JPH06204891A - データ圧縮方法 - Google Patents

データ圧縮方法

Info

Publication number
JPH06204891A
JPH06204891A JP5000132A JP13293A JPH06204891A JP H06204891 A JPH06204891 A JP H06204891A JP 5000132 A JP5000132 A JP 5000132A JP 13293 A JP13293 A JP 13293A JP H06204891 A JPH06204891 A JP H06204891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
bit
bits
consecutive
run
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5000132A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Yoshida
吉田  誠
Makoto Uchijima
誠 内島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP5000132A priority Critical patent/JPH06204891A/ja
Publication of JPH06204891A publication Critical patent/JPH06204891A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フアクシミリデータや画像データ等のイメー
ジデータの冗長度を除いてデータ量を圧縮するデータ圧
縮方法に関し、隣接するデータの相関を利用し、情報源
の統計的性質が未知の場合でも、ランレングス符号を用
いたデータ圧縮を行えるようすることを目的とする。 【構成】順次入力するLビットの画像データの連続する
二つのデータをビット単位で比較して、一致を“0”、
不一致を“1”とするビット列からなる差分データを求
め(11,12) 、該差分データの上位ビットからの“0”連
続数を求めてW=〔「log2 L」+1〕ビット幅のラ
ンレングス符号に変換し(14)、上記差分データ中の上記
“0”連続数+1ビットを除く下位ビット(13)を上記ラ
ンレングス符号の後に付加したものを圧縮データ(14)と
して出力するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フアクシミリデータや
画像データ等のイメージデータの冗長度を除いてデータ
量を圧縮するデータ圧縮方法に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル画像データやファクシミリデー
タ等のデータ量を圧縮して符号化する方式として、ラン
レングス符号をハフマン符号化する方式がある。
【0003】ランレングス符号は、同一のビット値
(“1”または“0”)の連続した塊であるランに対し
て、該ランのビット数であるランレングスデータを求め
てこれを符号化するものである。この符号化において
は、“0”ランの後は必ず“1”ランの如く、ビットの
値は交互に現れるので、各データの先頭ランが“1”か
“0”かがわかっていれば以後のランに関しては“0”
/“1”を示す情報は不要である。例えば、00111
00011・・・・の如きデータを考えれば、ランレン
グス=2、3、3、3、・・・となるので、これを符号
化して伝送すればよい。
【0004】ランレングスデータの符号化を行う方法に
ハフマン符号化がある。ハフマン符号化とは、発生確率
の高いデータには少ないビット数のコードを割当て、逆
に発生確率の低いデータには多いビット数のコードを割
り当てる方式である。この符号化方式では、情報源の統
計的性質、即ち取り扱うデータの各ランレングスの出現
確率が予め分かっている必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記、従来のランレン
グス符号化方式においては、情報源の統計的性質、即
ち、ランレングスデータの出現確率が既知として、この
出現確率から決まるハフマン符号を用いてデータ圧縮を
実現していた。
【0006】従って、情報源の統計的性質が未知の場合
には、各ランレングスデータに対して冗長度圧縮のハフ
マン符号を決定することが出来ないためこの符号化方式
は適用できなかった。
【0007】また、隣接するデータに相関性がある場合
には、その相関を利用してデータ圧縮が可能であるが、
従来の上記ランレングス符号化では、その相関を利用し
ていない場合が多い。画像データは隣接するデータと相
関が強いので相関を利用することにより大幅にデータ圧
縮ができる。
【0008】本発明は、上記課題に鑑み創出されたもの
で、隣接するデータの相関を利用し、情報源の統計的性
質が未知の場合でも、ランレングス符号を用いたデータ
圧縮を行えるようにすることを目的とする。
【0009】また、情報源の統計的性質が既知の場合に
は、ランレングス符号化された“0”ランレングスデー
タの符号化にハフマン符号を用いることによって、圧縮
効率をさらに向上させることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第一発明のデータ圧縮方法は、順次入力す
るLビットの画像データの連続する二つのデータをビッ
ト単位で比較して、一致を“0”、不一致を“1”とす
るビット列からなる差分データを求め、該差分データの
上位ビットからの“0”連続数を求めてW=〔「log
2 L」+1〕ビット幅のランレングス符号に変換し、上
記差分データ中の上記“0”連続数+1ビットを除く下
位ビットを上記ランレングス符号の後に付加したものを
圧縮データとして出力するようにした構成であり、第二
発明のデータ圧縮方法は、上記第一発明に加えて、前記
差分データの“0”連続数が前記ビット幅W+1以下と
なったときは、該差分データを上位ビットと下位ビット
に2分割したL/2ビットの分割差分データについて、
上位ビットからの“0”連続数を求めW' =〔「log
2 (L/2)」+1〕ビット幅( ここで「X」はXを越
えない最大整数値を示すGaussの記号である。以下同
じ)のランレングス符号に変換し、該分割差分データ中
の上記0連続数+1ビットを除く下位ビットを該W' 幅
のランレングス符号の下位に付加したものを圧縮データ
として出力するようにした構成であり、第三発明のデー
タ圧縮方法は、上記第一または第二発明において、デー
タ源の統計的性質が既知の場合には、上位ビットの
“0”連続数をハフマン符号で符号化するようにした構
成である。
【0011】
【作用】画像データ等の場合には、隣接画素間の相関が
強く、データの値が直前の画素に比べて差が小さく、下
位ビットのみが変化している場合が多いので、隣接画素
のデータとの間でビット毎に排他的論理和を求めた結果
である差分データは下位ビットのみが変化して、上位ビ
ットは変化しない場合が多い。
【0012】そこで、第一発明では、差分データの上位
ビットに“0”連続が長く続くことに着目し、これをL
ビット幅全部が“0”連続の場合にもランレングスデー
タを符号化表現できるビット幅、即ち「log2L」+1ビ
ットの固定ビット幅Wによりランレングスaを2進符号
化してランレングス符号を求める。そして、“0”連続
の直後のビット即ちランブレークビットは必ず“1”で
あることからこのビットを除き、差分データの下位(L
−a−1)ビットをランレングス符号の下位に付加した
ものを圧縮データとして出力するようにした。これによ
り、 “0”連続ビット数a>ランレングスコードのビット幅
W−1 が成立するデータの場合には、上記方式によりデータ圧
縮ができる。
【0013】さらに、第二発明では、差分データを2分
割してランレングスを求めるので、ランレングス符号の
ビット幅が1ビット減少するため、 “0”連続ビット数a>W' −1=W−2 が成立するデータもデータ圧縮することができる。
【0014】また第三発明では、ランレングスを符号化
する際に、ハフマン符号を用いるので、さらに符号化の
効率を上げることができる。
【0015】
【実施例】以下添付図により本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明のデータ圧縮方法に用いる符号化回路
の第一実施例構成図、図2は図1の第一実施例回路に入
力するデータ例の図、図3は本発明のデータ圧縮方法に
用いる符号化回路の第二実施例構成図、図4は本発明の
データ圧縮方法に用いる符号化回路の第三実施例構成で
ある。
【0016】図1は、第一発明を実施するための符号化
回路路を示す。この実施例では、取り扱うデータのビッ
ト幅Lは8ビットとする。図において、11は8ビット幅
のフリップフロップ回路、12はEX−OR回路、13は下
位ビット抽出回路、14は0ラン長カウンタ、15は出力レ
ジスタである。
【0017】フリップフロップ回路11は、情報源から入
力する8ビットのデータを1データクロック分遅らせ
て、EX−OR回路12に出力する。EX−OR回路12
は、今回入力したデータと1つ前のデータとの間で、ビ
ット毎に排他和を取り、8ビット幅の差分データを生成
する。8ビットの差分データは下位ビット抽出回路13と
0ラン長カウンタとに入力する。0ラン長カウンタは、
例えばROM等からなり、入力データの最上位ビットか
らの0連続数aに対応した2進数コードを出力レジスタ
の上位Wビットに出力する。この0連続数コードは、8
ビット幅の差分データの全ビットが“0”であっても表
現可能とするために、W=「log L」+1=4ビット幅
のデータとなっている。
【0018】この2進数で表された0ラン長データは、
下位ビット抽出回路13に制御データとして加えられる。
下位ビット抽出回路13は、この制御データ基づいて、入
力する8ビットのデータの上位a+1ビットを除いた下
位の(L−a−1)ビットの可変ビット長データを出力
レジスタ15の下位ビット領域15b に出力する。これによ
り、出力レジスタには圧縮されたデータが揃うので、出
力クロックにより所定に出力する。
【0019】以上の動作を、図2の8ビット幅でデータ
数が5個のデータ例について説明する。 (1)まず、最初のデータ“01101110”をその
まま出力する。(図1においてこの回路は省略してあ
る。) (2)次に、2番目のデータと、フリップフロップ回路
11で遅延させた最初のデータとを、EX−OR回路12で
ビット毎に差分(排他和)をとり、“0000100
1”を求める。 (3)上記の差分データを、0ラン長カウンタ14に入力
し、最上位ビットからの0ラン長4をW=4ビット幅で
表したランレングス符号データ“0100”を求めて、
出力レジスタ15の4ビット幅固定の上位ビット領域と、
上位ビット領域と、下位ビット抽出回路12とに出力す
る。 (4)上記ランレングス符号データが入力した下位ビッ
ト抽出回路13は、入力した8 ビットの差分データから上
位のラン長+1 =5ビットを除いた下位3ビット“00
1”を(3)を出力レジスタの下位ビット領域に出力す
る。 (5)以上により、出力レジスタ15には、7 ビット幅に
圧縮されたデータ“0100001”が入力されるので
これを所定の出力クロックで圧縮データとして出力す
る。
【0020】以後、(2)〜(5)をn番目のデータの
n+1番目のデータに対して行い、n+1=5になるま
で繰り返す。以上のステップにより、データ圧縮後の出
力符号列は、“01101110”“0100001”
“0100011”“0100101”“01010
0”となり、計35ビットとなる。このときの伝送効率
Rは、 R=8×5/35=1.14 となり、データ圧縮により伝送効率が向上していること
がわかる。
【0021】この方式では、“0”連続長aを表すコー
ドのビット幅W−1より0連続長が短いデータについて
は、データ圧縮が行われない。即ち、上記の実施例は、
各データの0連続長の平均が、W−1=3よりも長いデ
ータを取り扱う場合にデータ圧縮効果を発揮する。
【0022】第二実施例は、さらに0連続長が短い場合
にも適用して有効な圧縮方式を提供する。この方式で
は、差分データの0連続長が上記基準、即ち0連続数≧
W−1の条件を満足しないデータが所定回数連続した
ら、差分データを1/2に分割したビット幅L/2の差
分データについて上記を行うものである。この場合に
は、0連続長を表すコードW' は1ビット少なくてもよ
いので、0連続長の平均値≧W−2のデータまで圧縮効
果を発揮することができる。
【0023】図2に、この第二実施例のデータ圧縮回路
を示す。図において、1は第一符号化回路で第一実施例
の回路と同じであり、入力するLビット幅のデータをそ
のままデータ圧縮する符号化回路である。そして、さら
に差分データをL/2幅のデータに分割して圧縮する第
二符号化回路2を設けるとともに、2:1セレクタ32を
切替制御回路31の制御信号により制御して二つの符号化
回路1、2の出力を切替えて出力させるようにしたもの
である。
【0024】第二符号化回路2は、第一符号化回路の2
倍周波数のクロックで動作する。20はデータ分割回路で
第一符号化回路1のEX−OR回路12が出力する8ビッ
トの差分データを上位4ビットと下位4ビットに2分割
して交互に出力する。24は0ラン長カウンタで、4ビッ
ト幅の分割差分データが入力して、上位ビットからの
“0”連続数をW' =3ビット幅のランレングス符号と
して出力するものである。23は下位ビット抽出回路で、
L/2=4ビットの分割差分データが入力し、ランレン
グス符号データで制御されて、分割差分データの上位の
“0”連続ビット+1ビットを除いた下位ビットを抽出
して可変ビット長のデータを出力する。
【0025】3ビット固定のランレングス符号と、可変
ビット長のデータとは、出力レジスタ25に出力され、出
力クロックに同期してセレクタ32に出力される。なお、
データが画像データの如く、差分データの上位ビットに
0が連続する確率が大きい場合には、0ラン長カウンタ
24を上位4ビット側の分割差分データが入力するタイミ
ングだけイネーブルとして0ラン長をの出力させて下位
ビット抽出回路23を動作させ、下位ビット側の分割差分
データが入力するタイミングでは0ラン長カウンタ24を
リセット状態とし、下位ビット抽出回路23は入力をその
まま出力するようにしている。
【0026】制御回路31は、、第一、第二符号化回路の
0ラン長カウンタ14,24 から常時、入力差分データの0
連続数aが入力しており、0ラン長がW−1=3以下ま
たは4以上のデータの連続入力回数が所定保護段数に達
するとそれぞれ、セレクタ32が第二の符号化回路2また
は第一の符号化回路1の出力を選択するように、セレク
タ32に選択信号を出す。これにより、0連続数を表すラ
ンレングス符号のビット幅は、0連続数を表すに充分な
最小のビット幅、即ち、3と4がデータの内容に応じて
切替えられるので、第一実施例に比べてさらに圧縮効率
を上げることができる。
【0027】なおこの切替通知は、切替時に、制御回路
31からのオール“1”パターントにより、0ラン長表示
ビットに相当するビットをオール“1”とすること等に
より行い、その後に切替後の最初の圧縮データのランレ
グス符号と可変ビット長のデータを送出する。
【0028】このように、第二実施例においては、差分
データの0連続数aと、0ラン表示ビット長W,W' と
の大小を常時比較して、データ圧縮の効果が上がるよう
に、入力データ幅そのままと、L/2とに対応してWと
W' を切替えるので、第一実施例より広い範囲のデータ
に対してデータ圧縮を行うことができる。
【0029】図3の実施例は、第一実施例にさらにハフ
マン符号化回路4を設け、0ラン長データをハフマン符
号化して0連続データコードの代わりに、データの統計
的性質が既知の場合に、出現頻度の高い0連続数を少な
いビット数で表すハフマン符号によりさらにコード化し
て、下位(L−a−1)ビットの上位ビットとして付加
する符号化回路を示す。この回路は、図1の符号化回路
において、0ランレングスaをハフマン符号に変換する
ハフマン符号化回路16を付加してして、0ラン表示ビッ
ト幅W”を可変としたものである。この時の0ラン表示
ビット幅は、aの大きさに対応してW”=−Pilog2Pi
(Pi: その数値の出現確率) とするようにコードを決定
しておくので、圧縮効果をさらに上げることができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明した如く本発明のデータ圧縮方
式によれば、デジタル通信における画像やファクシミリ
のような座標軸における相関が高いイメージデータに関
して、隣接するデータの相関に着目することによりデー
タ源の統計的性質が未知の場合において、ランレングス
符号化を用いたデータ圧縮が可能となり、また、統計的
性質が既知の場合においてはハフマン符号化を適用する
ことにより圧縮効果をさらに高めることができるとう効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のデータ圧縮方法に用いる符号化回路
の第一実施例構成図
【図2】 図1の第一実施例回路に入力するデータ例の
【図3】 本発明のデータ圧縮方法に用いる符号化回路
の第二実施例構成図
【図4】 本発明のデータ圧縮方法に用いる符号化回路
の第三実施例構成図
【符号の説明】 1…第一符号化回路、2…第二符号化回路、11…フリッ
プフロップ回路、12…EX−OR回路、13,23 …下位ビ
ット抽出回路、14,24 …0ラン長カウンタ、15…出力レ
ジスタ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/417 9070−5C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】順次入力するLビットの画像データの連続
    する二つのデータをビット単位で比較して、一致を
    “0”、不一致を“1”とするビット列からなる差分デ
    ータを求め、 該差分データの上位ビットからの“0”連続数を求めて
    W=〔「log2 L」+1〕ビット幅(但し「 」は G
    aussの記号) のランレングス符号に変換し、 上記差分データ中の上記“0”連続数+1ビットを除く
    下位ビットを上記ランレングス符号の後に付加したもの
    を圧縮データとして出力するようにしたことを特徴とす
    るデータ圧縮方法。
  2. 【請求項2】前記差分データの“0”連続数が前記ビッ
    ト幅W+1以下となったときは、 該差分データを上位ビットと下位ビットに2分割したL
    /2ビットの分割差分データについて、上位ビットから
    の“0”連続数を求めW' =〔「log2 L/2」+
    1〕ビット幅のランレングス符号に変換し、 該分割差分データ中の上記0連続数+1ビットを除く下
    位ビットを該W' 幅のランレングス符号の下位に付加し
    たものを圧縮データとして出力するようにしたことを特
    徴とする請求項1記載のデータ圧縮方法。
  3. 【請求項3】データ源の統計的性質が既知で“0”連続
    数の出現確率が予め分かっている場合に、上位ビットか
    らの“0”連続数をハフマン符号で符号化するようにし
    たことを特徴とする請求項1または2の何れかに記載の
    データ圧縮方法。
JP5000132A 1993-01-05 1993-01-05 データ圧縮方法 Withdrawn JPH06204891A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5000132A JPH06204891A (ja) 1993-01-05 1993-01-05 データ圧縮方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5000132A JPH06204891A (ja) 1993-01-05 1993-01-05 データ圧縮方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06204891A true JPH06204891A (ja) 1994-07-22

Family

ID=11465509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5000132A Withdrawn JPH06204891A (ja) 1993-01-05 1993-01-05 データ圧縮方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06204891A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004500753A (ja) * 1999-11-09 2004-01-08 ノキア コーポレイション 圧縮されているデータの可変長符号化
US6888968B1 (en) 2000-09-21 2005-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing apparatus and image processing method
KR101221868B1 (ko) * 2011-02-28 2013-01-15 연세대학교 산학협력단 테스트 데이터를 압축하는 방법, 테스트 데이터 압축방법이 구현된 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능한 저장매체 및 압축된 테스트 데이터 복원장치
US11184535B2 (en) 2018-08-31 2021-11-23 Fujifilm Corporation Imaging element, imaging apparatus, image data processing method, and program for reducing power consumption
CN117375630A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种针对带电作业预警系统的监控数据压缩方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004500753A (ja) * 1999-11-09 2004-01-08 ノキア コーポレイション 圧縮されているデータの可変長符号化
JP2011229161A (ja) * 1999-11-09 2011-11-10 Nokia Corp 圧縮されているデータの可変長符号化
US6888968B1 (en) 2000-09-21 2005-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing apparatus and image processing method
US7545987B2 (en) 2000-09-21 2009-06-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing apparatus and image processing method
KR101221868B1 (ko) * 2011-02-28 2013-01-15 연세대학교 산학협력단 테스트 데이터를 압축하는 방법, 테스트 데이터 압축방법이 구현된 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능한 저장매체 및 압축된 테스트 데이터 복원장치
US11184535B2 (en) 2018-08-31 2021-11-23 Fujifilm Corporation Imaging element, imaging apparatus, image data processing method, and program for reducing power consumption
CN117375630A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种针对带电作业预警系统的监控数据压缩方法
CN117375630B (zh) * 2023-12-07 2024-03-05 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种针对带电作业预警系统的监控数据压缩方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5045852A (en) Dynamic model selection during data compression
Salomon A concise introduction to data compression
US7365658B2 (en) Method and apparatus for lossless run-length data encoding
JPH0744462B2 (ja) 圧縮符号化方法及び復号方法
JPH07274171A (ja) 画像符号化装置及び画像復号化装置
US5115241A (en) Predictive coding device with increased resolution
JP3274284B2 (ja) 符号化装置およびその方法
JPH08167852A (ja) データ圧縮方法及び装置
JPH06204891A (ja) データ圧縮方法
JP2954438B2 (ja) 符号化装置
Mathpal et al. A research paper on lossless data compression techniques
US5699122A (en) Method and apparatus for encoding a video signal by using a modified block truncation coding method
JPH06350854A (ja) 画像圧縮符号化装置
JP2003264703A (ja) データ符号化装置、データ符号化方法、及びそのプログラム
KR19990075942A (ko) 적응적인 산술 부호화 및 그 복호화 방법
JPH0789618B2 (ja) 画像符号化方法
JPH11317673A (ja) ランレングス符号化方法及び復号化方法
KR20140145437A (ko) 이진 데이터의 압축 및 압축해제 방법과 장치
JP3573978B2 (ja) 符号化方法、及び符号化装置
EP0494038A2 (en) Run-length encoding in extensible character sets
JPH0376469A (ja) 可変長符号の復号回路
JP2840420B2 (ja) 画像データ圧縮及び復元方式
JP2560987B2 (ja) 画像処理装置
JP3119027B2 (ja) 符号化方式および復号方式および符号化/復号方式
JPS6276931A (ja) デ−タ圧縮装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000307