連長圧縮(ランレングス圧縮)とは？データ圧縮の基本概念を分かりやすく解説します
連長圧縮(ランレングス圧縮)とは、データ圧縮の基本手法の1つで、同じ値が連続して出現する場合にその個数を数えて符号化する手法です。
例えば、文字列「BBBBCCCCD」を連長圧縮する場合、「Bが4個、Cが4個、Dが1個」というように、同じ文字が連続している部分を数えて符号化します。符号化されたデータは、「4B4C1D」となり、元の文字列に比べて短くなるため、データの転送や保存において有効に活用されます。
連長圧縮の仕組み
連長圧縮では、同じ値が連続して出現する部分を「ラン」と呼びます。ランの長さを数えて、その個数を符号化することで、データ量を削減することができます。
例えば、データ列「AAAAABBBCCDDEEEEE」を圧縮する場合、以下のような手順で行います。
手順1：「A」が5個続いている「ラン」を見つける
手順2：「ラン」の長さ「5」を数えて、符号化する
手順3：「B」が3個続いている「ラン」を見つける
手順4：「ラン」の長さ「3」を数えて、符号化する
手順5：「C」が2個続いている「ラン」を見つける
手順6：「ラン」の長さ「2」を数えて、符号化する
手順7：「D」が2個続いている「ラン」を見つける
手順8：「ラン」の長さ「2」を数えて、符号化する
手順9：「E」が5個続いている「ラン」を見つける
手順10：「ラン」の長さ「5」を数えて、符号化する
最終的に、圧縮されたデータは「5A3B2C2D5E」となります。このように、同じ文字が連続して出現する場合は、その個数を数えて符号化することで、データ量を削減することができます。
連長圧縮の応用例
連長圧縮は、画像や音声、動画など、大量のデータを扱う場合に非常に有効な手法です。例えば、画像の場合は、同じ色が多く使われる部分があるため、連長圧縮を適用することで、データ量を削減することができます。
また、データ圧縮においては、連長圧縮だけでは十分な効果が得られない場合があります。そのため、他の圧縮アルゴリズムとの組み合わせや、データの特性に応じた最適な手法を選択することが重要です。
まとめ
連長圧縮は、データ圧縮の基本手法の1つで、同じ値が連続して出現する場合にその個数を数えて符号化する手法です。データの保存や転送など、大量のデータを扱う場合に有効な手法であり、他の圧縮アルゴリズムと組み合わせて、より高度な圧縮効果を得ることができます。