包括多个图像元素（６１０）的图像块（６００）被压缩成至少一个基码字（７２０；７５０）、间隔码字（７１０；７４０）和索引序列（７３０，７６０）。码字（７１０；７２０；７３０；７４０）和索引序列（７３０；７６０）的至少两个的各自的比特长度基于图像元素（６１０）的原始向量分量动态地加以定义，尽管所得到的压缩块（７００）的总比特长度不变。该基码字（７２０；７５０）代表基值（１０），间隔码字（７１０；７４０）代表间隔（２０）。这个间隔（２０）包括多个相对于基值（１０）的分量值（５０）。该索引序列（７３０；７５０）表示为每个图像元素（６１０）选自多个可用值（５０）的分量值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像和图形处理，并且具体涉及编码或压缩图像和图像块以及译码或解压缩已编码的(已压缩的)图像和图像块。 总的来说，根据本专利技术，在图像压缩期间，图像被分解或划分成若干图像块或图像片。每个这样的图像块然后包括多个图像元素(其具有一定的图像元素相关的属性或特征)。图像块被压缩以生成图像的压缩表示。 当已编码的图像或图形图元随后将被再现时，例如显示在屏幕上，压缩的图像块的相关图像元素被识别和解压缩。这些解压缩的图像元素然后用来生成原始图像或图形图元的解压缩表示。 本专利技术很好地适合于三维(3D)图形的使用，比如游戏、3D地图和场景、三维消息例如动画消息、屏幕保护程序、人机界面(MMI)等等，但并不局限于此。因此，该专利技术还可以用来压缩其他类型的图像或图形，例如一维(1D)、二维(2D)或3D图像。 本专利技术特别适合于处理凹凸或法线图或图像。在本
众所周知的是，法线或表面法线表示3D向量，其垂直于表面(对于平面来说)或垂直于表面的切面(对于非平面来说)。 在3D图形处理中，通常创建几个三角形并且确定这些三角形的拐角的相应的屏幕坐标。图像(或图像的一部分)，或所谓的纹理，被映射(“粘合”)到每个三角形上。当从存储器中取得纹理时，无论是利用存储器用于存储纹理还是在存储器访问期间的存储器带宽方面，管理纹理尽管对于图形系统来说很费成本。这是一个问题，尤其是对于细薄的客户比如移动单元和电话(具有有限的存储器容量和带宽)。结果，往往采用纹理或图像编码方案。在这样的方案下，纹理通常被分解或划分成包括多个纹元(texel)的若干图像块。图像块然后被压缩并且存储在存储器中。注意，图像块的压缩(版本)的大小小于图像块的未压缩版本的相应大小。 在本专利技术中，表述“图像元素”是指图像块或图像块的压缩表示中的元素。这个图像块反过来相当于部分图像或纹理。因此，根据本专利技术，图像元素可能是(1D，2D，3D)纹理的纹元(纹理元素)，(1D或2D)图像的像素或3D图像的体素(体积元素)。一般来说，图像元素由特定的图像元素属性或特征来表征。在本专利技术中，每个图像元素具有特征向量，其代表与图像元素相关联的特征。这一特征可以控制或影响图像元素的外观。这样的特征向量的优选实施例是表面法线，更优选地是归一化的表面法线。这样的表面法线具有三个向量分量或坐标，即X-、Y-和Z-分量。然而，每图像元素只指定两个法线坐标比如X-和Y-坐标通常就足够，因为剩余的坐标可以由此计算，比如使用上面的等式1。 此外，下面，术语“图像”用于指任何1D、2D或3D图像或纹理，它们可以根据本专利技术被编码和译码，包括但不限于凹凸图、法线图、照片、游戏类型的纹理、文字、图画、高动态范围图像和纹理等等。 本专利技术提供了特别适合于压缩和解压缩图像和图像块的图像处理，其中每个图像元素具有二维特征向量。在本专利技术的优选实现中，这两个向量分量代表归一化表面法线的两个坐标，比如X-和Y-坐标(或X-和Z-坐标或Y-和Z-坐标)。下面，将结合包括X分量和Y分量的特征向量描述本专利技术。然而，这应当仅仅被看作是示例性例子，因为X、Y、Z分量中的两个的任何其他组合可以代替地被使用。如果采用非归一化的法线，则第三分量以类似于这里所描述的其他两个分量的方式简单地被添加和处理。 相比现有
法线图压缩技术比如3Dc，本专利技术采取了根本不同的方法。本专利技术在固定速率压缩系统内部采用可变和动态比特长度编码。这意味着，用于表示图像块的码字的大小(比特分辨率或比特长度)分别是可变的，虽然压缩块表示的比特数量方面的总大小保持不变。这就允许在定位间隔(该间隔包括多个分量值)的精度上的动态适应，而且允许在那个间隔的分辨率上的动态适应。因此，本专利技术可以为这些图像块提供增加的定位精度(代价是间隔分辨率)，其中这导致改善的图像质量，同时增加了其他图像块的间隔分辨率(代价是定位精度)。总之，最适当的定位精度和间隔分辨率因此可以为每个图像块被独立地确定，结果总体提高了所得到的解压缩图像的质量。 例如，在3Dc中，当小间隔达到所述间隔的宽度时该小间隔具有非常顺序(course)的颗粒度。3Dc的最小可表示的间隔宽度是1，而下一最小间隔宽度为2。因此，当进行到下一较大间隔时，在大小上增加一倍。这应当相比于间隔宽度例如100并且将要进行到下一较大的间隔宽度101的情况。在这种情况下，大小仅增加1％，而不是100％。 在3Dc中小间隔的另一个问题是间隔的位置不能以极大的精度来指定。如果最小间隔被移动，则它必须移动整个步骤，例如从到。这个步骤大小大约比该间隔内的八个分量值之间的距离大8倍。另一方面，对于间隔宽度为100，比如，最小的转换，比如到的转换，小于该间隔的八个分量值之间距离不止一个数量级。 本专利技术可以通过可变码字长度编码解决这一问题和其他类似问题。这允许例如使用其指定间隔宽度的颗粒度和使用其指定间隔转换并且该间隔转换可以被设置等于可能的向量值之间的距离的颗粒度。 压缩 附图说明图1示例了根据本专利技术的一个方面的压缩图像的(有损)方法。在第一步骤S1中，图像被分解或划分成若干图像块。每个这样的图像块包括多个即至少两个图像元素。在本专利技术的优选实施例中，图像块包括16个图像元素(像素、纹元或体素)，并且具有大小为2m×2n的图像元素，其中m＝4-n并且n＝0，1，2，3，4。更优选地，m和n都是2。也可能利用大小为2m×2n或2m×2n×2p图像元素的图像块，其中m，n，p是零或正整数，条件是并非所有的m，n，p可以同时为零。图2示意性示例了根据本专利技术的图像块600的例子，该图像块具有16个图像元素610。这个图也示意性示例了与图像元素610相关联的不同特征向量615。返回图1，在步骤S1中整个图像块优选地被分解成(非重叠的)图像块。然而，在一些应用中，只有图像的一部分被压缩并且因此只有这一部分被分解成图像块。 下面的步骤S2和S5执行图像块的压缩。正如前面所指出的，图像块中的每个图像元素具有各自的特征向量，优选地为2D特征向量。这些特征向量的压缩可以通过独立地处理这两个特征向量分量类型来进行。换句话说，并行地或顺序地处理X分量和处理Y分量。下面，更具体地描述压缩所述向量分量之一，比如X分量。然后可以为其他向量分量比如Y分量或其他向量分量比如Y和Z分量执行同样的程序。尽管有可能执行X和Y的合并处理。这将进一步更具体地加以描述。 在步骤S2中，定义将被确定的压缩块表示的包括分量的各自比特分辨率。这些包括分量包括用于X分量的基码字(base codeword)、间隔码字和索引序列。步骤S2的这个比特分辨率定义基于块中的特征向量的X向量分量的至少一部分来执行，更加优选地基于所有的X向量分量来执行。因此，在基码字、间隔码字和索引序列中的至少两个的比特数量方面的各自大小可以是可变的并且在步骤S2中被定义。然而，尽管不同这样的码字和/或索引比特长度可以针对不同图像块加以定义，但是这些三个分量的总大小(比特长度)是固定的。因此，假设L(B)表示基码字的比特长度，L(W)表示间隔码字的相应比特长度并且L(I)表示索引序列的比特长度。在第一实施例中 L(B)+L(W)+L(I)＝k (2) 其中k是常数。在第二个实施例中 本文档来自技高网...
【技术保护点】
压缩多个图像元素的图像块的方法，其中多个图像元素具有代表与所述图像元素相关联的特征的各自特征向量，该方法包括步骤： －基于所述特征向量的向量分量的至少一部分，定义基码字、间隔码字和索引序列的至少两个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，确定所述基码字作为基值的表示； －基于所述向量分量的至少一部分，确定所述间隔码字作为包括相对于所述基值的多个分量值的间隔的表示；以及 －确定所述索引序列，所述索引序列 表示为所述多个图像元素的每个图像元素选自所述多个分量值的分量值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J斯特伦，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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