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2014 年度 実績報告書

十分統計量と個別冗長度に着目したユニバーサルVF符号の理論解析および設計法

研究課題

研究課題/領域番号 24560482
研究機関湘南工科大学

研究代表者

有村 光晴  湘南工科大学, 工学部, 講師 (80313427)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード無歪みデータ圧縮 / 情報理論 / 情報源符号化 / 冗長度 / 符号化レート / タンストール符号 / VF符号
研究実績の概要

本研究では情報源系列から切り出した可変長のブロック集合を固定長の符号語集合に符号化するVF符号について,主に理論的観点から研究を行っている.今年度は,VF符号の圧縮限界について,最適なVF符号であるタンストールを対象として主に研究を進めた.
今年度は,長い系列から複数のブロックを切り出すマルチショット・タンストール符号について,符号語長の合計をブロック長の合計で割った個別符号化レートの期待値が情報源のエントロピーに収束することを示した.さらに,個別符号化レートが情報源のエントロピーに概収束することを示した.これらの解析の際に,複数のタンストール木のデカルト連結および複数のタンストール木の葉の数の幾何平均という2つの新しい概念を定義し,これらがマルチショット・タンストール符号の理論的な性能の解析の際に鍵となる性質であることを示した.
また,この2種類の期待値の取り方に着目し,符号語長をブロック長の期待値で割った物を平均符号化レートとした場合にはタンストール符号が最適であるのに対し,個別符号化レートの期待値を平均符号化レートとした場合には,タンストール符号とは異なる符号が最適であることを示し,さらに,その符号を実現する逐次的なアルゴリズムを示した.これら2つの符号について理論的,実験的な比較を行った結果,提案した符号では,タンストール符号に比べて個別符号化レートの期待値だけでなく,最悪の符号化レートや符号化レートのオーバーフロー確率についても良い性能を示すことが明らかになった.
一方で,FV符号として最近提案されたが,まだ理論的な解析が進んでおらず,今後VF符号としての解析の可能性も考えられる,部分列数え上げ法(Compression by Substring Enumeration,CSE法)について,理論的な解析を行い,k次マルコフ情報源に対する最悪冗長度の評価を行った.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Maximum Redundancy of Data Compression via Substring Enumeration for k-th order Markov Sources2014

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Iwata, Mitsuharu Arimura and Yuki Shima
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals

      巻: E97-A ページ: 1754-1760

    • DOI

      10.1587/transfun.E97.A.1754

    • 査読あり
  • [学会発表] Multishot Tunstall符号の定常無記憶情報源に対する概収束符号化定理2014

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 学会等名
      第37回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2014)予稿集
    • 発表場所
      富山県黒部市
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-12
  • [学会発表] 平均個別符号化レートが最適なVF符号2014

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 学会等名
      第37回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2014)予稿集
    • 発表場所
      富山県黒部市
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-12
  • [学会発表] 平均個別符号化レートが最適なVF符号とTunstall符号の比較2014

    • 著者名/発表者名
      有村光晴
    • 学会等名
      第37回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2014)予稿集
    • 発表場所
      富山県黒部市
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-12
  • [学会発表] On the Coding Rate of a Multishot Tunstall Code for Stationary Memoryless Sources2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuharu Arimura
    • 学会等名
      Proc. 2014 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2014)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-29

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公開日: 2016-06-01  

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