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2018 年度 実績報告書

データストリーム伝送路におけるロスレス圧縮技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H02674
研究機関筑波大学

研究代表者

山際 伸一  筑波大学, システム情報系, 准教授 (10574725)

研究分担者 河原 吉伸  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00514796)
和田 耕一  筑波大学, システム情報系, 教授 (30175145)
坂本 比呂志  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50315123)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードデータ圧縮
研究実績の概要

昨年度までの成果を元に、実用化に必要な性能面での圧縮アルゴリズムの特性分析と、アルゴリズムへの改良を試行することに注力した。とくに、ソフトウェアでの実効スピードと圧縮率にフォーカスすると改善点がいまだあり、変換テーブルを分割するBank Select方式による高速化と、圧縮率をフィードバックすることでデータのエントロピーに応じた動的最適化、という新しい手法を試行した。
Bank Select方式によるソフトウェアでの圧縮・解凍の高速化では、シンボル変換テーブルを、入力されるデータストリームをハッシングし、複数に分割されたシンボル変換テーブルに配分することで、マッチするシンボルの検索回数を削減し、高速化を図った。この高速化技法はストリームデータ圧縮に有効であり、ハードウェア化も可能であることが確認できた。この成果は、国際会議DCC2019とICCS2019で発表予定である。
Bank Select方式はソフトウェアでの高速化に有効な手段であることは確認できたが、データのエントロピーが低い、すなわち、データに含まれるシンボルパターンの個数が少ない場合、ハッシングによって、あるシンボル変換テーブルに偏ることが判明している。しかし、あるバンクに傾向してデータストリームが集中すると、圧縮率が著しく低下することが確認された。このような状況を動的に改善するために、圧縮率を、圧縮器にフィードバックすることで、ハッシングのアルゴリズムを変更する新しい方式を試行した。この手法は国内特許出願を行った。
以上の研究成果に加え、国内の大きな展示会である、Interop、Enbedded Technologyに出展することで、アウトリーチ活動も行った。さらに、ストリームデータ圧縮技術を大学発ベンチャーから社会実装している努力を評価され、JST大学発ベンチャー表彰を受賞した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Reducing Symbol Search Overhead on Stream-based Lossless Data Compression2019

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Yamagiwa, Ryuta Morita and Koichi Marumo
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCS 2019, LNCS, Springer

      巻: 1 ページ: 1-7

    • 査読あり
  • [学会発表] Bank Select Method for Reducing Symbol Search Operations on Stream-based Lossless Data Compression2019

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Yamagiwa, Ryuta Morita and Koichi Marumo
    • 学会等名
      Data Compression Conference 2019
    • 国際学会
  • [産業財産権] データ圧縮方法、データ解凍プログラム、データ解凍器、データ解凍方法、データ圧縮プログラムおよびデータ圧縮解凍システム2019

    • 発明者名
      山際伸一,丸茂孝一,森田隆太
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-163608
  • [産業財産権] Data Compression/Decompression System, Data Compression Method and Data Decompression Method, and Data Compressor and Data Decompressor2015

    • 発明者名
      S. Yamagiwa, H. Sakamoto
    • 権利者名
      University of Tsukuba
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      US Patent No. 9948319
    • 外国

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公開日: 2019-12-27  

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