DE10033328A1

DE10033328A1 - Method of obtaining a compressed set of data defining images combined from several perspective views

Info

Publication number: DE10033328A1
Application number: DE2000133328
Authority: DE
Inventors: Armin Grasnick; Markus Klippstein; Maik Zimmermann
Original assignee: 4D Vision GmbH
Current assignee: X3D Technologies GmbH
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-24

Abstract

The method is used to obtain a compressed set of data which contains information on the image elements of an image made up of several perspective views of an object. The image elements are arranged in i columns and j rows. The method involves determining those rows and/or columns of the image from which image elements in a compressed image should be taken over from image elements arranged in m rows and s columns. Taking into account the determined rows and columns, combination pairs (i, j) are determined. The image information with which the image elements of the determined combination pairs are associated is called up. The called up image information is allocated to the image elements of the compressed image. This image information is stored in association with the image elements of the compressed image as a compressed data set on an information carrier.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Komprimierung und Dekomprimierung von Bilddaten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Kompri mierung eines Bildinformationen enthaltenden Datensatzes, der ein Bild aus in i Spal ten und j Zeilen angeordneten Bildelementen a_ij repräsentiert sowie auf ein Verfahren zur Dekomprimierung des komprimierten Datensatzes. Weiterhin ist eine entsprechen de Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben.The invention relates to the field of compression and decompression of image data. In particular, the invention relates to a method for compressing a data record containing image information, which represents an image of image elements a _ij arranged in i columns and j rows, and to a method for decompressing the compressed data record. Furthermore, a corresponding device for performing the method is specified.

Die Erfindung eignet sich besonders zur Komprimierung und Dekomprimierung von aus mehreren Perspektivansichten kombinierten Bildern, die durch eine definierte In einanderrasterung der einzelnen Perspektivansichten erzeugt werden.The invention is particularly suitable for the compression and decompression of images combined from several perspective views, which are defined by a defined In grid of individual perspective views are generated.

Derartige Bilder werden beispielsweise in Anordnungen zur dreidimensionalen Dar stellung verwendet, bei denen in einem autostereoskopischen Verfahren Bildinforma tionen aus unterschiedlichen Perspektivansichten gleichzeitig visualisiert werden. Durch geeignete Maßnahmen wird jedem Auge eines Betrachters jeweils nur eine Aus wahl dieser Perspektivansichten zur Ansicht gebracht. Hierdurch entsteht ein parallak tischer Effekt, der dem Betrachter eine räumliche Wahrnehmung mit deutlicher Tiefen staffelung erlaubt.Such images are, for example, in arrangements for three-dimensional dar position used for which in an autostereoscopic procedure image information tions from different perspective views can be visualized at the same time. By means of suitable measures, each eye of an observer is only one off choice of these perspective views. This creates a parallel table effect that gives the viewer a spatial perception with clear depths Graduation allowed.

Solche Kombinationsbilder umfassen eine Vielzahl von Bildelementen a_ij in einem Ra ster aus i vertikalen Spalten und j horizontalen Zeilen. In einer Kombinationsvorschrift ist definiert, aus welcher Ansicht das Bildelement a_ij an der Rasterstelle (i, j) seine Bild information bezieht. Hierzu sind die Ansichten und das Kombinationsbild vorteilhaft in das gleiche Raster (i, j) aufgeteilt. Die Bildelemente a_ij können z. B. durch die Subpixel eines LG-Displays wiedergegeben werden. Eine mögliche Kombinationsvorschrift besteht darin, daß in dem Raster für jede Rasterstelle (i, j) eine Zahl eingetragen ist, wel che angibt, aus welcher Ansicht A_k (k = 1. .n) das Bildelement a_ij seine Bildinformation bezieht. Die Bildinformation wird dabei der entsprechenden Rasterstelle (i, j) der jewei ligen Ansicht entnommen. Das Kombinationsbild ergibt sich, indem alle möglichen Rasterstellen (i, j) durchlaufen werden und so jedem Bildelement a_ij die entsprechende Bildinformation zugewiesen wird. Dabei ist es für die angestrebte räumliche Darstel lung wichtig, daß alle Bildelemente a_ij an der richtigen Stelle stehen.Such combination images comprise a plurality of picture elements a _ij in a grid of i vertical columns and j horizontal lines. A combination rule defines the view from which the picture element a _ij at the grid point (i, j) obtains its picture information. For this purpose, the views and the combination image are advantageously divided into the same grid (i, j). The picture elements a _ij can e.g. B. by the sub-pixels of a LG display. A possible combination rule is that a number is entered in the grid for each grid position (i, j), which indicates from which view A _k (k = 1. .n) the picture element a _ij obtains its image information. The image information is taken from the corresponding grid point (i, j) of the respective view. The combination image is obtained by going through all possible grid positions (i, j) and thus assigning the corresponding image information to each image element a _ij . It is important for the desired spatial presentation that all picture elements a _{ij are} in the right place.

Sollen aus einzelnen Kombinationsbildern zusammengesetzte 3D-Animationen erzeugt werden, so ergeben sich bei einer für die visuelle Wahrnehmung ausreichend hohen Bildauflösung große Datenmengen. Mit dem überwiegenden Teil gegenwärtig verfüg barer Personalcomputer ist es nicht möglich, solche 3D-Animationen in großen Pixel formaten, z. B. 1024 × 768 Pixel (Breite × Höhe) - das entspricht 2304 kByte pro Bild - ruckfrei abzuspielen. Eine Abhilfemöglichkeit besteht darin, die zu verarbeitenden Da tenmengen durch ein Komprimier- und Dekomprimierverfahren zu vermindern. Da durch können pro Zeiteinheit die Bildinformationen von mehr Kombinationsbildern zur Anzeige gelangen, so daß sich dann eine ruckfreie oder wenigstens homogenere Ani mation verwirklichen läßt.3D animations are to be created from individual combination images will result in a sufficiently high level for visual perception Image resolution large amounts of data. With the majority currently available barely personal computer, it is not possible to make such 3D animations in large pixels formats, e.g. B. 1024 × 768 pixels (width × height) - this corresponds to 2304 kbytes per image - to play smoothly. One remedy is to process the data to be processed to reduce quantities by a compression and decompression process. because by the image information of more combination images can be used per unit of time Display get so that then a jerk-free or at least more homogeneous Ani mation can be realized.

Viele herkömmliche Komprimierverfahren beschneiden jedoch den Bildinhalt, d. h. die Bildinformationen der Kombinationsbilder derart, daß sie nach dem Entpacken bzw. Dekomprimieren in einer Anordnung zur dreidimensionalen Darstellung aufgrund des Informationsverlustes nicht mehr verwendbar sind, da die wiedergegebenen, dekom primierten Bilder wesentlich an räumlichem Eindruck verloren haben.However, many conventional compression methods crop the image content, i.e. H. the Image information of the combination images in such a way that after unpacking or Decompression in an arrangement for three-dimensional display based on the Loss of information can no longer be used because the decom primed pictures have significantly lost spatial impression.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Geschwindig keit der Darstellung von gerasterten Kombinationsbildern in einer Anordnung zur drei dimensionalen Darstellung bei einer Wiedergabe mit Raumeindruck zu erhöhen.Against this background, the invention is based on the task, the speed ability to display rasterized combination images in an arrangement of three to increase dimensional representation in a reproduction with spatial impression.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Komprimierung eines Bildinforma tionen enthaltenden Datensatzes, der ein Bild, insbesondere ein aus mehreren Perspek tiveansichten kombiniertes Bild, aus in i Spalten und j Zeilen angeordneten Bildelemen ten a_ij repräsentiert, umfassend die folgenden Schritte:
This object is achieved by a method for compressing a data record containing image information, which represents an image, in particular an image combined from several perspective views, from image elements a _ij arranged in i columns and j rows, comprising the following steps:

Specifying those columns i and / or lines j of the image whose image elements a ij are to be adopted in a compressed image from image elements w ms arranged in m lines and s columns,
- Determination of all combination pairs (i, j) taking into account the specified Columns i and rows j,
Retrieving the image information associated with the image elements a ij of the particular combination pairs (i, j),
Assigning the retrieved image information to the image elements w ms of the compressed image, and
- Saving this image information in association with the image elements w ms of the compressed image in a compressed data set.

Mit dieser überraschend einfachen und schnell durchführbaren Vorgehensweise wer den die Bildinformationen einiger Zeilen und einiger Spalten weggelassen werden. Es ist jedoch auch möglich, lediglich eine Komprimierung allein über die Zeilen oder allein über die Spalten vorzunehmen. Die komprimierten Datensätze enthalten dabei jedoch weiterhin eine für einen räumlichen Eindruck ausreichende Informationsmenge, so daß ein Anteil der ursprünglichen Bildelemente nach der Dekomprimierung des kompri mierten Kombinationsbildes bzw. des betreffenden Datensatzes wieder zur Verfügung steht. Für eine 3D-Animation werden die komprimierten Datensätze abgespeichert und zur Wiedergabe dekomprimiert. Aufgrund des einfachen Komprimierungsalgorithmus lassen sich die ursprünglichen Bilder aus den komprimierten Bildern schnell und in für visuelle Zwecke geeigneter Bildauflösung rekonstruieren.With this surprisingly simple and quick procedure who which the image information of some rows and some columns is omitted. It However, it is also possible to use only compression over the lines or alone over the columns. The compressed data records contain however a sufficient amount of information for a spatial impression, so that a portion of the original picture elements after decompression of the kompri mated combination image or the relevant data record again stands. For a 3D animation, the compressed data sets are saved and decompressed for playback. Because of the simple compression algorithm the original images from the compressed images can be quickly and in for Reconstruct visual purposes of suitable image resolution.

Zur Dekomprimierung eines in der vorstehenden Art und Weise komprimierten Daten satzes in einen Datensatz des ursprünglichen Formats werden in den komprimierten Datensatz übernommene Bildinformationen den ursprünglichen Bildelementen a_ij zu geordnet. Nicht in den komprimierten Datensatz übernommene Bildinformationen werden hingegen in bezug auf die Bildelemente nach folgenden Regeln ersetzt:
In order to decompress a data record compressed in the above manner into a data record of the original format, image information adopted in the compressed data record is assigned to the original image elements a _ij . On the other hand, image information that is not included in the compressed data record is replaced in relation to the image elements according to the following rules:

a) rows / columns of picture elements omitted during compression the row / column of. taken over by the next one in the compressed image Picture elements replaced;
b) Columns / rows of picture elements left out during compression that by the next column / row of picture elements in the decompressed one Image replaces which image information due to in the compressed image assigned image information or according to rule a).

Dies erlaubt die positionsrichtige Wiedergabe der in den komprimierten Datensatz übernommenen Bildinformationen nach der Dekomprimierung. Bei der Dekomprimierung wird eine weggelassene Zeile bzw. Spalte durch eine ihr benachbarte ersetzt, wo durch die ursprünglich vorhandenen Bildinformationen durch zumindest ähnliche Bil dinformationen substituiert werden.This allows the positionally correct reproduction of the data in the compressed data set image information taken over after decompression. When decompressing an omitted row or column is replaced by an adjacent row, where by the originally available image information by at least similar images dinformation can be substituted.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Zeilennummern der in das komprimierte Bild zu übernehmenden Bildelemente nach der folgenden Vorschrift generiert:
In an advantageous embodiment of the invention, the line numbers of the picture elements to be included in the compressed picture are generated according to the following rule:

wobei
k_m die Zeilennummer der zu übernehmenden Zeile angibt,
m die Zeilennummer in dem komprimierten Bild angibt,
a_p eine fest vorgegebene Zahlenfolge aus natürlichen Zahlen ist,
p einen Zählindex darstellt, über den zu summieren ist,
p_max den Indexwert des letzten Gliedes der Zahlenfolge angibt, und
x mod y eine Funktion bedeutet, die eine Restklassenteilung von x durch y gewährleistet, wobei im Ergebnis der Rest dieser Teilung steht (z. B. 11 mod 4 = 3).in which
k _m specifies the line number of the line to be adopted,
m indicates the line number in the compressed image,
a _{p is} a predefined sequence of numbers from natural numbers,
p represents a counting index over which to sum,
p _max indicates the index value of the last link in the number sequence, and
x mod y means a function that guarantees a residual division of x by y, the result of which is the remainder of this division (e.g. 11 mod 4 = 3).

Die Berechnung wird solange ausgeführt, wie die Bedingung
The calculation is carried out as long as the condition

k_m ≦ j_max
k _m ≦ j _max

erfüllt ist, wobei j_max die größte Zeilennummer des ursprünglichen Bildes aus den Bild elementen a_ij angibt.is fulfilled, where j _max indicates the largest line number of the original image from the image elements a _ij .

Alternativ oder in Ergänzung zu der Komprimierung der Zeilen können in einer weite ren vorteilhaften Ausgestaltung die Spaltennummern der zu übernehmenden Bildele mente nach der folgenden Vorschrift generiert werden:
Alternatively or in addition to the compression of the lines, the column numbers of the image elements to be adopted can be generated according to the following rule in a further advantageous embodiment:

wobei
l_s die Spaltennummer der zu übernehmenden Spalte angibt,
s die Spaltennummer in dem komprimierten Bild angibt,
b_q eine fest vorgegebene Zahlenfolge aus natürlichen Zahlen ist,
q einen Zählindex darstellt, über den zu summieren ist,
q_max den Indexwert des letzten Gliedes der Zahlenfolge b_q angibt, und
x mod y eine Funktion bedeutet, die eine Restklassenteilung von x durch y gewährleistet, wobei im Ergebnis der Rest dieser Teilung steht (z. B. 11 mod 4 = 3).in which
l _s indicates the column number of the column to be transferred,
s indicates the column number in the compressed image,
b _{q is} a predefined sequence of numbers from natural numbers,
q represents a counting index over which to sum,
q _max indicates the index value of the last term in the number sequence b _q , and
x mod y means a function that guarantees a residual division of x by y, the result of which is the remainder of this division (e.g. 11 mod 4 = 3).

Die Berechnung wird auch hier solange ausgeführt, wie die Bedingung
The calculation is carried out as long as the condition

l_s ≦ i_max
l _s ≦ i _max

erfüllt ist, wobei i_max die größte Spaltennummer des ursprünglichen Bildes aus den Bildelementen a_ij angibt.is satisfied, with i _max indicating the largest column number of the original image from the picture elements a _ij .

Die Zahlenfolgen a_p und b_q aus natürlichen Zahlen größer "Null" beinhalten jeweils p = 1. .p_max bzw. q = 1. .q_max Elemente. Die Zahlenfolge a_p bestimmt über die angegebene Berechnungsvorschrift, welche Zeilen bei der Komprimierung entfallen, während die Zahlenfolge b_q entsprechend festlegt, welche Spalten des Kombinationsbildes bei der Komprimierung entfallen. Beide Zahlenfolgen können als Parameter für einen Kompri mier- bzw. den zugehörigen Dekomprimiervorgang frei wählbar vorgegeben werden.The number sequences a _p and b _q from natural numbers greater than "zero" each contain p = 1. .p _max or q = 1. .q _max elements. The sequence of numbers a _p determines which lines are omitted during the compression, while the sequence of numbers b _q accordingly determines which columns of the combination picture are omitted during the compression. Both sequences of numbers can be freely selected as parameters for a compression or the associated decompression process.

Auf Basis der Zahlenfolge a_p werden die Nummern der Zeilen k_m errechnet, welche aus dem ursprünglichen Kombinationsbild in ein erstes teilkomprimiertes Bild gelangen. Die Laufvariable m durchläuft die natürlichen Zahlen von 1 aufwärts und gibt die je weilige Zeile in dem ersten teilkomprimierten Bild an, in welche die ursprüngliche Zeile k_m übernommen wird. Dazu wird für jeden Zeilenindex m des komprimierten Bildes über den Laufindex p = 1. . .m nach der oben angegebenen, ersten Rechenvorschrift summiert. Sobald die errechnete Zeilennummer k_m die größte Zeilenzahl j_max des Origi nalbildes (d. h. des ursprünglichen Bildes aus den Bildelementen a_ij) erreicht, wird die Erhöhung von m abgebrochen, da dies bedeutet, daß der untere Bildrand erreicht bzw. überschritten ist. Im Falle der Gleichheit wird die Zeile k_m noch mit übernommen. Der maximal erreichte Wert für m, bei dem noch k_m ≦ j_max gilt, wird hier mit m_max bezeichnet.On the basis of the number sequence a _p , the numbers of the lines k _{m are} calculated, which come from the original combination picture into a first partially compressed picture. The run variable m runs through the natural numbers from 1 upwards and specifies the respective line in the first partially compressed image into which the original line k _{m is} adopted. For this, for each line index m of the compressed image, the running index p = 1.. .m summed up according to the first calculation rule given above. As soon as the calculated line number k _{m reaches} the largest number of lines j _max of the original image (ie the original image from the image elements a _ij ), the increase in m is discontinued, since this means that the lower edge of the image has been reached or exceeded. In the case of equality, the line k _{m is} also adopted. The maximum value reached for m at which k _m ≦ j _{max still} applies is referred to here as m _max .

Die Rechenvorschrift für k_m gewährleistet, daß die Zahlenwerte der Zahlenfolge a_p nacheinander aufaddiert werden und jede Teilsumme die Nummer einer in das teil komprimierte Bild zu übernehmenden Zeile ist. Ist das Ende der Zahlenfolge a_p erreicht, wird wieder von vorn (d. h. bei a₁) angefangen, wobei die jeweilige Gesamtsumme nach einmaligem bzw. mehrmaligem Zusammenaddieren der gesamten Zahlenfolge a_p im Ergebnis berücksichtigt bleibt.The calculation rule for k _m ensures that the numerical values of the number sequence a _p are added up one after the other and that each partial sum is the number of a line to be included in the partially compressed image. When the end of the number sequence a _{p has been} reached, the process starts again from the beginning (ie at a ₁ ), the respective total remaining in the result after the total number sequence a _{p has been added} once or several times.

Ausgehend von dem Ergebnis dieser ersten Komprimierung bezüglich der Zeilen mit einem resultierenden teilkomprimierten Bild des Formates (i_max, m_max) können weiterhin Bildinformationen der Spalten des teilkomprimierten Bildes entfernt werden, um ein in Zeilen und Spalten komprimiertes Bild zu erhalten:Based on the result of this first compression with respect to the lines with a resulting partially compressed image of the format (i _max , m _max ), image information of the columns of the partially compressed image can furthermore be removed in order to obtain an image compressed into lines and columns:

Auf Basis der Zahlenfolge b_q werden die Nummern der Spalten l_s errechnet, welche von dem teilkomprimierten Bild ausgehend in das vollständig komprimierte Bild gelangen. Die Laufvariable s durchläuft dazu die natürlichen Zahlen von 1 aufwärts und indiziert die Spalten im komprimierten Bild, in die die Bildinformationen aus dem teilkompri mierten Bild übernommen werden. Sobald l_s < i_max gilt, wird die Erhöhung von s abge brochen, da dann der rechte Bildrand erreicht bzw. überschritten ist. Im Falle l_s = i_max wird die Spalte l_s noch mit übernommen. Der maximal erreichte Wert für s, bei dem noch l_s ≦ i_max gilt, wird hier mit s_max bezeichnet.On the basis of the number sequence b _q , the numbers of the columns l _{s are} calculated, which, starting from the partially compressed image, reach the fully compressed image. The run variable s runs through the natural numbers from 1 upwards and indexes the columns in the compressed image into which the image information from the partially compressed image is transferred. As soon as l _s <i _max applies, the increase in s is aborted because the right edge of the image is then reached or exceeded. In the case l _s = i _max , column l _{s is} also adopted. The maximum value reached for s at which l _s ≦ i _{max still} applies is referred to here as s _max .

Die Rechenvorschrift für l_s kommt auf die gleiche Art und Weise wie die obige Rechen vorschrift für k_m zustande. Im Ergebnis steht ein in Zeilen und Spalten komprimiertes Bild des Formates (s_max, m_max). Bei einer Komprimierung lediglich in Zeilen- oder Spalten richtung sind die angegebenen Rechenvorschriften ebenfalls verwendbar.The calculation rule for l _s comes about in the same way as the above calculation rule for k _m . The result is an image of the format compressed in rows and columns (s _max , m _max ). With compression only in the row or column direction, the specified calculation rules can also be used.

Die Komprimierung kann in der vorstehenden Reihenfolge oder auch in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Beispielsweise werden mit den aus den Rechenvor schriften ermittelten Zuordnungsvorschriften zwischen den Bildelementen des Orginal bildes und des komprimierten Bildes Transformationsmatrizen erzeugt, anhand derer dann die entsprechenden Bildinformationen umgespeichert werden. Möglich ist auch eine quasi gleichzeitige Durchführung der Zeilen- und Spaltenkomprimierung durch eine Ineinanderschachtelung, d. h. es wird nicht erst ein teilkomprimiertes Bild er zeugt, sondern eine entsprechende Steuerung bildet aus dem ursprünglichen Kombi nationsbild unmittelbar ein komprimiertes Bild. Gleiches gilt auch für den nachfolgend näher erläuterten Dekomprimierungsvorgang, bei dem aus dem komprimierten Bild ohne den Umweg über eine Teildekomprimierung das dekomprimierte Bild erzeugt werden kann.The compression can be in the above order or in reverse Order to be executed. For example, with the calculation from the correspondence between the picture elements of the original image and the compressed image are generated using transformation matrices then the corresponding image information is saved. It is also possible a quasi-simultaneous implementation of row and column compression a nesting, d. H. it is not a partially compressed picture testifies, but forms a corresponding control from the original station wagon nation image immediately a compressed image. The same applies to the following Decompression process explained in more detail in which from the compressed image generates the decompressed image without the detour via partial decompression can be.

Der Komprimierfaktor f_k, d. h. das Verhältnis der Anzahl von komprimierten Bildelemen ten zu unkomprimierten Bildelementen beträgt annähernd:
The compression factor f _k , ie the ratio of the number of compressed picture elements to uncompressed picture elements is approximately:

Die Abschätzung für f_k ergibt sich dadurch, daß die Anzahl der in das komprimierte Bild übernommenen Zeilen (beispielhaft ist die Anzahl in einem Teilzyklus der Zei lenentfernung p_max) durch die Anzahl der für diese Zeilen des komprimierten Bildes bezogenen Zeilen im unkomprimierten Bild, also die Gesamtsumme der Zahlenreihe a_p, d. h.
The estimate for f _k results from the fact that the number of lines adopted in the compressed image (for example, the number in a partial cycle of line distance p _max ) is determined by the number of lines in the uncompressed image related to these lines of the compressed image, that is the total of the number series a _p , ie

dividiert wird. Dieses Vorgehen ergibt den ersten Faktor. Der zweite Faktor kommt auf analoge Weise für die Spalten zustande.is divided. This is the first factor. The second factor comes up analogous way for the columns.

Die angegebene Abschätzungsformel für f_k ergibt genau dann den exakten Komprimie rungsfaktor, wenn die Abbruchbedingung beim Durchlauf von m bzw. s beim Kompri miervorgang jeweils die Gleichheit k_m = j_max bzw. l_s = i_max war. In anderen Fällen ist die Ab schätzung des Komprimierungsfaktors f_k tatsächlich ein gerundeter Wert, da dann ei nige Zeilen am unteren Bildrand bzw. einige Spalten am rechten Bildrand unberücksich tigt bleiben.The given estimation formula for f _k gives the exact compression factor if and only if the termination condition when m or s was run through during the compression process was k _m = j _max or l _s = i _max . In other cases, the estimation of the compression factor f _{k is} actually a rounded value, since then a few lines at the bottom edge of the image or a few columns at the right edge of the image remain unconsidered.

Multipliziert man den Faktor f_k mit der Gesamtzahl U der Bildelemente im unkompri mierten Bild, welche sich zu
Multiplying the factor f _k by the total number U of the picture elements in the uncompressed picture, which increases to

U = i_max . j_max
U = i _max . j _max

ergibt, so folgt daraus in etwa die Anzahl der im komprimierten Bild verbleibenden Bildelemente. Das komprimierte Bild beinhaltet demnach eine verringerte Anzahl U . f_k Bildelemente. Diese verringerte Informationsmenge kann vorteilhaft mit einem gerin geren Zeit- bzw. Speicheraufwand elektronisch abgespeichert, abgerufen und transpor tiert werden.results in approximately the number of picture elements remaining in the compressed picture. The compressed image accordingly contains a reduced number U. f _k picture elements. This reduced amount of information can advantageously be electronically stored, called up and transported with less time or storage effort.

Im Zusammenhang mit der Zeilenkomprimierung bei einem aus acht Perspektivansich ten zusammengesetzten Kombinationsbild hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Zahlenfolge a_p lediglich ein einziges Element a₁ = 2 umfaßt. Vorzugsweise wird die Zahlenfolge b_p für die Spaltenkomprimierung durch das Element b₁ = 1 bzw. durch die Elemente b₁ = 1 und b₂ = 2 gebildet.In connection with the line compression in a combination image composed of eight perspective views, it has proven to be advantageous if the number sequence a _p comprises only a single element a ₁ = 2. The number sequence b _p for the column compression is preferably formed by the element b ₁ = 1 or by the elements b ₁ = 1 and b ₂ = 2.

Um das komprimierte Bild mit dem Format (s_max, m_max) derart wiederzugeben, daß in einer Anordnung zur dreidimensionalen Darstellung ein stark räumlicher Wahrneh mungseindruck entsteht, muß dieses wie oben erwähnt dekomprimiert werden. Das Dekomprimierungsverfahren gewährleistet, daß jedes in das komprimierte Bild übernommene Bildelement im dekomprimierten Bild wieder an der Stelle steht, in der es auch im ursprünglichen, unkomprimierten Bild positioniert war. Die fehlenden Bildin formationen, d. h. diejenigen Bildelemente, welche nicht in das komprimierte Bild übernommen worden sind, sind so ersetzt, daß der räumliche Wahrnehmungseindruck nicht oder kaum verschlechtert ist.In order to reproduce the compressed image with the format (s _max , m _max ) in such a way that a strong spatial perception impression arises in an arrangement for three-dimensional representation, this must be decompressed as mentioned above. The decompression method ensures that every picture element taken over into the compressed picture is again in the decompressed picture at the position in which it was also positioned in the original, uncompressed picture. The missing picture information, ie those picture elements that have not been included in the compressed picture, are replaced so that the spatial perception impression is not or hardly deteriorated.

Das Dekomprimierverfahren verwendet die gleichen Parameter der Zahlenfolgen a_p und b_q, wie sie für ein bestimmtes Kombinationsbild bei dem vorhergehenden Komprimie rungsverfahren eingesetzt worden sind. Diese können hierzu vorteilhaft mit dem kom primierten Datensatz der Bildinformationen abgespeichert werden.The decompression method uses the same parameters of the number sequences a _p and b _q as have been used for a specific combination image in the previous compression method. For this purpose, these can advantageously be stored with the compressed data record of the image information.

Das komprimierte Bild liegt im Format (s_max, m_max) vor. Der Rekonstruktionsvorgang des dekomprimierten Bildes geschieht bezüglich der Zeilen und Spalten in ähnlicher Weise wie der Komprimierungsvorgang. Dazu werden die Zeilen m = 1. . .m_max des komprimier ten Bildes in das dekomprimierte Bild, welches das Format (i_max, j_max) des ursprünglichen unkomprimierten Kombinationsbildes aufweist, übernommen. Dabei liefert die Zeile m des komprimierten Bildes die Bildinformation für die Zeile k_m des dekomprimierten Bildes, wobei hier wieder gilt:
The compressed image is in the format (s _max , m _max ). The reconstruction process of the decompressed image is similar to the compression process with regard to the rows and columns. The lines m = 1. .m _{max of} the compressed image into the decompressed image, which has the format (i _max , j _max ) of the original uncompressed combination image. The line m of the compressed image provides the image information for the line k _{m of} the decompressed image, with the following again valid here:

Des weiteren sind die bei der Komprimierung fortgelassenen Zeilen geeignet zu erset zen. Dazu wird in dem dekomprimierten Bild die Zeile k_m vervielfacht, welche die Bildin formation für die Zeilen k_m-1 + 1, k_m-1 + 2, . . . k_m liefert. Mit anderen Worten: Die Zeilen, welche weggelassen worden sind, werden im dekomprimierten Bild ersetzt durch die nächste weiter unten liegende, in das komprimierte Bild übernommene Zeile. Dadurch wird sichergestellt, daß die übernommene Zeile positionsrichtig wiedergegeben wird und die weggelassenen Zeilen durch Bildinformationen zumindest ähnlichen Inhaltes ersetzt werden.Furthermore, the lines left out during the compression are suitable to be replaced. For this purpose, the line k _{m is} multiplied in the decompressed image, which contains the image information for the lines k _m-1 + 1, k _m-1 + 2,. , , k _m returns. In other words, the lines which have been omitted are replaced in the decompressed image by the next line below, which is taken over in the compressed image. This ensures that the adopted line is reproduced in the correct position and the omitted lines are replaced by image information of at least similar content.

Der Dekomprimierungsvorgang bezüglich der Spalten ergibt sich in analoger Weise. Dazu werden die Spalten s = 1. . .s_max des komprimierten Bildes in das dekomprimierte Bild übernommen. Dabei liefert die Spalte s des komprimierten Bildes die Bildinforma tion für die Spalte 1 des dekomprimierten Bildes, wobei gilt:
The decompression process with regard to the columns results in an analogous manner. The columns s = 1. .s _{max of} the compressed image is transferred to the decompressed image. Column s of the compressed image provides the image information for column 1 of the decompressed image, where:

Die bei der Komprimierung weggelassenen Spalten werden ersetzt, indem in dem de komprimierten Bild die Spalte l_s vervielfacht wird, um die Bildinformation für die Spal ten l_s-1 + 1, l_s-1 + 2, . . . l_s zu liefern. Mit anderen Worten: Die Spalten, welche weggelassen worden sind, werden im dekomprimierten Bild ersetzt durch die nächste weiter rechts liegende, ins komprimierte Bild übernommene Spalte. Dadurch wird sichergestellt, daß jede übernommene Spalte positionsrichtig wiedergegeben wird und die weggelassenen Spalten durch Bildinformationen zumindest ähnlichen Inhaltes ersetzt werden.The columns omitted during the compression are replaced by multiplying the column l _{s in} the decompressed image by the image information for the columns l _s-1 + 1, l _s-1 + 2,. , , l _s to deliver. In other words, the columns that have been omitted are replaced in the decompressed image by the next column located further to the right and taken over in the compressed image. This ensures that each column adopted is reproduced in the correct position and the omitted columns are replaced by image information of at least similar content.

Bei der Dekomprimierung kann es vorkommen, daß für m = m_max die Zeilennummer k_m < j_max bzw. für s = s_max die Spaltennummer l_s < i_max ist, d. h. daß die unterste, in das kom primierte Bild übernommene Zeile bzw. die am weitesten rechts liegende, in das kom primierte Bild übernommene Spalte nicht der jeweiligen Randzeile bzw. -spalte des unkomprimierten Bildes entsprechen. In diesem Falle sind die bislang nicht mit Bildin formation versehenen, überzähligen Zeilen bzw. Spalten mit den Bildinformationen der jeweils letzten Zeile k_m (bei m = m_max) bzw. Spalte l_s (bei s = s_max) aufzufüllen.When decompressing, it can happen that the line number k _m <j _max for m = m _max or the column number l _s <i _max for s = s _max , that is, that the lowest line taken over in the compressed image or the rightmost column taken over in the compressed image does not correspond to the respective margin line or column of the uncompressed image. In this case, the supernumerary rows or columns not previously provided with image information are to be filled with the image information of the last line k _m (if m = m _max ) or column l _s (if s = s _max ).

Das dekomprimierte Bild beinhaltet folglich Zeilen bzw. Spalten, welche positionsrich tig die Bildinformation des ursprünglichen, unkomprimierten Kombinationsbildes auf weisen und Zeilen bzw. Spalten, welche leicht positionsversetzte Bildinformationen des ursprünglichen, unkomprimierten Kombinationsbildes aufweisen. Je nach Bildkombina tionsvorschrift für das Kombinationsbild können so nach der Komprimierung dekom primierte Bilder erzeugt werden, welche bei ihrer Wiedergabe beispielsweise in einem autostereoskopischen Verfahren einen guten räumlichen Wahrnehmungseindruck er möglichen.The decompressed image consequently contains rows or columns which are positionally correct the image information of the original, uncompressed combination image have rows and columns, which slightly position-shifted image information of the original, uncompressed combination image. Depending on the image combination tion specification for the combination image can be decom primed images are generated, which, for example, in a autostereoscopic procedure he a good spatial perception impression possible.

Eventuelle zusätzliche Informationen der verarbeiteten Bilddateien, wie z. B. Farbta bellen oder Tabellen mit den Informationen zum Komprimierverfahren (die u. a. auch die Zahlenfolgen a_p und b_q beinhalten können), werden vom Komprimierverfahren nicht berührt.Any additional information of the processed image files, such as B. Farbta bellen or tables with the information on the compression process (which may include the sequences a _p and b _q ), are not affected by the compression process.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur Kompri mierung eines Bildinformationen enthaltenden Datensatzes, der ein Bild, insbesondere ein aus mehreren Perspektivansichten kombiniertes Bild, aus in i Spalten und j Zeilen angeordneten Bildelementen a_ij repräsentiert, umfassend:
The above-mentioned object is further achieved by a device for compressing a data record containing image information which represents an image, in particular an image combined from several perspective views, from image elements a _ij arranged in i columns and j rows, comprising:

Means for specifying those columns i and / or lines j of the image whose image elements a ij are to be adopted in a compressed image from image elements w ms arranged in m lines and s columns,
- Means for determining all pairs of combinations (i, j) taking into account the specified columns i and rows j,
Means for retrieving the image information associated with the image elements a ij of the determined combination pairs,
- Means for assigning the retrieved image information to the image elements w ms of the compressed image, and
- Means for storing this image information in association with the image elements w ms of the compressed image in a compressed data set.

Diese Vorrichtung eignet sich bevorzugt zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens wie auch seiner besonderen Ausgestaltungsvarianten.This device is preferably suitable for carrying out the above Process as well as its special design variants.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The associated drawings show:

Fig. 1 ein Beispiel für ein gerastertes Orginal-Kombinationsbild aus 16 Zeilen und 14 Spalten, wobei diejenigen Bildelemente, deren Bildinformationen in einen komprimierten Datensatz übernommen werden, sich in den Schnittflächen der schraffierten Zeilen und Spalten befinden und durch dicke Rahmenlinien ge kennzeichnet sind, Fig. 1 shows an example for a rasterized original combination image of 16 rows and 14 columns, with those pixels whose image information is transferred in a compressed data set are in the sectional areas of the hatched rows and columns and ge by thick frame lines are marked,

Fig. 2 ein komprimiertes Bild aus 8 Zeilen und 9 Spalten, das aus den umrahmten Bildelementen aus Fig. 1 zusammengesetzt ist, Fig. 2 shows a compressed image of 8 rows and 9 columns, which is composed of the framed picture elements from Fig. 1,

Fig. 3 ein dekomprimiertes Bild im Format des Orginal-Kombinationsbildes, das aus dem komprimierten Bild aus Fig. 2 generiert wurde, Fig. 3 is a decompressed image in the format of the original combination of the image that was generated from the compressed image of Fig. 2,

Fig. 4 ein Beispiel für ein gerastertes Original-Kombinationsbild aus 16 Zeilen und 14 Spalten, wobei diejenigen Bildelemente, deren Bildinformationen in einen komprimierten Datensatz übernommen werden, sich in den schraffierten Zei len befinden, Fig an example of a rasterized original image combination of 16 rows and 14 columns, with those pixels whose image information is transferred in a compressed data set. 4, are located in the hatched len Zei,

Fig. 5 ein komprimiertes Bild aus 8 Zeilen und 14 Spalten, das aus den schraffierten Bildelementen aus Fig. 4 zusammengesetzt ist, Fig. 5 shows a compressed image of 8 rows and 14 columns, which is composed of the hatched pixels in Fig. 4,

Fig. 6 ein dekomprimiertes Bild im Format des Original-Kombinationsbildes, das aus dem komprimierten Bild aus Fig. 5 generiert wurde, Fig. 6 is a decompressed image in the format of the original composite image that was generated from the compressed image of Fig. 5,

Fig. 7 einen möglichen Programmablaufplan zum Komprimiervorgang, der sich für die Zahlenfolgen a_p = {2} und b_q = {1} ergibt, und in Fig. 7 shows a possible flow chart for the compression function is obtained for the number of sequences a _p = {2} and b = _{q 1}, and

Fig. 8 einen möglichen Programmablaufplan zum Dekomprimiervorgang, der sich für die Zahlenfolgen a_p = {2} und b_q = {1} ergibt. Fig. 8 shows a possible flow chart for Dekomprimiervorgang which _q is obtained for the number of sequences a _p = {2} and b = {1}.

Das Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 1 ein Kombinationsbild, das aus Teilen von insge samt acht Einzelbildern, beispielsweise acht Perspektivansichten rasterförmig zusam mengesetzt ist. Entsprechend der Kombinationsvorschrift werden Bildinformationen der acht Einzelbilder in regelmäßiger Reihenfolge den Bildelementen a_ij des Kombinati onsbildes zugeordnet. Dessen Raster (i, j) ist zum Zweck der Veranschaulichung mit einem Format (i_max = 14, j_max = 16) dargestellt. Dabei bestimmen die in die Rasterstellen eingetragenen Zahlen jeweils, aus welcher Ansicht A_k (k = 1. . .n) das Bildelement a_ij seine Bildinformationen bezieht. Die jeweilige Bildinformation wird der entsprechenden Ra sterstelle (i, j) in der jeweiligen Ansicht A_k (k = 1. . .n) entnommen. Für die Reihenfolge der Auswahl der Bildinformationen aus den einzelnen Ansichten A_k wird auf die bei spielhafte Darstellung von Fig. 1 ausdrücklich hingewiesen.The exemplary embodiment shows in FIG. 1 a combination image which is composed of parts of a total of eight individual images, for example eight perspective views, in a grid-like manner. According to the combination rule, image information of the eight individual images is assigned to the image elements a _{ij of} the combination image in a regular order. Its grid (i, j) is shown with a format (i _max = 14, j _max = 16) for the purpose of illustration. The numbers entered in the grid positions determine from which view A _k (k = 1... N) the image element a _ij obtains its image information. The respective image information is taken from the corresponding grid position (i, j) in the respective view A _k (k = 1.. .N). For the order of the selection of the image information from the individual views A _k , reference is expressly made to the exemplary representation of FIG. 1.

Durch eine über Parameter veränderliche Vorschrift wird der das Kombinationsbild repräsentierende Datensatz derart komprimiert, daß die Bildinformationen einiger Zei len und einiger Spalten weggelassen werden, wodurch sich ein komprimierter Daten satz mit kleinerer Datenmenge ergibt.By means of a rule that can be changed via parameters, the combination picture becomes representing data record compressed so that the image information of some time len and some columns are omitted, resulting in a compressed data result with a smaller amount of data.

Hierzu werden als Parameter zwei Zahlenfolgen a_p und b_q aus natürlichen Zahlen grö ßer "Null" vorgegeben, wobei die eine Zahlenfolge a_p die Zeilenkomprimierung und die andere Zahlenfolge b_q die Spaltenkomprimierung moderiert. In dem Ausführungsbei spiel ist die erste Zahlenfolge a_p = {2} und die zweite Zahlenfolge b_q = {1; 2}. Für die ma ximalen Indizes ergibt sich p_max = 1 und q_max = 2.For this purpose, as a parameter, two sequences of numbers a and b _p _q of natural numbers RESIZE SSER "zero" set, wherein the one number sequence a _p row compression and the other sequence of numbers _q b the column compression moderated. In the exemplary embodiment, the first sequence of numbers a _p = {2} and the second sequence of numbers b _q = {1; 2}. For the maximum indices, p _max = 1 and q _max = 2.

Auf der Basis der Zahlenfolge a_p werden die Nummern der Zeilen k_m errechnet, welche aus dem ursprünglichen Kombinationsbild in ein erstes teilkomprimiertes Bild gelan gen. Es gilt:
On the basis of the number sequence a _p , the numbers of the lines k _{m are} calculated, which get from the original combination picture into a first partially compressed picture. The following applies:

Diese Rechenvorschrift läßt sich für den konkreten Fall a_p = {2} und p_max = 1 stark verein fachen zu:
For the specific case a _p = {2} and p _max = 1, this calculation rule can be greatly simplified:

k_m = 2 . mk _m = 2. m

Der Index m durchläuft die natürlichen Zahlen von 1 aufwärts und indiziert die Zeilen in dem teilkomprimierten Bild, in welche die Bildinformationen in Zuordnung zu dem jeweiligen Bildelement aus den errechneten Zeilen k_m des Orginalbildes übernommen werden. Für jeden Zeilenindex m des komprimierten Bildes werden über den Laufin dex p die Werte der Zahlenfolge wie angegeben aufsummiert. Sobald k_m ≧ j_max = 16 gilt, d. h. die errechnete Zeilennummer die Zeilenzahl des Orginalbildes überschreitet, wird die Erhöhung von m abgebrochen, da dies bedeutet, daß der untere Bildrand erreicht bzw. überschritten ist. Der beim Abbruch erreichte maximale Wert für m beträgt somit m_max = 8. Da hierbei die letzte errechnete Zeilennummer der Zeilenzahl des Orginalbildes entspricht, folglich k₈ = j_max = 16 gilt, wird die letzte Zeile noch mit in das teilkomprimier te Bild übernommen. Die in das teilkomprimierte Bild übernommenen Zeilen (und ebenso die Spalten - siehe weiter unten) sind in Fig. 1 schraffiert dargestellt.The index m runs through the natural numbers from 1 upwards and indicates the lines in the partially compressed image, into which the image information in association with the respective image element is taken from the calculated lines k _{m of} the original image. For each line index m of the compressed image, the values of the number sequence are added up as indicated via the run index p. As soon as k _m ≧ j _max = 16 applies, ie the calculated line number exceeds the number of lines in the original image, the increase in m is terminated, since this means that the lower edge of the image has been reached or exceeded. The maximum value for m reached at termination is thus m _max = 8. Since the last calculated line number corresponds to the number of lines in the original picture, consequently k ₈ = j _max = 16, the last line is also included in the partially compressed picture. The lines adopted in the partially compressed image (and also the columns - see below) are shown hatched in FIG. 1.

Ausgehend von dem Ergebnis dieser ersten Komprimierung bezüglich der Zeilen mit einem resultierenden teilkomprimierten Bild des Formates (i_max = 14, m_max = 8) werden zur weiteren Verminderung der Datenmenge bzw. der Bildinformationen zusätzlich Spalten des teilkomprimierten Bildes entfernt, um das vollständig komprimierte Bild mit einer Bildelementstruktur nach Fig. 2 zu erhalten:Based on the result of this first compression with respect to the lines with a resulting partially compressed image of the format (i _max = 14, m _max = 8), columns of the partially compressed image are additionally removed in order to further reduce the amount of data or the image information, in order to obtain the fully compressed image with a picture element structure according to FIG. 2:

Auf der Basis der Zahlenfolge b_q = {1; 2} mit q_max = 2 werden die Nummern der Spalten l_s errechnet, welche von dem teilkomprimierten Bild ausgehend in das endgültige kom primierte Bild gelangen. Die Errechnung erfolgt in analoger Weise zu der Zeilenkom primierung mit der Rechenvorschrift:
Based on the sequence of numbers b _q = {1; 2} with q _max = 2, the numbers of the columns l _{s are} calculated, which, starting from the partially compressed image, reach the final compressed image. The calculation is carried out in an analogous manner to the line compression with the calculation rule:

Der Spaltenindex s durchläuft die natürlichen Zahlen von 1 aufwärts und indiziert die Spalten im komprimierten Bild, in die die Bildinformationen aus dem teilkomprimierten Bild übernommen werden. Für (q - 1) mod q_max ergibt sich bei geradzahligen q der max Wert 1, bei ungeradzahligen q hingegen der Wert 0. Damit ergeben sich:
The column index s runs through the natural numbers from 1 upwards and indexes the columns in the compressed image into which the image information from the partially compressed image is transferred. For (q - 1) mod q _max , the max value is 1 for even-numbered q and 0 for odd-numbered q.

Sobald l_s ≧ i_max = 14 gilt, wird die Erhöhung von s abgebrochen, da dann der rechte Bild rand erreicht bzw. überschritten ist. Dies ist hier für s = 10 bei l₁₀ = 15 der Fall, wobei die Spaltennummer 15 in dem Orginalbild bereits nicht mehr existiert. Der maximal erreichte Wert s_max, bei dem l_s die maximale Spaltennummer i_max = 14 nicht überschreitet, ist also s_max = 9.As soon as l _s ≧ i _max = 14, the increase in s is terminated because the right edge of the picture is then reached or exceeded. This is the case here for s = 10 at l ₁₀ = 15, column number 15 no longer existing in the original picture. The maximum value s _max reached at which l _s does not exceed the maximum column number i _max = 14 is therefore s _max = 9.

Die in das komprimierte Bild zu übernehmenden Spalten sind in Fig. 1 ebenfalls schraf fiert dargestellt. In das komprimierte Bild werden jedoch nur die Bildelemente a_ij über nommen, die gleichzeitig zu einer zu übernehmenden Zeile und Spalte gehören. Diese tatsächlich zu übernehmenden Bildelemente sind in Fig. 1 mit einer dicken Linie um randet. Das in Fig. 2 dargestellte komprimierte Bild besitzt dann das Format (s_max = 9, m_max = 8).The columns to be adopted in the compressed image are also shown hatched in FIG. 1. However, only the picture elements a _ij that belong simultaneously to a row and column to be adopted are taken over into the compressed picture. These picture elements that are actually to be adopted are outlined in FIG. 1 with a thick line. The compressed image shown in FIG. 2 then has the format (s _max = 9, m _max = 8).

Der Komprimierungsfaktor f_k, d. h. das Verhältnis vom komprimierten zum unkompri mierten Bild bezüglich der Anzahl Bildelemente, beträgt annähernd:
The compression factor f _k , ie the ratio of the compressed to the uncompressed image with respect to the number of picture elements, is approximately:

Die angegebene Abschätzungsformel für f_k ergibt in diesem Falle jedoch nicht den ex akten Komprimierungsfaktor, da die Abbruchbedingung beim Durchlauf von m bzw. s beim Komprimierungsvorgang nicht in beiden Fällen die Gleichheit k_m=j_max bzw. l_s = i_max war. Vielmehr ist die Abschätzung des Komprimierungsfaktors f_k ein ungefährer Wert, da unter Umständen einige Zeilen am unteren Bildrand bzw. einige Spalten am rechten Bildrand unberücksichtigt bleiben. Der tatsächliche Komprimierungsfaktor f_k' errech net sich einfach durch Division der Anzahl Bildelemente w_ms im komprimierten Bild durch die Anzahl der Bildelemente a_ij im unkomprimierten Bild. Dabei ergibt sich hier:
In this case, however, the given estimation formula for f _k does not give the exact compression factor, since the termination condition when m or s are run through during the compression process does not result in the equality k _m = in both cases j _max or l _s = i _max was. Rather, the estimation of the compression factor f _{k is} an approximate value, since under certain circumstances a few lines at the bottom edge of the image or a few columns at the right edge of the image may be ignored. The actual compression factor f _k 'is simply calculated by dividing the number of picture elements w _ms in the compressed picture by the number of picture elements a _ij in the uncompressed picture. The following results here:

Der abgeschätzte Komprimierungsfaktor f_k und der tatsächliche Komprimierungsfak tor f_k' stimmen folglich gut überein. Die entsprechend verringerte Informationsmenge kann vorteilhaft mit einem geringeren Zeit- bzw. Speicheraufwand elektronisch abge speichert, abgerufen und transportiert werden.The estimated compression factor f _k and the actual compression factor f _k 'therefore coincide well. The correspondingly reduced amount of information can advantageously be stored, called up and transported electronically with less time or storage effort.

Zur Wiedergabe des Bildes wird das auf das Format (s_max = 9, m_max = 8) komprimierte Bild dekomprimiert, indem zunächst die Komprimierungsvorschrift rückwärts angewendet wird. Dies gewährleistet, daß jedes in das komprimierte Bild übernommene Bildelement in dem dekomprimierten Bild wieder an der Stelle steht, in der es auch in dem ur sprünglichen, unkomprimierten Bild stand. Die bei der Rückrechnung fehlenden Bildin formationen, d. h. diejenigen Bildelemente, welche nicht in das komprimierte Bild über nommen worden sind, werden durch in dem komprimierten Datensatz enthaltene Bil dinformationen aus der ursprünglichen Umgebung dieser Bildelemente ersetzt, so daß der räumliche Wahrnehmungseindruck bei einer dreidimensionalen Darstellung des regenerierten Bildes nicht oder kaum geschwächt ist.To reproduce the image, the image compressed to the format (s _max = 9, m _max = 8) is decompressed by first applying the compression rule backwards. This ensures that every picture element taken over into the compressed picture is in the decompressed picture again at the position in which it was also in the original, uncompressed picture. The missing picture information during the recalculation, ie those picture elements which have not been taken over into the compressed picture, are replaced by picture information contained in the compressed data record from the original surroundings of these picture elements, so that the spatial perception impression in a three-dimensional representation of the regenerated image is not or hardly weakened.

Das Dekomprimierungsverfahren setzt die gleichen Parameter a_p = {2} und b_q = {1; 2} vor aus, wie sie für das beispielhafte Kombinationsbild beim Komprimierungsverfahren eingesetzt worden sind. Das komprimierte Bild liegt im Format (s_max = 9, m_max = 8) vor. Zur Rekonstruktion eines Bildes im Format des Orginalbildes bzw. zur Erzeugung eines entsprechenden Datensatzes aus Bildinformationen, d. h. zur Dekomprimierung wer den hier zunächst die Zeilen- und anschließend die Spaltenzuordnungen generiert, mit denen die in dem komprimierten Datensatz enthaltenen Informationen neu formatiert werden.The decompression procedure sets the same parameters a _p = {2} and b _q = {1; 2} before how they were used for the exemplary combination image in the compression process. The compressed image is in the format (s _max = 9, m _max = 8). To reconstruct an image in the format of the original image or to generate a corresponding data record from image information, ie for decompression, who first generates the row and then the column assignments with which the information contained in the compressed data record is reformatted.

Dazu werden die Zeilen m = 1. . .m_max = 8 des komprimierten Bildes in das dekomprimierte Bild im Format (i_max = 16, j_max = 14) des ursprünglichen unkomprimierten Kombinationsbil des übernommen. Die Zeile m des komprimierten Bildes liefert die Bildinformation für die Zeile k_m des dekomprimierten Bildes, wobei wie oben gilt:
The lines m = 1. .m _max = 8 of the compressed image into the decompressed image in the format (i _max = 16, j _max = 14) of the original uncompressed combination image. The line m of the compressed image provides the image information for the line k _{m of} the decompressed image, the same as above:

Daraus resultiert für den beschriebenen konkreten Fall a_p = {2} und p_max = 1 vereinfacht wiederum
For the specific case described, this again results in a _p = {2} and p _max = 1 in simplified form

k_m = 2 . mk _m = 2. m

Die bei der Komprimierung weggelassenen Zeilen werden ersetzt, indem in dem de komprimierten Bild die Zeile k_m vervielfacht wird, um die Bildinformationen für die Zei len k_m-1 + 1, k_m-1 + 2, . . . k_m zu liefern. In dem konkreten Fall bedeutet dies, daß jede Zeile
The lines omitted during the compression are replaced by multiplying the line k _m in the decompressed image by the image information for the lines k _m-1 + 1, k _m-1 + 2,. , , k _m to deliver. In the specific case, this means that every line

k_m = 2 . m - 1
k _m = 2. m - 1

die gleichen Bildinformationen zugewiesen bekommt, wie die Zeile
gets the same image information as the line

k_m = 2 . mk _m = 2. m

Mit anderen Worten: Die Zeilen, welche weggelassen worden sind, werden im dekom primierten Bild ersetzt durch die nächste, weiter unten liegende, in das komprimierte Bild übernommene Zeile. Dadurch wird sichergestellt, daß jede übernommene Zeile positionsrichtig wiedergegeben wird und die weggelassenen Zeilen durch Bildinforma tionen zumindest ähnlichen Inhaltes ersetzt werden.In other words: The lines that have been omitted are shown in the decom Primed image replaced by the next, below, in the compressed Image inherited line. This ensures that every line taken over is reproduced in the correct position and the omitted lines by image information tion of at least similar content.

Für den Dekomprimierungsvorgang der Spalten werden die Spalten s = 1. . .s_max = 9 des komprimierten Bildes in das dekomprimierte Bild übernommen. Dabei liefert die Spal te s des komprimierten Bildes die Bildinformation für die Spalte l_s des dekomprimierten Bildes, wobei wiederum wie bei der Komprimierung gilt:
For the decompression process of the columns, the columns s = 1.. .s _max = 9 of the compressed image transferred to the decompressed image. The column s of the compressed image provides the image information for the column l _{s of} the decompressed image, the same as in the case of compression:

Die bei der Komprimierung weggelassenen Spalten werden ersetzt, indem in dem be reits teils dekomprimierten Bild die Spalte l_s vervielfacht wird und die Bildinformation für die Spalten l_s-1 + 1, l_s-2 + 2, . . . l_s liefert. Konkret bedeutet das im beschriebenen Fall, daß die Spalte l₂ - 1, also die zweite Spalte in dem dekomprimierten Bild, die gleiche Bildinformation erhält wie die Spalte l₂ = 3. Auch die Spalte l₄ - 1, d. h. die fünfte Spalte, erhält ihre Bildinformation aus der Spalte l₄, d. h. der sechsten Spalte. Die Spalten, wel che weggelassen worden sind, werden im dekomprimierten Bild somit ersetzt durch die nächste weiter rechts liegende, in das komprimierte Bild übernommene Spalte. Da durch wird sichergestellt, daß jede übernommene Spalte positionsrichtig wiedergege ben wird und die weggelassenen Spalten durch Bildinformationen zumindest ähnlichen Inhaltes ersetzt werden.The columns omitted during the compression are replaced by multiplying the column l _s in the already decompressed image and the image information for the columns l _s-1 + 1, l _s-2 + 2,. , , l _s delivers. Specifically, in the case described, this means that column l _2-1 , ie the second column in the decompressed image, receives the same image information as column l ₂ = 3. Column l _4-1 , ie the fifth column, also receives their image information from column l ₄ , ie the sixth column. The columns which have been omitted are thus replaced in the decompressed image by the next column located further to the right and taken over in the compressed image. This ensures that each column adopted is reproduced in the correct position and that the omitted columns are replaced by image information of at least similar content.

Bei der Dekomprimierung kann es vorkommen, daß die unterste, in das komprimierte Bild übernommene Zeile bzw. die am weitesten rechts liegende, in das komprimierte Bild übernommene Spalte nicht der jeweiligen Randzeile bzw. Randspalte des unkom primierten Bildes entspricht. Dieses Problem ergibt sich bei der Dekomprimierung der Spalten des Ausführungsbeispiels, da sich für die größte Spaltennummer s_max = 9 des komprimierten Bildes aus der obigen Beziehung die Spaltennummer l₉ = 13 in dem de komprimierten Bild errechnet, das jedoch dem Orginalformat entsprechend 14 Spalten aufweisen soll. Zur Auffüllung der letzten Spalte werden daher die Bildinformationen der Spalte mit der Spaltennummer l₉ = 13 verwendet. In entsprechender Art und Weise kann auch eine gegebenenfalls erforderliche Auffüllung bei der Zeilendekomprimierung vorgenommen werden, wobei auch mehr als eine Spalte oder Zeile so substituiert werden kann.During decompression, it can happen that the bottom row, taken over into the compressed picture or the rightmost column, taken over into the compressed picture, does not correspond to the respective border row or border column of the uncompressed picture. This problem arises when the columns of the exemplary embodiment are decompressed, since for the largest column number s _max = 9 of the compressed image, the column number l ₉ = 13 in the de-compressed image is calculated from the above relationship, but which has 14 columns in accordance with the original format should. The image information of the column with the column number l ₉ = 13 is therefore used to fill the last column. In a corresponding manner, a possibly necessary filling in line decompression can be carried out, whereby more than one column or line can also be substituted in this way.

Das resultierende dekomprimierte Bild ist in Fig. 3 zu sehen. Die dick umrandeten Bild elemente a_ij sind diejenigen, die in dem dekomprimierten Bild exakt die gleiche Positi on und Bildinformation aufweisen, wie in dem ursprünglichen Kombinationsbild nach Fig. 1.The resulting decompressed image can be seen in FIG. 3. The thick-edged picture elements a _ij are those that have exactly the same position and picture information in the decompressed picture as in the original combination picture according to FIG. 1.

In einer Abwandlung des bisher beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens wurden in den obigen Rechenvorschriften die Zahlenfolgen a_p = {2} und b_q = {1} verwendet. Damit fiel bei der Komprimierung periodisch jede zweite Zeile (nämlich die mit ungerader Zeilennummer) weg. Praktisch wurden hierdurch besonders gute Ergebnisse bezüglich des erreichbaren räumlichen Wahrnehmungseindrucks in Anordnungen zur dreidimen sionalen Darstellung von Perspektivansichten erreicht. Diese Ausführungsvariante der Erfindung wird im folgenden näher erläutert.In a modification of the previously described method according to the invention, the numerical sequences a _p = {2} and b _q = {1} were used in the above calculation instructions. This means that every second line (namely the one with an odd line number) was periodically omitted during compression. In practice, particularly good results regarding the achievable spatial perception impression were achieved in arrangements for the three-dimensional representation of perspective views. This embodiment variant of the invention is explained in more detail below.

In Fig. 4 ist ein Kombinationsbild des beispielhaften Formates (i_max = 14, j_max = 16) gezeigt, wobei auf Grund der Zahlenfolgen a_p = {2} und b_q = {1} nur jede zweite Zeile in das kom primierte Bild übernommen wird. Die zu übernehmenden Zeilen sind schraffiert darge stellt. Eine Komprimierung hinsichtlich der Spalten entfällt in diesem Fall. FIG. 4 shows a combination image of the exemplary format (i _max = 14, j _max = 16), where due to the number sequences a _p = {2} and b _q = {1} only every second line into the compressed image is taken over. The lines to be adopted are hatched. In this case, there is no compression with regard to the columns.

Die Fig. 5 zeigt das sich so im Format (s_max = 14, m_max = 8) ergebende komprimierte Bild. Das bezüglich der Zeilen teilkomprimierte und das endgültige komprimierte Bild stim men in diesem Ausführungsbeispiel auf Grund der gewählten Zahlenfolgen überein. Der Komprimierfaktor ergibt sich zu 0,5. Dies bedeutet, daß hierbei nur noch die Hälf te der Informationsmenge des ursprünglichen unkomprimierten Bildes abgespeichert, übertragen oder abgerufen werden muß. FIG. 5 shows the so in the format (s _max = 14, m _max = 8) resulting compressed image. The partially compressed with respect to the lines and the final compressed image match in this exemplary embodiment due to the selected number sequences. The compression factor is 0.5. This means that only half of the amount of information in the original uncompressed image has to be stored, transmitted or called up.

Unter Anwendung der oben beschriebenen Gleichungen und der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ergibt sich das in Fig. 6 gezeigte dekomprimierte Bild. Vorteilhafter weise steht die Hälfte der originalen Bildinformation - hier fett eingerahmt - wieder exakt an der ursprünglichen Position, während die bei der Komprimierung weggelas senen Bildelemente durch zumindest ähnliche Bildelemente ersetzt wurden.The decompressed image shown in FIG. 6 is obtained using the equations described above and the method steps according to the invention. Advantageously, half of the original image information - framed in bold here - is again exactly at the original position, while the image elements left out during compression have been replaced by at least similar image elements.

In Fig. 7 ist ein möglicher Programmablaufplan zum Komprimiervorgang dargestellt, der sich für die Zahlenfolgen a_p = {2} und b_q = {1} ergibt. Da wie beschrieben für diese Parameter nur hinsichtlich der Zeilen komprimiert wird, beinhaltet der Pro grammablaufplan keine Anweisungen bezüglich der Spalten. Der Programmablaufplan gewährleistet, daß jede zweite Zeile in das komprimierte Bild übernommen wird.In Fig. 7 a possible program flow chart is shown for the compression function is obtained for the number of sequences a _p = {2} and b _q = {1}. Since, as described for these parameters, only the rows are compressed, the program flow chart does not contain any instructions regarding the columns. The program flow chart ensures that every second line is transferred to the compressed image.

In Fig. 8 ist ein möglicher Programmablaufplan zum entsprechenden Dekomprimiervor gang dargestellt, der sich für die Zahlenfolgen a_p = {2} und b_q = {1} ergibt. Auch hier bein haltet der Programmablaufplan aus den genannten Gründen keine Anweisungen be züglich der Spalten. Der Programmablaufplan gewährleistet, daß jede Zeile aus dem komprimierten Bild an die richtige Stelle im dekomprimierten Bild gelangt. Überdies wird jede Zeile aus dem komprimierten Bild zweimal ins dekomprimierte Bild über nommen und zwar so, daß immer eine bei der Dekomprimierung weggelassene Zeile durch die nachfolgende, mit übernommene Zeile ersetzt wird.In Fig. 8 a possible flow chart with the corresponding Dekomprimiervor shown gear, the results for the number of sequences a _p = {2} and b _q = {1}. Again, the program flowchart does not contain any instructions regarding the columns for the reasons mentioned. The program flowchart ensures that each line from the compressed image gets to the right place in the decompressed image. In addition, each line is taken twice from the compressed image into the decompressed image, and in such a way that a line omitted during decompression is always replaced by the following line, which was also adopted.

Die Programmablaufpläne sind vorzugsweise für Bilder anzuwenden, die im unkom primierten Zustand eine gerade Anzahl Zeilen aufweisen.The program flowcharts should preferably be used for pictures that are in the uncom have an even number of rows.

Oftmals sind gerasterte Kombinationsbilder gleichsinnig zu den RGB-Subpixeln eines Anzeigegerätes gerastert, d. h. horizontal benachbarte Bildelemente zeigen Bildinfor mationen verschiedener Farbkanäle, so daß ihre Bildinformation nicht notwendigerwei se miteinander vertauschbar ist. In diesen Fällen empfiehlt es sich, vorzugsweise nur bezüglich der Zeilen zu komprimieren, d. h. die Zahlenfolge b_q = {1} zu verwenden.Often, rasterized combination images are rasterized in the same direction as the RGB subpixels of a display device, ie horizontally adjacent picture elements show picture information of different color channels, so that their picture information is not necessarily interchangeable. In these cases it is advisable to compress only with respect to the lines, ie to use the number sequence b _q = {1}.

Weiterhin wäre es denkbar, die Kombinationsbilder bezüglich der Pixel-Struktur an stelle der RGB-Subpixelstruktur erneut zu rastern. In diesem Falle sind benachbarte Bildelemente bezüglich ihres Informationstypes wieder miteinander vertauschbar (ein vollfarbiges Bildelement kann die Bildinformation für ein anderes vollfarbiges Element liefern), so daß eine suffiziente Komprimierung und Dekomprimierung wieder willkür lich bezüglich Zeilen und Spalten möglich ist. Die für die Komprimierung/ Dekompri mierung maßgeblichen Zeilen bzw. Spalten sind dann selbstverständlich auch bezüg lich der entsprechenden Pixelstruktur festzulegen.It would also be conceivable to display the combination images with regard to the pixel structure place the RGB sub-pixel structure to raster again. In this case there are neighboring ones Image elements can be interchanged again with regard to their type of information (a full-color picture element can be the image information for another full-color element deliver), so that sufficient compression and decompression again arbitrary is possible with regard to rows and columns. The ones for compression / decompri Relevant rows or columns are of course also related of the corresponding pixel structure.

Mit der beschriebenen Komprimierung werden verhältnismäßig große Bilddateien ein facher handhabbar. Zur Wiedergabe werden die komprimierten Datensätze wieder de komprimiert. Hierdurch kann die Geschwindigkeit der Darstellung von gerasterten Kombinationsbildern in einer Anordnung zur dreidimensionalen Darstellung erhöht werden, ohne bei der Wiedergabe den Raumeindruck zu stark zu beeinträchtigen. Auf diese Weise sind weitestgehend ruckfreie Animationen solcher Darstellungen mit ver hältnismäßig geringem Rechen- und Speicheraufwand möglich. Entsprechende Rechen einrichtungen können zur Ausführung der vorstehend beschriebenen Operationen mit geeigneten Modulen versehen werden.With the compression described, relatively large image files become easier to handle. The compressed data records are de again for playback compressed. This can speed up the display of rasterized Combination images in an arrangement for three-dimensional display increased without impairing the spatial impression too much during playback. On in this way, jerk-free animations of such representations are largely ver comparatively little computing and storage effort possible. Corresponding rakes facilities can be used to perform the operations described above suitable modules.

Claims

1. A method for obtaining a compressed data record which contains information about the picture elements a _{ij of} an image which is composed of several perspective views of an object, the picture elements a _{ij being arranged} in i columns and j rows, comprising the following method steps:

Determining those columns i and / or lines j of the image from which image elements a _{ij are to be adopted} in a compressed image from image elements w _ms arranged in m lines and s columns,
- Determination of all combination pairs (i, j) taking into account the specified columns i and rows j,
Retrieving the image information associated with the image elements a _{ij of} the particular combination pairs (i, j),
Assigning the retrieved image information to the image elements w _{ms of} the compressed image, and
- Saving this image information in association with the picture elements w _{ms of} the compressed image as a compressed data record on an information carrier.

2. The method according to claim 1, characterized in that the line numbers of the picture elements to be adopted a _{ij are} determined according to the following rule:
in which
k _m specifies the line number of the line to be adopted,
m indicates the line number in the compressed image,
a _{p is} a predefined sequence of numbers from natural numbers,
p represents a counting index over which to sum,
p _max indicates the index value of the last link in the number sequence, and
x mod y means a function that guarantees a residual division of x by y, the result of which is the rest of this division (e.g. 11 mod 4 = 3),
whereby the calculation is carried out as long as the condition
k _m ≦ j _max
is satisfied, where j _max indicates the largest line number of the original image from the picture elements a _ij .

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the column numbers of the picture elements to be adopted a _{ij are} determined according to the following rule:
in which
l _s indicates the column number of the column to be transferred,
s indicates the column number in the compressed image,
b _{q is} a predefined sequence of numbers from natural numbers,
q represents a counting index over which to sum,
q _max specifies the index value of the last link in the number sequence 1, and
x mod y means a function that guarantees a residual division of x by y, the result of which is the rest of this division (e.g. 11 mod 4 = 3),
whereby the calculation is carried out as long as the condition
l _s ≦ i _max
is satisfied, with i _max indicating the largest column number of the original image from the picture elements a _ij .

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sequence of numbers ge a _p comprises a single element a ₁ = 2.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the number sequence b _{q is formed} by the elements b ₁ = 1 and b ₂ = 2 or only by the element b ₁ = 1.

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the number sequence or number sequences a _p and b _q are stored with the compressed data set of the picture elements w _ms .

7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the Row compression and column compression are performed sequentially become.

8. A method for decompressing a compressed data record containing image information, which was generated in the method steps according to claims 1 to 7, into a data record of the original format in which the image information adopted in the compressed data record is assigned to the original image elements a _ij and the Image information not included in the compressed data record in relation to the image elements is replaced according to the following rules:

a) columns i and / or rows j left out during compression are replaced by the next row and / or column adopted in the compressed image;
b) Columns i and / or lines j left out during compression are replaced by the next line and / or column of picture elements in the decompressed picture, to which picture information is assigned on the basis of picture information taken over into the compressed picture or according to rule a).

9. A device for compressing a data record containing image information, which represents an image, in particular an image combined from several perspective views, from image elements a _ij arranged in i columns and j rows, comprising:
Means for specifying those columns i and / or lines j of the image from which image elements a _ij are to be taken over into a compressed image from image elements w _{ms arranged} in m lines and s columns,
Means for determining all combination pairs (i, j) taking into account the specified columns i and rows j,
Means for retrieving the image information associated with the image elements a _{ij of} the determined combination pairs (i, j),
Means for assigning the retrieved image information to the image elements w _{ms of} the compressed image, and
Means for storing this image information in association with the image elements w _{ms of} the compressed image in a compressed data set.