(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の値と第二の値とを有する変換前データを、前記第一の値及び前記第二の値の和としての和データと、前記第一の値及び前記第二の値の差としての差データとからなる形式変換データに変換するデータ形式変換手段を備えたデータ量削減装置であって、
前記形式変換データを構成する前記和データ及び前記差データの相関情報に基づいて、前記和データ又は前記差データに対する処理の内容を決定する処理情報が記録された処理内容管理手段と、
前記処理情報に基づいて、前記和データ及び前記差データのうち少なくとも何れか一方の全部又は一部の値を削除して、全体のデータ量を削減させた削減データを生成するデータ削減手段を備えたことを特徴とするデータ量削減装置。
【請求項２】
前記形式変換データを構成する前記和データ及び前記差データは２進数で構成され、
前記処理情報は、前記和データ及び前記差データのうち一方が偶数なら他方も偶数であると共に、前記和データ及び前記差データのうち一方が奇数なら他方も奇数であるという前記相関情報に基づく、前記和データ及び前記差データにおいて一致する一番下の桁を削除する処理の情報であり、
前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記和データ及び前記差データのうちの一方について、前記一番下の桁を削除することを特徴とする請求項１に記載のデータ量削減装置。
【請求項３】
前記処理情報は、前記和データが取り得る最大値又は取り得る最小値である特定の場合は前記差データは０であるという前記相関情報に基づく、前記和データが前記特定の場合に前記差データを削除する処理の情報であり、
前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記和データが前記特定の場合に前記差データを削除することを特徴とする請求項１に記載のデータ量削減装置。
【請求項４】
前記処理情報は、前記差データが取り得る最大値又は取り得る最小値である特定の場合は前記和データは０であるという前記相関情報に基づく、前記和データが前記特定の場合に前記和データを削除する処理の情報であり、
前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記差データが前記特定の場合に前記和データを削除することを特徴とする請求項１に記載のデータ量削減装置。
【請求項５】
前記データ削減手段によって生成された前記削減データを構成する前記和データ又は前記差データの一部又は全部に、前記削減データの生成時の条件に基づいて特定の値を付加して、元の前記形式変換データを復元させるデータ付加手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のデータ量削減装置。
【請求項６】
前記変換前データは、可逆圧縮の対象となる画像データ又は音声データであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載のデータ量削減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声データ、画像データをはじめとする各種データのデータ量を削減するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種データのデータ量を圧縮する技術において、アダマール変換がある。これは直交変換の一種であり、データの可逆圧縮において用いられる（例えば、特許文献１参照）。このアダマール変換を応用したものとして、２つの値からなる変換前データ（例えば、右チャンネルの値、左チャンネルの値からなる音声データ）において、一方の値と他方の値との和である和データの値と、一方の値と他方の値の差である差データの値とに変換することで、変換後のデータの値の分布領域を統計的に狭め、高い圧縮率を得ることができる。この方法は、特に元の２つの値に相関性が高い場合に、データの分布する値域が狭まり、高い圧縮効率を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５７８０６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明においては、変換の態様によっては、変換前よりも変換後の方が、値の取り得る範囲が大きくなる場合がある。例えば、０〜２５５の８ビットのデータを上述のように和データと差データとに変換した場合、変換後は符号も含めて９ビットのデータになってしまう可能性がある。そのため、変換前に比べた変換後のデータが大きくなってしまい、変換前データに比べた圧縮後の圧縮データの、圧縮効率が充分高いものとはなり得なくなるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、圧縮対象となりうるデータのデータ量を削減して高い圧縮効率を得ることができ、かつ、データ量を削減したデータを高い復元性で元のデータに戻すことができるデータ量削減装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第一の値と第二の値とを有する変換前データを、前記第一の値及び前記第二の値の和としての和データと、前記第一の値及び前記第二の値の差としての差データとからなる形式変換データに変換するデータ形式変換手段を備えたデータ量削減装置であって、前記形式変換データを構成する前記和データ及び前記差データの相関情報に基づいて、前記和データ又は前記差データに対する処理の内容を決定する処理情報が記録された処理内容管理手段と、前記処理情報に基づいて、前記和データ及び前記差データのうち少なくとも何れか一方の全部又は一部の値を削除して、全体のデータ量を削減させた削減データを生成するデータ削減手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記形式変換データを構成する前記和データ及び前記差データは２進数で構成され、前記処理情報は、前記和データ及び前記差データのうち一方が偶数なら他方も偶数であると共に、前記和データ及び前記差データのうち一方が奇数なら他方も奇数であるという前記相関情報に基づく、前記和データ及び前記差データにおいて一致する一番下の桁を削除する処理の情報であり、前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記和データ及び前記差データのうちの一方について、前記一番下の桁を削除することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記処理情報は、前記和データが取り得る最大値又は取り得る最小値である特定の場合は前記差データは０であるという前記相関情報に基づく、前記和データが前記特定の場合に前記差データを削除する処理の情報であり、前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記和データが前記特定の場合に前記差データを削除することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記処理情報は、前記差データが取り得る最大値又は取り得る最小値である特定の場合は前記和データは０であるという前記相関情報に基づく、前記和データが前記特定の場合に前記和データを削除する処理の情報であり、前記データ削減手段は、前記処理情報に基づいて、前記差データが前記特定の場合に前記和データを削除することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、削減データを構成する和データ又は差データの一部又は全部に、削減データの生成時の条件に基づいて特定の値を付加して、元の前記形式変換データを復元させるデータ付加手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記変換前データは、可逆圧縮の対象となる画像データ又は音声データであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、処理内容管理手段に記録された処理情報に基づいて、全体のデータ量を削減させた削減データを生成する。この処理情報は、形式変換データを構成する和データ及び差データの相関情報に基づいているため、処理情報によって、和データ及び差データの相関の高い部分について和データ又は差データのデータを削除し、データ量を減らすことができる。この、データ量を減らしたデータを圧縮すれば、変換前データに対し、高い圧縮効率の圧縮データを生成することができる。また、和データ又は差データの削除した部分は、削除後に残ったデータと、和データ及び差データの相関と基づいて、容易に元に戻すことができる。これにより、圧縮対象となりうるデータのデータ量を削減して高い圧縮効率を得ることができ、かつ、データ量を削減したデータを高い復元性で元のデータに戻すことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、処理情報に基づいて、２進数で構成された和データ及び差データのうち一番下の桁を削除することにより、２進数の和データ及び差データにおいて相関の高い部分を削除することになるため、圧縮対象となりうるデータのデータ量の過大な増加を抑止すると共に、値を削除したデータを一層高い復元性で元のデータに戻すことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、処理情報に基づいて、和データが取りうる最大値又は取り得る最小値である場合に一意に定まる差データを削除することになるため、圧縮対象となりうるデータのデータ量の過大な増加を抑止すると共に、値を削除したデータを、一層高い復元性で元のデータに戻すことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、処理情報に基づいて、差データが取りうる最大値又は取り得る最小値である場合に一意に定まる和データを削除することになるため、圧縮対象となりうるデータのデータ量の過大な増加を抑止すると共に、値を削除したデータを、一層高い復元性で元のデータに戻すことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４に記載のデータ量削減装置によって生成される前記削減データを和データ又は差データの一部又は全部に特定の値を付加して、元の前記形式変換データを復元させることにより、削減データから元の形式変換データを復元して、本発明をデコーダとして利用できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、画像データや音声データの第一の値と第二の値とを変換して得た和データ及び差データについて、和データ及び差データの相関情報に基づいて削減データを生成することにより、第一の値と第二の値として相関性の高いデータを得易い画像データや音声データについて、相関性を利用して、圧縮対象となりうる削減データを生成したり、データを劣化させることなく元の変換前データに再変換したりすることができる。これにより、画像データや音声データについて高い圧縮効率を得ると共に、データ量を削減したデータを高い復元性で元の画像データや音声データに戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態に係るデータ量削減装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図２】同上データ量削減装置の相関内容管理部に記録された相関情報及び処理情報の概念図である。
【図３】同上データ量削減装置の第一の処理を示す概念図である。
【図４】同上データ量削減装置の第二の処理を示す概念図である。
【図５】同上データ量削減装置の削減処理、圧縮処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】同上データ量削減装置の復号処理、付加処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［基本構成］
図１乃至図６にこの発明の実施の形態を示す。
【００２０】
図１は、この実施の形態に係るデータ量削減装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
【００２１】
同図に示すデータ量削減装置１は、例えば画像データや音声データに代表される各種データのデータ量の削減、削減したデータの付加、データの圧縮や復号を行うための装置である。
【００２２】
図１に示すデータ量削減装置１は、少なくとも１のＣＰＵ（図示せず）を備え、このＣＰＵ（図示せず）における命令やデータの処理によってデータ量削減装置１の動作が制御される。さらに、データ量削減装置１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気ディスク（いずれも図示せず）等を備えている。なお、データ量削減装置１は、ＣＰＵ（図示せず）に替えてシーケンス制御のための各種構成を備え、当該構成の動作によって動作が制御されるものであってもよい。
【００２３】
データ量削減装置１は、「データ形式変換手段」としてのデータ形式変換部２、「処理内容管理手段」としての相関内容管理部３、「データ削減手段」及び「データ付加手段」としてのデータ削減・付加部４、圧縮・復号部５を有する。データ形式変換部２、相関内容管理部３、データ削減・付加部４、圧縮・復号部５は、ハードウェアとして構成されるものでもよいし、ＣＰＵ（図示せず）における各種プログラムの実行によって実現される機能手段であってもよい。
【００２４】
データ形式変換部２は、データ形式の変換を行う。具体的には、図１に示す変換前データ１０（後述）から形式変換データ（後述）への変換や、形式変換データから変換前データへの逆変換を行う。
【００２５】
相関内容管理部３には、形式変換データを構成する和データ（後述）と差データ（後述）との相関関係を示す相関情報（後述）のデータや、それぞれの和データや差データや削減データ（後述）に対する処理内容を示す処理情報が記録される。相関内容管理部３は、ＣＰＵ等の命令により読み出し可能な記録媒体に記録された構成でもよいし、プログラムによる機能手段やハードウェアロジックとして構成されていてもよい。
【００２６】
データ削減・付加部４は、相関内容管理部３の処理情報に基づいて、和データや差データの全部又は一部の値を削除して、形式変換データの全体のデータ量を削減させた削減データ（後述）を生成する。また、処理情報に基づいて、削減データにデータを付加して和データや差データを生成する。
【００２７】
圧縮・復号部５は、形式変換データや削減データの圧縮処理を行って図１に示す圧縮データ２０を生成する。また、圧縮データ２０を復号（復元）して圧縮前の形式変換データや削減データを生成する。圧縮・復号部５は、可逆圧縮によるデータの圧縮や復号を行う。
【００２８】
［動作原理１：第一の処理］
図２及び図３において、この実施の形態におけるデータ量削減装置１の第一の処理の理論的根拠及び動作原理を示す。
【００２９】
図２は、データ量削減装置１の相関内容管理部３に記録された相関情報及び処理情報の概念図である。同図に示す相関情報は、データ量削減装置１のデータ削減の理論的根拠を示すものである。また、同図に示す処理情報は、データ量削減装置１において、相関情報に基づいて行われる処理の具体的内容を決定するものである。
【００３０】
例えば、変換前データ１０が音声データであり、「第一の値」としての左チャンネルの（特定時点の）信号値（以下「左信号値」と称する。）のデータとしての左データ、「第二の値」としての右チャンネルの（同じ特定時点の）信号値（以下「右信号値」と称する。）のデータとしての右データとを有していると考える。
【００３１】
この場合、左信号値と右信号値との和の値としての和データと、左チャンネルの信号値から右チャンネルの信号値を引いた値（右チャンネルの信号値から左チャンネルの信号値を引いた値でもよい）の値としての差データとの間には、図２の第一の相関情報３１に示すように、以下の関係がある。
（原則１）左信号値も右信号値も奇数なら、和データの値も差データの値も偶数である・・・第一原則３１１
（原則２）左信号値も右信号値も偶数なら、和データの値も差データの値も偶数である・・・第二原則３１２
（原則３）左信号値が奇数で右信号値が偶数なら、和データの値も差データの値も奇数である・・・第三原則３１３
（原則４）左信号値が偶数で右信号値が奇数なら、和データの値も差データの値も奇数である・・・第四原則３１４
即ち、和データの値が偶数なら差データの値も偶数である。また、和データの値が奇数なら差データの値も奇数である。
【００３２】
図３の模式図に、この原則の一部を具体的に示す。同図の（ａ）に示す、変換前データ１０は、左データ１０ａと右データ１０ｂとを有する。左データ１０ａと右データ１０ｂとは、それぞれ８ビットの符号なし整数のデータである。左データ１０ａの値は“２０８”であり、偶数である。右データ１０ｂの値は“９６”であり、偶数である。
【００３３】
この左データ１０ａと右データ１０ｂとの和が図３の（ｂ）に示す形式変換データ１１の和データ１１ａである。また、左データ１０ａから右データ１０ｂを引いた差が同図の（ｂ）に示す形式変換データ１１の差データ１１ｂである。同図に示す通り、和データ１１ａと差データ１１ｂとは、それぞれの一番下の桁１１ｃ，１１ｄの値がともに“０”であり、ともに偶数である。これは第二原則３１２に沿ったものである。
【００３４】
この、形式変換データ１１においては、座標空間（例えば和データを横軸、差データを縦軸にとった座標空間）上において、和データ１１ａ側に比べて差データ１１ｂ側の分布する値域が小さく（狭く）なる。そして、近似した値の分布する値域が小さくなった分、変換前データ１０に比べて、エントロピ符号化を用いて圧縮データ２０を形成する際の圧縮性能は改善され、圧縮効率は高くなる。
【００３５】
一方、和データ１１ａの取り得る値は０〜５１０である。これを２進数で表すには９桁必要となる。従って、図３の（ｂ）に示す通り、和データ１１ａは９ビットで構成されている。一方、差データ１１ｂの取り得る値は−２５５〜２５５である。この値を表すには、プラスとマイナスの符号が必要となる。即ち、０〜２５５を示すのに必要な８ビットに加え、例えば“０”がプラスで“１”がマイナス、のような形で符号を示す値が１ビット必要となる。従って、図３の（ｂ）に示す通り、差データ１１ｂは９ビットで構成されている。これにより、形式変換データ１１は合計１８ビットとなっており、変換前データ１０の合計１６ビットよりもビット数が多くなる。
【００３６】
この実施の形態においては、容易に元の形式変換データ１１を復元可能な状態で、形式変換データ１１のビット数を減らすために、以下の手順を用いる。
【００３７】
図３の（ｂ）や、図２の第二原則３１２に示す通り、形式変換データ１１の和データ１１ａと差データ１１ｂの一番下の桁１１ｃ，１１ｄの値は、ともに“０”である。これが判っていれば、仮に、一番下の桁１１ｃ，１１ｄのうちの一方（例えば差データ１１ｂの一番下の桁１１ｄ）が削除されても、他方の値（例えば和データ１１ａの一番下の桁１１ｃ）を値ごとコピーして付加することで、容易に元のデータ（元の差データ１１ｂ）を復元できる。
【００３８】
そこで、この実施の形態においては、図２に示すように、相関内容管理部３には、第一の処理情報３１ａとして、和データ１１ａ又は差データ１１ｂのうちの一方の一番下の桁（例えば差データ１１ｂの一番下の桁１１ｄ）の削除又は付加を行う、という処理内容を記録しておく。この処理内容に基づいて、データ削減・付加部４においては、以下に示す（処理指針１）又は（処理指針２）による処理が行われることになる。
（処理指針１）：形式変換データ１１の和データ１１ａ及び差データ１１ｂの双方に一番下の桁１１ｃ，１１ｄが存在する場合、そのうち一方の一番下の桁（例えば差データ１１ｂの一番下の桁１１ｄ）を削除する。
（処理指針２）：形式変換データ１１の和データ１１ａ及び差データ１１ｂのうち一方（例えば和データ１１ａ）のみに一番下の桁（例えば一番下の桁１１ｃ）が存在する場合、その一番下の桁１１ｃの値をコピーして、他方（例えば差データ１１ｂ）の一番下の桁１１ｄに付加する。なお、この処理は、実際には後述する削減データ１２に対して行われる。
【００３９】
そして、形式変換データ１１の差データ１１ｂの一番下の桁１１ｄを削除することで形成されるのが、図３の（ｃ）に示す削減データ１２である。この削減データ１２は、和データ１２ａは形式変換データ１１の和データ１１ａと同じ（９ビット）だが、差データ１２ｂが、形式変換データ１１の差データ１１ｂの一番下の値１１ｄが削除されたもの（８ビット）となっている。そのため、削減データ１２は、形式変換データ１１よりもビット数が小さくなる。しかも、削減データ１２は、和データ１２ａの一番下の桁１２ｃをコピーして差データ１２ｂの一番下の桁１２ｄに付加すれば、容易に元の形式変換データ１１を復元できる。
【００４０】
なお、この動作原理１は、符号なし整数のデータのみならず符号あり整数のデータにも適用できる。また、この動作原理１は、８ビットのデータのみならず、４ビット、１６ビット等、あらゆるビット数のデータに適用できる。
【００４１】
［動作原理２：第二の処理］
図２及び図４において、この実施の形態におけるデータ量削減装置１の第二の処理の動作原理を示す。
【００４２】
例えば、［動作原理１］と同様に変換前データ１０が音声データであり、左データと右データとを有していると考える。この場合も、変換前データ１０の左データ１０ａと右データ１０ｂとは、それぞれ８ビットの符号なし整数のデータであるものとする。
【００４３】
この場合、和データがある特定の値である場合に、差データの値が必ず“０”になる組み合わせ（以下、このような組み合わせの形式変換データ１１を「特定データ」と称する。）としては、以下のものがある。
（原則５）左信号値も右信号値も取り得る最大値なら、和データの値が和データの取り得る最大値となり、差データの値が “０”となる・・・第五原則３２１
（原則６）左信号値も右信号値も “０”なら、和データが“０”となり、差データの値も“０”となる・・・第六原則３２２
図４の模式図に、この原則の一部を具体的に示す。同図の（ａ）に示す、形式変換データ１１は、変換前データ１０の左データ１０ａと右データ１０ｂが、それぞれ８ビットのデータの最大値である“２５５”であるものに基づいて生成されたものである。即ち、この形式変換データ１１は、和データ１１ｅが、和データ１１ｅの取り得る最大値である“５１０”で、差データ１１ｆが
“０”である。これは、図２に示す第五原則３２１に沿ったものである。
【００４４】
この場合、和データ１１ｅの値“５１０”が、和データ１１ｅの取り得る最大値であることが判っていれば、差データ１１ｆが削除されても、和データ１１ｅに基づいて、差データ１１ｆとして
“０”の値を付加すれば、容易に元のデータ（元の差データ１１ｆ）を復元できる。
【００４５】
そこで、この実施の形態においては、図２に示すように、相関内容管理部３には、第二の処理情報３２ａとして、差データ１１ｆを付加又は削除、という処理内容を記録しておく。この処理内容に基づいて、データ削減・付加部４においては、以下に示す（処理指針３）又は（処理指針４）に基づく処理が行われることになる。
（処理指針３）：形式変換データ１１に和データ１１ｅ及び差データ１１ｆが存在し、かつ、和データ１１ｅが取り得る最大値“５１０”又は
“０”の特定データである場合、差データ１１ｆを削除する。
（処理指針４）：形式変換データ１１に和データ１１ｅのみが存在し、かつ、和データ１１ｅが取り得る最大値“５１０”又は
“０”の特定データである場合、差データ１１ｆとして “０”を付加する。なお、この処理は、実際には後述する削減データ１２に対して行われる。
【００４６】
そして、形式変換データ１１の差データ１１ｆの差データ１１ｆを削除することで形成されるのが、図４の（ｂ）に示す削減データ１２である。この削減データ１２は、和データ１２ｅは形式変換データ１１の和データ１１ｅと同じ（９ビット）だが、差データ１２ｆに相当するデータ、つまり形式変換データ１１の差データ１１ｆが削除されている。そのため、削減データ１２は合計９ビットとなり、形式変換データ１１（１８ビット）よりもビット数が小さくなる。しかも、削減データ１２は、和データ１２ｅが、和データ１２ｅの取り得る最大値であることに鑑みて、差データ１２ｆとして
“０”を付加し、一番下の桁１２ｃをコピーして差データ１２ｂの一番下の桁１２ｄに付加すれば、容易に元の形式変換データ１１を生成できる。
【００４７】
なお、この動作原理２は、符号なし整数のデータのみならず符号あり整数のデータにも適用できる。また、この動作原理２は、８ビットのデータのみならず、４ビット、１６ビット等、あらゆるビット数のデータに適用できる。ここで、例えば、１６ビットの符号あり整数のデータに動作原理２を適用する場合、特定データは、取り得る最大値である“６５５３４”と
“０”となる。
【００４８】
［処理手順］
図５は、この実施の形態のデータ量削減装置１のデータ削減処理と処理処理の手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいてデータ量削減装置１の処理の内容を説明する。
【００４９】
まず、データ削減とデータ圧縮が行われる処理手順について説明する。
【００５０】
データ量削減装置１は、処理対象となるデータである変換前データ１０について、データ形式変換部２においてデータ形式変換を行う（ステップＳ１）。これにより、図３の（ａ）（ｂ）に示すように、変換前データ１０のデータ形式が変換され、形式変換データ１１が生成される。即ちここでは、左データ１０ａと右データ１０ｂとからなる変換前データ１０が、和データ１１ａと差データ１１ｂとからなる形式変換データ１１に変換される。
【００５１】
全ての変換前データ１０を形式変換データ１１に変換したのち、データ削減・付加部４は、相関内容管理部３の第一の処理情報３１ａや第二の処理情報３２ａを用いてデータ削減処理を行う。
【００５２】
まず、データ削減・付加部４は、形式変換データ１１が、特定データに相当するか否かを確認する。具体的には、データ削減・付加部４は、形式変換データ１１の和データが相関内容管理部３の第二の相関情報３２に対応するか否かを確認する。例えば、図４の（ａ）に示すように、形式変換データ１１の和データ１１ｅが第二の相関情報３２に一致する（この場合は、第五原則３２１に一致する）場合（ステップＳ２の“Ｙｅｓ”）、データ削減・付加部４は第二の処理を行う（ステップＳ３）。具体的には、データ削減・付加部４は、第二の処理情報３２ａの（処理指針３）を用い、形式変換データ１１の差データ１１ｆを削除して、図４の（ｂ）に示す削減データ１２を生成する。
【００５３】
一方、形式変換データ１１が特定データではない場合（ステップＳ２の“Ｎｏ”）は、データ削減・付加部４は第一の処理を行う（ステップＳ４）。具体的には、データ削除・付加部４は、第一の処理情報３１ａの（処理指針１）を用い、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、形式変換データ１１のうち、一方の一番下の桁（ここでは差データ１１ｂの一番下の桁１１ｄ）を削除して、図３の（ｃ）に示す削減データ１２を生成する。
【００５４】
特定データに対する第二の処理（ステップＳ２の“Ｙｅｓ”〜ステップＳ３）と、それ以外の形式変換データ１１に対する第一の処理（ステップＳ２の“Ｎｏ”〜ステップＳ４）は、全ての形式変換データ１１について行われる（ステップＳ５の“Ｎｏ”）。全ての形式変換データ１１について第二の処理と第一の処理が行われたら（ステップＳ５の“Ｙｅｓ”）、圧縮・復号部５は削減データ１２の圧縮処理を行う（ステップＳ６）。これにより、圧縮データ２０が生成される。
【００５５】
以上により、データ削減とデータ圧縮が行われる処理手順が終了する。この手順において、形式変換データ１１のデータ量を削減した削減データ１２について圧縮処理を行うことにより、単に形式変換データ１１の圧縮処理を行った場合に比べ、圧縮データ２０のデータ量が小さくなる。
【００５６】
一方、このように圧縮した圧縮データ２０から元の変換前データ１０を生成する場合には、ステップＳ１〜Ｓ６の逆の手順を行う。
【００５７】
図６は、この実施の形態のデータ量削減装置１のデータ復号処理と付加処理の手順を示すフローチャートである。同図に示す通り、まず、データ量削減装置１の圧縮・復号部５は、圧縮データ２０を復元して削減データ１２を生成する（ステップＳ１１）。
【００５８】
削減データ１２のうち、図３の（ｃ）のように和データ１２ａと差データ１２ｂが存在するもの、即ち特定データでないもの（ステップＳ１２の“Ｎｏ”）には、第一の処理が行われる（ステップＳ１３）。具体的には、相関内容管理部３の第一の処理情報３１ａの（処理指針２）に基づいて、一番下の桁１２ｃが存在する一方のデータ（図３の（ｃ）では和データ１２ａ）の一番下の桁１２ｃの値をコピーして、他方のデータ（図３の（ｃ）では差データ１２ｂ）の一番下の値１２ｄとして付加することで形式変換データ１１を生成する。
【００５９】
一方、削減データ１２のうち、図４の（ｂ）のように和データ１２ｅしかない特定データについては（ステップＳ１２の“Ｙｅｓ”）、第二の処理が行われる（ステップＳ１３）。具体的には、相関内容管理部３の第二の処理情報３２ａの（処理指針４）に基づいて、差データ１２ｆを付加することで形式変換データ１１を生成する。この処理は全ての削減データ１２に対して行われる（ステップＳ１５の“Ｙｅｓ”）。
【００６０】
全ての削減データ１２を形式変換データ１１に変換したら（ステップＳ１５の“Ｎｏ”）、データ形式変換部２は、この形式変換データ１１を変換前データ１０に変換する（ステップＳ１６）。このように、この実施の形態においては、圧縮データ２０に基づいて、データを劣化させることなく元の変換前データ１０に再変換することができる。
【００６１】
以上示したように、この実施の形態においては、相関内容管理部３に記録された第一の処理情報３１ａや第二の処理情報３２ａに基づいて、全体のデータ量を削減させた削減データ１２を生成する。この第一の処理情報３１ａは第一の相関情報３１に基づいて形成され、第二の処理情報３２ａは第二の相関情報３２に基づいて形成されていることにより、和データ１１ａ及び差データ１１ｂの関連性の高い部分である一番下の桁１１ｃ（又は一番下の桁１１ｄ）や、和データ１１ｅ及び差データ１１ｆの関連性の高い部分である差データ１１ｆ、を削除し、形式変換データ１１よりデータ量を減らした削減データ１２を生成することができる。また、削減データ１２には、形式変換データ１１から削除したデータである一番下の桁１１ｃ（又は一番下の桁１１ｄ）や、差データ１１ｆを付加し、容易に元の形式変換データ１１や変換前データ１０に戻すことができる。これにより、圧縮対象となりうる形式変換データ１１のデータ量を削減して高い圧縮効率を得ることができ、かつ、データ量を削減した削減データ１２を、高い復元性で元の形式変換データ１１や変換前データ１０に戻すことができる。
【００６２】
この実施の形態においては、第一の処理情報３１ａに基づいて、２進数で構成された和データ１１ａ及び差データｂのうち一番下の桁（例えば一番下の桁１１ｄ）を削除することにより、２進数の和データ１１ａ及び差データ１１ｂにおいて相関の高い部分を削除することになるため、圧縮対象となりうる形式変換データ１１のデータ量の過大な増加を抑止すると共に、削減データ１２を一層高い復元性で元の形式変換データ１１や変換前データ１０に戻すことができる。
【００６３】
この実施の形態においては、第二の処理情報３２ａに基づいて、和データ１１ｅの値が取りうる最大値としての“５１０”又は取り得る最小値としての“０”である場合の差データ１１ｆの値を削除することにより、和データ１１ｅの値に基づいて一意に定まる差データ１１ｆの値を削除することになるため、圧縮対象となりうる形式変換データ１１のデータ量の過大な増加を抑止すると共に、削減データ１２を一層高い復元性で元の形式変換データ１１や変換前データ１０に戻すことができる。
【００６４】
この実施の形態においては、第一の相関情報３１に基づいて形成された第一の処理情報３１ａ、第二の相関情報３２に基づいて形成された第二の処理情報３２ａに基づいて、削減データ１２から、確実に元の形式変換データ１１を構成できる。これにより、圧縮対象となり得る形式変換データ１１からデータを削除して形成された削減データ１２を、一層高い復元性で元の形式変換データ１１や変換前データ１０に戻すことができる。
【００６５】
この実施の形態においては、音声データの左データ１０ａと右データ１０ｂとを変換して得た形式変換データ１１の和データ１１ａ及び差データ１１ｂや和データ１１ｅ及び１１ｆについて、第一の処理情報３１ａや第二の処理情報３２ａに基づいて削減データ１２を生成することにより、相関性の高い音声データの左データ１０ａと右データ１０ｂについて、相関性を利用して、圧縮対象となりうる削減データ１２を生成したり、データを劣化させることなく元の変換前データ１０に再変換したりすることができる。これにより、音声データとしての変換前データ１０について高い圧縮効率を得ると共に、データ量を削減した削減データ１２を高い復元性で元の音声データの変換前データ１０に戻すことができる。
【００６６】
なお、この実施の形態のデータ量削減装置１における、データ削減・付加部４によるデータ削減処理は、［第二の処理］においてデータ削減量が多くなる。そのため、「αプレーン」のように、広範囲が最大値又は最小値で塗りつぶされていることが期待されるデータにおいて、上記ステップＳ１〜Ｓ６に示す処理を再帰的に繰り返し行うことで、更にデータ量を削減することができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態は、変換前データ１０の左データ１０ａと右データ１０ｂとがそれぞれ８ビットの符号なし整数のデータである場合を例示して説明したが、これに限定することなく、どのようなビット数の数値のデータであっても適用できる。例えば、変換前データ１０は、それぞれ４ビットや１６ビット等であってもよいし、符号あり整数のデータであってもよい。
【００６８】
ここで、例えば、変換前データ１０の左データ１０ａと右データ１０ｂとがそれぞれ８ビットの符号あり整数のデータ（上位１ビットが正負の符号、下位８ビットが数値を示す、−２５５以上２５５以下の整数を示せるデータ）ある場合、上記［動作原理２］の（原則５），（原則６）に加え、下記（原則７），（原則８）に基づく処理が行われる。
（原則７）左信号値が取り得る最大値（２５５）で右信号値が取り得る最小値（−２５５）なら、和データの値が“０“となり、差データの値が取り得る最大値（５１０）となる。
（原則８）左信号値が取り得る最小値（−２５５）で右信号値が取り得る最大値（２５５）なら、和データの値が“０“となり、差データの値が取り得る最小値（−５１０）となる。
そしてこの場合、データ削減・付加部４においては、この（原則７）（原則８）を用いて、以下に示す（処理指針５）又は（処理指針６）に基づく処理が行われることになる。
（処理指針５）：形式変換データ１１に和データ１１ｅ及び差データ１１ｆが存在し、かつ、和データ１１ｅが“０”の特定データで、差データ１１ｆが取り得る最大値（５１０）又は取り得る最小値（−５１０）である場合、和データ１１ｅを削除する。
（処理指針６）：形式変換データ１１に差データ１１ｆのみが存在し、かつ、差データ１１ｅが取り得る最大値“５１０”又は取り得る最小値“−５１０”の特定データである場合、和データ１１ｅとして
“０”を付加する。
このような処理により、上記実施の形態の場合と同様に、形式変換データ１１よりビット数の少ない削減データ１２を形成し、かつ、削減データ１２から容易に元の形式変換データ１１を生成できる。
【００６９】
上記実施の形態においては、音声データを例にとってデータ量削減装置１の構成及び処理手順を説明したが、これに限定されず、画像データや、画像データ以外の各種データにおいて、この実施の形態のデータ量削減装置１を適用することができる。
【００７０】
上記実施の形態においては、［第二の処理］において、削減データ１２において和データ１２ｅのみをを残す構成としたが、これに限定されず、削減データ１２において、差データ１２ｆのみを残す構成とすることもできる。例えば、差データ１２ｆが“−２５５”であれば、相関情報に基づいて、元となった形式変換データ１１の和データ１１ｅは“２５５”である（つまり、その元となった変換前データ１０は、左データ１０ａが“０”で右データ１０ｂが“２５５”である）ことが判り、形式変換データ１１の生成や変換前データ１０への再変換が可能である。
【００７１】
上記実施の形態においては、相関内容管理部３に第一の相関情報３１と第二の相関情報３２と第一の処理情報３１ａと第二の処理情報３２ａを記録したが、相関内容管理部３に第一の相関情報３１と第二の相関情報３２は記録されず、第一の処理情報３１ａと第二の処理情報３２ａが記録された構成でもよい。
【００７２】
上記実施の形態においては、データ形式変換部２とデータ削減・付加部４とを別個の機能ブロックとして構成したが、同一のモジュールとして構成してもよい。
【００７３】
上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・データ量削減装置
２・・・データ形式変換部（データ形式変換手段）
３・・・相関内容管理部（処理内容管理手段）
４・・・データ削減・付加部（データ削減手段）
１０・・・変換前データ
１０ａ・・・左データ（第一の値）
１０ｂ・・・右データ（第二の値）
１１・・・形式変換データ
１１ａ，１１ｅ，１２ａ，１２ｅ・・・和データ
１１ｂ，１１ｆ，１２ｂ，１２ｆ・・・差データ
１１ｃ，１１ｄ，１２ｃ，１２ｄ・・・一番下の桁
１２・・・削減データ
３１・・・第一の相関情報（相関情報）
３１ａ・・・第一の処理情報（処理情報）
３２・・・第二の相関情報（相関情報）
３２ａ・・・第二の処理情報（処理情報）
【要約】
【課題】圧縮対象となりうるデータのデータ量を削減して高い圧縮効率を得ると共に高い復元性で元のデータに戻せるデータ量削減装置を提供する。
【解決手段】データ量削減装置１は、第一の値と第二の値とを有する変換前データ１０を、第一の値及び第二の値の和としての和データと、第一の値及び第二の値の差としての差データとからなる形式変換データに変換するデータ形式変換部２を備える。また、データ量削減装置１は、形式変換データを構成する和データ及び差データの相関情報に基づく処理情報が記録された相関内容管理部３と、処理情報に基づいて、和データ及び差データのうち少なくとも何れか一方の全部又は一部の値を削除して、全体のデータ量を削減させた削減データを生成するデータ削除・付加部４を備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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