圖像處理制造技術

包括多個圖像元素（６１０）的圖像塊（６００）被壓縮成至少一個基碼字（７２０；７５０）、間隔碼字（７１０；７４０）和索引序列（７３０，７６０）。碼字（７１０；７２０；７３０；７４０）和索引序列（７３０；７６０）的至少兩個的各自的比特長度基于圖像元素（６１０）的原始向量分量動態地加以定義，盡管所得到的壓縮塊（７００）的總比特長度不變。該基碼字（７２０；７５０）代表基值（１０），間隔碼字（７１０；７４０）代表間隔（２０）。這個間隔（２０）包括多個相對于基值（１０）的分量值（５０）。該索引序列（７３０；７５０）表示為每個圖像元素（６１０）選自多個可用值（５０）的分量值。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及圖像和圖形處理，并且具體涉及編碼或壓縮圖像和圖像塊以及譯碼或解壓縮已編碼的(已壓縮的)圖像和圖像塊。 總的來說，根據本專利技術，在圖像壓縮期間，圖像被分解或劃分成若干圖像塊或圖像片。每個這樣的圖像塊然后包括多個圖像元素(其具有一定的圖像元素相關的屬性或特征)。圖像塊被壓縮以生成圖像的壓縮表示。 當已編碼的圖像或圖形圖元隨后將被再現時，例如顯示在屏幕上，壓縮的圖像塊的相關圖像元素被識別和解壓縮。這些解壓縮的圖像元素然后用來生成原始圖像或圖形圖元的解壓縮表示。 本專利技術很好地適合于三維(3D)圖形的使用，比如游戲、3D地圖和場景、三維消息例如動畫消息、屏幕保護程序、人機界面(MMI)等等，但并不局限于此。因此，該專利技術還可以用來壓縮其他類型的圖像或圖形，例如一維(1D)、二維(2D)或3D圖像。 本專利技術特別適合于處理凹凸或法線圖或圖像。在本
眾所周知的是，法線或表面法線表示3D向量，其垂直于表面(對于平面來說)或垂直于表面的切面(對于非平面來說)。 在3D圖形處理中，通常創建幾個三角形并且確定這些三角形的拐角的相應的屏幕坐標。圖像(或圖像的一部分)，或所謂的紋理，被映射(“粘合”)到每個三角形上。當從存儲器中取得紋理時，無論是利用存儲器用于存儲紋理還是在存儲器訪問期間的存儲器帶寬方面，管理紋理盡管對于圖形系統來說很費成本。這是一個問題，尤其是對于細薄的客戶比如移動單元和電話(具有有限的存儲器容量和帶寬)。結果，往往采用紋理或圖像編碼方案。在這樣的方案下，紋理通常被分解或劃分成包括多個紋元(texel)的若干圖像塊。圖像塊然后被壓縮并且存儲在存儲器中。注意，圖像塊的壓縮(版本)的大小小于圖像塊的未壓縮版本的相應大小。 在本專利技術中，表述“圖像元素”是指圖像塊或圖像塊的壓縮表示中的元素。這個圖像塊反過來相當于部分圖像或紋理。因此，根據本專利技術，圖像元素可能是(1D，2D，3D)紋理的紋元(紋理元素)，(1D或2D)圖像的像素或3D圖像的體素(體積元素)。一般來說，圖像元素由特定的圖像元素屬性或特征來表征。在本專利技術中，每個圖像元素具有特征向量，其代表與圖像元素相關聯的特征。這一特征可以控制或影響圖像元素的外觀。這樣的特征向量的優選實施例是表面法線，更優選地是歸一化的表面法線。這樣的表面法線具有三個向量分量或坐標，即X-、Y-和Z-分量。然而，每圖像元素只指定兩個法線坐標比如X-和Y-坐標通常就足夠，因為剩余的坐標可以由此計算，比如使用上面的等式1。 此外，下面，術語“圖像”用于指任何1D、2D或3D圖像或紋理，它們可以根據本專利技術被編碼和譯碼，包括但不限于凹凸圖、法線圖、照片、游戲類型的紋理、文字、圖畫、高動態范圍圖像和紋理等等。 本專利技術提供了特別適合于壓縮和解壓縮圖像和圖像塊的圖像處理，其中每個圖像元素具有二維特征向量。在本專利技術的優選實現中，這兩個向量分量代表歸一化表面法線的兩個坐標，比如X-和Y-坐標(或X-和Z-坐標或Y-和Z-坐標)。下面，將結合包括X分量和Y分量的特征向量描述本專利技術。然而，這應當僅僅被看作是示例性例子，因為X、Y、Z分量中的兩個的任何其他組合可以代替地被使用。如果采用非歸一化的法線，則第三分量以類似于這里所描述的其他兩個分量的方式簡單地被添加和處理。 相比現有
法線圖壓縮技術比如3Dc，本專利技術采取了根本不同的方法。本專利技術在固定速率壓縮系統內部采用可變和動態比特長度編碼。這意味著，用于表示圖像塊的碼字的大小(比特分辨率或比特長度)分別是可變的，雖然壓縮塊表示的比特數量方面的總大小保持不變。這就允許在定位間隔(該間隔包括多個分量值)的精度上的動態適應，而且允許在那個間隔的分辨率上的動態適應。因此，本專利技術可以為這些圖像塊提供增加的定位精度(代價是間隔分辨率)，其中這導致改善的圖像質量，同時增加了其他圖像塊的間隔分辨率(代價是定位精度)。總之，最適當的定位精度和間隔分辨率因此可以為每個圖像塊被獨立地確定，結果總體提高了所得到的解壓縮圖像的質量。 例如，在3Dc中，當小間隔達到所述間隔的寬度時該小間隔具有非常順序(course)的顆粒度。3Dc的最小可表示的間隔寬度是1，而下一最小間隔寬度為2。因此，當進行到下一較大間隔時，在大小上增加一倍。這應當相比于間隔寬度例如100并且將要進行到下一較大的間隔寬度101的情況。在這種情況下，大小僅增加1％，而不是100％。 在3Dc中小間隔的另一個問題是間隔的位置不能以極大的精度來指定。如果最小間隔被移動，則它必須移動整個步驟，例如從到。這個步驟大小大約比該間隔內的八個分量值之間的距離大8倍。另一方面，對于間隔寬度為100，比如，最小的轉換，比如到的轉換，小于該間隔的八個分量值之間距離不止一個數量級。 本專利技術可以通過可變碼字長度編碼解決這一問題和其他類似問題。這允許例如使用其指定間隔寬度的顆粒度和使用其指定間隔轉換并且該間隔轉換可以被設置等于可能的向量值之間的距離的顆粒度。 壓縮 附圖說明圖1示例了根據本專利技術的一個方面的壓縮圖像的(有損)方法。在第一步驟S1中，圖像被分解或劃分成若干圖像塊。每個這樣的圖像塊包括多個即至少兩個圖像元素。在本專利技術的優選實施例中，圖像塊包括16個圖像元素(像素、紋元或體素)，并且具有大小為2m×2n的圖像元素，其中m＝4-n并且n＝0，1，2，3，4。更優選地，m和n都是2。也可能利用大小為2m×2n或2m×2n×2p圖像元素的圖像塊，其中m，n，p是零或正整數，條件是并非所有的m，n，p可以同時為零。圖2示意性示例了根據本專利技術的圖像塊600的例子，該圖像塊具有16個圖像元素610。這個圖也示意性示例了與圖像元素610相關聯的不同特征向量615。返回圖1，在步驟S1中整個圖像塊優選地被分解成(非重疊的)圖像塊。然而，在一些應用中，只有圖像的一部分被壓縮并且因此只有這一部分被分解成圖像塊。 下面的步驟S2和S5執行圖像塊的壓縮。正如前面所指出的，圖像塊中的每個圖像元素具有各自的特征向量，優選地為2D特征向量。這些特征向量的壓縮可以通過獨立地處理這兩個特征向量分量類型來進行。換句話說，并行地或順序地處理X分量和處理Y分量。下面，更具體地描述壓縮所述向量分量之一，比如X分量。然后可以為其他向量分量比如Y分量或其他向量分量比如Y和Z分量執行同樣的程序。盡管有可能執行X和Y的合并處理。這將進一步更具體地加以描述。 在步驟S2中，定義將被確定的壓縮塊表示的包括分量的各自比特分辨率。這些包括分量包括用于X分量的基碼字(base codeword)、間隔碼字和索引序列。步驟S2的這個比特分辨率定義基于塊中的特征向量的X向量分量的至少一部分來執行，更加優選地基于所有的X向量分量來執行。因此，在基碼字、間隔碼字和索引序列中的至少兩個的比特數量方面的各自大小可以是可變的并且在步驟S2中被定義。然而，盡管不同這樣的碼字和/或索引比特長度可以針對不同圖像塊加以定義，但是這些三個分量的總大小(比特長度)是固定的。因此，假設L(B)表示基碼字的比特長度，L(W)表示間隔碼字的相應比特長度并且L(I)表示索引序列的比特長度。在第一實施例中 L(B)+L(W)+L(I)＝k (2) 其中k是常數。在第二個實施例中 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
壓縮多個圖像元素的圖像塊的方法，其中多個圖像元素具有代表與所述圖像元素相關聯的特征的各自特征向量，該方法包括步驟：　－基于所述特征向量的向量分量的至少一部分，定義基碼字、間隔碼字和索引序列的至少兩個的各自的比特分辨率，其中所述各自的比 特分辨率之和是固定的；　－基于所述向量分量的至少一部分，確定所述基碼字作為基值的表示；　－基于所述向量分量的至少一部分，確定所述間隔碼字作為包括相對于所述基值的多個分量值的間隔的表示；以及　－確定所述索引序列，所述索引序列 表示為所述多個圖像元素的每個圖像元素選自所述多個分量值的分量值。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J斯特倫，
申請(專利權)人：艾利森電話股份有限公司，
類型：發明
國別省市：SE[瑞典]