JPH09153816A - データ変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一部をそのまま保存する場合に、より効率よ
くデータの圧縮ができるようにすることを目的とする。 【解決手段】 原信号入力部１より得た時系列信号（原
信号）の中より、保存データ抽出部２で抽出したそのま
ま保存する保存データより、補間信号作成部３において
補間信号を作る。そして、補間誤差信号作成部４におい
て、その補間信号と圧縮対象の原信号との差を作成し、
それにに対して、非可逆データ圧縮部５でデータ圧縮を
施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像データや音
声データ、または、プロセスデータや圧力，電圧などの
計測データをデータ圧縮・伸張するデータ変換方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】非可逆な圧縮データは、主に冗長なデー
タを直接削除する直接圧縮法と、直交変換などによって
特徴の抽出などを行う変換圧縮法に大別される。非可逆
なデータ圧縮技術では、データ圧縮の精度の目安とし
て、伸張したデータともとのデータとの誤差の許容範囲
を設定する場合が多い。このように許容誤差の設定が可
能なデータ圧縮は直接圧縮法に多く、零次予測型圧縮
法，一次予測型圧縮法，零次補間型圧縮法，一次補間型
圧縮法などがあげられる。これらの手法は、いずれもデ
ータ全体を直接近似することに基づいている。これらの
手法の中で、もっとも圧縮率が高いのは、一次補間型圧
縮法である。

【０００３】一方、変換圧縮法には、離散フーリエ変
換，離散コサイン変換，離散ウエーブレット変換などの
手法があり、直交変換によって特徴の抽出を行い、特徴
をよく表している成分を保存し、微少な成分を削除する
ことにより圧縮を行う。データの伸張は、逆変換を用い
て行う。これらの変換圧縮法は、許容誤差の範囲の設定
が難しいという欠点があるが、信号の特徴を保持しやす
いと言う長所もある。

【０００４】しかし、上述した非可逆なデータ圧縮で
は、圧縮効率を向上させるために、圧縮・伸張の過程
で、ある程度データの劣化を招くことになる。このた
め、これらの圧縮では、原則的にもとのデータと、圧縮
して伸張したデータは、同一のものではない。ところ
で、データ圧縮における要求仕様の１つとして、圧縮の
信頼性保証などのため、圧縮前のデータそのものを一部
保存しておきたいという要求がある。たとえば、プラン
トの時系列データなどの場合、異常が起きた時刻のデー
タは正確に保存する、または、所定時間ごとに正確なデ
ータを保存するなどの要求がある。

【０００５】以上のような要求がある場合、従来では次
に示すような手法がとられていた。 １．原信号の中からそのまま保存すべきデータを選んで
保存データとする。 ２．原信号に対して、ある非可逆なデータ圧縮方法を用
いて、非可逆圧縮データを作成する。 ３．保存データと非可逆圧縮データとの組み合わせを全
体の圧縮データとする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来は以上のように構
成されていたので、以下に示すような問題があった。デ
ータの中より所望の部分はそのまま残すようにするデー
タ圧縮の場合、そのまま残す保存データと非可逆圧縮デ
ータとのセットが圧縮データとなる。このため、これら
を単なる非可逆データ圧縮と比較した場合、そのまま残
す保存データの分だけ圧縮データ数が多くなるので、そ
れだけ圧縮効率が落ちてしまう。

【０００７】これに対して、直接圧縮法の場合、非可逆
データ圧縮の過程で、最低限そのまま保存すべきデータ
をあらかじめ決定しておくことにより、圧縮効率をいく
らか向上させることができる。しかし、変換圧縮法の場
合は、そのまま保存すべきデータの保存を非可逆データ
圧縮の過程に組み込むことは困難である。このため、圧
縮データは、保存データと、単なる非可逆データ圧縮に
より得られる非可逆データ圧縮と同じものと、というこ
とになり、圧縮率の大きな低下がさけられない。

【０００８】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、一部をそのまま保存する
場合に、より効率よくデータの圧縮ができるようにする
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のデータ変換方
法は、原信号中より所望とする保存信号を抽出し、その
保存信号間を補間した補間信号を生成し、原信号と補間
信号との差を圧縮するようにした。このため、圧縮する
データは、原信号より減少する。また、この発明のデー
タ変換方法は、その圧縮データより、その圧縮の逆を行
うことで伸張した補間誤差伸張信号を生成し、この補間
誤差伸張信号に補間信号を合わてデータ伸張を行うよう
にした。ここで、この補間誤差伸張信号は、補間信号の
間をより原信号に近づける信号である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の概要について説
明する。この発明においては、まず、時系列信号の中
で、そのまま保存する保存データを用い、その間を、た
とえば直線補間や、スプライン補間などにより補間した
補間信号を作る。そして、その補間信号と、圧縮対象の
原信号との差に対して、データ圧縮を施すようにしたも
のである。以下この発明の実施の形態を図を参照して説
明する。

【００１１】実施の形態１．まず、保存すべき保存デー
タの間を、直線補間する場合について説明する。図１
は、この実施の形態１におけるデータ圧縮装置の構成を
示す構成図であり、１は原信号入力部、２は保存データ
抽出部、３は補間信号作成部、４は補間誤差信号作成
部、５は非可逆データ圧縮部である。このデータ圧縮装
置においては、まず、原信号入力部１では、取込んだ原
信号を、Ｎ個のデータからなる原信号ｏｇ：ｏｇ（ｎ）
｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝として保存データ抽出部２およ
び補間誤差信号作成部４へ渡す。

【００１２】保存データ抽出部２では、その原始号ｏｇ
をうけとると、この中より、そのまま保存すべき保存デ
ータｓｖ：ｓｖ（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を抽出
し、補間信号作成部３へ渡す。保存データｓｖは、以下
に示すようにして得られる。 ｓｖ（ｎ）＝ｏｇ（ｎ） （時刻ｎにおけるデータを保存する場合） ｓｖ（ｎ）＝０ （時刻ｎにおけるデータを保存しない場合）

【００１３】次に、その保存データを受け取った補間信
号作成部３では、以下の（１）式により、保存データｓ
ｖから直線補間により補間信号ｉｐ：ｉｐ（ｎ）｛ｎ＝
１，２，〜，Ｎ｝を作成する。 ｉｐ（ｎ）＝ｓｖ（ｎ） (sv(n)≠0) ｉｐ（ｎ） ={sv(nxt)-sv(lst)}/(nxt-lst)×(n-lst)+sv(lst) (sv(n)=0) ・・・（１）

【００１４】つぎに、この補間信号を受け取った補間誤
差信号作成部４は、以下の（２）式に示すように、原信
号ｏｇと補間信号ｉｐとの差である補間誤差信号ｉｅ：
ｉｅ（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を生成する。 ｉｅ（ｎ）＝ｏｇ（ｎ）−ｉｐ（ｎ） ・・・（２） そして、非可逆データ圧縮部５において、その補間誤差
信号と原信号とを用いて、補間誤差圧縮データを作成す
る。ここでは、許容誤差を原信号の最大値と最小値の差
の３％と設定しておき、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を
用いてデータ圧縮を行う。

【００１５】この非可逆データ圧縮部５では、以下に示
すようにして許容誤差を設定し、離散フーリエ変換を用
いてデータ圧縮を行う。まず、以下の（３）式に示すよ
うに、補間誤差信号ｉｅに離散フーリエ変換（ＤＦＴ）
を施し、ＤＦＴ係数ｆｔ：ｆｔ（ｕ）｛ｕ＝１，２，
〜，Ｎ｝を得る。

【００１６】

【数１】

【００１７】次に、以下の（４）式に示すように、ｆｔ
の前半の絶対値ｇｎ：ｇｎ（ｕ）｛ｕ＝１，２，〜，ｈ
Ｎ｝と、位相ｐｈｓ：ｐｈｓ（ｕ）｛ｕ＝１，２，〜，
ｈＮ｝を得る。 ｇｎ（ｕ）｜ｆｔ（ｕ）｜ ｐｈｓ（ｕ）＝ｔａｎ^-1｛Ｉｍ（ｆｔ（ｕ））｝／｛Ｒｅ（ｆｔ（ｕ））｝ ｈＮ＝ｆｌｏｏｒ（Ｎ／２）＋１ （floor(x)はｘを越えない最大の整数） ・・・（４）

【００１８】次に、ｕ＝２，〜ｈＮにわたって、ｇｎ
（ｕ）の大きさを比較し、圧縮データをｍと仮定し、以
下の式（５）に示すように、抽出フーリエ係数ｅｆｔ：
（ｕ）｛ｕ＝１，２，〜，Ｎ｝を得る。 ｅｆｔ（１）＝ｆｔ（１） ｇｎ（ｕ）の大きさがｍ番目以内 →ｅｆｔ（ｕ）＝ｆｔ（ｕ），ｅｆｔ（Ｎ−ｕ＋２）＝ｅｆｔ（Ｎ−ｕ＋２） ｇｎ（ｕ）の大きさがｍ番目以降 →ｅｆｔ（ｕ）＝ｅｆｔ（Ｎ−ｕ＋２）＝０ ・・・（５）

【００１９】また、以下の（６）式に示すように、ｅｆ
ｔに対して逆離散フーリエ変換を施し、伸張信号ｒｅ：
ｒｅ（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を得る。

【００２０】

【数２】

【００２１】つぎに、この伸張信号ｒｅと原信号を比較
し、ｒｅ中のデータが許容範囲に収まっている場合には
ｍを減らし、収まっていない場合にはｍを増やして、上
記の（４）（５）式で示されることを繰り返していき、
許容範囲に収まるもっとも少ないｍを求める。そして、
絶対値信号ｇｎと位相信号ｐｈｓを以下の（７）式に示
すように加工し、ｇｎとｐｈｓの組み合わせを圧縮デー
タｃｐとして出力する。 ｇｎ（ｕ）の大きさがｍ番目以降→ｇｎ（ｕ）＝ｐｈｓ（ｕ）＝０・・・（７）

【００２２】なお、圧縮データから抽出フーリエ変換係
数ｅｆｔを得るには、以下の（８）式に示すように行
う。 eft(u)=gn(u)exp(j×phs(u)) (u=1,〜,hN) eft(u)=gn(N-u+2)exp(-j×phs(N-u+2)) (u=hN+1,〜,N) ・・・（８）

【００２３】実施の形態２．ところで、上記実施の形態
１においては、保存データ間を直線補間するようにした
が、これに限るものではなく、スプライン補間により補
間するようにしてもよい。また、上記実施の形態１で
は、離散フーリエ変換を用いてデータ圧縮を行うように
したが、これに限るものではなく、離散ウエーブレット
変換によりデータ圧縮を行うようにしてもよい。

【００２４】この実施の形態２においては、まず、補間
信号作成部３（図１）が、保存データｓｖより、スプラ
イン補間により、補間信号ｉｐ：ｉｐ（ｎ）｛ｎ＝１，
２，〜，Ｎ｝を作成するようにした。また、この実施の
形態２では、非可逆データ圧縮として、離散ウエーブレ
ット変換による逐次型のデータ圧縮を用いるようにし
た。この、非可逆データ圧縮部５において、許容誤差を
原信号の最大値と最小値の差の３％と設定しておき、補
間誤差信号ｉｅを、以下に示すようにして、補間誤差圧
縮データｃｐに圧縮する。

【００２５】まず、圧縮する補間誤差信号がもっとも圧
縮データ数の少ない状態となる展開回数で、その補間誤
差信号をウエーブレット変換し、この変換による平滑化
信号を算出する。次に、その平滑化信号をウエーブレッ
ト逆変換した値と、もとの補間誤差信号との差が許容誤
差を超えているものは、もとの信号に戻した修正信号を
生成する。そして、これら平滑化信号と、修正信号とを
あわせて補間誤差圧縮データとする。

【００２６】ここで、補間信号作成部３では、上述した
ように、スプライン補間により補間信号を作成するよう
にしているが、このスプライン補間は、保存データｓｖ
よりスプライン関数ｓ（ｘ）を求めて、ｘにｎ＝１，
２，〜，Ｎを代入していくことにより行われる。以下、
その手順を説明する。第１に、以下の（９）式に示すよ
うに、保存データｓｖより信号ｘｘと信号ｙｙを作る。 初期値count=1とし、n=1,2,〜,Nにおいてsv(n)≠0のとき、 ｘｘ（ｃｏｕｎｔ）＝ｎ ｙｙ（ｃｏｕｎｔ）＝ｓｖ（ｎ） ｃｏｕｎｔ＝ｃｏｕｎｔ＋１ 保存データ数をｍとすると、xx、yyもデータ数はmとなる。 ・・・（９）

【００２７】第２に、スプライン関数ｓ（ｘ）を、未知
数ａ，ｂ，および，ｃ：ｃ（ｉ）｛ｉ＝１，２，〜，
ｍ｝を用いて、以下の（１０）式で示す。

【００２８】

【数３】

【００２９】第３に、未知数ａ，ｂおよびｃ：ｃ（ｉ）
｛ｉ＝１，２，〜，ｍ｝を、以下の（１１）式と（１
２）式からなる連立一次次方程式を解いて求める。

【００３０】

【数４】

【００３１】

【数５】

【００３２】第４に、求めたａ，ｂおよびｃ：ｃ（ｉ）
｛ｉ＝１，２，〜，ｍ｝を用いて、以下の（１３）式で
示すスプライン関数ｓ（ｘ）を得る。

【００３３】

【数６】

【００３４】第５に、スプライン関数ｓ（ｘ）にｎ＝
１，２，〜，Ｎを代入して、以下の（１４）式で示す補
間信号ｉｐを得る。 ｉｐ：ｉｐ（ｎ）＝ｓ（ｎ） ｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝・・・（１４）

【００３５】以上に示したことにより、保存データをス
プライン補間して補間信号を作成し、これと原信号との
差をウエーブレット変換によるデータ圧縮で圧縮すれ
ば、実施の形態１と同様に、圧縮データを、より少ない
データ量とすることができる

【００３６】実施の形態３．ところで、上述では、デー
タの圧縮に関して説明したが、以下にこの圧縮したデー
タの伸張に関して説明する。ここでは、離散フーリエ変
換を用いてデータ圧縮した場合について説明する。図２
は、この実施の形態３における、データ伸張装置の構成
を示す構成図である。同図において、２１は圧縮データ
中の圧縮せずにそのまま保存してある保存データを入力
する保存データ入力部、２２は圧縮データ中の圧縮して
ある補間誤差圧縮データｃｐを入力する非可逆圧縮デー
タ入力部、２３は入力された保存データより補間信号を
作成する補間信号作成部、２４は入力された圧縮データ
を伸張する非可逆圧縮データ伸張部、２５は補間信号と
非可逆圧縮データ伸張部２４が伸張したデータとから伸
張信号を生成する伸張信号作成部である。なお、補間信
号作成部２３は、図１における補間信号作成部３と同様
である。

【００３７】非可逆圧縮データ伸張部２４では、非可逆
圧縮データ入力部２２より得た補間誤差データｃｐよ
り、以下の（１５）式に示されるように、抽出フーリエ
係数を得て、この抽出フーリエ係数に逆離散フーリエ変
換を施こすことで、補間誤差伸張信号ｒｅ：ｒｅ（ｎ）
｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝を得る。

【００３８】

【数７】

【００３９】そして、この補間誤差伸張信号と補間信号
とにより、伸張信号作成部２５では、以下の（１６）式
に示すように、伸張信号ｒｃ：ｒｃ（ｎ）｛ｎ＝１，
２，〜，Ｎ｝を作成し、これを出力する。 ｓｖ（ｎ）≠０→ｒｃ（ｎ）＝ｓｖ（ｎ） ｓｖ（ｎ）＝０→ｒｃ（ｎ）＝ｉｐ（ｎ）＋ｒｅ（ｎ） ・・・（１６）

【００４０】実施の形態４．ところで、上記実施の形態
３においては、離散フーリエ変換により圧縮したデータ
を伸張する場合について示したが、ウエーブレット変換
により圧縮したデータは、以下に示すようにして伸張す
る。すなわち、図２の非可逆圧縮データ伸張部２４にお
いては、得られた補間誤差圧縮データｃｐ、すなわち、
平滑化信号をウエーブレット逆変換し、これに修正信号
をあわせて伸張データを生成し、これを補間誤差伸張信
号ｒｅ：ｒｅ（ｎ）｛ｎ＝１，２，〜，Ｎ｝として伸張
信号作成部２５に渡す。以上のことにより、ウエーブレ
ット変換による圧縮でも、上記実施の形態３と同様に、
図２に示したデータ伸張装置によってデータ伸張され
る。

【００４１】

【実施例】以下この発明の実施例を、あるプロセスデー
タに対応した場合を例に取り説明する。プロセスデータ
は、図３に示すように、５秒おきに測定されたプロセス
温度のデータ７２００個からなる。なお、図３におい
て、縦軸は温度（℃）を示し、横軸はデータ数を示して
いる。そして、それらデータの中で６０個おきのデータ
はそのままの保存データとする場合（保存間隔６０個）
と、１２０個おきのデータはそのままの保存データとす
る場合（保存間隔１２０個）とに関して説明する。ま
た、以下すべてにおいて、圧縮における許容誤差は、原
信号の最大値と最小値の差の３％以内とする。

【００４２】まず、図３に示すデータをすべて離散フー
リエ変換することでデータ圧縮した場合、非可逆圧縮デ
ータの離散フーリエ係数は８５となる。これは、上述し
たプロセス温度の測定においては、８５点分のデータ量
に相当し、以後これを圧縮データ数が８５個になるとい
う。なお、図４は、このとき圧縮したデータを伸張した
結果を示す。また、上述した実施の形態２で示した、離
散ウエーブレット変換で全てのデータをデータ圧縮した
場合では、非可逆データの離散ウエーブレット係数は６
９となる。これは、上述したプロセス温度の測定におい
ては、６９点分のデータ量に相当する。すなわち、この
圧縮では圧縮データ数が６９個になる。なお、図５は、
このとき圧縮したデータを伸張した結果を示す。

【００４３】つぎに、保存間隔６０個のとき、離散フー
リエ変換により圧縮する場合について示す。保存間隔６
０個なので、データ圧縮をせずに保存するデータ数は１
２０個となる。一方、圧縮対象のデータを圧縮すると、
そのデータ数は８５個（離散フーリエ係数８５）とな
る。すなわち、この場合の圧縮データ数は、８５＋１２
０＝２０５個となる。したがって、このときの圧縮率
は、７２００／２０５＝３５．１倍となる。このときの
圧縮データを伸張すると、図６に示すようになる。

【００４４】また、保存間隔１２０個のとき、離散フー
リエ変換により圧縮する場合について示す。保存間隔１
２０個なので、データ圧縮をせずに保存するデータ数は
６０個となる。一方、圧縮対象のデータを圧縮するとそ
のデータ数は８５個となる。すなわち、この場合の圧縮
データ数は、８５＋６０＝１４５個となる。したがっ
て、このときの圧縮率は、７２００／１４５＝４９．７
倍となる。このときの圧縮データを伸張すると、図７に
示すようになる。

【００４５】つぎに、保存間隔６０個のとき、ウエーブ
レット変換により圧縮する場合について示す。この場合
においても、データ圧縮をせずに保存するデータ数は１
２０個となる。一方、圧縮対象のデータを圧縮するとそ
のデータ数は６９個（離散ウエーブレット係数６９）と
なる。すなわち、この場合の圧縮データ数は、６９＋１
２０＝１８９個となる。したがって、このときの圧縮率
は７２００／１８９＝３８．１倍となる。このときの圧
縮データを伸張すると、図８に示すようになる。

【００４６】また、保存間隔１２０個のときの、離散ウ
エーブレット変換により圧縮する場合について示す。保
存間隔１２０個なので、データ圧縮をせずに保存するデ
ータ数は６０個となる。一方、圧縮対象のデータを圧縮
すると、上述したように、そのデータ数は６９個とな
る。すなわち、この場合の圧縮データ数は、６９＋６０
＝１２９個となる。したがって、このときの圧縮率は、
７２００／１２９＝５５．８倍となる。このときの圧縮
データを伸張すると、図９に示すようになる。

【００４７】以上は、保存データ以外をそのまま圧縮す
る、従来の手法に関して示したものである。次に、この
発明による手法で、データ圧縮を行った場合について説
明する。まず、保存間隔６０個の場合について説明す
る。この発明においては、まず、この６０個おきのデー
タに関して、図１０に示すように、直線補間による補間
信号を作成する。次に、７２００個からなる原信号と、
図１０に示した補間信号との差をとり、補間誤差信号を
生成する。図１１は、この補間誤差信号を示す

【００４８】ここで、前述したように、許容誤差は、原
信号の最大値と最小値の差の３％以内としているが、そ
の値は補間誤差信号の最大値と最小値の差の３％以上と
なる。しかし、補間誤差信号は、原信号と補間信号との
差を示しているので、その許容誤差をそのまま適応して
よく、この場合、圧縮における許容誤差を大きくしてい
ることになる。

【００４９】そして、前述と同様の許容誤差において、
補間誤差信号を離散フーリエ変換することで圧縮する
と、そのデータ数は５２個となる。そして、この場合の
圧縮データは、そのまま保存する保存データと、補間誤
差圧縮データで構成されることになり、そのデータ数
は、５２＋１２０＝１７２個となる。そして、このとき
の圧縮率は、７２００／１７２＝４１．９倍となる。な
お、この圧縮した補間誤差圧縮信号を伸張すると、図１
２に示すようになる。そして、伸張信号は、この補間誤
差伸張信号と図１０に示す補間信号との和をとり、その
中で、保存データの部分を入れ替えたものとなる（図１
３）。

【００５０】次に、保存間隔１２０個の場合について説
明する。ここでは、まず、この１２０個おきのデータに
関して、図１４に示すように、直線補間による補間信号
を作成する。次に、７２００個からなる原信号と、図１
４に示した補間信号との差をとり、補間誤差信号を生成
する。図１５は、この補間誤差信号を示す そして、前述と同様の許容誤差において、補間誤差信号
を離散フーリエ変換することで圧縮すると、そのデータ
数は７０個となる。

【００５１】そして、この場合の圧縮データは、そのま
ま保存する保存データと、補間誤差圧縮データで構成さ
れることになり、そのデータ数は、７０＋６０＝１３０
個となる。そして、このときの圧縮率は、７２００／１
３０＝５５．４倍となる。なお、この圧縮した補間誤差
圧縮信号を伸張すると、図１６に示すようになる。そし
て、伸張信号は、この補間誤差伸張信号と図１４に示す
補間信号との和をとり、その中で、保存データの部分を
入れ替えたものとなる（図１７）。

【００５２】ところで、原信号から６０個おきに取り出
した保存データより、スプライン補間により補間信号
（図１８）を作成すると、その原信号との差を示す補間
誤差信号（図１９）は、上述した許容誤差内に収まって
しまう。このため、この場合の圧縮データは、保存デー
タのみでよく、圧縮データ数は１２０個となり、圧縮率
は、７２００／１２０＝６０倍となる。そして、これを
伸張した伸張データは、図１８に示す補間信号と同一と
なる。

【００５３】次に、保存間隔を１２０個とすると、図２
０に示すように、スプライン補間による補間信号が得ら
れる。この補間信号と、原信号との差をとると、図２１
に示すような補間誤差信号が得られる。この場合は、こ
の補間誤差信号が許容誤差内には収まらない。そして、
その許容誤差をそのまま適用して、今度は、離散ウエー
ブレット変換によりデータ圧縮を行うと、補間誤差圧縮
データのデータ数は５５個となる。この場合の圧縮デー
タは、５５＋６０＝１１５個となり、その圧縮率は、７
２００／１１５＝６２．６倍となる。なお、この圧縮し
た補間誤差圧縮信号を伸張すると、図２２に示すように
なる。そして、伸張信号は、この補間誤差伸張信号と図
２０に示す補間信号との和をとり、その中で、保存デー
タの部分を入れ替えたものとなる（図２３）。

【００５４】以上示したように、従来の圧縮手法に対し
て、この発明による圧縮の方が圧縮率が高いことがわか
る。以下の表１に、離散フーリエ変換による圧縮を用い
た場合の、圧縮率の差を示す。また、以下の表２に、ス
プライン補間により補間信号を作成し、離散ウエーブレ
ット変換によりデータ圧縮を行う場合の圧縮率の差を示
す。また、ここでは、保存間隔が等間隔の場合について
のみ示したが、保存間隔が可変である場合でも、同様の
効果を得ることができる。

【００５５】

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、原信号中より所望とする保存信号を抽出し、保存信
号間を補間した補間信号を生成し、原信号とその補間信
号との差を圧縮するようにした。また、その圧縮データ
より、圧縮の逆を行うことで伸張した補間誤差伸張信号
を生成し、この補間誤差伸張信号に補間信号を合わてデ
ータ伸張を行うようにした。このため、圧縮するデータ
の量が、原信号より減少するので、圧縮したデータの量
が減少し、より効率よくデータの圧縮ができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１におけるデータ圧縮装置の構成
を示す構成図である。

【図２】 実施の形態３におけるデータ伸張装置の構成
を示す構成図

【図３】 ５秒おきに測定されたプロセス温度のデータ
７２００個からなるプロセスデータを示す特性図であ
る。

【図４】 離散フーリエ変換により圧縮したデータを伸
張した状態を示す特性図である。

【図５】 離散ウエーブレット変換により圧縮したデー
タを伸張した状態を示す特性図である。

【図６】 従来の手法により圧縮したデータを伸張した
状態を示す特性図である。

【図７】 従来の他の手法により圧縮したデータを伸張
した状態を示す特性図である。

【図８】 従来の他の手法により圧縮したデータを伸張
した状態を示す特性図である。

【図９】 従来の他の手法により圧縮したデータを伸張
した状態を示す特性図である。

【図１０】 補間信号の状態を示す特性図である。

【図１１】 補間誤差信号の状態を示す特性図である。

【図１２】 補間誤差伸張信号の状態を示す特性図であ
る。

【図１３】 この発明により圧縮したデータを伸張した
状態を示す特性図である。

【図１４】 補間信号の状態を示す特性図である。

【図１５】 補間誤差信号の状態を示す特性図である。

【図１６】 補間誤差伸張信号の状態を示す特性図であ
る。

【図１７】 この発明により圧縮したデータを伸張した
状態を示す特性図である。

【図１８】 補間信号の状態を示す特性図である。

【図１９】 補間誤差信号の状態を示す特性図である。

【図２０】 補間信号の状態を示す特性図である。

【図２１】 補間誤差信号の状態を示す特性図である。

【図２２】 図２１の補間誤差信号を伸張した状態を示
す特性図である。

【図２３】 この発明により圧縮したデータを伸張した
状態を示す特性図である。

【符号の説明】

１…原信号入力部、２…保存データ抽出部、３…補間信
号作成部、４…補間誤差信号作成部、５…非可逆データ
圧縮部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間的に変化する原信号中より所望とす
   る保存信号を抽出し、 前記保存信号間を補間して補間信号を生成し、これと前
   記原信号との差を圧縮することを特徴とするデータ変換
   方法。
2. 【請求項２】 時間的に変化する原信号中より所望とす
   る保存信号を抽出し、前記保存信号間を補間した補間信
   号を生成し、これと前記原信号との差を圧縮することで
   得た圧縮データより、 前記圧縮の逆を行うことで伸張した補間誤差伸張信号を
   生成し、 この補間誤差伸張信号に前記補間信号を合わてデータ伸
   張を行うことを特徴とするデータ変換方法。