数据数组预测编码的方法和系统技术方案

一种用于统一编码视频流的数值组的方法和系统。使用待编码的元素的数据类型，可以将预测值量化和编码为视频流的一部分产生的视频流编码旋转、法线和向量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请和标题为“对三维生成的景物中的旋转和法线编码的方法和系统”的共同未决申请相关，后一申请的序列号为09/205,190，代理审查号为2167-0105-2，和本申请同一天提交，专利技术人也是JulienSignes和Olivier Ondet。该其同未决申请的内容收录为参考资料。本专利技术涉及对计算机生成的图象的编码，并且更具体地涉及和数据的函数无关的对数据数组的统一编码方法。从而，相容地编码位置数据、旋转和法线的数组。术语“计算机生成的图象”包含视频技术的延伸领域。原始上，该术语通常等同于简单的文本图象或者二维图象；然而，现在该术语包含任何类型的数字编码视频流。为了研究图象流的编码和译码所需要的技术成立了运动图象专家组(MPEG)。所产生的标准(现称为“MPEG-1”)已作为另二个MPEG标准，MPEG-2和MPEG-4，的基础。MPEG-4是一个“进展中”的标准并且构成本专利技术的基础。最终的委员会草案是ISO/IEC FCD 14496-1 MPEG-4系统和-2 MPEG-4Visual，收录这些最终的委员会草案作为参考资料。该标准草案脱离基于单个流的视频模型并且把焦点改变到一系列一致行动的流。该标准的一部分是用于景物的二进制格式(也称为“BIFS”)。该格式能描述三维对象和它们的运动并且提供和这部分的视频流更多交互的能力。MPEG-4 BIFS的标准草案建议通过线性量化处理编码多个数据字段，该处理未考虑这些多个字段内的相关性。从而，MPEG-4 BIFS不描述数组的预测编码。另一种建议的图形格式是用于虚拟现实标记语言的压缩二进制格式(以下称为“CBF VRML”)，它包括一种只能应用于一些节点的一些字段以及数据类型的有限子集的编码方法。可以从www.vrml.org得到分别于1997年8月22日和1997年10月15日发布的CBF VRML标准的第四和第五草案，它们由本文收录为参考资料。类似地，1998年4月3日发布的CBF VRML97的修订需求报告也收录为参考资料。再一种图形格式是标记图象文件格式(TIFF)，TIFF说明书的版本6.0的内容收录为本文的参考资料。TIFF文件中的每个项是按四部分存储的(1)标记，(2)类型标识符，(3)计数和(4)一个或多个值，版本6.0说明书的16页指出“所有字段实际上是一维数组，尽管大多数字段只包含单个值”。另外，尽管16页还指出每个文件可能存在多个图象，该说明书是为独立编码的二维图象而不是为流式三维图象设计的。本专利技术的一个目的是解决周知的MPEG-4 BIFS数据流中的编码低效。本专利技术的另一个目的是利用瞬时预测编码处理提供一种用于对表达景物或对象的数据数组编码的方法和系统。通过(1)统一地编码值的数组的计算机实现的方法、(2)统一地编码值的数组的系统和(3)统一地编码值的数组的计算机程序产品中的一个或多个解决本专利技术的这些和其它目的。这样的系统可应用于存储改进以及游戏回放、虚拟现实环境和影片。另外，基于效率的改进，可以在比效率较低的编码流带宽更低的通信链路上回放依据本专利技术编码的视频流。通过参照下述详细说明，尤其是在连带着各附图下，对本专利技术的更为完整的理解以及它的许多伴随优点将会相当清楚，附图是附图说明图1示意表示用来提供本专利技术的编码和/或译码服务的计算机；图2示意表示一个编码器/译码器系统；以及图3示出用于编码128位的旋转的原始位长度；图3B示出利用已知的量化和编码方法的结果，其中利用8位的量化在各为27位下对一系列的旋转编码；以及图3C示出利用依据本专利技术的量化和预测编码方法的结果-即，利用8位量化和4位预测编码(1)在27位下对第一个旋转编码和(2)在各为12位下对一系列相继的旋转编码。现参照各附图，其中相似的参考数字指示各图中相同或对应的部分，图1示意表示用于统一地编码和/或译码值的数组的计算机系统。计算机100实现本专利技术的方法，其中计算机机壳102容纳母板104，母板104含有CPU106、存储器108(例如DRAM、ROM、EPROM、EEPROM、SRAM、SDRAM和闪速RAM)以及其它选用的专用逻辑部件(例如，各个ASIC)或可配置的逻辑部件(例如，GAL和可再编程FPGA)。计算机100还包括多个输入部件(例如键盘122和鼠标124)以及用于控制监视器120的显示卡110。另外，计算机系统100还包括利用适当的部件总线(例如，SCSI总线，增强型IDE总线或超DMA总线)连接的软盘机114、其它可移动介质部件(例如，光盘119、带、可移动磁光介质(未示出))和硬盘112或其它高密度固定介质部件。也和同一个部件总线连接或者和其它部件总线连接，计算机系统100还可包括读光盘机118、光盘读/写机单元(未示出)或者自动光盘机(未示出)。尽管光盘119示成是在CD盒式机中的，可把光盘119直接插入到CD-ROM机中，后者不需要盘盒。另外，打印机(未示出)还提供编码的和/或译码的数组的打印列出。如上面所述，本系统包括至少一种的计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括光盘119、硬盘112、软盘、磁带、磁光盘、各种PROM(EPROM、EEPROM、闪速EPROM)、DRAM、SRAM、SDRAM等。本专利技术包括存储在任一计算机可读介质上的或者其组合上的软件，用于控制计算机100的硬件和使能计算机100与人类用户交互。这样的软件包括但不限于部件驱动程序、操作系统和用户应用例如开发工具。这样的计算机可读介质还包括本专利技术的用于统一地对景物描述或动画中的数组进行编码和译码的计算机程序产品。本专利技术的计算机代码机构/部件可以是任何解释的或可执行的代码机构，包括但不限于脚本、解释程序、动态链接库、Java类和完整的可执行程序。如图2中所示，在建立景物240的第一步骤中使用创造工具200。一旦创造工具200建立一系列图象，把这一系列图象发送到量化器205。在量化后，把量化的图象发送到预测器210，其利用前一帧和后一帧之间的相似性通过差编码更紧致地表达后一帧的内容。该预测器可包括线性的或非线性(即多序)的内插。熵编码器/译码器215编码帧间的差。编码器/译码器215可以为一些熵系统中的任一种(例如，自适应算术编码器)。编码器/译码器215的结果由嵌入协议220格式化并且利用发送器或存储部件225发送或者存储。为了译码格式后的存储/发送图象，反向地复旧编码处理。首先，通过嵌入协议220译码格式以产生原始熵编码的数据。把熵编码的数据馈入到包含补偿器的译码器。该补偿器利用前面的帧和差编码生成量化数据的帧。把量化数据发送到反量化器235，它把数据反量化成景物。由于量化处理中使用的位数，该景物可能不是原始建立的景物的良好表达，但是，通过使用本专利技术数组更有效地得到编码从而可把附加的位组用于其它目的(例如，更高分辨率的量化)。出于简明的目的，以下把创造描述为建立一系列的动画参数v。任一参数vi是该序列中的第i个参数并且本身可包含一个实数值数组。在量化期间，参数vi可变换成量化后的参数vqi。量化方法的一个例子是线性均匀量化，如在MPEG-4 BIFS版本1中所说明。这种量化处理支持后面说明的在其中把值的预测扩展到各种类型的值的补偿处理。对每种数据类型定义一个或多个预测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种统一编码视频流的计算机实现的方法，该方法包括步骤： （ａ）为视频流中实际使用的每种数据类型确定一个对应的类型专用的量化参数； （ｂ）从该视频流中使用的数据类型中的一种类型的第一数组中选择第一值； （ｃ）利用对应的类型专用量化参数量化该第一值， （ｄ）从该视频流中使用的数据类型中的该种类型的该第一数组中选择第二值； （ｅ）利用对应的类型专用量化参数从该第一值和该第二值确定一预测值； （ｆ）利用对应的类型专用量化参数量化该预测值； （ｇ）把量化的第一值和量化的预测值编码到该视频流中；以及 （ｈ）具体地对该视频流中要编码的所有数组重复步骤（ｂ）－（ｇ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安西格内斯，奥利弗昂代特，
申请(专利权)人：法国电信公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]