量化目的的圖形場景動畫數據信號和相應的方法與設備技術

本發明專利技術涉及一個圖形場景的動畫的數據信號，它被用于建立可以在至少一個屏幕上顯示的圖象的裝置使用，一個信號，其中所說的場景被以一組動畫對象的形式來描述，每個對象與定義所說的對象的一個參數的至少一個特征字段有關，包括至少一個量化對象，其中特征字段規定所說的動畫對象的特征字段的量化規則，每個適用于至少兩個不同的特征字段，因此具有一個數值的所說的動畫對象的多數或全部特征字段可以被量化。本發明專利技術也涉及相應的方法和設備。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術的領域是代表動畫圖形場景的數據的編碼，以便譬如說在一個多媒體終端上復現它們。更具體地說，本專利技術涉及將這類數據進行量化，因而它們可以被保存和/或被傳輸。對于這個描述，圖形場景系指圖形、視頻和圖象對象在時間和空間中的布局。這類圖形場景可以是二維或三維的，同時可以包含各種類型的圖形基元。本專利技術可以被使用于圖形場景的元素必須被編碼的所有情況中的應用場合。特別是它可應用于使用以MPEG-4格式所開發的已知MRLM和BIFS場面描述格式的場景。標準ISO/IEC DIS 14772-1描述VRML2.0格式。MPEG-4標準化小組委員會規定稱為BIFS(場景的二進制格式的場景描述格式，它是建立在VRML2.0基礎上的。BIFS格式特別在“MPEG-4系統檢驗模型”(ISO/IEC JTCl/BC29/WG 11-N1693，MPEG97，April 1997)中被描述。這個場景描述格式的目的是描述在一個場景中各種圖形對象之間的空間/時間關系。它通過規定許多結點或對象來實現這一目的，這些結點和對象代表將被描繪的所有圖形基元。這些結點的每一個包括預先規定的代表這些結點特征的字段。換句話說，BIFS格式以參數描述形式傳輸一個場景結構，或一個原本。BIFS型圖形場景可以被使用于多媒體觀看(遠程教學、遠程購物、遠程工作業務)、3D游戲、在業務中的先進導航接口。本專利技術在下列應用場合尤其有用-在“因特網”一類網絡上觀看VRML2.0型圖形場景，其中緊密數據顯示器格式必須被規定以便減小傳輸時間，-將這類場景保存在媒體如CD-ROM上。已稱之為VRML2.0標準的一個二進制場景顯示器格式在上面提到的文件中被描述。為了量化參數，作者提出以結點形式發送量化參數。然而，所選的量化參數僅適用于很有限數目的字段。這影響到必須以未量化的方式傳輸大量字段。顯然，這限制了數據的數字壓縮的效率。本專利技術的一個特定目的是它克服在本專業狀態中的這些缺點。更具體地說，本專利技術的一個目的旨在提供一個數據信號，以及使用這個信號的方法和設備，以便于大大減小編碼所必須的數據并因此傳輸和/或保存特別是以例如VRML和MPEG-4標準的動畫圖形場景。本專利技術的另一個目的旨在提供一個對代表圖形場景的數據編碼的技術，它能以低的通過量在一個網絡上傳輸場景，并在終端中重建這些場景，而其中終端不是必需的主要硬件或軟件裝置。本專利技術的另一個目的旨在提供這樣一個技術，以使其對任何類型的場景和構成這個場景一部分的任何類型的元素都有效，而不需要對一些元素特別的(換句話說以一種未量化的方式)處理。這些目的和后面將描述的其它目的，按照本專利技術通過使用一個圖形場景的動畫數據信號來實現，該圖形場景被建造圖象的裝置所使用，該圖象可以被顯示在至少一個屏幕上，一個信號，其中所說的場景以一組動畫對象的形式來描述，每個對象與定義所說對象的一個參數的至少一個特征字段有關，并包括至少一個量化對象，對于該對象，特征字段定義所說的動畫對象的特征字段的量化規則，每個適用于至少兩個不同的特征字段，因此具有一個數值的所說的動畫對象的多數或全部特征字段可以被量化。因此，有限數目的量化類型或規則可以被定義以覆蓋所有可能的情況。此外，已經提議作為一個對象或結點來傳輸量化參數。作為一個結點來傳輸這些參數的優點是從與在一個場景描述流中的傳輸結點有關的所有功能中得益-說明在場景中的一個結點，在預定義缺省值的情況下等效于說明它的所有字段；-說明任何字段是重新定義一個值而不是這個字段的缺省值的一種方法；-這個結點可以被標識，然后每當在場景中需要時，只要簡單地通過指出它的標識符就可被重新使用。這個類型的量化對象最好包括屬于下述組的量化規則中的至少一個，該組包括-三維位置的量化規則；-二維位置的量化規則；-顏色的量化規則；-紋理結構的量化規則；-角度的量化規則；-刻度變化的量化規則；-動畫密鑰的量化規則；-法線(normal)的量化規則。為便利起見，每個所說的量化對象包括一個邏輯(Boolear)區域字段，表示為-對于第一個值，量化對象僅適用于下一個對象；-對于第二個值，量化對象適用于所有以后的對象，直到發現一個新的量化對象為止。所必需的數據數目因此可以被進一步受限。按照一個優選實施例，屬于下述組的信息的至少一些項目可以對一個參數類型的每個量化規則來產生-說明量化是否被使用的標志；-所說參數的最小值(min)；-所說參數的最大值(max)；-對所說參數的量化所分配的比特數目(Nb)。本專利技術也涉及能產生這個類型信號的編碼方法。這個方法詳細包括-一個定義步驟，輸出至少一個量化對象，其中特征字段規定所說的動畫對象的特征字段的量化規則，每個適用于至少兩個不同的特征字段，因此具有所說的動畫對象的一個數值的多數或全部特征字段可以被量化；和-一個量化步驟，量化數據，特別是所說的動畫對象的每個所說的特征字段的數據作為所說的量化規則的函數。最后，本專利技術也涉及用于可以接收這個信號的建造圖象的設備。具體地說，它包括-用于接收至少一個量化對象的裝置，其中特征字段規定所說的動畫對象的特征字段的量化規則，每個適用于至少兩個不同的特征字段，因此具有一個數值的所說的動畫對象的多數或全部特征字段可以被量化；和-作為所說的量化規則的函數，對數據逆量化的裝置，特別是所說的動畫對象的每個所說的特征字段的數據。本專利技術的其它特征和優點在閱讀下面的本專利技術的優選實施例的描述之后會更清楚，當然這個描述是作為示例性的目的且決不受此限制，所附的附圖為-附圖說明圖1用圖示說明一個可以利用按照本專利技術的信號的終端；-圖2示出按照本專利技術以簡單方式建造一個信號的原理。如已經提到的，MPEG-4定義一個場景描述格式，BIFS來自于VRML2.0格式。這個場景描述格式的目的旨在描述在一個場景中圖形對象之間的空間-時間關系。BIFS格式通過規定許多“結點”來實現這一目的，其中“結點”代表被傳輸的所有圖形基元。這些結點的每一個具有預先規定的代表這些結點特征的字段。例如，圓的基元具有一個浮點型“半徑”字段。“視頻對象”基元具有作為參數的這個視頻的起始時間和終止時間。下面的描述適用于MPEG-4。然而，它可方便地適合于VRML語言。圖1示出一個應用的例子。首先，MPEG-4終端裝載一個以BIFS格式描述的圖形場景11。這場景用對象或結點來描述。這些結點用字段代表。這些字段使用量化參數被量化，其中量化參數被發送到后來所描述的新結點中。場景然后由BIFS解釋程序13建立。由聲頻視頻譯碼器15處理的視聽流14也被用于場景的組合和再現12。結果因而是給用戶顯示的一個動畫圖象16。如果希望的話，他可以使用一個適當的接口采取行動(17)。對場景描述結點的字段有效地量化的一個困難是在這些字段中不能獲得統計。此外，在較高可變頻率情況下使用許多不同的字段，它因此是低效的，需要單獨傳輸每個字段的量化參數。被量化的數據按照本專利技術分成8個主組1.3D位置；2. 2D位置；3.顏色；4.紋理結構坐標；5.角度；6.刻度參數；7.動畫密鑰；8.法線。這些參數被以量化結點形式傳輸。編碼原理在圖2中說明。第一個步驟是以量化結點的形式提供量化規則的一個定義(21)，它的一個例子在下面給出。每個動畫結點然后被量化(22)作為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一個圖形場景的動畫的數據信號被建造圖象的裝置（１３）使用，所建圖象可以被顯示（１６）在至少一個屏幕上，一個信號，其中所說的場景以一組動畫對象（２２）的形式來描述，每個對象與定義所說對象的一個參數的至少一個特征字段有關，特征在于，它包括至 少一個量化對象（２１），對于該對象，特征字段定義所說的動畫對象（２２）的特征字段的量化規則，每個適用于至少兩個不同特征字段，因此具有一個數值的所說的動畫對象的多數或全部特征字段可以被量化。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：J斯尼斯，
申請(專利權)人：法國電訊公司，法國長程無線電廣播有限公司，
類型：發明
國別省市：FR[法國]