[发明专利]数据压缩装置及方法、数据解压缩装置及方法和记录介质

说明书

数据压缩装置具有：数据取得部(101)，其从编码数据(11)取得n个整数；整数分割部(102)，其将n个整数的各整数分割成由分割比特数b的低位比特表示的第2整数(1022)和由除去低位比特后的高位比特表示的第1整数(1021)，输出n个第1整数(1021)和n个第2整数(1022)；第1编码部(104)，其对n个第1整数(1021)进行编码，作为由单位比特数L的自然数倍的比特数的二进制数据表示的第1码(1041)进行输出；以及第2编码部(106)，其对n个第2整数(1022)进行编码，作为第2码(1061)进行输出。

技术领域

本发明涉及数据压缩装置、数据解压缩装置、数据压缩方法、数据解压缩方法和程序。特别涉及使用对整数进行分割来编码的方式的数据压缩装置、数据解压缩装置、数据压缩方法、数据解压缩方法和程序。

背景技术

作为用于对固定长度的整数串进行可逆压缩的编码方法，使用如下的方法：首先求出针对编码对象数据的预测值，接着求出预测值与编码对象数据的残差，然后以适当方式对由残差构成的数据序列进行编码。即，该方法由求出针对编码对象数据的预测值的预测值生成、求出预测值与编码对象数据的残差的残差生成、以适当方式对由残差构成的数据序列进行编码的残差编码构成。

在该方法中，通过夹入求出残差的阶段，与实际数据序列进行比较，得到由较小的值即接近0的值构成的数据序列。由此，根据该方法，针对编码对象数据的残差编码容易有效，压缩效果往往得到提高。

作为预测值生成和残差生成中的例子，存在取得与上次值之间的差分作为残差的方法。具体而言，选择上次值作为预测值，作为残差生成方法，采用单纯的整数值减法值作为残差。更一般地讲，作为预测值，选择线性预测等方法。

关于残差编码，提出了γ编码、δ编码等各种方法。这些残差编码的方法大致分成用于提高压缩率的方法以及用于提高压缩速度、解压缩速度等处理速度的方法这两种方法。

作为用于提高压缩率的方式，以哥伦布-赖斯编码为代表，存在将整数值在规定位置处分割成由高位比特构成的第1整数和由低位比特构成的第2整数的方式。下面，将对整数进行分割的编码方式统一称作上下比特分割方式。

在上下比特分割方式中，通过γ编码或δ编码这样的适当的可变长度编码对由高位比特构成的第1整数进行编码并输出。然后，针对由低位比特构成的第2整数，不进行编码而作为固定长度的二进制数据进行输出。在哥伦布-赖斯编码中，作为第1整数的编码方法采用α编码。

在专利文献1中公开有如下的方法：动态地决定由高位比特构成的第1整数的编码方法以及高位比特与低位比特的分割位置，由此提高压缩率。并且，在专利文献2中公开有基于上下比特分割方式的图像的压缩方法。

上下比特分割方式是在作为压缩对象的整数串中混合存在有噪声等，从而在低位比特的变动较大时有效的方式。混合存在有噪声的低位比特很难进行压缩，因此，不进行压缩而作为固定长度的二进制数据进行输出，仅对比较容易压缩的高位比特进行压缩，这是上下比特分割方式的基本思路。

如图8所示，在将整数串比特分割成高位比特和低位比特的情况下，高位比特容易进行压缩，低位比特很难进行压缩。

关于用于提高处理速度的方式，存在以字节单位或更大的字单位进行压缩时的编码的多个方式。之前叙述的γ编码、δ编码、哥伦布-赖斯编码等以比特单位生成并输出码，因此，存在与计算机处理之间的亲和性较低、导致处理速度降低这样的课题。为了解决这种课题而提出的方式是以字节单位或字单位生成并输出码的方式。这里，字是某个固定长度的单位，例如是指2字节或4字节这样的单位。下面，将以字节单位、字单位生成码的压缩方式分别称作字节单位处理方式、字单位处理方式。