[发明专利]编码3D网格模型法线的方法、解码3D网格模型法线的方法、编码器和解码器

权利要求书

1.一种用于编码3D网格模型的法线分量的方法，其中，法线分量可由其在单位球体上的位置定义，该方法包括以下步骤：

-聚类3D网格模型的法线分量，其中获得一个或者多个第一聚类并且每个法线分量是至少一个所述第一聚类的元素；

-对于每个第一聚类的法线分量确定其多数元素所属的球扇区，其中通过将球体划分为m个相等的球形分段并且将每个所述球形分段划分为n个相等的扇区可获得球扇区；

-将根据确定不在预定义的所述扇区的法线分量映射到预定义的扇区，其中映射包括多达int(log₂(m)+log₂(n)+1)个镜像映射操作；

-再聚类法线分量，其中获得一个或者多个第二聚类并且每个法线分量是至少一个所述第二聚类的元素；

-量化法线分量；

-对于每个所述第二聚类确定代表预测符元素；

-对于法线分量确定残差，残差是法线分量和其对应预测符元素之间的差；以及

-通过其残差、对于其预测符元素的参考和指示执行哪些所述镜像映射操作的数据来编码法线分量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一和/或第二聚类操作使用自适应k均值聚类。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，m=8并且n=6，以及所述球形分段是球形三角形。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，还包括在所述映射之后的旋转3D网格模型的步骤，使得映射的第一聚类的更多元素位于所述预定义的扇区中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，第二聚类的所述代表预测符元素是所述法线分量之一。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，指示执行哪些所述镜像映射操作的数据包括标识法线分量属于哪个第一聚类的数据，以及指示对于该第一聚类执行哪些所述镜像映射操作的映射指示数据。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，指示执行哪些所述镜像映射操作的数据包括定义将球体划分为m个相等球形分段以及将每个所述球形分段划分为n个相等的扇区的数据。

8.一种用于从编码比特流解码3D网格模型的法线分量的方法，其中通过法线分量在单位球体上的位置可定义该法线分量，该方法包括以下步骤：

-从编码的比特流提取是预测符的法线分量的数据，并且对于预测符提取标识符；

-从编码的比特流提取与编码的法线分量有关的数据，该数据包含残差数据、预测符标识数据以及映射数据，该映射数据指示是否要对于编码法线分量执行多个预定义镜像映射操作的每个；以及

-解码法线分量，其中根据所述预测符标识数据向预测符添加残差数据，并且根据所述预定义镜像映射操作映射作为结果的法线分量。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，映射数据包括对于法线分量的聚类标识数据以及对于每个聚类的聚类映射数据，其中，聚类标识数据将法线分量与聚类相关联，以及其中聚类映射数据与特定聚类有关并且指示是否要对于与该特定聚类相关联的法线元素执行多个预定义镜像映射操作的每个。

10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括以下步骤：从比特流提取镜像操作数据，其中所述预定义的镜像操作由镜像操作数据定义。

11.一种使用权利要求1至7中任一项所述的方法编码3D网格模型的法线分量的装置。

12.一种使用根据权利要求8至10中任一项所述的方法解码3D网格模型的法线分量的装置。

13.一种数据结构，包括3D网格模型的顶点数据以及编码的顶点取向数据，其中编码的顶点取向数据包括至少一个预测符、与该预测符相关联的标识符、以及与编码的顶点取向有关的数据，以及其中与编码的顶点取向有关的数据包括：

-残差数据；

-预测符标识数据；以及

-映射数据，该映射数据指示是否要对于解码编码的顶点取向执行多个预定义镜像映射操作的每个。

14.根据权利要求13所述的数据结构，其中，映射数据包括用于顶点取向的聚类标识数据以及用于每个聚类的聚类映射数据，其中聚类标识数据将顶点取向与聚类相关联，以及其中聚类映射数据与特定聚类有关并且指示是否要对于与该特定聚类相关联的顶点取向执行多个预定义镜像映射操作的每个。