用于对网格化对象进行小波编码的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对具有至少两个维度的对象进行编码的方法，所述对象与一个包含了一组基础小平面的基本网格相关联，并且还与对应于所述基本网格局部修改的小波基之中的系数相关联，所述方法递送一个可用于重建所述对象的总的数据流。根据本发明专利技术，将所述小波系数划分为至少两个独立子集，其中对每一个子集进行独立编码，并且所述方法在所述总的数据流中插入定位数据，以便能够识别与所述总的数据流中的一部分所述对象有关的小波系数，从而能够借助至少一个所述子集的系数来选择性重建所述部分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域是对具有至少两个维度的网格化对象进行编码。更具体地说，本专利技术涉及执行一种以“小波(wavelet)”方法著称的方法来对那些与图形场景对象相关联的网格或网格化编码结构(texture)进行显示和编码。本专利技术尤其适用于第二代小波，但并不仅限于第二代小波，其中在1998年由Wim Sweldens发表于SIAMJournal on Mathematical Analysis第29卷第2号第511～546页的“The Lifting SchemeA Construction of Second GenerationWavelets”一文中介绍了第二代小波。本专利技术可以适用于所有那些希望对图像存储和/或传送进行优化的领域。本专利技术尤其可以而不是排它地应用于存储和传送3D模型、提升格栅(lifting grid)以及由二维网格进行编码的对象和结构。
技术介绍
可以回想一下，所谓的“小波”编码方法被用来将一个网格描绘成添加到基本网格的一连串细节。在M.Lounsbery、T.DeRose和J.Warren发表的“Multiresolution Analysis for Surfaces ofArbitrary Topological Type”(1997年1月的ACM Transactions onGraphics第16卷第1号第34-73页)一文中特别描述了这种技术的一般理论。这种技术的一般原理是在所要编码的对象(例如一个3D网格)与名为第二代小波的特定函数的一个小波基的简单网格(一般称为“基本网格”)之间发展同态(homeomorphism)。因此，在这种技术中，网格是由一个系数序列表示的，其中在一个小波基之中，所述系数与依据一个简单多面体的所述网格的参数化坐标相对应。因此，依照这种技术编码的对象将会采取联合以下这两个要素的形式-基本网格，它通常具有很少的小平面(facet)并且表示的是所编码对象的粗略版本；-小波系数，它是同时分配给基本网格精确区域和所述网格给定等级分区的三个一组的实数。这些小波系数表示的是为了会聚出原始对象的几何形状而对与所述系数关联的区域所实施的精微改进。为了能在显示终端上重新构造编码对象的图像，首先有必要向这个显示终端发送基本网格，其次则需要向其发送相关的小波系数。为此目的，必须定义一种用于对小波系数进行有效编码的方法，以便对所述系数进行压缩，并且借助于例如通信网络而将其发送到显示终端，其中所述终端可以是一个远程终端。到目前为止，就压缩所要发送的小波系数而言，仍旧是一种以“零树”编码技术著称的编码技术提供了最好的结果。这种技术主要在于对小波系数的编码顺序进行描述。而这个顺序是预先确定并且预先为发送者和接收者终端(例如服务器和客户的显示终端)所知悉的。因此在传送小波系数的过程中，这种技术可以避免发送那些对编码所考虑对象而言并不重要的系数范围方面的信息。这种“零树”编码操作通常与“位平面”编码操作相结合，由此可以在传送系数的过程中首先发送各个系数的最高位。在Jerome M.Shapiro发表的“Embedded Image Coding UsingZerotrees of Wavelet Coefficients”(1993年12月的IEEE Trans.Sig.Proc.41(12))以及A.Said与W.A.Pearlman发表的“ANew，Fast，and Efficient Image Codec Based on Set Partitioning inHierarchical Trees”(1996年6月的IEEE Trans.Circ.System.ForVideo Tech.，6(3))中，可以找到关于“零树”技术的更为详细的说明。这些技术最初是针对二维图像编码而开发的，但是如在A.Khodakovsky、P.Schroder和W.Sweldens发表的“ProgressiveGeometry Compression”(SIGGRAPH 2000 proceedings)以及F.Moran与N.Garcia发表的“Hierarchical Coding of 3D Modelswith Subdivision Surfaces”(IEEE ICIP 2000 Proceedings)中描述的那样，近来也将这些技术应用于第二代小波系数。在所引证的最后两篇参考文献中，所述编码技术依赖于在所发送的小波系数之间随意采用一种分级体系，由此可以确定将其传送到远端显示器或存储终端所采取的次序。这种次序为接收机终端所知，它使所述终端能够重建所发送的整个对象。这些现有技术方法的一个缺点在于，负责将小波系数传送到显示终端的服务器不能选择希望发送的系数来把所有系数有系统地传送到客户终端。现在经常出现的情况是客户只需要接收那些与一部分基本网格相关联的精细改进。例如，在虚拟访问博物馆的时候，客户最初可能希望查看雕刻品的全景，然后则有可能只查看面部细节。因此，所需要的是那些与涉及面容部分的基本网格的精细改进相对应的小波系数。借助于现有技术方法，服务器不能剔除不必要的系数以及只发送与客户希望查看的区域相对应的编码部分。因此，这些现有技术方法的一个缺点是客户将会接收所有小波系数，其中包括那些与客户不希望查看和不需要的对象部分编码相对应的系数。这样一来，为发送小波系数的通信网络带来了无谓的负担，由此导致净荷系数的传输比特率也会下降。此外，如果显示终端的处理能力低下，那么，使用全部小波系数来再现对象视图将会变成一个冗长的过程，对客户而言，这是非常令人不快的。因此，这些现有技术方法的另一个缺点在于，如果客户希望执行自适应解码来只显示那些对其有价值的对象部分，那么他必须自己选择所要发送的小波系数。由此客户必须对由服务器发送或者源自数据载体的总的数据流进行解码，然后将由此解码的小波系数相关性判定为与所述系数相关联的网格部分的一个函数。因而，这些现有技术方法的一个缺点在于，为了执行自适应解码，客户必须具有一个拥有足够处理能力的可用显示终端来对整个流执行解码操作，从而选择相关系数并从由此选择的系数中重新构造所述对象的图像。换句话说，这些现有技术方法的一个缺点在于，只具有一个有限处理能力的显示终端的客户无法执行自适应解码。
技术实现思路
特别地，本专利技术的一个目的就是克服现有技术的这些缺陷。更具体地说，本专利技术的目的是借助小波来实现一种用于编码某个对象的技术，以使显示终端能对所述对象进行解码。本专利技术的另一个目的是提供一种用于对某个对象进行小波编码的技术，所述技术使服务器能够选择某些小波系数并且发送选定系数，其中所述选定系数是其关联的基本网格区域的一个函数。特别地，本专利技术的一个目的是允许服务器只发送某些作为客户请求的函数的小波系数。本专利技术的另一个目的是实现一种用于对表示3D对象或场景的网格进行编码的技术，所述技术能在显示终端内部自适应地重建网格。本专利技术的另一个目的是提供一种用于对某个对象进行小波编码的技术，所述技术适合那些处理能力低下的显示终端。当然，本专利技术的另一个目的是提供一种经由通信网络来重建或传送一个按照这种编码方法编码的对象的技术。特别地，在这种类型的传送过程中，本专利技术的目的是不为通信网络带来无谓的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对一个具有至少两个维度的对象进行编码的方法，所述对象与一个包含了一组基础小平面的基本网格相关联，并且还与对应于所述基本网格局部修改的小波基之中的系数相关联，　　　　所述方法递送一个可用于重建所述对象的总的数据流，　　　　其特征在于，将所述小波系数划分为至少两个独立子集，其中对每一个子集都进行独立编码，并且所述方法在所述总的数据流中插入定位数据，以便能够识别与所述总的数据流中的一部分所述对象有关的小波系数，从而能够借助至少一个所述子集的系数来选择性重建所述部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克吉欧亚，
申请(专利权)人：法国电信公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]