書Ｄ_Cのアドレスｎを「１」インクリメ
ントして、ステップＳ２に戻り次の文字Ｋを読み込む。

【００２５】これにより、図１８の入力文字列の例であ
れば、参照番号ωが「ｂ」の参照番号である「１」に置
き換えられ、次回新たに登録される文字列の辞書Ｄ_C内
での登録アドレスｎがインクリメントされて「２５７」
に変わる。

【００２６】一方、ステップＳ４で文字列「ωＫ」が辞
書Ｄ_Cに登録されていれば、この場合は、ステップＳ５
に進んで、その文字列「ωＫ」を参照番号ωに置き換
え、再びステップＳ２に戻ってステップＳ４で文字列
「ωＫ」が辞書Ｄ_Cから探せなくなるまでステップＳ２
〜Ｓ５を繰り返し、最大一致長の文字列の検索を続け
る。

【００２７】このような方法で行われるＬＺＷ符号化の
処理を、図１８に示す入文字列「ａｂａｂｃｂａｂａｂ
ａａａａａａａ」を取り上げて具体的に説明すると、ま
ず、最初の文字「ａ」を入力したとき、辞書Ｄ_Cには
「ａ」の他に一致する文字列がないので、「ａ」に付与
された参照番号「０」の符号code（０）を出力する。そ
して、拡張した文字列「ａｂ」に参照番号「２５６」を
付与して辞書Ｄ_Cに登録する。実際の辞書登録は図１３
の右側に示すように文字列「０ｂ」の形で登録される。

【００２８】続いて、２番目の文字「ｂ」が新たな検索
文字列の先頭になる。この場合、辞書Ｄ_Cには文字
「ｂ」の他に一致する文字がないので文字「ｂ」に付さ
れている「１」の参照番号の符号code（１）を出力し、
同時に拡張した文字列「ｂａ」もまだ辞書Ｄ_Cに登録さ
れていないので、文字列「ｂａ」を「１ａ」で表わし、
参照番号「２５７」を付与して辞書Ｄ_Cに登録する。そ
して、次は、３番目の文字「ａ」が次の検索文字列「ω
Ｋ」の先頭になる。以下同様に、このような処理を続け
ていくことにより、図１８に示す入力文字列「ａｂａｂ
ｃｂａｂａｂａａａａａａａ」が、同図の出力コード欄
に示す「０、１、２５６、２、２５７、２６０、０、２
６２、２６３」の符号列に変換・出力され、この結果と
して、入力文字列が圧縮される。

【００２９】次に、上述の如くＬＺＷ符号化された符号
データを復元するアルゴリズムを、図１９のフローチャ
ートを用いて説明する。また、この復元の具体例とし
て、図１８に示すＬＺＷ符号化された出力符号列「０、
１、２５６、２５７、２６０、０、２６２、２６３」
を、入力符号列として図２０(a) に再掲して説明の補助
とする。

【００３０】先ず、ステップＳ１１では、この場合も上
記ＬＺＷ符号化のときと同様に、辞書Ｄd に全文字につ
き一文字から成る文字列を初期登録する。これから説明
する上記具体例では、各一文字「ａ」，「ｂ」，
「ｃ」、・・・を、それぞれ参照番号「０」、「１」、
「２」、・・・を付与して辞書Ｄd に登録し、また、辞
書Ｄd の書込用先頭アドレスｎに、上記初期登録された
最後の文字列の格納アドレスの次のアドレスである「２
５６」を、新たに登録する文字列の辞書Ｄd への格納ア
ドレスｎとして設定する。

【００３１】次に、同じくステップＳ１１で、最初の符
号ＣＯＤＥを読み込み、この符号ＣＯＤＥに対応する参
照番号をＯＬＤωにセットする。これにより、図２０
（ａ）示す入力符号列の例では最初の入力符号である参
照番号「０」の符号code（０）が読み込まれて、参照番
号「０」に変換された後、ＯＬＤωにセットされる。

【００３２】続いて、同じくステップＳ１１で、参照番
号「ＯＬＤω」に対応する文字Ｋを復元する。この処理
では、最初の入力符号ＣＯＤＥは上述のようにして辞書
Ｄｄに初期登録された一文字の参照番号のいずれかに該
当することから、その入力符号ＣＯＤＥに一致する符号
code（Ｋ）を辞書Ｄd から探し出し、該当文字「Ｋ」を
出力する。尚、この出力した文字「Ｋ」は後に必要に応
じて行われる例外処理に備えてＦＩＮcharにもセットし
ておく。

【００３３】これにより、図２０(a) に示す入力符号列
の例では、最初に参照番号「０」に対応する文字「ａ」
が、復元・出力されると共に、ＦＩＮcharにもセットさ
れる。

【００３４】続いて、ステップＳ１２で、次の入力符号
ＣＯＤＥを読み込む。すなわち、図２０(a) に示す入力
符号列の例では、「１」の符号code（１）が読み込まれ
る。そして、ステップＳ１３で、新たに読み込まれた符
号ＣＯＤＥが有るか否か、すなわち符号入力の終了の有
無を判別する。図２０(a) に示す入力符号列の例では、
ステップＳ１２で参照番号「１」の符号code（１）が新
たな入力符号ＣＯＤＥとして読み込まれる。

【００３５】このように、新たな入力符号ＣＯＤＥがあ
れば、ステップＳ１４に進んで、この入力符号ＣＯＤＥ
に対応する参照番号「ω」をＩＮωにセットする。これ
により、図２０(a) に示す入力符号の例では、参照番号
「１」がＩＮωにセットされる。

【００３６】つぎに、ステップＳ１５で、上記参照番号
「ω」が辞書Ｄd に既に登録されているか否か（ω≧
ｎ）を判別する。この処理では、通常、読み込んだ符号
ＣＯＤＥは前回までの処理で、辞書Ｄd に既に登録され
ているから、ω＜ｎであり、ステップＳ１６に進んで、
辞書Ｄd を検索して、上記参照番号「ω」に対応する文
字列ω′Ｋを辞書Ｄd から読み出し、参照番号「ω」に
対応する文字列が二文字の文字列「ω′Ｋ」であるか否
か判別する。そして二文字の文字列「ω′Ｋ」であった
場合には、ステップＳ１７で文字「Ｋ」を一時的にスタ
ックし、参照番号「ω′」を新たな参照番号ωとして再
度ステップＳ１６に戻り、このステップＳ１６、Ｓ１７
の手順を再帰的に参照番号ωに対応する文字列が一文字
「Ｋ」に成るまで繰り返し、最後ステップＳ１８に進ん
で、まず上記最後に復元した文字Ｋを出力した後、ステ
ップＳ１７でスタックした全ての文字をＬＩＦＯ(Last
In First Out) 形式でポップアップして出力する（上記
ステップＳ１２で読み込んだ符号ＣＯＤＥの復元・出
力）。さらに、ステップＳ１８において、上記復元文字
列の第一文字ＫをＦＩＮcharにセットした後、前回復元
処理した参照番号ＯＬＤωと今回復元した文字列の最初
の一文字Ｋとから組（ＯＬＤω、Ｋ）で表わされる文字
列を、新たな参照番号「ｎ」を付与して辞書Ｄd のアド
レスｎに登録する。続いて、アドレスｎを「１」インク
リメントして、その「ｎ＋１」を次に辞書Ｄd に登録す
る文字列の登録アドレスｎとして設定し、さらにＩＮω
にセットされていた今回復元された符号ＣＯＤＥに対応
する参照番号「ω」をＯＬＤωに代入して、ステップＳ
１２に戻る。

【００３７】これにより、図２０(a) に示す入力符号の
場合には、同(b) に示すように、２番目に読み込まれた
参照番号「１」の符号ＣＯＤＥ（＝code（１））から文
字「ｂ」が復元・出力され、この文字「ｂ」がＦＩＮch
arにセットされると共に、前回復元処理した符号ＣＯＤ
Ｅ（＝code（０））に対応する参照番号「０」と今回復
元した一文字「ｂ」との連なりから成る文字列「０ｂ」
が新たな参照番号「２５６」が付与されて辞書Ｄd に登
録される。

【００３８】そして、辞書Ｄd の登録アドレスｎが「２
５７」に更新された後、ＯＬＤωには今回、復元された
符号ＣＯＤＥ（＝code（１））に対応する参照番号
「１」がセットされ、ステップＳ１２で３番目の符号co
de（８５６）が読み込まれる。

【００３９】そして、辞書Ｄd の検索により求められた
文字列「０ｂ」から文字列「ａｂ」への置き換えが行わ
れて、文字列「ａｂ」が出力される。同時に、前回復元
処理した符号code（１）に対応する参照番号「１」と今
回復元した文字列の第一文字「ａ」とを組み合わせた文
字列「１ａ」（＝「ｂａ」）が、新たな参照番号「２５
７」が付与されて辞書Ｄd のアドレス「２５７」に登録
される。

【００４０】一方、上記のステップＳ１５の判別で、読
み込んだ符号code（ω）が前回までの処理で辞書Ｄd に
登録されていない場合（ω≧ｎ）は、ステップＳ１９に
進んで例外処理を行う。この例外処理では、まず、前回
復元した文字列の第一文字「ＦＩＮchar」を出力した
後、前回復元処理した符号ＣＯＤＥに対応する参照番号
「ＯＬＤω」を参照番号ωとしてセットした後に、上記
前回復元した文字列の第一文字「ＦＩＮchar」を加えた
文字列「ＯＬＤω、ＦＩＮchar」を求め、この新たな文
字列に対応する参照番号をＩＮωにセットしてからステ
ップＳ１６に進む。

【００４１】このことにより、例えば、図２０(a) に示
す入力符号列の場合では、６番目に入力する「２６０」
の符号code（２６０）に対応する参照番号「２６０」
は、この時点では辞書Ｄd に定義されていない。この場
合は、まず、ステップＳ１９で、前回復元された符号co
de（２５７）に対応する文字列「ｂａｂ」の第一文字
（ＦＩＮchar）が出力された後、上記前回復元処理した
符号code（２５７）に対応する参照番号「２５７」に前
回復元した文字列「ｂａ」の最初の一文字「ｂ」を加え
た文字列「２５７ｂ」を求め、この文字列に対し参照番
号「２６０」を付与し、この参照番号をＩＮωにセット
する。そして、次に、ステップＳ１６→Ｓ１７の処理を
繰り返すことにより、「ａ」、「ｂ」の順に１文字づつ
スタックする。そしてステップＳ１８で、ポップアップ
操作により文字列「ａｂ」を出力して、最終的に符号co
de（２８０）を「ｂａｂ」の文字列に復元・出力すると
共に、上記文字列「２５７ｂ」を参照番号「２６０」を
付与して辞書Ｄd に登録する（同図(b) 〜(e) 参照）。

【００４２】以下、同様な処理を順次繰り返すことによ
り、図２０(a) に示す入力符号列が同図(e) に示す文字
列に復元される。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】上述したジブ・レンペ
ル符号化によるデータ圧縮は、他の方式に見られるよう
な対象データの統計的な性質や定常性を予め仮定して圧
縮を行う方法でなく、符号すると元の情報に完全に復元
されるという情報保存型のデータ圧縮方法であることか
ら、例えば文字コードや、プログラムのソースコードも
しくはブジェクトコードのように、完全な復元が要求さ
れるデータの圧縮に適している。

【００４４】また、ジブ・レンペル符号は、任意の記号
列に直接適用できるので、画像データを、一定量のデー
タに分割して、そのデータを文字コード同様に扱えば、
画像データもジブ・レンペル符号化によって圧縮するこ
とができる。したがって、例えば文字コードと画像デー
タのように性質が異なる複数種類のデータが混在する情
報をジブ・レンペル符号化により圧縮することは可能で
ある。

【００４５】しかし、従来のジブ・レンペル符号化によ
るデータ圧縮は、１個の辞書のみ用いて行っており、こ
の辞書を入力データを符号化しながら作成・更新してい
き、辞書の容量が一杯になると直ちに即クリア（初期
化）するか、または容量が一杯になった後、圧縮率が悪
化してきた場合にクリアして、再び辞書の登録を最初か
ら始めるという方法でデータの符号化を行っている。こ
のため、上記辞書の容量が小さいと入力データの局所的
な性質は促えられるものの、十分な学習が行えず入力デ
ータの圧縮率は余り上がらない。

【００４６】一方、上記辞書の容量を余り大きくする
と、入力データの大局的な性質は促えられているものの
入力データの局所的な変化への対応が鈍くなり、この面
でデータ圧縮率が悪化するという問題があった。

【００４７】本発明は、このような従来の問題的に鑑み
なされたものであり、登録容量が異なる複数の書き換え
可能な辞書を用いてジブ・レンペル符号化を行うことに
より、入力データの大局的な性質と局所的な変化に対応
した効率的なジブ・レンペル符号化を行い、ジブ・レン
ペル符号化によるデータ圧縮の圧縮率を向上させること
を目的とする。

【００４８】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明（第１の
発明）の原理図である。この第１の発明は、ジブ・レン
ペル符号を用いたユニバーサル符号化によりデータ圧縮
するデータ符号化方において、入力データがある特定の
一定区間にわたってジブ・レンペル符号化される毎に初
期設定が行われる第１の辞書１と、前記入力データの連
続する複数の前記一定区間にわたるジブ・レンペル符号
化過程で生成される辞書データを全て登録できる第２の
辞書２と、入力されるデータを前記第１の辞書１を用い
てジブ・レンペル符号化すると共に、このジブ・レンペ
ル符号化過程で生ずる新たな辞書データを前記第１の辞
書１に登録する第１の符号化手段３と、該第１の符号化
手段１に入力されるデータを前記第２の辞書２を用いて
ジブ・レンペル符号化すると共に、このジブ・レンペル
符号化過程で生ずる新たな辞書データを前記第２の辞書
２に登録する第２の符号化手段４と、前記一定区間毎
に、前記第１の符号化手段３により得られたジブ・レン
ペル符号列と前記第２の符号化手段４により得られたジ
ブ・レンペル符号列のデータ量を比較し、データ量が少
ない方のジブ・レンペル符号列をこの符号化に用いられ
た辞書を示すフラグと共に出力する圧縮データ出力手段
５と、を備えたことを特徴とする。

【００４９】上記第１の発明において前記一定区間は、
例えば、請求項２記載のように前記第１の辞書１が初期
設定されてから前記第２の符号化手段４がジブ・レンペ
ル符号化したデータ数が「０」からある特定の個数にな
るまでの期間であるように定義してもよい。

【００５０】また、さらには、前記一定区間は、例え
ば、請求項３記載のように、前記第１の辞書１が初期設
定されてから、その登録容量が一杯になるまでの期間で
あるように定義してもよい。

【００５１】また、さらに、前記一定区間は、例えば請
求項４記載のように、前記第１の辞書１の登録容量が一
杯になってから、前記第１の符号手段３から出力される
ジブ・レンペル符号列の入力データに対する圧縮率があ
る下限値まで低下するまでの期間であるように定義して
もよい。

【００５２】さらに、前記一定区間は、例えば、請求項
５記載のように、第１の符号化手段３と第２の符号化手
段４が１個のジブ・レンペル符号を出力する期間である
ように設定してもよい。

【００５３】そして、上記のような、各種構成におい
て、前記第１の符号化手段３と前記第２の符号化手段４
は、並行して同一入力データのジブ・レンペル符号化を
行うような構成にしてもよい。

【００５４】次に図２は、もう１つの本発明（第２の発
明）の原理図である。この第２の発明は、上記第１の発
明のデータ符号化方式によってジブ・レンペル符号化さ
れた圧縮データを復元する復元方式であって、圧縮デー
タがある特定の一定区間にわたって復元される毎に初期
設定される第１の辞書１１と、前記圧縮データの連続す
る複数の前記一定区間にわたって復元過程で生成される
辞書データを登録できる第２の辞書１２と、前記フラグ
を参照して、復元すべき圧縮データの圧縮の際に用いら
れた辞書が、上記第１の発明の前記第１の辞書１または
前記第２の辞書２のいずれかであるかを判断して、第１
の辞書１１または第２の辞書１２のいずれか一方を選択
し、この辞書を用いて前記圧縮データを復元すると共
に、必要に応じて上記辞書にこの復元により得られた辞
書データを登録する復元手段１３と、を備えたことを特
徴とする。

【００５５】この第２の発明は、上記構成において、例
えば、前記一定区間は、前記第１の辞書１１が初期設定
されてから前記復元手段１３により復元された復元デー
タのデータ長がある特定の値に等しくなるまでの期間で
あるように定義してもよい。

【００５６】また、さらに、前記一定区間は、例えば、
請求項９記載のように、前記第１の辞書１１が初期設定
されてから、その登録容量が一杯になるまでの期間であ
るように定義してもよい。

【００５７】また、さらには、前記一定区間は、例え
ば、請求項１０記載のように前記復元手段１３が１つの
ジブ・レンペル符号を入力してから、このジブ・レンペ
ル符号を復元するまでの期間であるように定義してもよ
い。

【００５８】そして、上記各種構成において、前記復元
手段１３は、前記第１の辞書１２を用いた前記圧縮デー
タの復元と前記第２の辞書１２を用いた前記圧縮データ
の復元を、並行して同時に行うような構成にしてもよ
い。

【００５９】

【作用】まず、図１に示す第１の発明においては、例え
ば、第１の辞書１及び第２の辞書２に、予めアルファベ
ット、かな、英数字等の１文字が対応するジブ・レンペ
ル符号と、対応付けられて登録されている（初期設
定）。

【００６０】そして、データが入力されると、第１の符
号化手段３は第１の辞書１を、第２の符号化手段４は第
２の辞書２を参照して、その入力データに対応するジブ
・レンペル符号がそれぞれの辞書に登録されてあるか調
べる。そして、登録されてあれば、次のデータを入力
し、先の入力データに今度の入力データを加えた文字列
がそれぞれの辞書に登録されてあるか調べる。第１の符
号化手段１と第２の符号化手段２は、このような辞書
１，２の検索処理を、入力した文字列がそれぞれの辞書
に登録されていないことが分かるまで繰り返す。そし
て、第１の符号化手段１と第２の符号化手段２は、現在
までに入力した文字列がそれぞれの辞書１，２に登録さ
れていないことが分かると、前回までの入力文字列に対
応するジブ・レンペル符号を出力すると共に、今回まで
の入力文字列にまだ未使用のジブ・レンペル符号を割り
当て、それぞれの辞書１，２に登録すると共に、今度
は、今回入力した文字（最新の入力文字）を次にジブ・
レンペル符号化する文字列の先頭文字として、上述した
処理を繰り返す。

【００６１】このような処理が、何度も繰り返される
と、第１及び第２の辞書１，２には、どんどん新たな文
字列が登録されてゆく。そして、やがて、容量が小さい
第１の辞書１の登録容量が一杯になる。

【００６２】第１の辞書１がこのような状態になると、
第１符号化手段１は、所定のタインミングで、第１の辞
書１を、上述のように初期設定する。したがって、第１
の辞書１には、これから入力されるデータに対応する文
字列を再び登録されるようになる。

【００６３】一方、容量の大きい第２の辞書２には、最
初の入力データから最新の入力データまでの文字列の中
に現れる未登録がどんどん登録されていく。このため、
第２の辞書２には、入力データの大局的な性質を示す多
量の文字列がどんどん蓄積される。

【００６４】他方、第１の辞書１は、入力データの一定
区間毎に初期設定されて、新たな登録を開始するので、
登録される文字列は入力データの局所的な性質を反映し
たものとなる。したがって第１の辞書１は入力データの
性質（種類）の変化に対応し易く、入力データの性質が
変化した場合には、第１の辞書１を用いた方が第２の辞
書２を用いた場合よりも圧縮率が高くなる。

【００６５】このため、第１の符号化手段３と第２の符
号化手段４から出力される入力データの圧縮データ（ジ
ブ・レンペル符号列）のデータ量を、上記一定区間毎に
比較して、よりデータ量の少ない圧縮データを選択出力
することにより、データの圧縮率を従来よりも向上させ
ることができる。また、圧縮手段５は、上記圧縮データ
の出力の際に、この圧縮データが第１の辞書１または第
２の辞書２のいずれの辞書を用いてジブ・レンペル符号
化されたものであるかを示すフラグも出力する。このこ
とにより、圧縮データの復元側は、復元時にどの辞書を
用いればよいのか、復元前に知ることができるので、入
力する圧縮データの復元を正しく行うことができる。

【００６６】次に、図２に示す上記第２の発明において
は、まず、第１の辞書１１と第２の辞書１２が、上記第
１の発明の辞書１１，１２と同様に初期設定される。こ
の初期設定が終了すると、復元手段１３は上記第１の発
明により生成された圧縮データの復元を開始する。この
圧縮データは、（フラグ、圧縮データ）の複数の組の系
列から成り、復元手段１３は、まずフラグを入力して、
続いて入力する圧縮データが第１の辞書１または第２の
辞書２のいずれの辞書を用いて圧縮されたものであるか
を判断し、第１の辞書１の場合には第１の辞書１１を、
第２の辞書２の場合には第２の辞書１２を参照して、以
後入力する圧縮データを前記一定区間単位で復元してい
く。また、復元手段１３は、この復元過程において、上
記第１の発明の第１の符号化手段３及び第２の符号化手
段４と同様にして、第１の辞書１及び第２の辞書２に、
未登録の復元データをそのジブ・レンペル符号と対応付
けて登録していく。また、復元手段１３は、上記発明の
場合と同様に、一定区間のデータ復元が終了する毎に第
１の辞書１１を初期設定する。したがって、この第１の
辞書１１も、上記第１の発明の第１の辞書１と同様にし
て、登録と初期設定が行われる。したがって、復元手段
３は、上記第１の発明から出力される圧縮データを正確
に復元することができる。

【００６７】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を説明する。図３は、本発明の一実施例のデータ符号化
システムの基本構成図である。

【００６８】同図において、原データ１１０は、文字コ
ード、画像情報等の複数種類の情報が混在したデータで
あり、１つのファイルに格納されている。また、ＬＺＷ
符号化Ａ系１２０は、原データ１１０のＬＺＷ符号化を
行うＬＺＷ符号器Ａと大局辞書１２１とから成り、原デ
ータ１１０の大局的な性質を大局辞書１２１により学習
しながら、ＬＺＷ符号器Ａにより上記原データ１１０の
ＬＺＷ符号化を行う。大局辞書１２１は、十分に大きな
辞書容量を持つ書き換え可能な辞書であり、ＬＺＷ符号
器Ａによる上記原データ１１０のＬＺＷ符号化の過程
で、原データ１１０の大局的な性質が反映された辞書と
成る。

【００６９】一方、ＬＺＷ符号化Ｂ系１３０は、原デー
タ１１０のＬＺＷ符号化を行うＬＺＷ符号器Ｂと局所辞
書１３１から成り、原データ１１０の各部の性質の変化
（局所的な変化）を局所辞書１３１により把握・学習し
ながら、上記原データ１１０のＬＺＷ符号化を行う。局
所辞書１３１は、上記大局辞書１２１よりも小さな辞書
容量を持つ書き換え可能な辞書であり、ＬＺＷ符号器Ｂ
による上記原データ１１０のＬＺＷ符号化の過程で、あ
る特定の入力データ数（以後、ブロックと表現する）単
位で、何度もクリア（初期設定）されながら新登録を繰
り返すことにより、原データ１１０の局所的な変化に対
応した辞書と成る。

【００７０】これらＬＺＷ符号化Ａ系１２０とＬＺＷ符
号化Ｂ系１３０は、それぞれＬＺＷ符号器Ａ、ＬＺＷ符
号器Ｂにより原データ１１０のＬＺＷ符号化を上記ブロ
ック単位で並行して行い、それぞれのＬＺＷ符号化によ
り得られた上記原データ１１０の各ブロックの圧縮デー
タＡ、圧縮データＢをそれぞれ、バッファＡ１５０、バ
ッファＢ１６０に格納する。圧縮率比較器１６０は、バ
ッファＡ１５０に格納されているＬＺＷ符号データのデ
ータ量とバッファＢ１６０に格納されているＬＺＷ符号
データのデータ量を基に、ＬＺＷ符号器Ａによる原デー
タ１１０の各ブロックのデータの圧縮率ＡとＬＺＷ符号
器Ｂによる原データ１１０の各ブロックのデータの圧縮
率Ｂを、同一ブロック同士で比較し、上記圧縮データＡ
と上記圧縮データＢの内、圧縮率の高い方の圧縮データ
を選択する旨を選択信号ａによりＭＰＸ（マルチプレク
サ）１７０に指示する。

【００７１】ＭＰＸ１７０は、上記圧縮率比較共通１４
０から加わる上記選択信号ａの指示に従って、上記バッ
ファＡ１５０または上記バッファＢ１６０のいずれか一
方に格納されているデータ量のより小さい方の圧縮デー
タを選択出力する。

【００７２】ＭＰＸ１７０は、上記圧縮データの選択出
力を、上記原データ１１０の各ブロック毎に行うので、
ＭＰＸ１７０から出力される圧縮データは、離散した時
系列のデータとなる。また、ＭＰＸ１７０は、圧縮デー
タを選択出力する際、その先頭に、上記圧縮データが大
局辞書１２１または局所辞書１３１のいずれの辞書を用
いて得られたものであるかを示す辞書フラグを付けて出
力する。

【００７３】このＭＰＸ１７０から出力される圧縮デー
タ系列１８０の構成を図４に示す。同図に示す（辞書フ
ラグ１８１，圧縮データ１８２）の組は、上記圧縮率
Ａ，Ｂを比較する原データ１１０のＬＺＷ符号化のブロ
ック単位（符号化ブロック単位）で、ＭＰＸ１７０から
出力される。

【００７４】続いて、本発明の一実施例のデータ符号化
（データ圧縮）方式のアルゴリズムを図５のフローチャ
ートを参照しながら説明する。尚、この例では、ＬＺＷ
符号化Ａ系１２０のＬＺＷ符号器ＡとＬＺＷ符号化Ｂ系
１２０のＬＺＷ符号器Ｂは、共に不図示の入力カウンタ
を備えている。この入力カウンタは、入力データである
原データ１１０の符号化単位である１ブロックのデータ
数（例えば、１００Ｋバイト）を計数するために使用さ
れる減算カウンタである。また、原データ１１０からの
データ入力は、１バイト単位で行い、この１バイトデー
タを文字コード以外のデータ（例えば、画像情報）であ
っても１文字として取り扱い、複数の文字から成る入力
データを文字列と表現する。

【００７５】まず、ＬＺＷ符号器ＡとＬＺＷ符号器Ｂは
共に、それぞれの入力カウンタに、原データ１１０の符
号化単位である１ブロックのデータ数（ブロックサイ
ズ）を、初期値として設定する（ステップＳ７０１）。

【００７６】続いて、ＬＺＷ符号器ＡとＬＺＷ符号器Ｂ
は、該当入力ファイルから原データ１１０の最初のデー
タを入力する（ステップＳ７０２）。次に、ＬＺＷ符号
器ＡとＬＺＷ符号器Ｂは、上記入力データが上記該当入
力ファイルの終了を示す「ＥＯＦ」(End of File) であ
るか否か判別し（ステップＳ７０３）、「ＥＯＦ」であ
れば全ての原データ１１０のＬＺＷ符号化が終了したの
で、直ちに処理を終了するが、入力データが「ＥＯＦ」
でなければ、入力カウンタを「１」デクリメントして
（ステップＳ７０４）、このデクリメントされた入力カ
ウンタの値が「０」（ＣＴ＝０）になったか否か判別す
る（ステップＳ７０５）。このステップＳ７０５の判別
処理は、原データ１１０におけるある１ブロックの入力
データのＬＺＷ符号化が終了したか否かを判別する処理
である。

【００７７】この判別で、ＣＴ＝０でないときは、ＬＺ
Ｗ符号器ＡとＬＺＷ符号器Ｂは、原データ１１０のある
１ブロックデータのＬＺＷ符号化がまだ終了していない
ものと判断し、上記ステップＳ７０で入力されたデータ
のＬＺＷ符号化を同時に並行して開始する（Ｓ７０
６）。

【００７８】この並列処理において、ＬＺＷ符号器Ａは
大局辞書１２１を用いて上記入力データのＬＺＷ符号化
を行い（ステップＳ７０７Ａ）、ＬＺＷ符号器Ｂは局所
辞書１３１を用いて上記入力データのＬＺＷ符号化を行
う（ステップＳ７０７Ｂ）。

【００７９】そして、ＬＺＷ符号器Ａは、大局辞書Ａに
上記入力データに対応するＬＺＷ符号が登録されていれ
ば（Ｓ７０８Ａ，ＹＥＳ）、その入力データも加えた文
字列のＬＺＷ符号化を試みるため、再びステップＳ７０
２に戻り、次のデータを入力する。

【００８０】したがって、ＬＺＷ符号器Ａは、上記ステ
ップＳ７０８Ａで入力データ（１文字または文字列）が
大局辞書１２１に登録されていないと判断するまで、上
記ステップＳ７０２〜Ｓ７０６、ステップＳ７０７Ａ〜
Ｓ７０９Ａを繰り返す。

【００８１】そして、ＬＺＷ符号器Ａは、上記ステップ
Ｓ７０８Ａで、大局辞書１２１に今までに入力されたデ
ータ列（文字列）が登録されていないと判別すると（Ｓ
７０８１Ａ，ＮＯ）、前回のステップＳ７０７Ａで大局
辞書１２１から読み出したＬＺＷ符号をバッファＡ１６
０に格納すると共に、今回のステップＳ７０７Ａで大局
辞書１２１に登録されていないことが判明した入力デー
タ（一文字または文字列）に新たなＬＺＷ符号を割り当
て、これらの（入力データ，ＬＺＷ符号）の組を上記入
力データをインデックスとして大局辞書１２１に登録し
た後（ステップＳ７０９Ａ）、再びステップＳ７０２に
戻り上記該当入力ファイルから次にＬＺＷ符号化すべき
原データ１１０の新たなデータの入力を開始する。

【００８２】ＬＺＷ符号器Ａは、以上のような動作を、
前記ステップＳ７０５で入力カウンタ値が「０」、すな
わち原データの最初のブロックのＬＺＷ符号化が全て終
了したと判断するまで行って、原データ１１０の最初の
ブロックの全データをＬＺＷ符号化し、このＬＺＷ符号
化により得られた上記原データ１１０の最初のブロック
の全データの圧縮データＡ（ＬＺＷ符号列）をバッファ
Ａに格納する。

【００８３】一方、ＬＺＷ符号器Ｂも、ＬＺＷ符号器Ａ
と並行に、局所辞書１３１を用いて上述したＬＺＷ符号
器Ａと同様な処理を行い、原データ１１０の最初のブロ
ックの全データをＬＺＷ符号化し、このＬＺＷ符号化に
より得られた上記原データ１１０の最初のブロックの全
データの圧縮データＢをバッファＢ１６０に格納する
（ステップＳ７０２〜Ｓ７０６，ステップＳ７０７Ｂ〜
Ｓ７０９Ｂ）。

【００８４】以上のようにして、ＬＺＷ符号器ＡとＬＺ
Ｗ符号器Ｂが、並行処理により原データ１１０の最初の
ブロックのＬＺＷ符号化を終了すると（Ｓ７０５，ＹＥ
Ｓ）、圧縮率比較器１４０は、バッファＡ１５０に格納
されているＬＺＷ符号器Ａにより生成された上記圧縮デ
ータＡとバッファＢ１６０に格納されているＬＺＷ符号
器Ｂにより生成された上記圧縮データＢの容量の大きさ
を比較し（ステップＳ７１０）、圧縮データＡの容量が
圧縮データＢの容量以下であれば（ステップＳ７１０，
ＹＥＳ）、ＭＰＸ１７０に対し、圧縮データＡの方を選
択する旨を選択信号ａにより指示する。

【００８５】ＭＰＸ１７０は、この選択信号ａを入力す
ると、まず大局辞書１２１を用いた圧縮データであるこ
とを示すフラグＡを出力ファイルに出力した後（ステッ
プＳ７１２）、バッファＡ１５０に格納されている大局
辞書１２１を用いた圧縮データＡを上記出力ファイルに
選択出力する（ステップＳ７１３）。

【００８６】一方、圧縮率比較器１４０は、上記ステッ
プＳ７１０で、圧縮データＢの方が圧縮データＡよりも
容量が小さいと判断すると（ステップＳ７１０，Ｎ
Ｏ）、ＭＰＸ１７０に対し、圧縮データＢの方を選択出
力する旨を選択信号ａにより指示する。

【００８７】ＭＰＸ１７０は、この選択信号ａを入力す
ると、まず局所辞書１３１を用いた圧縮データであるこ
とを示すフラグＢを上記出力ファイルに出力した後（Ｓ
７１３）、バッファＢ１６０に格納されている局所辞書
１３１を用いて得られた圧縮データＢを上記出力ファイ
ルに選択出力する（Ｓ７１４）。

【００８８】このようにして、（フラグ、圧縮データ）
の組から成る最初のブロックの圧縮データが出力され
る。以上の処理が、原データ１１０の第２ブロック以降
の各ブロックについてブロック単位で行われ、ＬＺＷ符
号器Ａ並びにＬＺＷ符号器Ｂが、上記該当入力ファイル
内の原データ１１０の全データについてＬＺＷ符号化に
よるデータ圧縮が終了したと判断すると（ステップＳ７
０３，ＹＥＳ）、原データ１１０の全データのＬＺＷ符
号化を終了する。

【００８９】このようにして、原データの各ブロック毎
に大局辞書１２１を用いたＬＺＷ符号器Ａによる圧縮デ
ータＡと局所辞書１３１を用いたＬＺＷ符号器Ｂによる
圧縮データＢの作成が並行して行われ、各ブロック毎に
圧縮データＡまたは圧縮データＢのいずれか一方の圧縮
率の高い方の圧縮データがその圧縮に用いられた辞書を
示すフラグ（フラグＡまたはフラグＢ）と共に上記出力
ファイルに格納される。

【００９０】したがって、原データ１１０を、各ブロッ
クのデータの性質に応じて各ブロック毎に最適なＬＺＷ
符号化を行い、原データ１１０を非常に高い圧縮率で効
率よく圧縮することができる。

【００９１】尚、上記実施例では、バッファＡ１５０と
バッファＢ１５０に格納されている圧縮データＡ，Ｂの
容量を比較して圧縮率の優劣を判断するようにしている
が、ＬＺＷ符号化Ａ系１２０並びにＬＺＷ符号化Ｂ系１
３０内に圧縮率を算出する手段を設け、この手段が、圧
縮率比較器１６０に対し直接に、圧縮データＡ，Ｂのそ
れぞれの圧縮率Ａ，Ｂを出力するような構成にしてもよ
い。

【００９２】さらに、上記の場合には、多量の入力デー
タから成るブロック単位でデータ圧縮率の比較を行って
いるが、１回のＬＺＷ符号化毎に符号化された入力デー
タ列（検索一致文字列）のデータ長の比較を行い、デー
タ長の短い方のＬＺＷ符号を、逐次、圧縮データとして
出力していくような構成にしてもよい。

【００９３】図６は、上記データ符号化方式により原デ
ータ１１０をブロック単位でＬＺＷ符号化する際の大局
辞書１２１と局所辞書１３１の使用方法の一例を示す図
である。

【００９４】同図（ａ）は、上記データ符号化方式によ
り原データ１１０をブロック単位でＬＺＷ符号化してい
く過程での大局辞書１２１と局所辞書１３１の登録個数
の変化を示す図であり、横軸がＬＺＷ符号化したデータ
数（入力データ数）に、縦軸が大局辞書１２１及び局所
辞書１２２の登録個数に対応している。また、縦軸のＬ
_T，Ｌ_Kの各目盛は、それぞれ、大局辞書１２１及び局
所辞書１３１の登録容量を示している。

【００９５】また、同図（ｂ）は、同図（ａ）と同じデ
ータ符号化過程における大局辞書１２１を用いた場合と
局所辞書１３１を用いた場合での、各ブロック毎のデー
タ圧縮率の比較を示す図であり、横軸が同図（ａ）と同
じ入力データ数、縦軸が各ブロックでのデータ圧縮率に
対応している。

【００９６】この図６に示す例では、ＬＺＷ符号器Ｂ
は、局所辞書１３１への登録個数が各ブロックのＬＺＷ
符号化の途中で一杯になった場合には、辞書登録を直ち
に停止する。また、ＬＺＷ符号器Ｂは、各ブロックのＬ
ＺＷ符号化を開始する前に、たえず局所辞書１３１をク
リア（初期設定）する。

【００９７】この局所辞書１３１のクリアは、例えば、
一文字から成る全文字を初期の辞書情報として登録する
初期化処理である。同図に示すように、１ブロック目の
ＬＺＷ符号化においては、局所辞書１３１と大局辞書１
２１の登録情報は同一であり、しかも局所辞書１３１の
登録個数が原データ１１０の１ブロック目のＬＺＷ符号
化過程の途中で満杯になるため、１ブロック目の圧縮率
は、大局辞書１２１を用いて得られるＬＺＷ符号器Ａの
出力する圧縮データＡの方が、局所辞書１３１を用いて
られるＬＺＷ符号器Ｂの出力する圧縮データＢよりも、
少しばかり圧縮率が高くなる。

【００９８】また、原データ１１０の２ブロック目及び
３ブロック目のＬＺＷ符号化では、大局辞書１２１を用
いて得られる圧縮データＢの圧縮率の方が、局所辞書１
３１を用いて得られる圧縮データＡよりもさらに圧縮率
が高くなる。しかしながら、原データ１１０の４ブロッ
ク目のＬＺＷ符号化においては、入力データの性質が変
化したため、局所辞書１３１を用いて得られる圧縮デー
タＢの方が大局辞書１２１を用いて得られる圧縮データ
Ａよりも圧縮率が少しばかり高くなる。

【００９９】したがって、ＭＰＸ１７０から出力される
圧縮データ系列は、（フラグＡ，圧縮データＡ₁，フラ
グＡ，圧縮データＡ₂，フラグＡ，圧縮データＡ₃，フ
ラグＢ，圧縮データＢ₄・・・）となる。尚、圧縮デー
タＡおよび圧縮データＢに付した添字ｉ（ｉ＝１，２，
３，４，・・・）は、ブロックｉの圧縮データを示す番
号である。

【０１００】このように、図６に示す例では、局所辞書
１３１の登録個数を各ブロックのＬＺＷ符号化の後半で
登録容量が飽和してしまうような小容量に設定し、大局
辞書１２１の方の登録個数は、複数ブロックにまたがっ
てＬＺＷ符号化を行っても登録容量が飽和してしまわな
いような大容量に設定している。ここで、局所辞書１３
１の登録容量がブロックのＬＺＷ符号化過程の途中で満
杯になった場合の他の対処方法を図７及び図９に示す。

【０１０１】図７に示す例では、局所辞書１３１への登
録が一杯になったらば（飽和したならば）、登録文字を
登録する分解成分の木（ツリー：ｔｒｅｅ）の最下位層
（最下位レベル）の成分及びそれらの成分に（節）に接
続している枝に付けられた文字（図８に示すレベルの場
合には、レベル３に属するＸ₃，Ｘ₉，Ｘ₈の各成分及
びそれらの成分に接続している枝に付けられた文字）を
削除する枝刈り削除処理または各登録文字の参照頻度を
基に参照回数の少ない登録文字から優先的に削除する処
理を行って、登録用の空スペースを確保し、この空スペ
ースに以後の新規の文字を登録するようにする。尚、分
解成分の木の構成については、前掲した宗像「Ｚｉｖ−
Ｌｅｍｐｅｌのデータ圧縮法」の３．１入力列のインク
リメンタル分解に詳細に説明されている。

【０１０２】一方、図９に示す例では、局所辞書１３１
の登録容量が一杯になったときには、ＬＲＵ（Leastly
Recent Used)方式により、最も古く登録された文字列を
１つ削除して、その変わりに新規の文字列を登録するよ
うにする。

【０１０３】さらに、図１０に示す例は、局所辞書１３
１が各ブロックのＬＺＷ符号化の過程で、決して登録容
量が一杯にならないように（飽和しないように）、局所
辞書１３１の登録容量を予め十分な大きさに確保してお
くものである。このようにした場合、ＬＺＷ符号器Ｂの
データ圧縮率は、上記他の各方式局所辞書１３１よりも
大抵の場合高くなる。

【０１０４】さらに、図１１に示す例は、ブロックの途
中までしかＬＺＷ符号化が進行していない場合でも、局
所辞書１３１の登録容量が一杯になったら直ちに局所辞
書１３１をクリアし、その後新たな辞書登録を再開する
ものである。

【０１０５】そして、さらに、図１２に示す例は、局所
辞書１３１の登録容量が一杯になったならば（飽和した
ならば）新たな辞書登録を停止し、その後、データ圧縮
率を監視し続け、データ圧縮率が所定の基準値よりも低
くなったときにはデータ圧縮率が悪化したと判断し、こ
の時点で局所辞書１３１をクリアし、その後、再び辞書
登録を再開するものである。

【０１０６】次に、上記データ符号化システムから出力
される図４に示す構成の圧縮データ系列を元のデータに
復元するデータ復元システムの基本構成を図１３に示
す。ＬＺＷ復元化Ａ系２２０は、登録容量の大きい大局
辞書２２１と、この大局辞書２２１を用いて圧縮データ
１７０を復元するＬＺＷ復元器Ａから成る。

【０１０７】また、ＬＺＷ復元化Ｂ系２３０は、登録容
量の小さな局所辞書２３１と、この局所辞書２３１を用
いて、圧縮データ１７２を復元するＬＺＷ復元器Ｂから
成る。

【０１０８】これらＬＺＷ復元化系２２０とＬＺＷ復元
化系２３０は、圧縮データＢの復元を同時に並行して行
う。上記ＬＺＷ復元器Ａ並びに上記ＬＺＷ復元器Ｂは、
それぞれ大局辞書２２１、局所辞書３２１を用いて復元
した復元データＡ、復元データＢをＭＰＸ（マルチプレ
クサ）２５０に出力する。

【０１０９】辞書フラグ判別器２４０は、圧縮データ系
列１８０の辞書フラグ１８１を入力し、この辞書フラグ
１８１により、現在、ＬＺＷ復元化Ａ系２２０とＬＺＷ
復元化Ｂ系２３０とで、並行して復元されている圧縮デ
ータ１８２の作成に用いられた辞書（大局辞書１２１ま
たは局所辞書１３１）を判断し、上記現在復元中の圧縮
データ１８２のＬＺＷ符号化に用いられた辞書を指示す
る選択信号ｄを上記ＭＰＸ２５０に出力する。

【０１１０】ＭＰＸ２５０は、辞書フラグ判別器２４０
から入力する選択信号ｄの指示に応じて、大局辞書１２
１が指示されていればＬＺＷ復元器Ａから出力される復
元データＡを、一方局所辞書１３１が指示されていれば
ＬＺＷ復元器Ｂから出力される復元データＢを選択出力
する。

【０１１１】続いて、上記構成のデータ復元システムに
より行われる前記図３に示すデータ符号化システムから
出力される圧縮データ系列１８０（図４参照）の復元方
法を図１４のフローチャートを参照しながら説明する。

【０１１２】まず、ＬＺＷ復元器ＡとＬＺＷ復元器Ｂ
は、上記データ符号化システムにおける原データ１１０
の符号化のブロックサイズ（１ブロックのデータ数）を
それぞれが内蔵している入力カウンタに設定する（Ｓ８
０１）。

【０１１３】続いて、辞書フラグ判別器２４０は、ファ
イル（前記データ符号化システムにより生成された出力
ファイル）から圧縮データ１８２の先頭データ（第１入
力データ）すなわち辞書フラグ１８１（図４参照）を読
み出す（ステップＳ８０２）。

【０１１４】次に、ＬＺＷ復元器ＡとＬＺＷ復元器Ｂ
は、同時に上記ファイルから辞書フラグ１８１に続く圧
縮データ１８２の最初のデータを入力し（ステップＳ８
０３）、この入力データが上記ファイルの終了を示す
「ＥＯＦ」（End of File)であるか否か判別する（ステ
ップＳ８０４）。

【０１１５】そして、ＬＺＷ復元器ＡとＬＺＷ復元器Ｂ
が上記入力データが「ＥＯＦ」でないと判別すると（ス
テップＳ８０４，ＮＯ）、辞書フラグ判別器２４０が上
記先に入力した辞書フラグ１８１により、上記入力デー
タが大局辞書１２１または局所辞書１３１のいずれの辞
書を用いてＬＺＷ符号化されたのか判断し、ＬＺＷ符号
化に用いられた方の該当辞書を指示する選択信号ｄをＭ
ＰＸ２５０に出力する。この間、ＬＺＷ復元器ＡとＬＺ
Ｗ復元器Ｂは、上記入力データの復元をそれぞれ大局辞
書２２１と局所辞書３２１を用いて並行して行い、それ
ぞれ復元データＡ，ＢとしてＭＰＸ２５０に出力する。

【０１１６】ＭＰＸ２５０は上記辞書フラグ判別器２４
０から加わる選択信号ｄに応じて、復元データＡまたは
復元データＢのいずれか一方の該当するデータを選択出
力する。ところで、ＬＺＷ復元器ＡとＬＺＷ復元器Ｂ
は、復元データが、それぞれの辞書２２１、２３１に未
登録であった場合には、（この復元データ、この復元デ
ータに対応するＬＺＷ符号）の組をそれぞれ辞書２２
１、２３１に登録する（以上、ステップＳ８０５）。

【０１１７】続いて、ＬＺＷ復元器ＡとＬＺＷ復元器Ｂ
は、それぞれ入力カウンタを復元データの文字数分だけ
デクリメントし、それぞれの上記入力カウンタに現在復
元中のブロック（現ブロック）の残りの復元データの文
字数をセットする（Ｓ８０７）。

【０１１８】そして、次にＬＺＷ復元器ＡとＬＺＷ復元
器Ｂは、それぞれの入力カウンタの値が「０」、すなわ
ち、現ブロックの復元が全て終了したか否かを判別する
（ステップＳ８０８）。

【０１１９】そして、ＬＺＷ復元器ＡとＬＺＷ復元器Ｂ
は、それぞれの入力カウンタの値が「０」でなく、ま
だ、現ブロックの復元が未終了であると判断すると、
（ステップＳ８０８，ＮＯ）、再びステップＳ８０３に
戻って、前記ファイルから次のデータを入力し現ブロッ
クの残りのデータを復元する処理を繰り返す（ステップ
Ｓ８０３〜Ｓ８０８の繰り返し）。

【０１２０】そして、ＬＺＷ復元器ＡとＬＺＷ復元器Ｂ
は、上記ステップＳ８０８で現ブロックの圧縮データ１
８２の全てについてデータの復元が終了したと判断する
と（ステップＳ８０８，ＹＥＳ）、ＬＺＷ復元器Ａ，
Ｂ，辞書フラグ判別器２４０，及びＭＰＸ２５０が再び
上記ステップＳ８０１〜Ｓ８０８の処理を行い、ＬＺＷ
復元器ＡとＬＺＷ復元器Ｂが上記ステップＳ８０４で上
記ファイルから「ＥＯＦ」を読み出すまで前記ファイル
に格納されている次ブロック以降の残りの全てのブロッ
クの圧縮データを復元する。

【０１２１】そして、ＬＺＷ復元器ＡとＬＸＷ復元器Ｂ
は上記ファイルに格納されている全ブロックの圧縮デー
タ１８２の復元が終了したと判断すると（ステップＳ８
０４，ＹＥＳ）、圧縮データ１８２の復元処理を終了す
る。

【０１２２】このようにして、上述した前記図５のフロ
ーチャートに示すデータ符号化方式により、ブロック単
位でＬＺＷ符号化されて圧縮されたデータを、各ブロッ
クの圧縮データ１８２の先頭に付加された辞書フラグ１
８１を参照しながら、ブロック単位で順次復元する。

【０１２３】

【発明の効果】請求項１及び請求項６記載の第１の発明
によれば、小容量の第１の辞書と大容量の第２の辞書の
容量が異なる２つの辞書を備え、小容量の第１の辞書は
入力データの一定区間毎に初期設定するので、第２の辞
書だけでは対応しにくい入力データの性質の局所的な変
化に対応した辞書情報を第１の辞書に登録でき、この結
果として、第１の辞書により入力データの大局的な性質
に適応したＬＺＷ符号化を行えると共に、第１の辞書に
より入力データの局所的な性質に対応したＬＺＷ符号化
を行うことができるため、文字コードや白黒画像データ
など性質の異なる複数種類のデータが混在している入力
データを、全体的に従来のＬＺＷ符号化によるデータ圧
縮よりも高い圧縮でデータ圧縮することが可能になる。

【０１２４】また、請求項７乃至請求項１０記載の第２
の発明によれば上記第１の発明と同等の機能を有する第
１及び第２の辞書を備えているので、復元手段は、上記
第１の発明が各圧縮データに付加して出力する各圧縮デ
ータの作成に用いられた辞書を示すフラグを参照するこ
とにより、上記第１の発明により圧縮されたデータを、
該当する辞書を参照かつ更新・登録することにより元の
データに完全に復元することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図（その１）である。

【図２】本発明の原理図（その２）である。

【図３】本発明の一実施例のデータ符号化システムの基
本構成図である。

【図４】本発明の圧縮データ系列の構成を説明する図で
ある。

【図５】本発明のデータ符号化方式（データ圧縮方式）
の一実施例のアルゴリズムを説明するフローチャートで
ある。

【図６】大局辞書と局所辞書の使用方法の第１の例を示
す図である。

【図７】局所辞書の使用方法の他の例を示す図（その
１）である。

【図８】登録文字を登録する分解成分の木の構成を示す
図である。

【図９】局所辞書の使用方法の他の例を示す図（その
２）である。

【図１０】局所辞書の使用方法の他の例を示す図（その
３）である。

【図１１】局所辞書の使用方法の他の例を示す図（その
４）である。

【図１２】局所辞書の使用方法の他の例を示す図（その
５）である。

【図１３】本発明の一実施例のデータ復元システムの基
本構成図である。

【図１４】上記データ復元システムにより行われるデー
タ復元方式のアルゴリズムを説明するフローチャートで
ある。

【図１５】ユニバーサル型ジブ・レンペル符号の符号化
の基本概念を説明する図である。

【図１６】ＬＺＷ符号化のアルゴリズムを説明するフロ
ーチャートである。

【図１７】ＬＺＷ符号化に用いられる辞書の構成を説明
する図である。

【図１８】ＬＺＷ符号化方法を説明する模式図である。

【図１９】ＬＺＷ符号の復元アルゴリズムを説明するフ
ローチャートである。

【図２０】ＬＺＷ符号の復元の一具体例を説明するため
の模式図である。

【符号の説明】

１，１１第１の辞書２，１２第２の辞書３第１の符号化手段４第２の符号化手段５圧縮データ出力手段１３復元手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者千葉広隆神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ジブ・レンペル符号を用いたユニバーサ
ル符号化によりデータ圧縮するデータ符号化方におい
て、入力データがある特定の一定区間にわたってジブ・レン
ペル符号化される毎に初期設定が行われる第１の辞書
（１）と、前記入力データの連続する複数の前記一定区間にわたる
ジブ・レンペル符号化過程で生成される辞書データを全
て登録できる第２の辞書（２）と、入力されるデータを前記第１の辞書（１）を用いてジブ
・レンペル符号化すると共に、このジブ・レンペル符号
化過程で生ずる新たな辞書データを前記第１の辞書
（１）に登録する第１の符号化手段（３）と、該第１の符号化手段（１）に入力されるデータを前記第
２の辞書（２）を用いてジブ・レンペル符号化すると共
に、このジブ・レンペル符号化過程で生ずる新たな辞書
データを前記第２の辞書（２）に登録する第２の符号化
手段（４）と、前記一定区間毎に、前記第１の符号化手段（３）により
得られたジブ・レンペル符号列と前記第２の符号化手段
（４）により得られたジブ・レンペル符号列のデータ量
を比較し、データ量が少ない方のジブ・レンペル符号列
をこの符号化に用いられた辞書を示すフラグと共に出力
する圧縮データ出力手段（５）と、を備えたことを特徴とするデータ符号化方式。
【請求項２】前記一定区間は、前記第１の辞書（１）
が初期設定されてから前記第２の符号化手段（４）がジ
ブ・レンペル符号化したデータ数が「０」からある特定
の個数になるまでの期間であることを特徴とする請求項
１記載のデータ符号化方式。
【請求項３】前記一定区間は、前記第１の辞書（１）
が初期設定されてから、その登録容量が一杯になるまで
の期間とすることを特徴とするデータ符号化方式。
【請求項４】前記一定区間は、前記第１の辞書（１）
の登録容量が一杯になってから、前記第１の符号手段
（３）から出力されるジブ・レンペル符号列の入力デー
タに対する圧縮率がある下限値まで低下するまでの期間
であることを特徴とする請求項１記載のデータ符号化
式。
【請求項５】前記一定区間は、第１の符号化手段
（３）と第２の符号化手段（４）が１個のジブ・レンペ
ル符号を出力する期間であることを特徴とする請求項１
記載のデータ符号化方式。
【請求項６】前記第１の符号化手段（３）と前記第２
の符号化手段（４）は、並行して同一入力データのジブ
・レンペル符号化を行うことを特徴とする請求項１，
２，３，４または５記載のデータ符号化方式。
【請求項７】請求項１記載のデータ符号化方式によっ
てジブ・レンペル符号化された圧縮データを復元するデ
ータ復元方式であって、圧縮データがある特定の一定区間にわたって復元される
毎に初期設定される第１の辞書（１１）と、前記圧縮データの連続する複数の前記一定区間にわたる
復元過程で生成される辞書データを登録できる第２の辞
書（１２）と、前記フラグを参照して、復元すべき圧縮データの圧縮の
際に用いられた辞書が前記第１の辞書（１）または前記
第２の辞書（２）のいずれかであるかを判断して、前記
第１の辞書（１１）または前記第２の辞書（１２）のい
ずれか一方の辞書を選択し、この選択した辞書を用いて
前記圧縮データを復元すると共に、必要に応じて上記辞
書にこの復元により得られた辞書データを登録する復元
手段（１３）と、を備えたことを特徴とするデータ復元方式。
【請求項８】前記一定区間は、前記第１の辞書（１
１）が初期設定されてから前記復元手段（１３）により
復元された復元データのデータ長がある特定の値に等し
くなるまでの期間であることを特徴とする請求項７記載
のデータ復元方式。
【請求項９】前記一定区間は、前記第１の辞書（１
１）が初期設定されてから、その登録容量が一杯になる
までの期間であることを特徴とする請求項７記載のデー
タ復元方式。
【請求項１０】前記一定区間は、前記復元手段（１
３）が１つのジブ・レンペル符号を入力してから、この
ジブ・レンペル符号を復元するまでの期間であることを
特徴とする請求項７記載のデータ復元方式。
【請求項１１】前記復元手段（１３）は、前記第１の
辞書（１２）を用いた前記圧縮データの復元と前記第２
の辞書（１２）を用いた前記圧縮データの復元を、並行
して同時に行うことを特徴とする請求項７，８，９，ま
たは１０記載のデータ復元方式。