JP4448692B2 - データ圧縮及び圧縮データを解凍する方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態の適応及び用途を以下に説明する。
図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態において、A及びBの低周波信号は、双一次拡大の低解像度画像によって形成され、最終的なテクスチャマップが1/4×1/4の解像度で保存される。A及びBデータとピクセル変調データとを別個に保存することができるが、好適な実施形態において、これらはブロックの変調情報を有する局所A及びBデータが融合したものとしてブロック内に配置される。好適な実施形態の各々のブロックは、64ビットの記憶容量を必要とし、そのフォーマットを図に示す。
好適な実施形態において、本発明は、双一次テクスチャのフィルタリング用に構成された4ピクセルの解凍グループに対して最適化される。また、図4cに関連して前述した理由で、変調保存データを用いて、AB信号は「位相が外れた」状態に最適化される。図7を参照すると、双一次テクスチャフィルタリング作動に必要とされる、任意の2×2テクセルの組は、同様に2×2アレイに配列された特定の組の4つの4×4ピクセルブロック(150)を一意的に決定できることに注目されたい。これは、図1の(5)で示すように、2×2構成の左上テクセル(即ちTLT)を検討することで理解できる。このテクセルは、一様なグレー領域(151)によって示される、画像内の一意的な4×4のピクセル領域を一意的に決定する。残りの3つのテクセルは、グレー領域(151)と、クロスハッチング領域152との和集合のどこかに入る。
表2
ここで、(Y,X)は4つの4×4ブロックに対するピクセルの座標であり、
は4つのブロック、即ちA値又はB値のいずれかに関する低周波数代表カラー(ベクトル)であり、
は結果として得られるピクセルに関する拡大カラー(ベクトル)である。
また、アルファ成分の場合、(272)における最終的な中間精度は8ビットの結果であるが、「4.4」フォーマットである。これは以下のように変換される。
解凍処理は比較的簡単であるが、圧縮処理は非常に複雑である。図4aに戻ると、好適な実施形態の圧縮プロセスは、前述の修正線形ウエーブレット変換、即ち、代表値をBRT上の「中央に置く」変換を使用して、元の画像(40)を両方向に4倍だけダウンフィルタリングすることから始まる。ウエーブレット変換からの高周波数情報は、低周波数タームを残して捨てる(41)。次に、これを、双一次拡張を使用して拡大する(42)。低周波信号と元の画像との差分を計算する(43)。
ここで、Mcovarは、要求された共分散マトリックス、
Ri、Gi、Bi、Aiは、ピクセルiのカラー成分、
wiは、サンプルのピクセル(この場合1)の重み又は重要度、
nは、サンプル数、
φ及びθは、(潜在的に等しい)カラーチャンネルの選択を表し、
Cφθは、φ、θの共分散である。
ここで、
は、元のテクスチャの対応ピクセル(ベクトル)であり、
は、(初期)低周波数(拡大)A及びB(ベクトル)信号の対応ピクセルである。
及び
、pmod<qmodであり、ここで誤差Eは、
が最小である。この方程式において、
は、加重平均である。
を観察して線形時で計算でき、絶えず追加的に更新できることに留意されたい。つまり、分割点がセット値を通して掃引される際に、各々の分割に起因する誤差を素早く更新することができる。
〔(1−m1)(3/16),m1(3/16),0,0,(1−m1)(9/16),m1(9/16),0,0〕
〔(1−m2)(4/16),m2(4/16),(1−m2)(4/16),m2(4/16),(1−m2)(4/16),m2(4/16),(1−m2)(4/16),m2(4/16)〕
を戻すことになる。新しいA及びB値が抽出され、この領域に関する元の値を置き換える。このステップは、ABの4組のグループの全部又はサブセットに対して繰り返される。
2BPP法は、4BPPスキームに対する変形例であり、2つの主たる差異のみを説明する。
別の実施形態は、単位、平均値としてブロック毎に2つのカラーと、2つの元のカラーの差分を保存でき、平均値に対しては高いビット精度を割り当て、差分に対しては低いビット精度を割り当てる。この方式は、一般に自然の画像には適切に機能するが、図表には劣るであろう。YUV+アルファのような別のカラー空間は、ブロック毎のカラーを表すために使用できるであろう。
本方法は、三次元(又は高次)テクスチャをサポートするように拡張できる。低周波信号は、二次元ではなく三次元(又はそれ以上)にわたって簡単に補間され、ピクセルの矩形ブロックは拡張されて矩形プリズムになる。
Claims (80)
- アレイの複数の要素を表すデータを圧縮する方法であって、
(a)フィルタリング手段が元のデータをフィルタリングすることによって、各々の要素が元のデータの複数の要素を表す、少なくとも2つの縮小サイズのデータセットを生成する段階と、
(b)変調生成手段が前記元のデータを使用して変調データを生成する段階であって、前記変調データの要素の各々が、縮小サイズデータの組み合わせ方法を特定して、前記元のデータに対する近似値を生成するようになっている段階と、
(c)記憶手段が縮小サイズデータセット及び変調データを圧縮データとして保存する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記縮小サイズデータセットを生成する前記段階が、
(a)複数の前記要素を、中間縮小サイズデータを形成する代表要素セットに縮小するために、フィルタリングによって前記元のデータサイズを縮小する段階と、
(b)前記元のデータに近似し前記元のデータと同数の要素を有する第1のレベルの低解像度データを形成するために、前記中間縮小サイズのデータを拡大縮小する段階と、
(c)前記元のデータと前記第1のレベルの低解像度データとから差分データを生成する段階と、
(d)前記第1のレベルの低解像度データと前記差分データとを使用して、少なくとも2つの第2のレベルの低解像度データセットを生成する段階と、
(e)前記第2のレベルの低解像度データセットの各々のサイズを縮小して、前記縮小サイズデータセットを形成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記変調データを生成する段階が、前記元のデータと前記第2のレベルの低解像度データを使用して複数の変調値を生成する段階を更に含み、各々の変調値が、前記元のデータを近似するために、前記元のデータの各々の要素に対して前記第2のレベルの低解像度データの組み合わせ方を表し、各々の変調値が、前記変調データの要素として保存されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記変調データを生成する段階が、
(a)前記元のデータと前記第2のレベルの低解像度データを使用して、複数の変調値を生成する段階であって、各々の変調値が、前記元のデータを近似するために、前記元のデータの各々の要素に対して前記第2のレベルの低解像度データの組み合わせ方を表すようになっている段階と、
(b)前記縮小サイズデータと同数の要素を有する変調データを生成する段階であって、前記変調データの各々の要素が複数の変調値を表すようになっている段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 各々の変調値が、2ビットで保存されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 他の全ての変調値が保存され、各々の保存された変調値が2ビットを専有し、前記変調値の残りが、隣接の保存された前記変調値の平均値によって暗示的に表されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 各々の変調値が、1ビットで保存されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 2つの縮小サイズデータセットのみが生成されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記差分データの最大成分方向を表す主軸データを計算する段階を更に含むことを特徴とする請求項2から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記主軸データを計算する段階が、
(a)前記差分データの各々の要素の平均値がゼロであると想定して、前記差分データの共分散マトリックスを求める段階と、
(b)前記共分散マトリックスの主固有ベクトルを求める段階と、
(c)主固有ベクトルを使用して、差分データの主軸データを配置する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - (a)前記主軸データを用いて差分データの各々の要素のドット積を計算する段階と、
(b)前記段階(a)が負のスカラー結果を生成した場合、前記差分データの要素を否定することによって位置合わせされた差分データを生成する段階と、
(c)前記位置合わせされた差分データをオーバーラップするブロック要素に分割する段階と、
(d)各々のブロックの前記共分散マトリックスから主固有ベクトルを計算する段階と、
(e)結果として得られた主固有ベクトルを構築して、第3のレベルの低解像度データを形成する段階と、
(f)前記第3のレベルの低解像度データを拡大縮小して、フィルタ処理された軸データを生成する段階と、
によって、フィルタ処理された軸データを計算する段階を更に含むことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の方法。 - 前記第2のレベルの低解像度データの第2のセットが、前記第1のレベルの低解像度データと実質的に同じであり、前記第2のレベルの低解像度データの第1のセットが、前記第1のレベルの低解像度データから差分データを減算することで計算され、
(a)前記フィルタ処理された軸データの対応する要素を用いて前記差分データの各々の要素のドット積を計算する段階と、
(b)前記段階(a)で計算された前記ドット積が負の場合、前記第2のレベルの低解像度データの第1のセットと、前記第2のレベルの低解像度データの第2のセットとに対応する要素の値を交換する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - オーバーラップする局所領域の変調値を少なくとも2つのセットのグループ化する段階と、
前記グループ化された変調値を使用して、前記第2のレベルの低解像度データセットを改善する段階と、
前記改善された第2のレベルの低解像度データセットから新しい変調値を計算する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記データを繰り返して改善することによって、最適化された第2のレベルの低解像度データ及び変調データのセットを形成することを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 請求項1のステップ(a)が、前記元のデータに対してウエーブレット変換を適用する段階と、高周波数情報を捨てる段階と、縮小サイズデータ内に低周波数データを保持する段階とを含むことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ウエーブレット変換が、修正線形ウエーブレット変換であることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記中間の縮小サイズデータの拡大縮小段階が、双一次拡張によって実行されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記縮小サイズデータセットが、保存前に量子化されることを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の方法。
- 縮小サイズデータの1つのセットが16ビットで保存されるように量子化され、縮小サイズデータの別のセットが15ビットで保存されるように量子化されることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 縮小サイズデータセットの各々の要素が、赤色、緑色、青色、及びアルファ成分データを有し、前記要素データのそれぞれのサイズが、前記要素が半透明か又は不透明かによって決定されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 不透明要素に関して、1ビットの不透明フラグ、5ビットの赤色成分、5ビットの緑色成分として成分データが保存され、青色成分は、縮小サイズデータの1つのセットに関して5ビットで、縮小サイズデータの別のセットに関して4ビットで保存されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 半透明要素に関して、1ビットの不透明フラグ、3ビットのアルファ成分、4ビットの赤色成分、4ビットの緑色成分として成分データが保存され、青色成分は、縮小サイズデータの1つのセットに関して4ビットで、縮小サイズデータの別のセットに関して3ビットで保存されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記データがテクスチャデータであることを特徴とする請求項1から23に記載の方法。
- 各々の縮小サイズデータセットの各々の要素が、前記元のデータの4×4個の要素から成る1つのブロックの要素を表すことを特徴とする請求項1から25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記縮小サイズデータセットの4つの要素が、原寸データの単一要素に対してテクスチャを適用するように要求されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 圧縮データを解凍する方法であって、前記圧縮データは、少なくとも2つの縮小サイズデータと変調データとを備え、前記変調データは、非圧縮データに対する近似値を生成するために前記縮小サイズデータの組み合わせ方を定義するようになっており、前記方法は、
(a)入力装置が元のデータである前記非圧縮データのN個の要素セットの各々に関して、各々の縮小サイズデータセットの対応する要素の少数セットを識別する段階と、
(b)補間手段が縮小サイズデータの少数セットを使用し、各々の縮小サイズデータセットを拡張して、N個の要素の低周波数データセットを生成する段階と、
(c)分割手段が前記変調データの対応する要素を識別して、前記変調データの前記要素をN個の変調値に分割する段階と、
(d)重み付け手段が前記変調値を使用して、N個の要素の低周波数データセットの各々の対応する要素の重み付けを行い、N個の重み付け低解像度データセットを形成するする段階と、
(e)結合器がN個の重み付け低解像度データセットの対応する要素を組み合わせて、前記元のデータのN個の要素部の近似値を生成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記段階(a)、(b)、(c)、及び(d)が、各々の縮小サイズデータセットの全ての要素と、前記変調データの全ての要素上で実行され、前記元のデータ全ての近似値を生成することを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記段階(a)、(b)、(c)、及び(d)が、各々の縮小サイズデータセットのP個の要素のブロックと、前記変調データの対応するP個の要素のブロック上で実行され、前記元のデータのP×N個の要素のブロックの近似値を生成することを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記縮小サイズデータの要素と前記変調データの要素が、前記元のデータの16個の要素に対応することを特徴とする請求項27から29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記縮小サイズデータの要素と前記変調データの要素が、4×4要素アレイに配列された前記元のデータの要素のブロックに対応することを特徴とする請求項27から29のいずれか1項に記載の方法。
- Pが4でNが16であり、前記元のデータの要素が、縮小サイズデータセットと変調データの4つの要素を処理することによって推定され、前記縮小サイズデータセットと変調データの各々の要素が、元のデータの4×4の要素から成る1つのブロックに対応し、その4×4の要素のブロックは、非オーバーラップ2×2アレイに配列されることを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 前記元のデータが画像データであることを特徴とする請求項27から32のいずれか1項に記載の方法。
- 前記画像データがテクスチャデータであることを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 圧縮テクスチャデータを解凍する方法であって、前記圧縮テクスチャデータの各々の要素は、元のデータである非圧縮テクスチャデータの4×4の要素のブロックを表し、前記圧縮テクスチャデータは、少なくとも2つの縮小サイズデータセット、変調データ、及び変調フラグデータを有し、各々の縮小サイズデータセットの各々の要素は、前記元のテクスチャデータの4×4の要素の対応するブロックの代表値のブロックを保存し、前記変調データの各々の要素は、前記縮小サイズデータセットから非圧縮テクスチャデータを再生するための16個の成分の変調値を有し、前記変調フラグデータの各々の要素は、前記変調データの解釈を修正するようになっており、前記方法は、
(a)第1の要素識別手段が対象物の要素をテクスチャ化するのに必要な原寸データの2×2要素のブロックを識別する段階と、
(b)別の要素識別手段が各々の縮小サイズデータセット、変調データ、及び原寸データの2×2要素を生成するのに必要な変調フラグデータの4つの要素を識別する段階と、
(c)解凍手段が前記4つの識別された要素を同時に解凍して、元のテクスチャデータの所要の4×4要素を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記段階(c)が更に、
(a)前記要素が4×4ブロックから成るブロック要素に位置するか否かを判定するために、前記2×2ブロックのテクスチャデータの各々の位置をマッピングする段階と、
(b)ブロックを表する以外の場所に位置する前記2×2ブロックのテクスチャデータの各々の要素に関して、前記4×4ブロックの前記代表値を隣接する4×4ブロックの少なくとも1つの代表値と組み合わせて、修正代表値を生成する段階と、
(c)ブロックを表すブロックに位置する前記2×2ブロックのテクスチャデータの各々の要素に関して、前記ブロックの前記代表値に対して修正代表値を設定する段階と、
(d)前記修正代表値を前記修正データと組み合わせて、2×2テクスチャデータを生成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。 - 前記4つの識別された要素を解凍する段階が更に、
(a)前記識別された変調データ要素から4つの関連要素変調値を分離する段階と、
(b)識別された変調データ要素の各々に関する前記4つの関連要素値を、前記変調フラグデータの対応する要素と組み合わせて、4つの変調デコードデータセットを形成する段階と、
(c)変調デコードデータセットの各々を、前記識別された縮小サイズデータの前記関連要素に適用して、元のテクスチャデータの所要の2×2要素を生成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。 - 前記解凍されたテクスチャデータが、対象物をテクスチャ化するために適用されることを特徴とする請求項27から37のいずれか1項に記載の方法。
- データを圧縮する方法であって、
(a)圧縮のためのデータを受け取る段階と、
(b)圧縮のためのデータを非オーバーラップ均一ブロックに分割する段階と、
(c)第1のブロックの中心を見つける段階と、
(d)前記第1のブロックの中心に最も近い前記第1のブロック内の要素を識別する段階と、
(e)前記第1のブロックの前記識別要素から第1のブロックの代表要素を選択する段階と、
(f)前記第1のブロックの代表値に対応する位置で前記ブロックの前記要素を選択することによって、他のブロックの各々に関するブロック代表要素を選択する段階と、
(g)各々のブロックの前記代表要素を圧縮データとして保存する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記非オーバーラップ均一ブロックが、4×4の要素であり、各々のブロックの前記代表要素が、前記ブロックの局所の3列3行の要素であることを特徴とする請求項35に記載の方法。
- (a)複数の変調値を生成する各々のブロックに関して、各々の変調値がブロック代表要素を圧縮のためにデータのブロックの要素に対応させる段階と、
(b)前記代表要素と併せて前記変調データを保存する段階と、
を含むことを特徴とする請求項39又は40に記載の方法。 - 圧縮のためのブロックのデータの各々に関する少なくとも2つの代表要素セットが生成され保存されることを特徴とする請求項41に記載の方法。
- 各々の変調値が、圧縮用データに近似する推定値の代表要素セットの各々に対して適用される重み付けを特定することを特徴とする請求項41に記載の方法。
- 保存するために圧縮されたデータ要素にアクセスする方法であって、
(a)アクセスされることになる要素の位置を使用して、前記圧縮データの第1の要素を識別する段階であって、前記第1の要素が、アクセスされることになる前記要素が圧縮されているブロックを表すようになっている段階と、
(b)前記圧縮データの3つの別の要素を識別する段階であって、前記3つの別の要素が、アクセスされることになる要素が圧縮されている前記ブロックに隣接する3つのブロックに対応し、前記3つの別の要素が、アクセスされることになる要素に対する近似値を生成するために前記圧縮データの前記第1の要素を解凍することを要求されるようになっている前記段階と、
(c)圧縮データの前記第1の要素と3つの他の全て要素までを使用して、アクセスされることになる前記元のデータの前記要素に対する第1の近似値を生成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。 - (a)アクセスされることになる前記要素が、前記第1のブロックの前記代表要素に対応する場合、前記元のデータの前記要素の前記近似値は、単に前記第1のブロックの前記代表要素であり、
(b)アクセスされることになる前記要素が、前記第1のブロックの前記代表要素と同じ行にある場合、アクセスされることになる前記要素に対する前記近似値は、水平方向に隣接する前記ブロックの前記代表要素を使用して、前記第1のブロックの前記代表要素を補間することによって生成され、
(c)アクセスされることになる前記要素が、前記第1のブロックの前記代表要素と同じ列にある場合、アクセスされることになる前記要素に対する前記近似値は、垂直方向に隣接する前記ブロックの前記代表要素を使用して、前記第1のブロックの前記代表要素を補間することによって生成され、
(d)アクセスされることになる前記要素が、前記第1のブロックの前記代表要素とは異なる行及び列にある場合、アクセスされることになる前記要素に対する前記近似値は、垂直方向に隣接する前記ブロックと水平に隣接する前記ブロックの前記代表要素を使用して、前記第1のブロックの前記代表要素を補間することによって生成されることを特徴とする請求項44に記載の方法。 - 前記元のデータの2×2アレイの4つの要素は、同時にアクセスされる必要があり、2×2アレイの左上要素は、前記第1のブロックを識別するために使用され、前記請求項45の段階(a)、(b)、(c)、及び(d)に記載の作動を実行する方法であって、
(a)データ(P0、Q0、R0、S0)を第1の回転ユニットに入力する段階であって、P0は前記第1のブロックの前記代表要素であり、Q0は前記第1のブロックに水平方向に隣接する前記ブロックに対応する前記代表要素であり、R0は前記第1のブロックに垂直方向に隣接する前記ブロックに対応する前記代表要素であり、S0は残りの識別された前記ブロックに対応する前記代表要素である段階と、
(b)アクセスされることになる2×2アレイの左上要素の座標から第1の回転角度と第2の回転角度とを求める段階と、
(c)前記第1の回転ユニット内で前記データ(P0、Q0、R0、S0)を前記第1の回転角度により回転させ、第1の双一次ユニットに結果として得られた前記データ(P0、Q0、R0、S0)を出力する段階と、
(d)前記第1の双一次ユニット内で、
Pout=P
Qout=(P+Q)/2
Rout=(P+R)/2
Sout=(P+Q+R+S)/4
の計算を実行し、第2の回転ユニットにPout、Qout、Rout、及びSoutを出力する段階と、
(e)前記第2の回転角度から前記第1の回転角度を減算して、第3の回転角度を求める段階と、
(f)前記第2の回転ユニット内で、(P1、Q1、R1、S1)を生成するために前記第3の回転角度に基づいてデータを回転させて、前記第2の双一次フィルタリングユニットに前記データを出力する段階と、
(g)前記第2の双一次フィルタリングユニット内で、
Pout=P1
Qout=(P1+Q1)/2
Rout=(P1+R1)/2
Sout=(P1+Q1+R1+S1)/4
の計算を行い、第3の回転ユニットにPout、Qout、Rout、及びSoutを出力する段階と、
(h)360度から前記第2の回転角度を減算して、第4の回転角度を生成する段階と、
(i)第3の回転ユニット内で、前記第4の回転角度に基づいてデータを回転させ、結果としてアクセスされことになる要素の前記2×2アレイを出力する段階と、
を含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。 - 前記回転角度は、アクセスされることになる要素の前記2×2アレイの左上要素の前記第1のブロックに局所の前記座標の前記最下位ビットによって決定されることを特徴とする請求項46に記載の方法。
- 前記第1のブロックに局所の前記座標は、アクセスされることになる前記要素の前記2×2アレイの左上要素の大域座標から、x及びy座標の2つの前記最下位ビットを取得して、それらを関連の局所座標にマッピングすることによって計算されることを特徴とする請求項47に記載の方法。
- 前記圧縮データの前記要素は保存前に量子化され、アクセスされることになるデータの前記元の要素の前記近似値は、出力前に最大精度に変換されることを特徴とする請求項44から48のいずれか1項に記載の方法。
- 前記圧縮データは付加的に変調データを有し、変調データの要素は、前記元のデータ内の前記ブロックの各々の要素に対する、前記圧縮データの前記対応代表要素に関連する複数の変調値を有し、これによりアクセスされることになる前記元のデータの前記要素に対する前記第1の近似値が、適切な変調値を使用して修正され、アクセスされることになる元のデータの前記要素に対する第2の近似値を生成することを特徴とする請求項44から49のいずれか1項に記載の方法。
- 圧縮データを受信するための入力装置を有するプロセッサと、請求項39から40に記載された方法を実行するための命令セットと、圧縮データを出力するための出力装置とを備えることを特徴とするデータ圧縮装置。
- (a)圧縮のためのデータを受け取る入力装置と、
(b)前記入力装置に接続され、圧縮のためのデータを非オーバーラップ均一ブロックに分割するための分割手段と、
(c)前記分割手段に接続され、第1のブロックの中心位置を見つけて、前記第1のブロックの前記中心に最も近い前記第1のブロック内の前記要素を識別するための第1のブロック識別手段と、
(d)前記分割手段と前記第1のブロック識別手段に接続され、前記第1のブロックの前記識別要素から第1のブロック代表要素を選択するための第1の選択手段と、
(e)前記分割手段と前記第1のブロック識別手段に接続され、前記第1のブロック代表要素に対応する位置の別のブロックの要素を選択することによって、前記別のブロックの各々に関するブロック代表要素を選択するための複数の別の選択手段と、
(f)各々のブロックの前記代表要素を圧縮データとして出力するための出力装置と、
を備えることを特徴とするデータ圧縮装置。 - 各々の選択手段に接続され、各々のブロックの前記代表要素を圧縮データとして記憶するための記憶装置を更に備えることを特徴とする請求項52に記載の装置。
- 前記分割手段が、圧縮のためのデータを4×4の要素の非オーバーラップ均一ブロックに分割するように構成され、前記選択手段が、前記ブロック代表要素として前記ブロックに局所の3行3列の前記要素を選択するように構成されることを特徴とする請求項53に記載の装置。
- 各々のブロックのために複数の変調値を生成するように構成された変調データ生成手段を更に備え、各々の変調値が、前記ブロック代表要素を圧縮のためのデータの前記ブロックの要素に関連付けすることを特徴とする請求項53又は54に記載の装置。
- 各々の選択手段が、各々のブロック圧縮のためのデータに関する少なくとも2つの代表要素セットを生成するように構成されることを特徴とする請求項55に記載の装置。
- 前記変調データ生成手段が、圧縮のためのデータの近似値を生成するために、各々の変調値を、前記代表要素セットに適用されることになる重み付け値に対して関連付けるように構成されることを特徴とする請求項55に記載の装置。
- 前記請求項39から43のいずれか1項に記載の方法により圧縮されたデータから元のデータの要素を推定する装置であって、
(a)推定されることになる元のデータの前記要素の位置を入力するための入力装置と、
(b)前記入力装置に接続され、前記圧縮データの第1の要素を識別するように構成され、前記第1の要素が、元のデータの前記要素が圧縮されている前記ブロックを表すようになっている第1の要素識別手段と、
(c)前記入力装置と前記第1の要素識別手段とに接続され、前記圧縮データの3つの別の要素を識別するように構成され、前記3つの別の要素が、元のデータの前記要素が圧縮されている前記ブロックに隣接する3つのブロックに対応して、前記3つの別の要素が、前記圧縮データの前記第1の要素を解凍するように要求され、元のデータの前記要素に対する近似値を生成するようになっている別の要素識別手段と、
(d)前記要素識別手段に接続され、圧縮データの前記第1の要素と前記3つの別の要素の全てまでを使用して、前記元のデータの前記要求された要素に対する近似値を生成するように構成された処理手段と、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記処理手段が、
(a)アクセスされることになる前記要素が前記第1のブロックの前記代表要素に対応する場合、前記要求された要素に対する近似値として前記第1のブロックの前記代表要素を生成する段階と、
(b)アクセスされることになる前記要素が前記第1のブロックの前記代表要素と同じ行にある場合、水平方向に隣接するブロックの前記代表要素を使用して、前記第1のブロックの前記代表要素を補間することによってアクセスされることになる前記要素に対する近似値を生成する段階と、
(c)アクセスされることになる前記要素が前記第1のブロックの前記代表要素と同じ列にある場合、垂直方向に隣接するブロックの前記代表要素を使用して、前記第1のブロックの前記代表要素を補間することによって前記要求される要素に対する近似値を生成する段階と、
(d)アクセスされることになる前記要素が前記第1のブロックの前記代表要素と異なる行及び列にある場合、前記垂直方向に隣接するブロックの前記代表要素と前記水平に隣接するブロックの前記代表要素とを使用して、前記第1のブロックの前記代表要素を補間することによってアクセスされることになる前記要素に対する近似を生成する段階と、
によって元のデータの要素を推定するように構成されていることを特徴とする請求項58に記載の装置。 - 前記元のデータの2×2アレイの4つの要素が同時にアクセスされるように要求される装置であって、前記装置が更に、
(a)前記2×2アレイの左上要素を使用して前記第1のブロックを識別するための手段と、
(b)アクセスされることになる前記2×2アレイの前記左上要素の座標から第1の回転角度を求めるための第1の回転推定手段と、
(c)アクセスされることになる前記2×2アレイの前記左上要素の座標から第2の回転角度を求めるための第2の回転推定手段と、
(d)前記第1の回転推定手段及び前記第2の回転推定手段に接続され、第3の回転角度を求めるために、前記第2の回転角度から前記第1の回転角度を減算するための第3の回転推定手段と、
(e)前記第2の回転推定手段に接続され、第4の回転角度を生成するために、360度から前記第2の回転角度を減算するための第4の回転推定手段と、
(f)P0が前記第1のブロックの要素であり、Q0が前記第1のブロックに水平方向に隣接する前記ブロックに対応する要素であり、R0が前記第1のブロックに垂直方向に隣接する前記ブロックに対応する要素であり、S0が残りの識別されたブロックと前記第1の回転推定手段に対応する要素である、(P0、Q0、R0、S0)を受信するために前記識別手段に接続され、前記第1の回転角度に基づいて前記(P0、Q0、R0、S0)を回転させて、結果として得られるデータ(P、Q、R、S)を出力するように構成された第1の回転ユニットと、
(g)前記第1の回転ユニットの出力に接続され、
Pout=P
Qout=(P+Q)/2
Rout=(P+R)/2
Sout=(P+Q+R+S)/4
の計算を実行して、Pout、Qout、Rout、Soutを出力するように構成された第1の双一次ユニットと、
(h)(Pout、Qout、Rout、Sout)を受信するために、前記第3の角度回転推定手段と前記第1の双一次ユニットの出力とに接続され、(P1、Q1、R1、S1、)を出力するために前記第3の回転角度に基づいて前記データを回転させるように構成された第2の回転ユニットと、
(i)前記第2の回転ユニットの出力に接続され、
Pout=P1
Qout=(P1+Q1)/2
Rout=(P1+R1)/2
Sout=(P1+Q1+R1+S1)/4
の計算を実行して、Pout、Qout、Rout、Soutを出力するように構成された第2の双一次フィルタユニットと、
(j)前記第4の回転推定手段と前記第2の双一次フィルタの出力とに接続され、前記第4の回転角度に基づいてデータを回転させ、結果として、アクセスされることになる要素の2×2アレイを出力するように構成された第3の回転ユニットと、
を備えることを特徴とする請求項59に記載の装置。 - 前記第1の回転推定ユニット及び前記第2の回転推定ユニットが、アクセスされることになる要素の2×2のアレイの左上要素の前記第1のブロックに局所の座標の最下位ビットを使用して、回転角度を求めるように構成されることを特徴とする請求項60に記載の装置。
- 前記圧縮データの前記要素は装置に入力される前に圧縮されており、前記装置が、出力の前に前記要求された要素に対する前記近似値を最大精度で変換するように構成された変換手段を更に備えることを特徴とする請求項51から61のいずれか1項に記載の装置。
- 前記圧縮データは追加的に変調データを有し、変調データの要素は前記元のデータの前記ブロックの各々の要素に対する前記圧縮データの前記対応代表要素に関連する複数の変調値を有し、前記装置が、前記変調データを受信し、前記変調値の適切な前記要素から前記要求された要素に関する適切な前記変調値を識別し、適切な前記変調値を使用して前記第1の近似値を前記要求された要素に変調して、前記要求された要素に対する第2の近似値を生成する変調手段を更に備えることを特徴とする請求項51から62のいずれか1項に記載の装置。
- 請求項1から50に記載のいずれかのプロセスをコンピュータに実行させるプログラム命令を備えることを特徴とするコンピュータプログラム。
- 記録媒体に組み込まれたことを特徴とする請求項64に記載のコンピュータプログラム。
- コンピュータメモリに保存されたことを特徴とする請求項64に記載のコンピュータプログラム。
- 読み出し専用メモリ組み込まれたことを特徴とする請求項64に記載のコンピュータプログラム。
- 電気搬送信号上で搬送されることを特徴とする請求項64に記載のコンピュータプログラム。
- (a)アレイの複数の要素を表す、圧縮されることになるデータを受信するための入力装置と、
(b)前記入力装置に接続され、前記受信データをフィルタリングして、少なくとも2つの縮小サイズデータセットを生成し、各々の縮小サイズデータセットの各々の要素が前記受信データの複数の要素を表すようになっているフィルタリング手段と、
(c)前記入力装置に接続され、前記受信データに対する近似値を生成するために、前記縮小サイズデータセットの組み合わせ方を特定する変調データを生成するための変調生成手段と、
(d)前記フィルタリング手段と前記変調生成手段とに接続され、前記縮小サイズデータセットと変調データを圧縮データとして出力するための出力装置と、
を備えることを特徴とするデータ圧縮装置。 - 前記変調生成手段と前記フィルタリング手段とに接続され、前記縮小サイズデータセットと変調データを圧縮データとして記憶するための記憶装置を更に備え、前記出力装置が、前記圧縮データを出力するため記憶装置に直接接続できることを特徴とする請求項69に記載の装置。
- 前記フィルタリング手段が、
(a)中間縮小サイズデータを形成するために前記受信データをフィルタ処理し、
(b)第1のレベルの低解像度データを形成するために前記中間縮小サイズのデータを拡大し、
(c)前記受信データと第1のレベルの低解像度データから差分データを生成し、
(d)少なくとも2つの第2のレベルの低解像度データセットを生成するために、前記第1のレベルの低解像度データと前記差分データを使用し、
(e)縮小サイズデータセットを生成するために、前記第2のレベルの低解像度データセットの各々のサイズを縮小する、
ように構成されることを特徴とする請求項69又は70に記載の装置。 - 前記フィルタリング手段に接続され、前記元の受信データを推定するために、圧縮データの解凍に使用する変調データを生成するための変調データ生成手段を更に備えることを特徴とする請求項69から71に記載の装置。
- 前記変調データ生成手段と前記フィルタリング手段とに接続され、前記縮小サイズデータセットと前記変調データを繰り返して改善するための最適化手段を更に備えることを特徴とする請求項69から72に記載の装置。
- 圧縮データを解凍するための装置であって、前記圧縮データは少なくとも2つの縮小サイズデータセットと変調データを有し、前記変調データは非圧縮データに対する近似値を生成するために、前記縮小サイズデータセットの組み合わせ方を定義し、前記装置は、
(a)前記圧縮データを受信するための入力装置と、
(b)前記入力装置に接続され、元のデータである前記非圧縮データの各々の要素に対する少なくとも2つの第1の近似値を生成するために、各々の縮小サイズデータセットを補間するための補間手段と、
(c)前記入力装置に接続され、変調データの要素を複数の変調値に分割するための分割手段と、
(d)前記補間手段と前記分割手段とに接続され、前記変調値を使用して、補間された各々の縮小サイズデータセットに対応する要素に重み付けするための重み付け手段と、(e)前記重み付け手段に接続され、非圧縮データ要素に対して第2の近似を生成するために、対応する前記重み付け補間縮小サイズデータを結合するための結合器と、
を備えることを特徴とする装置。 - 縮小サイズデータの4つの要素を同時に解凍するように構成されることを特徴とする請求項74に記載の装置。
- 第2のレベルの低解像度データセットは、最新変調データと対応する元のデータのウインドウを選択し、局所化された第2のレベルの低解像度データセットに関する方程式の線形システムを計算し、単一値の分解を使用して最小二乗誤差を形成する第2のレベルの低解像度データセットを解くことによる、各々の繰り返しの間に改善されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 縮小サイズデータセットの要素と変調データの要素が、前記元のデータの32の要素に対応することを特徴とする請求項27から29に記載の方法。
- 縮小サイズデータセットの要素と変調データの要素が、4×8要素のアレイに構成された前記元のデータの要素のブロックに対応することを特徴とする請求項77に記載の方法。
- 2×2ブロックのピクセルを表す画像データを第1の解像度から第2の解像度まで拡大する装置であって、
(a)前記第1の解像度でピクセルの各々のブロックに関するカラー要素データセットを受信すると共にピクセルの前記ブロックに関する対応する位置データを受信するための手段と、
(b)前記位置データからのデータに関する少なくとも第1の回転角度と第2の回転角度を導出するための手段と、
(c)前記カラー要素データと前記第1の回転角度を受信し、前記回転角度に基づいて前記カラー要素から第1の値セットを形成するための手段と、
(d)前記第1の値セットと第1の回転角度及び第2の回転角度を受信し、前記第1の回転角度及び第2の回転角度に基づいて第1の値セットの後続の値セットを形成するための手段と、
(e)前記後続の値セットと前記第2の回転角度を受信する手段と、前記後続の値セットを前記第2の回転角度に基づいて前記ブロックのピクセルに割り当てる手段と、
を備えることを特徴とする装置。 - 後続の値セットを受信するための少なくとも2つの手段があり、各々は別の回転角度を受信し、前記第2の回転角度に基づいて前記ブロックのピクセルに次に別の後続の値セットを割り当てる手段に先行して、前記回転角度に基づいて別の後続の値セットを形成することを特徴とする請求項79に記載の装置。
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