[发明专利]用于定向内插器节点的编码装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成图像编码，尤其涉及用于定向内插器节点的编码装置和方法。

背景技术

在各种使用在合成图像中显示动画信息的技术中，国际多媒体标准之一的MPEG-4用于场景的二进制格式(BIFS)支持基于关键帧的动画显示技术。形成关键帧基础动画的数据由关键字和关键字值表示，在该MPEG-4 BIFS中以内插器节点句法表示。在该MPEG-4 BIFS中，需要大量的关键字和关键字值数据，以便提供关键帧的平滑动画。一个关键帧包括一个关键字和一个关键字值。一个关键字表示一个具体的时间，其中动画被表示成包含在-∞和∞之间的一个不连续的数字。关键字值表示由每一关键字指示的时间中的一个合成图像中的一个目标的旋转信息。通过在对应两个关键字的关键字值之间进行内插获得除了由每一关键字指示的时间之外的某一时间该目标的旋转信息：一个表示最接近的在先时间而另外一个表示最接近的随后时间。此时，根据一个内插器节点的类型使用不同的内插法。

一种使用一个目标的旋转信息的内插法以旋转轴和一个旋转角表示旋转信息。象虚拟现实模型语言(VRML)那样，该MPEG-4 BIFS支持旋转信息，通过定向内插器节点以如上所述的旋转轴和旋转角表示该旋转信息。即，借助用于表示旋转轴和角度的一个角度位移表达式，该定向内插器节点表示旋转信息并且提供该旋转信息作为关键字值。当关键字值数据表示对应一个内插特性的平滑动画时，在连续关键字值组当中的差值的分布是紧凑的。

因此，使用在数据组中的差分值的编码方法是有效率的。在MPEG-4 BIFS中，两个有代表性的方法被用于编码场数据，该场数据由定向内插器节点的一个关键字和关键字值表示并且将被处理：一种方法不使用差分脉冲编码调制(DPCM)而一种方法使用该DPCM。

首先，在不使用DPCM的方法中，只相对于将被编码数据的关键字和关键字值执行量化。因此，由于不考虑将被编码的数据的唯一特征，所以该方法的效率低。现将简要说明不使用该DPCM的方法。定向内插器节点的场数据被输入并且该的关键字值被转换成一个四元数空间中的值。随后，调节该关键字或关键字值的数据精度并且量化该关键字和关键字值。随后该量化的场数据被作为二进制格式数据输出。随后，为了检验该量化结果，通过反向量化把输出的二进制格式数据还原为场数据，并且每一恢复的四元数值被映射到由旋转轴和旋转角形成的一个关键字值格式。随后，还原的该定向结点的场数据被存储并且输出到一个屏幕。而且，使用该数据，测量一个量化误差的可视失真。该失真可由下面方程式1度量： D = ( ( Σ i = 0 i < N | ϵ i | ) / N ) 2 = ( ( Σ i = 0 i < N | Q i - Q ~ i | ) / N ) 2 . . . . . ( 1 ) ]]>其中，N表示场数据的数量，ε_i表示在此刻将被编码的一个值(Q_i)和还原值之间的差值。