JPH10190478A - データ圧縮装置および方法、記録媒体、並びに、データ伸張装置および方法 - Google Patents

データ圧縮装置および方法、記録媒体、並びに、データ伸張装置および方法

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JPH10190478A
JPH10190478A JP8350463A JP35046396A JPH10190478A JP H10190478 A JPH10190478 A JP H10190478A JP 8350463 A JP8350463 A JP 8350463A JP 35046396 A JP35046396 A JP 35046396A JP H10190478 A JPH10190478 A JP H10190478A
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bit
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JP8350463A
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English (en)
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Mutsuhiro Omori
睦弘 大森
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データの圧縮率を良好にする。 【解決手段】 データViは、1つ前のデータの本来の
値と今回のデータの本来の値との差分値を表し、LSB
を符号ビットとし、第2ビット乃至MSBで絶対値を表
している。n個のデータV0乃至Vn−1のLSBを、
ビット列QのLSB乃至第nビットとして配列させ、デ
ータV0乃至Vn−1の第2ビットを、ビット列Qの第
(n+1)ビット乃至第2nビットとして配列させる。
同様に、データV0乃至Vn−1の第3ビット乃至MS
Bのうちの第iビットを、ビット列Qの第((i−1)
×n+1)ビット乃至第(i×n)ビットとしてそれぞ
れ配列させる。そして、このビット列Qがランレングス
法で圧縮された後、その圧縮データがさらにハフマン符
号化などの可変長符号化方法を利用して圧縮される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ圧縮装置お
よび方法、記録媒体、並びに、データ伸張装置および方
法に関し、特に、連続するデータを、それぞれ前のデー
タとの差分で表し、所定の数のデータをビット単位で並
べ替えて、良好な圧縮率で、データ圧縮を行い、圧縮後
のデータを保持または伸張するデータ圧縮装置および方
法、記録媒体、並びに、データ伸張装置および方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】グラフィクスデータなどの大容量のデー
タを例えば光ディスクなどの記録媒体に保存しておく場
合、データを圧縮した後、圧縮データ(圧縮後のデー
タ)として記録しておき、データを利用するときに、そ
の圧縮データを伸張することがある。
【0003】例えば、図6に示すように、A乃至Lのデ
ータにより構成されるデータパケットが連続する場合、
これらのデータは、所定の圧縮方式で順次圧縮され、圧
縮されたデータが記録媒体に記録されたり、所定の伝送
路を介して転送される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、コンピュータグラフィクスで利用されるポリゴンの
頂点に対応するデータ(座標値、輝度値など)を圧縮す
る場合、そのままのデータにランレングス法を施しても
良好な圧縮率が得られない。また、このようなデータ
は、周波数分布における成分の偏りが少ないので、例え
ばDCT(Discrete Cosine Transformation)などの周
波数分類を利用した方法では、良好な圧縮率が得られな
いので、このようなデータを転送または保存するときに
は、データ量に対応して、高速な転送処理や大容量の記
録領域が必要となり、コストの低減が困難であるという
問題を有している。
【0005】また、低速の伝送路や低容量の記憶領域を
利用する場合、例えば画像の解像度を低下させて、デー
タ量を低減する必要があり、良好な画質でグラフィクス
の描画を行うことが困難であるという問題を有してい
る。
【0006】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、1つ前のデータからの差分値を符号ビットと
所定のビット数の絶対値で表現するデータを、所定の数
ごとにビット単位で並べ替え、それらのデータの同一の
桁のビットをそれぞれ連続させて生成されるビット列を
圧縮し、圧縮したデータを保持し、そのデータを伸張し
た後、本来のデータに変換することにより、データの圧
縮率を良好にするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のデータ
圧縮装置は、1つ前のデータの本来の値と今回のデータ
の本来の値との差分値であり、所定のビット数の絶対値
と、符号を表す符号ビットで表現されるデータで構成さ
れるデータセットにおける複数のデータをビット単位で
並べ替え、複数のデータにおける同一の桁のビットが所
定の順番で連続するビット列を生成するビット列生成手
段と、ビット列生成手段により生成されたビット列を所
定の圧縮方式で圧縮する圧縮手段とを備えることを特徴
とする。
【0008】請求項6に記載のデータ圧縮方法は、1つ
前のデータの本来の値と今回のデータの本来の値との差
分値であり、所定のビット数の絶対値と、符号を表す符
号ビットで表現されるデータで構成されるデータセット
における複数のデータをビット単位で並べ替え、複数の
データにおける同一の桁のビットが所定の順番で連続す
るビット列を生成するステップと、生成したビット列を
所定の圧縮方式で圧縮するステップとを備えることを特
徴とするデータ圧縮方法。
【0009】請求項7に記載の記録媒体は、1つ前のデ
ータの本来の値と今回のデータの本来の値との差分値で
あり、所定のビット数の絶対値と、符号を表す符号ビッ
トで表現されるデータで構成されるデータセットにおけ
る複数のデータをビット単位で並べ替えて生成された、
複数のデータにおける同一の桁のビットが所定の順番で
連続するビット列を記録していることを特徴とする。
【0010】請求項8に記載のデータ伸張装置は、所定
の圧縮方式で圧縮されたビット列を伸張する伸張手段
と、伸張手段により伸張されたビット列を、所定のビッ
ト数の部分ビット列ごとに、ビット数と同一の数のデー
タにおける、部分ビット列に対応する桁のビットに分割
する分割手段と、分割手段により生成されたデータと、
1つ前のデータから本来のデータを演算する演算手段と
を備えることを特徴とする。
【0011】請求項13に記載のデータ伸張方法は、所
定の圧縮方式で圧縮されたビット列を伸張するステップ
と、伸張したビット列を、所定のビット数の部分ビット
列ごとに、ビット数と同一の数のデータにおける、部分
ビット列に対応する桁のビットに分割するステップと、
分割して生成したデータと、1つ前のデータから本来の
データを演算するステップとを備えることを特徴とす
る。
【0012】請求項1に記載のデータ圧縮装置において
は、ビット列生成手段は、1つ前のデータの本来の値と
今回のデータの本来の値との差分値であり、所定のビッ
ト数の絶対値と、符号を表す符号ビットで表現されるデ
ータで構成されるデータセットにおける複数のデータを
ビット単位で並べ替え、複数のデータにおける同一の桁
のビットが所定の順番で連続するビット列を生成し、圧
縮手段は、ビット列生成手段により生成されたビット列
を所定の圧縮方式で圧縮する。
【0013】請求項6に記載のデータ圧縮方法において
は、1つ前のデータの本来の値と今回のデータの本来の
値との差分値であり、所定のビット数の絶対値と、符号
を表す符号ビットで表現されるデータで構成されるデー
タセットにおける複数のデータをビット単位で並べ替
え、複数のデータにおける同一の桁のビットが所定の順
番で連続するビット列を生成し、生成したビット列を所
定の圧縮方式で圧縮する。
【0014】請求項7に記載の記録媒体においては、1
つ前のデータの本来の値と今回のデータの本来の値との
差分値であり、所定のビット数の絶対値と、符号を表す
符号ビットで表現されるデータで構成されるデータセッ
トにおける複数のデータをビット単位で並べ替えて生成
された、複数のデータにおける同一の桁のビットが所定
の順番で連続するビット列が記録されている。
【0015】請求項8に記載のデータ伸張装置において
は、伸張手段は、所定の圧縮方式で圧縮されたビット列
を伸張し、分割手段は、伸張手段により伸張されたビッ
ト列を、所定のビット数の部分ビット列ごとに、ビット
数と同一の数のデータにおける、部分ビット列に対応す
る桁のビットに分割し、演算手段は、分割手段により生
成されたデータと、1つ前のデータから本来のデータを
演算する。
【0016】請求項13に記載のデータ伸張方法におい
ては、所定の圧縮方式で圧縮されたビット列を伸張し、
伸張したビット列を、所定のビット数の部分ビット列ご
とに、ビット数と同一の数のデータにおける、部分ビッ
ト列に対応する桁のビットに分割し、分割して生成した
データと、1つ前のデータから本来のデータを演算す
る。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のデータ圧縮装置
の一実施の形態の構成を示している。このデータ圧縮装
置1においては、制御回路11(ビット列生成手段)
は、LSB(Least Significant Bit)が符号ビットで
あり、第2ビット乃至MSB(Most Significant Bit)
が絶対値を表すデータVi(i=0,1,・・・)を順
次供給され、そのデータViをRAM12に一旦記憶さ
せ、所定のn個のデータ毎に、それらのデータV0乃至
Vn−1の同一桁のビットが連続するようにn個のデー
タをビット単位で再配列してビット列Qを生成し、圧縮
回路13(圧縮手段)に出力するようになされている。
なお、データViの値は、1つ前のデータの実際の値
V’i−1と今回のデータの実際の値V’iとの差分値
(V’i−V’i−1)に設定されている。
【0018】圧縮回路13は、制御回路11より供給さ
れたビット列Qを所定の圧縮方式で圧縮した後、圧縮デ
ータを、所定の記録媒体に対してデータの記録を行う記
録装置(図示せず)や、所定の装置にデータを転送する
伝送路(図示せず)に出力するようになされている。
【0019】次に、図1のデータ圧縮装置1の動作につ
いて説明する。制御回路11は、所定の装置(図示せ
ず)より供給された、LSB(第1ビット)が符号ビッ
トであり、第2番目のビット乃至MSBが絶対値を表す
データVi(i=0,1,・・・)をRAM12に順次
記憶させ、図2に示すように、所定のn個のデータ毎
に、それらのデータV0乃至Vn−1の同一桁のビット
が連続するようにn個のデータをビット単位で再配列し
て、ビット列Qを生成し、圧縮回路13に出力する。
【0020】即ち、図2に示すように、n個のデータV
0乃至Vn−1のLSBを、ビット列QのLSB乃至第
nビットとして配列させ、データV0乃至Vn−1の第
2ビットを、ビット列Qの第(n+1)ビット乃至第2
nビットとして配列させる。同様に、データV0乃至V
n−1の第3ビット乃至MSBのうちの第iビットを、
ビット列Qの第((i−1)×n+1)ビット乃至第
(i×n)ビットとしてそれぞれ配列させる。
【0021】なお、この場合、所定の個数のデータおき
に、または、最初だけ、データの実際の値V’iが制御
回路11に供給される。また、データの実際の値V’i
を基準値として、それ以降のデータは差分表現されるの
で、データの実際の値V’iを供給するごとに、データ
を分割することが可能となる。
【0022】このようにデータを1つ前のデータとの差
分で表現することにより、データの実際の値V’iの変
化が少ない場合、その差分値の絶対値は小さい値とな
り、データ(差分値)の上位ビットにおいて0が多くな
るので、例えばランレングス法などにより、簡単にデー
タ量を減少させることができる。
【0023】なお、このデータViは差分値であるの
で、正負の数がデータとしてほぼ均等に現れると考えら
れる。例えば2の補数でデータ(差分値)を表現する
と、データの絶対値が小さい正の数であるとき、上位ビ
ットに0が多くなり、データの絶対値が小さい負の数で
あるとき、上位ビットに1が多くなってしまい、ビット
列Qにおけるランが短くなってしまうので、このように
上位ビットに0が多くなるようにするために、データV
iは、絶対値と、符号ビットで表現される。
【0024】また、符号ビットの値は、データに応じて
変化しやすいので、LSBを符号ビットに設定し、上位
ビットにおけるランが短くならないようにしている。
【0025】例えば、グラフィックスデータにおいて、
3角形のポリゴンを利用する場合、ポリゴンの各頂点の
座標は互いに大きく異なる値とはならないので、このよ
うに差分表現を利用することにより、圧縮率(圧縮後の
データ量/元のデータ量)を良好にすることができる。
さらに、より細かい多数のポリゴンを描画する場合、各
ポリゴンの各頂点に対応する座標、輝度値、テクスチャ
座標(後述)などは、より近い値となるので、差分値の
絶対値はさらに小さい値となり、データの上位ビットに
おける0の割合が増えるので、圧縮率をより良好にする
ことができる。
【0026】そして、圧縮回路13は、制御回路11よ
り供給されたビット列Qを所定の圧縮方式で圧縮した
後、圧縮データを、所定の記録媒体に対してデータの記
録を行う記録装置(図示せず)や、所定の装置にデータ
を転送する伝送路(図示せず)に出力する。例えば、圧
縮回路13は、ビット列Qをランレングス法で圧縮した
後、その圧縮データをさらにハフマン符号化などの可変
長符号化方法を利用して圧縮する。このようにすること
により、圧縮率を良好にすることができる。
【0027】図3は、本発明のデータ伸張装置を応用し
た描画装置の構成例を示している。
【0028】メインプロセッサ21は、各種処理を行
い、入出力部22を介して供給されるグラフィックスデ
ータをデータ解凍回路41に出力するとともに、CD−
ROMドライブ42に、所定のCD−ROM(Compact
Disc-Read Only Memory)に記録されているグラフィッ
クスデータ(例えば、図1のデータ圧縮装置1により圧
縮されたもの)を読み出させ、そのデータをデータ解凍
回路41に出力するようになされている。
【0029】なお、このグラフィックスデータは、例え
ば、2次元の基本図形(ポリゴン)を貼り合わせて表現
される3次元の物体などのデータである。
【0030】データ解凍回路41は、上述のように、例
えば図1のデータ圧縮装置1により圧縮されたデータ
(ビット列Qを圧縮したもの)を伸張し、伸張したビッ
ト列QからデータVi(差分値)を復元し、そのデータ
Viと、1つ前のデータの実際の値V’i−1からデー
タの実際の値V’iを算出し、ジオメトリ演算部24に
順次出力するようになされている。
【0031】図4は、データ解凍回路41の構成例を示
している。伸張回路63(伸張手段)は、図1の圧縮回
路13における圧縮方式に対応して、バス35を介して
供給されるデータを伸張し、伸張したビット列Qをラッ
チ回路61(分割手段)に出力するようになされてい
る。
【0032】ラッチ回路61は、n個のデータViに対
応するビット列QにおけるデータV0に対応するビット
(ビット列Qの第(j×n+1)ビット、j=0,・・
・,L−1、Lはデータのビット長を表す)を、変換回
路62−1(演算手段)のラッチ回路81に出力し、同
様に、ビット列QにおけるデータVi(i=1,・・
・,n−1)にそれぞれ対応するビット(ビット列Qの
第(j×n+i+1)ビット)を、変換回路62−(i
+1)(演算手段)のラッチ回路81に出力するように
なされている。
【0033】変換回路62−iにおいては、ラッチ回路
81は、ラッチ回路61より供給されたデータを次のデ
ータが供給されるまで保持し、保持しているデータのL
SB(即ち、符号ビット)を符号フラグとして、また、
第2ビット乃至MSBをデータBとして加減算回路82
に出力するようになされている。
【0034】加減算回路82は、加減算回路82の1つ
前の出力をデータAとしてラッチ回路83より供給さ
れ、ラッチ回路81より供給された符号フラグの値に対
応して、データA,BからA+BまたはA−Bを計算
し、その計算結果をラッチ回路83およびラッチ回路8
4に出力するようになされている。
【0035】なお、加減算回路82は、データBの各ビ
ットと、符号フラグ(+のときは値0、−のときは値
1)との排他的論理和をそれぞれ計算し、その計算結
果、データA、および、符号フラグの和を計算すること
により、符号フラグが0であるときはA+Bを算出し、
符号フラグが1であるときはA−B(=A+(Bの2の
補数))を算出するようになされている。
【0036】変換回路62−iのラッチ回路84は、加
減算回路82より供給されたデータを次のデータが供給
されるまで保持し、保持しているデータをジオメトリ演
算部24に出力するようになされている。
【0037】ジオメトリ演算部24は、供給されたグラ
フィックスデータに対して座標変換、クリッピング処
理、ライティング処理などを行い、処理後のグラフィッ
クスデータ(ポリゴンレンダリングデータ)として、ポ
リゴンの各頂点に対応する、座標X,Y,Z、赤色、緑
色、青色にそれぞれ対応する輝度値Cr,Cg,Cb、
描画する画素の輝度値とディスプレイバッファ30に記
憶されている画素の輝度値を混ぜ合わせる割合を表すブ
レンド係数α、テクスチャ座標S,T,Q、および、フ
ォグ係数Fを、DDAセットアップ部25に出力するよ
うになされている。
【0038】なお、テクスチャ座標として、同次座標系
であるS,T,Qが出力されるが、S/Q,T/Qにテ
クスチャサイズをそれぞれ乗じたものが、実際のテクス
チャ座標として利用される。また、フォグ係数Fは、例
えばZが大きく、その点における表示を、霧がかかった
ように表現するときに、所定のフォグカラーを混合する
度合いを示す係数である。
【0039】DDAセットアップ部25は、供給された
ポリゴンの各頂点のポリゴンレンダリングデータX,
Y,Z,Cr,Cg,Cb,α,S,T,Q,Fから、
X方向に対するポリゴンレンダリングデータの変分(Δ
Z/ΔX,ΔCr/ΔX,ΔCg/ΔX,ΔCb/Δ
X,Δα/ΔX,ΔS/ΔX,ΔT/ΔX,ΔQ/Δ
X,ΔF/ΔX)を算出するとともに、Y方向に対する
ポリゴンレンダリングデータの変分(ΔZ/ΔY,ΔC
r/ΔY,ΔCg/ΔY,ΔCb/ΔY,Δα/ΔY,
ΔS/ΔY,ΔT/ΔY,ΔQ/ΔY,ΔF/ΔY)を
算出する。
【0040】また、DDAセットアップ部25は、3角
形(ポリゴン)の頂点の座標より3角形の形状の種類の
判別を行うとともに、3角形のポリゴンの描画開始点に
最も近いスパン(X方向に配列している画素の列)(図
5)のY方向の座標と同一の座標を有する辺AC上の点
(X0,Y0)(図5)に、ポリゴンの描画開始点の座標
を一旦移動させた後、その点に対応する各ポリゴンレン
ダリングデータの初期値を算出し、X方向の各変分とと
もにDDA部26に出力するようになされている。
【0041】さらに、DDAセットアップ部25は、そ
の点におけるデータの値とY方向の変分から、DDA部
26により次に処理されるスパンに対応する辺AC上の
点におけるデータの値を補間演算で順次算出していき、
その値をDDA部26に出力するようになされている。
【0042】DDA部26は、DDA(Digital Differ
ential Analyzer)演算を行い、DDAセットアップ2
5より供給された、各ポリゴンレンダリングデータのX
方向の変分と初期値(辺AC上の点での値)から、ま
ず、そのスパンの開始点の画素に対応する各ポリゴンレ
ンダリングデータの値を算出し、次に、そのスパンの各
画素に対応する座標X,Yと、その座標におけるポリゴ
ンレンダリングデータZ,Cr,Cg,Cb,α,S,
T,Q,Fの値を順次算出し、テクスチャプロセッサ7
に出力するようになされている。
【0043】テクスチャプロセッサ27は、テクスチャ
バッファ29からテクスチャデータを読み出し、供給さ
れたテクスチャ座標S,TをQで除算し、テクスチャサ
イズで乗算して実際のテクスチャ座標を算出するととも
に、読み出したテクスチャデータから、実際のテクスチ
ャ座標S,Tに対応したテクスチャアドレスにおける輝
度値と、テクスチャデータの混合比を表す係数(テクス
チャのα値)を算出し、その係数に対応して、DDA部
26より供給された輝度値と、テクスチャに対応する輝
度値を混合するようになされている。
【0044】さらに、テクスチャプロセッサ27は、フ
ォグ係数Fに対応して所定のフォグカラーを混合し、生
成された輝度値を、DDA部26より供給された座標
X,Yの画素に対応する輝度値として、座標X,Y,Z
およびブレンド係数αとともにメモリインタフェース2
8に出力するようになされている。
【0045】なお、テクスチャバッファ29は、MIP
MAPなどの各レベルに対応したテクスチャデータを記
憶している。
【0046】メモリインタフェース28は、Zバッファ
11のZ値を参照し、供給された画素が、以前に描画し
たものより手前にある場合、供給された座標Zで、Zバ
ッファ11のZ値を更新するとともに、供給された輝度
値を、ディスプレイバッファ30における、その座標
(X,Y)に対応するアドレスに書き込むようになされ
ている。
【0047】なお、メモリインタフェース28は、αブ
レンドを行うように設定されている場合、供給されたブ
レンド係数αに対応して、ディスプレイバッファ30に
記憶されている輝度値と、供給された輝度値を混合し
て、生成された輝度値をディスプレイバッファ30に書
き込む。
【0048】CRT制御部32は、所定の水平および垂
直同期信号に同期して表示アドレスを発生し、メモリイ
ンタフェース28を制御して、その表示アドレスに対応
する輝度値を、所定の数毎にまとめて転送させ、内蔵す
るFIFO部(図示せず)にそれらの値を一旦記憶し、
所定の間隔でそのデータのインデックス値をRAMDA
C33に出力するようになされている。
【0049】RAMDAC33は、図示せぬRAM部と
DAC(Digital/Analog Converter)部を有し、インデ
ックス値に対応した輝度値をRAM部に予め記憶してお
り、CRT制御部32より供給されたインデックス値に
対応する輝度値を、RAM部からDAC部に供給し、D
AC部において、その輝度値(RGB値)をD/A変換
し、アナログのビデオ信号(RGB信号)を所定の装置
(図示せず)に出力するようになされている。
【0050】次に、図3の描画装置の動作について説明
する。
【0051】メインプロセッサ21は、所定の応用プロ
グラムに従って、入出力部22を介して供給されるか、
あるいは、CD−ROMドライブ42によりCD−RO
Mより読み出されたグラフィックスデータ(圧縮された
もの)を、バス35を介してデータ解凍回路41に出力
する。
【0052】データ解凍回路41の伸張回路63は、供
給されたデータを、そのデータに施されている圧縮方式
に対応する所定の方法で伸張し、伸張後のビット列Qを
ラッチ回路61に出力する。
【0053】ラッチ回路61は、n個のデータViに対
応するビット列QのデータV0に対応するビット(ビッ
ト列Qの第(j×n+1)ビット、j=0,・・・,L
−1、Lはデータのビット長を表す)を、変換回路62
−1のラッチ回路81に出力し、同様に、ビット列Qの
データVi(i=1,・・・,n−1)に対応するビッ
ト(ビット列Qの第(j×n+i+1)ビット)を、変
換回路62−(i+1)のラッチ回路81に出力する。
【0054】各変換回路62−iのラッチ回路81は、
ラッチ回路61より供給されたデータを次のデータが供
給されるまで保持し、保持しているデータのLSBを符
号フラグとして、また、第2ビット乃至MSBをデータ
Bとして加減算回路82に出力する。
【0055】加減算回路82は、ラッチ回路83より供
給された加減算回路82の1つ前の出力V’i−1をデ
ータAとして、ラッチ回路81より供給された符号フラ
グの値に対応して、データAとデータB(=|Vi|)
からA+BまたはA−Bを計算し、その計算結果、即
ち、今回のデータの実際の値V’i(=V’i−1+V
i)をラッチ回路83およびラッチ回路84に出力す
る。
【0056】このようにして、供給された差分値Viの
データから、実際の値V’iが順次算出される。
【0057】変換回路62−iのラッチ回路84は、加
減算回路82より供給されたデータを次のデータが供給
されるまで保持し、保持しているデータをジオメトリ演
算部24に出力する。なお、今の場合、3次元グラフィ
ックスにおけるポリゴンのデータが、データとしてジオ
メトリ演算部24に供給される。
【0058】ジオメトリ演算部24は、データ解凍回路
41より供給されたグラフィックスデータに対して座標
変換、クリッピング処理、ライティング処理などを行
い、ポリゴンの各頂点に対応する、座標X,Y,Z、輝
度値Cr,Cg,Cb、ブレンド係数α、テクスチャ座
標S,T,Q、および、フォグ係数Fを、DDAセット
アップ部5に出力する。
【0059】次に、DDAセットアップ部25は、レン
ダリングの前処理として、まず、3角形のポリゴンの形
状の判別を行う。このとき、DDAセットアップ部25
は、3つの頂点のうち、Y方向の座標値が最も小さい頂
点を頂点Aとし、Y方向の座標値が最も大きい頂点を頂
点Cとし、残りの頂点を頂点Bとする。なお、3つの頂
点のうち、Y方向の座標値が最も小さい頂点が2つある
場合、DDAセットアップ部25は、それらの2つの頂
点のうちのいずれか一方を頂点Aとし、他方を頂点Bと
する。
【0060】また、DDAセットアップ部25は、ポリ
ゴン内の各画素におけるポリゴンレンダリングデータ
X,Y,Z,Cr,Cg,Cb,α,S,T,Q,Fの
値を補間演算により算出するときに利用されるX方向お
よびY方向に対するポリゴンレンダリングデータの変分
を、ポリゴンの3頂点のポリゴンレンダリングデータか
らそれぞれ算出する。
【0061】各変分を算出した後、DDAセットアップ
部25は、図5に示すように、頂点Aに最も近いスパン
101に対応するY方向の座標値Y0と同一の座標値を
有する辺AC上の点(X0,Y0)に、ポリゴンの描画開
始点を一時的に移動させた後、その座標値に対応する各
ポリゴンレンダリングデータの値を補間演算により算出
し、それらのデータを、X方向の各変分とともにDDA
部26に出力する。さらに、その後、DDAセットアッ
プ部25は、各スパンに対応する辺AC上の点における
各ポリゴンレンダリングデータの値を補間演算により算
出していき、それらのデータをDDA部26に順次出力
していく。なお、図5の各画素は、その画素の左下角の
座標値で代表されている。
【0062】そして、DDA部26は、DDA演算を行
い、DDAセットアップ部25より供給されたデータに
対応するスパンのレンダリング処理を行い、レンダリン
グ処理後の各画素に対応するポリゴンレンダリングデー
タをテクスチャプロセッサ27に順次出力する。
【0063】テクスチャプロセッサ27は、テクスチャ
バッファ29からテクスチャデータを読み出し、そのデ
ータを利用して、DDA部26より供給されたテクスチ
ャ座標値を、実際のテクスチャ座標値に変換し、実際の
テクスチャ座標値S,Tに対応したテクスチャアドレス
における輝度値と、テクスチャデータの混合比を表す係
数(テクスチャのα値)を算出し、その係数に対応し
て、DDA部26より供給された輝度値と、テクスチャ
に対応する輝度値を混合する。
【0064】さらに、テクスチャプロセッサ27は、テ
クスチャのα値に対応して混合された輝度値に、フォグ
係数Fに対応して所定のフォグカラーを混合し、生成さ
れた輝度値を、DDA部26より供給された座標値X,
Yの画素に対応する輝度値として、座標値X,Y,Zお
よびブレンド係数αとともにメモリインタフェース28
に出力する。
【0065】そして、メモリインタフェース28は、Z
バッファ31のZ値を読み出し、テクスチャプロセッサ
27より供給された画素が以前に描画したものより手前
(視点側)にあるか否かを判断し、供給された画素が以
前に描画したものより手前にある場合、供給された座標
値Zで、Zバッファ31のZ値を更新するとともに、供
給された輝度値を、ディスプレイバッファ30におけ
る、その座標に対応するアドレスに書き込む。
【0066】一方、供給された画素が以前に描画したも
のより後ろにある場合、メモリインタフェース28は、
供給されたデータを破棄する。
【0067】なお、αブレンドを行うように設定されて
いる場合、メモリインタフェース28は、テクスチャプ
ロセッサ27より供給されたブレンド係数αに対応し
て、ディスプレイバッファ30に記憶されている輝度値
と、供給された輝度値を、α:(1−α)の割合で混合
して、生成した輝度値をディスプレイバッファ30に書
き込む。
【0068】そして、ディスプレイバッファ30に書き
込まれた輝度値は、CRT制御部32により水平および
垂直同期信号に同期して発生される表示アドレスに対応
して、CRT制御部32にメモリインタフェース28を
介して転送され、CRT制御部32のFIFO部に一旦
記憶される。そして、その輝度値に対応するインデック
ス値が、所定の間隔でRAMDAC33に出力され、R
AMDAC33から、そのインデックス値に対応した輝
度値をD/A変換したアナログビデオ信号(RGB信
号)が所定の装置(図示せず)に出力される。
【0069】なお、上記実施の形態においては、本発明
のデータ伸張装置が描画装置に応用されているが、他の
装置に応用することも勿論可能である。
【0070】また、上記実施の形態においては、記録媒
体としてCD−ROMが利用されているが、他の記録媒
体を利用してもよい。その場合、図2のCD−ROMド
ライブ42の代わりに、その記録媒体に対応した再生装
置を設けるようにする。
【0071】
【発明の効果】以上のごとく、請求項1に記載のデータ
圧縮装置および請求項6に記載のデータ圧縮方法によれ
ば、1つ前のデータの本来の値と今回のデータの本来の
値との差分値であり、所定のビット数の絶対値と、符号
を表す符号ビットで表現されるデータで構成されるデー
タセットにおける複数のデータをビット単位で並べ替
え、複数のデータにおける同一の桁のビットが所定の順
番で連続するビット列を生成し、生成したビット列を所
定の圧縮方式で圧縮するようにしたので、良好な圧縮率
でデータを圧縮することができる。
【0072】請求項7に記載の記録媒体によれば、1つ
前のデータの本来の値と今回のデータの本来の値との差
分値であり、所定のビット数の絶対値と、符号を表す符
号ビットで表現されるデータで構成されるデータセット
における複数のデータをビット単位で並べ替えて生成さ
れた、複数のデータにおける同一の桁のビットが所定の
順番で連続するビット列を記録しているので、多くのデ
ータを記録することができる。
【0073】請求項8に記載のデータ伸張装置および請
求項13に記載のデータ伸張方法によれば、所定の圧縮
方式で圧縮されたビット列を伸張し、伸張したビット列
を、所定のビット数の部分ビット列ごとに、ビット数と
同一の数のデータにおける、部分ビット列に対応する桁
のビットに分割し、分割して生成したデータと、1つ前
のデータから本来のデータを演算するようにしたので、
良好な圧縮率で圧縮されている圧縮データを伸張するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデータ圧縮装置の一実施の形態の構成
を示すブロック図である。
【図2】図1のデータ圧縮装置におけるデータの再配列
の一例を示す図である。
【図3】本発明のデータ伸張装置を応用した描画装置の
構成例を示すブロック図である。
【図4】図3のデータ解凍回路の構成例を示すブロック
図である。
【図5】ポリゴンの一例を示す図である。
【図6】連続するデータパケットの一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 データ圧縮装置, 11 制御回路, 12 RA
M, 13 圧縮回路, 41 データ解凍回路, 6
2−1乃至62−n 変換回路, 82 加減算回路

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データセットを構成する複数のデータを
    ビット単位で並べ替え、前記複数のデータにおける同一
    の桁のビットが所定の順番で連続するビット列を生成す
    るビット列生成手段と、 前記ビット列生成手段により生成されたビット列を所定
    の圧縮方式で圧縮する圧縮手段とを備え、 前記データは、1つ前のデータの本来の値と今回のデー
    タの本来の値との差分値であり、所定のビット数の絶対
    値と、符号を表す符号ビットで表現されることを特徴と
    するデータ圧縮装置。
  2. 【請求項2】 前記データセットは、コンピュータグラ
    フィックスにおけるポリゴンの頂点に対応するデータセ
    ットであることを特徴とする請求項1に記載のデータ圧
    縮装置。
  3. 【請求項3】 前記圧縮方式は、ランレングス法である
    ことを特徴とする請求項1に記載のデータ圧縮装置。
  4. 【請求項4】 前記符号ビットは、前記データの最下位
    ビットであることを特徴とする請求項1に記載のデータ
    圧縮装置。
  5. 【請求項5】 前記ビット列におけるビットの順番は、
    前記データにおけるビットの順番に対応して設定される
    ことを特徴とする請求項1に記載のデータ圧縮装置。
  6. 【請求項6】 データセットを構成する複数のデータ
    をビット単位で並べ替え、前記複数のデータにおける同
    一の桁のビットが所定の順番で連続するビット列を生成
    するステップと、 生成したビット列を所定の圧縮方式で圧縮するステップ
    とを備え、 前記データは、1つ前のデータの本来の値と今回のデー
    タの本来の値との差分値であり、所定のビット数の絶対
    値と、符号を表す符号ビットで表現されることを特徴と
    するデータ圧縮方法。
  7. 【請求項7】 データセットを構成する複数のデータを
    ビット単位で並べ替えて生成された、前記複数のデータ
    における同一の桁のビットが所定の順番で連続するビッ
    ト列を記録しており、 前記データは、1つ前のデータの本来の値と今回のデー
    タの本来の値との差分値であり、所定のビット数の絶対
    値と、符号を表す符号ビットで表現されることを特徴と
    する記録媒体。
  8. 【請求項8】 所定の圧縮方式で圧縮されたビット列を
    伸張する伸張手段と、 前記伸張手段により伸張されたビット列を、所定のビッ
    ト数の部分ビット列ごとに、前記ビット数と同一の数の
    データにおける、前記部分ビット列に対応する桁のビッ
    トに分割する分割手段と、 前記分割手段により生成された前記データと、1つ前の
    データから本来のデータを演算する演算手段とを備える
    ことを特徴とするデータ伸張装置。
  9. 【請求項9】 前記データは、コンピュータグラフィッ
    クスにおけるポリゴンの頂点に対応するデータであるこ
    とを特徴とする請求項8に記載のデータ伸張装置。
  10. 【請求項10】 前記圧縮方式は、ランレングス法であ
    ることを特徴とする請求項8に記載のデータ伸張装置。
  11. 【請求項11】 前記ビット列の所定の範囲は、前記所
    定の数のデータの符号ビットであることを特徴とする請
    求項8に記載のデータ伸張装置。
  12. 【請求項12】 前記ビット列におけるビットの順番
    は、前記データにおけるビットの順番に対応して設定さ
    れていることを特徴とする請求項8に記載のデータ伸張
    装置。
  13. 【請求項13】 所定の圧縮方式で圧縮されたビット列
    を伸張するステップと、 伸張したビット列を、所定のビット数の部分ビット列ご
    とに、前記ビット数と同一の数のデータにおける、前記
    部分ビット列に対応する桁のビットに分割するステップ
    と、 分割して生成した前記データと、1つ前のデータから本
    来のデータを演算するステップとを備えることを特徴と
    するデータ伸張方法。
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