CN1260685C - 发送和/或接收流数据的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

提供一种通信系统，其包括：发射能表示CG景物的多维流数据的发射机；和接收该多维流数据的接收机。

Description

发送和/或接收流数据的装置及其方法

技术领域

本发明涉及发送和接收流数据的装置，它形成基于例如因特网之类的网络的三维计算机图形(此后，称三维CG或3DCG)所表示的三维虚拟空间。

背景技术

近年来，作为3DCG应用的领域，与诸如WWW(万维网)之类的因特网有关的虚拟购物、电子商务和各种主页例如WWW引起了人们的注意。尤其是，随着因特网的迅速发展，可以得到易于处理具有相对较高质量的3DCG的环境例如家中的游戏和电影。在传统的WWW中，叫做服务器的例如个人电脑的机器和工作站与一些叫做客户的例如个人电脑的机器相连。当客户请求时，客户下载例如图象、语音、文本、和如果需要的话服务器所提供的安排的信息的数据。在客户端重建该数据，由此用户可以得到所需的信息。采用基于TCP/IP(传输控制/因特网协议)的通信方法以便在服务器和客户之间通信。

按常规，服务器所提供的数据主要是文本数据和图象数据。近来，随着使VRML(虚拟现实造型语言)、VRML浏览器、和类似物标准化的进步，存在传送3DCG数据例如形状和/或景物的趋势。

此后，将简要地描述VRML。

根据例如HTML(超文本标记语言)的图象和文本的传统数据形式，需要大量的传送时间和传送费用以便传送图象数据，尤其是动画数据。因此，在目前的系统，对网络的通信量有限制。相反，根据传统的3DCG，包含结构的视点信息和光源信息都用CG(计算机图形)数据通过计算所得到的三维数据处理。在接收端，基于三维数据产生图象数据，并显示。

随着CG技术的进步，迅速改进了CG所产生图象的质量。因此从数据量的观点来说传送CG数据变得非常有效。

通常，当使用CG数据时，与传送可比图象数据的情况相比，数据可以以1/100或更少的数据压缩比压缩。因此，存在使通过网络传送3DCG数据的方法标准化的趋势。作为一种解决方案，提出所谓的VRML(VRML2.0版)来标准化3DCG。在VRML2.0版中，有诸如具有所谓图元结构的数据、光源数据、视点数据、和文本数据之类的数据格式，和规定刚体移动的方法。

另一方面，近来在CG领域，实时地产生图象的动画技术引起了人们的注意。通过使用实时的动画技术，尝试再现尤其是CM和电影中的CG人物的实际运动。举个例子，人的复杂外型用骨架结构表示，并且定义不时改变的骨架关节的运动量，由此自然再现复杂的运动。

但是，根据传统的因特网上基于VRML的3DCG造型语言，不能将运动实时地设置成具有例如人的复杂外型的结构。

而且，不可能通过例如电话线的窄带宽的网络发射和接收实时进行实际运动的CG人物(例如，人)的运动数据。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种发射机，用于发送多维流数据；该发射机包括：多维流数据识别单元，其将具有至少一个关节的三维CG人物分类成多种运动数据，该多种运动数据具有以下数据中的至少一个：表示三维CG人物的位置的一矢量的维数据、表示在该三维CG人物的位置的一姿势的方向矢量的维数据、和在该至少一关节的一角度矢量和围绕该角度矢量的一旋转角度的维数据；压缩装置，用于在一块基础上压缩该多种运动数据的各维；存储装置，用于将由该压缩装置在一块基础上压缩的数据存储作为多维流数据，其中在该存储装置中存储的该多维流数据的格式包括：取决于该多种运动数据的各维的信道，且各信道被提供有一唯一确定的信道号；一信道分组，包括至少具有一分组标志符的标题部分和至少具有与定义一数据分组中的信道的流相关的信息的数据部分；和该数据分组包括至少具有分组标志符的标题部分和至少具有信道总数的数据部分，且该数据分组等于多维流数据的一块；及发射装置，用于在发射这些信道分组之后，按时间顺序发射这些数据分组。

根据本发明的另一方面，提供了一种接收机，用于通过接收自权利要求3定义的发射机所发射的流数据来再现三维CG人物的多种运动数据，该接收机包括：接收装置，用于接收这些信道分组和数据分组；鉴别装置，用于鉴别一接收的分组是信道分组还是数据分组；及再现装置，用于根据该鉴别装置的鉴别结果，再现该多种运动数据。

根据本发明的再一方面，提供了一种发射方法，用于发送多维流数据；该方法包括有步骤：识别及分类步骤，用于识别具有至少一个关节的三维CG人物并将其分类成多种运动数据，该多种运动数据具有以下数据中的至少一个：表示三维CG人物的位置的一矢量的维数据、表示在该三维CG人物的位置的一姿势的方向矢量的维数据、和在该至少一关节的一角度矢量及围绕该角度矢量的一旋转角度的维数据；压缩步骤，用于在一块基础上压缩该多种运动数据的各维；存储步骤，用于将该在一块基础上压缩的数据存储作为多维流数据，其中该存储的多维流数据的格式包括：取决于该多种运动数据的各维的信道，一信道分组，包括至少具有一分组标志符的标题部分和至少具有与定义一数据分组中的信道的流相关的信息的数据部分；和该数据分组包括至少具有分组标志符的标题部分和至少具有信道总数的数据部分，且该数据分组等于该多维流数据的一块；及发射步骤，用于在发射这些信道分组之后，按时间顺序发射这些数据分组。

根据本发明的再另一方面，提供了一种接收方法，用于通过接收自权利要求3定义的发射机所发射的流数据来再现三维CG人物的多种运动数据，该接收方法包括以下步骤：接收步骤，用于接收这些信道分组和数据分组；鉴别步骤，用于鉴别一接收的分组是信道分组还是数据分组；及再现步骤，用于根据该鉴别装置的鉴别结果，再现该多种运动数据。

因此，这里描述的本发明使提供发射和接收多维流数据的装置的优势成为可能，它能实时地发送和接收CG人物的运动数据。

附图说明

对本领域技术人员来说，通过参照附图阅读和理解下面的详细描述，本发明的这个和其它的优点将变得明显。

图1表示由显示设备显示的CG景物的例子。

图2表示图1所示的CG景物的多级结构，作为多维流数据的例子。

图3表示实施例1中发射和接收多维流数据的系统。

图4表示发射和接收多维流数据的装置。

图5表示三维CG人物的骨架结构的例子。

图6表示输入数据分类的例子。

图7表示三维CG人物运动数据的时间轴方向上的块的例子。

图8表示三维矢量坐标和极坐标之间的关系。

图9A表示从30个帧缺中提取的11个节点，而图9B表示从15个帧缺中提取的6个节点。

图10表示多维流数据的格式的例子。

图11表示多维流数据沿时间轴方向的典型结构。

图12表示在输入到发射机的数据是30个帧/块的情况下从发射机输出的流数据的例子。

图13表示在接收机提供有再现单元的情况下运动流和话音流的再现。

图14说明大量的接收机连到发射机。

图15表示时间标记插入流写入单元的例子。

图16是说明发射机操作的流程图。

图17是说明接收机操作的流程图。

具体实施方式

将参照附图通过说明性的实施例描述本发明。

实施例1

此后，将参照图1到3描述实施例1。

在实施例1中，发射和/或接收多维流数据，由此以高速稳定的质量再现多维流数据。这里，多维流数据可以包含表示CG景物的数据。表示CG景物的数据包含例如目标信息、光源信息、和观察点信息的几何信息。

图1表示由显示设备显示的CG景物的例子。图1表示位于墙壁所环绕的房间内的一张桌子。

图2表示图1所示的CG景物的分级结构，作为多维流数据的例子。如图2所示，从根的房间分支出墙壁和桌子。如果桌上有个茶杯，就从桌子分支出茶杯。房间、墙壁和桌子分别包含形成这些目标的数据。在图2所示的例子中，房间、墙壁和桌子分别包含例如位置、旋转、和比例的数据。

图3表示实施例1中发射和接收多维流数据的系统100。

多维流数据发射单元101和多维流数据接收单元102提供图3所示系统100。多维流数据发射单元101以时序发射多维流数据，而多维流数据接收单元102以时序接收多维流数据。多维流数据接收单元102可以根据所接收的多维流数据再现CG景物。

这里，多维流数据包括多维的时间信息和空间信息，并且时间和空间是多维的。多维的空间信息可以包括CG人物的位置信息、旋转信息、和比例信息。或者，多维流数据可以包括表示CG人物的信息、信息、和比例的数据。而且，多维流数据可以是表示CG人物动画的多维动画流数据。

传输多维流数据的传输路径并不限制于电话线或类似设备，也可以是无线。而且，多维流数据接收单元102可以是个人电脑、数字TV、或类似物，只要它提供显示设备。

在实施例1中，发射CG数据作为流数据。因此，尽管一部分流数据丢失了，也很容易再现原始的CG景物。后面将描述多维流数据的数据结构的例子。

在实施例1中，多维流数据发射单元可以包括人造卫星，而多维流数据接收单元可以是数字TV。

在实施例1中，多维流数据发射单元可以包括人造卫星，而多维流数据接收单元可以是机顶盒。

人造卫星接收来自地面站的多维流数据。

在实施例1中，多维流数据发射单元可以包括地面波广播站，而多维流数据接收单元可以是数字TV。

在实施例1中，多维流数据发射单元可以包括地面波广播站，而多维流数据接收单元可以是机顶盒。

在实施例1中，多维流数据发射单元可以包括有线广播站，而多维流数据接收单元可以是数字TV。

在实施例1中，多维流数据发射单元可以包括有线广播站，而多维流数据接收单元可以是机顶盒。

允许计算机执行上述多维流数据发射方法和/或接收方法的的程序记录在能为计算机所读取的记录介质中。

实施例2

此后，将参照图4到16描述实施例2。

在实施例2中，根据CG的树结构压缩表示CG景物的数据，并以较高的速率发射多维流数据。

图4表示发射和接收多维流数据的装置10。发射机1发射多维流数据，而接收机2接收所发射的多维流数据。

这里，多维流数据包括多维的时间信息和空间信息，并且时间和空间是多维的。多维的空间信息可以包括CG人物的位置信息、旋转信息、和比例信息。或者，多维流数据可以包括表示CG人物的位置、旋转、和比例的数据。而且，多维流数据可以是表示CG人物动画的多维动画流数据。

图4所示的装置10包括发射机1、接收机2、多维流数据存储单元31、和多维流数据存储单元32。

由例如工作站、个人电脑、和游戏机的计算机装置实现发射机1、和接收机2。

发射机1可以具有流写入单元(stream authoring unit，未示出)，或者可以在发射机的外部提供流写入单元。根据用户的指令，流写入单元产生表示三维虚拟空间的三维CG流数据。将在后面描述流写入单元的操作。

另外，发射机1包括多维流数据识别单元11、多维流数据压缩单元12、和多维流数据发射单元13。接收机2包括多维流数据识别单元21、多缓冲单元22、多维流数据解压缩单元23、和多维流数据接收单元24。

首先，描述发射机1中的一系列处理。

描述发射机1中识别多维流数据的例子。作为多维流的例子，将描述发射三维CG人物的运动数据的情况。

图5表示三维CG人物的骨架结构的例子。

图5所示的三维CG人物的骨架结构相应于有人类特点的有22个关节的骨架。第一个关节表示根。

多维流数据识别单元11对输入到发射机1中的多个数据分类。

图6表示输入数据分类的例子。多维流数据识别单元11将输入数据分成三维CG人物的多种运动数据和话音数据SS。通过将输入数据分类得到的三维CG人物的多种运动数据包括三维空间中三维CG人物的基准位置的位置矢量MS1、表示在基准位置三维CG人物姿势的方向矢量MS2、和在骨架每个关节的角度矢量和绕该角度矢量的旋转角度的信息MS3。

在三维CG人物具有上述骨架的情况下，MS1可以是根的位置矢量、MS2可以是方向矢量和绕方向矢量的旋转角度、和MS3可以是在每个关节的旋转轴矢量和绕旋转轴矢量的旋转角度。在申请人提交的日本专利申请9-100458中详细描述了三维CG人物的分级结构的一般表示。另外，多维流数据识别单元11还可以将输入数据分成除运动数据和话音数据SS以外的数据。

发射机1中的多维流数据压缩单元12根据CG的树结构和/或分类的运动数据的种类将各压缩方法用到分类的数据MS1到MS3中，并以块为基础压缩MS1到MS3。例如，多维流数据压缩单元12根据运动数据的种类改变压缩比。

将参照图7和8描述多维流数据压缩单元12压缩多维流数据的方法。

如图7所示，对于由多维流数据识别单元11所分类的三维CG人物的数据MS1到MS3，多维流数据压缩单元12将运动数据放入一个在时间轴方向上的任意时间周期(时间t到时间t′)内的块上。接着，多维流数据压缩单元12根据数据MS1到MS3的种类，用不同的压缩方法。

将描述由多维流数据压缩单元12以块为基础压缩数据MS1到MS3的方法。

在三维CG人物的基准位置的位置矢量MS1具有三个表示在三个轴方向上位置(x，y，z)的浮点。通过降低每个值的精确度，可以进行数据压缩。

例如，在位置(x，y，z)的每个成分用4个字节(32个比特)表示的情况下，多维流数据压缩单元12通过用2个字节(16比特)表示位置的每个成分来进行数据压缩。

当用两个字节表示位置的每个成分时，可以用十进制数65536级(-32768到32767)表示三个浮点。通过用65536级表示4个字节的浮点，4个字节的数据可以压缩为2个字节的数据。例如，多维流数据压缩单元12可以在预定时间周期内搜索输入浮点数据的最大值和最小值，将最大值和最小值之间的差分成65536级，并用2个字节表示4个字节的数据。

在上述的例子中，用2字节表示4字节的数据。但是，多维流数据压缩单元12可以用0到(N-1)个字节表示N字节位置的成分。

表示三维CG人物的姿势的方向矢量MS2包含3个成分(三维矢量)，每个关节的角度矢量和绕角度矢量的旋转角度的信息MS3总共包含4个成分(3个成分(三维矢量)表示在三维CG人物的每级本地坐标系统的旋转轴和一个成分表示旋转角度)。多维流数据压缩单元12标准化(设置矢量的大小为1)表示旋转轴的三维矢量，例如，图8的P (X，Y，Z)，并将直角坐标转换为极坐标，由此用两个成分(γ，θ)表示三个成分(X，Y，Z)。具体地说，方向矢量MS2可以沿空间轴方向从3个成分压缩为2个成分。信息MS3可以沿空间轴方向从4个成分压缩为3个成分。

另外，多维流数据压缩单元12可以在时间轴方向上压缩在三维CG人物基准位置的位置矢量MS1和每个关节的角度矢量和绕角度矢量的旋转角度MS3。例如，多维流数据压缩单元12从多种运动数据中产生一个节点序列(例如，位置矢量MS1和信息MS3的至少一个)，并从节点序列中提取一个任意节点，由此以块为基础压缩多种运动数据。

图9A表示从30个帧/块中提取11个节点。图9B表示从15个帧/块中提取6个节点。

图9A和9B所示的节点表示位置矢量MS1和信息MS3的至少一个。一个节点列表示时间顺序的位置矢量MS1和信息MS3的至少一个。

如图9A所示，在30个帧缺中用第0到29表示一个块中的节点的情况下，提取第0、2、5、8、11、14、18、21、24、27和29的11个节点。多维流数据压缩单元12只输出所提取的节点，多维流数据压缩单元12不输出其它的节点。

另外，如图9B所示，在15个帧/块中用第0到14表示一个块中的节点的情况下，提取第0、2、5、9、12、和14的6个节点。多维流数据压缩单元12只输出所提取的节点，多维流数据压缩单元12不输出其它的节点。

在输出从多维流数据压缩单元12所提取节点的情况下，多维流数据压缩单元12输出从所提取的节点恢复原始节点序列所需的内插信息。

每块所提取的节点数并不局限于11或6。由用户等适当确定所提取的节点数。当想增强要传输的CG景物的图象质量时，就增加所提取的节点数。当以高速传输CG景物时，就减少所提取的节点数。

通过接收机2中三维样条内插对所提取的节点进行数据内插。可以用例如线性内插的其它内插方法来代替三维内插。

多维流数据压缩单元12可以减少多种运动数据的至少一个高频成分，并以块为基础压缩运动数据。

下面，将详细描述多维流数据存储单元31。

作为多维流数据，在多维流数据存储单元31的普通计算机装置的存储设备中，存储以块为基础被压缩的流数据MSC1到MSC3和SSC。其中MSC1到MSC3分别为被压缩的位置矢量，SSC为被压缩的语音数据。

此后，将详细描述存入多维流数据存储单元31的多维流数据的格式。

多维流数据压缩单元12将压缩的运动数据放入一个块中，并在块中加入发射多维流数据的标题信息。块和标题信息存入多维流数据存储单元31中。

图10表示存入多维流数据存储单元31的多维流数据形式的例子。

多维流数据由分组组成。每个分组具有标题部分和数据部分。根据流数据的种类，每个流数据是指一个信道，并且每个信道提供有唯一确定的信道号。(提供给信道的号的顺序没有限制)。

如图10所示，存入多维流数据存储单元31的多维流数据包括信道定义分组和数据分组。信道定义分组是指发射信道定义分组之后的数据分组中定义信道的流。信道定义分组和数据分组分别具有标题部分和数据部分。

信道定义分组的标题部分包括，例如，识标自己为信道定义分组的分组标志符、根据产生信道定义分组的特定基准时间表示时间的时间标记、信道定义分组中可以传输数据的信道总数TC、和当在流数据的块基础压缩下提取节点时表示节点数的压缩比标志符。信道定义分组的数据部分包括信道总数TC。信道定义的每个信道包括表示信道号的信道标志符、信道的数据大小、信道名称、和表示信道是位置矢量还是旋转角度矢量的信道类型。

如上所述，数据分组包括标题部分和数据部分。

数据分组的标题部分包括，例如，标识自己为数据分组的分组标志符、根据产生信道定义分组的特定基准时间表示时间的时间标记、和数据分组中可以传输数据的信道总数DC(TC≥DC)。

数据分组的数据部分包括信道总数DC，并且每个信道包括表示信道号的信道标志符、信道数据、和压缩比标志符(例如，提取的节点数目，等)。值得注意的是压缩标志符的数目等于信道数据的数目。数据分组等于多维流数据的一块。

图11表示信道定义分组和数据分组的典型结构。当首先发射信道定义分组时，以后只可以发射数据分组。在想改变流中间的信道定义的情况下，通过在中间发射信道定义分组可以很容易改变信道定义。

多维流数据并不局限于图10所示的分组。例如，多维流数据可以具有标题信息或描述数据，描述多维流数据的种类、多个运动数据的顺序、和多个运动数据的长度的流格式。

接着，多维流数据存储单元31存储多个具有不同压缩比的流数据。在过量或不足的数据量经过发射机1和接收机2之间的传输路径的情况下，发射机1根据传输路径的状态、接收机2的请求、和用户请求的至少一个选择具有最佳压缩比的流数据。这将在下面描述。为存储多个具有不同压缩比的流数据将被称为多级存储方法。

发射机1产生以块为基础以特定压缩比压缩的流数据，并产生几种以不同于所压缩流数据的压缩比压缩的流数据。以不同压缩比压缩的流数据存入多维流数据存储单元31。

图12表示在输入到发射机1的数据是30个帧/块的情况下，从发射机1输出的流数据的例子。

图12表示的最高级是指通过未经压缩输出30个帧/块的输入数据作为一块得到的流数据。第二级是指通过将30个帧/块的输入数据压缩为11个帧/块的数据所得到的流数据。第三级是指通过稀疏30个帧缺的隔一个数据所得到的流数据，由此将输入数据压缩为一半数据量的15个帧/块的数据。最低级是指通过将15个帧/块的流数据压缩为6个帧/块的数据所得到的流数据。另外，第二级的流数据和最低级的流数据由三维样条内插补充。

多维流数据存入多维流数据存储单元31，由此可以发射包含根据传输路径的状态的信息量的流数据。

另外，根据多级存储方法，从发射机发射的流数据的压缩比可以控制到最佳以便符合接收机2所包括的控制电路(例如计算机)的能力。

接着，将描述发射机1和接收机2之间的数据传输。

在存在来自发射机1控制部分的指令或存在来自接收机2的请求的情况下，发射机发射存储在计算机装置中存储设备，例如多维流数据存储单元31的多维流数据。假设这种情况中数据传输的介质是双向通信系统，例如互连网。但是，数据可以同样通过例如卫星广播和地面波广播的广播系统发射和接收。

此后，将描述接收机2的一系列处理。

多维流数据接收单元24接收由发射机1发射的多维流数据。

接着，将举例说明接收机2中多维流数据的识别。作为多维流数据的例子描述接收三维CG人物的多维流数据的情况。多维流数据包括上述以预定流格式压缩的运动数据。可不压缩多维流数据中包括的运动数据。

首先，接收机2中的多维流数据接收单元24接收从发射机1发射的多维流数据MSC1到MSC3。在所发射的多维流数据MSC1到MSC3具有图10所示格式的情况下，多维流数据识别单元21首先接收分组标志符并分析它，由此确定所接收的流数据是信道定义分组还是数据分组。

在多维流数据识别单元21确定所发射的多维流数据MSC1到MSC3是信道定义分组的情况下，多维流数据识别单元21则接收时间标记、信道总数TC、和压缩比标志符，并分析它们。接着，多维流数据识别单元21接收数据部分，即信道标志符、信道数据大小、信道名称、和信道总数TC所分别代表的信道类型，并分析它们。如果多维流数据识别单元21不能进行数据分析，接收机2就请求发射机1重发数据以便再得到数据。或者，接收机2强行终止发射机1和接收机2的连接。这里，压缩比标志符意味着诸如压缩方法的压缩信息和压缩方法中所用的压缩比之类的压缩信息。

在多维流数据识别单元21确定所发射的多维流数据MSC1到MSC3是数据分组的情况下，多维流数据识别单元21则接收时间标记、和信道总数DC，并分析它们。接着，多维流数据识别单元21接收数据部分，即信道标志符、信道数据、和压缩比标志符，并分析它们。这样重复信道总数DC次。多维流数据识别单元21假设三维CG人物的运动数据中只有在基准位置的位置矢量和表示姿势的方向矢量具有特定的信道名称，并根据信道名称彼此识别这些矢量。

在多维流数据识别单元21不能进行数据分组的数据分析的情况下，接收机2就请求发射机1重发数据以便再得到数据。或者，接收机2强行终止发射机1和接收机2的连接。或者，接收机2删除分析失败的数据分组，并接收下一个分组，由此连接可以继续。

接着，将描述接收机2的多缓冲单元22。

在接收机2的多缓冲单元22中，分成块的多维流数据以符合具有接收机2的计算机处理性能或执行速度的倍数入以块为基础缓冲。具体地说，在计算机的处理性能和执行速度很大的情况下，缓冲的倍数也设置成很大。在计算机的处理性能和执行速度很小的情况下，缓冲的倍数也设置成很小。在这种情况下，由多维流数据存储单元32执行用于缓冲的数据存储。将结合后面同时再现的描述更详细描述多缓冲。

接着，将描述接收机2的多维流数据解压缩单元23。

在接收机2的多维流数据解压缩单元23中，根据压缩标志符所表示的压缩信息用不同方法解压缩数据分组一块中的压缩流数据MSC1到MSC3。例如，多维流数据解压缩单元23可以根据压缩信息确定解压缩方法。多维流数据解压缩单元23可以根据压缩信息确定用于解压缩压缩的运动数据的解压缩比。

在三维CG人物的基准位置在位置矢量数据MSC1中进行一个块中沿时间轴方向的压缩和降低每个成分值精确度的压缩(例如，4个字节的数据压缩为2个字节的数据)的情况下，多维流数据解压缩单元23首先相对于降低每个成分值精确度的压缩进行解压缩(通过压缩转换的逆转换将2个字节的数据解压缩为4个字节的数据)。接着，相对于沿时间轴方向的压缩，多维流数据解压缩单元23用信道定义分组的标题部分中的压缩标志符，通过三维样条内插、线性内插等解压缩流数据的一块。

多维流数据解压缩单元23将极坐标的方向矢量数据MSC2转换为三维矢量坐标。例如，在表示三维CG人物姿势的方向矢量数据MSC2具有两个表示旋转轴的极坐标成分并作为流数据接收的情况下，多维流数据解压缩单元23将极坐标的方向矢量数据MSC2转换为三维矢量坐标以便得到表示旋转轴具有大小为1的方向矢量。

在三维CG人物的每个关节的角度矢量和绕角度矢量的旋转角度MSC3中，以与表示姿势的方向矢量从极坐标转换为三维矢量坐标的相同的方式，多维流数据解压缩单元23首先从两个极坐标得到三个三维矢量坐标。接着，以与解压缩基准位置上位置矢量MSC1沿时间轴方向的流数据相同的方式，多维流数据解压缩单元23用信道定义分组的标题部分中的压缩标志符，通过三维样条内插、线性内插等解压缩流数据的一块。

在多维流数据解压缩单元23中完成多维流数据的解压缩之后，多维流数据存储单元32存储解压缩的多维流数据。在外部提供三维CG再现单元请求流数据的情况下，由多维流数据存储单元32提供流数据，由此接收机2可以实时再现三维CG景物。

将详细描述接收机2中多维流数据的多缓冲和同步再现与实时再现数据的方法。

此后，将描述当接收机2提供有再现单元(未示出)时缓冲三维CG人物的一个运动流数据和一个话音流数据的情况。

图13表示接收机2提供有再现单元的情况下运动流和话音流的再现。相对于运动流和话音流进行再现处理和缓冲处理。

根据在一个时间周期块(时间t到时间t′)内再现运动流的再现处理，再现单元根据运动流数据的时间标记，从缓冲的运动流数据中再现三维CG人物的运动。根据运动流的缓冲处理，例如，在目前正在再现的运动流数据所属块的下一个块，即在相应于时间周期(时间t′到时间t″)的块中，接收机2接收运动流数据。多维缓冲单元22缓冲所接收的运动流数据。多维流数据识别单元21分析运动流数据，和多维流数据解压缩单元23解压缩运动流数据。为准备运动流数据的再现(在随后块中的数据再现)，多维缓冲单元22再次缓冲解压缩的运动流数据。

话音流数据也进行上述的再现处理和缓冲处理。另外，即使在增加缓冲次数的情况下，也可以用类似的操作实现多缓冲。

在流数据从接收机2到再现三维CG数据的再现单元的传输速度高于缓冲速度的情况下，即在传输到再现单元之前无法接收和解压缩流数据的情况下，接收机2请求发射机2具有低数据量的压缩的多维流数据和数据再现的最佳压缩比，并且接收机2接收数据，由此可以保持实时的数据再现。

已经描述了发射和接收多维流数据的装置的最小结构(例如，一个接收机2连到一个发射机1的情况)。但是，如图14所示，大量的接收机2通过传输部分连到一个发射机1。

如上所述，发射机1可以提供有流写入单元(未示出)。此后，将参照图4简短描述所提到的流写入单元的基本操作。流写入单元将具有任意数据长度的三维CG人物的运动流数据和话音流数据分成同步所需的任意长度。根据操作的持续时间确定运动流数据的数据长度，并根据话音的再现时间确定话音流数据的数据长度。如图15所示，流写入单元为运动流和话音流给出同步所需的时间标记信息。另外，如果需要的话，流写入单元将运动流连到话音流，并产生新的流。流写入单元登记流数据由此作为输入数据在发射机1编辑。

在图4所示的接收机2具有再现单元的情况下，根据运动流的时间标记信息和话音流的时间标记信息，运动流最好与话音流的再现同步再现。另外，根据每个时间标记，话音流可以与运动流的再现同步再现。

此后，将参照图16和17描述本实施例中发射和接收多维流数据的装置的基本操作。

图16是说明发射机1的操作的流程图，而图17是说明接收机2的操作的流程图。

首先，将描述发射机1的典型基本操作。

在图16的步骤S11，在外部流数据写入单元产生的流数据MS1到MS3和SS输入到发射机1。

在步骤S12，发射机1识别在步骤S11输入的流数据MS1到到MS3和SS，并压缩流数据以得到压缩的流数据MSC1到MSC3和SSC。发射机1产生并存储多维流数据分组。

在步骤S13，发射机1发射信道定义分组给接收机2。

在步骤S14，发射机1确定接收机2是否请求改变信道定义。在要改变信道定义的情况下，过程返回到步骤S13。

在步骤S15，发射机1发射数据分组给接收机2。

在步骤S16，发射机1确定通过传输路径的数据量是过多还是不足。在传输的数据量超过传输路径的允许量的情况下，或在传输的数据量低于允许量的情况下，或在接收机2请求改变传输的数据的情况下，过程进行到步骤S17。在发射机1确定数据量没有过多或不足的情况下，过程进行到步骤S14。

在步骤S17，发射机1选择具有符合传输路径状态的最佳压缩比的流数据，或根据接收机2的请求具有最佳压缩比的流数据。接着，过程返回到步骤S14。

下面，将描述接收机2操作的例子。

在图17的步骤S21，接收机2接收来自发射机1的多维流数据分组。

在步骤S22，接收机2确定在步骤S21接收的流数据分组是否是信道定义分组，在接收的分组是信道定义分组的情况下，过程返回到步骤S21。

在步骤S23，接收机2分析数据分组和数据。

在步骤S24，接收机2确定缓冲器中是否出现数据。在没有出现数据的情况下，过程返回到步骤S21。

在步骤S25，接收机2按所需流数据种类的数目解压缩在缓冲器中出现的流数据块。

在步骤S26，接收机2确定在步骤S25是否已经解压缩数据块。在已经解压缩数据块的情况下，接收机2发射解压缩数据到再现单元。即，过程进行到步骤27。在还没解压缩数据块的情况下，过程进行到步骤S28。

在步骤S27，接收机2发射解压缩数据到再现单元。在步骤S27，接收机2确定用户是否已经产生最终标志。在没有产生最终标志的情况下，过程返回到步骤S21。在已经产生最终标志的情况下，接收机2终止操作。

在实施例2中，发射机可以包括人造卫星，而接收机可以是数字TV。

在实施例2中，发射机可以包括人造卫星，而接收机可以是机顶盒。

人造卫星接收来自地面站的多维流数据。

在实施例2中，发射机可以包括地面波广播站，而接收机可以是数字TV。

在实施例2中，发射机可以包括地面波广播站，而接收机可以是机顶盒。

在实施例2中，发射机可以包括无线广播站，而接收机可以是数字TV。

在实施例2中，发射机可以包括无线广播站，而接收机可以是机顶盒。

允许计算机执行的上述多维流数据发射方法和/或接收方法的程序可以记录在能由计算机读取的记录介质中。

根据本发明，根据种类分别压缩三维CG人物的运动数据、话音数据等，并当同时传送同步再现每个数据所需的信息时，实时地传送作为流的压缩数据。因此，三维CG人物的平稳运动和与运动同步的声音信息可以根据基于网络的发射/接收系统的用户请求相互作用的发送和接收，并极大降低了传送的数据量。

本领域技术人员可以很容易看到并进行各种其它的改进而不超出本发明的范围和精神。相应的，所附权利要求的范围并不局限于这里所陈述的描述，而是广泛理解的权利要求。

Claims (10)

1、一种发射机，用于发送多维流数据；该发射机包括：

多维流数据识别单元，其将具有至少一个关节的三维CG人物分类成多种运动数据，该多种运动数据具有待从以下数据中选择的至少一个：表示三维CG人物的位置的一矢量的维数据、表示在该三维CG人物的位置的一姿势的方向矢量的维数据、和在该至少一关节的一角度矢量和围绕该角度矢量的一旋转角度的维数据；

压缩装置，用于在一块基础上压缩该多种运动数据的各维；

存储装置，用于将由该压缩装置在一块基础上压缩的数据存储作为多维流数据，其中在该存储装置中存储的该多维流数据的格式包括：

取决于该多种运动数据的各维的信道，且各信道被提供有一唯一确定的信道号；

一信道分组，包括至少具有一分组标志符的标题部分和至少具有与定义一数据分组中的信道的流相关的信息的数据部分；和

该数据分组包括至少具有分组标志符的标题部分和至少具有信道总数的数据部分，且该数据分组等于多维流数据的一块；及

发射装置，用于在发射这些信道分组之后，按时间顺序发射这些数据分组。

2、根据权利要求1所述的发射机，其中该压缩装置根据该多种运动数据的各维，采用不同的压缩方法。

3、根据权利要求2所述的发射机，其中该压缩装置根据该多种运动数据的各维，改变压缩比。

4、一种接收机，用于通过接收自权利要求1定义的发射机所发射的流数据来再现三维CG人物的多种运动数据，该接收机包括：

接收装置，用于接收这些信道分组和数据分组；

鉴别装置，用于鉴别一接收的分组是信道分组还是数据分组；及

再现装置，用于根据该鉴别装置的鉴别结果，再现该多种运动数据。

5、根据权利要求4的接收机，其中该再现装置还包括一解压缩装置，该解压缩装置被采用以作出有关该多种运动数据的相应维的一压缩方法的判断，并对该多种运动数据的该相应维进行解压缩。

6、一种发射方法，用于发送多维流数据；该方法包括有步骤：

识别及分类步骤，用于识别具有至少一个关节的三维CG人物并将其分类成多种运动数据，该多种运动数据具有待从以下数据中选择的至少一个：表示三维CG人物的位置的一矢量的维数据、表示在该三维CG人物的位置的一姿势的方向矢量的维数据、和在该至少一关节的一角度矢量及围绕该角度矢量的一旋转角度的维数据；

压缩步骤，用于在一块基础上压缩该多种运动数据的各维；

存储步骤，用于将该在一块基础上压缩的数据存储作为多维流数据，其中该存储的多维流数据的格式包括：

取决于该多种运动数据的各维的信道，；

一信道分组，包括至少具有一分组标志符的标题部分和至少具有与定义一数据分组中的信道的流相关的信息的数据部分；和

该数据分组包括至少具有分组标志符的标题部分和至少具有信道总数的数据部分，且该数据分组等于该多维流数据的一块；及

发射步骤，用于在发射这些信道分组之后，按时间顺序发射这些数据分组。

7、根据权利要求6所述的发射方法，其中该压缩步骤根据该多种运动数据的各维，采用不同的压缩方法。

8、根据权利要求7所述的发射方法，其中该压缩步骤根据该多种运动数据的各维，改变压缩比。

9、一种接收方法，用于通过接收自权利要求6定义的发射方法所发射的流数据来再现三维CG人物的多种运动数据，该接收方法包括以下步骤：

接收步骤，用于接收这些信道分组和数据分组；

鉴别步骤，用于鉴别一接收的分组是信道分组还是数据分组；及

再现步骤，用于根据该鉴别装置的鉴别结果，再现该多种运动数据。

10、根据权利要求9的接收方法，其中该再现步骤还包括有解压缩步骤，用于根据压缩该多种运动数据的各维所使用的压缩方法，对该多种运动数据的各维进行解压缩。

Images