JP2001268598A - Method for compressing vector data - Google Patents

Method for compressing vector data

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JP2001268598A
JP2001268598A JP2000079408A JP2000079408A JP2001268598A JP 2001268598 A JP2001268598 A JP 2001268598A JP 2000079408 A JP2000079408 A JP 2000079408A JP 2000079408 A JP2000079408 A JP 2000079408A JP 2001268598 A JP2001268598 A JP 2001268598A
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analysis
data
singular value
vector
vector data
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JP2000079408A
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Japanese (ja)
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Mikio Shintani
幹夫 新谷
Masanori Yamada
正紀 山田
Mikito Notomi
幹人 納富
Yukinori Minamida
幸紀 南田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that calculation becomes difficult since calculation quantity becomes enormous when data quantity becomes large when singular value analysis and eigen value analysis are simply applied to compression of vector data. SOLUTION: N pieces of inputted M-dimensional vector data are divided and processed into plural groups (S1), a singular value analysis processing is performed for each group (S2), a basis vector is selected and processed from singular values obtained in each group and specified allowable error values (S3) and the selected basis vector weight (w) are stored (S4). These processings are repeated until the number of groups becomes 1 (S5).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、3次元動画像など
の大量の時系列データを効率的に圧縮する方法に関する
ものであり、3次元映像通信、3次元映像記録、3次元
映像流通、3次元TVゲームなどで取り扱うベクトルデ
ータの圧縮方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for efficiently compressing a large amount of time-series data such as a three-dimensional moving image, and relates to three-dimensional video communication, three-dimensional video recording, three-dimensional video distribution, The present invention relates to a method for compressing vector data handled in a dimensional TV game or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の画像処理技術の発展により、複数
のカメラで映像を撮影し、被写体の3次元形状や動きを
抽出することが可能となりつつある。例えば、Nara
yanan.Rander and Kanade,C
onstructing Virtual World
s Using Dense Stereo,Proc
eedings of Sixth IEEE Int
ernational,Conference on
Computer Vision(ICCV’98)、
Bombay India,January 199
8,pp.3-10に開示されている。
2. Description of the Related Art With the recent development of image processing technology, it has become possible to take pictures with a plurality of cameras and extract the three-dimensional shape and movement of a subject. For example, Nara
yanan. Rander and Kanade, C
onstructing Virtual World
s Using Dense Stereo, Proc
eatings of Sixth IEEE Int
international, Conference on
Computer Vision (ICCV'98),
Bombay India, January 199
8, pp. 3-10.

【0003】この技術が確立すれば、踊りや芝居、スポ
ーツなどの映像を3次元CG(コンピュータグラフィッ
クス)データに変換、伝送、記憶し、好みの位置から見
た映像をCG技術で再現して楽しむことが可能となる。
If this technology is established, images of dances, plays, sports, and the like are converted into three-dimensional CG (computer graphics) data, transmitted, and stored, and images viewed from a desired position are reproduced by CG technology. You can enjoy it.

【0004】しかし、ここで問題となるのは、データ量
が大きくなる点であり、効果的なデータ圧縮方法が3次
元映像サービスの鍵を握ることとなる。CGデータは典
型的には多面体の集合として表されるので、頂点座標の
時問的な変化Xi(t)を効率よく圧縮する必要がある
といえる。
However, the problem here is that the data amount becomes large, and an effective data compression method is the key to a three-dimensional video service. Since CG data is typically represented as a set of polyhedrons, it can be said that it is necessary to efficiently compress temporal changes X i (t) in vertex coordinates.

【0005】2次元画像は、規則的に配列された稠密な
画素の値で表現されているので、離散コサイン変換など
の直交変換などが有効であるが、多面体の頂点は3次元
空間中に不均質かつ不規則に配列されているので、適用
は困難である。
[0005] Since a two-dimensional image is represented by dense pixel values arranged regularly, orthogonal transformation such as discrete cosine transformation is effective, but the vertices of the polyhedron are not included in the three-dimensional space. The application is difficult because of the uniform and irregular arrangement.

【0006】一般的なデータ圧縮技術として、特異値解
析および固有値解析を用いた方法が知られている。この
方法では、N個のM次元のデータ、
As a general data compression technique, a method using singular value analysis and eigenvalue analysis is known. In this method, N M-dimensional data,

【0007】[0007]

【数1】 Xij=Xj(ti), i=1,…,M,j=1,2,…,N …(1) を以下のように圧縮する。## EQU1 ## X ij = X j (t i ), i = 1,..., M, j = 1, 2,..., N (1) are compressed as follows.

【0008】線形代数の教えるところ、このN個のベク
トルの中で、1次独立なベクトルは高々M個に過ぎな
い。さらに、例えばN個の点が1つの剛体上の点であれ
ば、自由度は高々3に過ぎない。この場合、3個の基底
ベクトルを選び出すことができれば、その線形和で各ベ
クトルが表現できることとなり、大幅なデータ圧縮が可
能となる。
According to the teaching of linear algebra, among the N vectors, there are at most M linearly independent vectors. Further, for example, if N points are points on one rigid body, the degree of freedom is at most three. In this case, if three base vectors can be selected, each vector can be represented by a linear sum thereof, and significant data compression can be performed.

【0009】柔軟に振動する物体でも、幾つかの振動モ
ードの和で振動が近似できることがモード解析理論で知
られており、少数の基底ベクトルによりポリゴン頂点の
座標の動きが表現できると考えられる。この基底ベクト
ルを求める手法が、特異値解析である。
It is known from the mode analysis theory that vibration can be approximated by the sum of several vibration modes even for an object that vibrates flexibly, and it is considered that the movement of the coordinates of the polygon vertices can be expressed by a small number of basis vectors. A technique for obtaining this basis vector is singular value analysis.

【0010】また、N=Mの場合には固有値解析でも求
めることができることが、文献「Numerical
Recipes in C,Teukolsky他著、
丹慶他訳、技術評論社」(以下文献Aとする)に開示さ
れている。
[0010] Further, it can be obtained by eigenvalue analysis when N = M.
Recipes in C, Teukolsky et al.,
Translated by Dankei et al., Technical Review Company (hereinafter referred to as Document A).

【0011】多くの被写体は、剛体もしくは振動体で近
似できると考えられるので、特異値解析を用いること
で、ポリゴン頂点の時間変動データを、大幅にデータ圧
縮することが可能であるといえる。
Since it is considered that many objects can be approximated by a rigid body or a vibrating body, it can be said that by using singular value analysis, time-varying data of polygon vertices can be significantly compressed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特異値解析お
よび固有値解析を適用するには、以下のような問題があ
る。すなわち、計算量がN個のベクトルに対し、計算量
がO(n3)であるため(文献A)、Nが大きくなると
計算量が膨大となり、計算が困難となる。
However, applying the singular value analysis and eigenvalue analysis involves the following problems. That is, since the calculation amount is O (n 3 ) for N vectors, the calculation amount becomes enormous as N increases, and the calculation becomes difficult.

【0013】本発明の目的は、上述の問題を解決し、大
量のベクトルデータに対しても特異値解析によるデータ
圧縮を、低計算量で実現できるベクトルデータの圧縮方
法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem and to provide a vector data compression method capable of realizing data compression by singular value analysis even for a large amount of vector data with a small calculation amount.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明では、特異値解析
・固有値解析の計算量がO(n3)であることに着目
し、データを分割処理し、さらにその処理結果を階層的
に処理することにより、計算量の大幅削減を実現する。
According to the present invention, attention is paid to the fact that the amount of calculation for singular value analysis and eigenvalue analysis is O (n 3 ), data is divided, and the processing result is processed hierarchically. By doing so, the amount of calculation is significantly reduced.

【0015】(発明の原理的な説明) (a)特異値分割 前記の式(1)に示すような、N個のM次元ベクトルを
データ圧縮することを考える。N個のベクトルの中で1
次独立なものの数、すなわち自由度をFとする。データ
数が大量であることを想定しているので、N>Mとす
る。また、F>=Mの場合は特異値解析でデータ圧縮で
きないので、特異値解析が有効な場合、すなわち、N>
Fを仮定する。
(Principle Description of the Invention) (a) Singular Value Division Considering the data compression of N M-dimensional vectors as shown in the above equation (1). 1 out of N vectors
Let F be the number of next independent items, that is, the degree of freedom. Since it is assumed that the number of data is large, N> M. Further, when F> = M, data cannot be compressed by singular value analysis, so that singular value analysis is effective, that is, N>
Assume F.

【0016】Xijを要素とするM×N行列Aに特異値分
解を施すと、3つの行列の積、
When a singular value decomposition is applied to an M × N matrix A having X ij as elements, a product of three matrices,

【0017】[0017]

【数2】A=VΛU …(2) の形に分解される。ここで、VはM×N,UはN×Nの
正規直交行列、ΛはN×Nの対角行列で、対角要素λi
は大きい順に並んでいる。計算誤差がないものとすれ
ば、i>Fに対し、λi=0となることが知られてい
る。したがって、上記の式(2)から、
A = VΛU (2) Here, V is an M × N, U is an N × N orthonormal matrix, Λ is an N × N diagonal matrix, and a diagonal element λ i
Are arranged in descending order. It is known that if there is no calculation error, λ i = 0 for i> F. Therefore, from equation (2) above,

【0018】[0018]

【数3】Xij=Vi1λ11j+ … +ViFλFFj と計算できることが分かる。すなわち、Equation 3] it can be seen that can be calculated as X ij = V i1 λ 1 U 1j + ... + V iF λ F U Fj. That is,

【0019】[0019]

【数4】 {Vij}, i=1,… ,M j=1,…,F {λi}, i=1,… ,F {Uij}, i=1,…,F j=1,… ,N を記録すれば、原データを再生できる。すなわち、{V ij }, i = 1,..., M j = 1,..., F {λ i }, i = 1,..., F {U ij }, i = 1 ,. ,..., N, the original data can be reproduced. That is,

【0020】[0020]

【数5】MF+F+NF<MN であれば、データ圧縮ができることになる。記録すべき
ベクトル
## EQU5 ## If MF + F + NF <MN, data compression can be performed. Vector to be recorded

【0021】[0021]

【数6】vi=(V1i,V2i,…,VMit i=1,
2,…,F を基底ベクトルと呼ぶことにする。また、対応するλi
をViの特異値と呼ぶ。
## EQU6 ## v i = (V 1i , V 2i ,..., V Mi ) t i = 1,
2,..., F are called basis vectors. Also, the corresponding λ i
It is referred to as the singular values of V i.

【0022】(b)分割処理 N個のベクトルをL=Lo個のグループに任意の方法で
分割する。簡単のため、各グループに属するベクトルの
数を一定数nであるとし、
(B) Dividing process N vectors are divided into L = Lo groups by an arbitrary method. For simplicity, assume that the number of vectors belonging to each group is a fixed number n,

【0023】[0023]

【数7】N=Lo×n とする。また、n>Mと仮定する。各グループに対し、
特異値分解を施す。その結果得られる基底ベクトルの数
は、各グループで高々Fであり、総数N1は高々L×F
である。また、計算量はO(Ln3)である。
[Mathematical formula-see original document] Let N = Lo * n. Also assume that n> M. For each group,
Perform singular value decomposition. The resulting number of basis vectors is at most F in each group, and the total number N 1 is at most L × F
It is. The amount of calculation is O (Ln 3 ).

【0024】このN1個の基底ベクトルを再度分割し、
1個のグループを作り、各グループに属するベクトル
の数がn程度になるようにする。グループの数は
The N 1 basis vectors are again divided, and
L to create one of the group, the number of vectors belonging to each group is made to be in the order of n. The number of groups

【0025】[0025]

【数8】L1<L(F/n)程度になる。すなわち、グ
ループの数は(F/n)程度に減少している。
## EQU8 ## L 1 <L (F / n). That is, the number of groups is reduced to about (F / n).

【0026】さて、各グループに対し、特異値解析を施
す。各グループの自由度も高々Fであるので、各グルー
プに対する基底ベクトルの数は高々Fで、総数N2は高
々L1Fである。
Now, a singular value analysis is performed on each group. Since the degree of freedom of each group is at most F, the number of base vectors for each group is at most F, and the total number N 2 is at most L 1 F.

【0027】この処理をLi=1となるまで繰り返す
と、最終的にF個の基底ベクトルが得られる。このF個
の基底ベクトルの線形和で、原データが再生できる。
When this process is repeated until L i = 1, F base vectors are finally obtained. The original data can be reproduced by the linear sum of the F base vectors.

【0028】各段階でのグループ数Ljは指数関数的にThe number of groups L j at each stage is exponentially

【0029】[0029]

【数9】Lj<Lj1(F/n) と減少するので、グループの総数は高々O(L log
L)のオーダーである。一方、一つのグループに対する
特異値解析の計算量はO(n3)なので、計算量を合計
すると、
(9) Since L j <L j1 (F / n), the total number of groups is at most O (L log
L). On the other hand, the computational complexity of the singular value analysis for one group is O (n 3 ).

【0030】[0030]

【数10】O(n3L logL)=O(Nn2 log
L) となる。N=10000,n=100とすると、従来法
では1012程度の計算が必要であったのが、本発明によ
れば、
O (n 3 L logL) = O (Nn 2 log
L) Assuming that N = 10000 and n = 100, the conventional method requires about 10 12 calculations, but according to the present invention,

【0031】[0031]

【数11】100×100×10000×log(10
0)=2×108 程度の計算で実現でき、1000倍以上の計算量削減が
実現できる。
## EQU11 ## 100 × 100 × 10000 × log (10
0) = approximately 2 × 10 8 can be realized, and the calculation amount can be reduced 1000 times or more.

【0032】(c)誤差 これまでの説明では、式(2)のλiはF個以外は0で
あるとした。しかし、現実には、計算精度や雑音、信号
源の非線型性など様々な要因で、0ではない小さな値を
とる。そこで、与えられた許容誤差を満たすように、F
を決定するのが実用的である。実際、特異値の自乗和を
(C) Error In the above description, it is assumed that λ i in equation (2) is 0 except for F. However, in reality, it takes a small value other than 0 due to various factors such as calculation accuracy, noise, and nonlinearity of a signal source. Therefore, to satisfy the given tolerance, F
It is practical to determine In fact, the sum of the squares of the singular values is

【0033】[0033]

【数12】aF=λ1 2+ … +λF 2 とすると、自乗誤差の総和はaN・aFとなることが知
られている。したがって、近似精度Tで表現するには、
[Number 12] aF = λ 1 2 + ... + λ F 2 and when, the sum of the squared error has been known to be aN · aF. Therefore, to express with approximation accuracy T,

【0034】[0034]

【数13】T>1−aF/aN となるようにFを選べばよい。## EQU13 ## F may be selected so that T> 1−aF / aN.

【0035】前述のように、基底ベクトルに対し、さら
に近似を行う場合には、誤差の伝播を考慮する必要があ
る。近似された基底ベクトルを、
As described above, when approximating the basis vector further, it is necessary to consider the propagation of the error. The approximated base vector is

【0036】[0036]

【数14】vi’=vi+ei とする。このとき再生されるベクトルX'jと元のベクト
ルXjの差はλiijiなので、この自乗をjについて
和を取れば、自乗誤差Eiは、
It is assumed that v i ′ = v i + e i . Since the difference between the reproduced vector X ′ j and the original vector X j is λ i V ij e i , if the sum of the squares of j is obtained, the square error E i becomes

【0037】[0037]

【数15】 となり、特異値λiの自乗の重みで伝播する。(Equation 15) And propagates with the weight of the square of the singular value λ i .

【0038】{Vi}に関して行った特異値解析の結果
を{Vk (2)},{λk (2)}、{uk ( 2)}とする。各Vk
(2)に対し、
Results of singular value analysis performed on {Vi}
{Vk (2)}, {Λk (2)}, {Uk ( 2)}. Each Vk
(2)Against

【0039】[0039]

【数16】(λk (2)2(Uki2 は、Vk (2)を採用しなかった場合にViに発生する自乗
誤差である。したがって、Viを介して発生するXij
自乗誤差の和は上記の式(3)から、
Equation 16] (λ k (2)) 2 (U ki) 2 is a square error which occurs V i when not adopt the V k (2). Therefore, the sum of square errors X ij to generate through the V i from the above equation (3),

【0040】[0040]

【数17】λi 2(λk (2)2(Uki2 このiに関する和を取れば、vk (2)を採用しなかった場
合にXijに発生する自乗誤差の総和となるので、
## EQU17 ## λ i 2k (2) ) 2 (U ki ) 2 By taking the sum of this i, the sum of square errors generated in X ij when v k (2) is not adopted is Because

【0041】[0041]

【数18】 wk (2)=Σλi 2(λk (2)2(Uki2 …(4) と評価できる。Wk (2)の大きい順に、その和が指定値よ
り大きくなるまでVk (2)を取ればよいことが分かる。
(18) It can be evaluated that w k (2) = Σλ i 2k (2) ) 2 (U ki ) 2 (4) It can be seen that V k (2) should be taken in order of W k (2) until the sum becomes larger than the specified value.

【0042】同様に、m番目のループでは、Similarly, in the m-th loop,

【0043】[0043]

【数19】 wk (m)=Σii (m1)(λk (m)2(Uki2 …(5) と重みwを計算する。これを大きい順にソートし、その
順番をkj,j=1,…,Nmlとする、ここで、
[Number 19] to calculate the w k (m) = Σ i w i (m1) (λ k (m)) 2 (U ki) 2 ... (5) and the weights w. This is sorted in descending order, and the order is k j , j = 1,..., N ml , where

【0044】[0044]

【数20】 1−Σj Nmkj (m)/Σjk (m)<T …(6) となるようにNmを決めれば精度が保証される。Equation 20] 1-Σ j Nm w kj ( m) / Σ j w k (m) <T ... (6) and precision be determined the N m so is ensured.

【0045】(発明のデータ圧縮方法)以上のことか
ら、本発明では、入力されたベクトルデータを幾つかの
グループに分割し、グループ毎に特異値分解を行い、必
要な基底ベクトルを選択する。その結果として得られて
基底ベクトルに対しても繰り返し、グループ分割、特異
値解析、基底ベクトルの選択を行っていく。原理的な説
明で述べたように、この階層的処理により、従来法と比
べ、計算量を大幅に減少させる。また、特異値を基に誤
差の伝播を考慮して基底ベクトルを選択することで、近
似精度を制御することも可能とするもので、以下の方法
を特徴とする。
(Data Compression Method of the Invention) As described above, in the present invention, input vector data is divided into several groups, singular value decomposition is performed for each group, and necessary base vectors are selected. The resulting base vectors are repeated to perform group division, singular value analysis, and selection of base vectors. As described in the principle explanation, the hierarchical processing greatly reduces the amount of calculation as compared with the conventional method. The approximation accuracy can be controlled by selecting the basis vector in consideration of the propagation of the error based on the singular value, and is characterized by the following method.

【0046】ベクトルデータを特異値解析もしくは固有
値解析によりデータ圧縮するベクトルデータの圧縮方法
において、N個のM次元ベクトルデータのうち特異値解
析が有効なデータと固有値解析が有効なものに分割処理
し、前記固有値解析が有効なデータの固有値解析処理を
し、前記特異値解析が有効なデータを複数のグループに
分割し、各グループ毎のベクトルデータに対して特異値
解析処理をし、前記特異値解析または固有値解析結果か
ら必要な固有ベクトルを選別処理し、前記選別された固
有ベクトルに対して、前記分割処理、解析処理、選別処
理を繰り返し処理することを特徴とする。
In a vector data compression method for compressing vector data by singular value analysis or eigenvalue analysis, the vector data is divided into N-dimensional vector data into data for which singular value analysis is valid and data for which eigenvalue analysis is valid. Performing the eigenvalue analysis of the data for which the eigenvalue analysis is valid, dividing the data for which the singular value analysis is valid into a plurality of groups, performing the singular value analysis on the vector data of each group, A required eigenvector is selected from a result of the analysis or the eigenvalue analysis, and the division, the analysis, and the selection are repeatedly performed on the selected eigenvector.

【0047】また、前記ベクトルデータの圧縮方法にお
いて、前記特異値解析において得られた特異値または固
有値解析により得られた固有値に基づき、前記繰り返し
処理における誤差の伝播を再生されるベクトルと元のベ
クトルの差の自乗誤差の和から評価し、この評価を元に
固有ベクトルの選別処理を行うことを特徴とする。
Further, in the vector data compression method, a vector for reproducing the propagation of the error in the iterative processing and an original vector based on the singular value obtained by the singular value analysis or the eigenvalue obtained by the eigenvalue analysis. Is evaluated based on the sum of the square errors of the differences, and eigenvector selection processing is performed based on the evaluation.

【0048】また、ベクトルデータを特異値解析もしく
は固有値解析によりデータ圧縮するベクトルデータの圧
縮方法において、重みを1に初期化して入力されたN個
のM次元ベクトルデータを約n個のベクトルデータが1
つのグループになるよう分割するデータ分割処理手順
と、前記各グループに対して特異値解析をする特異値解
析処理手順と、前記各グループで得られた特異値および
指定された許容誤差値から基底ベクトルを選出する基底
ベクトル選別処理手順と、前記選出された基底ベクトル
と、これに自乗誤差の評価における重みを付けて格納す
る基底ベクトル格納処理手順と、前記格納された基底ベ
クトルに対し、前記グループ数が1になるまで前記各処
理手順を繰り返す繰り返し処理手順としたことを特徴と
する。
Further, in a vector data compression method for compressing vector data by singular value analysis or eigenvalue analysis, the weighting is initialized to 1 and the input N M-dimensional vector data is converted into about n vector data. 1
A data division processing procedure for dividing the data into two groups, a singular value analysis processing for performing a singular value analysis on each of the groups, and a base vector based on the singular values obtained in each of the groups and a specified allowable error value. , A basis vector selection process, a basis vector storage process for storing the selected basis vectors and weights in the evaluation of the square error, and a stored basis vector. Is a repetitive processing procedure in which each of the above-mentioned processing procedures is repeated until becomes 1.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を示す処
理手順である。同図において、入力されたN個のM次元
ベクトルデータは重みwを1に初期化する。データ分割
処理S1は、入力ベクトルデータを約n個のベクトルデ
ータが1つのグループになるように分割する。ベクトル
の選び方は任意でよく、例えばデータの先頭から順にと
る。
FIG. 1 is a processing procedure showing an embodiment of the present invention. In the figure, the input N M-dimensional vector data initializes the weight w to 1. The data division processing S1 divides the input vector data so that about n vector data become one group. The vector may be selected in any manner, for example, in order from the beginning of the data.

【0050】特異値解析処理S2は、各グループに対し
て特異値解析を施す。
In the singular value analysis processing S2, singular value analysis is performed on each group.

【0051】基底ベクトル選別処理S3は、前記の式
(6)に従い、各グループで得られた特異値および指定
された許容誤差値から基底ベクトルを選出する。
In the basis vector selection processing S3, a basis vector is selected from the singular values obtained in each group and the specified allowable error value in accordance with the above equation (6).

【0052】基底ベクトル格納処理S4は、処理S3で
選出された基底ベクトルと、前記式(5)に示される重
みwを格納する。
In the basis vector storage processing S4, the basis vectors selected in the processing S3 and the weight w shown in the above equation (5) are stored.

【0053】繰り返し処理S5は、格納された基底ベク
トルに対し、グループ数が1になるまで処理S1〜S4
を繰り返し、グループ数1で処理を終了する。
The repetition process S5 is performed on the stored base vectors until the number of groups becomes one.
Is repeated, and the process is terminated when the number of groups is one.

【0054】この処理手順から明らかなように、従来の
方法より、大幅に少ない計算量で、特異値解析に基づ
く、大量ベクトルデータの圧縮が可能となる。
As is apparent from this processing procedure, it is possible to compress a large amount of vector data based on singular value analysis with a significantly smaller calculation amount than the conventional method.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるベク
トルデータの圧縮方法では、入力データを幾つかのグル
ープに分割して、各グループに特異値解析もしくは固有
値解析を施し、得られた固有ベクトルから基底ベクトル
を選出し、選出した基底ベクトルに対して繰り返し上記
処理を施す。これにより、従来の方法より、大幅に少な
い計算量で、特異値解析に基づく、大量ベクトルデータ
の圧縮ができる。
As described above, in the vector data compression method according to the present invention, the input data is divided into several groups, and each group is subjected to singular value analysis or eigenvalue analysis. A base vector is selected, and the above processing is repeatedly performed on the selected base vector. As a result, a large amount of vector data can be compressed based on the singular value analysis with a significantly smaller calculation amount than the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態を示す処理手順図。FIG. 1 is a processing procedure diagram showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S1…データ分割処理 S2…特異値解析処理 S3…基底ベクトル選別処理 S4…基底ベクトル格納処理 S5…繰り返し処理 S1: Data division processing S2: Singular value analysis processing S3: Base vector selection processing S4: Base vector storage processing S5: Iterative processing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 納富 幹人 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 南田 幸紀 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5B057 CA13 CA17 CB13 CB17 CG06 DB03 DC07 5C059 MB05 MB18 NN32 PP12 PP13 5C061 AA20 AB04 AB08 5J064 AA02 BC29 BD03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mikito Notomi 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Yuki Minami 2-chome Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No.1 Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 5B057 CA13 CA17 CB13 CB17 CG06 DB03 DC07 5C059 MB05 MB18 NN32 PP12 PP13 5C061 AA20 AB04 AB08 5J064 AA02 BC29 BD03

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベクトルデータを特異値解析もしくは固
有値解析によりデータ圧縮するベクトルデータの圧縮方
法において、 N個のM次元ベクトルデータのうち特異値解析が有効な
データと固有値解析が有効なものに分割処理し、 前記固有値解析が有効なデータの固有値解析処理をし、 前記特異値解析が有効なデータを複数のグループに分割
し、各グループ毎のベクトルデータに対して特異値解析
処理をし、 前記特異値解析または固有値解析結果から必要な固有ベ
クトルを選別処理し、 前記選別された固有ベクトルに対して、前記分割処理、
解析処理、選別処理を繰り返し実行することを特徴とす
るベクトルデータの圧縮方法。
1. A vector data compression method for compressing vector data by singular value analysis or eigenvalue analysis, wherein the N-dimensional vector data is divided into data for which singular value analysis is valid and data for which eigenvalue analysis is valid. Processing, performing eigenvalue analysis processing on the data for which the eigenvalue analysis is valid, dividing the data for which the singular value analysis is valid into a plurality of groups, performing singular value analysis processing on vector data for each group, A necessary eigenvector is selected from a singular value analysis or an eigenvalue analysis result, and the divided processing is performed on the selected eigenvector.
A vector data compression method characterized by repeatedly executing an analysis process and a selection process.
【請求項2】 請求項1によるベクトルデータの圧縮方
法において、 前記特異値解析において得られた特異値または固有値解
析により得られた固有値に基づき、前記繰り返し処理に
おける誤差の伝播を再生されるベクトルと元のベクトル
の差の自乗誤差の和から評価し、この評価を元に固有ベ
クトルの選別処理を行うことを特徴とするベクトルデー
タの圧縮方法。
2. The vector data compression method according to claim 1, wherein a vector from which error propagation in the iterative processing is reproduced based on a singular value obtained in the singular value analysis or an eigenvalue obtained by the eigenvalue analysis. A method for compressing vector data, wherein the evaluation is performed based on the sum of the square errors of the differences between the original vectors, and the eigenvectors are selected based on the evaluation.
【請求項3】 ベクトルデータを特異値解析もしくは固
有値解析によりデータ圧縮するベクトルデータの圧縮方
法において、 重みを1に初期化して入力されたN個のM次元ベクトル
データを約n個のベクトルデータが1つのグループにな
るよう分割するデータ分割処理手順と、 前記各グループに対して特異値解析をする特異値解析処
理手順と、 前記各グループで得られた特異値および指定された許容
誤差値から基底ベクトルを選出する基底ベクトル選別処
理手順と、 前記選出された基底ベクトルと、これに自乗誤差の評価
における重みを付けて格納する基底ベクトル格納処理手
順と、 前記格納された基底ベクトルに対し、前記グループ数が
1になるまで前記各処理手順を繰り返す繰り返し処理手
順としたことを特徴とするベクトルデータの圧縮方法。
3. A method for compressing vector data by compressing vector data by singular value analysis or eigenvalue analysis, wherein weights are initialized to 1 and N input M-dimensional vector data are converted into about n vector data. A data division processing procedure for dividing the data into one group, a singular value analysis processing procedure for performing a singular value analysis on each of the groups, and a basis based on the singular values obtained in each of the groups and a specified allowable error value A basis vector selecting process for selecting a vector, the selected basis vectors, a basis vector storing process for storing the weighted weights in the evaluation of the square error, and the stored basis vectors, A repetition processing procedure for repeating the above-described processing procedures until the number becomes 1; Shrinkage method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005514683A (en) * 2001-12-06 2005-05-19 ニューヨーク・ユニバーシティ Logic device, data structure, system and method for multi-linear representation of multimodal data populations for synthesis, recognition and compression

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JP2005514683A (en) * 2001-12-06 2005-05-19 ニューヨーク・ユニバーシティ Logic device, data structure, system and method for multi-linear representation of multimodal data populations for synthesis, recognition and compression

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