セルオートマトンのルールによるディジタル音信号の可逆圧縮記述手法の確立

摘要

In this paper, we investigate the lossless compressive description technique of digital sound signal by means of rule sequences of one dimensional cellular automata with two states and three neighbors. In order to realize the lossless compressive description, it is neccesary to shorten the length of the rule sequences. At first, we investigate which the rule sequence length among the shortest, all the possibile them gives. In addition, we investigate the relation bitween the rules and bit pattern sequences. Prom computer experiments, it is shown that the rule set (#90,#180) gives the shortest length. Furthermore, it is possible to realize the lossless compressive description for usual digital spoken and music data by (i) applying the subtraction between successive data sequences and (ii) shifting the most significant bit (sign bit) to the position of the lowest-order bit.%本研究では,1次元2状態3近傍セルオートマトンのルールを用いた，ディジタル青信号の可逆圧縮記述の方法について研究する.可逆圧縮を実現するためには,記述結果であるルール系列の長さをなるべく短くする必要がある.そこで,ルール系列の長さが最も短くなるルール対を網羅的に調べ，そのルール対と対象データのビットパターンの関係を明らかにした.その結果,符号付きバイナリーコーディングでは，最もルール系列の長さが短くなるルール対は,（＃90，＃180）であった.更に,ビットパターンの時間変化はxor処理より直接差分をとること，及び最上位の符号ビットのみを最下位ビットの位置に移動すること，で全てのデータを可逆圧縮記述できることが分った．