(57)【要約】【課題】  圧縮データの再生において、確実にフレームの先頭を検出する。【解決手段】  圧縮データ記録装置では、エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化し、符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示すフレームポインタを取得し、各フレームのフレームポインタ群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録する。圧縮データ再生装置では、データの再生開始位置の指定を受け付け、指定された再生開始位置に対応するフレームポインタを、記録媒体に記録されているフレームポインタ群から読み込み、読み込んだフレームポインタが示すアドレスからデータを復号・再生する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化する手段と、
符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示す先頭位置情報を取得する手段と、
前記取得されたフレームの先頭位置情報群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録する手段と、
を備えることを特徴とする圧縮データ記録装置。
【請求項２】
前記エントロピー符号化方式は、Huffman符号化方式を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮データ記録装置。
【請求項３】
エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化する手段と、
符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示す先頭位置情報と、当該フレームの直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報と、を取得する手段と、
前記取得されたフレームの先頭位置情報及び内部状態情報群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録する手段と、
を備える圧縮データ記録装置。
【請求項４】
前記エントロピー符号化方式は、Range Coder符号化方式を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の圧縮データ記録装置。
【請求項５】
エントロピー符号化方式によりデータを符号化する手段と、
前記符号化されたデータを記憶する手段と、
前記符号化されたデータについて未使用のビットパターンを検索する検索手段と、
前記検索手段により検索されたビットパターンを区切り符号として前記符号化されたデータに挿入する挿入手段と、
前記ビットパターンが挿入された前記符号化されたデータを記録する記録手段と、
を備えることを特徴とする圧縮データ記録装置。
【請求項６】
前記符号化されたデータについて、各前記ビットパターンの挿入位置の直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報を取得する手段と、をさらに備え、
前記挿入手段は、前記符号化されたデータに前記内部状態情報を挿入する手段をさらに備え、
前記記録手段は、前記ビットパターンと前記内部状態情報が挿入された前記符号化されたデータを記録する手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の圧縮データ記録装置。
【請求項７】
エントロピー符号化方式により符号化された各フレームのデータ群と、符号化されたフレームのうちの全部又は一部についてフレームの先頭位置を示す先頭位置情報群と、が記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生装置であって、
データの再生開始位置の指定を受け付ける手段と、
前記指定された再生開始位置に対応する先頭位置情報を、前記記録媒体に記録されている先頭位置情報群から読み込む手段と、
前記記録媒体に記録されている前記符号化された各フレームのデータ群について、前記読み込んだ先頭位置情報が示す位置からデータを復号する手段と、
前記復号されたデータを再生する手段と、
を備えることを特徴とする圧縮データ再生装置。
【請求項８】
前記エントロピー符号化方式は、Huffman符号化方式を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の圧縮データ再生装置。
【請求項９】
エントロピー符号化方式により符号化された各フレームのデータ群と、符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、フレームの先頭位置を示す先頭位置情報及びフレームの直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報群と、が記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生装置であって、
データの再生開始位置の指定を受け付ける手段と、
前記指定された再生開始位置に対応する先頭位置情報及び内部状態情報を、前記記録媒体に記録されている先頭位置情報及び内部状態情報群から読み込む手段と、
前記記録媒体に記録されている前記符号化された各フレームのデータ群について、前記読み込んだ先頭位置情報が示す位置から、前記読み込んだ内部状態情報を用いてデータを復号する手段と、
前記復号されたデータを再生する手段と、
を備えることを特徴とする圧縮データ再生装置。
【請求項１０】
前記エントロピー符号化方式は、Range Coder符号化方式を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の圧縮データ再生装置。
【請求項１１】
符号化されたデータにおいて未使用のビットパターンが区切り符号として挿入された、エントロピー符号化方式により符号化されたデータが記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生装置であって、
データの再生開始位置の指定を受け付ける手段と、
前記指定された再生開始位置に対応する前記区切り符号を特定する手段と、
前記特定された区切り符号の次の符号からデータを復号する復号手段と、
前記復号されたデータを再生する手段と、
を備えることを特徴とする圧縮データ再生装置。
【請求項１２】
前記記録媒体に記録されている前記符号化されたデータは、各前記ビットパターンの挿入位置の直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報がさらに挿入されており、
前記指定された再生開始位置に対応する前記内部状態情報を特定する手段と、
前記復号手段は、前記特定された内部状態情報を用いて、前記特定された区切り符号の次の符号からのデータを復号する手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１１に記載の圧縮データ再生装置。
【請求項１３】
エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化するステップと、
符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示す先頭位置情報を取得するステップと、
前記取得されたフレームの先頭位置情報群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録するステップと、
を備えることを特徴とする圧縮データ記録方法。
【請求項１４】
エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化するステップと、
符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示す先頭位置情報と、当該フレームの直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報と、を取得するステップと、
前記取得されたフレームの先頭位置情報及び内部状態情報群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録するステップと、
を備えることを特徴とする圧縮データ記録方法。
【請求項１５】
エントロピー符号化方式によりデータを符号化するステップと、
前記符号化されたデータを記憶するステップと、
前記符号化されたデータについて未使用のビットパターンを検索する検索ステップと、
前記検索手段により検索されたビットパターンを区切り符号として前記符号化されたデータに挿入する挿入ステップと、
前記ビットパターンが挿入された前記符号化されたデータを記録する記録ステップと、
を備えることを特徴とする圧縮データ記録方法。
【請求項１６】
エントロピー符号化方式により符号化された各フレームのデータ群と、符号化されたフレームのうちの全部又は一部についてフレームの先頭位置を示す先頭位置情報群と、が記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生方法であって、
データの再生開始位置の指定を受け付けるステップと、
前記指定された再生開始位置に対応する先頭位置情報を、前記記録媒体に記録されている先頭位置情報群から読み込むステップと、
前記記録媒体に記録されている前記符号化された各フレームのデータ群について、前記読み込んだ先頭位置情報が示す位置からデータを復号するステップと、
前記復号されたデータを再生するステップと、
を備えることを特徴とする圧縮データ再生方法。
【請求項１７】
エントロピー符号化方式により符号化された各フレームのデータ群と、符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、フレームの先頭位置を示す先頭位置情報及びフレームの直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報群と、が記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生方法であって、
データの再生開始位置の指定を受け付けるステップと、
前記指定された再生開始位置に対応する先頭位置情報及び内部状態情報を、前記記録媒体に記録されている先頭位置情報及び内部状態情報群から読み込むステップと、
前記記録媒体に記録されている前記符号化された各フレームのデータ群について、前記読み込んだ先頭位置情報が示す位置から、前記読み込んだ内部状態情報を用いてデータを復号するステップと、
前記復号されたデータを再生するステップと、
を備えることを特徴とする圧縮データ再生方法。
【請求項１８】
符号化されたデータにおいて未使用のビットパターンが区切り符号として挿入された、エントロピー符号化方式により符号化されたデータが記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生方法であって、
データの再生開始位置の指定を受け付けるステップと、
前記指定された再生開始位置に対応する前記区切り符号を特定するステップと、
前記特定された区切り符号の次の符号からデータを復号するステップと、
前記復号されたデータを再生するステップと、
を備えることを特徴とする圧縮データ再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮データを記録する装置、圧縮データを再生する装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声信号や画像信号の圧縮方式では、入力信号をフレーム等の一定の長さ毎に区切って圧縮し、例えばフレームの区切りを示す符号を挿入することでフレーム単位で信号の再生を可能とするのが一般的であった。
また、圧縮データを途中から読み出した場合にも、符号の先頭を認識することができるディジタル画像信号符号化記録装置もある。
【特許文献１】特開平１０−１３７８９号公報（第２、３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
圧縮データを途中から再生するためには、各フレームの先頭位置が判別できることが必要であり、例えば、圧縮データに挿入されたフレームの区切りを示す符号を検出し、その検出位置をフレームの区切り位置として認識することで、圧縮データの途中から再生を行うこともできる。このような方法の場合、フレームの区切りの符号が正しく検出できなければ、誤った信号の再生が行われてしまう。
特に、エントロピー符号化方式により符号化された符号列はビット長が一定でないため、フレーム間に区切り符号を挿入した場合でも、その区切り符号を見つけにくいという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、任意のフレームの先頭を確実に検出することができる圧縮データを記録するための圧縮データ記録装置等を提供することを目的とする。
また、任意のフレームの先頭を確実に検出することができる圧縮データを再生するための圧縮データ再生装置等を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る圧縮データ記録装置は、
エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化する手段と、
符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示す先頭位置情報を取得する手段と、
前記取得されたフレームの先頭位置情報群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録する手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
前記エントロピー符号化方式は、Huffman符号化方式を含んでもよい。
【０００７】
また、この発明の第２の観点に係る圧縮データ記録装置は、
エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化する手段と、
符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示す先頭位置情報と、当該フレームの直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報と、を取得する手段と、
前記取得されたフレームの先頭位置情報及び内部状態情報群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録する手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記エントロピー符号化方式は、Range Coder符号化方式を含んでもよい。
【０００９】
また、この発明の第３の観点に係る圧縮データ記録装置は、
エントロピー符号化方式によりデータを符号化する手段と、
前記符号化されたデータを記憶する手段と、
前記符号化されたデータについて未使用のビットパターンを検索する検索手段と、
前記検索手段により検索されたビットパターンを区切り符号として前記符号化されたデータに挿入する挿入手段と、
前記ビットパターンが挿入された前記符号化されたデータを記録する記録手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
前記符号化されたデータについて、各前記ビットパターンの挿入位置の直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報を取得する手段と、をさらに備えてもよく、
前記挿入手段は、前記符号化されたデータに前記内部状態情報を挿入する手段をさらに備えてもよく、
前記記録手段は、前記ビットパターンと前記内部状態情報が挿入された前記符号化されたデータを記録する手段をさらに備えてもよい。
【００１１】
また、この発明の第４の観点に係る圧縮データ再生装置は、
エントロピー符号化方式により符号化された各フレームのデータ群と、符号化されたフレームのうちの全部又は一部についてフレームの先頭位置を示す先頭位置情報群と、が記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生装置であって、
データの再生開始位置の指定を受け付ける手段と、
前記指定された再生開始位置に対応する先頭位置情報を、前記記録媒体に記録されている先頭位置情報群から読み込む手段と、
前記記録媒体に記録されている前記符号化された各フレームのデータ群について、前記読み込んだ先頭位置情報が示す位置からデータを復号する手段と、
前記復号されたデータを再生する手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記エントロピー符号化方式は、Huffman符号化方式を含んでもよい。
【００１３】
また、この発明の第５の観点に係る圧縮データ再生装置は、
エントロピー符号化方式により符号化された各フレームのデータ群と、符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、フレームの先頭位置を示す先頭位置情報及びフレームの直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報群と、が記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生装置であって、
データの再生開始位置の指定を受け付ける手段と、
前記指定された再生開始位置に対応する先頭位置情報及び内部状態情報を、前記記録媒体に記録されている先頭位置情報及び内部状態情報群から読み込む手段と、
前記記録媒体に記録されている前記符号化された各フレームのデータ群について、前記読み込んだ先頭位置情報が示す位置から、前記読み込んだ内部状態情報を用いてデータを復号する手段と、
前記復号されたデータを再生する手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
前記エントロピー符号化方式は、Range Coder符号化方式を含んでもよい。
【００１５】
また、この発明の第６の観点に係る圧縮データ再生装置は、
符号化されたデータにおいて未使用のビットパターンが区切り符号として挿入された、エントロピー符号化方式により符号化されたデータが記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生装置であって、
データの再生開始位置の指定を受け付ける手段と、
前記指定された再生開始位置に対応する前記区切り符号を特定する手段と、
前記特定された区切り符号の次の符号からデータを復号する復号手段と、
前記復号されたデータを再生する手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
前記記録媒体に記録されている前記符号化されたデータは、各前記ビットパターンの挿入位置の直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報がさらに挿入されていてもよく、
前記指定された再生開始位置に対応する前記内部状態情報を特定する手段と、
前記復号手段は、前記特定された内部状態情報を用いて、前記特定された区切り符号の次の符号からのデータを復号する手段をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、この発明の第７の観点に係る圧縮データ記録方法は、
エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化するステップと、
符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示す先頭位置情報を取得するステップと、
前記取得されたフレームの先頭位置情報群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録するステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明の第８の観点に係る圧縮データ記録方法は、
エントロピー符号化方式によりデータをフレーム毎に順次符号化するステップと、
符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、先頭位置を示す先頭位置情報と、当該フレームの直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報と、を取得するステップと、
前記取得されたフレームの先頭位置情報及び内部状態情報群と、符号化された各フレームのデータ群と、を分けて記録するステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、この発明の第９の観点に係る圧縮データ記録方法は、
エントロピー符号化方式によりデータを符号化するステップと、
前記符号化されたデータを記憶するステップと、
前記符号化されたデータについて未使用のビットパターンを検索する検索ステップと、
前記検索手段により検索されたビットパターンを区切り符号として前記符号化されたデータに挿入する挿入ステップと、
前記ビットパターンが挿入された前記符号化されたデータを記録する記録ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、この発明の第１０の観点に係る圧縮データ再生方法は、
エントロピー符号化方式により符号化された各フレームのデータ群と、符号化されたフレームのうちの全部又は一部についてフレームの先頭位置を示す先頭位置情報群と、が記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生方法であって、
データの再生開始位置の指定を受け付けるステップと、
前記指定された再生開始位置に対応する先頭位置情報を、前記記録媒体に記録されている先頭位置情報群から読み込むステップと、
前記記録媒体に記録されている前記符号化された各フレームのデータ群について、前記読み込んだ先頭位置情報が示す位置からデータを復号するステップと、
前記復号されたデータを再生するステップと、
を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、この発明の第１１の観点に係る圧縮データ再生方法は、
エントロピー符号化方式により符号化された各フレームのデータ群と、符号化されたフレームのうちの全部又は一部について、フレームの先頭位置を示す先頭位置情報及びフレームの直前まで復号した場合における復号器の内部状態に関する内部状態情報群と、が記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生方法であって、
データの再生開始位置の指定を受け付けるステップと、
前記指定された再生開始位置に対応する先頭位置情報及び内部状態情報を、前記記録媒体に記録されている先頭位置情報及び内部状態情報群から読み込むステップと、
前記記録媒体に記録されている前記符号化された各フレームのデータ群について、前記読み込んだ先頭位置情報が示す位置から、前記読み込んだ内部状態情報を用いてデータを復号するステップと、
前記復号されたデータを再生するステップと、
を備えることを特徴とする。
【００２２】
また、この発明の第１２の観点に係る圧縮データ再生方法は、
符号化されたデータにおいて未使用のビットパターンが区切り符号として挿入された、エントロピー符号化方式により符号化されたデータが記録されている記録媒体からデータを読み込んで再生する圧縮データ再生方法であって、
データの再生開始位置の指定を受け付けるステップと、
前記指定された再生開始位置に対応する前記区切り符号を特定するステップと、
前記特定された区切り符号の次の符号からデータを復号するステップと、
前記復号されたデータを再生するステップと、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、圧縮データの再生において、確実にフレームの先頭を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る圧縮データ記録装置及び圧縮データ再生装置について図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る圧縮データ記録装置１の構成例を図１に示す。図示されるように、この圧縮データ記録装置１は、制御部１１と、データ記録部１２と、記憶部１３と、入力部１４と、を備える。
【００２６】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、記憶部１３に予め記憶された動作プログラム等を読み出して実行することにより、例えば図２に示すような、符号化部１１１、ポインタ生成部１１２、データ記録制御部１１３等を実現する。
【００２７】
符号化部１１１は、記憶部１３に記憶されている圧縮対象のデータを読み込み、例えばHuffman符号化方式等のエントロピー符号化方式により、一定長のデータ単位（１フレーム）でデータを符号化（圧縮）してメモリ等に順次記憶する。そして、記憶したフレームの先頭アドレス（先頭位置情報）を取得してポインタ生成部１１２に渡す。
ポインタ生成部１１２は、符号化部１１１から各フレームの先頭アドレスを取得し、フレームポインタとして、フレーム番号と対応付けてメモリ等に順次記憶する。
データ記録制御部１１３は、メモリに記憶されている各フレームのフレームポインタ群と、各フレームのデータ群と、を読み出し、それぞれをデータ記録部１２を介して記録媒体に記録させる。
【００２８】
データ記録部１２は、制御部１１からの指示に従って、各フレームのフレームポインタ群と、各フレームのデータ群と、を所定の記録媒体（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ等）に記録する。記録媒体には、例えば図３に示すように、各フレームのフレームポインタ群（フレームポインタ部）と、各フレームのデータ群（信号データ部）と、が分けて記録される。このように、フレームポインタを信号データの中に分散させずにまとめて保持するようなデータ構造とすることにより、後述する再生装置では、まず、フレームポインタ部を記録媒体から読み込み、再生を開始したい任意のフレームの先頭アドレスを特定し、その先頭アドレスから信号データのデコードを行うことができる。なお、図３に示すように、フレームポインタ部は、フレームポインタの総数のデータをさらに含むようにしてもよい。
【００２９】
記憶部１３は、例えば、ハードディスク装置等から構成され、制御部１１が実行するための動作プログラム及び処理に必要な各種データ、圧縮対象のデータ、等が記憶される。
入力部１４は、マウス、キーボード等の入力装置から構成され、入力されたデータを制御部１１に通知する。
【００３０】
次に、この圧縮データ記録装置１によるデータ圧縮処理について図４のフローチャートを参照して説明する。
制御部１１は、まず、所定の初期化処理（例えば、フレーム番号ｎ＝１等）を行った後（ステップＳ１）、圧縮対象のデータを一定長毎に分割することにより生成される複数のフレームから、ｎ番目のフレーム（以下、フレームＦ（ｎ）とする）を取り出す（ステップＳ２）。そして、フレームＦ（ｎ）をエントロピー符号化方式等により符号化（圧縮）し（ステップＳ３）、圧縮されたフレームＦ（ｎ）のデータをメモリに記憶する（ステップＳ４）。
そして、制御部１１は、メモリに記憶したフレームＦ（ｎ）のデータの先頭アドレスを取得し、フレームＦ（ｎ）のフレームポインタとしてメモリに記憶する（ステップＳ５）。
そして、全データ（全フレーム）について圧縮処理が完了したかを判定し（ステップＳ６）、未処理のデータがある場合には（ＮＯ）、制御部１１は、ｎに１を加算して（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻る。また、全データについて圧縮処理が完了した場合には（ＹＥＳ）、メモリに記憶されている圧縮データ群とフレームポインタ群とをそれぞれ記録媒体に記録して（ステップＳ８）、本処理を終了する。
【００３１】
次に、上述した圧縮データ再生記録装置１により記録された圧縮データを再生するための圧縮データ再生装置２について説明する。
この圧縮データ再生装置２の構成例を図５に示す。図示されるように、圧縮データ再生装置２は、制御部２１と、データ読取部２２と、記憶部２３と、入力部２４と、表示部２５と、を備える。
【００３２】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、記憶部２３に予め記憶された動作プログラム等を読み出して実行することにより、例えば図６に示すような、復号部２１１、再生部２１２等を実現する。
【００３３】
復号部２１１は、データ読取部２２を介して、記録媒体等に記録されている、図３に示すようなデータ構造を有するデータ等を読み込み、圧縮されたデータの復号を行う。具体的には、記録媒体に記録されたフレームポインタ部を読み込み、再生を開始したい再生開始位置の指定を受け付けた場合には、その指定された再生開始位置に対応するフレームポインタをフレームポインタ部から取り出し、そのアドレスから信号データを読み出して、データの復号を行う。再生開始位置の指定の受け付けは、例えば、再生を開始したいフレームのフレーム番号の入力を入力部２４から受け付けるようにしてもよい。また、復号部２１１は、復号したデータを再生部２１２に渡す。
再生部２１２は、復号部２１１から受け取った復号されたデータについて、データ形式に従った再生処理を行う。
【００３４】
データ読取部２２は、記録媒体読取装置等から構成され、例えばＣＤ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録されたデータを読み取って制御部２１に送る。
記憶部２３は、例えば、ハードディスク装置等から構成され、制御部２１が実行するための動作プログラム及び処理に必要な各種データ等が記憶される。
入力部２４は、マウス、キーボード等の入力装置から構成され、入力されたデータを制御部２１に通知する。
表示部２５は、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示装置から構成され、制御部２１からの指示に従って各種画面表示を行う。
【００３５】
次に、この圧縮データ再生装置２によるデータ再生処理について図７のフローチャートを参照して説明する。
制御部２１は、データ読取部２２を介してフレームポインタ部を読み込む（ステップＳ１１）。
次に、制御部２１は、記録媒体に記録されているデータについて再生を開始したい再生開始位置の指定を受け付ける（ステップＳ１２）。具体的には、開始位置に対応するフレームのフレーム番号の入力を受け付けてもよく、例えば、各フレーム番号とデータの内容とが関連付けられているデータを記録媒体に記憶しておき、このデータを読み取って表示部２５に表示し、再生対象のフレームの番号の入力部２４から入力させるようにしてもよい。
そして、制御部２１は、指定されたフレーム番号のフレームポインタ（先頭アドレス）を取り出し（ステップＳ１３）、そのフレームポインタが示すアドレスからデータを読み込んで、復号（デコード）し、復号したデータのデータ形式に従って、データの再生を行う（ステップＳ１４）。
【００３６】
なお、本実施形態では、全フレームについてフレームポインタを記憶するようにしているが、これに限定されず、例えば、必要なフレームについてのみフレームポインタを記憶するようにしてもよい。
この場合、圧縮データ記録装置１のメモリや記憶部１３に、例えば、フレームポインタの付与対象となるフレームを特定するためのポインタ付与情報（例えば、フレームポインタ付与対象のフレームのフレーム番号等）が圧縮対象データとともに記憶されていてもよい。この場合のデータ圧縮処理は、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ４の後で、ポインタ付与情報を参照し、フレームＦ（ｎ）がフレームポインタの付与対象のフレームであるか否かを判別し、付与対象のフレームである場合には、ステップＳ５に移行し、付与対象のフレームではない場合には、ステップＳ５、Ｓ６をスキップして、ステップＳ７に移行するようにしてもよい。これにより、フレーム付与対象のフレームについてのみ、フレームポインタが記憶される。このようなデータ圧縮処理により記憶部１３に記憶される圧縮データのデータ構成例を図８に示す。この変形例は、例えば、圧縮対象信号が会話の音声で、各人のせりふのスタート位置から再生したい場合などに特に有効である。
【００３７】
（実施形態２）
例えばRangeCoder方式等のエントロピー符号化方式では、入力記号によって２つの数値（lowとrange）を所定の規則に従って逐次更新していき、最終的に到達した値を出力符号とする。従って、実施形態１に係る圧縮データ記録装置と圧縮データ再生装置では、このようなRangeCoder方式等により符号化された圧縮データについて、途中のフレームからデータを復号・再生することはできない。以下、本発明の実施形態２として、RangeCoder方式等のエントロピー符号化方式による圧縮データについて、途中のフレームからの復号・再生を可能とするための圧縮データ記録装置と圧縮データ再生装置を説明する。
【００３８】
本実施形態に係る圧縮データ記録装置は、実施形態１に係る圧縮データ記録装置と同様の構成（図１参照）を有しているため、共通する機能構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００３９】
制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、記憶部１３に予め記憶された動作プログラム等を読み出して実行することにより、例えば図９に示すような、符号化部３１１、ポインタ生成部３１２、復号化部３１３、内部状態情報生成部３１４、データ記録制御部３１５、等を実現する。
【００４０】
符号化部３１１は、記憶部１３に記憶されている圧縮対象のデータを読み込み、例えばRangeCoder方式による符号化処理をデータを符号化（圧縮）する。
ここでRangeCoder方式のよる符号化処理について説明する。
入力記号の集合をS={si|i=1,・・・,n}とし、各記号の出現確率を出現頻度fiとし、出現頻度fiの合計をcumとすると、cumは数１で表される。
【００４１】
【数１】
2005259244.tif 000003
【００４２】
RangeCoder方式による符号化処理では、２つの数値rangeとlowを更新する。具体的には、初期値としてlowに０を入れ、rangeには例えばＣＰＵが高速に扱える最大ビット数（例えば、３１ビット等）で表せる最大値を入れる。そして、入力記号skが与えられたときに、数２に示す式に従って、rangeとlowを更新する。
【００４３】
【数２】
2005259244.tif 000004
【００４４】
符号化部３１１は、上記RangeCoder方式により一定長のデータ単位（１フレーム）分の圧縮が完了する毎に、圧縮したデータをメモリに順次記憶し、記憶したフレームの先頭アドレス（先頭位置情報）を取得してポインタ生成部３１２に渡す。
ポインタ生成部３１２は、符号化部３１１から各フレームの先頭アドレスを取得し、フレームポインタとして、フレーム番号と対応づけてメモリに順次記憶する。
復号化部３１３は、全データの圧縮完了後、圧縮されたデータについてRangeCoder方式によるデコード処理を行うことにより復号器として機能する。
内部状態情報生成部３１４は、復号化部３１３と連携して、各フレームについて、そのフレームの開始位置直前までデコードした際のrangeとlowの値を取得し、復号器の内部状態に関する内部状態情報として、フレーム番号と対応づけてメモリに順次記憶する。
データ記録制御部３１５は、メモリに記憶されている、各フレームのフレームポインタ及び内部状態情報群と、各フレームのデータ群と、を読み出し、それぞれをデータ記録部１２を介して記録媒体に記録させる。記録媒体には、例えば図１０に示すように、各フレームのフレームポインタ及び内部状態情報群（フレームポインタ部）と、各フレームのデータ群（信号データ部）と、が分けて記録される。このようなデータ構造とすることにより、後述する再生装置では、まず、フレームポインタ部を記録媒体から読み込み、再生を開始したい任意のフレームの先頭アドレスを読み込み、そのフレームからデコードを開始できるようにするための内部状態情報を読み込み、そのデータでデコーダを初期化してから信号データのデコードを行う。
なお、記憶部１３は、上記機能を実現するために制御部１１が実行する動作プログラム及び処理に必要な各種データ等が記憶される。
【００４５】
次に、本発明の実施形態２に係る圧縮データ記録装置１によるデータ圧縮処理について図１１のフローチャートを参照して説明する。
このデータ圧縮処理では、実施形態１で説明したデータ圧縮処理におけるステップＳ１〜Ｓ７の処理を実行し、ステップＳ６において、全データの圧縮処理が完了したと判別された場合に、続けて以下の処理を行う。
制御部１１は、所定の初期化処理（例えば、フレーム番号ｎ＝１、フレームＦ（１）の内部状態情報に初期値を設定する等）を行った後（ステップＳ２１）、記憶部１３に記憶されている圧縮されたデータから、圧縮されたフレームＦ（ｎ）を取り出し（ステップＳ２２）、フレームＦ（ｎ）についてRangeCoder方式によりデコード（復号）する（ステップＳ２３）。フレームＦ（ｎ）のデコードが終わると、その時点でのrangeとlowの値を、フレーム（ｎ＋１）内部状態情報としてメモリに記憶する（ステップＳ２４）。
そして、全フレームについてデコード処理が完了したかを判定し（ステップＳ２５）、未処理のフレームがある場合には（ＮＯ）、制御部３１は、ｎに１を加算して（ステップＳ２６）、ステップＳ２２に戻る。また、全フレームについて圧縮処理が完了した場合には（ＹＥＳ）、メモリに記憶されているフレームポインタ及び内部状態情報群と圧縮データ群とをそれぞれ記録媒体に記録して（ステップＳ２７）本処理を終了する。
【００４６】
次に、上述した圧縮データ記録装置１により記録された圧縮データを再生するための圧縮データ再生装置について説明する。
本実施形態に係る圧縮データ記録装置は、実施形態１に係る圧縮データ記録装置と同様の構成（図１参照）を有しているため、共通する機能構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００４７】
制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、記憶部２３に予め記憶された動作プログラム等を読み出して実行することにより、例えば図１２に示すような、復号部４１１、再生部４１２等を実現する。
【００４８】
復号部４１１は、データ読取部２２を介して、記録媒体等に記録されている、図１０に示すようなデータ構造を有するデータ等を読み込み、圧縮されたデータについてRangeCoder方式による復号を行う。具体的には、記録媒体に記録されたフレームポインタ部を読み込み、再生を開始したい再生開始位置の指定（例えば、フレーム番号の入力等）を受け付けた場合には、その指定された再生開始位置に対応するフレームポインタと内部状態情報をフレームポインタ部から取り出し、フレームポインタが示すアドレスから信号データを読み出し、内部状態情報が示すrangeとlowの値を初期値としてデータの復号を行う。また、復号部４１１は、復号したデータを再生部４１２に渡す。
再生部４１２は、復号部４１１から受け取った復号されたデータについて、データ形式に従った再生処理を行う。
なお、記憶部２３は、上記機能を実現するために制御部２１が実行する動作プログラム及び処理に必要な各種データ等が記憶される。
【００４９】
次に、この圧縮データ再生装置２によるデータ再生処理について図１３のフローチャートを参照して説明する。
制御部２１は、データ読取部２２を介してフレームポインタ部を読み込む（ステップＳ４１）。
次に、制御部２１は、記録媒体に記録されているデータについて再生を開始したい再生開始位置の指定を受け付ける（ステップＳ４２）。具体的には、開始位置に対応するフレームのフレーム番号の入力を受け付けてもよく、例えば、各フレーム番号とデータの内容とが関連付けられているデータを記録媒体に記憶しておき、このデータを読み取って表示部２５に表示し、再生対象のフレームの番号の入力部２４から入力させるようにしてもよい。
そして、制御部２１は、指定されたフレーム番号のフレームポインタ（先頭アドレス）と内部状態情報を読み出し（ステップＳ４３）、そのアドレスからデータを読み込んで、内部状態情報を初期値とする復号（デコード）処理を行い、復号したデータのデータ形式に従って、データの再生を行う（ステップＳ４４）。
【００５０】
なお、実施形態２においても、実施形態１と同様に、必要なフレームについてのみフレームポインタと内部状態情報を取得して記録するようにしてもよい。
【００５１】
（実施形態３）
次に、実施形態３に係る圧縮データ記録装置と圧縮データ再生装置を説明する。この実施形態では、フレームの先頭位置がわかるように、各フレームの先頭位置の前に、フレームの区切りを示すビット列（区切り符号）を挿入する。
【００５２】
本実施形態に係る圧縮データ記録装置は、実施形態１に係る圧縮データ記録装置と同様の構成（図１参照）を有しているため、共通する機能構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００５３】
制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、記憶部１３に予め記憶された動作プログラム等を読み出して実行することにより、例えば図１４に示すような、符号化部５１１、未使用ビット列検索部５１２、区切り符号挿入部５１３等を実現する。
【００５４】
符号化部５１１は、記憶部１３に記憶されている圧縮対象のデータを読み込み、例えばHuffman符号化方式等のエントロピー符号化方式により、一定長のデータ単位（１フレーム）でデータを符号化（圧縮）してメモリに記憶する。
未使用ビット列検索部５１２は、符号化部５１１により符号化された符号列について、一度も出現しない最短の符号列を検索し、検索した未使用符号列（未使用ビット列）をメモリに記憶する。
区切り符号挿入部５１３は、符号化部５１１により圧縮された各フレームのデータと、未使用ビット列検索部５１２により検索された未使用符号列と、をメモリから読み出し、未使用符号列をフレームの区切りを示す区切り符号として各フレームのデータの前に挿入したデータを生成する。また、この際、データの先頭に区切り符号の符号長を追加して記憶する。
データ記録制御部５１４は、区切り符号挿入部５１３により各フレームの前に未使用符号列が挿入されたデータを、データ記録部１２を介して記録媒体に記録させる。記録媒体に記録されるデータの構造の一例を図１５に示す。このような構成により、後述する再生装置では、まず先頭の符号長に基づいて区切り符号を読み込んでおくことで、その後の符号列から区切り符号を一意に検出することができる。また、区切り符号の挿入処理において、なお、区切り符号挿入部５１３は、例えば、各フレームの先頭アドレスや最後尾のアドレスをメモリに記憶しておき、それらのアドレスに基づいて各フレームの開始位置や終了位置を特定して、順次区切り符号を挿入してもよい。
【００５５】
次に、本発明の実施形態３に係る圧縮データ記録装置１によるデータ圧縮処理について図１６のフローチャートを参照して説明する。
まず、制御部１１は、圧縮対象のデータを読み込み、エントロピー符号化方式により、フレーム毎にデータを符号化（圧縮）してメモリに記憶する（ステップＳ５１）。
次に、制御部１１は、探索するビット長Ｍを２に設定し（ステップＳ５２）、次に、Ｍビットで表せる全てのビットパターンのリストを生成する（ステップＳ５３）。そして、制御部５１は、メモリに記憶されているエントロピー符号化された符号列について、ステップＳ５３で生成したビットパターンのいずれかが出現しているかを検査し（ステップＳ５４）、一度も出現していないビットパターンがない場合には（ステップＳ５５：ＮＯ）、Ｍに１を加算して（ステップＳ５６）、ステップＳ５２に戻る。
また、ステップＳ５５において、一度も出現していないビットパターンがある場合には（ＹＥＳ）、そのビットパターンを区切り符号として、各フレームのデータの前に挿入する（ステップＳ５７）。そして、区切り符号が挿入されたデータを記録媒体に記録して（ステップＳ５８）本処理を終了する。
【００５６】
次に、上述した圧縮データ再生記録装置１により記録された圧縮データを再生するための圧縮データ再生装置について説明する。
本実施形態に係る圧縮データ記録装置は、実施形態１に係る圧縮データ記録装置と同様の構成（図５参照）を有しているため、共通する機能構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００５７】
制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、記憶部２３に予め記憶された動作プログラム等を読み出して実行することにより、例えば図１７に示すような、復号部６１１、再生部６１２等を実現する。
復号部６１１は、データ読取部２２を介して、記録媒体等に記録されている、図１５に示すようなデータ構造を有するデータ等を読み込み、圧縮されたデータの復号を行う。具体的には、圧縮データの先頭にある区切り符号の符号長と符号列とを取得し、再生を開始したい再生開始位置の指定（例えば、フレーム番号の入力等）を受け付けた場合には、その指定された再生開始位置に対応する区切り符号を検出する。例えば、フレーム番号ｎの入力を受け付けた場合には、そのそのフレーム番号ｎに対応する、先頭からｎ番目の区切り符号を検出してもよい。そして、その区切り符号の以降の符号列についてデータの復号を行う。また、復号部６１１は、復号したデータを再生部６１２に渡す。
再生部６１２は、復号部６１１から受け取った復号されたデータについて、データ形式に従った再生処理を行う。
【００５８】
次に、この圧縮データ再生装置２によるデータ再生処理について図１８のフローチャートを参照して説明する。
制御部２１は、圧縮データの先頭から、区切り符号の符号長と符号列を読み込む（ステップＳ６１）。
次に、制御部２１は、記録媒体に記録されているデータについて再生を開始したい再生開始位置の指定を受け付ける（ステップＳ６２）。具体的には、開始位置に対応するフレームのフレーム番号の入力を受け付けてもよく、例えば、各フレーム番号とデータの内容とが関連付けられているデータを記録媒体に記憶しておき、このデータを読み取って表示部２５に表示し、再生対象のフレームの番号の入力部２４から入力させるようにしてもよい。
そして、制御部２１は、記録媒体に記録されている圧縮データについて、指定されたフレーム番号ｎに対応する、先頭からｎ番目の区切り符号を検出する（ステップＳ６３）。そして、検出した区切り符号以降の符号列についてデータを読み込んで復号（デコード）し、復号したデータのデータ形式に従って、データの再生を行う（ステップＳ６４）。
【００５９】
なお、実施形態３においても、実施形態１と同様に、必要なフレームについてのみ区切り符号をそのフレームの前に挿入して記憶するようにしてもよい。
また、本実施形態において、RangeCoder方式を使用してデータの符号化を行う場合には、圧縮データ記録装置１の制御部１１は、実施形態２と同様にして各フレーム（又は、必要なフレーム）について内部状態情報を生成し、区切り符号とともに各フレームの前に挿入するようにしてもよい。この場合の圧縮データのデータ構造の一例を図１９に示す。この場合、圧縮データ記録装置２の制御部２１は、区切り符号とともに各フレームの前に挿入された内部状態情報を用いて、RangeCoder方式によるデコード処理を行う。
【００６０】
また、本発明は種々の変形及び応用が適用可能である。
例えば、実施形態１〜３に係る圧縮データ記録装置は、インターネット等のネットワークを介して他の装置を通信を行う通信制御部をさらに備えてもよく、この通信制御部を介して、圧縮データを他の装置に送信するようにしてもよい。また、実施形態１〜３に係る圧縮データ再生装置は、インターネット等のネットワークを介して他の装置を通信を行う通信制御部をさらに備えてもよく、この通信制御部を介して、圧縮データを他の装置から受信し、復号・再生を行うようにしてもよい。
また、上記実施例では、圧縮データ記録装置において、圧縮したデータをメモリに記憶し、メモリから圧縮データやフレームポインタ等を読み出して記録媒体に記録等するようにしているが、これに限定されず、例えば、圧縮したデータをハードディスク装置等の記憶部に記憶し、この記憶部から各種データを読み出して記録媒体に記録したり、通信回線を介して送信するようにしてもよい。また、上記説明では、データ圧縮と圧縮データの記録を一連の処理として行っているが、これは一例であり、データを圧縮する処理と、圧縮されたデータを記録する処理と、は異なるタイミングで実行してもよい。また、上記説明における圧縮データ記録装置におけるエントロピー符号化処理では、データ圧縮の際に頻度表データを生成し、これを用いて圧縮処理を行ってもよく、この場合、頻度表データを、圧縮されたデータ等とともに記録媒体に記録してもよい。また、圧縮データ再生装置においても、記録媒体に記録されている頻度表データを用いてデータの復号を行ってもよい。
【００６１】
なお、この発明のシステムは、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、上述の動作を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）に格納して配布し、該プログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する、圧縮データ記録装置、圧縮データ再生装置を構成してもよい。また、インターネット等のネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えばコンピュータにダウンロード等するようにしてもよい。
また、上述の機能を、ＯＳが分担又はＯＳとアプリケーションの共同より実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態１に係る圧縮データ記録装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る圧縮データ記録装置の制御部の論理構成図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る圧縮データ記録装置により記録されるデータの構造の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１におけるデータ圧縮処理のフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態１に係る圧縮データ再生装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る圧縮データ再生装置の制御部の論理構成図である。
【図７】本発明の実施形態１におけるデータ再生処理のフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態１に係る圧縮データ記録装置により記録されるデータの構造の他の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る圧縮データ記録装置の制御部の論理構成図である。
【図１０】発明の実施形態２に係る圧縮データ記録装置により記録されるデータの構造の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態２におけるデータ圧縮処理のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態２に係る圧縮データ再生装置の制御部の論理構成図である。
【図１３】本発明の実施形態２におけるデータ再生処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態３に係る圧縮データ記録装置の制御部の論理構成図である。
【図１５】発明の実施形態３に係る圧縮データ記録装置により記録されるデータの構造の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態３におけるデータ圧縮処理のフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態３に係る圧縮データ再生装置の制御部の論理構成図である。
【図１８】本発明の実施形態３におけるデータ再生処理のフローチャートである。
【図１９】発明の実施形態３に係る圧縮データ記録装置により記録されるデータの構造の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・圧縮データ記録装置、１１・・・制御部、１２・・・データ記録部、１３・・・記憶部、１４・・・入力部、１１１・・・符号化部、１１２・・・ポインタ生成部、１１３・・・データ記録制御部、２・・・圧縮データ再生装置、２１・・・制御部、２２・・・データ読取部、２３・・・記憶部、２４・・・入力部、２５・・・表示部、２１１・・・復号部、２１２・・・再生部、３１１・・・符号化部、３１２・・・ポインタ生成部置、３１３・・・復号化部、３１４・・・内部状態情報生成部、３１５・・・データ記録制御部、４１１・・・復号部、４１２・・・再生部、５１１・・・符号化部、５１２・・・未使用ビット列検索部、５１３・・・区切り符号挿入部、５１４・・・データ記録制御部、
【図１】
2005259244.tif 000005
【図２】
2005259244.tif 000006
【図３】
2005259244.tif 000007
【図４】
2005259244.tif 000008
【図５】
2005259244.tif 000009
【図６】
2005259244.tif 000010
【図７】
2005259244.tif 000011
【図８】
2005259244.tif 000012
【図９】
2005259244.tif 000013
【図１０】
2005259244.tif 000014
【図１１】
2005259244.tif 000015
【図１２】
2005259244.tif 000016
【図１３】
2005259244.tif 000017
【図１４】
2005259244.tif 000018
【図１５】
2005259244.tif 000019
【図１６】
2005259244.tif 000020
【図１７】
2005259244.tif 000021
【図１８】
2005259244.tif 000022
【図１９】
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