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符号語長のオーダーを抑えた正整数のユニバーサル符号化

研究課題

研究課題/領域番号 13650441
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報通信工学
研究機関都城工業高等専門学校

研究代表者

中村 博文  都城工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (40189056)

研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2004年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード正整数符号 / ユニバーサル符号 / 符号語長 / 修正対数スター関数 / グループ化方式 / フラクタル画像表現 / 数値計算 / 正整数符号化 / 対数スター関数 / 理論的限界 / 可逆フラクタル表現 / 可逆フラクタル圧縮 / ユニバーサル符号化 / 等比数列
研究概要

正整数のユニバーサル符号化、すなわち、任意の生起確率分布を想定した特に上限が限定されない正整数の符号化について4年間の研究活動を行った。成果は大きく2に分けられ、それぞれ更に2つに分けられる。
1.数十や数千程度という実用的によく現れる範囲の正整数の符号化性能も良好なユニバーサル符号の研究では、
(1)メッセージ長のグループ化に等比数列を用いることで、よく現れる比較的小さい正整数でも符号化性能が従来符号と同程度で、大きな整数での符号化性能として漸近的に最適という性質を有する符号を提案した。符号語が、長さ順、値順、辞書式順序を保存するという性質も有する。
(2)画像のフラクタル表現において、アフィン変換のパラメータを正整数の符号化のグループ化方式によって分類する符号を提案した。復号側での収束計算結果の範囲を符号化側で推定できることから、収束範囲を制御することにより、従来不可能と考えられていた可逆フラクタル表現が可能であることを示した。
2.現在理論的に知られている符号語長の限界に一層近づいた具体的な符号語生成を行うユニバーサル符号の研究では、
(1)一定の範囲で計算誤差を許容する形で、数値計算を用いて符号語を割り当てる正整数符号を提案した。修正対数スター関数と呼ばれる符号語長のオーダーでの符号化を初めて可能にした。符号化と復号化の時間計算量のオーダーは、表わしたい正整数nに対して、理論上最小のオーダーのlog nである。
(2)最も基本的な正整数符号であるLevenshtein-Eliasの符号に対して、符号語の各構成要素で高々1ビット修正を加えるだけで、ほとんど全ての正整数について、符号語長が対数スター関数よりも短いという性質を有する符号を提案した。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2006 2005 2003 2001 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] A Code Whose Codeword Length is Shorter Than $loga n$ in Almost All of Sufficiently Large Positive Integers2006

    • 著者名/発表者名
      中村博文
    • 雑誌名

      The Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer'Sciences of The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Code Whose Codeword Length is Shorter than log^* n in Almost All of Sufficiently Large Positive Integers2006

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi NAKAMURA
    • 雑誌名

      The Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences of The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 長さ情報の定数回拡張を用いた正整数符号2005

    • 著者名/発表者名
      中村博文
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A J88-A,11

      ページ: 1381-1391

    • NAID

      110003501923

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Positive Integer Code Using Extention of Length Information for Fixed Times2005

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi NAKAMURA
    • 雑誌名

      The Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences of The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Japanese Edition) vol.J88-A, no.11

      ページ: 1381-1391

    • NAID

      110003501923

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ディジタル画像の可逆フラクタル表現の基本的事項について2003

    • 著者名/発表者名
      中村博文
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A J86-A,1

      ページ: 92-97

    • NAID

      110003311560

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Basics of Lossless Fractal Representation of Digital Images2003

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi NAKAMURA
    • 雑誌名

      The Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences of The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Japanese Edition) vol.J86-A, no.1

      ページ: 92-97

    • NAID

      110003298148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Code for Positive Integers with Grouping of Message Length using Geometric Progression2001

    • 著者名/発表者名
      中村博文
    • 雑誌名

      The Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences of The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers E84-A,9

      ページ: 2359-2366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Code for Positive Integers with Grouping of Message Length using Geometric Progression2001

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi NAKAMURA
    • 雑誌名

      The Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences of The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers vol.E84-A, no.9

      ページ: 2359-2366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中村博文, 村島定行: "長さ情報の定数回拡張に基づいた正整数符号"電子情報通信学会技術報告情報理論. 103・710. 13-18 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi Nakamura: "On the Order of Codeword Length of Positive Integer Coding"International Symposium on Information Theory and Its Applications. ISITA2002. 883-886 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi Nakamura: "A Basic Idea of Lossless Fractal Representation of Digital Images"International Symposium on Information Theory and Its Applications. ISITA2002. 887-890 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中村博文: "ディジタル画像の可逆フラクタル表現の基本的事項について"電子情報通信学会論文誌A. J86-A. 92-97 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi NAKAMURA: "A Code for Positive Intergers with Grouping of Message Length Using Geometric Progression"Transactions on Fundamentals of Electric, Communications and Computer Sciences. E84-A・9. 2359-2366 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 博文: "Log^*_2n+2ビット以下での正整数の符号化の可能性"第24回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 251-254 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi NAKAMURA: "On the Codeword Length of Positive Integer Coding"Proceedings of the 24th symposium on Information Theory and Its Applications. 247-250 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi NAKAMURA: "Basics of Lossless Fractal Representation of Digital Images"Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Technical Report. 101・725. 31-36 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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