ホーム > 特許ランキング > 東芝情報システム株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2024-146418圧縮処理装置、伸張処理装置、圧縮処理用プログラム、伸張処理用プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024146418
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】圧縮処理装置、伸張処理装置、圧縮処理用プログラム、伸張処理用プログラム
(51)【国際特許分類】
H03M 7/30 20060101AFI20241004BHJP
H03M 7/40 20060101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
H03M7/30 Z
H03M7/40
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023059298
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】391016358
【氏名又は名称】東芝情報システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100156199
【弁理士】
【氏名又は名称】神崎 真
(74)【代理人】
【識別番号】100124497
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 洋樹
(74)【代理人】
【識別番号】100074147
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 崇
(72)【発明者】
【氏名】岩野 隆
【テーマコード（参考）】
5J064
【Ｆターム（参考）】
5J064BA09
5J064BA10
5J064BB13
5J064BC03
5J064BC22
5J064BC28
(57)【要約】
【課題】高い圧縮率を得ることが可能な圧縮処理装置を提供する。
【解決手段】０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段１０１と、前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０と、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０とを具備する。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段１０１と、前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０と、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０とを具備する。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を具備することを特徴とする圧縮処理装置。
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を具備することを特徴とする圧縮処理装置。
【請求項2】
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
【数1】
【請求項3】
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するものであり、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
を有し、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
を有し、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
【請求項4】
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段を備え、
前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記初期値処理手段、前記最適式取得手段は、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の圧縮処理装置。
前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記初期値処理手段、前記最適式取得手段は、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の圧縮処理装置。
【請求項5】
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形ロジスティック側処理部と、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段と、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段と、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形テント側処理部と、
を具備し、
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成し、
前記変形テント写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成し、
前記変形ロジスティック側処理部には、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形テント側処理部には、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段と、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、を有し、
前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする圧縮処理装置。
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形ロジスティック側処理部と、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段と、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段と、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形テント側処理部と、
を具備し、
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成し、
前記変形テント写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成し、
前記変形ロジスティック側処理部には、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形テント側処理部には、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段と、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、を有し、
前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする圧縮処理装置。
【請求項6】
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段と、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段と
を具備することを特徴とする伸張処理装置。
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段と、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段と
を具備することを特徴とする伸張処理装置。
【請求項7】
圧縮コードに含まれるＰを取り出し、前記変形ロジスティック写像式生成手段へ送出する手段を有することを特徴とする請求項６に記載の伸張処理装置。
【請求項8】
データの圧縮処理を実現するコンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
【請求項9】
前記コンピュータが前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
【数2】
【請求項10】
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段として、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能し、
前記コンピュータは、更に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
前記コンピュータは、更に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
【請求項11】
前記コンピュータは、
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記初期値処理手段、前記最適式取得手段として、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うように機能することを特徴とする請求項１０に記載の圧縮処理用プログラム。
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記初期値処理手段、前記最適式取得手段として、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うように機能することを特徴とする請求項１０に記載の圧縮処理用プログラム。
【請求項12】
データの圧縮処理を実現するコンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形ロジスティック側処理部を実現するように機能させ、
更に上記コンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形テント側処理部を実現するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント側処理部に、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、として機能し、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部の各手段または前記変形テント側処理部の各手段を、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うように機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形ロジスティック側処理部を実現するように機能させ、
更に上記コンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形テント側処理部を実現するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント側処理部に、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、として機能し、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部の各手段または前記変形テント側処理部の各手段を、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うように機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
【請求項13】
圧縮処理されたデータを伸張するコンピュータを、
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段
として機能させることを特徴とする伸張処理用プログラム。
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段
として機能させることを特徴とする伸張処理用プログラム。
【請求項14】
前記コンピュータを、圧縮コードに含まれるＰを取り出し、前記変形ロジスティック写像式生成手段へ送出する手段として機能させることを特徴とする請求項１３に記載の伸張処理用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、可逆の圧縮・伸張を行う圧縮処理装置、伸張処理装置、圧縮処理用プログラム、伸張処理用プログラムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、圧縮処理装置、伸張処理装置、圧縮処理用プログラム、伸張処理用プログラムが開示されている。この特許文献１では変形ベルヌーイシフト写像をさかのぼる圧縮手法が紹介されている。この手法はデータの出現確率を写像の傾き係数とし、従来の算術符号と同等な圧縮率が得られることが紹介されている。
【0003】
また、特許文献２には、乱数生成装置が開示されており、この特許文献２ではテント写像と位相共役の関係にあるロジスティック写像が出力した乱数を参照してさかのぼることで初期値Ｘ0の範囲を絞り込む手法が示されている。更に、この特許文献２では、テント写像とロジスティック写像から生成されるグレイコードの初期値Ｘ0の区間が示されている。
【0004】
特許文献３には、自然画像データ（静止画）の圧縮方法が開示されている。この特許文献３では、ビットマップ自然画像強度データをビットマップ階調値データに展開し、各層間の排他的論理和演算を求め、分布にもとづくコード変換を行い、カオスの圧縮展開テーブルを用いた圧縮を行って圧縮コードを得ることが示されている。更に、上記と逆の過程をたどり展開することも示されている。
【0005】
更に、特許文献４には、端末装置のエンコーダでドメインの元のデータにカオスを発生させるカオス写像を逐次適用し、クライテリオンを満足する圧縮結果とカオス写像を適用した適用回数とを取得することが示されている。一方、他の端末装置においては、圧縮結果とカオス写像を適用した適用回数を上記端末装置２２から通信により取得し、当該他の端末装置は、デコーダでカオス逆写像を上記適用回数と同じ回数だけ圧縮結果に適用して解凍結果であるデータを得ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１９－０４７４５０号公報
【特許文献2】特開２０１９－１６８９６３号公報
【特許文献3】特開２００４－１２９１７９号公報
【特許文献4】特開２００９－３３４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記に示したデータ圧縮においては、高い圧縮効率を得るという観点は特に示されておらず、また、そのような高圧縮率の圧縮データを伸張することも開示されていない。
【0008】
本発明はこのような従来のデータ圧縮処理及びデータ伸張処理の現状に鑑みなされたもので、高い圧縮率を得ることが可能な圧縮処理装置、伸張処理装置、圧縮処理用プログラム、伸張処理用プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る圧縮処理装置は、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段とを具備することを特徴とする。
【0010】
本発明に係る圧縮処理装置では、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うことを特徴とする。
【数1】
【0011】
本発明に係る圧縮処理装置では、前記変形ロジスティック写像式生成手段は、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するものであり、前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、を有し、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする。
【0012】
本発明に係る圧縮処理装置では、伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段を備え、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記初期値処理手段、前記最適式取得手段は、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うことを特徴とする。
【0013】
本発明に係る圧縮処理装置は、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段とを有して構成される変形ロジスティック側処理部と、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段と、前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段と、前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段とを有して構成される変形テント側処理部と、を具備し、前記変形ロジスティック写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成し、前記変形テント写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成し、前記変形ロジスティック側処理部には、前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、が備えられ、前記変形テント側処理部には、前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段と、が備えられ、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、を有し、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする。
【0014】
本発明に係る伸張処理装置は、圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段と、前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段とを具備することを特徴とする。
【0015】
本発明に係る伸張処理装置では、圧縮コードに含まれるＰを取り出し、前記変形ロジスティック写像式生成手段へ送出する手段を有することを特徴とする。
【0016】
本発明に係る圧縮処理用プログラムは、データの圧縮処理を実現するコンピュータを、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段として機能させることを特徴とする。
【0017】
本発明に係る圧縮処理用プログラムでは、前記コンピュータが前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うように機能することを特徴とする。
【数2】
【0018】
本発明に係る圧縮処理用プログラムでは、前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段として、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能し、前記コンピュータは、更に、前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、として機能し、前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うように機能することを特徴とする。
【0019】
本発明に係る圧縮処理用プログラムでは、前記コンピュータは、伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段として機能し、前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記初期値処理手段、前記最適式取得手段として、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うように機能することを特徴とする。
【0020】
本発明に係る圧縮処理用プログラムは、データの圧縮処理を実現するコンピュータを、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段として機能させて変形ロジスティック側処理部を実現するように機能させ、更に上記コンピュータを、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段、前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段、前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段として機能させて変形テント側処理部を実現するように機能させ、前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能させ、前記コンピュータは、前記変形テント写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成するように機能させ、前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部に、前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、を有して構成されるように機能させ、前記コンピュータは、前記変形テント側処理部に、前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段、を有して構成されるように機能させ、前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、として機能し、前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部の各手段または前記変形テント側処理部の各手段を、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うように機能させることを特徴とする。
【0021】
本発明に係る伸張処理用プログラムは、圧縮処理されたデータを伸張するコンピュータを、圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段、前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段として機能させることを特徴とする。
【0022】
本発明に係る伸張処理用プログラムでは、前記コンピュータを、圧縮コードに含まれるＰを取り出し、前記変形ロジスティック写像式生成手段へ送出する手段として機能させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1A】本発明の実施形態１に係る圧縮処理装置と伸張処理装置との構成図。
【図1B】本発明の実施形態２に係る圧縮処理装置と伸張処理装置との構成図。
【図1C】本発明の実施形態３に係る圧縮処理装置と伸張処理装置との構成図。
【図1D】本発明の実施形態４に係る圧縮処理装置と伸張処理装置との構成図。
【図2】ロジスティック写像マップを示す図。
【図3】ロジスティック写像による時系列の値の変化を示す図。
【図4】テント写像マップを示す図。
【図5】テント写像による時系列の値の変化を示す図。
【図6】Ｐ＝０．７５の場合のテント写像マップを示す図。
【図7】テント写像とロジスティック写像の初期値Ｘ0区間と、各区間に対応して生成したグレイコードとバイナリコードの表記例を示す図。
【図8】テント写像の式（４）に従って圧縮を行う場合の処理を示すフローチャートを示す図。
【図9】テント写像の式を遡って圧縮を行う場合の初期値Ｘ0区間を求めた遷移を示す図。
【図10】テント写像の式に従って伸張を行う場合の処理を示すフローチャートを示す図。
【図11】テント写像の式（３）に従って、圧縮コード（０．１０１１）2を伸張した場合の過程を示す図。
【図12】Ｐ＝０．５のロジスティック写像の式を遡って圧縮を行う場合の初期値Ｘ0区間を求めた遷移を示す図。
【図13】Ｐ＝０．７５のときの変形テント写像に相似する変形ロジスティック写像を示す図。
【図14】Ｐ＝１／４のロジスティック写像の右半分をＸ軸方向にプラス１／２移動した場合の図。
【図15】Ｐ＝１／８，２／８，３／８，４／８，５／８，６／８，７／８の変形ロジスティック写像を示す図。
【図16】本発明の実施形態１の圧縮処理装置の動作を示すフローチャート。
【図17】Ｐ＝０．７５のときの変形ロジスティック写像を遡る圧縮処理の一例を示す図。
【図18】本発明の実施形態１の伸張処理装置の動作を示すフローチャート。
【図19】出現確率値Ｐ＝０．７５のデータを変形テント写像と変形ロジスティック写像の２通りで、圧縮処理を行い、初期値Ｘ0を求めた結果を示す図。
【図20】横軸にＰを振り、Ｐを変化させて変形テント写像を求め、この各写像を用いて初期値Ｘ0区間を求めて、これを縦軸に割り当てたグラフを示す図。
【図21】横軸にＰを振り、Ｐを変化させて変形ロジスティック写像を求め、この各写像を用いて初期値Ｘ0区間を求めて、これを縦軸に割り当てたグラフを示す図。
【図22】本発明の実施形態２の圧縮処理装置の動作を示すフローチャート。
【図23】Ｐ＝５／８（０．６２５）、初期値Ｘ0＝０．７５の変形ロジスティック写像による伸張処理を示す図。
【図24】８ビット全て“０”と全て“１”のデータを除いた２５４通りのパターンで実施形態１のＰを“０”の出現確率として圧縮したものと、実施形態２によるＰを変動して圧縮したものとを、比較した結果を示す図。
【図25】本実施形態３によるコード変換（ビット反転）に係る処理例のフローチャートを示す図。
【図26】本実施形態３により得られる圧縮コードの内容を示す図。
【図27】ビット０のカウント数を出現確率値Ｐ（点線）とする変形ロジスティック写像で圧縮を行った初期値Ｘ0の圧縮コードビット数（縦軸）、Ｐを変動（実線）する変形ロジスティック写像で圧縮を行った初期値Ｘ0の圧縮コードビット数（縦軸）、についての比較結果を示す図。
【図28】本発明の実施形態３の伸張処理装置の動作を示すフローチャート。
【図29】本発明の実施形態４に係る圧縮処理装置が行う処理のフローチャート。
【図30】８ビット（横軸）のデータを変形ロジスティック写像と変形テント写像で圧縮を行った圧縮後の初期値Ｘ0ビット数（縦軸）の比較を示す図。
【図31】本発明の実施形態４に係る伸張処理装置が行う処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下添付図面を参照して、本発明に係る圧縮処理装置、伸張処理装置、圧縮処理用プログラム、伸張処理用プログラムの実施形態を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。本発明の実施形態は、変形ロジスティック写像による圧縮率が高い可逆圧縮装置である。そこで、最初にロジスティック写像とテント写像についての説明から始めることにする。
【0025】
＜ロジスティック写像について＞
ロジスティック写像は、以下の式（１）で定義される。
ロジスティック写像のマップを図２に示し、横軸をｉ、縦軸をＸiとして、式（１）による時系列の値の変化を図３に示す。
図３の時系列では、初期値Ｘ0＝０．３を設定し、式（１）の写像遷移は、Ｘ1＝４ｘ０．３（１－０．３）＝０．８４であり、結果のＸ1＝０．８４が反復入力され、Ｘ2＝４ｘ０．８４（１－０．８４）＝０．５３７６を得る。このように出力値が入力値として反復され、縦軸Ｘiが開区間（０，１）を遷移されて行く。
ロジスティック写像は、以下の式（１）で定義される。
【数3】
図３の時系列では、初期値Ｘ0＝０．３を設定し、式（１）の写像遷移は、Ｘ1＝４ｘ０．３（１－０．３）＝０．８４であり、結果のＸ1＝０．８４が反復入力され、Ｘ2＝４ｘ０．８４（１－０．８４）＝０．５３７６を得る。このように出力値が入力値として反復され、縦軸Ｘiが開区間（０，１）を遷移されて行く。
【0026】
＜テント写像について＞
テント写像は、次の式（２）で定義される
テント写像のマップを図４に示し、横軸をｉ、縦軸をＸi+1として、式（２）による時系列の値の変化を図５に示す。
式（２）は傾き係数が２の一般的なテント写像であるが、この例では伸張処理に傾き係数をＰとした変形テント写像を用いるため、次の式（３）に示す。
例として、“Ｐ＝０．７５”としたときの変形テント写像のマップを図６に示す。
テント写像は、次の式（２）で定義される
【数4】
式（２）は傾き係数が２の一般的なテント写像であるが、この例では伸張処理に傾き係数をＰとした変形テント写像を用いるため、次の式（３）に示す。
【数5】
【0027】
ここで、本実施形態に係る変形ロジスティック写像の式を用いた圧縮処理装置による可逆圧縮方法の効果について考察してみる。
前述の特許文献１では、変形ベルヌーイシフト写像をさかのぼる圧縮手法が紹介されており、従来の算術符号と同等の圧縮符号が得られることが記載されている。変形ベルヌーイシフト写像の傾き係数は線形であるため、同じく傾き係数Ｐが線形な変形テント写像で圧縮処理を行った場合と同等の圧縮率が得られると推測されるのである。
前述の特許文献１では、変形ベルヌーイシフト写像をさかのぼる圧縮手法が紹介されており、従来の算術符号と同等の圧縮符号が得られることが記載されている。変形ベルヌーイシフト写像の傾き係数は線形であるため、同じく傾き係数Ｐが線形な変形テント写像で圧縮処理を行った場合と同等の圧縮率が得られると推測されるのである。
【0028】
一方、特許文献２の第２３の図１１は、本願の図７に示すものと同一である。この図７には、テント写像とロジスティック写像から生成されるグレイコードの初期値Ｘ0の区間が示されており、初期値Ｘ0の区間を見比べると双方は異なることが確認できる。
このためロジスティック写像を圧縮関数として利用した場合、テント写像と異なる初期値Ｘ0の区間が得られるため圧縮対象とするデータパターンによっては算術符号で得ることができない高い圧縮率を得ることが期待できる。
このためロジスティック写像を圧縮関数として利用した場合、テント写像と異なる初期値Ｘ0の区間が得られるため圧縮対象とするデータパターンによっては算術符号で得ることができない高い圧縮率を得ることが期待できる。
【0029】
変形テント写像による圧縮方法を説明する。
圧縮対象とするディジタルデータを２進数として“０”と“１”の頻度を出現確率値Ｐとし、式（３）の変形テント写像をさかのぼる圧縮を行う場合の式は、次の式（４）となる。
圧縮対象とするディジタルデータを２進数として“０”と“１”の頻度を出現確率値Ｐとし、式（３）の変形テント写像をさかのぼる圧縮を行う場合の式は、次の式（４）となる。
【数6】
【0030】
式（４）に従って圧縮を行う場合の処理を示すフローチャートを図８に示す。例としてビットパターン“０１００”である４ビット分をさかのぼり、初期値Ｘ0区間を求めた遷移を図９に示す。この場合ビット０の個数は３つのためＰ＝３／４に設定し、下限Ｘ3＝０と上限Ｘ3＝１を与えて式（４）を用いて求めた初期値Ｘ0の半開区間は［０．６４４５３１２５，０．７５）になる。
この圧縮コードはビット値で表すと区間［（０．１０１００１０１）2，（０．１１）2）となり、圧縮コードはこの中で最も少ないビット数となる（０．１０１１）2が十進数の０．６８７５となり圧縮値の初期値Ｘ0となる。
この圧縮コードはビット値で表すと区間［（０．１０１００１０１）2，（０．１１）2）となり、圧縮コードはこの中で最も少ないビット数となる（０．１０１１）2が十進数の０．６８７５となり圧縮値の初期値Ｘ0となる。
【0031】
伸張処理を示すフローチャートを図１０に示す。また、具体的な伸張処理の例として、圧縮コード（０．１０１１）2を伸張した場合の過程を図１１に示す。この図１１に示すように、式（３）に初期値Ｘ0を設定して写像Ｘiが０．７５未満のときビット“０”を出力し、０．７５以上のときビット“１”を出力して４ビット分出力して終了するものである。図１１では、圧縮コードである“０１００”が伸張ビットとして出力されている。
【0032】
＜実施形態１＞
次に、本発明の実施形態１を説明する。図１Ａに、本発明の実施形態１に係る圧縮処理装置１００と伸張処理装置２００との構成図を示す。圧縮処理装置１００には、変形ロジスティック写像式生成手段１０１と変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０と変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０が備えられている。伸張処理装置２００には、変形ロジスティック写像式生成手段２０１と変形ロジスティック写像伸張処理手段２１０と変形ロジスティック写像伸張コード生成手段２２０が備えられている。
次に、本発明の実施形態１を説明する。図１Ａに、本発明の実施形態１に係る圧縮処理装置１００と伸張処理装置２００との構成図を示す。圧縮処理装置１００には、変形ロジスティック写像式生成手段１０１と変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０と変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０が備えられている。伸張処理装置２００には、変形ロジスティック写像式生成手段２０１と変形ロジスティック写像伸張処理手段２１０と変形ロジスティック写像伸張コード生成手段２２０が備えられている。
【0033】
圧縮処理装置１００と伸張処理装置２００はそれぞれ別のコンピュータによって構成することができ、また、一台のコンピュータによって構成するようにしても良い。３００は、伸張コードの格納部を示し、圧縮処理装置１００や伸張処理装置２００の内部にあっても良いし、外部の記憶装置や他のコンピュータにあっても良い。更に、４００は、圧縮コードの格納部を示し、圧縮処理装置１００や伸張処理装置２００の内部にあっても良いし、外部の記憶装置や他のコンピュータにあっても良い。
【0034】
変形ロジスティック写像式生成手段１０１は、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から上記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、上記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成するものである。
【0035】
変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０は、上記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し上記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行うものである。ここに、圧縮値は圧縮コードに対応する初期値とこれを演算して得られるもので、以下では“Ｘｉ”として表記される値である。変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０は、上記変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成するものである。伸張コードの１単位データとは、伸張コードが１と０の数値により構成されている場合には、この１と０を指す。また、伸張コードがａｂｃｄ・・・のようにアルファベットから構成されているときには、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、・・・の１文字を指す。更に、後に説明するが、伸張コードが"Hello World!!＼ "のような文字列（一般的には、データ列）を１つのコードとして構成されているときは、この"Hello World!!＼ "のような文字列（一般的には、データ列）を指す。
【0036】
変形ロジスティック写像式生成手段２０１は、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から上記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、上記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数により構成される変形ロジスティック写像の式を生成するものである。従って、変形ロジスティック写像式生成手段２０１は、変形ロジスティック写像式生成手段１０１を共用するものであっても良い
【0037】
変形ロジスティック写像伸張処理手段２１０は、圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行うものである。変形ロジスティック写像伸張コード生成手段２２０は、上記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、上記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換するものである。
【0038】
本実施形態では、式（１）のロジスティック写像の式を変形ロジスティック写像として、圧縮方法を示す。
変形ロジスティック写像から写像の度にＸi＜０．５のとき、ビット０を取得し、０．５≦Ｘiのとき、ビット１を取得し連続してビット列を得る。そのビット列をさかのぼって初期値Ｘ0の区間を求めることを考える。
図１２に示すようにビット列が“００１０”の場合にロジスティック写像をさかのぼる例を示す。
まず１番最後のビットは“０”であるため、Ｘ3は必ず区間“０≦Ｘ3＜０．５”の値であることがわかる。
次に、“Ｘ3＝４Ｘ2（１－Ｘ2）”の式は２次方程式“４Ｘ2 2－４Ｘ2＋Ｘ3＝０”に変形され、下限Ｘ3＝０を当てはめるとＸ2＝１もしくはＸ2＝－１が得られるが“Ｘi＞０”であるため“Ｘ2＝１”であることがわかる。
上限Ｘ3＝０．５を当てはめると、４Ｘ2 2－４Ｘ2＋０．５＝０”となり
２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解の公式
を用いてＸ2（ここでａ＝４，ｂ＝－４，ｃ＝０．５を与える）を求めると、Ｘ2＝０．１４６４４６６０９４０７もしくはＸ2＝０．８５３５５３３９０５９３が解（小数点は１２桁まで表示）となる。しかしながら、Ｘ2は観測されたビットが１のため区間“０．５≦Ｘ2＜１．０”からきていることは明らかであるため、Ｘ2＝０．８５３５５３３９０５９３を採用する。この結果、Ｘ2の区間は“０．８５３５５３３９０５９３≦Ｘ2＜１”の範囲から計算されたことがわかる。
変形ロジスティック写像から写像の度にＸi＜０．５のとき、ビット０を取得し、０．５≦Ｘiのとき、ビット１を取得し連続してビット列を得る。そのビット列をさかのぼって初期値Ｘ0の区間を求めることを考える。
図１２に示すようにビット列が“００１０”の場合にロジスティック写像をさかのぼる例を示す。
まず１番最後のビットは“０”であるため、Ｘ3は必ず区間“０≦Ｘ3＜０．５”の値であることがわかる。
次に、“Ｘ3＝４Ｘ2（１－Ｘ2）”の式は２次方程式“４Ｘ2 2－４Ｘ2＋Ｘ3＝０”に変形され、下限Ｘ3＝０を当てはめるとＸ2＝１もしくはＸ2＝－１が得られるが“Ｘi＞０”であるため“Ｘ2＝１”であることがわかる。
上限Ｘ3＝０．５を当てはめると、４Ｘ2 2－４Ｘ2＋０．５＝０”となり
２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解の公式
【数7】
【0039】
次に、“Ｘ2＝４Ｘ1（１－Ｘ1）”の式は２次方程式“４Ｘ1
2－４Ｘ1＋Ｘ2＝０”に変形され、同様に、先に求めたＸ2の区間から上限Ｘ2＝１は“４Ｘ1
2－４Ｘ1＋１＝０”より２次方程式の解はＸ1＝０．５が得られる。
下限Ｘ2＝０．８５３５５３３９０５９３は“４Ｘ1 2－４Ｘ1－０．８５３５５３３９０５９３＝０”から２次方程式の解より、Ｘ1＝０．３０８６５８２８３８１７とＸ1＝０．６９１３４１７１６１８３が得られ、Ｘ1は観測されたビットが０のため区間“０≦Ｘ1＜０．５”であることからＸ1＝０．３０８６５８２８３８１７であることがわかる。
結果としてＸ1の区間は”０．３０８６５８２８３８１７≦Ｘ1＜０．５”から計算されていることがわかる。
最後に、“Ｘ1＝４Ｘ0（１－Ｘ0）”は同様に“４Ｘ0 2－４Ｘ0－０．５＝０”と“４Ｘ0 2－４Ｘ0－０．３０８６５８２８３８１７＝０”に変形した２次方程式の解を求め、ビット０が観測されていることを考慮に入れると最終的に初期値Ｘ0の区間は“０．０８４２６５１９３８４９≦Ｘ0＜０．１４６４４６６０９４０７”に絞り込める。
絞り込んだ範囲内から式（１）のロジスティック写像に初期値Ｘ0を与えて反復を行い、Ｘiが０．５以上のときビット“１”を取得し０．５未満のとき、ビット“０”を連続して４ビット分をとると必ずビット列“００１０“が得られることを意味する。
下限Ｘ2＝０．８５３５５３３９０５９３は“４Ｘ1 2－４Ｘ1－０．８５３５５３３９０５９３＝０”から２次方程式の解より、Ｘ1＝０．３０８６５８２８３８１７とＸ1＝０．６９１３４１７１６１８３が得られ、Ｘ1は観測されたビットが０のため区間“０≦Ｘ1＜０．５”であることからＸ1＝０．３０８６５８２８３８１７であることがわかる。
結果としてＸ1の区間は”０．３０８６５８２８３８１７≦Ｘ1＜０．５”から計算されていることがわかる。
最後に、“Ｘ1＝４Ｘ0（１－Ｘ0）”は同様に“４Ｘ0 2－４Ｘ0－０．５＝０”と“４Ｘ0 2－４Ｘ0－０．３０８６５８２８３８１７＝０”に変形した２次方程式の解を求め、ビット０が観測されていることを考慮に入れると最終的に初期値Ｘ0の区間は“０．０８４２６５１９３８４９≦Ｘ0＜０．１４６４４６６０９４０７”に絞り込める。
絞り込んだ範囲内から式（１）のロジスティック写像に初期値Ｘ0を与えて反復を行い、Ｘiが０．５以上のときビット“１”を取得し０．５未満のとき、ビット“０”を連続して４ビット分をとると必ずビット列“００１０“が得られることを意味する。
【0040】
このように、上記変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０は、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うものである。
【数8】
【0041】
上記のように観測されたビット列からロジスティック写像の初期値Ｘ0の区間を求める手順にて４ビット分（全１６パターン）を求めた結果を図７の表“ロジスティック写像の初期値Ｘ0区間”（表では小数点は６桁まで）に示す。図１２の例は図７の＜４＞の区間になっている。
図７の＜１＞～＜１６＞の各初期値Ｘ0の区間からロジスティック写像式（１）を反復演算し、Ｘiが０．５以上のときビット“１”を取得し０．５未満のとき、ビット“０”を連続して４ビット分をとると“グレイコード”の列にならったビット列が生成される。
図７の＜１＞～＜１６＞の各初期値Ｘ0の区間からロジスティック写像式（１）を反復演算し、Ｘiが０．５以上のときビット“１”を取得し０．５未満のとき、ビット“０”を連続して４ビット分をとると“グレイコード”の列にならったビット列が生成される。
【0042】
本実施形態で扱う変形ロジスティック写像を定義する。
式（１）はコントロールパラメータが４となる一般的なロジスティック写像の漸化式であり、２次の多項式となっている。上記例では、これを変形ロジスティック写像として扱った。本実施形態では式（３）の変形テント写像に倣い、式（４）のＰのようにパラメータ変動可能な２次の多項式からなる変形ロジスティック写像を定義する。即ち、変形ロジスティック写像式生成手段１０１は、以下のようにして変形ロジスティック写像式を生成する。
式（１）はコントロールパラメータが４となる一般的なロジスティック写像の漸化式であり、２次の多項式となっている。上記例では、これを変形ロジスティック写像として扱った。本実施形態では式（３）の変形テント写像に倣い、式（４）のＰのようにパラメータ変動可能な２次の多項式からなる変形ロジスティック写像を定義する。即ち、変形ロジスティック写像式生成手段１０１は、以下のようにして変形ロジスティック写像式を生成する。
【0043】
例として図１３に、図６のＰ＝０．７５のときの変形テント写像に相似する変形ロジスティック写像を示す。
図１３のＰ＝３／４未満は次の２次の多項式（第１の２次関数）
となっており。Ｐ＝３／４以上は次の２次の多項式（第２の２次関数）で構成されている。
上記の変形ロジスティック写像を構成する２次多項式の生成方法について説明する。
一般的な“x"を変数とする２次式は次の式（７）に表される。
図１３のＰ＝３／４未満は次の２次の多項式（第１の２次関数）
【数9】
【数10】
一般的な“x"を変数とする２次式は次の式（７）に表される。
【数11】
【0044】
ここで式（１）のようにｘ＝０のとき、ｆ（ｘ）＝０となる式では係数ｃ＝０になるため次の２次式となる。
図１３のＰ＝３／４未満の多項式はｘ＝３／４のときｆ（３／４）＝１となるため、次の式（９）が成り立つ。
また、ｘを２倍にしたｘ＝６／４ではｆ（６／４）＝０になることがわかるため、次の式（１０）が成り立つ。
式（９）と式（１０）を代数的に解くことで係数ａ＝－１６／９、係数ｂ＝８／３、が求められる。
以上は代数的に解いたが係数aと係数bは２×２の逆行列を用いてプログラム実装し求めることができる。
となるが左辺（１，０）をＦ、２×２の行列をＸ、係数ａと係数ｂをＡとすると式（１１）は次の式で表せられる。
上記の式の両辺に逆行列Ｘ-1をかけることで係数ａと係数ｂを求める。
２×２の逆行列はＸを
とすると、２×２の逆行列の定義式は
のため、式（１２）に当てはめてＰに応じた２次式の係数ａと係数ｂの値を求めることができる。
【数12】
【数13】
【数14】
以上は代数的に解いたが係数aと係数bは２×２の逆行列を用いてプログラム実装し求めることができる。
【数15】
【数16】
【数17】
【数18】
【数19】
【0045】
次に、式（６）のＰ＝３／４以上の２次式を求める手法を説明する。
式（６）は図１３のＰ＝３／４以上の部分の２次曲線はＸ－Ｙ軸の原点（０，０）を通らないため、図１４に示すようにＰ＝１／４としたときの２次曲線をＸ軸方向にプラス１／２移動した２次曲線の２次式の係数ａと係数ｂ、係数ｃを求めることを考える。
式（６）は図１３のＰ＝３／４以上の部分の２次曲線はＸ－Ｙ軸の原点（０，０）を通らないため、図１４に示すようにＰ＝１／４としたときの２次曲線をＸ軸方向にプラス１／２移動した２次曲線の２次式の係数ａと係数ｂ、係数ｃを求めることを考える。
【0046】
ｘ＝１／４のとき、ｆ（１／４）＝１となるため、次の式（１３）が成り立つ。
また、ｘを２倍にしたｘ＝２／４ではｆ（２／４）＝０になることがわかるため、次の式（１４）が成り立つ。
式（１３）と式（１４）を代数的に解くことで係数ａ＝－１６、係数ｂ＝８、が求められ次式（１５）が得られる。
式（１５）は図１４のようにＸ軸正方向に式（１５）の変数ｘを１／２シフトする次の式（１６）を構成する。
式（１６）を展開することで図１３のＰ＝３／４以上の領域の曲線で示した式（６）になる。
つまり原点（０，０）を通らないＰ以上の２次式は原点（０，０）を通る２次式の係数ａと係数ｂを求めてからｘ軸正方向に“１－２Ｐ”分シフトした２次式を求めればよいため、式（８）の形式より“ｘ”をシフトする次の式（１７）を構成する。
式（１７）を展開して式（７）の各係数（ａ，ｂ，ｃ）３つを持つ形式へ当てはめると
と各係数が求まり、式（７）の係数を３つ持つ２次式を構成しプログラム実装することができる。
この手法にてプログラムを実装しＰ＝１／８，２／８，３／８，４／８，５／８，６／８，７／８の７通りで式（７）の係数ａとｂとｃを求めて２次の多項式を生成し、変数ｘを区間［０，１］に振り各々プロットしたものが図１５になる。
【数20】
【数21】
【数22】
【数23】
つまり原点（０，０）を通らないＰ以上の２次式は原点（０，０）を通る２次式の係数ａと係数ｂを求めてからｘ軸正方向に“１－２Ｐ”分シフトした２次式を求めればよいため、式（８）の形式より“ｘ”をシフトする次の式（１７）を構成する。
【数24】
【数25】
この手法にてプログラムを実装しＰ＝１／８，２／８，３／８，４／８，５／８，６／８，７／８の７通りで式（７）の係数ａとｂとｃを求めて２次の多項式を生成し、変数ｘを区間［０，１］に振り各々プロットしたものが図１５になる。
【0047】
以上のように本実施形態において用いる変形ロジスティック写像は、上記のように「０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐ」を変動パラメータとし、このＰを境に２種類からなる２次の多項式であると定義することができる。
本実施形態の変形ロジスティック写像式生成手段１０１は、０から上記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、上記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する。
本実施形態の変形ロジスティック写像式生成手段１０１は、０から上記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、上記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する。
【0048】
本実施形態では、図２に示す式（１）の場合の初期値Ｘ0の区間を求めたように２次方程式の解の公式を用いて変形ロジスティック写像の初期値Ｘ0を求める変形ロジスティック写像初期値算出手段を備えている。
本実施形態の圧縮処理装置１００は、図１６に示すフローチャートに対応するプログラムを実行することにより、変形ロジスティック写像をさかのぼる圧縮処理を実現する。このフローチャートにおいてＰ＝３／４のときの式（５）と式（６）を用いてデータパターン（圧縮前データ）“０１００”に対する初期値Ｘ0を求めた例を図１７に示す。
本実施形態の圧縮処理装置１００は、図１６に示すフローチャートに対応するプログラムを実行することにより、変形ロジスティック写像をさかのぼる圧縮処理を実現する。このフローチャートにおいてＰ＝３／４のときの式（５）と式（６）を用いてデータパターン（圧縮前データ）“０１００”に対する初期値Ｘ0を求めた例を図１７に示す。
【0049】
まず、圧縮前データを読み込みデータ容量Ｎを取り込む（Ｓ１１）。ここでは、圧縮前データが“０１００”であるからＮ＝４となる。次に、Ｎビットのデータ中の０の数Ｃをカウントする（Ｓ１２）。ここでは、Ｃ＝３である。次に、初期値パラメータをセットする（Ｓ１３）。ここでは、初期値パラメータの出現確率値Ｐは、Ｐ＝Ｃ／Ｎ＝３／４となり、また、ｉ＝（Ｎ－１）＝３となる。
【0050】
また、ロジスティック写像の式についは、変形ロジスティック写像式生成手段１０１が次のように生成する。即ち、Ｐ＝３／４未満の場合、係数ａ＝－１６／９、係数ｂ＝８／３、係数ｃ＝０を式（７）に当てはめ、式（５）が構成される。また、Ｐ＝３／４以上の場合は係数ａ＝－１６、係数ｂ＝２４、係数ｃ＝８を式（７）に当てはめて式（６）が構成される。
【0051】
次に、圧縮前データの１ビット目を取り出し（Ｓ１５）、変形ロジスティック写像を遡る演算を実行する（Ｓ１６）。前述の通りの変形ロジスティック写像の式である２次方程式の解から初期値Ｘ0の区間を求めた結果は、小数点第８桁までで示し半開区間（０．５７８３８６５５，０．７５］となる。一方、図９に示したＰ＝３／４の変形テント写像をさかのぼる初期値Ｘ0の半開区間が（０．６４４５３１２５，０．７５］となっており、本実施形態により図１７で変形ロジスティック写像をさかのぼり初期値Ｘ0の区間を求めた値と異なっている。なお、これらの初期値Ｘ0区間は、後述の実施形態２で説明するが図２０の縦両矢印が変形テント写像で求めた区間となっており、図２１の縦両矢印が変形ロジスティック写像で求めた区間となっている。
【0052】
初期値Ｘ0区間の幅は、変形テント写像では“０．７５－０．６４４５３１２５＝０．１０５４６８７５”となり、本実施形態の変形ロジスティック写像では“０．７５－０．５７８３８６５５＝０．１７１６１３４５”となり、本実施形態の変形ロジスティック写像で求めた初期値Ｘ0区間のほうが変形テント写像で求めた初期値Ｘ0区間より６２．７％大きくなっていることがわかる。
【0053】
従来の算術符号はデータの出現確率値Ｐによって求めた初期値Ｘ0の区間が増減することに着目し、出現確率の偏りが大きいほど初期値Ｘ0区間が大きくとれるため、区間内で最もビット数が小さくなる初期値Ｘ0を圧縮コードとして採用する可逆圧縮手法となっている。
先に示した特許文献１に記載のベルヌーイシフト写像をさかのぼる圧縮手法では算術符号と圧縮率が同等になる旨が示されている。初期値Ｘ0区間を大きくとれるほど圧縮コードとなる初期値Ｘ0のビット数がより小さいものを採用できるため、データパターンによっては変形ロジスティック写像で初期値Ｘ0の区間を求めたほうが圧縮ビット数をより小さくできることが期待できる。
先に示した特許文献１に記載のベルヌーイシフト写像をさかのぼる圧縮手法では算術符号と圧縮率が同等になる旨が示されている。初期値Ｘ0区間を大きくとれるほど圧縮コードとなる初期値Ｘ0のビット数がより小さいものを採用できるため、データパターンによっては変形ロジスティック写像で初期値Ｘ0の区間を求めたほうが圧縮ビット数をより小さくできることが期待できる。
【0054】
１回目のステップＳ１６において、初期値Ｘ0を求めた後は、遡り演算の回数ｉが０となることを検出し（Ｓ１７）、ＮＯとなるとステップＳ１５へ戻り、ステップＳ１５からステップＳ１７を繰返す。ステップＳ１７においてＹＥＳとなると、最終的に求められた半開区間［下限Ｘi、上限Ｘi）より圧縮コードを算出し（Ｓ１８）、圧縮コードと辞書領域を出力して（Ｓ１９）、終了となる。辞書領域には、圧縮前データの符号の出現確率値Ｐ、初期値Ｘ0が格納される。
【0055】
本実施形態の伸張処理装置２００は、図１８に示す変形ロジスティック写像による伸張処理動作を実行する。即ち、圧縮データを取り込み、その圧縮データの辞書領域から出現確率値Ｐと初期値Ｘ0を取り出す（Ｓ２１）。上記Ｐから変形ロジスティック写像の式を生成し（Ｓ２２）、変形ロジスティック写像の演算により、そのときの圧縮コードを得る処理を行うと共に、処理回数ｉを１歩進する（Ｓ２３）。次に、得られた圧縮コードにより、Ｘi＜Ｐのとき、伸張コードの１ビットを０として出力し、Ｘi≧Ｐのとき、伸張コードの１ビットを１として出力する（Ｓ２４）。次に、処理回数ｉがＮ（伸張後のビット数）となったかを検出し（Ｓ２５）、ＮＯとなるとステップＳ２３へ戻って処理を続ける。ステップＳ２５においてＹＥＳへ分岐すると、終了となる。即ち、ステップＳ２３～ステップ２５の処理において、“Ｘi＜Ｐ”のときビット“０”を出力し、“Ｐ≦Ｘi”のとき、ビット“１”を連続して出力し、伸張後のデータ量Ｎビット分を出力して伸張処理を終了する。
【0056】
具体例として、圧縮対象とするデータ容量を８ビットとして出現確率値Ｐ＝０．７５となるデータを図８の変形テント写像と図１６の変形ロジスティック写像の２通りで、処理を行い、初期値Ｘ0を求めてみた。８ビットのデータ“０１００００１０”の圧縮処理を行った初期値Ｘ0の範囲と圧縮ビットコードを、図１９に示す。
変形テント写像を用いた場合、初期値Ｘ0区間は、［０．６９０６７３８２８１２５，０．７０１７９７４８５３５１５６２）であり、圧縮コードは“１０１１００１”の７ビット分となり、変形ロジスティック写像を用いた場合、初期値Ｘ0区間は、［０．６８３７６７０００９１７３０６，０．７０２２０１７７１４４０９６３）であり、圧縮コードは“１０１１”の４ビット分となり、変形ロジスティック写像を用いた場合が３ビット分の圧縮コードを削減できるという結果となった。
変形テント写像を用いた場合、初期値Ｘ0区間は、［０．６９０６７３８２８１２５，０．７０１７９７４８５３５１５６２）であり、圧縮コードは“１０１１００１”の７ビット分となり、変形ロジスティック写像を用いた場合、初期値Ｘ0区間は、［０．６８３７６７０００９１７３０６，０．７０２２０１７７１４４０９６３）であり、圧縮コードは“１０１１”の４ビット分となり、変形ロジスティック写像を用いた場合が３ビット分の圧縮コードを削減できるという結果となった。
【0057】
他の例として、出現確率値Ｐ＝０．５となる８ビットのデータ“０１０１０１０１”を圧縮する例を示す。テント写像による圧縮処理で求めた初期値Ｘ0区間は、［０．３９８４３７５，０．４０２３４３７５］となり圧縮コードは“０１１１１０１０１”の９ビット分で初期値Ｘ0＝０．４７８５１５６２５となった。同じデータを変形ロジスティック写像による圧縮処理で求めた初期値Ｘ0区間は、［０．３４３１５９１２９８００５５４，０．３４８９９７０２５３４０３８６］となり、圧縮コードは”０１０１１”の５ビット分となり初期値Ｘ0＝０．３４３７５となった。これらを比較すると、変形ロジスティック写像を用いたほうが、４ビット分のデータ量が小さくなり圧縮率が高い結果となった。
【0058】
２次方程式の解の公式では√を用いているが、図１２の変形ロジスティック写像をさかのぼる演算の場合、初期値Ｘ0の区間の十進数小数表示は“０．０８４２６５１９３８４９≦Ｘ0＜０．１４６４４６６０９４０７”となっているが、√で表す場合では
となる。ビット変換は、この両辺の解について最初に０．５（０．１）2より大きいか小さいかを調べ、小さければビット“０”を出力する。次に０．２５（０．０１）2との大小を比較することによって、ビット値に変換した区間を求めて行き、区間内の最小となるビット数の初期値Ｘ0を圧縮値とすることができる。
【数26】
【0059】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を説明する。図１Ｂに、本発明の実施形態２に係る圧縮処理装置１００Ｂと伸張処理装置２００Ｂとの構成図を示す。圧縮処理装置１００Ｂには、変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｂと変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０と変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０と変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０と変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０とが備えられている。
次に、本発明の実施形態２を説明する。図１Ｂに、本発明の実施形態２に係る圧縮処理装置１００Ｂと伸張処理装置２００Ｂとの構成図を示す。圧縮処理装置１００Ｂには、変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｂと変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０と変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０と変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０と変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０とが備えられている。
【0060】
本実施形態の変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｂは、上記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するものである。変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０は、上記変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｂが生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、上記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得るものである。
【0061】
変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０は、上記変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求めるものである。本実施形態の変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０は、上記変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０により求められた上記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うものである。
【0062】
本実施形態の変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０が行う演算は実施形態１のものと同じく、上記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し上記圧縮値の範囲を得る演算であり、この演算を変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０は反復して行うものである。また、変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０は実施形態１のものと等しい構成を有している。
【0063】
既に示した特許文献１の図７には、４ビットのデータ１６通りを、横軸の傾きＰにより算出した初期値Ｘ0区間を縦軸に割り当てたグラフが示されている。このグラフと同様に、横軸にＰを振り、Ｐを変化させて変形テント写像を求め、この各写像を用いて初期値Ｘ0区間を求めて、これを縦軸に割り当てたグラフを図２０に示す。また、横軸にＰを振り、Ｐを変化させて変形ロジスティック写像を求め、この各写像を用いて初期値Ｘ0区間を求めて、これを縦軸に割り当てたグラフを図２１に示す。
【0064】
図７に示す４ビットのグレイコード列を１６通り用意し、変形テント写像をさかのぼる演算により圧縮処理を行って得られた初期値Ｘ0区間を縦軸に割り当て、各Ｐを横軸に割り当てたグラフが図２０に示されている。例えば、図２０の＜６＞の領域内のＰと初期値Ｘ0の組み合わせによって、図１０に示されるフローチャートにて変形テント写像による伸張処理を行った場合は図７における＜６＞のグレイコードビット列（０１１１）が必ず得られる。
【0065】
図１６のフローチャートにてデータ量４ビット分の１６通りデータに対し変形ロジスティック写像をさかのぼる演算を行った結果として得られた初期値Ｘ0区間を縦軸に割り当て、各Ｐを横軸に割り当てたグラフが図２１に示されている。図２１における＜６＞の領域内の傾きＰと初期値Ｘ0の組み合わせによって、図１８に示されるフローチャートにて変形ロジスティック写像による演算を行った場合は＜６＞のビット列（０１１１）が必ず得られる。
【0066】
次に圧縮データの辞書領域と圧縮コードのファイル構成となるプロトコルを提示する。本実施形態では、データ量は８ビットを扱うものとし、最初の３ビットを辞書領域としてＰを格納する。Ｐは、図１５の変形ロジスティック写像に示すようにＰ＝１／８，２／８，３／８，４／８，５／８，６／８，７／８の７通りを使用する。
【0067】
例えば、８ビットのデータとして“１１０１００１０”の圧縮を行う場合、図１５に示した７通りのＰを使用して圧縮処理を行って初期値Ｘ0区間を算出する。７通りの中から最もビット数が小さくなる初期値Ｘ0を圧縮コードとして採用する。この例で選ばれたＰは５／８（＝０．６２５）が選択されビット値は“１０１”となる。圧縮コードは“１１”の２ビットとなり、初期値Ｘ0＝０．７５となる。このため、辞書領域である３ビットのＰの値“１０１”と圧縮コード“１１”を連結することで圧縮データは“１０１１１”となる。上記した圧縮前データの８ビットが、圧縮後に５ビットになるため圧縮率は５／８＝０．６２５となる。
【0068】
前述の実施形態１で示した圧縮方法では、データ中において“１”か“０”のビットの出現確率値Ｐは０．５を採用するため、ビット列は“１００”３ビット分となる。Ｐ＝０．５としてデータ“１１０１００１０”について変形ロジスティックで初期値Ｘ0区間を求めると最もビット数が少なくなる初期値Ｘ0は“０．６７１８７５”となり、ビット列は“１０１０１１”の６ビットとなる。連結すると“１００１０１０１１”の９ビットとなり圧縮率は９／８＝１．１２５となっておりＰ＝０．５のほうがＰ＝０．６２５よりも圧縮したビット数が大きい結果となる。Ｐを、５／８（＝０．６２５）に変更したほうが比較して４ビット分小さくなるため圧縮率が良い例となる。
【0069】
本実施形態２では、データ８ビットを圧縮する圧縮後ファイルの仕様は辞書領域としてＰを格納する３ビット分を確保し、４ビット目以降は初期値Ｘ0のビットコードを格納するものとする。圧縮対象データの容量は、８ビット→１６ビット→３２ビット→…、というような２の乗数を取り扱う。
【0070】
Ｐの情報量は３ビット→４ビット→５ビット→…を用いるため、Ｐの情報量をＥビットとする圧縮前データは２Eビットの容量となる。伸張する場合は、予め圧縮データのビット数は事前に定めておき、写像の回数は“２E－１”分行うことで伸張コードとして復元するものとする。
【0071】
他には、次の通り定める。圧縮対象のデータが全て“０”となる場合と全て“１”となるパターンについてである。例えばデータ容量８ビットの場合、Ｐを上記の通り７通りの値に定めてあることから、Ｐを格納する領域の３ビットは“０００”が使用されない。このため、圧縮のヘッダ部は“０００”とすることとし、４ビット以降の初期値Ｘ0はデータが全て“０”のとき“０”を格納し、データが全て“１”のとき１ビット分の“１”を格納するものと定める。
【0072】
図２２に、圧縮処理装置１００Ｂが行う処理のフローチャートを示す。このフローチャートには、変形ロジスティック写像のＰを変更して最も小さいビット数となる初期値Ｘ0を探索するという変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０が行う圧縮処理の動作が含まれている。前述の通り、圧縮前データは全て“０”か“１”以外のデータの場合を対象とする。全て“０”か“１”の場合にＰはＥビット分の“０”を設定し、初期値Ｘ0は全て“０”のときは１ビット分“０”を設定し、全て“１”のときは１ビット分“１”を設定し、圧縮ファイルとするルーチンを別に用意する。
【0073】
図２２のフローチャートを用いて、圧縮処理装置１００Ｂが行う処理を説明する。まず、圧縮前データを読み込みデータ容量Ｎを取り込むと共に、生成する変形ロジスティック写像の式の数ｋに1をセットし、最初の圧縮コードＣ0に２E+1をセットし、写像の遡り回数ｉに（Ｎ－１）をセットする（Ｓ３１）。更に、出現確率値Ｐにｋ／２Eをセットし（Ｓ３２）、上記Ｐから変形ロジスティック写像を遡る２つの２次多項式を生成する（Ｓ３３）。
【0074】
次に、圧縮前データの１ビット目を取り出し（Ｓ３４）、変形ロジスティック写像を遡る演算を実行し、ｉを１歩進し（Ｓ３５）、ｉが０となったのか検出する（Ｓ３６）。ステップＳ３６でＮＯとなると、ステップＳ３４～Ｓ３６を繰返す。ステップＳ３６でＹＥＳとなると、半開区間［下限Ｘ0，上限Ｘ0）より、圧縮コード（初期値Ｘ0）を出力し、圧縮ビット数をＣkとし（Ｓ３７）、ｋを１歩進して（Ｓ３８）、ｋが最終値Ｅとなるまで計算を進めたかを検出する（Ｓ３９）。ステップＳ３９においてＮＯとなるとステップＳ３２へ戻って処理をつづけ、ステップＳ３９においてＹＥＳとなるとステップＳ４０へ進んでＣ0，Ｃ1，Ｃ2，・・・，ＣE中において最小であるの圧縮コード数Ｃｋを検出して（Ｓ４０）、この圧縮コード数Ｃｋをもたらした変形ロジスティック写像の式により圧縮前データに基づき圧縮コードを求め、実質の圧縮コードと共に辞書領域に使用したＰ所要のデータを示すデータ等を格納した圧縮コードを出力する（Ｓ４０Ａ）。
【0075】
次に、伸張処理装置２００Ｂを説明する。伸張処理装置２００Ｂには、実施形態１の伸張処理装置２００と同じく、変形ロジスティック写像式生成手段２０１と変形ロジスティック写像伸張処理手段２１０と変形ロジスティック写像伸張コード生成手段２２０が備えられている。伸張処理装置２００Ｂは、既に説明した図１８に示すフローチャートに従って動作する。そこで、圧縮前データ“１１０１００１０”を圧縮処理した圧縮後データが“１０１１１”の場合に伸張処理を行う例を説明する。
【0076】
圧縮コードの最初の３ビット分は、Ｐが設定されている。４ビット目以降は初期値Ｘ0が設定されている。ここで、Ｐのビットコードは“１０１”であるため、Ｐ＝５／８（＝０．６２５）を設定する。初期値Ｘ0は、“１１”の２ビットとなり初期値Ｘ0＝０．７５を選択する。
【0077】
Ｐ＝５／８のため、変形ロジスティック写像としては実施形態１と同様に、次の２つの式（１８）が生成される。
【0078】
【数27】
【0079】
Ｐを変動する圧縮の効果をみるため、圧縮対象のデータ量を８ビットとして全て０となる“００００００００”と、全て１となる“１１１１１１１１”のパターン２つを除いた２５４パターンで圧縮を行い、圧縮後データ量の平均値を取得する実験を行った。８ビット全て“０”と全て“１”のデータを除いた２５４通りのパターンで実施形態１のＰを“０”の出現確率として圧縮したものと、実施形態２によるＰを変動して圧縮したものとを、比較した結果を図２４のグラフに示す。この図２４は横軸が０から２５５までの８ビットデータを示し、縦軸は各８ビットデータを圧縮した後の初期値Ｘ0のビット数を示している。
【0080】
ビット値が全て“０”のデータは図２４の「吹き出し」に示した“０”となり、上記のように圧縮コードは“０”として１ビットとしている。また、ビット値が全て“１”のデータは、図２４の「吹き出し」に示した“１７０”となり上記のように、圧縮コードは“１”として１ビットとしている。また、実線がＰを変動した結果を示しており、点線が実施形態１で示したＰを“０”の出現確率とした結果を示している。全体的に、Ｐを変動したほうが圧縮後のビット数が少ない傾向にあることが分り、圧縮率が高い結果となっている。
【0081】
圧縮後のビット数の平均値について調べる。図２４の点線により示した実施形態１の手法では初期値Ｘ0の平均圧縮コードは、６．６５ビットとなり、図２４の実線で示した本実施形態２の手法であるＰを変動する手法では平均圧縮コードは５．３３ビットとなった。比較して本実施形態が平均１．３２ビット分少なくなり、Ｐを変動することで圧縮率が高くなる効果が確認された。なお、平均値の算出方法は、図２４の横軸のデータ各々の縦軸の圧縮ビット数に対し“圧縮ビット数の合計／２５６”とした。なお、平均圧縮コードのビット数については、ヘッダ部Ｐの３ビット分を抜いた初期値Ｘ0のコードの容量のみを計算している。圧縮ファイル全体の平均ビット数は、３ビットプラスした容量となる。
【0082】
本実施形態２では、圧縮対象とするデータ量を８ビットとした。辞書領域のＰが３ビット分であり、割合が３／８と３７．５％を占めるため、大きな割合となる。圧縮するデータ量が１６ビットである場合には４／１６＝０．２５、３２ビットである場合には、５／３２＝０．１５６２５と、圧縮するデータ量が大きくなるほど辞書領域の割合が小さくなる傾向のため、圧縮の効果が高くなることが推測される。
【0083】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を説明する。実施形態２ではＰの変動を行い、その中で最も情報量が小さくなる初期値Ｘ0を取得する方法を示した。しかしながら、図７で示すＰ＝０．５のロジスティック写像の初期値Ｘ0区間を観察すると、“０＜１＞”と“１＜１６＞”に近い区間ほど初期値Ｘ0区間が他に比べて小さくなっているため、初期値Ｘ0のビット量が大きくなることが推察される。この現象は、図２１のグラフからも、“０＜１＞”と“１＜１６＞”に近い領域ほど、初期値Ｘ0の区間が狭くなっているため圧縮率が悪くなることが観測され、図２４の実験結果から０と２５５に近いほど圧縮値となる初期値Ｘ0のビット量が大きい傾向にあることが分る。
次に、本発明の実施形態３を説明する。実施形態２ではＰの変動を行い、その中で最も情報量が小さくなる初期値Ｘ0を取得する方法を示した。しかしながら、図７で示すＰ＝０．５のロジスティック写像の初期値Ｘ0区間を観察すると、“０＜１＞”と“１＜１６＞”に近い区間ほど初期値Ｘ0区間が他に比べて小さくなっているため、初期値Ｘ0のビット量が大きくなることが推察される。この現象は、図２１のグラフからも、“０＜１＞”と“１＜１６＞”に近い領域ほど、初期値Ｘ0の区間が狭くなっているため圧縮率が悪くなることが観測され、図２４の実験結果から０と２５５に近いほど圧縮値となる初期値Ｘ0のビット量が大きい傾向にあることが分る。
【0084】
ここで、図７の＜１＞～＜４＞の領域の先頭の２ビットが“００”と＜１３＞～＜１６＞の領域の“１０”になるグレイコードに着目してみる。＜１＞～＜４＞の領域のビットを反転すると＜９＞～＜１２＞の領域のビットになることがわかる。例えば、＜３＞のビット値“００１１”は反転すると“１１００”になり＜９＞と同じビット値となる。同様に、＜１３＞～＜１６＞の領域のビットを反転すると＜５＞～＜８＞の領域のビットになる。この点に着目して、圧縮コードの辞書領域としてビット反転して圧縮をするかしないかを判別するコードを１ビット分用意することを考える。
【0085】
圧縮するデータの最初の２ビットを検査して、“００”もしくは“１０”の場合に、後に述べるように辞書領域の１ビットの反転判別コードを“１”とすることとし、データの反転を行った後に、圧縮を行う。このような処理を行って圧縮を行うことにより、圧縮後の初期値Ｘ0コードは、図７の＜５＞～＜１２＞の区間が選択されるため、圧縮コードとなる初期値Ｘ0の空間を広げることで圧縮率を高くすることが期待できる。
【0086】
図１Ｃに、本発明の実施形態３に係る圧縮処理装置１００Ｃと伸張処理装置２００Ｃとの構成図を示す。圧縮処理装置１００Ｃには、変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｂと変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０と変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０と変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０と変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０とコード変換手段１５０とを備える。
【0087】
コード変換手段１５０は、伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うものである。上記変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｂと上記変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０と上記変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０と上記変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０と上記変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０は、上記コード変換手段１５０による変更後のコードを用いて処理を行う。
【0088】
図２５に、本実施形態３の上記コード変換手段１５０によるコード変換（ビット反転）に係る処理例のフローチャートを示す。グレイコードである圧縮前データ（２Eビット）を取り出し（Ｓ４１）、圧縮前データの先頭ビットが“００”か“１０”を検出する（Ｓ４２）。圧縮前データがバイナリコードの場合はグレイコートに変換する。先頭ビットが“００”か“１０”のときに、この圧縮前データの１と０の反転処理を行う。反転処理を行った場合は“ＩＮＶ＝１”を設定し、行わなかった場合は“ＩＮＶ＝０”を圧縮コードの辞書領域に設定する（Ｓ４３,Ｓ４４）。
【0089】
上記のように、コード変換の処理を行った後の圧縮処理は、実施形態２と同様に図２２のフローチャートに示したように行われる。即ち、Ｐを変動させて実施形態２と同様の処理を行い、圧縮後は図２６に示したように先頭にＩＮＶの値を１ビットを配置し、２ビット目以降はＥビット分のＰの値を格納する辞書領域となっている。“Ｅ＋２”ビット以降は、圧縮コードとして初期値Ｘ0を格納し圧縮ファイル（圧縮コード）となるものである。
【0090】
先頭の２ビットを参照して圧縮前データについてビット反転を行うか否かを判別する本実施形態３の発明を、ビット量が８ビットの圧縮前データに適用して、圧縮後コードの平均値を取得する実験を行った。本実験では、“００００００００”ように全ビットが“０”であるパターンの例と、“１１１１１１１１”のように全ビットが“１”であるパターンの例との２通りを除いた２５４パターンで、Ｐを変動させて変形ロジスティック写像による圧縮を行い、圧縮後コードの平均値を取得することとした。上記実験の結果を図２７のグラフに示す。グラフの横軸が０から２５５までの８ビットデータを示し、縦軸は各８ビットデータを圧縮した後の初期値Ｘ0のビット量を示している。
【0091】
図２７には、反転処理を行った場合の結果を実線により示し、図２４の実線と同じくＰを変動するのみで反転処理を行わなかった場合の結果を破線により示す。ビット値が全て“０”の場合は図２７の吹き出しに示した“０”部分となり、上記のように圧縮コードは“０”として１ビットとしている。また、ビット値が全て“１”は図２７の吹き出しに示した“１７０”の部分となり上記のように圧縮コードは“１”として１ビットとしている。また、図２７に示すように、“６４～１９１”間は反転処理を行わないため同じ圧縮コードとなっている。反転処理を行った０～６３間と１９２～２５５間では、反転しなかった場合より圧縮コード量が小さいことがわかり、圧縮の効果があることがわかる。
【0092】
上記実験の結果、圧縮後の初期値Ｘ0データ量の平均値は反転処理を行った場合が平均４．７６ビットとなり、実施形態２と同様にＰを変動するロジスティック写像による圧縮方法のみを採用した例では平均５．３３ビットであった。反転処理を行うことで０．５７ビット分の削減効果が生じることが分かった。実施形態２と比較して、辞書領域に１ビットの情報付加したため、平均値は５．７６ビットになり、Ｐの変動より大きい結果となったが、本実施形態３は圧縮する情報量が８ビットと少ないため、辞書領域として１ビット分の割合が大きくなっている。前述したように、圧縮するデータの情報量が大きくなることで辞書領域の割合が小さくなるため、１ビットの追加で圧縮効果が得られることが期待できる。
【0093】
次に、伸張処理装置２００Ｃを説明する。伸張処理装置２００Ｃには、実施形態２の伸張処理装置２００Ｂと同じく、変形ロジスティック写像式生成手段２０１と変形ロジスティック写像伸張処理手段２１０と変形ロジスティック写像伸張コード生成手段２２０が備えられている。伸張処理装置２００Ｃは、図２８に示すフローチャートに従って動作する。
【0094】
図２８に示すフローチャートに従って伸張処理の動作を説明する。まず、圧縮データを取り出し、この圧縮データの先頭から１ビット目の反転コードデータＩＮＶを取り出すと共に、次に続くＰと更に次の初期値Ｘ0を取り出す（Ｓ５１）。次に、Ｐに対応する変形ロジスティック写像の式を生成し（Ｓ５２）、上記初期値Ｘ0に基づきＮビット分の伸張処理を行う（Ｓ５３）。ここに、Ｎは伸張後のデータのビット数を示す。
【0095】
上記のようにして実質的な伸張処理が終了すると、圧縮データの先頭の辞書領域からＩＮＶを取り出し、ＩＮＶが“１”であるか否か検出する（Ｓ５４）。ステップＳ５４においてＹＥＳとなると、伸張データのビットを反転する（Ｓ５５）。このステップＳ５５が終了した場合、またはステップＳ５４においてＮＯとなった場合には、伸張データを出力して（Ｓ５６）、終了となる。
上記伸張処理に際して、図２６に示した圧縮ファイルのデータ形式により最初の１ビット目が“０”のときは、２ビット目からＥビットを取り出し、“３＋Ｅ”ビット目以降を初期値Ｘ0として設定し、図１８に示したフローチャートに対応する処理を行って伸張を行う。最初の１ビット目が１の時は２ビット目からＥビット分のＰを取り出し、”３＋Ｅ”ビット目以降を初期値Ｘ0として設定し、図１８に示したフローチャートに対応する処理を行って伸張を行った後に、伸張したデータに対し反転処理を行う。
上記伸張処理に際して、図２６に示した圧縮ファイルのデータ形式により最初の１ビット目が“０”のときは、２ビット目からＥビットを取り出し、“３＋Ｅ”ビット目以降を初期値Ｘ0として設定し、図１８に示したフローチャートに対応する処理を行って伸張を行う。最初の１ビット目が１の時は２ビット目からＥビット分のＰを取り出し、”３＋Ｅ”ビット目以降を初期値Ｘ0として設定し、図１８に示したフローチャートに対応する処理を行って伸張を行った後に、伸張したデータに対し反転処理を行う。
【0096】
＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４を説明する。本実施例４では、変形ロジスティック写像を使用するか、変形テント写像を使用するか圧縮アルゴリズムを選択することで圧縮率を高くする手法である。図１Ｄに、本発明の実施形態４に係る圧縮処理装置１００Ｄと伸張処理装置２００Ｄとの構成図を示す。実施形態４に係る圧縮処理装置１００Ｄには、変形ロジスティック側処理部５００と変形テント側処理部６００と最適写像式比較結果取得手段７００とが備えられている。
次に、本発明の実施形態４を説明する。本実施例４では、変形ロジスティック写像を使用するか、変形テント写像を使用するか圧縮アルゴリズムを選択することで圧縮率を高くする手法である。図１Ｄに、本発明の実施形態４に係る圧縮処理装置１００Ｄと伸張処理装置２００Ｄとの構成図を示す。実施形態４に係る圧縮処理装置１００Ｄには、変形ロジスティック側処理部５００と変形テント側処理部６００と最適写像式比較結果取得手段７００とが備えられている。
【0097】
変形ロジスティック側処理部５００には、変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｄ、変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０、変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０、変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０、変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０が備えられる。
【0098】
変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｄは、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、上記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成するものである。変形ロジスティック写像圧縮処理手段１１０は、上記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し上記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行うものである。変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段１２０は、上記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成するものである。また、上記変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｄは、複数用意された上記出現確率値Ｐを用いて、この複数の上記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するものである。
【0099】
変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０は、上記変形ロジスティック写像式生成手段１０１Ｄが生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、上記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得るものである。変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０は、上記変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求めるものである。
【0100】
変形テント側処理部６００には、変形テント写像式生成手段６０１、変形テント写像圧縮処理手段６１０、変形テント写像圧縮コード生成手段６２０、変形テント写像初期値算出手段６３０、変形テント写像最適式取得手段６４０が備えられる。
【0101】
変形テント写像式生成手段６０１は、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から上記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、上記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成するものである。変形テント写像圧縮処理手段６１０は、上記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し上記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行うものである。変形テント写像圧縮コード生成手段６２０は、上記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成するものである。
【0102】
変形テント写像初期値算出手段６３０は、上記変形テント写像式生成手段６０１が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、上記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得るものである。変形テント写像最適式取得手段６４０は、上記変形テント写像初期値算出手段６３０により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求めるものである。
【0103】
最適写像式比較結果取得手段７００は、変形ロジスティック側処理部５００と変形テント側処理部６００のいずれにも属するものではない。しかし、最適写像式比較結果取得手段７００は、変形ロジスティック側処理部５００の上記変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０による算出結果と変形テント側処理部６００の変形テント写像初期値算出手段６３０による算出結果とを用いる。即ち、最適写像式比較結果取得手段７００は、上記変形ロジスティック写像初期値算出手段１３０により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、上記変形テント写像初期値算出手段６３０により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段１４０または変形テント写像最適式取得手段６４０により取得された写像の式を求めるものである。
【0104】
そして、本発明の実施形態４に係る圧縮処理装置１００Ｄは、上記最適写像式比較結果取得手段７００により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うのである。
【0105】
図２９に、本発明の実施形態４に係る圧縮処理装置１００Ｄが行う処理の、フローチャートを示し、処理の手順を説明する。まず、圧縮前ビットを取り出し、Ｐを変動して変形テント写像の式を生成し、この式を用いて圧縮処理を行い、最も小さいデータ量となる初期値ＴＸ0とそのときのＰの値ＴＰを求める（Ｓ６１）。次に、Ｐを変動して変形ロジスティック写像の式を生成し、この式を用いて上記圧縮前ビットを用いて圧縮処理を行い、最も小さいデータ量となる初期値ＬＸ0とそのときのＰの値ＬＰを求める（Ｓ６２）。勿論、ステップＳ６１とステップＳ６２は、どちらを先に行っても良い。
【0106】
ステップＳ６１とステップＳ６２が終了すると、ＴＸ0のデータ量とＬＸ0のデータ量とを比較する（Ｓ６３）。比較の結果、ＴＸ0のデータ量がＬＸ0のデータ量より少ない場合は、変形テント写像の選択情報と、初期値までの圧縮コードを出力し（Ｓ６４）、ＬＸ0のデータ量がＴＸ0のデータ量より少ない場合は、変形ロジスティック写像の選択情報と、初期値までの圧縮コードを出力する（Ｓ６５）。変形テント写像の選択情報と変形ロジスティック写像の選択情報とのいずれかが出ることは、辞書領域の先頭１ビットに“０”か“１”かによって書き込まれる。ステップＳ６４またはステップＳ６５の次には、変形テント写像の選択情報と変形ロジスティック写像の選択された写像により残りの圧縮前ビットについて圧縮が行われ、出力される（Ｓ６６）。
【0107】
圧縮前ビットのビット容量を８ビットとし、“００００００００”と“１１１１１１１１”とを抜いた２５４通りのデータについて、実施形態４による圧縮を行い初期値Ｘ0の圧縮ビット数の平均値を取得する実験を行った。実施形態４による圧縮とは、Ｐを変動する変形テント写像または変形ロジスティック写像による圧縮である。図３０に、結果のグラフを示す。横軸に、０から２５５までの８ビットデータをとり、縦軸は、各８ビットデータを圧縮した後の初期値Ｘ0のビット量を示している。実線がＰを変動する変形ロジスティック写像による圧縮結果であり、点線がＰを変動する変形テント写像による圧縮結果である。
【0108】
図３０の実線に該当するＰを変動する変形ロジスティック写像による圧縮方法では、初期値Ｘ0は平均５．３３ビットであった。点線に該当するＰを変動する変形テント写像による圧縮方法では、初期値Ｘ0は平均５．７３ビットであった。これらを比較すると、変形ロジスティック写像を用いたほうが０．４ビット分小さい結果となった。
【0109】
本実施形態４の変形ロジスティック写像と変形テント写像を競合させているプログラムによって、図３０におけるグラフ縦軸の２つの圧縮ビット数を比較し小さいビット数になるプログラムを採用するようにしても良い。この手法によって、初期値Ｘ0の圧縮コードのビット長は平均４．６３ビットとなった。実施形態３の反転処理の手法では、平均４．７６ビットであった。このため、実施形態３より実施形態４が、０．１３ビット分小さい結果となった。
【0110】
次に、伸張処理装置２００Ｄを説明する。伸張処理装置２００Ｄには、写像式決定部２８０、変形ロジスティック側伸張部８００Ａ、変形テント側伸張部８００Ｂが備えられている。写像式決定部２８０は、辞書領域の１ビット目を参照して、変形ロジスティック写像か変形テント写像を用いるか判定し、更に２ビット目以降からＥビット分によりＰを特定し、圧縮処理に用いた写像の式を特定し、変形ロジスティック側伸張部８００Ａか変形テント側伸張部８００Ｂへ送出する。即ち、辞書領域の１ビット目が、変形ロジスティック写像を示すときには変形ロジスティック側伸張部８００Ａへ送出し、辞書領域の１ビット目が、変形テント写像を示すときには変形テント側伸張部８００Ｂへ送出する。
【0111】
変形ロジスティック側伸張部８００Ａと変形テント側伸張部８００Ｂとでは、変形ロジスティック写像の式に基づき処理を行うか変形テント写像の式に基づき処理を行うかが異なるだけである。変形ロジスティック側伸張部８００Ａには、実施形態２の伸張処理装置２００Ｂと同じく、変形ロジスティック写像式生成手段２０１と変形ロジスティック写像伸張処理手段２１０と変形ロジスティック写像伸張コード生成手段２２０が備えられている。変形テント側伸張部８００Ｂには、変形テント写像式生成手段２０１と処理の写像式が異なる変形テント写像式生成手段８０１、変形ロジスティック写像伸張処理手段２１０と処理の写像式が異なる変形テント写像伸張処理手段８１０、変形ロジスティック写像伸張コード生成手段２２０と処理の写像式が異なる変形テント写像伸張コード生成手段８２０が備えられている。
【0112】
伸張処理装置２００Ｄは、図３１に示すフローチャートに従って動作する。このフローチャートに基づき動作説明を行う。伸張処理では圧縮ファイルの初めの１ビット目を参照して変形ロジスティック写像か変形テント写像を用いるか判定する。２ビット目以降からＥビット分にＰが設定してあり、“２＋Ｅ”ビット目以降からは初期値Ｘ0が設定されている。そこで、圧縮データを取り出し、１ビット目を判別処理すると共にＰの取り出し、初期値Ｘ0の取出しを行う（Ｓ７１）。そして、１ビット目が“１”であるかを検出する（Ｓ７２）。
【0113】
ステップＳ７２においてＹＥＳとなると、Ｐに対応する変形ロジスティック写像の式を生成し（Ｓ７３）、初期値Ｘ0を設定して変形ロジスティック写像の式を用いて伸張後のデータのビット数Ｎ分の伸張処理を行う（Ｓ７４）。一方、ステップＳ７２においてＮＯとなると、Ｐに対応する変形テント写像の式を生成し（Ｓ７５）、初期値Ｘ0を設定して変形テント写像の式を用いて伸張後のデータのビット数Ｎ分の伸張処理を行う（Ｓ７６）。ステップＳ７４とステップＳ７６に続いて伸張後のＮビット分の圧縮前データを出力する（Ｓ７７）。
【0114】
以上を簡潔にまとめると、圧縮データの１ビット目が“０”のとき、Ｐを式（３）の変形テント写像に設定する。初期値Ｘ0を設定して伸張処理を行う。また、圧縮データの１ビット目が“１”のとき、Ｐから変形ロジスティック写像式を生成する。初期値Ｘ0を設定して伸張処理を行う、ということになる。この実施形態４は、圧縮対象のデータパターンによっては変形テント写像による圧縮率が変形ロジスティック写像の式を用いた場合の圧縮率より大きくなる場合を救済する。
【0115】
以上、本発明の各実施形態によれば、変形ロジスティック写像は非線形であり圧縮値となる初期値Ｘ0の区間が従来の算術符号と異なるため、データパターンによって圧縮率を高くすることができるものということができる。また、変形ロジスティック写像のコントロールパラメータＰを変動する仕組みをとり入れることで、より高い圧縮率を持つことができるのである。符号化圧縮では情報エントロピーが１に近いデータは元のデータ量より圧縮できなくなるが、本発明の各実施形態は算術式のため圧縮の効果が期待できるのである。
【符号の説明】
【0116】
１００、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 圧縮処理装置
１０１、１０１Ｂ、１０１Ｄ 変形ロジスティック写像式生成手段
１１０ 変形ロジスティック写像圧縮処理手段
１２０ 変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
１３０ 変形ロジスティック写像初期値算出手段
１４０ 変形ロジスティック写像最適式取得手段
１５０ コード変換手段
２００、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ 伸張処理装置
２０１ 変形ロジスティック写像式生成手段
２１０ 変形ロジスティック写像伸張処理手段
２２０ 変形ロジスティック写像伸張コード生成手段
２８０ 写像式決定部
３００ 伸張コードの格納部
４００ 圧縮コードの格納部
５００ 変形ロジスティック側処理部
６００ 変形テント側処理部
６０１ 変形テント写像式生成手段
６１０ 変形テント写像圧縮処理手段
６２０ 変形テント写像圧縮コード生成手段
６３０ 変形テント写像初期値算出手段
６４０ 変形テント写像最適式取得手段
７００ 最適写像式比較結果取得手段
８００Ａ 変形ロジスティック側伸張部
８００Ｂ 変形テント側伸張部
８０１ 変形テント写像式生成手段
８１０ 変形テント写像伸張処理手段
８２０ 変形テント写像伸張コード生成手段
１０１、１０１Ｂ、１０１Ｄ 変形ロジスティック写像式生成手段
１１０ 変形ロジスティック写像圧縮処理手段
１２０ 変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
１３０ 変形ロジスティック写像初期値算出手段
１４０ 変形ロジスティック写像最適式取得手段
１５０ コード変換手段
２００、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ 伸張処理装置
２０１ 変形ロジスティック写像式生成手段
２１０ 変形ロジスティック写像伸張処理手段
２２０ 変形ロジスティック写像伸張コード生成手段
２８０ 写像式決定部
３００ 伸張コードの格納部
４００ 圧縮コードの格納部
５００ 変形ロジスティック側処理部
６００ 変形テント側処理部
６０１ 変形テント写像式生成手段
６１０ 変形テント写像圧縮処理手段
６２０ 変形テント写像圧縮コード生成手段
６３０ 変形テント写像初期値算出手段
６４０ 変形テント写像最適式取得手段
７００ 最適写像式比較結果取得手段
８００Ａ 変形ロジスティック側伸張部
８００Ｂ 変形テント側伸張部
８０１ 変形テント写像式生成手段
８１０ 変形テント写像伸張処理手段
８２０ 変形テント写像伸張コード生成手段
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【手続補正書】
【提出日】2023-07-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を具備することを特徴とする圧縮処理装置。
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を具備することを特徴とする圧縮処理装置。
【請求項2】
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
【数1】
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
【請求項3】
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するものであり、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
を有し、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
を有し、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
【請求項4】
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段を備え、
前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段は、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の圧縮処理装置。
前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段は、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の圧縮処理装置。
【請求項5】
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形ロジスティック側処理部と、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段と、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段と、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形テント側処理部と、
を具備し、
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成し、
前記変形テント写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成し、
前記変形ロジスティック側処理部には、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形テント側処理部には、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段と、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、を有し、
前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする圧縮処理装置。
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形ロジスティック側処理部と、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段と、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段と、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形テント側処理部と、
を具備し、
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成し、
前記変形テント写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成し、
前記変形ロジスティック側処理部には、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形テント側処理部には、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段と、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、を有し、
前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする圧縮処理装置。
【請求項6】
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段と、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段と
を具備することを特徴とする伸張処理装置。
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段と、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段と
を具備することを特徴とする伸張処理装置。
【請求項7】
圧縮コードに含まれるＰを取り出し、前記変形ロジスティック写像式生成手段へ送出する手段を有することを特徴とする請求項６に記載の伸張処理装置。
【請求項8】
データの圧縮処理を実現するコンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
【請求項9】
前記コンピュータが前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
【数2】
【請求項10】
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段として、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能し、
前記コンピュータは、更に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
前記コンピュータは、更に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
【請求項11】
前記コンピュータは、
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段として、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うように機能することを特徴とする請求項１０に記載の圧縮処理用プログラム。
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段として、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うように機能することを特徴とする請求項１０に記載の圧縮処理用プログラム。
【請求項12】
データの圧縮処理を実現するコンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形ロジスティック側処理部を実現するように機能させ、
更に上記コンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形テント側処理部を実現するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント側処理部に、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、として機能し、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部の各手段または前記変形テント側処理部の各手段を、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うように機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形ロジスティック側処理部を実現するように機能させ、
更に上記コンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段、
前記伸張コードの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形テント側処理部を実現するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント側処理部に、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、として機能し、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部の各手段または前記変形テント側処理部の各手段を、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うように機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
【請求項13】
圧縮処理されたデータを伸張するコンピュータを、
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段
として機能させることを特徴とする伸張処理用プログラム。
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき伸張コードの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段
として機能させることを特徴とする伸張処理用プログラム。
【請求項14】
前記コンピュータを、圧縮コードに含まれるＰを取り出し、前記変形ロジスティック写像式生成手段へ送出する手段として機能させることを特徴とする請求項１３に記載の伸張処理用プログラム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
本発明に係る圧縮処理装置では、伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段を備え、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段は、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うことを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0019】
本発明に係る圧縮処理用プログラムでは、前記コンピュータは、伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段として機能し、前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段として、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うように機能することを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】2024-09-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を具備することを特徴とする圧縮処理装置。
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を具備することを特徴とする圧縮処理装置。
【請求項2】
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
【数1】
【請求項3】
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するものであり、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
を有し、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
を有し、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧縮処理装置。
【請求項4】
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段を備え、
前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段は、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の圧縮処理装置。
前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段は、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の圧縮処理装置。
【請求項5】
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形ロジスティック側処理部と、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段と、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段と、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形テント側処理部と、
を具備し、
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成し、
前記変形テント写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成し、
前記変形ロジスティック側処理部には、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形テント側処理部には、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段と、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、を有し、
前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする圧縮処理装置。
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形ロジスティック側処理部と、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段と、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段と、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段と
を有して構成される変形テント側処理部と、
を具備し、
前記変形ロジスティック写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成し、
前記変形テント写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成し、
前記変形ロジスティック側処理部には、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形テント側処理部には、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段と、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段と、
が備えられ、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、を有し、
前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする圧縮処理装置。
【請求項6】
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードデータの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段と、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき前記伸張コードデータの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段と
を具備することを特徴とする伸張処理装置。
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードデータの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段と、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき前記伸張コードデータの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段と
を具備することを特徴とする伸張処理装置。
【請求項7】
圧縮コードに含まれるＰを取り出し、前記変形ロジスティック写像式生成手段へ送出する手段を有することを特徴とする請求項６に記載の伸張処理装置。
【請求項8】
データの圧縮処理を実現するコンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
【請求項9】
前記コンピュータが前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出するに際し、２次方程式ａＸ2＋ｂＸ＋ｃ＝０の解を求める公式
を用いて解を求め、この解を用いて計算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
【数2】
【請求項10】
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段として、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能し、
前記コンピュータは、更に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
前記コンピュータは、更に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うように機能することを特徴とする請求項８に記載の圧縮処理用プログラム。
【請求項11】
前記コンピュータは、
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段として、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うように機能することを特徴とする請求項１０に記載の圧縮処理用プログラム。
伸張コードデータをグレイコードに変換し、変換したグレイコードにより示される伸張コードデータを大きさにより複数の範囲に分け、範囲中の端側の伸張コードデータを範囲中の中央側の伸張コードデータに変更するコード変換を行うコード変換手段として機能し、
前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段として、前記コード変換手段による変更後のコードを用いて処理を行うように機能することを特徴とする請求項１０に記載の圧縮処理用プログラム。
【請求項12】
データの圧縮処理を実現するコンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形ロジスティック側処理部を実現するように機能させ、
更に上記コンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形テント側処理部を実現するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント側処理部に、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、として機能し、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部の各手段または前記変形テント側処理部の各手段を、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うように機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、
前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形ロジスティック側処理部を実現するように機能させ、
更に上記コンピュータを、
０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段、
前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段、
前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段
として機能させて変形テント側処理部を実現するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成するように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部に、
前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、
前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形テント側処理部に、
前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段、
前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段、
を有して構成されるように機能させ、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、として機能し、
前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部の各手段または前記変形テント側処理部の各手段を、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うように機能させることを特徴とする圧縮処理用プログラム。
【請求項13】
圧縮処理されたデータを伸張するコンピュータを、
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードデータの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき前記伸張コードデータの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段
として機能させることを特徴とする伸張処理用プログラム。
圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、
圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードデータの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段、
前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき前記伸張コードデータの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段
として機能させることを特徴とする伸張処理用プログラム。
【請求項14】
前記コンピュータを、圧縮コードに含まれるＰを取り出し、前記変形ロジスティック写像式生成手段へ送出する手段として機能させることを特徴とする請求項１３に記載の伸張処理用プログラム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
本発明に係る圧縮処理装置は、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段とを具備することを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
本発明に係る圧縮処理装置では、前記変形ロジスティック写像式生成手段は、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するものであり、前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、を有し、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段は、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0013】
本発明に係る圧縮処理装置は、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段と、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段とを有して構成される変形ロジスティック側処理部と、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段と、前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段と、前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段とを有して構成される変形テント側処理部と、を具備し、前記変形ロジスティック写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成し、前記変形テント写像式生成手段は、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成し、前記変形ロジスティック側処理部には、前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段と、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段と、が備えられ、前記変形テント側処理部には、前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段と、が備えられ、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、を有し、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うことを特徴とする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0014】
本発明に係る伸張処理装置は、圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段と、圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードデータの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段と、前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき前記伸張コードデータの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段とを具備することを特徴とする。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0016】
本発明に係る圧縮処理用プログラムは、データの圧縮処理を実現するコンピュータを、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段として機能させることを特徴とする。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】
本発明に係る圧縮処理用プログラムでは、前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像式生成手段として、前記出現確率値Ｐを複数用意し、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能し、前記コンピュータは、更に、前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、として機能し、前記コンピュータが、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段として、前記変形ロジスティック写像最適式取得手段により求められた前記変形ロジスティック写像の式を用いて演算を行うように機能することを特徴とする。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0020】
本発明に係る圧縮処理用プログラムは、データの圧縮処理を実現するコンピュータを、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形ロジスティック写像圧縮処理手段、前記変形ロジスティック写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形ロジスティック写像圧縮コード生成手段として機能させて変形ロジスティック側処理部を実現するように機能させ、更に上記コンピュータを、０から１までの横軸区間を圧縮処理する圧縮前の伸張コードデータを構成する符号の出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の一次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の一次関数とにより構成される変形テント写像の式を生成する変形テント写像式生成手段、前記伸張コードデータの１単位データ毎に圧縮値の上限値と下限値とを算出し前記圧縮値の範囲を得る演算を反復して行う変形テント写像圧縮処理手段、前記変形テント写像圧縮処理手段により最終的に求められた圧縮値の範囲から圧縮コードを生成する変形テント写像圧縮コード生成手段として機能させて変形テント側処理部を実現するように機能させ、前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形ロジスティック写像の式を生成するように機能させ、前記コンピュータは、前記変形テント写像式生成手段を、複数用意された前記出現確率値Ｐを用いて、この複数の前記出現確率値Ｐに基づき複数の変形テント写像の式を生成するように機能させ、前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部に、前記変形ロジスティック写像式生成手段が生成した複数の変形ロジスティック写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形ロジスティック写像初期値算出手段、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形ロジスティック写像の式を求める変形ロジスティック写像最適式取得手段、を有して構成されるように機能させ、前記コンピュータは、前記変形テント側処理部に、前記変形テント写像式生成手段が生成した複数の変形テント写像の式を用いて、前記伸張コードデータの最初の１単位データに対する圧縮値の上限値と下限値とを算出して初期値を得る変形テント写像初期値算出手段、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット数を比較して最も小さいビット数の初期値をもたらした変形テント写像の式を求める変形テント写像最適式取得手段、を有して構成されるように機能させ、前記コンピュータは、前記変形ロジスティック写像初期値算出手段により得られる変形ロジスティック写像の式に対応する初期値のビット数中の最も小さいビット数の初期値と、前記変形テント写像初期値算出手段により得られる変形テント写像の式に対応する初期値のビット中の最も小さいビット数の初期値とを比較して、比較結果で小さい方の初期値をもたらした写像の式を求め、当該写像の式に対応する変形ロジスティック写像最適式取得手段または変形テント写像最適式取得手段により取得された写像の式を求める最適写像式比較結果取得手段、として機能し、前記コンピュータは、前記変形ロジスティック側処理部の各手段または前記変形テント側処理部の各手段を、前記最適写像式比較結果取得手段により求められた変形ロジスティック写像の式または変形テント写像の式を用いて演算を行うように機能させることを特徴とする。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0021】
本発明に係る伸張処理用プログラムは、圧縮処理されたデータを伸張するコンピュータを、圧縮処理に用いられた出現確率値Ｐにより２区間に区分し、０から前記出現確率値Ｐ未満までの第１の２次関数と、前記出現確率値Ｐ以上の第２の２次関数とにより構成される変形ロジスティック写像の式を生成する変形ロジスティック写像式生成手段、圧縮コードに対し変形ロジスティック写像の式を用いた演算を施して、伸張コードデータの１単位データに対応する値を得る計算である１単位データ取得計算及び、この得られた値を前記変形ロジスティック写像の式を用いた演算に用いて次の１単位データを得る１単位データ取得計算を、所定回となるまで繰り返す反復計算を行う変形ロジスティック写像伸張処理手段、前記変形ロジスティック写像伸張処理手段の１単位データ取得計算毎に得られる値を、前記変形ロジスティック写像の式の係数に基づき前記伸張コードデータの１単位データに変換する変形ロジスティック写像伸張コード生成手段として機能させることを特徴とする。