フラクタル圧縮:

フラクタル圧縮（英: Fractal compression）とは、フラクタルを使って高い圧縮率を達成する非可逆圧縮手法である。自然の風景写真（木、山、シダ、雲）に最も適している。フラクタル圧縮は、画像によってはその一部が同じ画像内の他の部分とよく似ているという事実を利用して圧縮を行う。それら部分の幾何学的形状を「フラクタル符号」と呼ばれる数学的データに変換する。JPEG、GIF、MPEG といったピクセルベースの圧縮法とは異なり、ピクセル情報を全く保持しない。画像をフラクタル符号化すると、画像のピクセル数（解像度）との関係が失われるため、任意の大きさにすることができる。

符号化は計算量が多いが、復号はほぼ線形時間で可能である。

Michael Barnsley は1987年にフラクタル圧縮を開発し、いくつかの特許を取得した^[1]。実用的フラクタル圧縮アルゴリズムとしては、Barnsley と Sloan が発明したものがよく知られている。その教え子 Arnaud Jacquin は1992年に最初の自動化アルゴリズムをソフトウェアで実装した^[2]^[3]。全ての手法は反復関数系を使ったフラクタル変換に基づいている。Michael Barnsley と Alan Sloan は Iterated Systems Inc.^[4] を1987年に創設し、同社はフラクタル圧縮に関する20以上の特許を取得している。

Iterated Systems Inc. が成し遂げた革新は、それまで人手の介入が必要とされていたフラクタル変換過程を自動化したことであった。1992年、Iterated Systems Inc. はアメリカ政府から210万ドルの資金提供を受け、フラクタル圧縮技術を使ったデジタル画像処理チップのプロトタイプ開発を請け負った^[5]。

フラクタル圧縮は商用でもいくつか利用されている。onOne Software は Iterated Systems Inc. からライセンス提供を受け、Genuine Fractal 5 という製品を開発した^[6]。これは Adobe Photoshop のプラグインとして使えるフラクタル圧縮ソフトウェアである（出力ファイル形式は FIF = "Fractal Image Format"）。また、マイクロソフトはエンカルタで、やはり Iterated Systems Inc. からライセンス提供を受けて、フラクタル圧縮を使っている^[7]。

Iterated Systems Inc. はシェアウェア版のエンコーダ（Fractal Imager）と独立したデコーダ^[8]、Netscapeプラグイン型のデコーダ、Windows向け開発パッケージなどを提供していた。ウェーブレット変換に基づく圧縮技法が進化し、より容易なライセンス形態となっていたため、フラクタル圧縮とそのファイル形式は広く採用されることはなかった。

1990年代、Iterated Systems Inc. とそのパートナーはフラクタル圧縮を動画に適用しようと多大な投資を行った。しかし、当時のコンピュータの性能では動画のフラクタル圧縮には非力であり、一般市場向けに実用化されることはなかった。例えば、1分ほどの動画の圧縮に15時間もかかったという。

ClearVideo あるいは RealVideo (Fractal) および SoftVideo という名称でフラクタル動画圧縮製品が発売されたこともあるが、エンコードに多大なリソースを必要とするため、市場では成功しなかった^[9]。1994年、SoftVideo は Spectrum Holobyte にライセンス提供され、CD-ROMにゲームの動画を格納するのに使われた^[10]。

1996年、Iterated Systems Inc. は三菱商事と提携し ClearVideo を日本で発売すると発表した^[11]。ClearVideo 1.2 デコーダは今もマイクロソフトの Windows Media Player でサポートされており^[12]、ダウンロード可能である^[13]。しかし、エンコーダは既にサポートされていない。

特許による制約があるため、フラクタル動画圧縮に対する商業的関心は薄く、1990年代後半以降、ライセンス所有者がエンコード時のリソース問題を解決したという話もない。フラクタル圧縮アルゴリズムの改良やエンコーダ・ハードウェアの研究や議論はそれなりに行われている。

フラクタル圧縮

関連項目

脚注

外部リンク