(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータにより実施される方法であって、
３次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割するステップであって、各３Ｄ震源波動場サブセットは、配列の配列要素に保存される、ステップと；
配列要素毎に、
関連する前記３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解するステップと；
前記より小さなデータユニットのデータ境界をランダムにシフトするステップと；
前記より小さなデータユニットが重なることを避けるために、折り畳み操作及びサンプル演算子を前記より小さなデータユニットに適用するステップと；
平滑化されたデータを生成するために、前記折り畳みがなされた前記より小さなデータユニットを平滑化するステップと；
量子化されたデータを生成するために、前記平滑化されたデータに量子化操作を実行するステップと；
圧縮されたデータを生成するために、前記量子化されたデータを圧縮符号化するステップと；を備える、
コンピュータにより実施される方法。
【請求項２】
前記配列は、時間、地理的位置及び深さのいずれかを用いてインデックス付けされる、
請求項１に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項３】
前記より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、ここで、Ｍは、ピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
請求項１に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項４】
３Ｄ地震出力画像を生成するために、各配列要素に関連付けられた圧縮データを解凍するステップをさらに備え、前記解凍は、下記式（Ａ）に示す逆方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いることによって実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000034
ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍは、ピクセル単位のブロックの次元サイズであり、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは下記式（Ｂ）に示すものである、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000035
請求項１に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項５】
ブロック毎の前記データ境界は、下記式（Ｃ）に示すように、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000036
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲においてランダムに発生された整数である、
請求項１に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項６】
前記圧縮符号化するステップは、ホフマン符号化を用いて実行される、
請求項１に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項７】
非一時的なコンピュータ読取可能媒体であって、所定の動作を実行するコンピュータシステムによって実行可能な１又は複数の命令を格納しており、前記所定の動作は、
三次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割する動作であって、各３Ｄ震源波動場サブセットは、配列の配列要素に保存される、動作と；
配列要素毎に、
関連する前記３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解する動作と；
前記より小さなデータユニットのデータ境界をランダムにシフトする動作と；
前記より小さなデータユニットが重なることを避けるために、折り畳み操作及びサンプル演算子を前記より小さなデータユニットに適用する動作と；
平滑化されたデータを生成するために、前記折り畳みがなされた前記より小さなデータユニットを平滑化する動作と；
量子化されたデータを生成するために、前記平滑化されたデータに量子化操作を実行する動作と；
圧縮されたデータを生成するために、前記量子化されたデータを圧縮符号化する動作と；を備える、
非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
【請求項８】
前記配列は、時間、地理的位置及び深さのいずれかを用いてインデックス付けされる、
請求項７に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
【請求項９】
前記より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、ここで、Ｍは、ピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
請求項７に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１０】
前記所定の動作は、３Ｄ地震出力画像を生成するために、各配列要素に関連づけられた圧縮されたデータを解凍する動作をさらに備え、前記解凍は、下記式（Ａ）に示す逆方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いることによって実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000037
ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍはピクセル単位のブロックの次元サイズであり、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは下記式（Ｂ）に示すものである、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000038
請求項７に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１１】
ブロック毎の前記データ境界は、下記式（Ｃ）に示すように、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000039
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲においてランダムに発生された整数である、
請求項７に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１２】
前記圧縮符号化することは、ホフマン符号化を用いて実行される、
請求項７に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３】
コンピュータにより実施されるシステムであって、
コンピュータメモリと、
前記コンピュータメモリと相互に動作可能に結合されると共に所定の動作を実行するように構成されたハードウェアプロセッサと、を備え、前記所定の動作は、
３次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割する動作であって、各３Ｄ震源波動場サブセットは配列の配列要素に保存される、動作と；
配列要素毎に、
関連する前記３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解する動作と；
前記より小さなデータユニットのデータ境界をランダムにシフトする動作と；
前記より小さなデータユニットが重なることを避けるために、前記より小さなデータユニットに折り畳み操作及びサンプル演算子を適用する動作と；
平滑化されたデータを生成するために、前記折り畳みがなされた前記より小さなデータユニットを平滑化する動作と；
量子化されたデータを生成するために、前記平滑化されたデータに量子化操作を実行する動作と；
圧縮されたデータを生成するために、前記量子化されたデータを圧縮符号化する動作と；を備える、
コンピュータにより実施されるシステム。
【請求項１４】
前記配列は、時間、地理的位置及び深さのいずれかを用いてインデックス付けされる、
請求項１３に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
【請求項１５】
前記より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、ここで、Ｍは、ピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
請求項１３に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
【請求項１６】
前記所定の動作は、３Ｄ地震出力画像を生成するために、各配列要素に関連づけられた前記圧縮されたデータを解凍する動作をさらに備え、前記解凍は、下記式（Ａ）に示す逆方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いることによって実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000040
ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍは、ピクセル単位のブロックの次元サイズであり、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは下記式（Ｂ）に示すものである、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000041
請求項１３に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
【請求項１７】
ブロック毎の前記データ境界は、下記式（Ｃ）に示すように、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000042
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲においてランダムに発生された整数である、
請求項１３に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
【請求項１８】
前記圧縮符号化することは、ホフマン符号化を用いて実行される、
請求項１３に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１７年４月１１日に出願された米国特許出願第６２／４８４，１０１号の優先権を主張し、その内容の全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
地震イメージングは、（岩石層、他の堆積層又は洞窟といった）地下構造から音波を反射させて潜在的に石油を含有する可能性のある層を明らかにするツールである。リバースタイムマイグレーション（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｔｉｍｅ  Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ、ＲＴＭ）は、構造的な及び速度の複雑さを持つエリア内及びエリア下において正確なイメージングを提供する地震イメージング手法である。ＲＴＭでは、地震画像は、震源波動場と受振器波動場との両方の遅延ゼロ（ｚｅｒｏ−ｌａｇ）の相互相関によって発生される。震源波動場は、前方（ｆｏｒｗａｒｄ、順方向）伝搬によって計算される一方で、受振器波動場は、後方（ｂａｃｋｗａｒｄ、逆方向）伝搬によって計算される。震源波動場及び受振器波動場の伝搬が逆方向のため、ＲＴＭは、最初に、震源波動場の全体のためのデータをコンピュータで計算すると共にデータ保存場所（例えば、磁気ディスクドライブ）に保存する。次いで、対応する受振器波動場が利用可能である場合、震源波動場データが、処理のために検索される。このアプローチは、保存場所に非常に大きな複数のデータセットを書き込み／読み取る必要があるため、大量の計算リソース（例えば、プロセッササイクル、データバス帯域幅、計算メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））、ネットワーク帯域幅、及びデータストレージ空間）を消費する。
【発明の概要】
【０００３】
本開示では、地震データの圧縮処理について説明する。
【０００４】
一実施において、３次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割され、各３Ｄ震源波動場サブセットは配列の配列要素に保存される。配列要素毎に、関連する前記３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解され、前記より小さなデータユニットのデータ境界をランダムにシフトし、前記より小さなデータユニットが重なることを避けるために、折り畳み操作及びサンプル演算子を前記より小さなデータユニットに適用し、平滑化されたデータを生成するために、前記折り畳まれたより小さなデータユニットを平滑化し、量子化されたデータを生成するために、前記平滑化されたデータに量子化操作を実行し、圧縮されたデータを生成するために、前記量子化されたデータを圧縮符号化する。３Ｄ地震出力画像を生成するために、各配列要素に関連付けられた圧縮データを解凍される。
【０００５】
前述の実施を含む前述の主題の実施は、コンピュータにより実施される方法、非一時的なコンピュータ読取可能媒体、及びコンピュータにより実施されるシステムを用いて実施可能である。非一時的なコンピュータ読取可能媒体は、コンピュータにより実施される方法を実行するコンピュータ読取可能な命令を格納（保存）する。コンピュータにより実施されるシステムは、１又は複数のコンピュータと相互運用可能に結合された１又は複数のコンピュータメモリデバイスと、命令を格納する有形の非一時的な機械読取可能媒体と、を備え、１又は複数のコンピュータによって実行されるとき、非一時的なコンピュータ読取可能媒体に格納されたコンピュータにより実施される方法／コンピュータ読取可能な命令を実行する。
【０００６】
本明細書で記述された主題は、以下の利点のうちの１又は複数を実現するように特定の実施において実施することができる。第一に、地震波動場データを圧縮するための（境界での地震波動場の保存といった）従来の方法にあるような、震源波動場の逆伝播が回避される。第二に、震源波動場の全体のためのデータを保存するストレージ要件が、圧縮を用いることがないストレージ要件と比較すると（例えば、１ＴＢから約２０〜３０ＧＢ程度まで）劇的に削減されることが示される。第三に、説明された方法論は、解凍されたデータボリューム内のアーチファクトを減らすことによってイメージング結果を改善しており、該解凍されたデータボリュームは、画像結果の適切な解釈に非常に重要である（例えば、アーチファクトを含む画像は、インタープリター（地球科学者又は解析ソフトウェアプロセス）を混乱させることがあり、また見込みのある掘削及び探査の構想に関して不適切な決定に至ることがある。
【０００７】
本願に記載された主題における１又は複数の実施の詳細は、発明の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面に記載されている。本主題の他の特徴、態様及び利点は、発明の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付の図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本願の実施に係る、データ圧縮無しで計算された例示的な三次元（３Ｄ）リバースタイムマイグレーション（ＲＴＭ）地震出力画像である。
【０００９】
【図２】図２は、本願の実施に係る、従来のＪＰＥＧ圧縮方法を用いて計算された例示的な３ＤのＲＴＭ地震出力画像である。
【００１０】
【図３】図３は、本願の実施に係る、本願の提案された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法を用いて計算された例示的な３ＤのＲＴＭ地震出力画像である。
【００１１】
【図４】図４は、本願の実施に係る、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いてより小さなデータユニット（例えば、ブロック）に分解された３Ｄ震源波動場の地震データサブセットの例示的な部分（例えば、配列の１要素）を図示するブロック図である。
【００１２】
【図５】図５は、本願の実施に係る、従来の圧縮方法のための例示的な画像ドメインを示すブロック図である。
【００１３】
【図６】図６は、本願の実施に係る、ランダムにシフトされた８×８ブロックデータの境界を持つ例示的な画像ドメインを示すブロック図である。
【００１４】
【図７】図７は、本願の実施に係る、地震データを圧縮するための例示的な方法を示すフローチャートである。
【００１５】
【図８】図８は、本願の実施に係る、本願で説明される、記述されたアルゴリズム、記述された方法、記述された機能、記述されたプロセス、記述されたフロー、及び記述された手順に関連付けられた計算機能を提供するために使用された例示的なコンピュータシステムを示すブロック図である。
【００１６】
種々の図面における類似の参照番号及び記号は、同様の要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明は、地震データの圧縮について説明し、１又は複数の特定の実施の観点において開示された主題を、当業者が作成し及び使用できるように提示される。開示された実施の様々な修正、変更、及び並べ替えを行うことができることは当業者には容易に明らかであり、また定義された一般原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施及び応用（アプリケーション）に適用されるようにしてもよい。場合によっては、説明される主題の理解を得るためには不必要でありまた当業者の技術の範囲内である１又は複数の技術的な詳細は、説明される１又は複数の実施を不明瞭にしないために省略され得る。本願は、説示又は例示された実施に限定されることを意図するものではなく、開示された原理及び特徴と整合する最も広い範囲が与えられるべきである。
【００１８】
地震イメージングは、（岩石層、他の堆積層又は洞窟といった）地下構造から音波を反射させて潜在的に石油を含有する可能性のある層を明らかにするツールである。リバースタイムマイグレーション（ＲＴＭ）は、構造的な及び速度の複雑さを持つエリア内及びエリア下において正確なイメージングを提供する地震イメージング手法である。ＲＴＭでは、地震画像は、震源波動場と受振器波動場との両方の遅延ゼロの相互相関によって発生（生成）される。震源波動場は、前方伝搬によって計算される一方で、受振器波動場は、後方伝搬によって計算される。震源波動場と受振器波動場に関する逆方向の伝搬のため、ＲＴＭは、最初に、震源波動場全体のデータをコンピュータで計算すると共にデータ保存場所（例えば、磁気ディスクドライブ）に保存する。次いで、対応する受振器波動場が利用可能である場合、震源波動場データが、処理のために検索される。このアプローチは、保存場所へ非常に大きな複数のデータセットを書き込み／読み取る必要があるため、大量の計算リソース（例えば、プロセッササイクル、データバス帯域幅、計算メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））、ネットワーク帯域幅、データストレージ空間）を消費する。
【００１９】
本願は、地震データを圧縮してＲＴＭの効率を高めるための新しいアプローチを説明している。いくつかの実施では、ＲＴＭアルゴリズムに適用される説示した圧縮方法により、震源波動場地震データが元のデータセットサイズの１０分の１から１００分の１に圧縮される。圧縮され地震データのサイズが小さくなると、震源波動場データの大きなデータセットを計算メモリに格納でき、これによりデータ処理中に該データセットを迅速に取得して利用できる。いくつかの点で既存のＪＰＥＧデータ圧縮技術に似ているが、説明された方法は、既存のＪＰＥＧ圧縮アルゴリズムに存在するブロッキングアーチファクト問題を回避するために、新規の折り畳まれた離散コサイン変換及びハフマン符号化を採用しており、該問題の回避は、地震データの効果的な圧縮に不可欠である。また、説明されたＲＴＭ圧縮方法を使用すると、地震データの処理が加速され、コンピュータデータストレージの消費量が削減され、また地震データのＲＴＭ処理の実用化が可能になる。震源波動場地震データと受振器波動場地震データとの両方を説明された方法で圧縮することが可能である一方で、震源波動場又は受振器波動場の地震データセットのいずれかを圧縮することだけが必要である点に留意すべきである。本願は、震源波動場の地震データセットの圧縮に焦点を当てているが、受振器波動場の地震データセット又は両方の波動場地震データセットを（既述の方法論の適切な適応を伴って）圧縮することもまた、本願の範囲内であるとみなされる。
【００２０】
高レベルでは、説明されたデータ圧縮方法は、写真画像やその他の画像を圧縮するために典型的に使用される従来のＪＰＥＧ圧縮方法を修正したものである。ＪＰＥＧアプローチの場合、３次元（３Ｄ）画像は、通常、８×８×８ピクセルのブロックに分割され、各ブロックが圧縮されて保存される。しかしながら、標準のＪＰＥＧ画像圧縮アプローチによって圧縮されたデータを用いて再構築された画像は、圧縮されたピクセルブロックの境界においてピクセルブロックの内部エリアより多くの差（違い）を持つ画像になる。分割されていない３Ｄ画像では、通常、これらの境界アーチファクト（又はノイズ）を無視できる。しかしながら、ＲＴＭには多数の３Ｄ画像があるので、境界アーチファクトが累積して、結果としてのデータを耐震研究のために役立たなくする。説明されたデータ圧縮方法は、圧縮された３Ｄ地震データの有用性を保持するために、従来のＪＰＥＧ圧縮アルゴリズムの境界アーチファクトの欠点に対処する。
【００２１】
従来のＪＰＥＧ圧縮方法は、３Ｄピクセルブロックからなる多次元単一配列を圧縮するように設計されている一方で、説明された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法は、３Ｄピクセルブロックからなる数百万の配列を圧縮するために使用できる。ＲＴＭの画像圧縮形式で（従来のＪＰＥＧ圧縮方法のように）折り畳み離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）方法を単純に用いると、ＲＴＭ画像出力に明らかな境界アーチファクトをもたらす。これらの発生された境界アーチファクトを軽減するために、説明された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法は、ランダムブロックキング境界を用いる修正された従来のＪＰＥＧ圧縮方法を説明する。ランダムブロッキング境界は、地震ショット及びタイムステップ毎に震源波動場を圧縮するためにランダムに選択する。説明から理解されるように、解凍（圧縮が解除）されたデータセットを用いる数百万の結果としての地震画像が加算されて出力地震画像（例えば、出力地震画像３００）になるとき、ピクセルブロック境界のアーチファクトは互いに相殺する。結果の出力地震画像は、個別の場所に石油抗を掘削するリスクを軽減ために使用されることができる。
【００２２】
提案された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法は、複雑な地下構造及び他の用途のイメージングのために既存のＲＴＭ分析技術の効率を高める。説明された方法は、また、コンピュータデータストアにおけるデータストレージ、画像データのマイクロプロセッサ処理、及びネットワークを介した画像データの伝送の速度及び効率を向上させる（例えば、帯域幅の使用及び速度の改善）。提案された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法は、また、分析及び他の目的のためにデータを有用にするためにデータを圧縮するとき、アーチファクト／ノイズを減衰させる方法も提供する。
【００２３】
図１を参照すると、図１は、本願の実施に係る、データ圧縮無しで計算された例示的な３ＤのＲＴＭ地震出力画像１００である。地震出力画像１００は、ここでは深度（キロメートル（ｋｍ））１０２、ライン１０４及び共通深度ポイント（ＣＤＰ）１０６の３つの軸で図示される。
【００２４】
ライン１０４は、地球内に伝達された地震エネルギーの反射を記録するために使用される受振器のラインを表す。いくつかのアプリケーション（応用）では、多数の受振器のラインが存在することができる。典型的には、伝達された地震エネルギーは、例えば爆発物、エアキャノン、又は振動装置（例えば、圧縮又はせん断）によって発生される。ほとんどの地震探査は、（爆発物及びエアキャノンを含む）圧縮波を用いて実行される。伝達された地震エネルギーは、地球内へ伝播し、また様々な地表下の地層で反射して地表に向けて戻り、地表では、１又複数の受振器ラインによって検出され、また記録される。
【００２５】
ＣＤＰ１０６は、個々の地下地震エネルギー反射体（例えば、岩石層）上の固有の点を表しており、地震反射情報が、該地下地震エネルギー反射体から、異なるオフセットでトレース（出力）に記録される。一つのＣＤＰのための情報を含むトレースのセットは、「ＣＤＰギャザー」と呼ばれる。
【００２６】
図示された地震出力画像においては、ラベル１０８、１１０及び１１２は、アーチファクトに関して関心のあるエリア（規則的な間隔の境界、特に画像の浅い部分）を示している。画像のラベル付きエリア（１０８、１１０、及び１１２）に焦点を当てることによって理解されるように、データ圧縮無しで地震画像処理のための従来の（計算コストの高い）３ＤのＲＴＭアルゴリズムを用いると、識別できる画像アーチファクトのない（又は単に有意でない画像アーチファクトを持つ）地震出力画像をもたらす。
【００２７】
図２を参照すると、図２は、本願の実施に係る、従来のＪＰＥＧ圧縮方法を用いて計算された例示的な３ＤのＲＴＭ地震出力画像２００である。地震出力画像２００に見られるように、従来のＪＰＥＧ圧縮方法からの（通常の水平バンドとして現れる）結果としての圧縮アーチファクトは、（それぞれ、エリア１０８、１１０、１１２に対応する）ラベル付きエリア２０２、２０４、２０６に現れている。
【００２８】
図３を参照すると、図３は、本願の実施に係る、本願の提案された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法を用いて計算された例示的な３ＤのＲＴＭ地震出力画像３００である。地震出力画像３００に見られるように、図２に提示された（ラベル付きエリア２０２、２０４、２０６に規則的な水平バンドとして現れる）圧縮アーチファクトは存在しない。ラベル付きエリア３０２、３０４及び３０６（それぞれ、図１のエリア１０８、１１０及び１１２、並びに図２の２０２、２０４及び２０６に対応する）は、図１のラベル付きエリア１０８、１１０及び１１２に非常に似ており、また、説明された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法を用いる処理の後に、地震出力画像３００は、図１と比較して、アーチファクトの影響を受けていない（又は検出不可能な／重要でない差を示す）ことを示している。加えて、地震出力画像３００は、高効率の３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法を用いて発生された（例えば、震源波動場地震データの保存／伝送のサイズが削減された）。説明された方法論は、非圧縮データを処理するＲＴＭ方法論と同程度に正確な結果を生成できるが、より効率的なデータストレージの利点が追加されており、また計算リソースの要件がほぼ同じか若しくは削減されている。
【００２９】
提案された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法は、３つの主要なコンポーネントとして１）ＤＣＴ、２）量子化及び符号化、及び、３）折り畳みＤＣＴのためのランダムブロッキング境界、を含む。１）及び２）は従来のＪＰＥＧ画像圧縮方式の既存コンポーネントであることは留意すべきである。
【００３０】
１）ＤＣＴ
【００３１】
ＤＣＴは、画像の空間ドメインをその周波数ドメインに変換するという点で離散フーリエ変換に類似する。空間ドメインは、所与のピクセルにおけるあらゆるチャネルの強度を反映する数値を含む一方、周波数ドメインは、あるピクセルから次のピクセルへの強度の変化を含む。
【００３２】
３Ｄ地震データセットの全体は、例えば１０００００個のタイムスタンプ付き地震３Ｄ震源波動場を含むことができる。３Ｄ地震波動場データセットの全体は、例えば５００×６００×８００ピクセルになる。３Ｄ震源波動場の各々は、処理のために３Ｄ震源波動場のサブセットとして配列に保存できる。説明されているプロセスは、１０００００個のタイムスタンプ付き３Ｄ震源波動場サブセットの各々をループし、各特定サブセットをより小さなデータユニットに（例えば、ＤＣＴを用いて、８×８×８ピクセルの３Ｄブロックに）分割し、圧縮に先だって、該特定サブセットのデータをランダムにシフトする。いくつかの実施では、配列は、時間でインデックス付けでき、ここで、受信した各データ要素は、３Ｄ地震波動場データセットの時間スライス／ステップを表す。
【００３３】
例えば、図４を参照すると、図４は、本願の実施に係る、より小さなデータユニット（つまり、ブロック）にＤＣＴを用いて分解された３Ｄ震源波動場の地震データサブセットの例示的部分（例えば、配列の１要素）を図示するブロック４００の図である。ここで、ブロック４０２は、理解及び視覚化の目的のために、８×８×８ピクセルの３Ｄブロックとみなすことができる。典型的な実施では、３Ｄ地震データセット全体は、Ａ［ｉｙ］［ｉｘ］［ｉｚ］によってインデックス付けでき、ｉｚ＝１：ＮＺ、ｉｘ＝１：ＮＸ、及びｉｙ＝１：ＮＹである。３Ｄ地震データセットは、ＭＺ×ＭＸ×ＮＹのサブキューブに分割され、ここでは、ＭＺ＝ＮＺ／８、ＭＸ＝ＮＸ／８、ＭＹ＝ＮＺ／８であって、ＮＺ、ＮＸ、ＮＹは８で割り切れると仮定する（そうでない場合には、単純なパディング（ｐａｄｄｉｎｇ）が使用できる）。
【００３４】
順方向（前方）ＤＣＴが、式（１ａ）を用いて、各配列要素（３Ｄ震源波動場の地震データサブセット）に適用される。
【数１ａ】
0006915906.tif 000002
ここで、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは、受信した３Ｄ地震波動場のデータサブセットの入力配列であり、ｂは、式（１ｃ）として定義され、Ｚは、順方向ＤＣＴ係数を表す。
【００３５】
式（１ｂ）において定義されるように、逆方向（後方）ＤＣＴ変換を実行することにより各ブロックにおける元データを回復することができる。
【数１ｂ】
0006915906.tif 000003
ここで、ｊ＝０、１、…、Ｍ−１であり、Ｍは、ブロックのサイズ（例えば、８ピクセル）であり、ｂ（ｊ）は、式（１ｃ）において表される。
【数１ｃ】
0006915906.tif 000004
【００３６】
順方向及び逆方向ＤＣＴ変換が、行列の乗算によって表されることに留意すべきである。
ｚ＝Ｃｙ、及び、ｙ＝Ｃ−１ｚ
多次元ＤＣＴは、式（１ａ）乃至（１ｃ）における１次元（１Ｄ）のＤＣＴ変換を３Ｄ空間の各次元に沿ってカスケードする（ｃａｓｃａｄｅ、次々につなげる）ことによって実施できる。例えば、ブロックのカスケードされたＤＣＴ変換は、
ｚ＝Ｃｙ＝Ｃ３Ｃ２Ｃ１ｙ
のように表現でき、また逆ＤＣＴ変換は、
ｙ＝Ｃ−１ｚ＝Ｃ１−１Ｃ２−１Ｃ３−１ｚ
のように記述できる。ここで、Ｃｉはｉ番目の方向に沿った順方向変換を表し、Ｃｉ−１は逆変換を表す。
【００３７】
前述のように、ＤＣＴが各ブロックに適用されると、ブロッキングアーチファクトが現れる。考えられる解決策の１つは、ブロックエッジをテーパー状にすること、及びテーパー状にされたエッジを重ねることである。しかしながら、重ねられたブロックが使用されるとき、計算効率が低下すると共にノイズが増加する。結果として、テーパー状にすることは、説明された方法論の場合に最適ではない。
【００３８】
別の可能な解決策は、折り畳み操作を使用することであり、この操作は、８×８×８ピクセルのブロックが重なる（オーバーラップする）ことがないように保ち、しかし、データを平滑化するために、１６サンプル演算子（つまり、境界効果を回避するために中央の８×８×８ピクセルのみを残した１６×１６×１６ピクセルのサブブロック）を適用する。折り畳み操作はブロック境界を中心に行われ、以下のように示される。
ｙｌ（ｊ）＝ｙ（ｌＭ＋ｊ）
ここで、ｌはブロックインデックスであり、ｊはブロック内サンプルのインデックスである。
【００３９】
典型的な実施では、折り畳み操作は、式（２ａ）によって実施される。
【数２ａ】
0006915906.tif 000005
ここで、ｌ＝１、２、・・・、Ｎ／Ｍ−１及びｊ＝１、２、・・・、Ｍ／２−１であり、ｘは入力配列であり、ｙは折り畳み後の入力配列であり、そしてｆは、下記式（２ｃ）のように定義される。
【００４０】
典型的な実施では、折り畳みの展開操作は、式（２ｂ）によって実施される。
【数２ｂ】
0006915906.tif 000006
ここで、ｌ＝１、２、・・・、Ｎ／Ｍ−１及びｊ＝１、２、・・・Ｍ／２−１であり、また折り畳み関数ｆ（ｊ）は、以下のように定義される。
【数２ｃ】
0006915906.tif 000007
【００４１】
ＤＣＴに類似して、説明された折り畳み操作及びその展開操作は、行列形式で以下のように表せる。
ｙ＝Ｆｘ、及び、ｘ＝Ｆ−１ｙ
【００４２】
２）量子化及び符号化
【００４３】
折り畳み（ｆｏｌｄｉｎｇ、フォールディング）は、ＤＣＴを用いる場合の境界効果を回避し又は低減するために、８×８×８ブロックの全てに使用されるグローバルな方法である。圧縮を実行することなく且つロスのない変換であるので、ＤＣＴ及び折り畳みを元に戻す（つまり、展開及び逆ＤＣＴを用いる）ことで元のデータセットを残すことができる。
【００４４】
前述されたように、圧縮の場合、データが折り畳まれ、次いでＤＣＴ変換が８×８×８ピクセルのブロックに適用される。解凍の場合、逆の処理（逆ＤＣＴ及びそれから展開が、データブロックに対して適用される）が実行される。
【００４５】
説明された方法論では、折り畳み及びＤＣＴの適用の後に、量子化の「損失のある」手順（特定の画像を表示するために必要なデータ量を減らす圧縮）が実行され、その手順の後に、更なる圧縮符号化（エンコード）が実行される。
【００４６】
浮動小数点ｚを（符号ビットを含む）Ｂ＋１ビットを有する整数ｉに量子化するために、式（３ａ）〜（３ｄ）が使用される。整数ｉは、式（３ａ）のように定義される。
【数３ａ】
0006915906.tif 000008
ここで、ｚは入力浮動小数点値であり、ｉは結果の量子化された整数であり、符号「．」は切り捨てて整数部分のみを残すことを示す。量子化スケール係数ｓは、式（３ｂ）にあるように定義される。
【数３ｂ】
0006915906.tif 000009
ここで、Ｑ（ｉ、ｊ、ｋ）は量子化行列である。Ｑ（ｉ、ｊ、ｋ）は次のように定義される。
【数３ｃ】
0006915906.tif 000010
ここで、ｉ、ｊ、ｋ＝０・・・Ｍ−１であり、パラメータＱｕａｌｉｔｙは、量子化レベルにおける低周波成分と高周波成分との間の差を制御するために使用される。Ｑｕａｌｉｔｙの値が高いと、量子化が実行された後に多くの係数の値がゼロになる。
【００４７】
典型的な実施では、圧縮の解凍で使用された逆量子化は、式（３ｄ）のように定義できる。
【数３ｄ】
0006915906.tif 000011
ここで、ｉは整数入力値であり、ｚは逆量子化の後における浮動小数点の値であり、ｓは式（３ｂ）のものと同じである。
【００４８】
量子化の後に、係数の値は、整数の有限集合内になり、エントロピー符号化アルゴリズム（例えば、ハフマン符号化又は算術符号化）が、データ圧縮符号化を実行するために使用されることができる。典型的な実施では、ハフマン符号化が圧縮符号化のために選択される。なぜなら、当該符号化が、計算的に高速で且つ簡単であり、また説明された方法において使用されるとファイルサイズの大幅な節約になるからである。
【００４９】
３）折り畳みＤＣＴのためのランダムブロッキング境界
【００５０】
ＲＴＭのための典型的なイメージング条件は、式（４ａ）のように表される。
【数４ａ】
0006915906.tif 000012
ここで、Ｉは最終画像であり、Ｓ及びＲはそれぞれ、３Ｄの震源波動場スナップショット及び３Ｄの受振器波動場スナップショットであり、合計Σｓ及びΣｔはそれぞれ、地震ショット及びタイムステップを表す。明示的に注釈は付けられていないが、Ｓ及びＲは、いずれも震源の場所に依存する。言い換えると、３Ｄ震源波動場スナップショット又は３Ｄ受振器波動場スナップショットの数は、地震ショットの数とタイムステップの数との積に等しい。典型的には、この結果の数はおよそ１００万の値である。震源波動場のデータ圧縮及びデータ圧縮の解凍を考慮すると、地震波動場データで使用するためのＲＴＭイメージング条件は、式（４ｂ）で表されるようになる。
【数４ｂ】
0006915906.tif 000013
ここで、Ｃ及びＣ−１は、それぞれ、圧縮及び圧縮の解凍を示す。
【００５１】
式（４ａ）及び（４ｂ）では、地表下の画像は、震源波動場Ｓ及び受振器波動場Ｒの相互相関によって構築される。実験毎及びタイムステップ毎に、Ｓ及びＲは３Ｄブロックになり得る。典型的な実験では、３ＤブロックＳ及びＲのメモリサイズは、約１ＧＢである。１０００個のタイムステップが与えられると、Ｓ及びＲは、オンザフライ（ｏｎ−ｔｈｅ−ｆｌｙ）で効率的に計算することができず、一方がデータ保存場所に格納される必要がある。説明された方法論の典型的な実施では、３ＤブロックＳが、圧縮及び格納のために選択される。説明された方法論のキーは、（以下に示す）式（５ａ）及び（５ｂ）であり、これらは、圧縮に先だってｚ方向に３Ｄブロック内の入力データをシフトするために使用され（式（５ａ））、また解凍のためにｚ方向に戻る（式（５ｂ））。シフトがタイムステップ毎にランダムであるので、３Ｄブロックの境界で生じるノイズは、ランダムに分布される。式（４ａ）及び（４ｂ）が、時間及び実験のための総和機能を提供するので、アーチファクトは更に減少される。
【００５２】
式（４ａ）及び（４ｂ）は、ＪＰＥＧのような従来の３Ｄデータ圧縮方法と比較して、提案された３ＤのＲＴＭ画像圧縮方法の違いを示す。この違いは、多数の３Ｄ震源波動場（例えば、約１０００００個）が圧縮される必要があることである。全ての震源スナップショット毎に同じブロックがＪＰＥＧのような３Ｄデータ圧縮方法を用いて使用される場合、圧縮エラーが一貫して蓄積して、結果の画像Ｉ（ｚ、ｘ、ｙ）が受け入れられなくなる。
【００５３】
図５を参照すると、図５は、本願の実施に係る、従来の圧縮方法のための例示的な画像ドメインを示すブロック図５００である。ブロック図５００では、画像圧縮ドメインインジケータ５０２（ここでは、圧縮のために３２×３２ピクセルの画像ドメインを区切る）は、（前述のように）１６個の８×８ピクセルブロック５０６に既に分解された画像を囲む。図５は、図４とは異なり、理解を容易にするために２次元（２Ｄ）で図示されることに留意すべきである。当業者は、説明された原理が（図４のような３Ｄブロック４０２といった）追加の次元を持つデータブロックに変換することができると理解するであろう。従来の画像圧縮方法（例えば、前述の従来のＪＰＥＧ圧縮方法）が８×８ブロック５０６の各々に適用される場合、アーチファクトは境界５０８に現れる（これは８×８ブロック５０６の実際の境界５１０と一致する）。アーチファクトが合計されると、再構成された画像におけるアーチファクトを強調させる。
【００５４】
提案された解決策は、圧縮の前に、ランダムにシフトする一時的な変数Ｓｐａｄを使用することによってブロッキング位置をランダムにすることであり、ここで、ランダムなシフトは式（５ａ）を用いて特定される。
【数５ａ】
0006915906.tif 000014
そして後に式（５ｂ）を用いて解凍する。
【数５ｂ】
0006915906.tif 000015
ここで、ｉｒは、地震ショット毎及びタイムスライス毎に０と７との間でランダムに発生された整数である。
【００５５】
前述のように、入力データは、圧縮に先だって、ｚ方向にランダムにシフトされる。例えば、解凍された３Ｄピクセルブロック毎に、ブロック境界におけるアーチファクトがランダムに分散され、式（４ｂ）のイメージング条件により、解凍されたデータが取りまとめられ、これにより、境界におけるアーチファクトがさらに削減される。
【００５６】
図５の例を続けると共に図６を参照すると、図６は、本願の実施に係る、ランダムにシフトされた８×８ブロック５０６のデータ境界５０８を持つ例示的な画像ドメインを示すブロック図６００である。ブロック図６００において、画像圧縮ドメインインジケータ５０２（ここでは、図５の圧縮のために同じ３２×３２ピクセル画像ドメインを区切る）は、前述のように、１６個の８×８ピクセルのブロック５０６に、既に分解された画像を囲む。図５と同じように、図６は、理解を容易にするために再び２Ｄで示される。図６は、圧縮アルゴリズムの適用に先だって８×８ブロック５０６毎のデータが垂直にシフトされる（ランダムシフト値６０２）ことを示す。同じタイプのアーチファクトが依然として境界５０８でも発生する（この時点ではシフトされている）が、境界５０８の垂直シフトされるため、アーチファクトは、元の８×８ブロック５０６の（図５にあるような）境界５１０とは異なる場所に生じる。異なるランダムシフト値が（ランダムシフト６０２が変化するように）選択されると共に画像５０４の再構成に際して結果のアーチファクトが合計される場合、合計されたアーチファクトは互いに打ち消して、より鮮明な最終画像が生成されることになる。
【００５７】
式（５ａ）及び（５ｂ）から、ランダムなｉｒ値を用いると、３Ｄピクセルブロック毎にブロック境界が変化し、アーチファクトが累積しないことが明らかである。３Ｄの最終ＲＴＭ地震出力画像Ｉ（ｚ、ｘ、ｙ）は、（例えば、図３に示されるように）地震研究における使用に適している。
【００５８】
図７は、本願の実施に係る、地震データを圧縮するための例示的な方法７００を示すフローチャートである。提示を明確にするために、以下の説明は、一般的に、この説明における他の図面の文脈で方法７００を説明する。しかしながら、方法７００は、例えば、任意の適切なシステム、環境、ソフトウェア及びハードウェア、又はシステム、環境、ソフトウェア及びハードウェアの適切な組み合わせによって実行されるようにしてもよいことが理解される。いくつかの実施では、方法７００の様々なステップは、並行して、組み合わせて、ループで、又は任意の順序で実行することができる。
【００５９】
７０２において、震源地震波動場の画像データセットの配列（アレイ）が、処理のために受け取られる。７０２から、方法７００は７０４に進む。
【００６０】
７０４において、受けたデータセットの配列の各要素は、一組の３Ｄピクセルブロックへ繰り返し分解される。７０４から、方法７００は７０６に進む。
【００６１】
７０６において、３Ｄピクセルブロックの境界のランダムシフトを実行する。典型的な実施では、この目的のために式（５ａ）が使用される。７０６から、方法７００は７０８に進む。
【００６２】
７０８では、折り畳み動作が、３Ｄピクセルブロックの重なりを防ぐために、３Ｄピクセルブロックに適用され、サンプル演算子が、結果のデータを平滑化するために適用される。典型的な実施では、この目的のために式（２ａ）が使用される。７０８から、方法７００は７１０に進む。
【００６３】
７１０において、ＤＣＴが、折り畳まれたデータに対して実行される。典型的な実施では、この目的のために式（１ａ）が使用される。７１０から、方法７００は７１２に進む。
【００６４】
７１２において、量子化操作が、ＤＣＴ操作からの結果のデータに対して実行される。典型的な実施では、この目的のために式（３ａ）が使用される。７１２から、方法７００は７１４に進む。
【００６５】
７１４において、量子化されたデータの圧縮符号化が実行される。典型的な実施では、この目的のためにハフマン符号化が使用できる。受けた震源地震波動場の画像データセットの配列の全要素を圧縮符号化することに続いて、震源波動場の圧縮された最終の画像が、効率的な処理のために（例えば、計算メモリ又はコンピュータのデータの保存場所に）保存できる。７１４から、方法７００は７１６に進む。
【００６６】
７１６において、震源地震波動場の画像データセットの追加の時間ベース要素が、圧縮のために配列内に存在するか否かに関して特定が為される。追加の要素が存在すると特定された場合、方法７００は、配列内の次の要素を処理するために７０４に戻る。追加の要素が存在しないと特定された場合、方法７００は７１８に進む。７０４乃至７１４によって表される７０２の後に引き続くループに続いて、震源地震波動場の画像の圧縮フェーズが完了していることに留意すべきである。震源地震波動場の圧縮された画像の解凍は、７０２乃至７１６の操作を逆転することによって実行され得る。
【００６７】
７１８において、震源地震波動場の圧縮された画像データセットが、最終の３ＤのＲＴＭ地震出力画像を（例えば、図３に示すように）発生するために、受信した受振器地震波場（前述）を式（４ｂ）のイメージング条件を用いて計算するとき、解凍される。７１８の後、方法７００は停止する。
【００６８】
図８は、本願の実施に係るコンピュータにより実施されるシステム８００の一例を例示するブロック図であり、８００の一例は、記述されたアルゴリズム、方法、機能、プロセス、フロー、及び手順に関連付けられた計算機能を提供するために使用される。図示された実施では、システム８００は、コンピュータ８０２及びネットワーク８３０を含む。
【００６９】
図示されたコンピュータ８０２は、サーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ／ノートブックコンピュータ、無線データポート、スマートフォン、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、タブレットコンピュータ、これらの内部にある一又は複数のプロセッサ、別のコンピューティングデバイス、又はコンピューティングデバイスの組み合わせといった任意のコンピューティングデバイスを包含することを意図しており、コンピューティングデバイスは、コンピューティングデバイスの物理インスタンス又は仮想インスタンス、或いはコンピューティングデバイスの物理インスタンス又は仮想インスタンスの組み合わせを含む。加えて、コンピュータ８０２は、キーパッド、キーボード、タッチスクリーン、別の入力デバイス、又はユーザ情報を受け入れ可能な入力デバイスの組み合わせといった入力デバイスと、コンピュータ８０２の操作に関連付けられた情報を伝達する出力デバイスとを含むことができ、該情報は、グラフィカルタイプのユーザインタフェース（ＵＩ）（又はＧＵＩ）又は他のＵＩ上のデジタルデータ、ビジュアルデータ、オーディオデータ、別のタイプの情報、又はいくつかの型の情報の組み合わせを含む。例えば、いくつかの実施では、図示された出力画像（図１−３等）又は図示された出力画像（又は本開示と一致する他の機能）に関連付けられた他のＧＵＩ（図示せず）は、本質的にインタラクティブであり、ユーザーアクションの実行（例えば、出力画像を変更、修正、又は強化するため、又は表示されたデータに基づいてアクションを実行するためのデータ又はメッセージの要求をトリガすること）を可能にできる。
【００７０】
コンピュータ８０２は、分散コンピューティングシステムの役割を果たし得るものであって、本願で説明される主題を実行するために、クライアント、ネットワークコンポーネント、サーバ、データベース若しくは別の持続性、別の役割、又は役割の組み合わせとして役割を果たし得る。例示のコンピュータ８０２は、ネットワーク８３０に通信可能に結合される。いくつかの実施では、コンピュータ８０２の一又は複数のコンポーネントは、クラウドコンピューティングベースの環境、ローカル環境、グローバル環境、別の環境、又は組み合わせの環境を含む環境内において動作するように構成できる。
【００７１】
高レベルでは、コンピュータ８０２は、記載されている主題に関連付けられたデータ及び情報を受信し、送信し、処理し、格納し、又は管理するように動作可能な電子式計算デバイスである。いくつかの実施によれば、コンピュータ８０２は、アプリケーションサーバ、電子メールサーバ、ウェブサーバ、キャッシングサーバ、ストリーミングデータサーバ、別のサーバ、又はサーバの組み合わせを包含するサーバを含むことができ又は通信可能に結合することができる。
【００７２】
コンピュータ８０２は、ネットワーク８３０を介して（例えば、別のコンピュータ８０２上で動作するクライアントソフトウェアアプリケーションから）レクエストを受けることができ、ソフトウェアアプリケーション又はソフトウェアアプリケーションの組み合わせを用いて受信リクエストを処理することによって受信リクエストに応答することができる。加えて、リクエストは、コンピュータ８０２へ、内部ユーザ（例えば、コマンドコンソールから又は別の内部アクセス方法）、外部ユーザ又はサードパーティ、つまり他のエンティティ、個人、システム、又はコンピュータから送ることもできる。
【００７３】
コンピュータ８０２の各コンポーネントは、システムバス８０３を用いて通信することができる。いくつかの実施では、コンピュータ８０２のうちのいずれか又は全てのコンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせを含んでおり、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）８１２、サービスレイヤ８１３、又はＡＰＩ８１２及びサービスレイヤ８１３の組み合わせを用いてシステムバス８０３上でインタフェース接続できる。ＡＰＩ８１２には、ルーチン、データ構造、及びオブジェクトクラスの仕様を含むことができる。ＡＰＩ８１２は、コンピュータ言語に依存しない又は依存することができ、完全なインタフェース、又は単一の機能を示し、或いは一組のＡＰＩさえも示す。サービスレイヤ８１３は、コンピュータ８０２又はコンピュータ８０２に通信可能に結合された他のコンポーネント（図示されているか否かにかかわらず）にソフトウェアサービスを提供する。コンピュータ８０２の機能は、サービスレイヤ８１３を用いて全てのサービス消費者にアクセスできる。サービスレイヤ８１３によって提供されるサービスといったソフトウェアサービスは、定義されたインタフェースを介して再利用可能な定義された機能を提供する。例えば、インタフェースは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ＋＋、別のコンピュータ言語、又はコンピュータ言語の組み合わせで記述されたソフトウェアであって、これらの言語は、拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）フォーマット、別のフォーマット、又はフォーマットの組み合わせで、データを提供する。コンピュータ８０２の統合コンポーネントとして示されているが、代替の実施は、コンピュータ８０２の他のコンポーネント又はコンピュータ８０２に通信可能に結合された他のコンポーネント（図示されているか否かにかかわらず）に関連して、スタンドアロンコンポーネントとしてＡＰＩ８０２又はサービスレイヤ１３を例示できる。さらには、ＡＰＩ８１２又はサービスレイヤ８１３のいずれか又はすべての部分は、本開示の範囲から逸脱することなく、別のソフトウェアモジュール、企業アプリケーション、又はハードウェアモジュールの子モジュール又はサブモジュールとして実現できる。
【００７４】
コンピュータ８０２は、インタフェース８０４を含む。単一のインタフェース８０４として図示されているが、コンピュータ８０２の特定のニーズ、要求、又は特定の実施に従って２以上のインタフェース８０４を使用することができる。インタフェース８０４は、分散環境においてネットワーク８３０に通信可能に結合された別のコンピューティングシステム（図示されているか否かにかかわらず）と通信するために、コンピュータ８０２によって使用される。一般に、インターフェ−ス８０４は、ネットワーク８３０と通信するように動作可能であり、ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせでエンコードされたロジックを含む。より具体的には、インタフェース８０４は、ネットワーク８３０又はインタフェース８０４のハードウェアが図示のコンピュータ８０２の内側及び外側において物理信号を送受信するように動作可能であるように、通信に関連付けられた一又は複数の通信プロトコルをサポートするソフトウェアを含むことができる。
【００７５】
コンピュータ８０２は、プロセッサ８０５を含む。単一のプロセッサ８０５として示されているが、コンピュータ８０２の特定のニーズ、要望、又は特定の実施に従って、２以上のプロセッサ８０５を使用することができる。一般的には、プロセッサ８０５は命令を実行し、データを操作して、コンピュータ８０２の動作、並びに本願において説明された任意のアルゴリズム、方法、機能、プロセス、フロー、及び手順を実行する。
【００７６】
コンピュータ８０２は、コンピュータ８０２、ネットワーク８３０に通信可能に結合された別のコンポーネント（図示されているか否かにかかわらず）、又はコンピュータ８０２及び別のコンポーネントの組み合わせのためのデータを保持できるデータベース８０６をも含む。例えば、データベース８０６は、インメモリ、従来型、又は本願に整合するデータを格納する別の型のデータベースであり得る。いくつかの実施では、データベース８０６は、コンピュータ８０２及び記述された機能の特定のニーズ、要望、又は特定の実施に従って、二又はそれより多くの異なるデータベースタイプの組み合わせ（例えば、インメモリと従来型とのハイブリッドデータベース）であり得る。単一のデータベース８０６として示されているが、同様のタイプ又は異なるタイプの二又はそれより多くのデータベースは、コンピュータ８０２及び記述された機能の特定のニーズ、要望、又は特定の実施に従って使用することができる。データベース８０６は、コンピュータ８０２の不可欠の構成要素として示されているが、代替の実施では、データベース８０６は、コンピュータ８０２の外部にあってもよい。図示されるように、データベース８０６は、前述した圧縮した震源地震波動場の画像８１６及び３ＤのＲＴＭ地震出力画像８１８を保持する。
【００７７】
また、コンピュータ８０２は、メモリ８０７を含み、このメモリ８０７は、コンピュータ８０２、ネットワーク８３０に通信可能に結合された別のコンポーネント（図示されているか否かにかかわらず）、又はコンピュータ８０２及び別のコンポーネントの組み合わせのデータを保持できる。メモリ８０７は、本願に整合する任意のデータを格納できる。いくつかの実施では、メモリ８０７は、コンピュータ８０２及び記述された機能の特定のニーズ、要望、又は特定の実施に係る２以上の異なるタイプのメモリの組み合わせ（例えば、半導体ストレージ及び磁気ストレージの組み合わせ）であり得る。単一のメモリ８０７として示されているが、二又はより多くのメモリ８０７又は類似の若しくは異なるタイプが、コンピュータ８０２及び記述された機能の特定のニーズ、要望、又は特定の実施に従って使用することができる。メモリ８０７は、コンピュータ８０２の不可欠なコンポーネントとして示されているが、代替の実施では、メモリ８０７はコンピュータ８０２の外部にあってもよい。
【００７８】
アプリケーション８０８は、特に本願で記述された機能に関して、コンピュータ８０２の特定のニーズ、要望、又は特定の実施に係る機能を、提供するアルゴリズムソフトウェアエンジンである。例えば、アプリケーション８０８は、一又は複数のコンポーネント、モジュール、又はアプリケーションとして機能できる。さらに、単一のアプリケーション８０８として示されているが、アプリケーション８０８は、コンピュータ８０２上の複数のアプリケーション８０８として実施できる。加えて、代替の実施では、コンピュータ８０２と一体として示されているが、アプリケーション８０８は、コンピュータ８０２の外部にあってもよい。
【００７９】
また、コンピュータ８０２は、電源８１４を含むことができる。電源８１４は、ユーザによる交換可能又はユーザによる交換不可能に構成できる充電式又は非充電式バッテリを含むことができる。いくつかの実施では、電源８１４は、（再充電、スタンバイ、又は別の電力管理の機能を含む）電力変換又は管理回路を含むことができる。いくつかの実施では、電源８１４は、コンピュータ８０２を壁のソケットや別の電源に接続でき電源プラグを含み、これにより例えばコンピュータ８０２に電力を供給したり充電式バッテリを再充電したりすることができる。
【００８０】
任意の数のコンピュータ８０２が、このコンピュータ８０２を含むコンピュータシステムに関連付けられ、又は該コンピュータシステムの外部にあり、各コンピュータ８０２はネットワーク８３０を介して通信する。さらに、用語「クライアント」、「ユーザ」、又は他の適切な用語は、本願の範囲から逸脱することなく、必要に応じて、交換可能に使用される。さらに、本願では、多くのユーザが１台のコンピュータ８０２を使用できることや、１人のユーザが複数のコンピュータ８０２を使用できることを想定している。
【００８１】
いくつかの実施では、既述された方法論は、コンピュータにより実施されるコントローラ、データベース、又はコンピュータにより実施される他のシステムに、メッセージ、命令、又は他の通信を送って、コンピュータにより実施される操作又は他の機能の操作をコンピュータにより実施されるシステムの制御を動的に開始し、コンピュータにより実施される操作又は他の機能の操作をコンピュータにより実施されるシステムを制御し、又はコンピュータにより実施される操作又は他の機能／操作を別のコンピュータにより実施されるシステムに実行させるように構成することができる。例えば、データ、操作、出力、又はＧＵＩとのインタラクション（対話、相互作用）に基づく操作が送信されて、コンピュータ、データベース、ネットワーク、又はコンピュータに基づく他のシステムに関連付けられた操作に、記憶効率の操作、データ検索の操作、又はこの開示に整合する他の操作を実行させることができる。別の例では、図示されたＧＵＩとインタラクションすると、自動的に、一又は複数の命令がＧＵＩから送信されて、データのためのリクエスト、データの保存、データの分析、又は本願に整合する他の操作がトリガされるようになる。
【００８２】
場合によっては、送信された命令により、計算機器又は他の機器という現実世界の有形品に関する制御、動作、修正、強化、又は他の動作が生じ得る。例えば、説示されたＧＵＩは、コンピュータデータベースの磁気／光学ディスクドライブの速度を遅く若しくは速くしたり、コンピューティングシステムを起動若しくは停止したり、ネットワーク接続にわたって許可されるデータ帯域幅をネットワークインタフェースデバイスに無効化させ、調整させ、若しくは増加させたり、あるいは、記述された方法論に関連付けられたコンピューティングシステムに関する若しくは記述された方法論に関連付けられた該コンピューティングシステムとのインタラクションの結果、動作、特定、若しくは分析の通知として（機械的アラーム／発光デバイスといった）可聴／可視アラームを発したりする。
【００８３】
いくつかの実施では、説示された方法論の出力を使用して、炭化水素の生産、分析及び回収に関連する、又は本願に整合する他の目的のための、有形の実世界の機器に動的に影響を与え、指示し、制御し、影響を与え、又は管理することができる。例えば、圧縮された地震データに関連するデータを使用して、生成された２Ｄ／３Ｄ地震／構造画像の品質を強化したり、他の分析／予測プロセスで使用したりすることができる。別の例として、地震データの圧縮に関するデータを使用して、坑井の軌道を変更したり、炭化水素ドリルの速度を増減／停止／開始したり、アラーム（視覚アラーム、聴覚アラーム、音声アラームなど）を有効化／無効化したり、あるいは製油所又はポンプ操作（例えば、停止、再起動、加速又は原則）に影響を与えたりするために用いることができる。他の例は、地下の障害物が検出された場合に、視覚的、聴覚的、又は音声アラームなどでジオステアリング及び傾斜掘りのスタッフ警告を包含する。いくつかの実施では、記述された方法論は、本願に整合する機器であって炭化水素関連の又は他の有形の実世界の機器を用いて制御し、影響を与え、又は使用するために、コンピュータにより実施される動的な制御システムの一部として統合できる。
【００８４】
主題の記載された実施は、単独で又は組み合わせて１つ以上の特徴を含むことができる。
【００８５】
例えば、第１の実施では、コンピュータにより実施される方法は、３次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割するステップであって、各３Ｄ震源波動場サブセットは、配列の配列要素に保存される、ステップと；配列要素ごとに：関連する３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解するステップと；該より小さなデータユニットのデータ境界をランダムにシフトするステップと；該小さいデータ単位が重なることを避けるために、該より小さなデータユニットに折り畳み操作及びサンプル演算子を適用するステップと；平滑化されたデータを生成するために、該折り畳まれたより小さなデータユニットを平滑化するステップと；量子化されたデータを生成するために、平滑化されたデータに量子化操作を実行するステップと；圧縮データを生成するために、量子化されたデータを圧縮符号化するステップと；；各配列要素に関連付けられた圧縮されたデータを解凍して、３Ｄ地震出力画像を生成するステップと；を含む。
【００８６】
前述及び他の説明された実施はそれぞれ、以下の特徴のうちの１又は複数を任意で含むことができる。
【００８７】
第１の特徴は、以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、配列は、時間、地理的位置及び深さのうちの１つを用いてインデックス付けされる。
【００８８】
第２の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、Ｍはピクセル単位のブロックの次元サイズである。
【００８９】
第３の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、圧縮の解凍は、順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いることによって実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000016
ここで、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000017
であり、ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍはピクセル単位のブロックの次元サイズである。
【００９０】
第４の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、各ブロックのデータ境界は、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000018
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲においてランダムに発生された整数である。
【００９１】
第５の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、平滑化は、順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を実行することを用いて実行される。
【００９２】
第６の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、圧縮符号化は、ハフマン符号化を用いて実行される。
【００９３】
第２の実施において、非一時的なコンピュータ読取可能媒体は、１又は複数の命令を格納しており、該命令は、所定の動作を実行するコンピュータシステムによって実行可能であって、該動作は：三次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割する動作であって、各３Ｄ震源波動場サブセットは配列の配列要素に保存される、動作と；配列要素毎に：関連する３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解する動作と；該より小さなデータユニットの境界をランダムにシフトする動作と；該より小さなデータユニットが重なることを避けるために、折り畳み動作及びサンプル演算子を該より小さなデータユニットに適用する動作と；平滑化されたデータを生成するために、折り畳まれたより小さなデータユニットを平滑化する動作と；量子化されたデータを生成するために、該平滑化されたデータに量子化操作を実施する動作と；圧縮されたデータを生成するために、該量子化されたデータを圧縮符号化する動作と；各配列要素に関連づけられた圧縮されたデータを解凍して、３Ｄ地震出力画像を生成する動作と；を含む。
【００９４】
前述及び他の説明された実施はそれぞれ、以下の特徴のうちの１又は複数を任意で含むことができる。
【００９５】
第１の特徴は、以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、配列は、時間、地理的位置及び深さのうちの１つを用いてインデックス付けされる。
【００９６】
第２の特徴は、前述のまたは以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、Ｍはピクセル単位のブロックの次元サイズである。
【００９７】
第３の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、圧縮の解除（解凍）は、順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000019
ここで、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000020
であり、ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍはピクセル単位のブロックの次元サイズである。
【００９８】
第４の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、各ブロックのデータ境界は、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000021
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲におけるランダムに生成された整数である。
【００９９】
第５の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、平滑化は、順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を実行することを用いて実行される。
【０１００】
第６の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、圧縮符号化は、ハフマン符号化を用いて実行される。
【０１０１】
第３の実施においては、コンピュータにより実施されるシステムは、コンピュータメモリと、該コンピュータメモリと相互に動作可能に結合されると共に所定の動作を実行するように構成されたハードウェアプロセッサとを含み、該動作は、３次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割する動作であって、各３Ｄ震源波動場サブセットは配列の配列要素に保存される、動作と；配列要素毎に：関連付けられた３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解する動作と；該より小さなデータユニットのデータ境界をランダムにシフトする動作と；該より小さなデータユニットが重なることを避けるために、該より小さなデータユニットに折り畳み操作及びサンプル演算子を適用する動作と；平滑化されたデータを生成するために、折り畳まれたより小さなデータユニットを平滑化する動作と；量子化されたデータを生成するために、該平滑化されたデータに量子化操作を実行する動作と；圧縮されたデータを生成するために、該量子化されたデータを圧縮符号化する動作と；３Ｄ地震出力画像を生成するために、各配列要素に関連づけられた圧縮されたデータを解凍する動作と；を含む。
【０１０２】
前述及び他の説明された実施はそれぞれ、以下の特徴のうちの１又は複数を任意で含むことができる。
【０１０３】
第１の特徴は、以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、配列は、時間、地理的位置及び深さのうちの１つを用いてインデックス付けされる。
【０１０４】
第２の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、Ｍはピクセル単位のブロックの次元サイズである。
【０１０５】
第３の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、解凍は、順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いることによって実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000022
ここで、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000023
であり、ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍはピクセル単位のブロックの次元サイズである。
【０１０６】
第４の特徴は、前述の又は引き続く機能のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、ブロック毎のデータ境界は、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000024
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲におけるランダムに生成された整数である。
【０１０７】
第５の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、平滑化は、順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を実行することを用いて実行される。
【０１０８】
第６の特徴は、前述の又は以下の特徴のいずれかと組み合わせ可能であり、ここで、圧縮符号化は、ハフマン符号化を用いて実行される。
【０１０９】
本明細書で記述された主題及び機能的な操作の実施は、デジタル電子回路、有形に具体化されたコンピュータのソフトウェア又はファームウェア、コンピュータハードウェアに、又はそれらの一又は複数の組み合わせで実施でき、これらデジタル電子回路、ソフトウェア、ファームウェア、及びコンピュータハードウェアは、本明細書に開示される構造及びそれらの構造的な同等物を含む。記述された主題におけるソフトウェアの実施は、一又は複数のコンピュータプログラム、つまり、コンピュータプログラム命令の一又は複数のモジュールとして実施されることができ、コンピュータプログラム命令は、コンピュータ若しくはコンピュータにより実施されるシステムによる実行のために、有形の非一時的なコンピュータ読取可能媒体上にエンコードされ、又はコンピュータ若しくはコンピュータにより実施されるシステムの動作を制御する。代替的に又は追加的に、プログラム命令は、人工的に生成された伝播信号、例えば、マシン生成の電気的、光学的、又は電磁気的な信号にエンコードされ、この信号は、コンピュータ又はコンピュータにより実施されるシステムによる実行のために受振器装置への送信用の情報をエンコードするために生成される。コンピュータ記憶媒体は、機械により読取可能な記憶装置、機械により読取可能な記憶基板、ランダム若しくはシリアルアクセスのメモリデバイス、又はコンピュータ記憶媒体の組み合わせであり得る。一又は複数のコンピュータを構成することは、一又は複数のコンピュータがハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェア（又はハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアの組み合わせ）をインストールし、一又は複数のコンピュータがソフトウェアを実行するときに特定の計算操作が実行されることを意味する。
【０１１０】
「リアル−タイム」、「リアルタイム」、「リアル（ファースト）タイム（ＲＦＴ）」、「ほぼリアルタイム（ＮＲＴ）」、「準リアルタイム」、又は（当業者が理解する）類似の用語は、個々が、実質的に同時に動作及び応答が生じることを知覚するように、該動作及び応答が時間的に近接していることを意味する。例えば、データにアクセスするための個々の動作に続くデータの表示（又は表示の開始）に対する応答の時間差は、１ミリ秒（ｍｓ）未満、１秒（ｓ）未満、又は５ｓ未満であり得る。要求されたデータが、即時に表示（又は表示開始）される必要はないが、記述されたコンピューティングシステムの処理制限と、データを例えば収集し、正確に評価し、分析し、処理し、格納し、又は送信するために必要な時間とを考慮して、意図的な遅延なしに表示（又は表示開始）される。
【０１１１】
用語「データ処理装置」、「コンピュータ」、又は「電子コンピュータデバイス」（又は当業者によって理解される同等の用語）は、データ処理ハードウェアを指し、あらゆる種類の装置、デバイス、及びマシンを包含し、これらの種類は、データを処理するためのものであり、例示として、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、又は複数のプロセッサ若しくはコンピュータを含む。コンピュータは、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を包含する専用ロジック回路であるか、又はこれらを更に含むことができる。いくつかの実施では、コンピュータ若しくはコンピュータにより実施されるシステム、又は専用ロジック回路（又はコンピュータ若しくはコンピュータにより実施されるシステムと専用ロジック回路との組み合わせ）は、ハードウェア系又はソフトウェア系（又はソフトウェア系及びハードウェア系の両方の基づく組み合わせ）であることができる。コンピュータは、オプションとして、コンピュータプログラムの実行環境を生成するコード、例えば、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、又は実行環境の組み合わせを構成するコードを含むことができる。本願は、あるタイプのオペレーティングシステムを持つコンピュータ又はコンピュータにより実施されるシステムの使用を想定しており、オペレーティングシステムは、例えば、ＬＩＮＵＸ、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＭＡＣＯＳ、ＡＮＤＲＯＩＤ（登録商標）、ＩＯＳ、別のオペレーティングシステム、又はオペレーティングシステムの組み合わせである。
【０１１２】
コンピュータプログラムは、プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、ユニット、モジュール、ソフトウェアモジュール、スクリプト、コード、又は他のコンポーネントとして参照され又は記述されるものであって、コンパイル言語若しくはインタープリタ言語を含むプログラミング言語、又は宣言型若しくは手続き型の言語の形式で記載でき、またコンピュータプログラムは、コンピューティング環境で使用するための任意の形式で展開でき、例えばスタンドアロンプログラム、モジュール、コンポーネント、又はサブルーチンとして含む。コンピュータプログラムは、ファイルシステム内のファイルに対応できるが、必ずしも対応する必要はない。プログラムは、他のプログラム又はデータを保持するファイルの一部、例えばマークアップ言語ドキュメントに格納された一又は複数のスクリプトに保存でき、該他のプログラムは、問題のプログラム専用の単一ファイル内に、或いは複数の連携したファイル、例えば一又は複数のモジュール、サブプログラム、又はコードの一部に格納できる。コンピュータプログラムは、一又は複数のコンピュータ上に展開でき、該コンピュータは、一のサイトに位置し、又は複数のサイトに分散されて配置され、これらは通信ネットワークによって相互接続される。
【０１１３】
様々な図面に例示されたプログラムの部分は、ユニット又はモジュールといった個々のコンポーネントとして例示でき、個々のコンポーネントは、様々なオブジェクト、方法、又は他のプロセスを用いて、説明された特徴及び機能を実施しているが、プログラムは、それらの代わりに、いくつかのサブユニット、サブモジュール、サードパーティのサービス、コンポーネント、ライブラリ、及び他のコンポーネントを、必要に応じて含むことができる。逆に、必要に応じて、様々なコンポーネントの機能及び特徴は、単一のコンポーネントに組み合わせることができる。計算上の特定を為すために使用されたしきい値は、静的に、動的に、又は静的と動的との両方で特定できる。
【０１１４】
説明された方法、プロセス、又は論理フローは、本願と整合する機能の一又は複数の例示を表したものであって、説示された又は図示された実施に本願を限定することを意図したものではなく、説示された原理及び特徴に整合する最も広い範囲が与えられるべきである。説示された方法、プロセス、又は論理フローは、一又は複数のプログラム可能なコンピュータによって実行でき、該コンピュータは、入力データを操作して出力データを生成することによって機能を実行する一又は複数のコンピュータプログラムを実行する。方法、プロセス、又は論理フローは、特定用途のロジック回路、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣとして実行でき、またコンピュータも、特定用途のロジック回路、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣとして実施できる。
【０１１５】
コンピュータプログラムの実行のためのコンピュータは、汎用又は特定用途のマイクロプロセッサ、これらの両方、又は別のタイプのＣＰＵに基づくことができる。一般的には、ＣＰＵは、メモリから命令及びデータを受け取り、メモリに書き込む。コンピュータの重要な要素は、命令を行い又は実行するためのＣＰＵ、及び命令及びデータを保存するための一又は複数のメモリデバイスである。一般に、コンピュータは、データを保存するための一又は複数の大容量記憶装置、例えば磁気、光磁気ディスク、又は光ディスクを含み、或いはこれらの大容量記憶装置に動作可能に結合され、データを受信し、転送し、又はこの両方を行う。しかし、コンピュータは、そのようなデバイスを持つ必要はない。さらには、コンピュータは、別のデバイス、例えば携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、モバイルオーディオ若しくはビデオプレーヤー、ゲームコンソール、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機、又はポータブルメモリストレージデバイスに組み込まれることができる。
【０１１６】
コンピュータプログラム命令及びデータを格納するための非一時的なコンピュータ読取可能媒体は、例示として半導体メモリデバイス、磁気デバイス、及び光学メモリデバイスを含む、あらゆる形態の永続的／非永続的又は揮発性／不揮発性のメモリ、媒体、及びメモリデバイスを含むことができる。あらゆる形態のメモリデバイスは：半導体メモリデバイス、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、相変化メモリ（ＰＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、及びフラッシュメモリデバイスと；磁気デバイス、例えば、テープ、カートリッジ、カセット、内部／リムーバブルディスクと；光磁気ディスクと；光学メモリデバイス、例えば、デジタルバーサタイル／ビデオディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）ＲＯＭ、ＤＶＤ＋／−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、高精細／密度（ＨＤ）−ＤＶＤ、及びＢＬＵ−ＲＡＹ／ＢＬＵ−ＲＡＹＤＩＳＣ（ＢＤ）、及び他の光学メモリテクノロジーと；を含む。メモリは、様々なオブジェクト又はデータを格納でき、オブジェクト又はデータは、キャッシュ、クラス、フレームワーク、アプリケーション、モジュール、バックアップデータ、ジョブ、Ｗｅｂページ、Ｗｅｂページテンプレート、データ構造、データベーステーブル、動的情報を格納するリポジトリ、又は他の適切な情報を包含しており、他の適切な情報は、任意のパラメータ、任意の変数、任意のアルゴリズム、任意の命令、任意のルール、任意の制約、又は任意の参照を含む。さらに、メモリは、ログ、ポリシー、セキュリティ又はアクセスのデータ、レポートファイルといった他の適切なデータを含むことができる。プロセッサ及びメモリは、特定用途ロジック回路によって補完され又は組み込むことができる。
【０１１７】
ユーザとのインタラクションを提供するために、本明細書で記載された主題の実施は、ユーザに情報を表示するためのディスプレイデバイス、例えば陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はプラズマモニターと、ユーザがコンピュータに入力を提供するキーボード及びポインティングデバイス、例えばマウス、トラックボール、トラックパッドとを有するコンピュータ上で実施できる。入力が、タブレットコンピュータの感圧性表面、静電容量式若しくは電気式のセンシングを使用したマルチタッチスクリーン、又は別のタイプのタッチスクリーンといった、タッチスクリーンを用いてコンピュータに提供することもできる。他のタイプのデバイスが、ユーザとインタラクションするために使用できる。例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、（視覚、聴覚、触覚、又は複数のフィードバックタイプの組み合わせといった）あらゆる形態の感覚のフィードバックであることができる。ユーザからの入力は、音響入力、音声入力、触覚入力を包含する、あらゆる形式で受信できる。さらに、コンピュータは、ユーザによって使用されるクライアントコンピューティングデバイスからのドキュメントを受信し及び該ドキュメントをクライアントコンピューティングデバイスに送信することによって（例えば、Ｗｅｂブラウザから受けたリクエストに応答してユーザのモバイルコンピューティングデバイス上においてＷｅｂブラウザにＷｅｂページを送ることにより）ユーザとインタラクションできる。
【０１１８】
用語「グラフィカルユーザインタフェース」又は「ＧＵＩ」は、単数又は複数で使用して、一又は複数のグラフィカルユーザインタフェース及び特定のグラフィカルユーザインタフェースのディスプレイの各々を説明できる。したがって、ＧＵＩは、Ｗｅｂブラウザ、タッチスクリーン、又はコマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）を含むが、これらに限定されることなく、任意のグラフィカルユーザインタフェースを提示することができ、コマンドラインインタフェースは、情報を処理すると共に情報の結果をユーザに効率的に提示する。一般的に、ＧＵＩは、いくつかユーザインタフェース（ＵＩ）要素、例えばインタラクティブフィールド、プルダウンリスト、ボタンを含むことができ、これらのうちのいくつか又は全ては、Ｗｅｂブラウザに関連付けられる。これら及び他のＵＩ要素は、Ｗｅｂブラウザの機能に関連付けられまたＷｅｂブラウザの機能を表すことができる。
【０１１９】
本明細書で記述された主題の実施は、バックエンドコンポーネントを例えばデータサーバとして含むコンピューティングシステム、ミドルウェアコンポーネントを、例えばアプリケーションサーバとして含むコンピューティングシステム、フロントエンドコンポーネントを、例えばクライアントコンピュータとして含むコンピューティングシステム、及び、一又は複数のこのようなバックエンド、ミドルウェア、又はフロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせを含むコンピューティングシステムにおいて実施でき、クライアントコンピュータは、ユーザが本明細書においで記述される主題の実施とインタラクションできるグラフィカルユーザインタフェース又はＷｅｂブラウザを有する。システムのコンポーネントは、有線又は無線のデジタルデータ通信（又はデータ通信の組み合わせ）、例えば通信ネットワークの任意の形式又は媒体によって相互接続されることができる。通信ネットワークの例示は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、マイクロ波アクセスの世界的な相互運用性（ＷＩＭＡＸ）、例えば８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ又は８０２．２０（又は８０２．１１ｘと８０２．２０の組み合わせ、又は本願に整合する他のプロトコル）を用いる無線ローカルエリア（ＷＬＡＮ）、インターネットの全て若しくは一部、別の通信ネットワーク、又は通信ネットワークの組み合わせを含む。通信ネットワークは、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）パケット、フレームリレーフレーム、非同期転送モード（ＡＴＭ）セル、音声、ビデオ、データ、又はネットワークノード間の他の情報と通信できる。
【０１２０】
コンピューティングシステムは、クライアント及びサーバを含むことができる。クライアント及びサーバは、一般的には、互いに離れており、また典型的には、通信ネットワークを介してインタラクションする。クライアント及びサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で動作すると共に互にクライアント・サーバ関係にあるコンピュータプログラムのおかげで生じる。
【０１２１】
本明細書は多くの特定の実施の詳細を含む一方で、これらは、任意の発明概念の範囲又は請求される得る範囲の制限として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の発明概念の特定の実施固有の特徴の説明として解釈されるべきである。個別の実施の観点で本明細書において説明された機能は、組み合わせて又は単一の実施で、実現できる。逆に、単一の実施の観点で既述された様々な特徴は、複数の実施で、個別に、又は任意のサブコンビネーションで実施されることもできる。さらには、既述の特徴は特定の組み合わせで動作するものとして説示され、最初はそのようなものとして請求されているが、一又は複数の特徴は、請求された組み合わせから場合によっては削除され、またサブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形であり得る。
【０１２２】
主題の特定の実施が説明された。記載された実施の置換、変更、及び他の実施は、当業者には明らかである以下の請求の範囲内である。操作は特許請求の範囲に又は特定の順序で図面に描かれている一方で、これは、望ましい結果を達成するために、示された特定の順序で又は順番でそのような操作が実行されること又は全ての図示された操作が実行される（いくつかの操作は随意的と見なされる）ことを要求するものとして理解されるべきではない。ある状況では、マルチタスク又は並列処理（又はマルチタスク及び並列処理の組み合わせ）を行うことが有利であり、適切と思われる場合に実行される。
【０１２３】
さらに、既述の実施における様々なシステムモジュール及びコンポーネントの分離又は統合が、全ての実施においてそのような分離又は統合を必要とするものとして理解されるべきではない。また、記載されたプログラムコンポーネント及びシステムは、一般的には、単一のソフトウェア製品に統合でき、又は複数のソフトウェア製品にパッケージ化できることが理解されるべきである。
【０１２４】
これに従って、既述の例示的な実施は、本願を定義し又は制約しない。他の変更、置換、及び変更も、本開示の範囲及び精神から逸脱することなく可能である。
【０１２５】
さらには、請求された任意の実施は、少なくとも、コンピュータにより実施される方法、非一時的なコンピュータ読取可能媒体、及びコンピュータシステムに適用可能であると考えられ、非一時的なコンピュータ読取可能媒体は、コンピュータにより実施される方法を実行するコンピュータにより読取可能な命令を格納し、またコンピュータシステムは、ハードウェアプロセッサに相互に動作可能に結合されたコンピュータメモリを含み、ハードウェアプロセッサは、非一時的なコンピュータ読取可能媒体に格納されたコンピュータにより実施される方法又は命令を実行するように構成される。
以下、本発明の実施の態様の例を列挙する。
［第１の局面］
コンピュータにより実施される方法であって：
３次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割するステップであって、各３Ｄ震源波動場サブセットは、配列の配列要素に保存される、ステップと；
配列要素毎に：
関連する前記３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解するステップと；
前記より小さなデータユニットのデータ境界をランダムにシフトするステップと；
前記より小さなデータユニットが重なることを避けるために、折り畳み操作及びサンプル演算子を前記より小さなデータユニットに適用するステップと；
平滑化されたデータを生成するために、前記折り畳まれたより小さなデータユニットを平滑化するステップと；
量子化されたデータを生成するために、前記平滑化されたデータに量子化操作を実行するステップと；
圧縮されたデータを生成するために、前記量子化されたデータを圧縮符号化するステップと；
３Ｄ地震出力画像を生成するために、各配列要素に関連付けられた圧縮データを解凍するステップと；を備える、
コンピュータにより実施される方法。
［第２の局面］
前記配列は、時間、地理的位置及び深さのいずれかを用いてインデックス付けされる、
第１の局面に記載のコンピュータにより実施される方法。
［第３の局面］
前記より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、ここで、Ｍは、ピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
第１の局面に記載のコンピュータにより実施される方法。
［第４の局面］
前記解凍は、下記式（Ａ）に示す順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いることによって実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000025
ここで、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは下記式（Ｂ）に示すものであり、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000026
ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍは、ピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
第１の局面に記載のコンピュータにより実施される方法。
［第５の局面］
ブロック毎の前記データ境界は、下記式（Ｃ）に示すように、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000027
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲においてランダムに発生された整数である、
第１の局面に記載のコンピュータにより実施される方法。
［第６の局面］
前記平滑化するステップは、順方向離散的コサイン変換（ＤＣＴ）を行うことによって実行される、
第１の局面に記載のコンピュータにより実施される方法。
［第７の局面］
前記圧縮符号化するステップは、ホフマン符号化を用いて実行される、
第１の局面に記載のコンピュータにより実施される方法。
［第８の局面］
非一時的なコンピュータ読取可能媒体であって、所定の動作を実行するコンピュータシステムによって実行可能な１又は複数の命令を格納しており、前記動作は：
三次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割する動作であって、各３Ｄ震源波動場サブセットは、配列の配列要素に保存される、動作と；
配列要素毎に：
前記関連づけられた３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解する動作と；
前記より小さなデータユニットの境界をランダムにシフトする動作と；
前記より小さなデータユニットが重なることを避けるために、折り畳み操作及びサンプル演算子を前記より小さなデータユニットに適用する動作と；
平滑化されたデータを生成するために、折り畳まれたより小さなデータユニットを平滑化する動作と；
量子化されたデータを生成するために、前記平滑化されたデータに量子化操作を実行する動作と；
圧縮されたデータを生成するために、前記量子化されたデータを圧縮符号化する動作と；
Ｄ地震出力画像を生成するために、各配列要素に関連づけられた圧縮されたデータを解凍する動作と；を備える、
非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
［第９の局面］
前記配列は、時間、地理的位置及び深さのいずれかを用いてインデックス付けされる、
第８の局面に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
［第１０の局面］
前記より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、ここで、Ｍは、ピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
第８の局面に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
［第１１の局面］
前記解凍は、下記式（Ａ）に示す順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いることによって実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000028
ここで、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは下記式（Ｂ）に示すものであり、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000029
ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍはピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
第８の局面に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
［第１２の局面］
ブロック毎の前記データ境界は、下記式（Ｃ）に示すように、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000030
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲においてランダムに発生された整数である、
第８の局面に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
［第１３の局面］
前記平滑化することは、順方向離散的コサイン変換（ＤＣＴ）を行うことによって実行される、
第８の局面に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
［第１４の局面］
前記圧縮符号化することは、ホフマン符号化を用いて実行される、
第８の局面に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
［第１５の局面］
コンピュータにより実施されるシステムであって、
コンピュータメモリと、
前記コンピュータメモリと相互に動作可能に結合されると共に所定の動作を実行するように構成されたハードウェアプロセッサと、を備え、前記動作は、
３次元（３Ｄ）地震データセットを複数の３Ｄ震源波動場サブセットに分割する動作であって、各３Ｄ震源波動場サブセットは配列の配列要素に保存される、動作と；
配列要素毎に：
関連付けられた３Ｄ震源波動場をより小さなデータユニットに分解する動作と；
前記より小さなデータユニットのデータ境界をランダムにシフトする動作と；
前記より小さなデータユニットが重なることを避けるために、前記より小さなデータユニットに折り畳み操作及びサンプル演算子を適用する動作と；
平滑化されたデータを生成するために、折り畳まれたより小さなデータユニットを平滑化する動作と；
量子化されたデータを生成するために、前記平滑化されたデータに量子化操作を実行する動作と；
圧縮されたデータを生成するために、前記量子化されたデータを圧縮符号化する動作と；
３Ｄ地震出力画像を生成するために、各配列要素に関連づけられた前記圧縮されたデータを解凍する動作と；を備える、
コンピュータにより実施されるシステム。
［第１６の局面］
前記配列は、時間、地理的位置及び深さのいずれかを用いてインデックス付けされる、
第１５の局面に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
［第１７の局面］
前記より小さなデータユニットは、Ｍ×Ｍ×Ｍブロックであり、ここで、Ｍは、ピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
第１５の局面に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
［第１８の局面］
前記解凍は、下記式（Ａ）に示す順方向離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いることによって実行され、
【数Ａ】
0006915906.tif 000031
ここで、ｋ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、ｙは配列であり、Ｚは順方向ＤＣＴ係数を表し、ｂは下記式（Ｂ）に示すものであり、
【数Ｂ】
0006915906.tif 000032
ここで、ｊ＝０、１、・・・、Ｍ−１であり、Ｍは、ピクセル単位の前記ブロックの次元サイズである、
第１５の局面に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
［第１９の局面］
ブロック毎の前記データ境界は、下記式（Ｃ）に示すように、一時的なシフト変数Ｓｐａｄを用いてｚ座標方向にシフトされ、
【数Ｃ】
0006915906.tif 000033
ここで、ｉｒは、０からＭ−１までの範囲においてランダムに発生された整数である、
第１５の局面に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
［第２０の局面］
前記平滑化することは、順方向離散的コサイン変換（ＤＣＴ）を行うことによって実行され、
前記圧縮符号化することは、ホフマン符号化を用いて実行される、
第１５の局面に記載のコンピュータにより実施されるシステム。
【符号の説明】
【０１２６】
１００、２００、３００  ３ＤのＲＴＭ地震出力画像
４００  ブロック
５０２  画像圧縮ドメインインジケータ
５０６  ８×８ピクセルブロック
５０８、５１０  境界
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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