JPH06242924A - データ圧縮／伸長システム及び方法 - Google Patents
データ圧縮／伸長システム及び方法Info
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- JPH06242924A JPH06242924A JP5283976A JP28397693A JPH06242924A JP H06242924 A JPH06242924 A JP H06242924A JP 5283976 A JP5283976 A JP 5283976A JP 28397693 A JP28397693 A JP 28397693A JP H06242924 A JPH06242924 A JP H06242924A
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- G06F12/12—Replacement control
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- G06F2212/401—Compressed data
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】相異なる出現パターンの個数が辞書の容量を超
えた場合に、捨てるべきパターンを決めるに当たって、
完全なＬＲＵ管理を行うと辞書管理のための計算量の負
担が大きい点を改善する。 【構成】出現パターンの辞書を作り、与えられたパター
ンが辞書中のパターンと一致した場合には、そのパター
ンの代わりに辞書中のパターンの位置を示す識別子を出
力することによってデータ圧縮を行う。辞書を最も最近
使用されたパターンが入る第１のキャッシュ部分91と、
それ以外の第２のキャッシュ部分92-94に分ける。新た
なパターンが与えられると、それを第１の部分へ入れ、
以前第１の部分に入っていたパターンを第２の部分中で
ランダムに選択された部分に上書きする。
えた場合に、捨てるべきパターンを決めるに当たって、
完全なＬＲＵ管理を行うと辞書管理のための計算量の負
担が大きい点を改善する。 【構成】出現パターンの辞書を作り、与えられたパター
ンが辞書中のパターンと一致した場合には、そのパター
ンの代わりに辞書中のパターンの位置を示す識別子を出
力することによってデータ圧縮を行う。辞書を最も最近
使用されたパターンが入る第１のキャッシュ部分91と、
それ以外の第２のキャッシュ部分92-94に分ける。新た
なパターンが与えられると、それを第１の部分へ入れ、
以前第１の部分に入っていたパターンを第２の部分中で
ランダムに選択された部分に上書きする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデータの圧縮及び伸長(d
ecompression)のための方法及び装置に関するものであ
り、より詳細には、同期動作するキャッシュ・メモリに
よるこのような方法及び装置に関するものである。
ecompression)のための方法及び装置に関するものであ
り、より詳細には、同期動作するキャッシュ・メモリに
よるこのような方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】データの圧縮の目標は、デ
ータまたはイメージを表すために必要なビットの数を節
減することにある。先行技術はデータ圧縮のための多く
の方法で満ちている。最高のレベルのデータ圧縮を与え
る技術は一般的には最も複雑なデータ処理機器を必要と
するものであり、またその実行速度が遅いものが多い。
比較的低いレベルのデータ圧縮を与える技術は、比較的
迅速に動作し、比較的単純なハードウエアを用いること
が多い。一般的にいえば、データ圧縮の方法を選択する
ことは、システムの複雑性や実行時間とデータ圧縮の所
望のレベルとの間での妥協に基づくものである。
ータまたはイメージを表すために必要なビットの数を節
減することにある。先行技術はデータ圧縮のための多く
の方法で満ちている。最高のレベルのデータ圧縮を与え
る技術は一般的には最も複雑なデータ処理機器を必要と
するものであり、またその実行速度が遅いものが多い。
比較的低いレベルのデータ圧縮を与える技術は、比較的
迅速に動作し、比較的単純なハードウエアを用いること
が多い。一般的にいえば、データ圧縮の方法を選択する
ことは、システムの複雑性や実行時間とデータ圧縮の所
望のレベルとの間での妥協に基づくものである。
【０００３】刊行された先行技術には、データ圧縮方法
についての多くの技術が含まれている。"Coding of Two
-Tone Images", Hwang, IEEE Transactions on Communi
cations, Vol. COM-25, No. 11, November, 1997, pp.
1406-1424 は、英数字データ及びイメージ・データの双
方について効率的なコーディングのための多くの技術を
説明する評論論文である。１次元コーディング（ラン・
レングス）及び２次元コーディング（例えば、ブロック
当りのピクセル・データ(per block of pixeldate)）の
双方について考察されている。Hunter 他は論文 "Inter
national Digital Facsimile Coding Standars", Proce
edings of the IEEE, Vol. 68, Nor. 7, July, 1980, p
p. 854-867 で、ファクシミリ通信において用いられる
種々のアルゴリズム（一般的には、１次元コーディング
技術）を説明している。彼らはまた、後続のコーディン
グ・ラインの条件が先行の基準ラインにおける条件に依
存してコーディングされる２次元のコーディング方式に
ついても説明している。
についての多くの技術が含まれている。"Coding of Two
-Tone Images", Hwang, IEEE Transactions on Communi
cations, Vol. COM-25, No. 11, November, 1997, pp.
1406-1424 は、英数字データ及びイメージ・データの双
方について効率的なコーディングのための多くの技術を
説明する評論論文である。１次元コーディング（ラン・
レングス）及び２次元コーディング（例えば、ブロック
当りのピクセル・データ(per block of pixeldate)）の
双方について考察されている。Hunter 他は論文 "Inter
national Digital Facsimile Coding Standars", Proce
edings of the IEEE, Vol. 68, Nor. 7, July, 1980, p
p. 854-867 で、ファクシミリ通信において用いられる
種々のアルゴリズム（一般的には、１次元コーディング
技術）を説明している。彼らはまた、後続のコーディン
グ・ラインの条件が先行の基準ラインにおける条件に依
存してコーディングされる２次元のコーディング方式に
ついても説明している。
【０００４】Williams による論文 "An Extremely Faxt
Ziv-Lempel Data Compression Algorithm", Proceedin
gs of the IEEE Data Compression Conference, April,
1991, pp. 362-371 には、周知の Lempel -Ziv )(LZ)
の圧縮アルゴリズムを高速で実現することが説明されて
いる。この方法では、受信ノードと送信ノードの双方で
データ・ストリングのストリングの辞書を構築し、入力
されたデータ・ストリングと辞書内に見出されるデータ
・ストリングとの間の一致に従ってコードを送出する。
Ziv-Lempel Data Compression Algorithm", Proceedin
gs of the IEEE Data Compression Conference, April,
1991, pp. 362-371 には、周知の Lempel -Ziv )(LZ)
の圧縮アルゴリズムを高速で実現することが説明されて
いる。この方法では、受信ノードと送信ノードの双方で
データ・ストリングのストリングの辞書を構築し、入力
されたデータ・ストリングと辞書内に見出されるデータ
・ストリングとの間の一致に従ってコードを送出する。
【０００５】Usubuchi 他は論文 "Adaptive Predictive
Coding For Newspaper Facsimile", Proceedings of t
he IEEE, Vol. 68, No. 1980, pp.807-813 で、ハーフ
・トーンのイメージ・データの圧縮に適用される適応
的、予測的なアルゴリズムを説明している。ハーフ・ト
ーンの画像イメージをコーディングする更に別の予測的
な方法については、Stoffel による論文 "Half-tone Pi
ctorial Encoding", SPIE Applications of Digital Im
age Processing, Vol. 19, 1977, pp. 56-63 で説明さ
れている。Stoffel のアルゴリズムは、イメージをブロ
ックに分割し、先行のブロックから現ブロックを予測す
ることを試みる。イメージの最終的なコーディング結果
は予測誤差とブロックの値からなる。
Coding For Newspaper Facsimile", Proceedings of t
he IEEE, Vol. 68, No. 1980, pp.807-813 で、ハーフ
・トーンのイメージ・データの圧縮に適用される適応
的、予測的なアルゴリズムを説明している。ハーフ・ト
ーンの画像イメージをコーディングする更に別の予測的
な方法については、Stoffel による論文 "Half-tone Pi
ctorial Encoding", SPIE Applications of Digital Im
age Processing, Vol. 19, 1977, pp. 56-63 で説明さ
れている。Stoffel のアルゴリズムは、イメージをブロ
ックに分割し、先行のブロックから現ブロックを予測す
ることを試みる。イメージの最終的なコーディング結果
は予測誤差とブロックの値からなる。
【０００６】Langdon, Jr. 他の論文 "Compression of
Black-White Images with Arithmetic Coding", IEEE T
ransactions on Communications, Vol. COM-29, No. 6,
June, 1981, pp. 858-867 では、ピクセル毎の確率を
ピクセル・コンテキスト（すなわち周辺のピクセル））
に基づいて推定する算術的コーディング方法が説明され
ている。Langdon, Jr. 他の算術的コードでは、ある種
の古くからの算術的コードに固有の乗算操作を回避して
いる。Hampel 他による論文 "Technical Features of t
he JBIG Standard for Progressive Bi-Level Image Co
mpression", Signal Precessing: Image Communicatin
Journal, Vol. 4, Nor, 2 (1992), pp.103-111 に示さ
れているように、Langdon, Jr. 他の圧縮技術は間もな
く２レベル・イメージ・データのコーディングの国際的
な標準になるはずである。
Black-White Images with Arithmetic Coding", IEEE T
ransactions on Communications, Vol. COM-29, No. 6,
June, 1981, pp. 858-867 では、ピクセル毎の確率を
ピクセル・コンテキスト（すなわち周辺のピクセル））
に基づいて推定する算術的コーディング方法が説明され
ている。Langdon, Jr. 他の算術的コードでは、ある種
の古くからの算術的コードに固有の乗算操作を回避して
いる。Hampel 他による論文 "Technical Features of t
he JBIG Standard for Progressive Bi-Level Image Co
mpression", Signal Precessing: Image Communicatin
Journal, Vol. 4, Nor, 2 (1992), pp.103-111 に示さ
れているように、Langdon, Jr. 他の圧縮技術は間もな
く２レベル・イメージ・データのコーディングの国際的
な標準になるはずである。
【０００７】Bentley 他は論文 "A Locally Adptive Da
ta Compression Scheme", Communications of the ACM,
April 8, 1986, Vol. 29, Nor. 4, pp. 320-330 及び
"Technical Correspondence", Communications of the
ACM, September 1987, Vol,30, No. 9, pp. 792, 793
で、自己組織型逐次サーチ技術を用いてテキスト・デー
タを圧縮する方法を説明している。具体的に言えば、頻
繁にアクセスされるワードはサーチ・シーケンスの先頭
の近傍にあり、このためにそれらのワードは圧縮動作に
当たって短時間で見つかるということである。
ta Compression Scheme", Communications of the ACM,
April 8, 1986, Vol. 29, Nor. 4, pp. 320-330 及び
"Technical Correspondence", Communications of the
ACM, September 1987, Vol,30, No. 9, pp. 792, 793
で、自己組織型逐次サーチ技術を用いてテキスト・デー
タを圧縮する方法を説明している。具体的に言えば、頻
繁にアクセスされるワードはサーチ・シーケンスの先頭
の近傍にあり、このためにそれらのワードは圧縮動作に
当たって短時間で見つかるということである。
【０００８】Bentley 他の論文で説明されているシステ
ムは、中央処理ユニットのメモリ・システム中のキャッ
シュ・メモリに類似している。具体的に言えば、ＬＲＵ
(least recently used) 管理を使ったキャッシュ・メ
モリ（数のリストの形態をとるキャッシュ）が採用され
ている。このリストは、最も最近使用されたものからこ
れまで一番長い期間使用されていないものへという態様
で順序付けられる。サーチ対象の値つまりワードがこの
リスト中にあれば、その度に、このワードがキャッシュ
・リストから取り出されてこのキャッシュ・リストの先
頭に配置され、残りの値は１つずつ後ろにずらされる。
キャッシュ・リスト内に入っていないワードがサーチ対
象であったときは、もっとも長い間使用されていなかっ
た値がキャッシュから除去されて、新規の値を受け入れ
る余地を（リストの先頭に）作成する。
ムは、中央処理ユニットのメモリ・システム中のキャッ
シュ・メモリに類似している。具体的に言えば、ＬＲＵ
(least recently used) 管理を使ったキャッシュ・メ
モリ（数のリストの形態をとるキャッシュ）が採用され
ている。このリストは、最も最近使用されたものからこ
れまで一番長い期間使用されていないものへという態様
で順序付けられる。サーチ対象の値つまりワードがこの
リスト中にあれば、その度に、このワードがキャッシュ
・リストから取り出されてこのキャッシュ・リストの先
頭に配置され、残りの値は１つずつ後ろにずらされる。
キャッシュ・リスト内に入っていないワードがサーチ対
象であったときは、もっとも長い間使用されていなかっ
た値がキャッシュから除去されて、新規の値を受け入れ
る余地を（リストの先頭に）作成する。
【０００９】図１のテーブルには、このようなキャッシ
ュの動作シーケンスが例示されている。テーブル２０に
例示された４位置のキャッシュにおいて、最も最近使用
された値はキャッシュの「先頭」にあり、最も長い間使
用されていなかった値はキャッシュの「底」にあり、ま
たその他の値は中間の位置にある。２２、２４及び２６
という参照番号の付いたキャッシュには、キャッシュ２
０の連続的な状態が例示されている。キャッシュの状態
２２はキャッシュ２０の初期状態であり、それには４個
の１０進値がストアされて示されており、１０進値１０
が最も最近使用された値であるとされている。キャッシ
ュの状態２４は、値６をサーチした後のキャッシュ２０
の状態である。この値６はキャッシュ２０内に既に存在
することから、値１０及び５がプッシュ・ダウンされ
る。値２５をサーチした後が遭遇された後、キャッシュ
の状態２６が生じる。この値２５はキャッシュ２０内に
存在しないことから、この値はキャッシュ２０の先頭に
挿入され、最も長い間使用されていなかった値８が取り
除かれ、また、その他の値はプッシュ・ダウンされる。
ュの動作シーケンスが例示されている。テーブル２０に
例示された４位置のキャッシュにおいて、最も最近使用
された値はキャッシュの「先頭」にあり、最も長い間使
用されていなかった値はキャッシュの「底」にあり、ま
たその他の値は中間の位置にある。２２、２４及び２６
という参照番号の付いたキャッシュには、キャッシュ２
０の連続的な状態が例示されている。キャッシュの状態
２２はキャッシュ２０の初期状態であり、それには４個
の１０進値がストアされて示されており、１０進値１０
が最も最近使用された値であるとされている。キャッシ
ュの状態２４は、値６をサーチした後のキャッシュ２０
の状態である。この値６はキャッシュ２０内に既に存在
することから、値１０及び５がプッシュ・ダウンされ
る。値２５をサーチした後が遭遇された後、キャッシュ
の状態２６が生じる。この値２５はキャッシュ２０内に
存在しないことから、この値はキャッシュ２０の先頭に
挿入され、最も長い間使用されていなかった値８が取り
除かれ、また、その他の値はプッシュ・ダウンされる。
【００１０】データの圧縮及び伸長のために採用される
コーディング・プロセス及びデコード・プロセスでは、
キャッシュの状態がエンコーダ機構及びデコーダ機能の
双方と確実に同期するように、圧縮されたコード・ワー
ドとキャッシュの適応の操作がなされる。キャッシュの
同期をとることにより、欠落のないデータ処理が確実に
行われるようになる。図１に示されているように、キャ
ッシュ２０の状態は、新たな値についてのサーチが行わ
れる毎に「適応される」。ある値がエンコーダ内のキャ
ッシュに既に存在しているときには、そのキャッシュ位
置が、この値の位置を指示するコード・ワードの形式で
送出される。この値がキャッシュ内に存在しないときに
は、ある特別なコード・ワードがこの値それ自体ととも
にエンコーダによって出力される。通常は値それ自体よ
りも少ないビット数でキャッシュ位置を送出できるため
に、圧縮が達成される。デコーダでは、受取ったコード
・ワードを解釈して、当初のデータ・ストリームを再構
成する。更に、このデコーダはエンコーダと同様のやり
方でそのキャッシュを「適応させて」、エンコーダとの
同期状態を維持する。
コーディング・プロセス及びデコード・プロセスでは、
キャッシュの状態がエンコーダ機構及びデコーダ機能の
双方と確実に同期するように、圧縮されたコード・ワー
ドとキャッシュの適応の操作がなされる。キャッシュの
同期をとることにより、欠落のないデータ処理が確実に
行われるようになる。図１に示されているように、キャ
ッシュ２０の状態は、新たな値についてのサーチが行わ
れる毎に「適応される」。ある値がエンコーダ内のキャ
ッシュに既に存在しているときには、そのキャッシュ位
置が、この値の位置を指示するコード・ワードの形式で
送出される。この値がキャッシュ内に存在しないときに
は、ある特別なコード・ワードがこの値それ自体ととも
にエンコーダによって出力される。通常は値それ自体よ
りも少ないビット数でキャッシュ位置を送出できるため
に、圧縮が達成される。デコーダでは、受取ったコード
・ワードを解釈して、当初のデータ・ストリームを再構
成する。更に、このデコーダはエンコーダと同様のやり
方でそのキャッシュを「適応させて」、エンコーダとの
同期状態を維持する。
【００１１】図２及び図３には、エンコーダ機構及びデ
コーダ機構の双方で同期を確保するために採用される手
続のフローチャートが図示されている。図２にはコーデ
ィング手続が例示されており、また、図３にはデコード
手続が例示されている。図２及び図３の各ブロック中の
処理は以下の通りである： 図２ ３０：圧縮されていない次のデータ値を獲得 ３２：キャッシュ中の値と一致するか？ ３４：キャッシュ中の位置を示すコード・ワードを出力 ３６：キャッシュを適応させる ３８：「発見せず」を示すコード・ワードを出力 ４０：データ値を出力 ４２：この新たな値をキャッシュに挿入し、キャッシュ
を適応させる 図３ ４４：圧縮されている次のコード・ワードを獲得 ４６：キャッシュ中の位置を示すコード・ワードか？ ４８：キャッシュ値を出力 ５０：キャッシュを適応させる ５２：データ値を獲得して出力 ５４：この新たなデータ値をキャッシュに挿入し、キャ
ッシュを適応させる ここで図２を参照すると、圧縮されていないデータ値
（例えば、１バイト）をアクセスし（ブロック３０）、
この圧縮されていないデータ値が圧縮キャッシュ内の値
に一致しているものがあるかどうかの判定がなされる
（判定ブロック３２）。判定結果がｙｅｓであるときに
は、このキャッシュ中で一致した値の位置を指示する位
置コードが出力される（ブロック３４）。必要である場
合には、一致したキャッシュ中の値を当該キャッシュの
先頭まで移動しこれに応じて残りの値を再配置するよう
に移動させることによってキャッシュの適応がなされる
（ブロック３６）。そして、この手続は、次の圧縮され
ていないデータ値を獲得するところまで戻って再び繰り
返される。
コーダ機構の双方で同期を確保するために採用される手
続のフローチャートが図示されている。図２にはコーデ
ィング手続が例示されており、また、図３にはデコード
手続が例示されている。図２及び図３の各ブロック中の
処理は以下の通りである： 図２ ３０：圧縮されていない次のデータ値を獲得 ３２：キャッシュ中の値と一致するか？ ３４：キャッシュ中の位置を示すコード・ワードを出力 ３６：キャッシュを適応させる ３８：「発見せず」を示すコード・ワードを出力 ４０：データ値を出力 ４２：この新たな値をキャッシュに挿入し、キャッシュ
を適応させる 図３ ４４：圧縮されている次のコード・ワードを獲得 ４６：キャッシュ中の位置を示すコード・ワードか？ ４８：キャッシュ値を出力 ５０：キャッシュを適応させる ５２：データ値を獲得して出力 ５４：この新たなデータ値をキャッシュに挿入し、キャ
ッシュを適応させる ここで図２を参照すると、圧縮されていないデータ値
（例えば、１バイト）をアクセスし（ブロック３０）、
この圧縮されていないデータ値が圧縮キャッシュ内の値
に一致しているものがあるかどうかの判定がなされる
（判定ブロック３２）。判定結果がｙｅｓであるときに
は、このキャッシュ中で一致した値の位置を指示する位
置コードが出力される（ブロック３４）。必要である場
合には、一致したキャッシュ中の値を当該キャッシュの
先頭まで移動しこれに応じて残りの値を再配置するよう
に移動させることによってキャッシュの適応がなされる
（ブロック３６）。そして、この手続は、次の圧縮され
ていないデータ値を獲得するところまで戻って再び繰り
返される。
【００１２】受信したある値に一致するものがキャッシ
ュ中で発見できなかった場合には、「発見せず」、つま
りミスヒット、を表すコード・ワードが出力され（ブロ
ック３８）、また実際のデータ値が出力される（ブロッ
ク４０）。そして、受信したデータ値がキャッシュの先
頭に挿入され、また、残りの値をプッシュ・ダウンし、
最も長い間使用されていなかった値を排除することによ
って、キャッシュの残りのものについての「適応」がな
される。
ュ中で発見できなかった場合には、「発見せず」、つま
りミスヒット、を表すコード・ワードが出力され（ブロ
ック３８）、また実際のデータ値が出力される（ブロッ
ク４０）。そして、受信したデータ値がキャッシュの先
頭に挿入され、また、残りの値をプッシュ・ダウンし、
最も長い間使用されていなかった値を排除することによ
って、キャッシュの残りのものについての「適応」がな
される。
【００１３】伸長に当たっては（図３）、圧縮されたコ
ード・ワードをアクセスし（ブロック４４）、このコー
ド・ワードに位置コード・ワードが含まれているかどう
か判定する（判定ブロック４６）。判定結果がｙｅｓで
あるときには、デコーダのキャッシュ中の当該位置の値
を出力し（ブロック４８）、また出力されたキャッシュ
値をキャッシュの先頭まで移動させることにより、この
キャッシュの適応がなされる（ブロック５０）。
ード・ワードをアクセスし（ブロック４４）、このコー
ド・ワードに位置コード・ワードが含まれているかどう
か判定する（判定ブロック４６）。判定結果がｙｅｓで
あるときには、デコーダのキャッシュ中の当該位置の値
を出力し（ブロック４８）、また出力されたキャッシュ
値をキャッシュの先頭まで移動させることにより、この
キャッシュの適応がなされる（ブロック５０）。
【００１４】上述した場合とは逆に、受信したデータが
位置コード・ワードではなかったときには、この受信し
たデータ値をアクセスして、出力する（ブロック５
２）。また、このデータ値はまたキャッシュの先頭に挿
入され、更に、このキャッシュの残りの部分についての
適応が成される。
位置コード・ワードではなかったときには、この受信し
たデータ値をアクセスして、出力する（ブロック５
２）。また、このデータ値はまたキャッシュの先頭に挿
入され、更に、このキャッシュの残りの部分についての
適応が成される。
【００１５】上述したようなキャッシュ・ベースの圧縮
手続は効果的なものではあるが、ＬＲＵ方式のキャッシ
ュ管理は演算が複雑であることが多い。キャッシュを
「適応」させる度に多くの値を再配置することが必要と
される。このような再配置は、一連の圧縮の間に何回も
生起するために、相当な処理時間を占める可能性があ
り、その圧縮手続の効率を著しく低下させる。
手続は効果的なものではあるが、ＬＲＵ方式のキャッシ
ュ管理は演算が複雑であることが多い。キャッシュを
「適応」させる度に多くの値を再配置することが必要と
される。このような再配置は、一連の圧縮の間に何回も
生起するために、相当な処理時間を占める可能性があ
り、その圧縮手続の効率を著しく低下させる。
【００１６】
【目的】従って、本発明の目的は、改良されたキャッシ
ュ管理技術を使用することにより、キャッシュ・ベース
の圧縮手続をより効率的にすることにある。
ュ管理技術を使用することにより、キャッシュ・ベース
の圧縮手続をより効率的にすることにある。
【００１７】本発明の更に別の目的は、キャッシュ・ベ
ースの予測技術を用いた、改良された圧縮／伸長手続を
提供することにある。
ースの予測技術を用いた、改良された圧縮／伸長手続を
提供することにある。
【００１８】本発明のなおも別の目的は、イメージの処
理に特に適応しており、圧縮されるべき値の近傍におけ
るデータの内容を用いるようにする、キャッシュ・ベー
スの圧縮／伸長手続を提供することにある。
理に特に適応しており、圧縮されるべき値の近傍におけ
るデータの内容を用いるようにする、キャッシュ・ベー
スの圧縮／伸長手続を提供することにある。
【００１９】
【発明の概要】本発明の一実施例によれば、２レベルの
データを圧縮するためのシステムには、使用が割り当て
られた複数のレベルを有する第１のキャッシュ・メモリ
が含まれている。その第１のレベルは最も使用頻度が高
いデータ・セグメントに対して割り当てられ、その第２
のレベルは複数のより使用頻度が低いデータ・セグメン
トに対して割り当てられている。プロセッサは、受信し
たデータがデータ・セグメントがキャッシュ・メモリ内
で発見されたかどうかを判定し、発見されなされなかっ
たときには、この受信したデータ・セグメントを、キャ
ッシュ・メモリの第１のレベルに既にストアされている
以前のデータセグメントに代えてそこに割り当てる。こ
の以前のデータ・セグメントは、第２のデータセグメン
トに以前にストアされているところの、より長い間使用
されていなかったデータ・セグメントに代えて、その位
置に割り当てられる。より長い間使用されていなかった
データ・セグメントであって置換されるものは、疑似ラ
ンダム法によって選択される。そして、発見されなかっ
たという通知は、受信したデータ・セグメントの識別情
報とともに、受信ステーションに送出される。この受信
ステーションは送信側と同じキャッシュ構造を含んでお
り、受信されたコード・ワード及びデータ・セグメント
に応答してそのキャッシュを更新する。本発明の更に別
の変形によれば、データ・セグメントのまわりのコンテ
キストに従って、複数のキャッシュ・メモリに対してデ
ータ・セグメントが入力される。なお、これら複数のキ
ャッシュ・メモリは、コンテキストから導出されたアド
レスに従って割り当てられる。
データを圧縮するためのシステムには、使用が割り当て
られた複数のレベルを有する第１のキャッシュ・メモリ
が含まれている。その第１のレベルは最も使用頻度が高
いデータ・セグメントに対して割り当てられ、その第２
のレベルは複数のより使用頻度が低いデータ・セグメン
トに対して割り当てられている。プロセッサは、受信し
たデータがデータ・セグメントがキャッシュ・メモリ内
で発見されたかどうかを判定し、発見されなされなかっ
たときには、この受信したデータ・セグメントを、キャ
ッシュ・メモリの第１のレベルに既にストアされている
以前のデータセグメントに代えてそこに割り当てる。こ
の以前のデータ・セグメントは、第２のデータセグメン
トに以前にストアされているところの、より長い間使用
されていなかったデータ・セグメントに代えて、その位
置に割り当てられる。より長い間使用されていなかった
データ・セグメントであって置換されるものは、疑似ラ
ンダム法によって選択される。そして、発見されなかっ
たという通知は、受信したデータ・セグメントの識別情
報とともに、受信ステーションに送出される。この受信
ステーションは送信側と同じキャッシュ構造を含んでお
り、受信されたコード・ワード及びデータ・セグメント
に応答してそのキャッシュを更新する。本発明の更に別
の変形によれば、データ・セグメントのまわりのコンテ
キストに従って、複数のキャッシュ・メモリに対してデ
ータ・セグメントが入力される。なお、これら複数のキ
ャッシュ・メモリは、コンテキストから導出されたアド
レスに従って割り当てられる。
【００２０】
【実施例】これ以降の本発明の説明は、プリンタとの通
信をするホスト・コンピュータに関連してなされるもの
であり、そのコーディングは、送出されるデータのバイ
ト（８ビット）に対して行われる。しかしながら、後述
する手続及びシステムは、データを送り出し、また送出
時のバンド幅の経済性やメモリの節約のために圧縮／伸
長の手続を採用する多様なシステムに適用されるという
ことを理解しなければならない。
信をするホスト・コンピュータに関連してなされるもの
であり、そのコーディングは、送出されるデータのバイ
ト（８ビット）に対して行われる。しかしながら、後述
する手続及びシステムは、データを送り出し、また送出
時のバンド幅の経済性やメモリの節約のために圧縮／伸
長の手続を採用する多様なシステムに適用されるという
ことを理解しなければならない。
【００２１】図４において、ホスト・コンピュータ６０
には、ホスト中央処理ユニット（ＣＰＵ）６２、リード
・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）６４及びランダム・アクセ
ス・メモリ（ＲＡＭ）６６が含まれている。これらのモ
ジュールの各々はバス６８で相互接続されており、その
入力／出力の通信はＩ／Ｏモジュール７０によって処理
される。ＲＯＭ６４には、Ｉ／Ｏモジュール７０が送出
ライン上にデータを送出する前にホストＣＰＵ６２の制
御の下にデータの圧縮操作を行うコード化手続が含まれ
ている。ＲＡＭ６６は、ＬＲＵ方式で構造化され、デー
タの圧縮操作を達成できるようにする複数のキャッシュ
・メモリを含む。
には、ホスト中央処理ユニット（ＣＰＵ）６２、リード
・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）６４及びランダム・アクセ
ス・メモリ（ＲＡＭ）６６が含まれている。これらのモ
ジュールの各々はバス６８で相互接続されており、その
入力／出力の通信はＩ／Ｏモジュール７０によって処理
される。ＲＯＭ６４には、Ｉ／Ｏモジュール７０が送出
ライン上にデータを送出する前にホストＣＰＵ６２の制
御の下にデータの圧縮操作を行うコード化手続が含まれ
ている。ＲＡＭ６６は、ＬＲＵ方式で構造化され、デー
タの圧縮操作を達成できるようにする複数のキャッシュ
・メモリを含む。
【００２２】Ｉ／Ｏモジュール７０から送出されたデー
タは、Ｉ／Ｏモジュール７３を介してプリンタ７２で受
信される。プリンタ７２には、ＣＰＵ７４、プリント・
エンジン７６、ＲＡＭ７８及びＲＯＭ８０が含まれてい
る。ＲＡＭ７８は、Ｉ／Ｏモジュール７３を介して受信
された入力データのための一時記憶部として作用するも
のであり、また、ホストＣＰＵ６０中のＲＡＭ６６に含
まれているキャッシュ・メモリと構造的に同一のキャッ
シュ・メモリも含んでいる。ＲＯＭ８０は、Ｉ／Ｏモジ
ュール７３を介して受信した圧縮済みデータを伸長し、
使用するためにＲＡＭ７８中にストアするようにするデ
コード手続を含んでいる。
タは、Ｉ／Ｏモジュール７３を介してプリンタ７２で受
信される。プリンタ７２には、ＣＰＵ７４、プリント・
エンジン７６、ＲＡＭ７８及びＲＯＭ８０が含まれてい
る。ＲＡＭ７８は、Ｉ／Ｏモジュール７３を介して受信
された入力データのための一時記憶部として作用するも
のであり、また、ホストＣＰＵ６０中のＲＡＭ６６に含
まれているキャッシュ・メモリと構造的に同一のキャッ
シュ・メモリも含んでいる。ＲＯＭ８０は、Ｉ／Ｏモジ
ュール７３を介して受信した圧縮済みデータを伸長し、
使用するためにＲＡＭ７８中にストアするようにするデ
コード手続を含んでいる。
【００２３】先に示したように、ＲＡＭ６６及び７８に
含まれているキャッシュ・メモリはＬＲＵキャッシュと
して構成されている。このキャッシュでは、キャッシュ
の先頭のデータは最も最近使用された（ＭＲＵ）もので
あり、このキャッシュの底にあるデータは最も長い間使
用されなかったものである。キャッシュが更新される
（「適応させられる」）度に多くの値の再配置が必要と
されることから、このようなキャッシュの管理は演算上
複雑なものである。
含まれているキャッシュ・メモリはＬＲＵキャッシュと
して構成されている。このキャッシュでは、キャッシュ
の先頭のデータは最も最近使用された（ＭＲＵ）もので
あり、このキャッシュの底にあるデータは最も長い間使
用されなかったものである。キャッシュが更新される
（「適応させられる」）度に多くの値の再配置が必要と
されることから、このようなキャッシュの管理は演算上
複雑なものである。
【００２４】図５に、演算上の複雑性を減少させるよう
な、修正された形式のＬＲＵキャッシュを示す。キャッ
シュ９０は階層化されたＬＲＵキャッシュとして構成さ
れており、ここに、最上位層９１は最も最近使用された
データ・バイトであり、層９２〜９４は３個の最も長い
間使用されなかった（ＬＲＵ）データ・バイトを含む
「単一の」層を有している。ここで、単に説明を簡単に
するだけの目的で、キャッシュ９０が４個のエントリと
２つの層を有するものとして示されていることを理解さ
れたい。任意の数の層を設けまた層毎に任意の個数のエ
ントリを有することができる。
な、修正された形式のＬＲＵキャッシュを示す。キャッ
シュ９０は階層化されたＬＲＵキャッシュとして構成さ
れており、ここに、最上位層９１は最も最近使用された
データ・バイトであり、層９２〜９４は３個の最も長い
間使用されなかった（ＬＲＵ）データ・バイトを含む
「単一の」層を有している。ここで、単に説明を簡単に
するだけの目的で、キャッシュ９０が４個のエントリと
２つの層を有するものとして示されていることを理解さ
れたい。任意の数の層を設けまた層毎に任意の個数のエ
ントリを有することができる。
【００２５】キャッシュ９０の特定の層からどの値を選
んで取り除くかということは、コード化機構とデコード
機構との間の同期状態を維持しながら、疑似ランダム的
に行うことができる。例えば、ラウンド・ロビン方式カ
ウント法を用いることができる。このやり方では、最も
長い間使用されなかった層から取り除かれるべきバイト
は、エントリ９２〜９４の逐次的なカウントに基づいて
選択される。この態様において、キャッシュが大きくな
ると、処理上のオーバヘッドをより少なくして管理で
き、またそれでもＬＲＵキャッシュと殆ど同様に効率的
である。
んで取り除くかということは、コード化機構とデコード
機構との間の同期状態を維持しながら、疑似ランダム的
に行うことができる。例えば、ラウンド・ロビン方式カ
ウント法を用いることができる。このやり方では、最も
長い間使用されなかった層から取り除かれるべきバイト
は、エントリ９２〜９４の逐次的なカウントに基づいて
選択される。この態様において、キャッシュが大きくな
ると、処理上のオーバヘッドをより少なくして管理で
き、またそれでもＬＲＵキャッシュと殆ど同様に効率的
である。
【００２６】キャッシュの状態表示Ａ、Ｂ及びＣでは、
３つの異なる時点（すなわちＡ、Ｂ及びＣ）におけるキ
ャッシュ９０の状態が示されている。時点Ａにおいて
は、キャッシュの状態は図示した通りである。時点Ｂに
おいて値２のバイトがサーチされ、最も最近使用された
層９１に置かれる。値２のバイトは既にキャッシュの第
２のレベルにあることから、第１のレベルの値７８とそ
の位置を交換し、これによって（キャッシュの状態９６
によって示されるように）値７８を位置９４に置く。時
点Ｃにおいて、値８９のバイトをサーチするものとす
る。この値はキャッシュ中にはないことから、最も最近
使用されたものを入れておく層９１に挿入され、また最
も長い間使用されなかったものが入る層（この場合で
は、位置９３）から疑似ランダムに導出された位置に
は、値８９によって置換された値（すなわち値２）が上
書きされる。
３つの異なる時点（すなわちＡ、Ｂ及びＣ）におけるキ
ャッシュ９０の状態が示されている。時点Ａにおいて
は、キャッシュの状態は図示した通りである。時点Ｂに
おいて値２のバイトがサーチされ、最も最近使用された
層９１に置かれる。値２のバイトは既にキャッシュの第
２のレベルにあることから、第１のレベルの値７８とそ
の位置を交換し、これによって（キャッシュの状態９６
によって示されるように）値７８を位置９４に置く。時
点Ｃにおいて、値８９のバイトをサーチするものとす
る。この値はキャッシュ中にはないことから、最も最近
使用されたものを入れておく層９１に挿入され、また最
も長い間使用されなかったものが入る層（この場合で
は、位置９３）から疑似ランダムに導出された位置に
は、値８９によって置換された値（すなわち値２）が上
書きされる。
【００２７】最も長い間使用されなかった層での交換が
次回に必要とされた際には、置換されるのは位置９４で
あり、これに次いで位置９２、位置９３等々となる。従
って、キャッシュ９０を階層化することにより、適応操
作の間のキャッシュ値の移動を少なくすることができ
る。構成的にいえば、最も長い間使用されなかったもの
を入れておく層中で交換されるべき位置は、ラウンド・
ロビン方式のカウントが増大するにつれて更新されるポ
インタの位置に基づいて決定することができる。
次回に必要とされた際には、置換されるのは位置９４で
あり、これに次いで位置９２、位置９３等々となる。従
って、キャッシュ９０を階層化することにより、適応操
作の間のキャッシュ値の移動を少なくすることができ
る。構成的にいえば、最も長い間使用されなかったもの
を入れておく層中で交換されるべき位置は、ラウンド・
ロビン方式のカウントが増大するにつれて更新されるポ
インタの位置に基づいて決定することができる。
【００２８】新規に受信したバイトを入れるべき多くの
独立したキャッシュの中から選択するためのコンテキス
トを採用することにより、パフォーマンスを更に向上す
ることができる。プリンタには通常、各ピクセルが２値
のビット値で表されるところの、ピクセルのラスタ・イ
メージを有するビット・マップ・メモリを備えている。
各ラスタ・スキャン行は８ビット・バイトのシーケンス
に分割される。前以ってデコードされているような位置
に置かれている周辺のピクセルを、最も最近使用された
バイトをストアするためにいずれのキャッシュを用いる
べきかを判定するコンテキストとして用いる。周辺のピ
クセルのビット値を組み合わせて１つの数を形成し、ど
のキャッシュを使用すべきかを指定するコンテキスト値
（つまりインデクス）が導出できるようにする。この操
作を行うことで、各キャッシュが個々のコンテキストに
対してより良好に適応できるようにすることにより、デ
ータ圧縮の改善がなされる。
独立したキャッシュの中から選択するためのコンテキス
トを採用することにより、パフォーマンスを更に向上す
ることができる。プリンタには通常、各ピクセルが２値
のビット値で表されるところの、ピクセルのラスタ・イ
メージを有するビット・マップ・メモリを備えている。
各ラスタ・スキャン行は８ビット・バイトのシーケンス
に分割される。前以ってデコードされているような位置
に置かれている周辺のピクセルを、最も最近使用された
バイトをストアするためにいずれのキャッシュを用いる
べきかを判定するコンテキストとして用いる。周辺のピ
クセルのビット値を組み合わせて１つの数を形成し、ど
のキャッシュを使用すべきかを指定するコンテキスト値
（つまりインデクス）が導出できるようにする。この操
作を行うことで、各キャッシュが個々のコンテキストに
対してより良好に適応できるようにすることにより、デ
ータ圧縮の改善がなされる。
【００２９】図６中の図において、ラスタ走査ラインの
番号の付いた８個のピクセル（ピクセル１００）は、コ
ード化される８個のハッチングの付いたのピクセル（ピ
クセル１０２）のためのコンテキスト値を形成する。こ
れ以降では、ピクセル１００をコンテキスト・バイトと
呼び、またピクセル１０２は現在バイトと呼ぶ。コンテ
キスト依存キャッシュ構成の思想は、イメージは垂直方
向に相関関係を持っている（例えば、表組みにおける垂
直の線）ことが多いという事実に基づいている。また、
キャッシュのアドレスとしてコンテキスト・バイトを採
用することにより、現在バイトでサーチした際、アドレ
スされたキャッシュ内の最も最近使用されたものが入る
エントリ中に現在バイトと同一のデータ・バイトが入っ
ている可能性が高くなり、これにより、キャッシュのデ
ータをそれ以上移動させることなく、高速にコード化す
ることができるようになる。「垂直の」コンテキスト・
バイトは後続する説明の基本を形成するものであるが、
別の物理的な関係も本発明の範囲内に入っているという
ことを理解しなければならない。
番号の付いた８個のピクセル（ピクセル１００）は、コ
ード化される８個のハッチングの付いたのピクセル（ピ
クセル１０２）のためのコンテキスト値を形成する。こ
れ以降では、ピクセル１００をコンテキスト・バイトと
呼び、またピクセル１０２は現在バイトと呼ぶ。コンテ
キスト依存キャッシュ構成の思想は、イメージは垂直方
向に相関関係を持っている（例えば、表組みにおける垂
直の線）ことが多いという事実に基づいている。また、
キャッシュのアドレスとしてコンテキスト・バイトを採
用することにより、現在バイトでサーチした際、アドレ
スされたキャッシュ内の最も最近使用されたものが入る
エントリ中に現在バイトと同一のデータ・バイトが入っ
ている可能性が高くなり、これにより、キャッシュのデ
ータをそれ以上移動させることなく、高速にコード化す
ることができるようになる。「垂直の」コンテキスト・
バイトは後続する説明の基本を形成するものであるが、
別の物理的な関係も本発明の範囲内に入っているという
ことを理解しなければならない。
【００３０】コンテキスト依存キャッシュの構成を実現
したものでは、圧縮／伸長手続の開始時点で全てのキャ
ッシュを生成し初期化してよい。例えば、８ビット・バ
イトが採用されるときには、最初に２５６個のキャッシ
ュを生成し、各キャッシュには複数のエントリを持てる
ようにしておくことができる。キャッシュが複雑化する
ことによる問題よりもメモリの方が重要であるときに
は、全てのキャッシュを最初に生成しておく必要ではな
く、必要とされるときにのみキャッシュを生成させるこ
とができる。
したものでは、圧縮／伸長手続の開始時点で全てのキャ
ッシュを生成し初期化してよい。例えば、８ビット・バ
イトが採用されるときには、最初に２５６個のキャッシ
ュを生成し、各キャッシュには複数のエントリを持てる
ようにしておくことができる。キャッシュが複雑化する
ことによる問題よりもメモリの方が重要であるときに
は、全てのキャッシュを最初に生成しておく必要ではな
く、必要とされるときにのみキャッシュを生成させるこ
とができる。
【００３１】図７は、データ・セグメントに対する圧縮
コード化手続を説明するフローチャートである。このフ
ローチャートの各ブロックの動作は以下の通りである： １０４：圧縮されていない次のデータ値を獲得 １０６：コンテキスト値に基づいてキャッシュを選択 １０８：キャッシュ値が一致したか？ １１０：その位置を表すコード・ワードを出力 １１２：キャッシュを適応させる １１４：「発見せず」を示すコード・ワードを出力 １１６：データ値を出力 １１８：この新たなデータをキャッシュに挿入しキャッ
シュを適応させる 図７に示されているように、送出されるべき新たなデー
タ・バイトが与えられると（判定ブロック１０４）、そ
のピクセル・イメージの直前のスキャン行に垂直に整列
したコンテキスト・バイトのアドレスを有する特定のキ
ャッシュがアドレスされる（ブロック１０６）。（先に
示したように、このアドレスされたキャッシュ中の最も
最近使用されたエントリは、与えられた圧縮されていな
いバイト値と同じである可能性が高い。）次に、このバ
イト値をこのアドレスされたキャッシュ中の値と比較す
る（判定ブロック１０８）。ここで一致が取れた場合に
は、アドレスされたキャッシュ中で一致した値の位置を
指示するコード・ワードを出力する（ブロック１１
０）。また、必要ならその一致した値をアドレスされた
キャッシュ中の最も最近使用されたものが入るエントリ
に持ち上げ（ブロック１１２）、この手続の先頭に戻
る。
コード化手続を説明するフローチャートである。このフ
ローチャートの各ブロックの動作は以下の通りである： １０４：圧縮されていない次のデータ値を獲得 １０６：コンテキスト値に基づいてキャッシュを選択 １０８：キャッシュ値が一致したか？ １１０：その位置を表すコード・ワードを出力 １１２：キャッシュを適応させる １１４：「発見せず」を示すコード・ワードを出力 １１６：データ値を出力 １１８：この新たなデータをキャッシュに挿入しキャッ
シュを適応させる 図７に示されているように、送出されるべき新たなデー
タ・バイトが与えられると（判定ブロック１０４）、そ
のピクセル・イメージの直前のスキャン行に垂直に整列
したコンテキスト・バイトのアドレスを有する特定のキ
ャッシュがアドレスされる（ブロック１０６）。（先に
示したように、このアドレスされたキャッシュ中の最も
最近使用されたエントリは、与えられた圧縮されていな
いバイト値と同じである可能性が高い。）次に、このバ
イト値をこのアドレスされたキャッシュ中の値と比較す
る（判定ブロック１０８）。ここで一致が取れた場合に
は、アドレスされたキャッシュ中で一致した値の位置を
指示するコード・ワードを出力する（ブロック１１
０）。また、必要ならその一致した値をアドレスされた
キャッシュ中の最も最近使用されたものが入るエントリ
に持ち上げ（ブロック１１２）、この手続の先頭に戻
る。
【００３２】アドレスされたキャッシュにおいて一致が
取れなかった場合には（判定ブロック１０８）、「発見
せず」、つまりミスヒット、を表すコード・ワードを出
力し（ブロック１１４）、次いで実際のバイト値を送出
する（ブロック１１６）。このキャッシュ中のどの値と
も一致しなかったバイト値はアドレスされたキャッシュ
に送出され、このキャッシュを適応させて（ブロック１
１８）、またこれによって置き換えられたバイトをキャ
ッシュのもっと下位のレベルに移動させ、更にこのもっ
と下位のレベルに既にストアされていたバイトを置換す
る等の作業がなされる。次に、この手続はその先頭に戻
る。
取れなかった場合には（判定ブロック１０８）、「発見
せず」、つまりミスヒット、を表すコード・ワードを出
力し（ブロック１１４）、次いで実際のバイト値を送出
する（ブロック１１６）。このキャッシュ中のどの値と
も一致しなかったバイト値はアドレスされたキャッシュ
に送出され、このキャッシュを適応させて（ブロック１
１８）、またこれによって置き換えられたバイトをキャ
ッシュのもっと下位のレベルに移動させ、更にこのもっ
と下位のレベルに既にストアされていたバイトを置換す
る等の作業がなされる。次に、この手続はその先頭に戻
る。
【００３３】図８は、図７のフローチャートに従ってコ
ード化されたデータをデコードするための伸長手続を説
明するフローチャートである。このフローチャート中の
各ブロックの動作は以下の通りである： １２０：圧縮されている次のコード・ワードを獲得 １２２：コンテキスト値に基づいてキャッシュを選択 １２４：キャッシュ中の位置を示すコード・ワードか？ １２６：キャッシュ値を出力 １２８：キャッシュを適応させる １３０：データ値を獲得して出力 １３２：この新たなデータ値をキャッシュに挿入し、キ
ャッシュを適応させる 図８には、図７に示されている手続で圧縮されたデータ
に応答する伸長の手続が示されている。受信された圧縮
済みコード・ワードがアクセスされ（ブロック１２
０）、直上のスキャン行中の既にデコードされたコンテ
キスト・バイトのコンテキスト値に基づいてキャッシュ
がアドレスされる（ブロック１２２）。圧縮されたコー
ド・ワードがキャッシュ中の位置を示すコード・ワード
である場合には（判定ブロック１２４）、アドレスされ
たキャッシュ中の指示された位置に現れている値を出力
する（ブロック１２６）。また、必要なら最も最近使用
されたバイトをキャッシュの先頭に置くことができるよ
うにそのキャッシュ内のエントリを再配置することによ
り、キャッシュを適応させる（ブロック１２８）。
ード化されたデータをデコードするための伸長手続を説
明するフローチャートである。このフローチャート中の
各ブロックの動作は以下の通りである： １２０：圧縮されている次のコード・ワードを獲得 １２２：コンテキスト値に基づいてキャッシュを選択 １２４：キャッシュ中の位置を示すコード・ワードか？ １２６：キャッシュ値を出力 １２８：キャッシュを適応させる １３０：データ値を獲得して出力 １３２：この新たなデータ値をキャッシュに挿入し、キ
ャッシュを適応させる 図８には、図７に示されている手続で圧縮されたデータ
に応答する伸長の手続が示されている。受信された圧縮
済みコード・ワードがアクセスされ（ブロック１２
０）、直上のスキャン行中の既にデコードされたコンテ
キスト・バイトのコンテキスト値に基づいてキャッシュ
がアドレスされる（ブロック１２２）。圧縮されたコー
ド・ワードがキャッシュ中の位置を示すコード・ワード
である場合には（判定ブロック１２４）、アドレスされ
たキャッシュ中の指示された位置に現れている値を出力
する（ブロック１２６）。また、必要なら最も最近使用
されたバイトをキャッシュの先頭に置くことができるよ
うにそのキャッシュ内のエントリを再配置することによ
り、キャッシュを適応させる（ブロック１２８）。
【００３４】受信したデータがキャッシュ中の位置を示
すコード・ワードではないと判定された場合には（判定
ブロック１２４）、この受信したバイト値がメモリから
取り出して出力する（ブロック１３０）。また、当該新
たなバイト値をアドレスされたキャッシュの先頭に挿入
し、このキャッシュを適応させる。更に、受信したデー
タがもうなくなるまでこの手続を繰り返す。
すコード・ワードではないと判定された場合には（判定
ブロック１２４）、この受信したバイト値がメモリから
取り出して出力する（ブロック１３０）。また、当該新
たなバイト値をアドレスされたキャッシュの先頭に挿入
し、このキャッシュを適応させる。更に、受信したデー
タがもうなくなるまでこの手続を繰り返す。
【００３５】これを要約すると、現在行バイトは、その
アドレスが現在バイトの直上のコンテキスト・バイトの
値であるキャッシュに常に振り向けられる。次のスキャ
ン行がアクセスされるときには、現在バイトがコンテキ
スト・バイトになる。このコンテキスト・バイトの値が
既にキャッシュのアドレスであるときには、新たにキャ
ッシュを生成する必要はない。コンテキスト・バイトの
値が新たなものであるときには、コンテキスト・バイト
をそのアドレスとして、新たなキャッシュが設定され
る。初期化時に全てのキャッシュが設定されている場合
には、出現し得るコンテキスト・バイトの値毎に１つの
キャッシュが存在するので、新たにキャッシュが要求さ
れることはない。
アドレスが現在バイトの直上のコンテキスト・バイトの
値であるキャッシュに常に振り向けられる。次のスキャ
ン行がアクセスされるときには、現在バイトがコンテキ
スト・バイトになる。このコンテキスト・バイトの値が
既にキャッシュのアドレスであるときには、新たにキャ
ッシュを生成する必要はない。コンテキスト・バイトの
値が新たなものであるときには、コンテキスト・バイト
をそのアドレスとして、新たなキャッシュが設定され
る。初期化時に全てのキャッシュが設定されている場合
には、出現し得るコンテキスト・バイトの値毎に１つの
キャッシュが存在するので、新たにキャッシュが要求さ
れることはない。
【００３６】上述の議論では、コンテキスト値の概念が
導入された。この議論でコンテキスト値を構成するもの
は、現在ラインの直上のラスタ・スキャン・ラインから
のデータ・セグメントの値である。このコンテキスト値
はキャッシュのアドレスとして用いられた。このコンテ
キスト値は先にデコードされたいくつかのデータ・セグ
メントの組み合せから形成することもできる。そのよう
にした場合の利点は、コンテキストを大きくすると、現
在のデータ・セグメントをコード化するための最も性能
の良いキャッシュを選択するより良い手段を提供できる
ことがあるという点である。このコンセプトの１つの具
体的な実現形態では、現在データ・セグメントのすぐ上
のデータ・セグメントだけではなく、図１４に示されて
いるように、現在のデータ・セグメントのすぐ上のもの
の左側にあるデータ・セグメントを使用する。これら２
個のデータ・セグメントを組み合わせてコンテキスト値
にする１つのやり方は、現在データ・セグメントのすぐ
上のものの左側にあるデータ・セグメントから取り出し
た２つのビットを、現在データ・セグメントのすぐ上の
データ・セグメントの左側へ付加することである。図１
４で“Ａ”なるラベルが付されたバイトは現在データ・
セグメントである。“Ｂ”及び“Ｃ”なるラベルが付さ
れたバイトはコンテキスト値を形成するために用いられ
るデータ・セグメントである。コンテキスト値は、デー
タ・セグメントＢのビット１及び２をデータ・セグメン
トＣのビット１ないし８に連結することによって発生で
き、これによって１０ビット・データのコンテキスト値
が得られる。
導入された。この議論でコンテキスト値を構成するもの
は、現在ラインの直上のラスタ・スキャン・ラインから
のデータ・セグメントの値である。このコンテキスト値
はキャッシュのアドレスとして用いられた。このコンテ
キスト値は先にデコードされたいくつかのデータ・セグ
メントの組み合せから形成することもできる。そのよう
にした場合の利点は、コンテキストを大きくすると、現
在のデータ・セグメントをコード化するための最も性能
の良いキャッシュを選択するより良い手段を提供できる
ことがあるという点である。このコンセプトの１つの具
体的な実現形態では、現在データ・セグメントのすぐ上
のデータ・セグメントだけではなく、図１４に示されて
いるように、現在のデータ・セグメントのすぐ上のもの
の左側にあるデータ・セグメントを使用する。これら２
個のデータ・セグメントを組み合わせてコンテキスト値
にする１つのやり方は、現在データ・セグメントのすぐ
上のものの左側にあるデータ・セグメントから取り出し
た２つのビットを、現在データ・セグメントのすぐ上の
データ・セグメントの左側へ付加することである。図１
４で“Ａ”なるラベルが付されたバイトは現在データ・
セグメントである。“Ｂ”及び“Ｃ”なるラベルが付さ
れたバイトはコンテキスト値を形成するために用いられ
るデータ・セグメントである。コンテキスト値は、デー
タ・セグメントＢのビット１及び２をデータ・セグメン
トＣのビット１ないし８に連結することによって発生で
き、これによって１０ビット・データのコンテキスト値
が得られる。
【００３７】あるシステムでは、より複雑なコード化手
続を設けるという犠牲を払ってデコード／伸長手続の複
雑性を減少させることが望まれる。間接的キャッシュ管
理を用いることにより、デコード手続の一部をコード化
手続に移管することができる。ＬＲＵキャッシュの場合
には、新たに受信されたデータ・バイトがキャッシュ内
に既に記憶されていることが発見される限り、キャッシ
ュ内の値が変化することはなく、再配置が行われるだけ
であるという事実により、この手続の一部の移管が可能
にされる。ＬＲＵキャッシュ内の値のセットが変化する
唯一の時点は、新たなデータ・バイトとキャッシュ内に
既にストアされているバイトとの間に一致が見出されな
い場合だけである。間接的キャッシュ管理においては、
エンコーダを用いて複雑さを増すという犠牲を払って、
ＬＲＵキャッシュを維持するために必要な値の再配置を
デコーダがしなくても良いようにしている。
続を設けるという犠牲を払ってデコード／伸長手続の複
雑性を減少させることが望まれる。間接的キャッシュ管
理を用いることにより、デコード手続の一部をコード化
手続に移管することができる。ＬＲＵキャッシュの場合
には、新たに受信されたデータ・バイトがキャッシュ内
に既に記憶されていることが発見される限り、キャッシ
ュ内の値が変化することはなく、再配置が行われるだけ
であるという事実により、この手続の一部の移管が可能
にされる。ＬＲＵキャッシュ内の値のセットが変化する
唯一の時点は、新たなデータ・バイトとキャッシュ内に
既にストアされているバイトとの間に一致が見出されな
い場合だけである。間接的キャッシュ管理においては、
エンコーダを用いて複雑さを増すという犠牲を払って、
ＬＲＵキャッシュを維持するために必要な値の再配置を
デコーダがしなくても良いようにしている。
【００３８】図９を参照すると、２つの番号リスト、す
なわちキャッシュ・メモリ１２０内のポインタ・リスト
及びキャッシュ・メモリ１２２内のバイト値リスト、を
維持・管理するためのコード化手続ができるようにする
一対のキャッシュ・メモリ１２０及び１２２が示されて
いる。ポインタ・リストには、値リスト内のエントリへ
のポインタつまりインデクスが含まれている。新たに受
信されたバイトとキャッシュ・メモリ１２２内のバイト
値リストに既に記憶されているバイトとの間で一致が見
出されたときには、キャッシュ・メモリ１２０内のポイ
ンタ・リスト中のポインタはＬＲＵ方式で再配置され
る。新たな値がキャッシュ・メモリに入力されておら
ず、また古い値がキャッシュ・メモリから取り除かれて
いないため、値リスト内の値は再配置を必要としない。
（新たなバイトとキャッシュ・メモリ１２２内に既にス
トアされているバイトとの間で）一致するものがあるこ
とがわかると、エンコーダからそれに対応するポインタ
値が発せられる（すなわち、エンコーダは、受信された
バイトに対応するキャッシュ・メモリ１２２内の値エン
トリを指示する）。
なわちキャッシュ・メモリ１２０内のポインタ・リスト
及びキャッシュ・メモリ１２２内のバイト値リスト、を
維持・管理するためのコード化手続ができるようにする
一対のキャッシュ・メモリ１２０及び１２２が示されて
いる。ポインタ・リストには、値リスト内のエントリへ
のポインタつまりインデクスが含まれている。新たに受
信されたバイトとキャッシュ・メモリ１２２内のバイト
値リストに既に記憶されているバイトとの間で一致が見
出されたときには、キャッシュ・メモリ１２０内のポイ
ンタ・リスト中のポインタはＬＲＵ方式で再配置され
る。新たな値がキャッシュ・メモリに入力されておら
ず、また古い値がキャッシュ・メモリから取り除かれて
いないため、値リスト内の値は再配置を必要としない。
（新たなバイトとキャッシュ・メモリ１２２内に既にス
トアされているバイトとの間で）一致するものがあるこ
とがわかると、エンコーダからそれに対応するポインタ
値が発せられる（すなわち、エンコーダは、受信された
バイトに対応するキャッシュ・メモリ１２２内の値エン
トリを指示する）。
【００３９】キャッシュ・メモリ１２２内で一致するも
のが見出されないときには、値リスト及びポインタ・リ
ストは修正されねばならない。キャッシュ・メモリ１２
２内の値リスト内で最も長い間使用されなかった値が取
り除かれる。この操作は、キャッシュ・メモリ１２２内
の値リスト位置のうちの、キャッシュ・メモリ１２０内
にある最も長い間使用されなかったものを示すポインタ
（ＬＲＵポインタ）が指している位置に現在バイト値を
置くことによって達成される。次に、キャッシュ・メモ
リ１２０内のポインタは、キャッシュ・メモリ１２２内
の新たな値の順序を反映するように更新される。この新
たに入力された現在値は、キャッシュ・メモリ１２０内
にある最も最近使用されたものを示すポインタ（ＭＲＵ
ポインタ）によって指し示される。この場合、エンコー
ダは一致がなかったことを知らせる特別なコード・ワー
ドを発し、次に実際のバイト値及び（デコーダ中の）値
リスト中のこの実際のバイト値が挿入されるべき位置へ
のポインタをその後に供給する。
のが見出されないときには、値リスト及びポインタ・リ
ストは修正されねばならない。キャッシュ・メモリ１２
２内の値リスト内で最も長い間使用されなかった値が取
り除かれる。この操作は、キャッシュ・メモリ１２２内
の値リスト位置のうちの、キャッシュ・メモリ１２０内
にある最も長い間使用されなかったものを示すポインタ
（ＬＲＵポインタ）が指している位置に現在バイト値を
置くことによって達成される。次に、キャッシュ・メモ
リ１２０内のポインタは、キャッシュ・メモリ１２２内
の新たな値の順序を反映するように更新される。この新
たに入力された現在値は、キャッシュ・メモリ１２０内
にある最も最近使用されたものを示すポインタ（ＭＲＵ
ポインタ）によって指し示される。この場合、エンコー
ダは一致がなかったことを知らせる特別なコード・ワー
ドを発し、次に実際のバイト値及び（デコーダ中の）値
リスト中のこの実際のバイト値が挿入されるべき位置へ
のポインタをその後に供給する。
【００４０】図９において示されているように、キャッ
シュ・メモリ１２０におけるポインタ・リストのエント
リは、最も最近使用されたもの（ＭＲＵ）から最も長い
間使用されなかったもの（ＬＲＵ）への順序で配置され
る。かくして、キャッシュ・メモリ１２２内の値リスト
中のバイト値の位置に係わらず、ポインタ・リスト内の
ポインタの位置から、最も最近使用されたバイト値が値
リスト内のどこにあるかがわかり、またこのバイト値以
外のストアされているバイト値についてのＭＲＵ以降の
全ての使用レベルがわかる。
シュ・メモリ１２０におけるポインタ・リストのエント
リは、最も最近使用されたもの（ＭＲＵ）から最も長い
間使用されなかったもの（ＬＲＵ）への順序で配置され
る。かくして、キャッシュ・メモリ１２２内の値リスト
中のバイト値の位置に係わらず、ポインタ・リスト内の
ポインタの位置から、最も最近使用されたバイト値が値
リスト内のどこにあるかがわかり、またこのバイト値以
外のストアされているバイト値についてのＭＲＵ以降の
全ての使用レベルがわかる。
【００４１】デコーダでは、ポインタ・リストではな
く、値リストだけが維持・管理される。コード・ワード
（例えばポインタ値）がデコードされると、値リスト中
の指し示された位置から読み出した値が出力される。
「発見せず」というコード・ワードを受信した場合に
は、ポインタ及びその値が入力ストリームから導出され
て、この値がデコーダ内の値リスト中の指し示された位
置に置かれる。
く、値リストだけが維持・管理される。コード・ワード
（例えばポインタ値）がデコードされると、値リスト中
の指し示された位置から読み出した値が出力される。
「発見せず」というコード・ワードを受信した場合に
は、ポインタ及びその値が入力ストリームから導出され
て、この値がデコーダ内の値リスト中の指し示された位
置に置かれる。
【００４２】図１０を参照して、間接的キャッシュ管理
のコード化（圧縮）のための手続について説明する。図
１０の各ブロックの動作は以下の通りである： １３０：圧縮されていない次のデータ値を獲得 １３２：キャッシュ値が一致したか？ １３４：その位置を表す値リスト・ポインタ・コード・
ワードを出力 １３６：キャッシュを適応させる １３８：「発見せず」を示すコード・ワードを出力 １４０：データ値を出力 １４２：値リストのＬＲＵ位置を示すインデクス・コー
ド・ワードを出力 １４４：この新たなデータを値リストのＬＲＵ値位置に
挿入しキャッシュを適応させる 新たなデータ値が与えられると（ブロック１３０）と、
この値が値リストを含むキャッシュ・メモリ１２２内に
既に記憶されている値と一致するかどうかの判定がなさ
れる（ブロック１３２）。判定結果がｙｅｓであるとき
には、値リスト中で一致した値がどこにあるかを示すポ
インタ値をポインタ・リストから出力する（ブロック１
３４）。次に、値リスト内の最も最近使用されたバイト
値を適正に指示するように、ポインタ・リスト内のポイ
ンタを適応させる。
のコード化（圧縮）のための手続について説明する。図
１０の各ブロックの動作は以下の通りである： １３０：圧縮されていない次のデータ値を獲得 １３２：キャッシュ値が一致したか？ １３４：その位置を表す値リスト・ポインタ・コード・
ワードを出力 １３６：キャッシュを適応させる １３８：「発見せず」を示すコード・ワードを出力 １４０：データ値を出力 １４２：値リストのＬＲＵ位置を示すインデクス・コー
ド・ワードを出力 １４４：この新たなデータを値リストのＬＲＵ値位置に
挿入しキャッシュを適応させる 新たなデータ値が与えられると（ブロック１３０）と、
この値が値リストを含むキャッシュ・メモリ１２２内に
既に記憶されている値と一致するかどうかの判定がなさ
れる（ブロック１３２）。判定結果がｙｅｓであるとき
には、値リスト中で一致した値がどこにあるかを示すポ
インタ値をポインタ・リストから出力する（ブロック１
３４）。次に、値リスト内の最も最近使用されたバイト
値を適正に指示するように、ポインタ・リスト内のポイ
ンタを適応させる。
【００４３】キャッシュ値の一致が発見されなかったと
きには（判定ブロック１３２）、「発見せず」のコード
・ワードを出力し（ブロック１３８）、それとともに、
値スト中で一致するものが発見されなかったデータ値も
出力する（ブロック１４０）。これに加えて、値リスト
中で最も長い間使用されていなかった値を指示するポイ
ンタ値も出力する。かくして、新たなデータ値が値リス
ト内の最も長い間使用されていなかった値の位置に挿入
され、その中に以前からストアされていた値は取り除か
れる。次に、次に続く圧縮されていないデータ値を取得
するため、この手続はその最初に戻る。
きには（判定ブロック１３２）、「発見せず」のコード
・ワードを出力し（ブロック１３８）、それとともに、
値スト中で一致するものが発見されなかったデータ値も
出力する（ブロック１４０）。これに加えて、値リスト
中で最も長い間使用されていなかった値を指示するポイ
ンタ値も出力する。かくして、新たなデータ値が値リス
ト内の最も長い間使用されていなかった値の位置に挿入
され、その中に以前からストアされていた値は取り除か
れる。次に、次に続く圧縮されていないデータ値を取得
するため、この手続はその最初に戻る。
【００４４】図１１にデコード（伸長）手続を示す。図
１１の各ブロックの動作は以下の通りである： １５０：圧縮されている次のコード・ワードを獲得 １５２：ポインタ・コード・ワードか？ １５４：ポインタ位置の値を出力 １５６：データ値を獲得して出力 １５８：置換え値リスト・インデクス位置を獲得 １６０：この新たなデータ値を指定された値リスト・ポ
インタ位置に挿入 この手続では、最初に、圧縮されている次のコード・ワ
ードをアクセスする（ブロック１５０）。このコード・
ワードがポインタであることがわかった場合には（判定
ブロック１５２）、対応する値リスト中のそのポインタ
が「指し示している」値を出力する（ブロック１５
４）。コード・ワードがポインタ値ではないことがわか
った場合には（判定ブロック１５２）、受信されたデー
タ値をアクセスする（ブロック１５６）。この際、置換
えポインタ値も獲得する（ブロック１５８）。次に、新
たなデータ値を値リスト中のこのポインタで指し示され
ている位置に挿入する。既にそこにある値は廃棄される
（ブロック１６０）。処理すべき更に別の圧縮されたコ
ード・ワードがなくなるまで、この手続を繰り返す。こ
こで、間接的キャッシュ管理と階層化キャッシュ管理を
組み合わせて双方の技術に固有の長所を得ることができ
るということを理解すべきである。
１１の各ブロックの動作は以下の通りである： １５０：圧縮されている次のコード・ワードを獲得 １５２：ポインタ・コード・ワードか？ １５４：ポインタ位置の値を出力 １５６：データ値を獲得して出力 １５８：置換え値リスト・インデクス位置を獲得 １６０：この新たなデータ値を指定された値リスト・ポ
インタ位置に挿入 この手続では、最初に、圧縮されている次のコード・ワ
ードをアクセスする（ブロック１５０）。このコード・
ワードがポインタであることがわかった場合には（判定
ブロック１５２）、対応する値リスト中のそのポインタ
が「指し示している」値を出力する（ブロック１５
４）。コード・ワードがポインタ値ではないことがわか
った場合には（判定ブロック１５２）、受信されたデー
タ値をアクセスする（ブロック１５６）。この際、置換
えポインタ値も獲得する（ブロック１５８）。次に、新
たなデータ値を値リスト中のこのポインタで指し示され
ている位置に挿入する。既にそこにある値は廃棄される
（ブロック１６０）。処理すべき更に別の圧縮されたコ
ード・ワードがなくなるまで、この手続を繰り返す。こ
こで、間接的キャッシュ管理と階層化キャッシュ管理を
組み合わせて双方の技術に固有の長所を得ることができ
るということを理解すべきである。
【００４５】上述したシステムは、８ビット・バイトで
データをコーディングするものとして示されている。あ
る種のディザーをかけたイメージ・データのように、別
の周期性、すなわち６ビット、１０ビット等、のあるデ
ータであるときには、このようなデータをイメージ・デ
ータの周期性に一致したビット長の単位に分解してもよ
い。
データをコーディングするものとして示されている。あ
る種のディザーをかけたイメージ・データのように、別
の周期性、すなわち６ビット、１０ビット等、のあるデ
ータであるときには、このようなデータをイメージ・デ
ータの周期性に一致したビット長の単位に分解してもよ
い。
【００４６】上述したアルゴリズムの一つの特徴は、値
がキャッシュ中に入っているかどうかを判定するために
は、この値をこのキャッシュ内にストアされている全て
の値と比較しなければならないことである。この比較手
続は、特定の値がキャッシュ内に存在するかどうかにつ
いてのフラグを含むルック・アップ・テーブルを維持・
管理することによって回避することができる（図１２の
ルック・アップ・テーブル１７０を参照）。ルック・ア
ップ・テーブルは可能な全ての値を含まなければならな
い。この手続は更に、この値がキャッシュ内に存在する
ときには、その位置がキャッシュ内で判定されねばなら
ないということも必要とされる。
がキャッシュ中に入っているかどうかを判定するために
は、この値をこのキャッシュ内にストアされている全て
の値と比較しなければならないことである。この比較手
続は、特定の値がキャッシュ内に存在するかどうかにつ
いてのフラグを含むルック・アップ・テーブルを維持・
管理することによって回避することができる（図１２の
ルック・アップ・テーブル１７０を参照）。ルック・ア
ップ・テーブルは可能な全ての値を含まなければならな
い。この手続は更に、この値がキャッシュ内に存在する
ときには、その位置がキャッシュ内で判定されねばなら
ないということも必要とされる。
【００４７】上述したように、圧縮動作と伸長動作の間
に確実に同期がとられるように、エンコーダとデコーダ
の双方におけるキャッシュは同じ初期状態でなければな
らない。エンコーダがある程度複雑化するという犠牲を
払って、デコーダのこの初期化を行わないようにでき
る。エンコーダは、（図１３のキャッシュ・メモリ１８
０で示すように）全てのキャッシュ・エントリフラグを
関連付けることができるさせる。このフラグは対応する
キャッシュ・エントリが定義済みでないあるいは定義済
みの値を持っているか否かを示す。定義済みの値とは、
キャッシュ・エントリが処理されているイメージからの
実際のデータ・バイト値を表している値である。エンコ
ーダは、ある値を定義済みでないキャッシュ値を有する
エントリとの比較が絶対に起こらないようにすることが
できる。デコーダが初期化されていない値を使用するこ
とはないので、デコーダがこれらのフラグを維持・管理
する必要はない。それというのも、エンコーダが初期化
されていない値を使用するようにデコーダに対して指示
することがないからである。
に確実に同期がとられるように、エンコーダとデコーダ
の双方におけるキャッシュは同じ初期状態でなければな
らない。エンコーダがある程度複雑化するという犠牲を
払って、デコーダのこの初期化を行わないようにでき
る。エンコーダは、（図１３のキャッシュ・メモリ１８
０で示すように）全てのキャッシュ・エントリフラグを
関連付けることができるさせる。このフラグは対応する
キャッシュ・エントリが定義済みでないあるいは定義済
みの値を持っているか否かを示す。定義済みの値とは、
キャッシュ・エントリが処理されているイメージからの
実際のデータ・バイト値を表している値である。エンコ
ーダは、ある値を定義済みでないキャッシュ値を有する
エントリとの比較が絶対に起こらないようにすることが
できる。デコーダが初期化されていない値を使用するこ
とはないので、デコーダがこれらのフラグを維持・管理
する必要はない。それというのも、エンコーダが初期化
されていない値を使用するようにデコーダに対して指示
することがないからである。
【００４８】次の例は、２階層化されたキャッシュを使
用した本発明の一実施例の動作を示す。その第１の層に
は一つの割り当てられた値を持っており、第２の層は３
つの値を持っている。コード・ワード（ビット・シーケ
ンス）は次のように割り当てられる。 １ ＝ 第１の層の予測が正しい ０００ ＝ 第２の層の１番目の値の予測が正しい ００１ ＝ 第２の層の２番目の値の予測が正しい ０１０ ＝ 第２の層の３番目の値の予測が正しい ０１１ ＝ 訂正値が必要 キャッシュは次の条件で開始される。
用した本発明の一実施例の動作を示す。その第１の層に
は一つの割り当てられた値を持っており、第２の層は３
つの値を持っている。コード・ワード（ビット・シーケ
ンス）は次のように割り当てられる。 １ ＝ 第１の層の予測が正しい ０００ ＝ 第２の層の１番目の値の予測が正しい ００１ ＝ 第２の層の２番目の値の予測が正しい ０１０ ＝ 第２の層の３番目の値の予測が正しい ０１１ ＝ 訂正値が必要 キャッシュは次の条件で開始される。
【００４９】キャッシュの第２レベルにおけるランダム
な置換は、簡単なラウンド・ロビン方式で実行される。
変数"reple_index"が定義され、その初期値は１に設定
される。置換が要求されたとき、この変数により、第２
レベルのキャッシュ中のいずれのエントリが置換される
かが決定される。置換が実行された後、変数"reple_ind
ex"がインクリメントされる。変数"reple_index"の値が
４に到達すると、その値は１にリセットされる。
な置換は、簡単なラウンド・ロビン方式で実行される。
変数"reple_index"が定義され、その初期値は１に設定
される。置換が要求されたとき、この変数により、第２
レベルのキャッシュ中のいずれのエントリが置換される
かが決定される。置換が実行された後、変数"reple_ind
ex"がインクリメントされる。変数"reple_index"の値が
４に到達すると、その値は１にリセットされる。
【００５１】コーディングされるべきデータ・ストリー
ムは、バイトの系列で構成されている。
ムは、バイトの系列で構成されている。
【００５２】次のテーブルは、コード化シーケンスをト
レースしている。キャッシュの状態は、現在の入力値が
処理された後のものを示している。
レースしている。キャッシュの状態は、現在の入力値が
処理された後のものを示している。
【００５３】
【表１】
【００５４】ここで、前述の説明は本発明を例示してい
るだけであるということを理解しなければならない。当
業者であれば、本発明から逸脱することなく、種々の代
替及び修正を案出することができるであろう。従って、
本発明は特許請求の範囲の記載の範囲内で、全てのこの
ような代替、修正及び変形を包含するように意図されて
いる。
るだけであるということを理解しなければならない。当
業者であれば、本発明から逸脱することなく、種々の代
替及び修正を案出することができるであろう。従って、
本発明は特許請求の範囲の記載の範囲内で、全てのこの
ような代替、修正及び変形を包含するように意図されて
いる。
【００５５】
【効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば簡
単な手順でキャッシュ・ベースのデータ圧縮／伸長を行
うことができる。
単な手順でキャッシュ・ベースのデータ圧縮／伸長を行
うことができる。
【図１】データ圧縮システムにおけるＬＲＵキャッシュ
についての先行技術を説明する図。
についての先行技術を説明する図。
【図２】ＬＲＵキャッシュ・メモリを使用することによ
ってデータ・セグメントをコーディングするための、先
行技術によるプロセスを説明するフローチャート。
ってデータ・セグメントをコーディングするための、先
行技術によるプロセスを説明するフローチャート。
【図３】ＬＲＵキャッシュ・メモリを使用することによ
ってデータ・セグメントをデコードするための、先行技
術によるプロセスを説明するフローチャート。
ってデータ・セグメントをデコードするための、先行技
術によるプロセスを説明するフローチャート。
【図４】本発明を実施することのできるシステムのブロ
ック図。
ック図。
【図５】階層化されたＬＲＵキャッシュを用いてデータ
をコード化するためのプロセスを例示する、キャッシュ
の状態を概略的に表示する図。
をコード化するためのプロセスを例示する、キャッシュ
の状態を概略的に表示する図。
【図６】複数のＬＲＵキャッシュ・メモリの中の特定の
もののアドレスとして採用されるコンテキスト・データ
・セグメントを説明する図。
もののアドレスとして採用されるコンテキスト・データ
・セグメントを説明する図。
【図７】データ・セグメントに対する圧縮コード化手続
を説明するフローチャート。
を説明するフローチャート。
【図８】図７のフローチャートに従ってコード化された
データをデコードするための伸長手続を説明する図。
データをデコードするための伸長手続を説明する図。
【図９】間接的ＬＲＵキャッシュ管理を行うためにする
ために用いられる２個のキャッシュ・メモリを説明する
図。
ために用いられる２個のキャッシュ・メモリを説明する
図。
【図１０】図９に示されているキャッシュ・メモリに従
ってキャッシュの間接管理を行うための圧縮手続を説明
するフローチャート。
ってキャッシュの間接管理を行うための圧縮手続を説明
するフローチャート。
【図１１】図１０のフローチャートに従ってコード化さ
れたデータ・セグメントをデコードするための伸長手続
を説明するフローチャート。
れたデータ・セグメントをデコードするための伸長手続
を説明するフローチャート。
【図１２】バイト・ボリュームがキャッシュ内にストア
されているかどうかを指示するルック・アップ・テーブ
ルを説明する図。
されているかどうかを指示するルック・アップ・テーブ
ルを説明する図。
【図１３】記憶位置に対して定義された状態か定義され
ない状態かを指示する、各記憶位置に関連付けられたフ
ラグを有するエンコーダ・キャッシュ・構成を説明する
図。
ない状態かを指示する、各記憶位置に関連付けられたフ
ラグを有するエンコーダ・キャッシュ・構成を説明する
図。
【図１４】コンテキスト・データ・セグメントの図６と
は別の配置を示す図。
は別の配置を示す図。
６２：ホストＣＰＵ ６４：ＲＯＭ ６６：ＲＡＭ ６８：バス ７０、７３：Ｉ／Ｏモジュール ７２：プリンタ７２ ７４：ＣＰＵ ７６：プリント・エンジン ７８：ＲＡＭ ８０：ＲＯＭ ９０：キャッシュ １２０、１２２：キャッシュ・メモリ １７０：ルック・アップ・テーブル １８０：キャッシュ・メモリ
Claims (8)
- 【請求項１】以下の(a)ないし(d)を設けたデータ圧縮シ
ステム： (a)複数のレベルを有する第１のキャッシュ・メモリ手
段：第１の前記レベルは最も最近使用されたデータ・セ
グメントに割り当てられ、第２の前記レベルは最も最近
使用されたものではないデータ・セグメントに割り当て
られる； (b)受信したデータ・セグメントが前記第１のキャッシ
ュ・メモリ手段中にあるか否かを判定する手段：前記受
信したデータ・セグメントが前記第１のキャッシュ・メ
モリ手段中になかった場合には、前記受信したデータ・
セグメントを前記第１のレベルに割り当てられていた以
前に受信していたデータ・セグメントに代えてそこに割
り当て、前記以前に受信していたデータ・セグメントを
最も最近使用されたものではないデータ・セグメントに
代えて前記第２のレベルの中の１つの位置に割り当て、
前記代えられる最も最近使用されたものではないデータ
セグメントは前記第２のレベルに割り当てられている最
も最近使用されたものではないデータ・セグメントの中
から疑似ランダム方法によって選択される； (c)前記第１のキャッシュ・メモリ手段中にはなかった
旨の表示及び前記受信したデータ・セグメントを圧縮さ
れない形式で受信手段に送出する手段； (d)受信したデータ・セグメントが前記第１のキャッシ
ュ・メモリ手段中にある旨の判定に応答して、前記送出
手段をして、前記受信手段に対して、前記第１のキャッ
シュ・メモリ手段中のどこに前記受信したデータ・セグ
メントが割り当てられているかを指示する位置コードを
送出させる手段。 - 【請求項２】以下の(a)ないし(e)を設けたデータ圧縮／
伸長システム： (a)複数のレベルを有する第１のキャッシュ・メモリ手
段：第１の前記レベルは最も最近使用されたデータ・セ
グメントに割り当てられ、第２の前記レベルは最も最近
使用されたものではないデータ・セグメントに割り当て
られる； (b)受信したデータ・セグメントが前記第１のキャッシ
ュ・メモリ手段中にあるか否かを判定する手段：前記受
信したデータ・セグメントが前記第１のキャッシュ・メ
モリ手段中になかった場合には、前記受信したデータ・
セグメントを前記第１のレベルに割り当てられていた以
前に受信していたデータ・セグメントに代えてそこに割
り当て、前記以前に受信していたデータ・セグメントを
最も最近使用されたものではないデータ・セグメントに
代えて前記第２のレベルの中の１つの位置に割り当て、
前記代えられる最も最近使用されたものではないデータ
セグメントは前記第２のレベルに割り当てられている最
も最近使用されたものではないデータ・セグメントの中
から疑似ランダム方法によって選択される； (c)前記第１のキャッシュ・メモリ手段中にはなかった
旨の表示及び前記受信したデータ・セグメントを圧縮さ
れない形式で受信手段に送出する手段； (d)受信したデータ・セグメントが前記第１のキャッシ
ュ・メモリ手段中にある旨の判定に応答して、前記送出
手段をして、前記受信手段に対して、前記第１のキャッ
シュ・メモリ手段中のどこに前記受信したデータ・セグ
メントが割り当てられているかを指示する位置コードを
送出させる手段； (e)前記受信手段は以下の(e-1)及び(e-2)を含み、圧縮
された形態のデータを伸長する： (e-1)複数のレベルを有する第２のキャッシュ・メモリ
手段：前記レベルのうちの第１のレベルは最も最近使用
されたデータ・セグメントに割り当てられ、前記レベル
のうちの第２のレベルは前記最も最近使用されたデータ
・セグメントよりも長い間使用されていない複数のデー
タ・セグメントに割り当てられている； (e-2)前記第２のキャッシュ・メモリ手段に関連するデ
ータ・セグメントを維持・管理してそこに割り当てられ
たデータが前記第１のキャッシュ・メモリ手段中のデー
タ・セグメントと同期し提示・管理されるように前記擬
似ランダム法を行う手段。 - 【請求項３】以下のステップ(a)ないし(f)を設け、ラス
タ・スキャン表現の２レベルのデータを複数のキャッシ
ュ記憶を使用して圧縮し、各キャッシュ記憶は前記ラス
タ・スキャン表現からの複数のデータ・セグメントを使
用状況の階層に基づいてストアするデータ圧縮方法： (a)キャッシュ・コンテキスト識別子を前記複数のキャ
ッシュ記憶の各々に割り当てる：前記キャッシュコンテ
キスト識別子の各々は前記ラスタ・スキャン表現の１つ
のスキャン行中のデータ・セグメントに関連する値を有
する； (b)前記１つのスキャン行の次のスキャン行に含まれて
いる現データ・セグメントにアクセスする：前記現デー
タ・セグメントの各々は前記１つのスキャン行中のコン
テキスト・データ・セグメントに位置的に整列してい
る； (c)前記現データ・セグメントの各々を位置的に整列し
ているコンテキスト・データ・セグメントと同じ値が割
り当てられたキャッシュ記憶中に含まれるデータ・セグ
メントと比較する； (d)前記現データ・セグメントがキャッシュ記憶中にあ
った場合には当該キャッシュ記憶中の識別子位置を送出
し、もし前記現データ・セグメントが前記キャッシュ記
憶中になかった場合には見つからなかった旨の識別子及
び前記現データ・セグメントを送出する； (e)現データセグメントが前記次のスキャン行中に含ま
れ、次回のデータ・セグメントのスキャン行についての
コンテキスト・データ・セグメントになるようにする； (f)他のどのキャッシュ記憶にも新たなコンテキスト・
セグメント値が割り当てられていない場合には前記新た
なコンテキスト・セグメント値を新たなキャッシュ記憶
に割り当て、処理すべきスキャン行がそれ以上なくなる
までステップ(b)ないしステップ(f)を繰り返す。 - 【請求項４】以下のステップ(a)ないし(h)を設け、ラス
タ・スキャン表現の２レベルのデータを複数のキャッシ
ュ記憶を使用して圧縮し、各キャッシュ記憶は前記ラス
タ・スキャン表現からの複数のデータ・セグメントを使
用状況の階層に基づいてストアし、更に前記圧縮された
データを伸長するデータ圧縮／伸長方法： (a)キャッシュ・コンテキスト識別子を前記複数のキャ
ッシュ記憶の各々に割り当てる：前記キャッシュコンテ
キスト識別子の各々は前記ラスタ・スキャン表現の１つ
のスキャン行中のデータ・セグメントに関連する値を有
する； (b)前記１つのスキャン行の次のスキャン行に含まれて
いる現データ・セグメントにアクセスする：前記現デー
タ・セグメントの各々は前記１つのスキャン行中のコン
テキスト・データ・セグメントに位置的に整列してい
る； (c)前記現データ・セグメントの各々を位置的に整列し
ているコンテキスト・データ・セグメントと同じ値が割
り当てられたキャッシュ記憶中に含まれるデータ・セグ
メントと比較する； (d)前記現データ・セグメントがキャッシュ記憶中にあ
った場合には当該キャッシュ記憶中の識別子位置を送出
し、もし前記現データ・セグメントが前記キャッシュ記
憶中になかった場合には見つからなかった旨の識別子及
び前記現データ・セグメントを送出する； (e)現データセグメントが前記次のスキャン行中に含ま
れ、次回のデータ・セグメントのスキャン行についての
コンテキスト・データ・セグメントになるようにする； (f)他のどのキャッシュ記憶にも新たなコンテキスト・
セグメント値が割り当てられていない場合には前記新た
なコンテキスト・セグメント値を新たなキャッシュ記憶
に割り当て、処理すべきスキャン行がそれ以上なくなる
までステップ(b)ないしステップ(f)を繰り返す； (g)複数のキャッシュ記憶を確立する：前記確立された
キャッシュ記憶の各々は前記ラスタ・スキャン表現の第
１のスキャン行中のデータ・セグメント値に関連する値
を持つ割り当てられたコンテキスト識別子を有する； (h)伸長された選考スキャン行中のコンテキスト識別子
に基づいてキャッシュ記憶を選択し、前記選択されたキ
ャッシュ記憶中の前記位置識別子によって指示される位
置内容から、前記位置に割り当てられたデータ・セグメ
ントが何であるかを判定することによって、受信した位
置識別子を伸長する。 - 【請求項５】以下のステップ(a)ないし(f)を設け、デー
タ・セグメントのストリームを複数のキャッシュ記憶を
使用して圧縮し、各キャッシュ記憶は前記データ・スト
リームからの複数のデータ・セグメントを使用状況の階
層に基づいてストアするデータ圧縮方法： (a)キャッシュ・コンテキスト識別子を前記複数のキャ
ッシュ記憶の各々に割り当てる：前記キャッシュコンテ
キスト識別子の各々は前記データ・ストリーム中の以前
に与えられたコンテキスト・データ・セグメント関連付
けられた値を持っている； (b)コンテキスト・データ・セグメントとの間で予め定
められた一時的な関係を有している現データ・セグメン
トにアクセスする； (c)前記現データ・セグメントをコンテキスト・データ
・セグメントに等しい値のキャッシュ識別子が割り当て
られているキャッシュ記憶中に負儒まれ手いるデータ・
セグメントと比較するが、前記割り当てられたキャッシ
ュ識別子を持っているキャッシュ記憶が存在しない場合
には前記キャッシュ識別子を持ったキャッシュ記憶を作
る； (d)前記現データ・セグメントがキャッシュ記憶中にあ
った場合には前記キャッシュ記憶のデータ・セグメント
の位置識別子を送出し、前記現データ・セグメントが前
記キャッシュ記憶中になかった場合には見つからなかっ
た旨の識別子及び前記現データ・セグメントを送出す
る； (e)現データセグメントが以降の現データ・セグメント
に対しての新たなコンテキスト・データ・セグメントに
なるようにする； (f)他のどのキャッシュ記憶にも前記新たなコンテキス
ト・セグメント値が割り当てられていない場合には前記
新たなコンテキスト・セグメント値を新たなキャッシュ
記憶に割り当て、処理すべきデータ・セグメントがそれ
以上なくなるまでステップ(b)ないしステップ(f)を繰り
返す。 - 【請求項６】以下のステップ(a)ないし(f)を設け、ラス
タ・スキャン表現の２レベルのデータを複数のキャッシ
ュ記憶を使用して圧縮し、各キャッシュ記憶は前記ラス
タ・スキャン表現からの複数のデータ・セグメントを使
用状況の階層に基づいてストアするデータ圧縮方法： (a)キャッシュ・コンテキスト識別子を前記複数のキャ
ッシュ記憶の各々に割り当てる：前記キャッシュ記憶の
個数は前記データ・セグメントが何通りの値を取り得る
かに等しく、各キャッシュ・コンテキスト識別子はデー
タ・セグメントの取り得る値と等しい値を持っている； (b)第１のスキャン行の次のスキャン行に含まれている
現データ・セグメントにアクセスする：前記現データ・
セグメントの各々は前記第１のスキャン行中のコンテキ
スト・データ・セグメントに位置的に整列している； (c)前記現データ・セグメントの各々を位置的に整列し
ているコンテキスト・データ・セグメントと同じ値が割
り当てられたキャッシュ記憶中に含まれるデータ・セグ
メントと比較する； (d)前記キャッシュ記憶中で見出されたデータ・セグメ
ントの識別子位置を送出し、もし前記現データ・セグメ
ントが前記キャッシュ記憶中になかった場合には見つか
らなかった旨の識別子及び前記現データ・セグメントを
送出する； (e)前記次のスキャン行に含まれる現データセグメント
が次のスキャン行のデータ・セグメントのコンテキスト
・データ・セグメントになるようにする； (f)処理すべきスキャン行がそれ以上なくなるまでステ
ップ(b)ないしステップ(f)を繰り返す。 - 【請求項７】以下のステップ(a)ないし(f)を設け、デー
タ・セグメントのストリームを複数のキャッシュ記憶を
使用して圧縮し、各キャッシュ記憶は前記データ・スト
リームからの複数のデータ・セグメントを使用状況の階
層に基づいてストアするデータ圧縮方法： (a)キャッシュ・コンテキスト識別子を前記複数のキャ
ッシュ記憶の各々に割り当てる：前記キャッシュ記憶の
個数は前記データ・セグメントが何通りの値を取り得る
かに等しく、各キャッシュ・コンテキスト識別子はデー
タ・セグメントの取り得る値と等しい値を持っている； (b)コンテキスト・データ・セグメントとの間で予め定
められた一時的な関係を有している現データ・セグメン
トにアクセスする； (c)前記現データ・セグメントをコンテキスト・データ
・セグメントに等しい値のキャッシュ識別子が割り当て
られているキャッシュ記憶中に負儒まれ手いるデータ・
セグメントと比較する； (d)前記キャッシュ記憶中で見出されたデータ・セグメ
ントの識別子位置を送出し、もし前記現データ・セグメ
ントが前記キャッシュ記憶中になかった場合には見つか
らなかった旨の識別子及び前記現データ・セグメントを
送出する； (e)処理すべきデータ・セグメントがそれ以上なくなる
までステップ(b)ないしステップ(f)を繰り返す。 - 【請求項８】以下の(a)ないし(c)を設けたデータ圧縮シ
ステム： (a)複数のメモリ位置に複数のデータ・セグメントをス
トアする第１のキャッシュ・メモリ手段：前記位置は位
置識別子を有する； (b)複数のレベルを有する第２のキャッシュ・メモリ手
段：前記レベルのうちの第１のレベルは最も最近使用さ
れたデータ・セグメントについての位置識別子を含み、
前記位置識別子は前記第１のキャッシュ・メモリ手段中
のどこに前記最も最近使用されたデータ・セグメントが
存在し、前記レベルのうちのそれ以外のレベルは前記第
１のキャッシュ・メモリ手段中のどこに前記最も最近使
用されたデータ・セグメントよりも長い間アクセスされ
ていないデータ・セグメントが存在するかを示す位置識
別子を含む； (c)受信したデータ・セグメントが前記第１のキャッシ
ュ・メモリ中に見つかったか否かを判定し、もし見つか
った場合には前記第１のキャッシュ・メモリ手段中で前
記受信されたデータ・セグメントをストアしている位置
を示す前記位置識別子を前記第２のキャッシュ・メモリ
手段から得て受信手段へ送出する。
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