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Kurzfassung

Bei dem im Folgenden beschriebenen Verfahren handelt es sich um ein Blockkompressionsverfahren. Das Verfahren ermöglicht eine hardwaregestützte trilineare Interpolation vektorquantisierter Datensätze. Dadurch wird eine qualitativ hochwertige Visualisierung von derartigen Datensätzen im Gegensatz zu manuellen Interpolationsverfahren beschleunigt.

Die zentrale Idee ist das strategische Auffüllen (Padding) der in einem Block abgelegten Signalelemente in Vorberechnungsschritten der Codebucherzeugung und ein entsprechendes Dekompressionsverfahren, welches während der Visualisierung der Daten angewendet wird. In dem Verfahren werden die Codewörter in einer geeigneten Textur auf einer Grafikkarte abgelegt, so dass für die Rekonstruktion eine hardwaregestützte Interpolation beim Lookup und damit der Dekompression an beliebigen Abtastpositionen ermöglicht wird.

Das Verfahren erlaubt eine korrekte hardwaregestützte Interpolation direkt im Kompressionsraum einer großen Datenmenge anzuwenden. Die Nutzung des Verfahrens ermöglicht letztlich die Fertigung von Grafikhardware, welche die Dekompression vektorquantisierter Daten komplett in Hardware abgebildet hat.

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Hintergrund

Die technische Verbesserung von Digitalisierungsverfahren bringt stetig wachsende Datenmengen mit sich, deren Größe oft im Bereich mehrerer Terabytes liegt. Auf regelmäßigen rektilinearen Gittern gespeicherte volumetrische Datensätze  stellen aufgrund ihrer Größe eine besondere Herausforderung dar.

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Bilder & Videos

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Lösung

• Die Überlappung wird von einem Signalelement auf jeder Achse mit einem jeweils einseitig angrenzenden Nachbarblockgeneriert.
• Durch die Überlappung wird eine sinnvolle Interpolation über eine Repräsentation der Blockkanten angrenzender Blöcke ermöglicht.
• Signalelemente entlang einer Kante sind als Padding-Elemente in mindestens einem anderen Block enthalten.
• Ein Codewort beschreibt eine interpolierbare Repräsentation eines ursprünglichen Volumenblocks vollständig.

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Vorteile

• Korrekte hardwaregestützte Interpolation großer Bild- und Volumendaten direkt im Kompressionsraum anwendbar.
• Eignung für die Signalerzeugung im Bereich der Anwendung von vektorquantisierungsbasierten Kompressionsverfahren.
• Nutzung des Verfahrens ermöglicht Fertigung verbesserter Grafikhardware mit integrierter Dekompressionsfunktionalität für direkte Interpolation auf vektorquantisierten Datensätzen.

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Anwendungsbereiche

• Insbesondere für die Signalerzeugung im Bereich der Anwendung von vektorquantisierungsbasierten Kompressionsverfahren.
• Hardwaregestützte Interpolation großer, komprimierter Bild- und Volumendaten für Grafikanwendungen wie z.B. Volumenrendering.