JPH10209878A

JPH10209878A - データ展開装置

Info

Publication number: JPH10209878A
Application number: JP2841497A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Kumaki; 徳雄熊木
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】圧縮データ列を高速に展開して圧縮前のデー
タを復元することができるデータ展開装置を提供するこ
と。【解決手段】データ展開装置１は、圧縮データ列を展
開して圧縮前の原始データ列を復元するためのものであ
り、この展開処理を行うために圧縮語レジスタ１０、マ
ルチプレクサ１２、パイプラインレジスタ１４、復号長
カウンタ１６、復号オフセットレジスタ１８、復号オフ
セットデコーダ２０、復号語レジスタ２２を備えてい
る。一致サイズｍとオフセットｎが含まれる圧縮データ
用のシンボルが入力されると、復号オフセットデコーダ
２０によってオフセットｎをデコードすることにより、
パイプラインレジスタ１４のｎ段目の出力が有効にな
る。このとき、復号長カウンタ１６によってマルチプレ
クサ１２の選択状態が切り換えられ、パイプラインレジ
スタ１４から出力されるｍワードの原始データが選択さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Lempel-Ziv符号に
よる符号化アルゴリズムを用いて圧縮されたデータを展
開するデータ展開装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、製造した半導体の試験を行う半
導体試験装置は、入力端子に入力パターンデータを入力
し、このとき出力端子に現れる出力パターンデータを調
べることにより、半導体の良否を試験している。この半
導体試験装置を用いて試験を行う場合、まず試験に先立
って、上述した入力パターンデータと、半導体が正常で
あるときにこの入力パターンデータに対応して得られる
であろう出力パターンデータとを半導体試験装置に転送
する必要がある。このようにして転送されるテストパタ
ーンデータは、例えば今日のマイクロプロセッサを試験
する場合を考えると数百メガバイトから数ギガバイトに
も達する。このため、予め作成したテストパターンデー
タを圧縮して半導体試験装置に転送し、半導体試験装置
においてこの圧縮されたテストパターンデータを展開し
て試験を行う手法が必要とされている。

【０００３】データの圧縮および展開を行う方法として
は従来から各種のアルゴリズムを用いた方法が知られて
おり、その代表的なものとしてユニバーサル符号の一種
であるLempel-Ziv符号が知られている。このLempel-Ziv
符号には、いわゆるスライド辞書に基づいた狭義のLemp
el-Ziv符号と、いわゆる動的辞書に基づいたLempel-Ziv
-Welch符号とがあり、後者は圧縮時の負担が小さい代わ
りに展開時の負担が大きいという特徴があり、反対に前
者は圧縮時の負担が大きい代わりに展開時の負担が小さ
いという特徴がある。半導体試験装置にテストパターン
データを転送する場合には、データ展開中は半導体試験
装置が使用できなくなることを考慮すると、転送後のデ
ータをできるだけ短時間で展開することができるスライ
ド辞書に基づいたLempel-Ziv符号が適している。本明細
書では、スライド辞書に基づいた狭義のLempel-Ziv符号
をLempel-Ziv符号と称して説明を行うものとする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにLempel-Ziv符号を用いて圧縮したテストパターンデ
ータを半導体試験装置に転送して展開する場合には展開
速度の高速化が要求されるが、この展開処理を汎用プロ
セッサを使用した展開ソフトウエアで行おうとすると、
ソフトウエア動作であるために動作速度に数ＭＨｚ程度
の展開速度の制限があり、半導体試験装置に対するテス
トパターンデータの供給能力としては数Ｍバイト／sec
程度が上限となる。

【０００５】また、汎用のプロセッサではなく専用の圧
縮／展開プロセッサを用いて、Lempel-Ziv符号による圧
縮データの展開を行う場合、圧縮／展開プロセッサを制
御するソフトウエア（ファームウエア）とマイクロプロ
セッサが必要となり、結果的にソフトウエア制御の介入
により圧縮／展開プロセッサの動作速度が制限され、半
導体試験装置に対するテストパターンの供給能力として
は１０〜２０Ｍバイト／sec 程度が上限となる。

【０００６】このように、汎用あるいは専用のプロセッ
サによるソフトウエア処理によってデータの展開を行っ
た場合にはデータ展開速度が遅いため、半導体試験装置
のように膨大な圧縮データを短時間で展開するような用
途には向いておらず、高速にデータの展開を行うことが
できる専用ハードウエアによるデータ展開装置が望まれ
ていた。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は圧縮データ列を高速に展開し
て圧縮前のデータを復元することができるデータ展開装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のデータ展開装置は、辞書格納手段と、
辞書読み出し位置特定手段と、選択手段とを備えてい
る。辞書格納手段は、最も最近に展開が終了した所定ワ
ード数の原始データ列を辞書として格納するものであ
り、展開処理が進むにしたがって更新される。原始デー
タを含む第２の圧縮符号が入力されると、選択手段は、
この第２の圧縮符号に含まれる原始データを選択出力し
て辞書の更新を行う。また、圧縮前の原始データ列にお
いてｎワード後に２度目に現れるｍワードの原始データ
を置き換えた第１の圧縮符号が入力されると、選択手段
は、この第１の圧縮符号に含まれる位置データｎに基づ
いて辞書読み出し位置特定手段によって特定される辞書
内の原始データを先頭に、第１の圧縮符号に含まれる一
致長データｍに相当するワード数の原始データを辞書か
ら読み出し、この読み出した原始データを用いて辞書の
更新を行う。

【０００９】このように、原始データが含まれる圧縮符
号が入力された場合には、この圧縮符号に含まれる原始
データを選択出力し、一致長データｍと位置データｎと
が含まれる圧縮符号が入力された場合には、辞書内の所
定の原始データを選択出力しており、入力される圧縮符
号に応じて選択出力する原始データを切り替えるだけで
あるため、圧縮データ列の展開を高速に行うことができ
る。

【００１０】また、上述した辞書格納手段をパイプライ
ンレジスタによって、辞書読み出し位置特定手段をデコ
ーダによって、選択手段を選択回路と選択指示回路によ
ってそれぞれ構成することが可能である。パイプライン
レジスタは、高速に（例えば動作クロック毎に）データ
の読み書きおよび転送動作が可能であり、デコーダによ
って所定のデコード処理を行うだけで直ちに辞書の該当
する原始データを特定することができるため、上述した
原始データ列への展開処理を高速に行う場合に特に適し
ている。

【００１１】また、上述したようにパイプラインレジス
タ等を用いる代わりに、辞書格納手段をメモリによっ
て、辞書読み出し位置特定手段を読み出し制御回路によ
って、選択手段を選択回路と選択指示回路によってそれ
ぞれ構成するようにしてもよい。読み出し制御回路によ
って、メモリから読み出す原始データのアドレスを特定
することにより、メモリを上述したパイプラインレジス
タの代わりに用いることが可能となり、この場合には大
容量の辞書を容易に実現することができる。

【００１２】また、上述した展開処理を行う場合、入力
された圧縮データ列に含まれる各圧縮符号が、一致長デ
ータｍおよび位置データｎを含む第１の圧縮符号である
か原始データを含む第２の圧縮符号であるかを識別する
方法としては、各圧縮符号に自身がいずれの圧縮符号で
あるかを示す一致フラグ等の識別データを含ませる場合
と、各圧縮符号とは別に後出の圧縮符号がいずれの圧縮
符号であるかを示すヘッダ等の識別データを付加する場
合がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明を適用したデータ展開装置
は、ハードウエアによって実現することにより、Lempel
-Ziv符号による圧縮データ列を高速に展開し、圧縮前の
原始データを高速に復元することに特徴がある。以下、
一実施形態のデータ展開装置について、図面を参照しな
がら具体的に説明する。

【００１４】〔第１の実施形態〕図１は、本発明を適用
した第１の実施形態のデータ展開装置の構成を示す図で
ある。同図に示すデータ展開装置１は、Lempel-Ziv符号
を用いて圧縮された圧縮データ列を展開して圧縮前の原
始データ列を復元するためのものであり、この展開処理
を行うために圧縮語レジスタ１０、マルチプレクサ１
２、パイプラインレジスタ１４、復号長カウンタ１６、
復号オフセットレジスタ１８、復号オフセットデコーダ
２０、復号語レジスタ２２を備えている。

【００１５】上述したパイプラインレジスタ１４が辞書
格納手段に、復号オフセットレジスタ１８、復号オフセ
ットデコーダ２０が（後に説明する第２の実施形態では
これらに加えてコントローラ３０が）辞書読み出し位置
特定手段に、マルチプレクサ１２、復号長カウンタ１６
が（後に説明する第２の実施形態ではこれらに加えてコ
ントローラ３０が）選択手段にそれぞれ対応している。
また、マルチプレクサ１２が選択回路に、復号長カウン
タ１６が選択指示回路に対応している。

【００１６】上述したデータ展開装置１の各構成の動作
を説明する前に、展開処理の対象となるLempel-Ziv符号
について説明する。図２は、圧縮データ列と圧縮前の原
始データ列の例を示す図である。

【００１７】図２（Ａ）に示すように、圧縮前の原始デ
ータ列として、原始データａ₀ 、ａ₁ 、・・・、ａ_L 、
ｂ₀ 、ｂ₁ 、・・・、ｂ_M 、ａ₀ 、ａ₁ 、・・・、ａ
_L 、ｃ₀ 、ｃ₁ 、・・・、ｃ_N を考えるものとする。こ
のように、先行する複数ワードの原始データａ₀ 〜ａ_L
が後出の原始データ列の中に繰り返し現れる場合に、Le
mpel-Ziv符号では、図２（Ｂ）に示すように、後出の原
始データａ₀ 〜ａ_L が識別データとしての一致フラグ
“１”を含む第１の圧縮符号としての圧縮データ用のシ
ンボルＤ_a に置き換えられる。また、先行する複数ワー
ドの原始データに一致せず、圧縮が行われない各原始デ
ータは、識別データとしての一致フラグ“０”を含む第
２の圧縮符号としての非圧縮データ用のシンボルａ₀ ′
等に置き換えられる。

【００１８】図３は、圧縮データ列に含まれる各シンボ
ルの例を示す図であり、図３（Ａ）には一致フラグ
“１”を先頭ビットとして含む圧縮データ用のシンボル
Ｄ_a の内容が、図３（Ｂ）には一致フラグ“０”を先頭
ビットとして含む非圧縮データ用のシンボルの内容が示
されている。圧縮データ用のシンボルＤ_a は、図３
（Ａ）に示すように例えば１６ビットで構成されてお
り、最上位ビットが一致フラグ“１”に対応し、次の７
ビットが先行する何ワードの原始データに一致するかを
示す一致長データとしての一致サイズｍに対応し、下位
の８ビットが何ワード分先行する原始データ列に一致す
るかを示す位置データとしてのオフセットｎに対応して
いる。

【００１９】また、非圧縮データ用のシンボルａ₀ ′等
は、一般のLempel-Ziv符号では図３（Ｂ）に示すよう
に、例えば各原始データが８ビットで構成されるものと
すると、その最上位に１ビットの一致フラグ“０”が付
加された構成を有しているが、本実施形態では図３
（Ｃ）に示すように１６ビットで構成されており、最上
位ビットが一致フラグ“０”に対応し、次の７ビットの
それぞれが“０”であり、下位の８ビットが原始データ
に対応している。

【００２０】図１に示す圧縮語レジスタ１０は、図３
（Ａ）あるいは（Ｃ）に示した圧縮データ列の各シンボ
ルが入力され、シンボル単位でデータを保持するための
ものである。マルチプレクサ１２は、圧縮語レジスタ１
０に保持された非圧縮データ用のシンボルａ₀ ′等に含
まれる原始データと、パイプラインレジスタ１４に格納
された原始データ（後述する）とを選択的に出力する。

【００２１】パイプラインレジスタ１４は、着目してい
る圧縮データ用のシンボルＤ_a が入力されたときに、そ
れまでに展開処理が終了して復元された直前の所定ワー
ド数の原始データを辞書として格納するためのものであ
り、ｕ個の格納部としてのレジスタが縦続接続されたｕ
段のパイプライン構成を有している。パイプラインレジ
スタ１４の初段のレジスタに入力され保持されたデータ
は、２番目以降のデータが入力されると、次第に２段
目、３段目、・・・の各レジスタに転送されるシフト動
作が行われる。

【００２２】復号長カウンタ１６は、圧縮語レジスタ１
０に図３（Ａ）に示す圧縮データ用のシンボルＤ_a が保
持されたときに、このシンボルに含まれる一致サイズｍ
を計数の初期値として取り込んで所定の計数動作を行う
ものである。復号長カウンタ１６によって所定の計数動
作が行われている間は、上述したマルチプレクサ１２に
おいて、パイプラインレジスタ１４側のデータが選択さ
れる。

【００２３】復号オフセットレジスタ１８は、圧縮語レ
ジスタ１０に圧縮データ用のシンボルＤ_a が保持された
ときに、このシンボルに含まれるオフセットｎを取り込
んで保持するためのものであり、この保持されたオフセ
ットｎが復号オフセットデコーダ２０に向けて出力され
る。復号オフセットデコーダ２０は、入力されるオフセ
ットデータｎに対して所定のデコード処理を行うことに
より、パイプラインレジスタ１４を構成するｕ個のレジ
スタの中のいずれか一つから復号語バス２４に対する出
力を有効にする指示をパイプラインレジスタ１４に向け
て出力する。

【００２４】復号語レジスタ２２は、マルチプレクサ１
２から出力されるデータを順に保持する。この復号語レ
ジスタ２２に保持されたデータが、展開された圧縮前の
原始データとしてデータ展開装置１から出力される。

【００２５】本実施形態のデータ展開装置１はこのよう
な構成を有しており、次にその動作を説明する。

【００２６】図２（Ｂ）に示した圧縮データ列の各シン
ボルａ₀ ′、ａ₁ ′、・・・が本実施形態のデータ展開
装置１に入力されると、圧縮語レジスタ１０は、これら
各シンボルを入力された順に保持するとともに、この保
持した各シンボルのデータを後段のマルチプレクサ１２
あるいは復号長カウンタ１６、復号オフセットレジスタ
１８に向けて出力する。

【００２７】図２（Ｂ）に示した圧縮データ列では、ま
ず最初に非圧縮データ用のシンボルａ₀ ′〜ａ_L ′、ｂ
₀ ′〜ｂ_M ′が順に圧縮語レジスタ１０に保持される。
マルチプレクサ１２は、各シンボルの最上位ビットの一
致フラグが“０”であるとき、すなわち図３（Ｃ）に示
す非圧縮データ用のシンボルが圧縮語レジスタ１０に保
持されると（あるいは復号長カウンタ１６が所定の計数
動作を行わずにその計数値が例えば「０」のときに）、
このシンボルの下位８ビットに含まれる原始データを選
択的に出力する。したがって、図２（Ｂ）に示す圧縮デ
ータ列に含まれる非圧縮データ用のシンボルａ₀ ′〜ａ
_L ′、ｂ₀ ′〜ｂ_M ′が圧縮語レジスタ１０に保持され
ると、マルチプレクサ１２からは各シンボルの下位８ビ
ットに含まれる原始データａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ_M が選
択的に出力される。

【００２８】このようにしてマルチプレクサ１２から出
力された圧縮前の原始データａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ_M の
それぞれは、復号語レジスタ２２に入力されるととも
に、パイプラインレジスタ１４の初段のレジスタに入力
される。上述したように、パイプラインレジスタ１４
は、初段のレジスタに入力されたデータを順に２段目以
降の各レジスタにシフトする動作を行っている。このシ
フト動作は、例えば１クロックに１回の割合で行われ
る。したがって、最初から数えて（Ｌ＋Ｍ＋２）ワード
目の原始データｂ_M がマルチプレクサ１２から出力され
ているときには、パイプラインレジスタ１４の（Ｌ＋Ｍ
＋２）段目のレジスタから初段のレジスタまでの各段に
原始データａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ_M のそれぞれが格納さ
れる。

【００２９】次に、圧縮データ用のシンボルＤ_a が圧縮
語レジスタ１０に入力されて保持される。復号長カウン
タ１６は、圧縮語レジスタ１０に保持されたシンボルＤ
_a の最上位ビットの一致フラグが“１”であるとき、す
なわち図３（Ａ）に示す圧縮データのシンボルが圧縮語
レジスタ１０に保持されると、このシンボルＤ_a の第８
ビットから第１４ビットまでの７ビットに含まれる一致
サイズｍを計数の初期値として取り込んで所定の計数動
作を開始する。この復号長カウンタ１６の計数結果はマ
ルチプレクサ１２の制御端子に入力されており、マルチ
プレクサ１２では上述した一致サイズｍに対応するクロ
ック数分だけ、選択するデータを切り替えて、パイプラ
インレジスタ１４側から入力されるデータを出力する。

【００３０】図２（Ｂ）に示す圧縮データ用のシンボル
Ｄ_a を考えた場合には上述した一致サイズｍは（Ｌ＋
１）であり、復号長カウンタ１６は、一致サイズ（Ｌ＋
１）を計数の初期値として動作クロックに同期した減算
動作を行う。そして、マルチプレクサ１２は、この復号
長カウンタ１６の計数結果が「０」になるまで、復号語
バス２４から入力されるデータを選択して出力する。

【００３１】また、復号オフセットレジスタ１８は、図
３（Ａ）に示す圧縮データ用のシンボルＤ_a が圧縮語レ
ジスタ１０に保持されると、このシンボルＤ_a の下位８
ビットに含まれるオフセットｎを取り込んで保持する。
復号オフセットデコーダ２０は、この保持されたオフセ
ットｎに対して所定のデコード処理を行い、パイプライ
ンレジスタ１４のｕ段のレジスタのいずれかに、復号語
バス２４に向けたデータ出力を許可する制御信号を出力
する。

【００３２】図２（Ｂ）に示す圧縮データのシンボルＤ
_a を考えた場合には上述したオフセットｎは（Ｌ＋Ｍ＋
２）であり、復号オフセットデコーダ２０は、パイプラ
インレジスタ１４の（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレジスタの制
御端子に入力する制御信号のみを“０”、それ以外のレ
ジスタの制御端子に入力する全ての制御信号を“１”と
するデコード結果を出力する。パイプラインレジスタ１
４の各レジスタは、復号語バス２４に対する出力の制御
信号が“０”のときのみデータを復号語バス２４に出力
する。したがって、以後パイプラインレジスタ１４の
（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレジスタに格納されたデータが復
号語バス２４に出力される。

【００３３】ところで、上述したようにパイプラインレ
ジスタ１４の（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレジスタには、シン
ボルＤ_a よりも（Ｌ＋Ｍ＋２）個分先行する非圧縮デー
タ用のシンボルａ₀ ′に含まれる原始データａ₀ が格納
されている。したがって、マルチプレクサ１２は、復号
語バス２４を介して入力される（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレ
ジスタのデータａ₀ を選択して出力する。以後、パイプ
ラインレジスタ１４内のシフト動作によって、原始デー
タａ₁ 、ａ₂ 、・・・が順番に（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレ
ジスタに格納されるため、復号長カウンタ１６の計数値
が「０」になるまで（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレジスタから
復号語バス２４に出力される原始データａ₁ 、ａ₂ 、・
・・がマルチプレクサ１２によって選択され、出力され
る。この結果、シンボルＤ_a に（Ｌ＋Ｍ＋２）個分先行
するシンボルａ₀ を先頭に（Ｌ＋１）個のシンボルａ
₀ ′〜ａ_L ′に含まれる原始データａ₀ 〜ａ_L がマルチ
プレクサ１２によって繰り返し選択され、パイプライン
レジスタ１４に再度入力されて辞書の更新が行われると
ともに、復号語レジスタ２２を介してデータ展開装置１
の出力として取り出される。

【００３４】その後、復号長カウンタ１６の計数値が
「０」になると、マルチプレクサ１２によって再び圧縮
語レジスタ１０側のデータが選択され、シンボルｃ₀ ′
以降の各シンボルに対する原始データの抽出動作が行わ
れる。

【００３５】このように、本実施形態のデータ展開装置
１では、最上位ビットに含まれる一致フラグが“１”で
ある圧縮データ用のシンボルＤ_a が入力されたときに、
このシンボルに含まれるオフセットｎ（＝Ｌ＋Ｍ＋２）
が復号オフセットレジスタ１８に入力され、復号オフセ
ットデコーダ２０によってパイプラインレジスタ１４の
（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレジスタに対して、復号語バス２
４に対するデータの出力が許可される。また、このシン
ボルＤ_a に含まれる一致サイズｍ（＝Ｌ＋１）が復号長
カウンタ１６に入力され、マルチプレクサ１２からは復
号語バス２４を介して入力される（Ｌ＋１）個の原始デ
ータａ₀ 〜ａ_L が繰り返し選択され、復号語レジスタ２
２を介して出力される。したがって、シンボルＤ_a が圧
縮前の原始データａ₀ 〜ａ_L に展開され、しかもこの展
開処理はパイプラインレジスタ１４内の所定段のレジス
タから出力される原始データをマルチプレクサ１２によ
って選択出力するだけであり、高速に展開処理を行うこ
とができる。

【００３６】〔第２の実施形態〕上述した第１の実施形
態では、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、圧縮データ
列の各シンボルの最上位ビットに一致フラグを含んでお
り、この一致フラグに応じてマルチプレクサ１２による
選択状態の切り替え、復号長カウンタ１６による一致サ
イズｍの取り込み、および復号オフセットレジスタ１８
によるオフセットｎの取り込みを行うようにしたが、各
シンボルに一致フラグを含ませずに、各シンボルとは別
に後出のシンボルが非圧縮データ用のシンボルであるか
圧縮データ用のシンボルであるかを識別するために、識
別データとしてのヘッダを付加した圧縮データ列を用い
てもよい。

【００３７】まず最初に、本実施形態において展開処理
の対象となる圧縮データ列と圧縮前の原始データ列との
関係を説明する。図４は、本実施形態の原始データ列と
圧縮データ列の具体例を示す図であり、同図（Ａ）が原
始データ列を、同図（Ｂ）が圧縮データ列をそれぞれ示
している。なお、図４（Ａ）に示す圧縮前の原始データ
列としては図２（Ａ）に示したデータ列と同じものを考
える。

【００３８】原始データの各ワードが、先行する原始デ
ータの各ワードのいずれにも一致しない場合には、それ
らの原始データのそれぞれを非圧縮データ用のシンボル
として出力するとともに、その先頭に以後の所定ワード
数のデータが非圧縮データ用のシンボルであることを示
すヘッダＨ₀ を付加する。図４（Ａ）に示す原始データ
列では、先頭の（Ｌ＋Ｍ＋２）ワード分の原始データが
この非圧縮データ用のシンボルそのものに対応してお
り、その先頭に、以後の（Ｌ＋Ｍ＋２）ワードが非圧縮
データ用のシンボル（原始データ）であることを示すヘ
ッダＨ₀ が付加されている。

【００３９】また、原始データの連続する複数ワード
が、先行する原始データの複数ワードに一致する場合に
は、繰り返し現れる後出の複数ワードの原始データを所
定の圧縮データ用のシンボルＤ₀ 、Ｄ₁ に置き換えると
ともに、その先頭に以後の所定ワード数のデータが圧縮
データ用のシンボルであることを示すヘッダＨ₁ を付加
する。図４（Ａ）に示す原始データ列では、原始データ
列において２回目に現れる原始データａ₀ 〜ａ_L が２ワ
ードの圧縮データ用シンボルＤ₀ 、Ｄ₁ に置き換えら
れ、その先頭に、以後の２ワードが圧縮データ用のシン
ボルであることを示すヘッダＨ₁ が付加されている。

【００４０】図５は、非圧縮データ用のシンボルおよび
圧縮データ用のシンボルの前に付加されるヘッダと圧縮
データ用のシンボルの具体例を示す図である。非圧縮デ
ータ用のシンボルの先頭に付加されるヘッダＨ₀ は、図
５（Ａ）に示すように、最上位ビットが一致フラグ
“０”に対応し、下位の７ビットがこのヘッダＨ₀ に続
く非圧縮データ用のシンボルのワード数（図４に示す圧
縮データの場合にはこのワード数は（Ｌ＋Ｍ＋２））に
対応している。また、圧縮データ用のシンボルの先頭に
付加されるヘッダＨ₁ は、図５（Ｂ）に示すように、最
上位ビットが一致フラグ“１”に対応しており、下位の
７ビットがこのヘッダＨ₁ に続く圧縮データ用のシンボ
ルのワード数（図４（Ｂ）に示す圧縮データ列の場合に
はこのワード数は２）に対応している。

【００４１】また、圧縮データ用シンボルＤ₀ 、Ｄ₁ の
それぞれには、図５（Ｃ）に示すように、この圧縮デー
タ用のシンボルが先行する何ワードの原始データに一致
するかを示す一致サイズｍと、何ワード分先行する原始
データ列に一致するかを示すオフセットｎとが含まれて
いる。

【００４２】図６は、第２の実施形態のデータ展開装置
の構成を示す図である。同図に示すデータ展開装置２
は、図４（Ｂ）に示す圧縮データ列を展開して図４
（Ａ）に示す圧縮前の原始データ列を復元するためのも
のであり、この展開処理を行うために圧縮語レジスタ１
０、マルチプレクサ１２、パイプラインレジスタ１４、
復号長カウンタ１６、復号オフセットレジスタ１８、復
号オフセットデコーダ２０、復号語レジスタ２２および
コントローラ３０を備えている。コントローラ３０を除
く各構成は、図１に示したデータ展開装置１の各構成と
基本的に同じ動作を行うものであり、対応する構成につ
いては同一の符号が付されている。

【００４３】コントローラ３０は、圧縮データ列が入力
されたときに、この圧縮データ列に含まれる非圧縮デー
タ用のヘッダＨ₀ および圧縮データ用のヘッダＨ₁ を抽
出し、各ヘッダに応じた制御動作を行う。

【００４４】具体的には、本実施形態のデータ展開装置
２に最上位ビットの一致フラグが“０”である非圧縮デ
ータ用のヘッダＨ₀ が入力されると、コントローラ３０
は、このヘッダＨ₀ に含まれる非圧縮データ用のシンボ
ルのワード数（Ｌ＋Ｍ＋２）を読み出して、圧縮語レジ
スタ１０に対してこれ以後入力される（Ｌ＋Ｍ＋２）ワ
ードの各シンボルを順に保持してマルチプレクサ１２に
向けて出力するための指示を行う。このとき、復号長カ
ウンタ１６は動作しておらず、その計数結果は例えば
「０」であるため、マルチプレクサ１２は、圧縮語レジ
スタ１０から入力される各シンボルに含まれる原始デー
タａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ_M を選択して出力する。

【００４５】このようにしてマルチプレクサ１２から出
力された原始データａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ_M のそれぞれ
は、復号語レジスタ２２に入力されるとともに、パイプ
ラインレジスタ１４の初段のレジスタに入力される。以
後の（Ｌ＋Ｍ＋２）個の原始データが入力されるパイプ
ラインレジスタ１４の動作は図１に示したデータ展開装
置１の場合と全く同じであり、（Ｌ＋Ｍ＋２）個の原始
データａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ_M の入力が終了した時点
で、パイプラインレジスタ１４の（Ｌ＋Ｍ＋２）段目か
ら初段までの各段のレジスタに原始データａ₀ 〜ａ_L 、
ｂ₀ 〜ｂ_M のそれぞれが格納される。

【００４６】次に、本実施形態のデータ展開装置２に最
上位ビットの一致フラグが“１”である圧縮データ用の
ヘッダＨ₁ が入力されると、コントローラ３０は、次に
入力されて圧縮語レジスタ１０に保持されている圧縮デ
ータ用の最初のシンボルＤ₀（一致サイズｍ）を取り込
む指示を復号長カウンタ１６に送るとともに、その次に
入力されて圧縮語レジスタ１０に保持されている圧縮デ
ータ用の２番目のシンボルＤ₁ （オフセットｎ）を取り
込む指示を復号オフセットレジスタ１８に送る。

【００４７】このようにして、復号長カウンタ１６に一
致サイズｍ（＝Ｌ＋１）が、復号オフセットレジスタ１
８にオフセットｎ（＝Ｌ＋Ｍ＋２）がそれぞれ取り込ま
れる。以後、図１に示したデータ展開装置１の場合と同
様に、復号オフセットデコーダ２０からパイプラインレ
ジスタ１４に送られる制御信号によってパイプラインレ
ジスタ１４の（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレジスタから復号語
バス２４に対するデータ出力が許可され、復号長カウン
タ１６の計数値が「０」になるまで（Ｌ＋１）個の原始
データａ₀ 〜ａ_L がパイプラインレジスタ１４から読み
出され、マルチプレクサ１２によって選択される。

【００４８】このように、本実施形態のデータ展開装置
２では、最上位ビットの一致フラグが“１”である圧縮
データ用のヘッダＨ₁ が入力されたときに、圧縮データ
用のシンボルＤ₁ に含まれるオフセットｎ（＝Ｌ＋Ｍ＋
２）が復号オフセットレジスタ１８に入力され、復号オ
フセットデコーダ２０によってパイプラインレジスタ１
４の（Ｌ＋Ｍ＋２）段目のレジスタから復号語バス２４
に対するデータの出力が許可される。また、圧縮データ
用のシンボルＤ₀ に含まれる一致サイズｍ（Ｌ＋１）が
復号長カウンタ１６に入力され、マルチプレクサ１２か
らは復号語バス２４を介して入力される（Ｌ＋１）個の
原始データａ₀ 〜ａ_L が繰り返し選択され、復号語レジ
スタ２２を介して出力される。

【００４９】したがって、圧縮データ用のシンボルＤ
₀ 、Ｄ₁ が圧縮前の原始データａ₀ 〜ａ_L に展開され、
しかも上述した第１の実施形態と同様に、この展開処理
はパイプラインレジスタ１４内の所定段のレジスタから
出力される原始データ列をマルチプレクサ１２によって
選択出力するだけであり、高速に展開処理を行うことが
できる。特に、本実施形態において展開処理の対象とし
ている圧縮データ列は、非圧縮データ用のシンボルとし
て原始データそのものを用いているため、非圧縮データ
の発生確率が高い場合であっても圧縮データ列の圧縮率
を高めることができ、このような圧縮データ列を高速に
展開することができる。

【００５０】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、図１に示した第１の実施形態の
データ展開装置１や図６に示した第２の実施形態のデー
タ展開装置２では、マルチプレクサ１２から出力された
原始データをパイプラインレジスタ１４に入力すると同
時に、復号語レジスタ２２を介してデータ展開装置１、
２の出力として取り出したが、パイプラインレジスタ１
４の２段目以降のレジスタの格納データを復号語レジス
タ２２を介して取り出すようにしてもよい。

【００５１】また、上述した各実施形態では、原始デー
タの１ワードが８ビットで構成される場合を示したが、
１ワードの構成ビット数はこれに限定されず、他の複数
ビット（例えば４ビットや１６ビット）で構成するよう
にしてもよい。

【００５２】また、上述した各実施形態では、マルチプ
レクサ１２から出力された原始データを辞書として格納
するためにパイプラインレジスタ１４を用いたが、他の
辞書格納手段を用いるようにしてもよい。図７は、辞書
格納手段としてメモリを用いた場合の構成を示す図であ
る。同図に示すデータ展開装置１Ａは、図１に示したデ
ータ展開装置１のパイプラインレジスタ１４と復号オフ
セットデコーダ２０を、メモリ４０、書き込み制御回路
４２および読み出し制御回路４４に置き換えた構成を有
している。図７に示す復号オフセットレジスタ１８、書
き込み制御回路４２、読み出し制御回路４４が辞書読み
出し位置特定手段に対応している。

【００５３】例えば、図２（Ｂ）に示す非圧縮データ用
のシンボルａ₀ ′〜ａ_L ′、ｂ₀ ′〜ｂ_M ′が入力さ
れ、これらに含まれる原始データａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ
_M がマルチプレクサ１２から出力されている間は、書き
込み制御回路４２によってメモリ４０の書き込みアドレ
スを順次更新していって、連続したアドレスに順番に原
始データａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ_M が書き込まれる。次
に、圧縮データ用のシンボルＤ_a が入力され、このシン
ボルに含まれるオフセットｎが復号オフセットレジスタ
１８に取り込まれると、読み出し制御回路４４は、書き
込み制御回路４２から出力されるその時点の書き込みア
ドレスから復号オフセットレジスタ１８に保持されたオ
フセットｎを減算した値を読み出しアドレスに設定し、
以後この読み出しアドレスから順に一致サイズｍに相当
するワード数の原始データの読み出しが行われる。

【００５４】図８は、メモリ４０に格納される各原始デ
ータと書き込みアドレスＷＡおよび読み出しアドレスＲ
Ａの関係を示す図である。図８（Ａ）は、データ展開装
置１Ａに非圧縮データ用のシンボルａ₀ ′〜ａ_L ′、ｂ
₀ ′〜ｂ_M ′が入力され、各シンボルに含まれる原始デ
ータａ₀ 〜ａ_L 、ｂ₀ 〜ｂ_M がメモリ４０の連続した領
域に格納された状態を示している。例えば、先頭のシン
ボルａ₀ ′に含まれる原始データａ₀ がアドレス「１」
の領域に格納されるものとし、以後書き込みアドレスＷ
Ａが更新されてアドレス「Ｌ＋Ｍ＋２」までの各領域に
原始データが格納される。このようにして原始データｂ
_M がアドレス「Ｌ＋Ｍ＋２」に格納された時点では、書
き込み制御回路４２によって設定される書き込みアドレ
スは、原始データｂ_M が格納された領域の次のアドレス
「Ｌ＋Ｍ＋３」となる。

【００５５】次に、圧縮データ用のシンボルＤ_a がデー
タ展開装置１Ａに入力されると、このシンボルＤ_a に含
まれるオフセットｎが復号オフセットレジスタ１８を介
して読み出し制御回路４４に入力され、読み出しアドレ
スＲＡの設定が行われる。上述したように、読み出し制
御回路４４は、その時点の書き込みアドレスＷＡ（＝Ｌ
＋Ｍ＋３）からオフセットｎ（＝Ｌ＋Ｍ＋２）を減算し
た値（（Ｌ＋Ｍ＋３）−（Ｌ＋Ｍ＋２）＝１）を読み出
しアドレスＲＡとして設定する。したがって、図８
（Ｂ）に示すように、メモリ４０のアドレス「１」に格
納された原始データａ₀ が読み出され、このデータがマ
ルチプレクサ１２を介して再度メモリ４０に入力され
て、その時点における書き込みアドレス「Ｌ＋Ｍ＋３」
の領域に書き込まれる。このようなメモリ４０からのデ
ータの読み出しおよび書き込みは、シンボルＤ_a に含ま
れる一致サイズｍに相当する回数分行われ、その結果、
図８（Ｃ）に示すように、圧縮データのシンボルＤ_a が
（Ｌ＋１）ワードの原始データａ₀ 〜ａ_L に展開され
る。

【００５６】また、上述した図７では、図１に示したデ
ータ展開装置１の一部をメモリ４０等に置き換えた場合
を説明したが、図６に示したデータ展開装置２のパイプ
ラインレジスタ１４と復号オフセットデコーダ２０を、
メモリ４０、書き込み制御回路４２および読み出し制御
回路４４に置き換えるようにしてもよい。

【００５７】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、原始
データが含まれる圧縮符号が入力された場合には、この
圧縮符号に含まれる原始データを選択出力し、一致長デ
ータｍと位置データｎとが含まれる圧縮符号が入力され
た場合には、辞書内の所定の原始データを選択出力して
おり、入力される圧縮符号に応じて選択出力する原始デ
ータを切り替えるだけであるため、圧縮データ列の展開
を高速に行うことができる。

【００５８】また、上述した辞書格納手段をパイプライ
ンレジスタによって、辞書読み出し位置特定手段をデコ
ーダによって、選択手段を選択回路と選択指示回路によ
ってそれぞれ構成することにより、圧縮データ列の展開
処理を高速に行うことができる。

【００５９】また、上述した辞書格納手段をメモリによ
って、辞書読み出し位置特定手段を読み出し制御回路に
よって、選択手段を選択回路と選択指示回路によってそ
れぞれ構成することにより、大容量の辞書を容易に実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１の実施形態のデータ展開
装置の構成を示す図である。

【図２】図１に示すデータ展開装置に入力される圧縮デ
ータ列と圧縮前の原始データ列の具体例を示す図であ
る。

【図３】圧縮データ用のシンボルと非圧縮データ用のシ
ンボルの具体例を示す図である。

【図４】第２の実施形態のデータ展開装置に入力される
圧縮データ列と圧縮前の原始データ列の具体例を示す図
である。

【図５】圧縮データ用のシンボルと非圧縮データ用のシ
ンボルの具体例を示す図である。

【図６】第２の実施形態のデータ展開装置の構成を示す
図である。

【図７】図１に示すデータ展開装置に含まれるパイプラ
インレジスタをメモリに置き換えた場合の変形例の構成
を示す図である。

【図８】図７に示すメモリの書き込みアドレスと読み出
しアドレスの関係を示す図である。

【符号の説明】

１、２データ展開装置１０圧縮語レジスタ１２マルチプレクサ１４パイプラインレジスタ１６復号長カウンタ１８復号オフセットレジスタ２０復号オフセットデコーダ２２復号語レジスタ３０コントローラ４０メモリ４２書き込み制御回路４４読み出し制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｍワードの原始データがｎワード分離れ
て再度現れる原始データ列に対し、２度目以降に現れる
前記ｍワードの原始データについては一致長データｍお
よび位置データｎを含む第１の圧縮符号に置き換えると
ともに、それ以外の各原始データについては各原始デー
タを含む第２の圧縮符号とした圧縮データ列が入力さ
れ、前記圧縮データ列を展開して前記原始データ列を出
力するデータ展開装置において、展開済みの原始データ列の最後尾に位置する所定ワード
数のデータ列を辞書として格納する辞書格納手段と、前記第１の圧縮符号に含まれる前記位置データｎに基づ
いて、既にｎワード分先行して展開されている前記辞書
格納手段内の原始データを特定する辞書読み出し位置特
定手段と、前記圧縮データ列として前記第２の圧縮符号が入力され
たときに、前記第２の圧縮符号に含まれる原始データを
選択出力し、前記圧縮データ列として前記第１の圧縮符
号が入力されたときに、前記辞書読み出し位置特定手段
によって特定された前記辞書格納手段内の原始データを
先頭に前記一致長データｍに相当するワード数の原始デ
ータを前記辞書格納手段から読み出して選択出力して、
前記辞書格納手段に格納された辞書の更新を行う選択手
段と、を備え、前記辞書格納手段に入力される原始データ列を
展開後の原始データ列として出力することを特徴とする
データ展開装置。
【請求項２】請求項１において、前記辞書格納手段は、前記辞書として格納する原始デー
タの最大ワード数に対応する複数段の格納部を有し、入
力される原始データを前記複数の格納部間で順にシフト
するパイプラインレジスタであり、前記辞書読み出し位置特定手段は、前記第１の圧縮符号
に含まれる前記位置データｎに基づく所定のデコード処
理を行って、原始データの読み出しを行う前記パイプラ
インレジスタの格納部を特定するデコーダであり、前記選択手段は、前記デコーダによって特定される前記
パイプラインレジスタの格納部から読み出される前記一
致長データｍに相当するワード数の原始データと前記第
２の圧縮符号に含まれる原始データとを選択的に出力す
る選択回路と、前記選択回路によって選択されるデータ
の切り替えを行う選択指示回路とを含んでおり、前記パイプラインレジスタに入力される原始データ列あ
るいは前記パイプラインレジスタのいずれかの格納部に
格納される原始データ列を展開後の原始データ列として
出力することを特徴とするデータ展開装置。
【請求項３】請求項１において、前記辞書格納手段は、辞書として格納する原始データの
最大ワード数に対応する複数の格納領域を有し、入力さ
れる原始データを前記複数の格納領域のそれぞれに格納
するメモリであり、前記辞書読み出し位置特定手段は、その時点における前
記メモリの書き込みアドレスと、前記第１の圧縮符号に
含まれる前記位置データｎとに基づいて、ｎワード分先
行して前記メモリに格納された原始データの読み出しア
ドレスを特定する読み出し制御回路であり、前記選択手段は、前記読み出し制御回路によって特定さ
れる前記メモリの所定アドレスを先頭アドレスとして読
み出される前記一致長データｍに相当するワード数の原
始データと前記第２の圧縮符号に含まれる原始データと
を選択的に出力する選択回路と、前記選択回路によって
選択されるデータの切り替えを行う選択指示回路とを含
んでおり、前記メモリに入力される原始データ列あるいは前記メモ
リのいずれかの格納領域に格納される原始データ列を展
開後の原始データ列として出力することを特徴とするデ
ータ展開装置。