用于图形动画的关键码数据的编码和译码装置和方法制造方法及图纸

提供了一种用于编码图形动画数据的关键码的装置和方法。用于对与图形动画数据当中时间变量对应的关键码数据进行编码的编码装置包括：一个量化器，用于量化所述关键码数据并产生量化数据；一个微分脉冲码调制（ＤＰＣＭ）处理单元，用于对量化数据进行ＤＰＣＭ处理，接收所述ＤＰＣＭ处理的数据，并通过重复执行ＤＰＣＭ处理，选择和输出在所述ＤＰＣＭ处理中产生的Ｎ阶ＤＰＣＭ数据当中具有最低离散的ＤＰＣＭ数据；一个极值消除单元，用于通过消除在从所述ＤＰＣＭ处理单元输出的ＤＰＣＭ数据中的极值缩小所述数据的范围；和一个熵编码器，用于消除在从所述极值消除单元输出的数据中二进制比特的冗余，并产生一个经过压缩和编码的二进制比特流。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术涉及一种图形动画数据的编码和译码装置，具体地说，本专利技术涉及一种与在图形动画数据当中对应于时间变量的关键码信息的编码和译码装置及其方法。2.相关技术的描述图形动画表示一个两维或三维对象的形状和属性信息，并以多种方式表达关于相对于时间的每个对象的形状或属性的变化和运动方面的信息。作为在用于时间轴上一个对象的计算机动画前导表示方法，存在一种虚拟现实标记语言(VRML)。这种动画方法是一种用于三维对象的关键码成帧(keyframing)方法，其中在任意一个时间轴上设置一个预定关键码帧(key frame)，利用线性内插法表示在各设置关键码帧之间的计算机动画。在这种方法中使用的关键码帧由一个内插节点规定，该节点由指关键码帧在时间轴上的比特置的关键码数据和指示所述关键码帧的属性和运动信息的关键码值数据组成。即，所述关键码(key)表示用于将计算机动画表示为0和1之间的不连续值的时间，而所述关键码值表示在由每个关键码指出的时间处一个合成图象内的一个对象的属性和比特置值。附图说明图1示出了在一个关键码和一个关键码值之间的相关性的一个实例。同时，当根据具有分段线性内插特征的所述关键码成帧方法表示类似于实际运动物体的平滑计算机动画时，应该通过内插节点提供大量的关键码帧信息，当所述方法被应用于应用领域时，这将导致严重的成本和效率的缺陷。即，在脱机应用中需要具有能够存储大量三维动画数据的大容量存储装置。另外，在联机应用中，除了存在与脱机应用相同的问题外，还需要用于将所述三维动画数据从服务器传送给用户终端的大容量高速传送信道。同时，由于可能的传送误差的增加，而数据的可靠性降低。因此，需要能够减少节点数据量的有效压缩和编码功能。图2是一个简要的框图，它示出了现有技术的编码和译码装置。参看图2，在所述现有技术中，通常使用利用微分脉冲编码调制(DPCM)编码动画数据的方法。所述关键码成帧动画的特征与所述DPCM方法匹配得很好，并且所述方法适用于对数据进行压缩。另外，利用DPCM的方法按照用于景物(BIFS)编码方法的MPEG-4二进制格式使用。如图2所示，用于以MPEG-4 BIFS编码方法对关键码数据进行编码的方法使用一阶DPCM，在该一阶DPCM中，所述DPCM处理仅仅被执行一次。在图2中，量化器105量化将被编码的一个内插节点的关键码数据K。DPCM处理单元110在被量化的关键码数据QK中时间轴上相邻的数据之间产生微分值EK。经过DPCM处理的关键码数据被输入到熵编码器115，并产生压缩二进制比特流120。在通过构造成具有编码器100的逆处理功能的译码器150产生在编码器100中产生的压缩二进制比特流120作为恢复的关键码数据项K^。即，所述压缩二进制比特流120经过熵译码器155、逆DPCM160和逆量化器165恢复为关键码数据K^。图3示出了图2中所示DPCM的细节，和图4示出了图2所示逆DPCM的细节。同时，为了在所述熵编码器115中提高编码效率，将要编码的数据、即从所述DPCM处理单元110输出的数据EK的冗余度最好较高。但是，如果仅仅如图2所示对所有数据执行一阶DPCM，那么，对于除适用经过所述一阶DPCM进行编码的那些数据外的数据来讲，压缩效果不够高。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一个目的是提供一种编码/译码装置，该装置通过提高将要编码的关键码数据的冗余度来提高编码效率。本专利技术的第二个目的是提供一种能够在所述编码装置中执行的编码/译码方法。本专利技术的第三个目的是提供一种记录媒体，在该记录媒体上以计算机可执行程序代码的形式记录所述编码/译码方法。本专利技术的第四个目的是提供一种记录媒体，在该记录媒体上以计算机可执行代码的形式记录由所述编码装置或所述编码方法产生的一个比特流。本专利技术的第五个目的是提供一种方法，用于消除将要编码的数据中的极值(polar value)，以便提高所述编码装置的编码效率。本专利技术的第六个目的是提供一种使用所述编码装置的数据处理系统。为了实现本专利技术的第一个目的，提供了一种编码装置，它对图形动画中与时间变量对应的关键码数据编码，所述编码装置包括一个量化所述关键码数据并产生量化数据的量化器；一个微分脉冲编码调制(DPCM)处理单元，该DPCM处理单元处理量化数据，接收经过DPCM处理的数据，并通过重复执行DPCM处理，选择和输出在所述DPCM处理中产生的N阶DPCM数据当中具有最低离散(dispersion)的DPCM数据；一个极值消除单元，它通过消除在从所述DPCM处理单元输出的所述DPCM数据中的极值，缩小数据范围；和一个熵编码器，它消除在从所述极值消除单元中输出的数据中的所述二进制比特的冗余，并产生经过压缩和编码的二进制比特流。为了实现本专利技术的第一个目的，提供了一种译码装置，它接收来自一个外部编码装置的二进制比特流；通过压缩和编码标题数据(header data)所获得的二进制比特流，该二进制比特流包括有关具有最低离散的DPCM阶的信息、有关具有所述最低离散的分频阶的信息、最大频率值、最大值；以及与在所述编码装置中的极值消除处理中使用的每个分频阶相关的极值的信息；经过DPCM处理和极值消除处理并恢复为与图形动画数据中时间变量对应的原始关键码数据的关键码数据，所述译码装置包括一个熵译码器，该熵译码器使用所接收的二进制比特流恢复已经被执行过DPCM处理和极值消除处理的标题数据和关键码数据；一个逆极值消除单元，该消除单元使用所述最大频率值、所述最大值、与在所述熵译码器中恢复的标题数据的每个分频阶的极值相关的信息恢复在所述编码装置的极值消除处理中消除的极值；一个逆DPCM处理单元，该处理单元对其极值在所述逆极值消除单元中恢复的所述关键码数据重复执行逆DPCM处理，并输出所述结果，其中，以和具有所述最低离散的DPCM阶的相同频率重复执行所述逆DPCM处理；和一个逆量化器，该逆量化器逆量化从所述逆DPCM处理单元输出的逆DPCM数据，并产生作为原始关键码数据的逆量化后数据。为了实现本专利技术的第二目的，提供了一种对与图形动画数据当中的时间变量对应的关键码数据进行编码的编码方法，所述方法包括(a)量化所述关键码数据并产生量化后数据；(b)对量化后数据执行微分脉冲码调制(DPCM)处理，接收经过DPCM处理后的数据，并通过重复执行DPCM处理，选择和输出在所述DPCM处理中产生的第N阶DPCM数据当中具有最低离散的DPCM数据；(c)通过消除在步骤(b)输出的DPCM中的一个极值减少数据的变化范围；以及(d)消除在步骤(c)输出的数据中的二进制比特中的冗余并产生经过压缩和编码的二进制比特流。为了实现本专利技术的第二目的，提供了一种在译码装置中执行的译码方法，所述译码装置从一个外部编码装置接收一个二进制比特流，所述二进制比特流是通过对标题数据进行压缩和编码获得的，并包括有与具有所述最低离散相关的DPCM阶的信息、与具有最低离散的分频阶相关的信息、最大频率值、最大值、与用于在所述编码装置中的极值消除处理中使用的每个分频阶的极值相关的信息和经过DPCM处理和极值消除处理并且将原始关键码数据恢复为与图形动画数据中的时间变量相对应的关键码数据。所述译码方法包括(a)使用所接收的二进制比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对与图形动画中时间变量对应的关键码数据编码的编码装置，该编码装置包括； 一个量化器，用于量化所述关键码数据并产生量化数据； 一个微分脉冲码调制（ＤＰＣＭ）处理单元，用于对量化数据进行ＤＰＣＭ处理，接收经过所述ＤＰＣＭ处理后的数据，并通过重复执行所述ＤＰＣＭ处理，在所述ＤＰＣＭ处理中产生的Ｎ阶ＤＰＣＭ数据当中选择和输出具有最低离散的ＤＰＣＭ数据； 一个极值消除单元，用于通过在从所述ＤＰＣＭ处理单元输出的ＤＰＣＭ数据中消除极值来缩小减小数据的范围；和 一个熵编码器，用于在从所述极值消除单元输出的数据中消除所述二进制比特的冗余度并产生经过压缩和编码的二进制比特流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李信俊，禹相玉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]