特許 7685843 データ圧縮装置、データ復号装置、データ復号方法及びデータ復号プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-22

(45)【発行日】2025-05-30

(54)【発明の名称】データ圧縮装置、データ復号装置、データ復号方法及びデータ復号プログラム

(51)【国際特許分類】

   H03M 7/40 20060101AFI20250523BHJP

【ＦＩ】

H03M7/40

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021014285

(22)【出願日】2021-02-01

(65)【公開番号】P2022117668

(43)【公開日】2022-08-12

【審査請求日】2024-01-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100148149

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100181618

【弁理士】

【氏名又は名称】宮脇 良平

(74)【代理人】

【識別番号】100174388

【弁理士】

【氏名又は名称】龍竹 史朗

(72)【発明者】

【氏名】今川 正則

【審査官】吉江 一明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０３６８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０９４９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０７９７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０１６８９０９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開平０７－２２５６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１１４５２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｍ ７／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現在の着目位置からの文字列が、予め定めた範囲において以前に出現した文字列と一致しているか否かを検索し、一致する文字列を発見した場合に、発見した文字列の位置を示す発見位置と、当該一致する文字列の長さを示す一致文字列長とを取得し、圧縮していない文字列の長さを示す未圧縮文字列長と、圧縮していない文字から構成される未圧縮文字列と、前記一致文字列長と、前記発見位置とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列、前記一致文字列長及び前記発見位置の順に配置されたブロックを生成するデータ圧縮手段を備え、
前記発見位置は、１２ビットで示され、
前記データ圧縮手段によって生成される奇数番目のブロックには、前記未圧縮文字列長と、前記未圧縮文字列と、前記一致文字列長と、前記発見位置とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列、前記一致文字列長及び前記発見位置の順に配置されており、
前記データ圧縮手段によって生成される偶数番目のブロックには、前記発見位置と、前記未圧縮文字列長と、前記未圧縮文字列と、前記一致文字列長とが、前記発見位置、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列及び前記一致文字列長の順に配置されている、データ圧縮装置。

【請求項2】

現在の着目位置からの文字列が、予め定めた範囲において以前に出現した文字列と一致しているか否かを検索し、一致する文字列を発見した場合に、発見した文字列の位置を示す発見位置と、当該一致する文字列の長さを示す一致文字列長とを取得し、圧縮していない文字列の長さを示す未圧縮文字列長と、圧縮していない文字から構成される未圧縮文字列と、前記一致文字列長と、前記発見位置とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列、前記一致文字列長及び前記発見位置の順に配置されたブロックを生成するデータ圧縮手段を備え、
前記発見位置は、１２ビットで示され、
前記データ圧縮手段は、圧縮していない文字列の長さが予め定めた上限に達した場合、前記未圧縮文字列長と、前記未圧縮文字列と、前記一致文字列長とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列及び前記一致文字列長の順に配置されたブロックを生成する、データ圧縮装置。

【請求項3】

現在の着目位置からの文字列が、予め定めた範囲において以前に出現した文字列と一致しているか否かを検索し、一致する文字列を発見した場合に、発見した文字列の位置を示す発見位置と、当該一致する文字列の長さを示す一致文字列長とを取得し、圧縮していない文字列の長さを示す未圧縮文字列長と、圧縮していない文字から構成される未圧縮文字列と、前記一致文字列長と、前記発見位置とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列、前記一致文字列長及び前記発見位置の順に配置されたブロックを生成するデータ圧縮手段を備え、前記発見位置は、１２ビットで示される、データ圧縮装置によって圧縮されたデータを復号するデータ復号装置であって、
奇数番目のブロックについては、バイト単位で各項目のデータを読み取り、
偶数番目のブロックについては、４ビット演算によって各項目のデータを読み取る、データ復号手段を備える、データ復号装置。

【請求項4】

請求項１に記載のデータ圧縮装置によって圧縮されたデータを復号するデータ復号装置であって、
前記発見位置については、４ビット演算によってデータを読み取り、
前記発見位置を除く他の項目については、バイト単位でデータを読み取る、データ復号手段を備える、データ復号装置。

【請求項5】

請求項２に記載のデータ圧縮装置によって圧縮されたデータを復号するデータ復号装置であって、
ブロックの開始がバイト境界に揃っている場合、バイト単位で各項目のデータを読み取り、
ブロックの開始がバイト境界に揃っていない場合、４ビット演算によって各項目のデータを読み取る、データ復号手段を備える、データ復号装置。

【請求項6】

現在の着目位置からの文字列が、予め定めた範囲において以前に出現した文字列と一致しているか否かを検索し、一致する文字列を発見した場合に、発見した文字列の位置を示す発見位置と、当該一致する文字列の長さを示す一致文字列長とを取得し、圧縮していない文字列の長さを示す未圧縮文字列長と、圧縮していない文字から構成される未圧縮文字列と、前記一致文字列長と、前記発見位置とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列、前記一致文字列長及び前記発見位置の順に配置されたブロックを生成するデータ圧縮方法であって、前記発見位置は、１２ビットで示される、データ圧縮方法によって圧縮されたデータを復号する際、
奇数番目のブロックについては、バイト単位で各項目のデータを読み取り、
偶数番目のブロックについては、４ビット演算によって各項目のデータを読み取る、データ復号方法。

【請求項7】

コンピュータを、
現在の着目位置からの文字列が、予め定めた範囲において以前に出現した文字列と一致しているか否かを検索し、一致する文字列を発見した場合に、発見した文字列の位置を示す発見位置と、当該一致する文字列の長さを示す一致文字列長とを取得し、圧縮していない文字列の長さを示す未圧縮文字列長と、圧縮していない文字から構成される未圧縮文字列と、前記一致文字列長と、前記発見位置とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列、前記一致文字列長及び前記発見位置の順に配置されたブロックを生成するデータ圧縮手段として機能し、前記発見位置は、１２ビットで示される、コンピュータで圧縮されたデータを復号する際、
奇数番目のブロックについては、バイト単位で各項目のデータを読み取り、
偶数番目のブロックについては、４ビット演算によって各項目のデータを読み取る、データ復号手段として機能させる、データ復号プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、データ圧縮装置、データ復号装置、データ復号方法及びデータ復号プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

データ圧縮のアルゴリズムは数多く知られているが、一般的には、１９７７年に発表されたＬＺ７７の派生アルゴリズムが多用されている。ＬＺ７７の派生アルゴリズムとして、２０１０年代に登場した、１バイト単位で演算することで圧縮及び復号速度を向上させたＬＺ４が知られており、また、ＬＺ４に関連する技術も種々提案されている（例えば特許文献１）。

【0003】

ＬＺ７７系のデータ圧縮では、現在の着目位置からのバイト列と一致するバイト列が、現在の着目位置より前方に存在するか否かを検索し、一致するバイト列を発見した場合、当該バイト列を出力する代わりに、（発見位置、バイト列の長さ）のペアを出力する。コンピュータのリソースは有限であるため、上記の検索範囲には制限がかけられており、現在の着目位置から指定されたバイト長だけ前方の範囲が検索される。

【0004】

ＬＺ７７系のデータ圧縮における、この検索範囲は、スライド窓、あるいは、単に窓（ウィンドウ）と呼ばれる。ＬＺ４以前のＬＺ７７系のデータ圧縮では、スライド窓の大きさは、単にアルゴリズムのパラメータに過ぎず、任意の大きさであるが、ＬＺ４では、バイト単位のアクセスに限定したことで、２バイト整数で表現可能な６４キロバイトに固定されている。スライド窓の大きさを６４キロバイトとすることで、上記の「発見位置」を２バイト整数として出力可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】２０１９－３６８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、組み込み機器で使用されることの多いマイクロコントローラ（以下、マイコンと略称する。）では、スライド窓用に６４キロバイトのメモリ容量を確保するのは厳しいという問題がある。一方、ＬＺ４以前のＬＺ７７系のアルゴリズムでは、必要に応じてスライド窓を小さくすることでメモリ容量を減らすことができる。しかしながら、ＬＺ４以前のＬＺ７７系のアルゴリズムでは、１ビット単位での演算が必要となるため、ＣＰＵ性能の低いマイコンでは処理速度が著しく低下し、採用し難いという問題がある。

【0007】

本開示は、上記問題を解決するためになされたものであり、データ復号時の処理速度の低下を極力抑えつつ、データ圧縮及び復号時に必要なメモリ容量を低減させることが可能なデータ圧縮装置、データ復号装置、データ復号方法及びデータ復号プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本開示に係るデータ圧縮装置は、
現在の着目位置からの文字列が、予め定めた範囲において以前に出現した文字列と一致しているか否かを検索し、一致する文字列を発見した場合に、発見した文字列の位置を示す発見位置と、当該一致する文字列の長さを示す一致文字列長とを取得し、圧縮していない文字列の長さを示す未圧縮文字列長と、圧縮していない文字から構成される未圧縮文字列と、前記一致文字列長と、前記発見位置とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列、前記一致文字列長及び前記発見位置の順に配置されたブロックを生成するデータ圧縮手段を備え、
前記発見位置は、１２ビットで示され、
前記データ圧縮手段によって生成される奇数番目のブロックには、前記未圧縮文字列長と、前記未圧縮文字列と、前記一致文字列長と、前記発見位置とが、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列、前記一致文字列長及び前記発見位置の順に配置されており、
前記データ圧縮手段によって生成される偶数番目のブロックには、前記発見位置と、前記未圧縮文字列長と、前記未圧縮文字列と、前記一致文字列長とが、前記発見位置、前記未圧縮文字列長、前記未圧縮文字列及び前記一致文字列長の順に配置されている。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、データ復号時の処理速度の低下を極力抑えつつ、データ圧縮及び復号時に必要なメモリ容量を低減させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態におけるマイコンのハードウェア構成を示すブロック図

【図2】実施の形態におけるマイコンの機能構成を示す図

【図3】従来の圧縮アルゴリズムについて説明するための図

【図4】従来の圧縮アルゴリズムについて説明するための図

【図5】従来の圧縮アルゴリズムについて説明するための図

【図6】実施の形態における圧縮後のブロックのデータシーケンスを示す図

【図7】実施の形態において、圧縮の際の奇数番目のブロックにおける発見位置の出力について説明するための図

【図8】実施の形態において、復号の際の偶数番目のブロックにおける未圧縮文字列の取得について説明するための図

【図9】実施の形態におけるデータ圧縮の際のブロック生成処理の手順を示すフローチャート

【図10】実施の形態におけるデータ復号処理の手順を示すフローチャート

【図11】実施の形態の変形例における圧縮後のブロックのデータシーケンスを示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0012】

図１は、本開示の実施の形態におけるマイコン１のハードウェア構成を示すブロック図である。マイコン１は、本開示に係るデータ圧縮装置の一例であり、また、本開示に係るデータ復号装置の一例である。

【0013】

マイコン１は、例えば、空調機を構成する室外機に内蔵され、当該室外機を統括的に制御するマイクロコントローラである。マイコン１は、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、補助記憶装置１３と、入出力インタフェース１４とを備える。これらの構成部は、バス１５を介して相互に接続される。

【0014】

ＣＰＵ１０は、マイコン１を統括的に制御する。ＣＰＵ１０によって実現されるマイコン１の機能の詳細については後述する。ＲＯＭ１１は、起動プログラム及び起動プログラムの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０の作業領域として使用される。

【0015】

補助記憶装置１３は、読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ等で構成される。読み書き可能な不揮発性の半導体メモリは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等である。補助記憶装置１３には、空調用のプログラムであって、図示しない外部装置からダウンロードしたファームウェアと、当該外部装置とデータの送受信を行うためのプログラム（以下、データ送受信プログラムという。）とを含む各種のプログラムと、これらのプログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。外部装置は、本開示に係るデータ圧縮装置の一例であり、また、本開示に係るデータ復号装置の一例である。

【0016】

データ送受信プログラム及びデータ送受信プログラムを更新するための更新プログラムは、何れも、上記の外部装置又は他の装置からマイコン１にダウンロードすることができ、また、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、光磁気ディスク、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。

【0017】

入出力インタフェース１４は、当該室外機が備える他の構成部と通信するためのインタフェースである。他の構成部には、例えば、圧縮機、膨張弁、四方弁、ファン、各種のセンサ（電流センサ、温度センサ、圧力センサ、周波数センサ、加速度センサ等）、通信回路等が含まれる。

【0018】

図２に示すように、マイコン１は、機能的には、データ圧縮部１００と、データ送信部１０１と、データ受信部１０２と、データ復号部１０３とを備える。これらの機能部は、ＣＰＵ１０が、補助記憶装置１３に記憶されている、上記のデータ送受信プログラムを実行することで実現される。データ送受信プログラムは、本開示に係るデータ圧縮プログラムの一例であり、また、データ復号プログラムの一例である。

【0019】

データ圧縮部１００は、本開示に係るデータ圧縮手段の一例であり、データの圧縮を行う。詳細には、データ圧縮部１００は、上記の外部装置に対して送信するための運転状態データの圧縮を行う。運転状態データには、運転モード、設定温度、風量、各種センサの検出結果等が含まれる。データ圧縮部１００の圧縮アルゴリズムについては後述する。

【0020】

データ送信部１０１は、データ圧縮部１００によって圧縮された運転状態データを上記の外部装置に送信する。

【0021】

データ受信部１０２は、上記の外部装置から送信された、ファームウェア等のデータを受信する。データ復号部１０３は、データ受信部１０２によって受信されたデータを復号する。データ復号部１０３は、本開示に係るデータ復号手段の一例である。データ復号部１０３の復号アルゴリズムについては後述する。

【0022】

続いて、データ圧縮部１００の圧縮アルゴリズム及びデータ復号部１０３の復号アルゴリズムについて説明する。本開示における特徴の理解を容易にするため、先ず、従来の圧縮アルゴリズムについて簡単に説明する。

【0023】

図３に、ＬＺ７７系アルゴリズムにおける基本的な圧縮後のデータシーケンスを示す。ＬＺ７７系アルゴリズムでは、指定されたサイズのスライド窓内において、現在の着目位置からのバイト列が以前に出現したバイト列と一致しているか否かを検索する。一致するバイト列が見つからなかった場合は、着目位置にある１バイト分のデータをそのまま「未圧縮文字」として出力し、着目位置を１バイト分進める。

【0024】

一方、着目位置からのバイト列が見つかった場合は、（発見位置、一致文字列長）のペアを出力し、着目位置を一致文字列長（換言すると一致文字数）分だけ進める。

【0025】

ところで、図３のような圧縮後のデータシーケンスから元のデータを復号する場合、次のデータが、「未圧縮文字」であるのか、あるいは、（発見位置、一致文字列長）のペアであるのかが判別できないという問題がある。そのため、Lempel-Ziv-Storer-Szymanski （以下、ＬＺＳＳと称する。）では、図４に示すように、１ビットの識別フラグが追加され、この識別フラグが“０”であれば、次のデータは「未圧縮文字」、“１”であれば、次のデータは（発見位置、一致文字列長）のペアと判定される。

【0026】

ＬＺＳＳでは、１バイトの未圧縮文字を出力するために、１ビットの識別フラグと合わせて９ビット必要になるため、最悪の場合、圧縮後のデータサイズが９／８倍に増加する可能性がある。一般に、単にＬＺ７７アルゴリズムという場合、このＬＺＳＳアルゴリズムのことを指すことが多い。ＬＺＳＳでは、原理的に、ビット単位の演算が必要となる。ビット単位の演算を前提とすることで、ＬＺＳＳでは、スライド窓のサイズは２のべき乗であればよく、「発見位置」のビット数も任意のビット数とすることができる。

【0027】

上記のＬＺＳＳにおける１ビットの識別フラグをなくし、バイト単位アクセスに限定したものが、ＬＺ４アルゴリズムとなる。ＬＺ４では、図３のデータシーケンスにおいて、（発見位置、一致文字列長）のペアで終端するブロックに分割し、ブロック内で連続している未圧縮文字列の長さをブロックの先頭に、「未圧縮文字列長」として追加する。図５に、ＬＺ４アルゴリズムにおける圧縮後のデータシーケンスを示す。

【0028】

ＬＺ４では、ブロック単位で復号を行う。各ブロックは、「未圧縮文字列長」で始まり、判別がつかない箇所は存在しない。ＬＺ４では、「未圧縮文字列長」、「発見位置」、「一致文字列長」が全てバイト単位の読み取りで復号可能となっている。このため、「発見位置」は、１バイト整数、２バイト整数、３バイト整数、…、である必要があり、スライド窓のサイズも、それぞれ、２５６バイト、６４キロバイト、１６３８４キロバイト、…となる必要がある。ＬＺ７７では、スライド窓のサイズが２５６バイトの場合、十分な圧縮効果を得られないことが経験的に分かっており、ＬＺ４は、スライド窓のサイズが６４キロバイトになっている。

【0029】

本開示では、圧縮後のデータシーケンスの内、「発見位置」を１２ビット整数に制限する。１２ビット整数で表現可能な最大の整数は４０９５であり、スライド窓のサイズは４キロバイトに削減できる。スライド窓のサイズが４キロバイトの場合、６４キロバイトの場合と比べて、圧縮率が低下するものの、十分な圧縮効果が得られることが経験的に分かっている。１２ビット整数は、４ビットの倍数であるため、データの読み取りにおいて、ニブル単位の演算が必要となるが、１ビット単位の演算よりも効率的である。

【0030】

図６に、データ圧縮部１００による圧縮後のブロックのデータシーケンスを示す。図６に示すように、本実施の形態におけるデータシーケンスでは、図５に示すＬＺ４のデータシーケンスにおける（発見位置、一致文字列長）のペアを分離し、「一致文字列長」、「発見位置」としている。

【0031】

データ復号部１０３によって圧縮後のデータシーケンスが復号される際、最初のブロックは、バイト境界に揃っているため、「未圧縮文字列長」、「未圧縮文字列」、「一致文字列長」の３項目については、従来通り、バイト単位で読み取りすることが可能である。

【0032】

図７に、残りの１２ビット分の「発見位置」の出力形式を示す。図７に示すように、１２ビットの下位８ビットは、そのまま１バイト出力し、１２ビットの上位４ビットは、次のバイトの下位４ビットに出力する。当該バイトの上位４ビットは、次のブロック用となる。この出力された２バイトをリトルエンディアンの２バイト整数として読み取ると、丁度、下位１２ビットが「発見位置」となる。なお、マイコン１のＣＰＵ１０のアーキテクチャがビッグエンディアンの場合は、２バイト整数のバイトスワップを行うと同じ形式になる。

【0033】

上記の結果、２番目のブロックでは、各項目が４ビットずれて配置される。２番目のブロックの先頭に配置された「未圧縮文字列長」は、各ニブルからバイトを構築する方法、即ち、ビット演算により１バイト中のニブルを取り出し、隣のニブルと組み合わせて１バイトを再構築する方法で取得できる。その後に配置される「未圧縮文字列」を取得する方法について図８を参照して説明する。図８の例では、未圧縮文字列は「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…」である。

【0034】

最初の「Ａ」の下位４ビットは、「未圧縮文字列長」を構築した際の副産物として得られる。次のバイトからの４バイトをリトルエンディアンの４バイト整数として読み取り、４ビット左シフトを行うと、未圧縮文字列の内、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」はバイト境界に揃う。

【0035】

４ビット左シフトの結果空いた４バイト整数の下位４ビットには、予め得られていた「Ａ」の下位４ビットを挿入することで、「Ａ」もバイト境界に揃う。「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ」の未圧縮文字列から構成される４バイト整数をリトルエンディアンの４バイト整数として出力すれば、正規の順に並んだ４つの未圧縮文字列が得られる。なお、マイコン１のＣＰＵ１０のアーキテクチャがビッグエンディアンの場合は、４バイト整数の読み取り時と、出力時にバイトスワップが必要になる。

【0036】

次の４バイトも同様に処理を行い、４ビット左シフトの結果空いた４バイト整数の下位４ビットには、図８の後続の４ビットを挿入する。以下、必要なだけ繰り返すことで、未圧縮文字列全体を取得することができる。

【0037】

２番目のブロック内の後続の「一致文字列長」は、上述した各ニブルからバイトを構築する方法で取得すればよい。最後の１２ビットの「発見位置」を取得すると、４ビットのズレがなくなり、次の３番目のブロックは、再び、バイト境界に揃う。

【0038】

つまり、奇数番目に配置されたブロックは、上述した最初のブロックと同様の処理を行い、偶数番目のブロックは、上述した２番目のブロックと同様の処理を行えばよく、「発見位置」を１２ビットとした本実施形態における圧縮データを効率的に復号することが可能である。

【0039】

図９は、データ圧縮部１００によって実行されるデータ圧縮処理において、一ブロックの生成処理であるブロック生成処理の手順を示すフローチャートである。

【0040】

（ステップＳ１０１）
データ圧縮部１００は、現在の着目位置からの文字列が、４キロバイトのスライド窓内において、以前に出現した文字列と一致するか否かを検索する。一致する文字列を発見しなかった場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、データ圧縮部１００の処理は、ステップＳ１０２に遷移する。一方、一致する文字列を発見した場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、データ圧縮部１００の処理は、ステップＳ１０３に遷移する。

【0041】

（ステップＳ１０２）
データ圧縮部１００は、着目位置にある１バイト分のデータを「未圧縮文字」として取得し、着目位置を１バイト分進める。その後、データ圧縮部１００の処理は、ステップＳ１０１に戻る。

【0042】

（ステップＳ１０３）
データ圧縮部１００は、未圧縮文字列長と、未圧縮文字列と、一致文字列長と、１２ビットで示される発見位置とが順次配置されたブロックを生成し、ブロック生成処理を終了する。

【0043】

図１０は、データ復号部１０３によって実行されるデータ復号処理の手順を示すフローチャートである。

【0044】

（ステップＳ２０１）
データ復号部１０３は、復号対象のブロックが奇数番目であるか否かを判定する。当該ブロックが奇数番目のブロックである場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、データ復号部１０３の処理は、ステップＳ２０２に遷移する。一方、当該ブロックが奇数番目のブロックでない、即ち、偶数番目のブロックである場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、データ復号部１０３の処理は、ステップＳ２０３に遷移する。

【0045】

（ステップＳ２０２）
データ復号部１０３は、当該ブロックからバイト単位で各項目のデータを読み取る。その後、データ復号部１０３の処理は、ステップＳ２０４に遷移する。

【0046】

（ステップＳ２０３）
データ復号部１０３は、当該ブロックから４ビット演算によって各項目のデータを読み取る。その後、データ復号部１０３の処理は、ステップＳ２０４に遷移する。

【0047】

（ステップＳ２０４）
データ復号部１０３は、読み取ったデータに基づいて元のデータを復号する。その後、データ復号部１０３の処理は、ステップＳ２０５に遷移する。

【0048】

（ステップＳ２０５）
データ復号部１０３は、次のブロックが存在するか否かを判定する。次のブロックが存在する場合（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、データ復号部１０３の処理は、ステップＳ２０１に戻る。一方、次のブロックが存在しない場合（ステップＳ２０５；ＮＯ）、データ復号部１０３は、データ復号処理を終了する。

【0049】

以上説明したように、本実施の形態のマイコン１における圧縮及び復号アルゴリズムによれば、スライド窓のサイズを４キロバイトに低減するため、空調機に内蔵されるマイコン１のようなメモリリソースの少ないマイコンにおいても使用することが可能となる。

【0050】

また、スライド窓のサイズの低減化に伴い、圧縮時において発見位置を１２ビットで出力するため、従来のように２バイトで出力する場合と比較して４ビット分節約することができる。

【0051】

また、復号時において、ビット演算によるデータの読み取りが必要となるものの、４ビット（ニブル）単位の演算で済み、また、奇数ブロックの復号については、バイト単位で各項目のデータを読み取るため、処理能力が高くないマイコンのＣＰＵであってもデータの復号処理を高速で実行することができる。

【0052】

なお、マイコン１のＣＰＵ１０のアーキテクチャによっては、２バイト整数の読み書き時、２バイト境界に揃っていること、４バイト整数の読み書き時、４バイト境界に揃っていることを要求するものがある。この場合、例えば、１バイトずつ４回読み込み、４バイト整数を生成した上で、上述した図８に示す手順を実行すればよい。図７の２バイト整数を読み取る際にも同様の処理を行えばよい。

【0053】

本開示は、上記の実施の形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

【0054】

例えば、図１１に示すように、データ圧縮部１００によるデータ圧縮の際、奇数番目のブロックでは、上記の実施の形態と同様（図６参照）、１２ビットの「発見位置」をブロックの最後尾に配置し、偶数番目のブロックでは、１２ビットの「発見位置」をブロックの先頭に配置するフォーマットにしてもよい。

【0055】

上記のフォーマットにすると、奇数番目のブロックを復号した直後に、偶数番目のブロックの１２ビットが出現するため、「発見位置」のみニブル単位の演算による読み取りを行えば、他の項目は、バイト単位で高速に読み取ることが可能となる。

【0056】

上記実施の形態の圧縮アルゴリズムでは（従来のＬＺ４も同様）、一致文字列が見つかるまで、未圧縮文字をメモリに蓄積する必要がある。メモリリソースの豊富なパーソナルコンピュータ等（例えば、実施の形態における外部装置）の場合、必要に応じて、未圧縮文字の蓄積用メモリの再割り当てが可能である。しかし、メモリリソースの少ないマイコンで圧縮を行う場合、メモリの再割り当ては困難であるため、予め、固定サイズで未圧縮文字の蓄積用メモリを割り当てておくのが一般的である。

【0057】

以下、マイコン１において、固定サイズで未圧縮文字の蓄積用メモリを割り当てている場合、一致文字列が見つからずに、蓄積した未圧縮文字の長さが蓄積用メモリの上限に達した場合について説明する。この場合、データ圧縮部１００は、蓄積した未圧縮文字の長さ（即ち、蓄積用メモリのサイズ）を図６における「未圧縮文字列長」として出力する。また、この際、データ圧縮部１００は、「一致文字列長」を０とし、１２ビットの「発見位置」を出力しない。

【0058】

データ復号部１０３は、データ復号時に上記の「発見位置」が存在しないブロックを発見した場合、後続のブロックでは、１２ビットの発見位置を起因とした４ビットのずれが存在しないため、直前のブロックのデータ読み取りと同様の手順で各項目のデータを読み取って復号すればよい。

【0059】

即ち、上記の実施の形態における奇数番目のブロックに「発見位置」が存在しなかった場合、データ復号部１０３は、後続のブロックについて、引き続き、奇数番目のブロックのデータ読み取り手順で各項目のデータを読み取ればよい。同様に、上記の実施の形態における偶数番目のブロックに「発見位置」が存在しなかった場合、データ復号部１０３は、後続のブロックについて、引き続き、偶数番目のブロックのデータ読み取り手順で各項目のデータを読み取ればよい。

【0060】

あるいは、データ復号部１０３は、ブロックの開始がバイト境界に揃っている場合では、上記の実施の形態における奇数番目のブロックのデータ読み取り手順で各項目のデータを読み取り、ブロックの開始がバイト境界に揃っていない場合（即ち値、４ビットのずれがある場合）では、上記の実施の形態における偶数番目のブロックのデータ読み取り手順で各項目のデータを読み取るようにしてもよい。

【0061】

また、マイコン１の機能部（図２参照）の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。専用のハードウェアとは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はこれらの組み合わせである。

【符号の説明】

【0062】

１ マイコン、１０ ＣＰＵ、１１ ＲＯＭ、１２ ＲＡＭ、１３ 補助記憶装置、１４ 入出力インタフェース、１５ バス、１００ データ圧縮部、１０１ データ送信部、１０２ データ受信部、１０３ データ復号部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】