JP2001307130A - アニメーションデータ圧縮装置、アニメーションデータ圧縮方法、ネットワークサーバ、及びプログラム記録媒体 - Google Patents

アニメーションデータ圧縮装置、アニメーションデータ圧縮方法、ネットワークサーバ、及びプログラム記録媒体

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JP2001307130A
JP2001307130A JP2001026235A JP2001026235A JP2001307130A JP 2001307130 A JP2001307130 A JP 2001307130A JP 2001026235 A JP2001026235 A JP 2001026235A JP 2001026235 A JP2001026235 A JP 2001026235A JP 2001307130 A JP2001307130 A JP 2001307130A
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Toshinori Hijiri
利紀 樋尻
Toshiya Naka
俊弥 中
Shigeo Asahara
重夫 浅原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑化したCGコンテンツのアニメーション
データを、電話回線のような狭帯域ネットワーク上で
も、アニメーションシーンの滑らかさを損なわずリアル
タイムで転送する。 【解決手段】 アニメーションデータを複数の種類のデ
ータに分類するアニメーションデータ分類手段101
と、分類されたデータのそれぞれに対し、優先順位を決
定するアニメーション優先順位決定手段102と、その
優先順位に基づいて、データの圧縮率を変化させ、デー
タを圧縮するアニメーションデータ圧縮手段103とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータグラ
フィックス(以下、CGとする)データとしてのアニメ
ーションデータを圧縮する圧縮装置、圧縮方法、及び該
圧縮装置を用いたネットワークサーバに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、インターネットの普及やPCの高
性能化に伴い、インターネット上でも3次元CGが広く
利用されるようになった。その標準言語として、VRM
L(Virtual Reality Modeling Language)97があり、
すでにISO(International Standard Organization)
で標準化されるに至っている。しかし、現状では、コン
テンツが複雑化するにつれデータサイズが増大し、狭帯
域ネットワーク上でデータを転送する場合に、非常に時
間がかかるという大きな問題がある。
【0003】この問題を解決するための3次元CGデー
タの圧縮は、特にインターネットなどのネットワーク上
で、3次元CGデータを配信する場合に、データ転送時
間を短縮するだけでなく、アニメーション再生のレート
(単位時間あたりのデータ量)を伝送帯域以下にするこ
とによってリアルタイム配信を実現可能にする、非常に
重要な技術となる。
【0004】3次元CGデータは、3次元空間を記述す
る形状データと、動きを記述するアニメーションデータ
に大きく分けることができる。形状データを圧縮するに
は、空間を定義するポリゴン数を減らす方法が一般的に
よく利用される。
【0005】一方、アニメーションデータには、時間軸
があり、一般的にキーフレームデータとして表現され
る。従来、このアニメーションデータの圧縮装置、圧縮
方法では、時間軸上にあるキーフレームデータを単純に
間引くことによってデータ数を減らし、データを圧縮し
ていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、インターネッ
トなどのネットワーク上で3次元CGデータを配信する
際、前述のような単純な圧縮方法では、電話回線などの
狭帯域のネットワーク上において、滑らかな動きを損な
わずにアニメーションデータをリアルタイムで送受信で
きないという問題があった。
【0007】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、複雑化したCGコンテンツのアニメーショ
ンデータを、電話回線のような狭帯域ネットワーク上で
も、アニメーションシーンの滑らかさを損なわずリアル
タイムで転送可能なアニメーションデータ圧縮装置、圧
縮方法、及び該圧縮装置を用いたネットワークサーバを
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るアニメーションデータ圧縮装置は、入
力データを複数の種類のアニメーションデータに分類す
るアニメーションデータ分類手段と、前記分類された、
複数の種類のアニメーションデータに対し、優先順位を
決定するアニメーションデータ優先順位決定手段と、前
記アニメーションデータ優先順位決定手段により決定さ
れた優先順位に基づいて、各種類のアニメーションデー
タを圧縮するアニメーションデータ圧縮手段とを備えた
ことを特徴とするものである。
【0009】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記アニメーションデータ圧縮手段が、前記決定さ
れた優先順位に基づいて、前記分類されたデータの種類
ごとの各圧縮率で圧縮を行うことを特徴とするものであ
る。
【0010】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記入力データは、3次元CGのアニメーションシ
ーンを表すデータを含むことを特徴とするものである。
【0011】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記入力データは、多次元ストリームデータを含む
ことを特徴とするものである。
【0012】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定手段が、前
記多次元ストリームデータのデータパケットごとに優先
順位を決定することを特徴とするものである。
【0013】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記入力データは、3次元CGのアニメーションシ
ーンを表す多次元ストリームデータを含むことを特徴と
するものである。
【0014】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定手段が、C
Gシーンの階層構造に基づいて優先順位を決定すること
を特徴とするものである。
【0015】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定手段が、視
点とCGオブジェクトとの位置関係に基づいて優先順位
を決定することを特徴とするものである。
【0016】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定手段が、C
Gオブジェクトの単位時間あたりの変化量に基づいて優
先順位を決定することを特徴とするものである。
【0017】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置は、前記アニメーションデータ圧縮装置におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定手段は、C
Gシーンの階層構造、視点とCGオブジェクトとの位置
関係、及びCGオブジェクトの単位時間あたりの変化
量、のいずれか複数の各々に基づく各中間優先順位を決
定し、該複数の中間優先順位に重み付け加算を行ったも
のを最終的な優先順位として決定することを特徴とする
ものである。
【0018】また、本発明に係るネットワークサーバ
は、アニメーションデータを含むCGコンテンツを配信
するネットワークサーバであって、請求項1記載のアニ
メーションデータ圧縮装置を備え、アニメーションデー
タを、該アニメーションデータ圧縮装置により圧縮し
て、配信を行うことを特徴とするものである。
【0019】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、入力データを複数の種類のアニメーション
データに分類するアニメーションデータ分類ステップ
と、前記分類された、複数の種類のアニメーションデー
タに対し、優先順位を決定するアニメーションデータ優
先順位決定ステップと、前記アニメーションデータ優先
順位決定ステップで決定された優先順位に基づいて、各
種類のアニメーションデータを圧縮するアニメーション
データ圧縮ステップとを備えたことを特徴とするもので
ある。
【0020】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記アニメーションデータ圧縮ステップにおいて、
前記決定された優先順位に基づいて、前記分類されたデ
ータの種類ごとの各圧縮率で圧縮を行うことを特徴とす
るものである。
【0021】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記入力データは、3次元CGのアニメーションシ
ーンを表すデータを含むことを特徴とするものである。
【0022】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記入力データは、多次元ストリームデータを含む
ことを特徴とするものである。
【0023】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定ステップ
で、前記多次元ストリームデータのデータパケットごと
に優先順位を決定することを特徴とするものである。
【0024】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記入力データは、3次元CGのアニメーションシ
ーンを表す多次元ストリームデータを含むことを特徴と
するものである。
【0025】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定ステップ
で、CGシーンの階層構造に基づいて優先順位を決定す
ることを特徴とするものである。
【0026】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定ステップ
で、視点とCGオブジェクトとの位置関係に基づいて優
先順位を決定することを特徴とするものである。
【0027】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定ステップ
で、CGオブジェクトの単位時間あたりの変化量に基づ
いて優先順位を決定することを特徴とするものである。
【0028】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮方法は、前記アニメーションデータ圧縮方法におい
て、前記アニメーションデータ優先順位決定ステップ
で、CGシーンの階層構造、視点とCGオブジェクトと
の位置関係、及びCGオブジェクトの単位時間あたりの
変化量、のいずれか複数の各々に基づく各中間優先順位
を決定し、該複数の中間優先順位に重み付け加算を行っ
たものを優先順位として決定することを特徴とするもの
である。
【0029】また、本発明に係るプログラム記録媒体
は、入力データを複数の種類のアニメーションデータに
分類するアニメーションデータ分類ステップと、前記複
数の種類のアニメーションデータの優先順位を決定する
アニメーションデータ優先順位決定ステップと、前記ア
ニメーションデータ優先順位決定ステップで決定された
優先順位に基づいてアニメーションデータを圧縮するア
ニメーションデータ圧縮ステップと、をコンピュータに
実行させるプログラムを記録したものである。
【0030】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、本発明の実
施の形態1によるアニメーションデータ圧縮装置、及び
アニメーションデータ圧縮方法について、図面を参照し
ながら説明する。図1は、本実施の形態1によるアニメ
ーションデータ圧縮装置の構成を示すブロック図であ
る。図1において、アニメーションデータ圧縮装置10
0は、アニメーションデータ分類手段101と、アニメ
ーションデータ優先順位決定手段102と、アニメーシ
ョンデータ圧縮手段103とを備える。アニメーション
データ分類手段101は、アニメーションデータを複数
の種類のデータに分類する。
【0031】図2は、3次元CGキャラクタの骨格構造
の一例を示す図である。図2に示す3次元CGキャラク
タはヒューマノイドの骨格であり、その骨格は18関節
を有する。なお、関節1はルートと呼ばれ、体の基準位
置を表している。
【0032】アニメーションデータ生成手段(図示せ
ず)において、図2に示す3次元CGキャラクタの18
関節それぞれに対する、位置情報、回転情報、スケール
量の時間軸をもったデータが生成され、アニメーション
データ分類手段101に入力されたとする。
【0033】アニメーションデータ分類手段101は、
その入力データを複数の種類のデータに分類する。上述
したような3次元CGキャラクタの動作データが入力デ
ータの場合には、18関節のそれぞれに、位置情報、回
転情報、スケール量といった3つの情報があるため、結
果として、54種類のデータとして分類される(以下、
分類されたそれぞれの種類を“チャネル”とする。前述
の場合、54チャネルとなる)。なお、位置情報、回転
情報、スケール量以外のデータも、このアニメーション
データ分類手段101によって分類されてもよい。
【0034】図3は、アニメーションデータを説明する
ための図である。アニメーションデータは、アニメーシ
ョンシーンを表すために必要な時間軸に対する情報であ
り、例えば、CGオブジェクトの位置情報、回転情報、
スケール量、視点情報、光源情報などが含まれる。ここ
で、位置情報とは、CGオブジェクトの中心点などの位
置を示す情報である。回転情報とは、CGオブジェクト
がどれだけ回転したかを示す回転量に関する情報であ
る。この回転量は、3次元空間において一つのベクトル
を示す座標値(x3、y3、z3)と、そのベクトルのま
わりにどれだけ回転するかを示す角度θとからなる。ス
ケール情報とは、CGオブジェクトがどれだけ拡大、あ
るいは縮小されるかを示す情報である。
【0035】ここで、アニメーションデータは、3次元
CGのアニメーションシーンを表すデータであってもよ
く、あるいは、2次元CGのアニメーションシーンを表
すデータであってもよい。また、多次元ストリームデー
タであってもよく、あるいは、ストリームデータではな
いファイルデータであってもよい。
【0036】多次元ストリームデータとは、時間情報と
複数次元の空間情報を有し、時間及び空間などを多次元
と称している。例えば、人間のような骨格構造をもつC
Gキャラクタのアニメーションデータの場合、複数次元
の空間情報は、骨格構造上の各関節の情報が1つの次元
を構成し、また、それぞれの関節には位置情報、回転情
報、スケール量などの情報があり、1つの次元を構成す
る。さらに各関節の位置情報は、例えば2次元空間であ
れば、x、y座標のデータをもち、3次元空間であれ
ば、x座標、y座標、z座標のデータをもち、回転情
報、スケール量も同様に、それぞれの次元のデータを合
わせてもつ。そしてさらに、これらのデータが時間情報
と共に、多次元ストリームデータを構成する。
【0037】アニメーションデータがストリームデータ
である場合は、例えば、あるユーザがアニメーションデ
ータの配信を受けたときに、そのデータを順次再生しな
がらアニメーションシーンを視聴することができるが、
アニメーションデータがストリームデータではないファ
イルデータである場合は、例えば、あるユーザがアニメ
ーションデータの配信を受けたときに、そのファイルデ
ータのすべてを受け取ってからでないと、再生を行うこ
とはできない。
【0038】図4は、そのストリームデータとしてのア
ニメーションデータの構造の一例を示す図である。図4
において、アニメーションのストリームデータは、ヘッ
ダ部分とデータ部分とから構成される。
【0039】ヘッダ部分は、ストリーム情報51と、チ
ャネル情報52とから構成される。ストリーム情報51
は、データ部分の開始アドレスや長さ、パケット数など
を示す情報である。また、バージョン情報やヘッダ部分
のサイズなどを含んでもよい。チャネル情報52は、デ
ータ部分のデータパケットで転送される全チャネルの定
義に関する情報である。この情報のことを“チャネル・
テーブル”とも呼ぶ。このチャネル・テーブルは、デー
タ部分のデータパケットで転送される全チャネル数や、
各チャネルの定義を有している。
【0040】ストリームデータのデータ部分は、DAT
61と、DES62とから構成される。DAT61は、
アニメーションデータに関するデータパケットであり、
各DAT61は、全チャネル、あるいは全チャネルのう
ちの所定のチャネルに関するデータから構成される。D
ES62は、チャネル・テーブルが変更されたときに転
送されるデスクリプションパケットであり、このDES
62以降に転送されるパケットに関しては、このDES
62のチャネル・テーブルが用いられる。このDES6
2は、パケットの転送途中でチャネル構成に大きな変更
が生じる場合や、新たなオブジェクトが突然出現する場
合などに用いられるが、そのような状況の起きない場合
には、データ部分にDES62がなくてもよい。
【0041】アニメーションデータ優先順位決定手段1
02は、アニメーションデータ分類手段101により、
チャネルとして分類された各データに対して、優先順位
を決定する。
【0042】ここで、アニメーションデータ優先順位決
定手段102による中間優先順位の決定について、“C
Gシーンの階層構造に基づいて行う場合”、“視点とC
Gオブジェクトとの位置関係に基づいて行う場合”、
“CGオブジェクトの単位時間あたりの変化量に基づい
て行う場合”の3つの具体例を用いて説明する。
【0043】[CGシーンの階層構造に基づいて行う場
合]まず、CGシーンの階層構造に基づいてチャネルの
中間優先順位の決定が行われる場合について説明する。
図5は、図2に示す3次元CGキャラクタの階層構造を
示す図であり、CGシーンの階層構造の一例である。図
5のような階層構造で表される3次元CGキャラクタの
場合には、各関節において、一般的に、ルート1と称す
体の基準位置を示すオブジェクトが最も重要であり、手
先や足先にいくほど、重要でなくなる場合が多い。つま
り、階層が深くなるにつれ、優先順位が低くなるものと
して、そのオブジェクトに対するチャネルの中間優先順
位を決定する。
【0044】例えば、図5の場合の優先順位を1から順
に付加すると、ルート1の優先順位が1、背骨付け根8
の優先順位が2、右襟9の優先順位が3、右肩10の優
先順位が4、右肘11の優先順位が5、右手首12の優
先順位が6といったようになる。
【0045】図5は単純な例であるが、階層の途中に重
要なオブジェクトがあり、そこをユーザーが指定するこ
とによって、そこからの順位付けを変更してもよい。
【0046】[視点とCGオブジェクトとの位置関係に
基づいて行う場合]次に、視点とCGオブジェクトとの
位置関係に基づいてチャネルの中間優先順位の決定が行
われる場合について説明する。図6は、視点とCGオブ
ジェクトとの位置関係の一例を示す図である。視点と各
CGオブジェクトとの距離を利用し、視点から近いもの
ほど優先順位を高くし、視点から遠いものほど優先順位
を低くする。例えば、図6では距離と優先順位の関係
が、ある対数関数になるように設定した場合の例を示し
ている。図6において、A、B、Cは、単体のCGオブ
ジェクトであってもよい。あるいは、階層構造をもった
3次元CGキャラクタのようなものであってもよい。図
6の場合、それぞれの優先順位は、Aが2、Bが3、C
が4といったように付加される。
【0047】なお、ここでは、視点からの距離と優先順
位との関係が対数関数になる場合について例を挙げた
が、その関係が線形や指数関数などであってもよく、特
に限定されない。
【0048】また、前述のように、本実施の形態1によ
るアニメーション圧縮装置に入力されるデータは、2次
元CGのデータであっても、3次元CGのデータであっ
てもよいが、2次元CGには視点という概念がないた
め、入力データが2次元CGデータである場合には、こ
こで説明した視点とCGオブジェクトとの位置関係に基
づいて中間優先順位を求めることはない。
【0049】[CGオブジェクトの単位時間あたりの変
化量に基づいて行う場合]次に、CGオブジェクトの単
位時間あたりの変化量に基づいてチャネルの中間優先順
位の決定が行われる場合について説明する。この場合に
は、単位時間あたりの変化量の大きいチャネルほど高い
優先順位となる。
【0050】図7は、チャネルの単位時間あたりのデー
タ変化量を示す図である。横軸が時間を、縦軸がデータ
の値を示す。図7において、単位時間あたりの変化量の
大きさを比較すると、変化量の大きいのはチャネルAで
あり、変化量の小さいのはチャネルBである。このよう
な場合には、変化量が大きいチャネルAには、高い優先
順位が付与され、逆に、変化量の少ないチャネルBに
は、低い優先順位が付与される。
【0051】上述のように、CGシーンの階層構造、視
点とCGオブジェクトとの位置関係、あるいはCGオブ
ジェクトの単位時間あたりの変化量に基づいて決定され
たそれぞれの中間優先順位に、重み付け加算の行われた
ものが最終的な優先順位として決定される。ここで、重
み付け加算とは、重みとしての所定のパラメータを掛け
て、和を取ることをいう。なお、このパラメータは、ユ
ーザが任意に設定し、変更することができるものであ
る。
【0052】アニメーションデータ圧縮手段103は、
アニメーションデータ優先順位決定手段102により決
定された各チャネルに対する優先順位に基づいて、アニ
メーションデータ分類手段101により分類されたチャ
ネル毎に圧縮率を変化させ、データを圧縮する。
【0053】圧縮の一例として、優先順位の低いチャネ
ルから順にキーフレームデータを時間軸方向で間引くこ
とによりデータを圧縮する方法がある。あるいは、他の
一例として優先順位の低いチャネルから順にデータの各
成分の量子化の精度を落として圧縮する方法がある。
【0054】アニメーションデータ圧縮装置100は、
ワークステーション、パーソナルコンピュータやゲーム
機に代表されるコンピュータ装置内に、主にプログラム
制御によるソフトウェアにより構成されるが、ハードウ
ェアにより構成されるものであってもよい。
【0055】なお、アニメーションデータ圧縮装置10
0は、アニメーションデータ生成手段(図示せず)を有
していてもよく、アニメーションデータ圧縮装置100
の外部にアニメーションデータ生成手段(図示せず)が
設けられていてもよい。このアニメーションデータ生成
手段は、既存のアニメーションデータファイル、市販の
アニメーション作成/編集ツール、あるいはモーション
キャプチャシステムなどにより得られるデータから、ア
ニメーションデータ部分を切り出し、時間軸をもったア
ニメーションデータを生成する。かかるアニメーション
データが、アニメーションデータ分類手段101への入
力データとなる。
【0056】次に、本実施の形態1によるアニメーショ
ンデータ圧縮装置の動作について説明する。本実施の形
態1では、入力データとして利用されるアニメーション
データが、3次元CGキャラクタの動作データである場
合を一例として説明する。
【0057】図8は、本実施の形態1によるアニメーシ
ョンデータ圧縮装置の動作を示すフローチャートであ
る。まず、図8におけるステップS11において、アニ
メーションデータ生成手段(図示せず)で生成されたア
ニメーションデータがアニメーションデータ分類手段1
01に入力される。
【0058】ここで、本実施の形態1によるアニメーシ
ョン圧縮方法では、決定された優先順位を用いて全ての
入力データの圧縮を行うため、入力データとしては、デ
ータの途中で“視点とCGオブジェクトとの位置関係”
や、“CGオブジェクトの単位時間あたりの変化量”な
どの変化のあまりないデータが好ましい。なお、優先順
位を“CGシーンの階層構造”のみに基づいて決定する
場合には、データの途中でチャネルの発生・消滅がない
限り、入力データはどのようなものであってもよい。
【0059】次に、ステップS12において、アニメー
ションデータ分類手段101は、ステップS11で入力
されたアニメーションデータの分類を行い、チャネル単
位に分類する。
【0060】ステップS13において、アニメーション
データ優先順位決定手段102は、ステップS12で分
類された各チャネルの中間優先順位を決定する。この優
先順位の決定は、前述のように、“CGシーンの階層構
造”、“視点とCGオブジェクトとの位置関係”、“C
Gオブジェクトの単位時間あたりの変化量”に基づいて
行われる。
【0061】ステップS14において、ユーザは、アニ
メーションデータ優先順位決定手段102に対して優先
順位の決定で用いられるパラメータの設定を行う。な
お、初回は、まだ出力されたアニメーションを確認して
パラメータを設定することができないため、あらかじめ
定められた初期値が用いられる。
【0062】ステップS15において、アニメーション
データ優先順位決定手段102は、ステップS13で決
定された中間優先順位に、ステップS14で設定された
パラメータを用いて重み付け加算を行い、最終的な優先
順位を決定する。
【0063】例えば、ステップS14において、パラメ
ータ(α、β、γ)が設定され、ステップS13におい
て、アニメーションデータ優先順位決定手段102が、
“CGシーンの階層構造”、“視点とCGオブジェクト
との位置関係”、“CGオブジェクトの単位時間あたり
の変化量”に基づいて、それぞれ中間優先順位P1、P
2、P3をチャネル毎に決定していたときには、各チャ
ネルの優先順位Pは、 P=α・P1+β・P2+γ・P3 ・・・(式1) と決定される。
【0064】ステップS16において、アニメーション
データ圧縮手段103は、ステップS15で決定された
各チャネルの優先順位Pに基づいて、チャネル毎に圧縮
率を変え、全体のアニメーションデータを圧縮する。
【0065】例えば、1回目は、最も優先順位の低いチ
ャネルのキーフレームデータから、1つデータを間引
き、2回目は、最も優先順位の低いチャネルからさらに
1つデータを間引くと共に、2番目に優先順位の低いチ
ャネルからも、1つデータを間引く。以降、これを繰り
返す。あるいは、1回目は、最も優先順位の低いチャネ
ルのキーフレームデータから、1つデータを間引き、2
回目は、2番目に優先順位の低いチャネルから1つデー
タを間引く。以降、これを繰り返し、一度、最も優先順
位の高いチャネルまでたどり着いたら、最も優先順位の
低いチャネルのデータから、さらに1つデータを間引く
操作に戻り、以降、この操作を繰り返す。なお、ここで
の1つデータを間引くときの、データの選出は、前後の
データとの差が最も小さいものから順に間引く。
【0066】ステップS17において、アニメーション
データ圧縮手段103は、ステップS16で圧縮したア
ニメーションデータの転送レートが、目標とする転送レ
ート以下となっているか否かを判断する。目標とする転
送レート以下となっていない場合は、ステップS16に
戻る。目標とする転送レート以下となっている場合は、
ステップS18に進む。ここで、データの転送レート
が、目標とする転送レート以下になっているか否かを判
断するのは、アニメーションデータがストリームデータ
のときである。アニメーションデータが、ストリームデ
ータでないファイルデータのときには、アニメーション
データ圧縮手段103は、このステップS17におい
て、ファイルのデータ量が、目標とするデータ量以下と
なっているか否かを判断する。
【0067】ステップS18では、圧縮されたアニメー
ションデータが出力される。そして、例えば、図示しな
いモニタに表示されることによりユーザは、そのアニメ
ーションシーンを確認することができる。
【0068】ステップS19で、ユーザは、ステップS
18で出力されたアニメーションデータを確認し、目標
とする画質であるか否かを判断する。目標とする画質を
達成できている場合は、終了となる。例えば、重要なキ
ャラクタの動きが非常にぎこちなくなっているなど、目
標とする画質を達成できていない場合は、ステップS1
4に戻り、新たにパラメータの設定を行う。そして、ユ
ーザが、目標とする画質を達成できたと判断するまで、
ステップS14からS19までの処理が繰り返される。
【0069】以上のように、本実施の形態1によるアニ
メーションデータ圧縮装置、及びアニメーションデータ
圧縮方法によれば、“CGシーンの階層構造”、“視点
とCGオブジェクトとの位置関係”、“CGオブジェク
トの単位時間あたりの変化量”などに基づいて優先順位
を決定し、その優先順位に基づいて、アニメーションデ
ータの圧縮を行うことで、狭帯域のネットワークにおい
てアニメーションデータを転送することに伴ないアニメ
ーションシーンの滑らかさが損なわれることを最小限に
抑えることができる。さらに、ユーザが、中間優先順位
から優先順位を決定するパラメータを、出力されたアニ
メーションシーンを見ることにより変更できるため、よ
り適切なパラメータを選択することにより、より滑らか
なアニメーションシーンを実現することができる。
【0070】なお、本実施の形態1では、中間優先順位
として、3種類の中間優先順位を用いる場合について説
明したが、中間優先順位は3種類に限定されるものでは
なく、1種類、2種類、あるいは4種類以上の中間優先
順位を用いてもよい。ただし、中間優先順位が1種類の
場合には、中間優先順位と最終的な優先順位とは同一の
ものとなる。また、最終的な優先順位を求めるときに
は、中間優先順位の種類と同数のパラメータが用いられ
る。
【0071】実施の形態2.以下、本発明の実施の形態
2によるアニメーションデータ圧縮装置、及びアニメー
ションデータ圧縮方法について、図面を参照しながら説
明する。本実施の形態2によるアニメーションデータ圧
縮装置は、主に、ストリームデータを圧縮し、出力する
ものである。
【0072】図9は、本実施の形態2によるアニメーシ
ョンデータ圧縮装置の構成を示すブロック図である。
【0073】図9において、アニメーションデータ圧縮
装置200は、アニメーションデータ分類手段201
と、アニメーションデータ優先順位決定手段202と、
アニメーションデータ圧縮手段203とを備える。な
お、本実施の形態2によるアニメーションデータ分類手
段201、アニメーションデータ優先順位決定手段20
2、及びアニメーションデータ圧縮手段203は、アニ
メーションデータ圧縮装置200に入力されたストリー
ムデータとしてのアニメーションデータをパケットごと
に処理する以外は、実施の形態1によるアニメーション
データ分類手段101、アニメーションデータ優先順位
決定手段102、及びアニメーションデータ圧縮手段1
03と同様のものであり、その説明を省略する。
【0074】次に、本実施の形態2によるアニメーショ
ンデータ圧縮装置の動作について説明する。図10は、
本実施の形態2によるアニメーションデータ圧縮装置2
00の動作を示すフローチャートである。まず、図10
におけるステップS21において、アニメーションデー
タ生成手段(図示せず)で生成されたストリームデータ
としてのアニメーションデータのデータパケットが、ア
ニメーションデータ分類手段201に入力される。
【0075】次に、ステップS22において、アニメー
ションデータ分類手段201は、ステップS21で入力
されたアニメーションデータの分類を行い、チャネル単
位に分類する。
【0076】ステップS23において、アニメーション
データ優先順位決定手段202は、ステップS22で分
類された各チャネルの中間優先順位を“CGシーンの階
層構造”、“視点とCGオブジェクトとの位置関係”、
“CGオブジェクトの単位時間あたりの変化量”に基づ
いて決定する。そして、実施の形態1の(式1)のよう
に、それぞれの中間優先順位に重み付け加算を行い、最
終的な優先順位を決定する。なお、優先順位の決定で用
いられるパラメータは、あらかじめアニメーションデー
タ優先順位決定手段202に設定されたものが用いられ
る。
【0077】ステップS24において、アニメーション
データ圧縮手段203は、ステップS23で決定された
各チャネルの優先順位に基づいて、チャネル毎に圧縮率
を変え、アニメーションデータを圧縮する。
【0078】ステップS25において、アニメーション
データ圧縮手段203は、ステップS24で圧縮したア
ニメーションデータの転送レートが、目標とする転送レ
ート以下となっているか否かを判断する。目標とする転
送レート以下となっていない場合は、ステップS24に
戻る。目標とする転送レート以下となっている場合は、
ステップS26に進む。
【0079】ステップS26では、圧縮されたアニメー
ションデータのデータパケットが出力される。そして、
出力されたデータパケットは、図示しない通信回線に転
送される。
【0080】ステップS27において、アニメーション
データ分類手段201は、終了フラグが入力されたか否
かを判断する。そして、終了フラグが入力された場合
は、圧縮を行っているストリームデータとしてのアニメ
ーションデータが終了したことを示すため、終了とな
る。終了フラグが入力されない場合は、アニメーション
データに、まだ続きのパケットが存在するため、ステッ
プS21に戻る。そして、ステップS21〜S27の処
理を繰り返す。
【0081】例えば、視点とCGオブジェクトとの位置
関係が図6から、図11に変化したときには、Bの優先
順位が3から4となり、Cの優先順位が4から3となる
が、本実施の形態2によるアニメーションデータ圧縮方
法によれば、パケットごとに優先順位を決定しているた
め、CGオブジェクトの位置関係の変化にも対応して、
優先順位をパケットごとに変更することができる。
【0082】以上のように、本実施の形態2によるアニ
メーションデータ圧縮装置、及びアニメーションデータ
圧縮方法によれば、パケットごとにアニメーションデー
タの分類と、優先順位の決定と、データの圧縮とを行う
ため、実施の形態1と同様の効果に加え、CGオブジェ
クトの視点からの距離が、大きく変化するアニメーショ
ンデータや、CGオブジェクトの単位時間あたりの変化
量が時間の経過とともに変化するアニメーションデータ
に対しても、そのデータパケットに応じた適切な優先順
位を決定することができるため、よりアニメーションシ
ーンの滑らかさが向上する効果が得られる。
【0083】実施の形態3.以下、本発明の実施の形態
3によるネットワークサーバについて、図面を参照しな
がら説明する。本実施の形態3によるネットワークサー
バは、上記各実施の形態によるアニメーションデータ圧
縮装置、及びアニメーションデータ圧縮方法を用いたも
のである。
【0084】図12は、本実施の形態3によるネットワ
ークの構成を示す図である。図12において、ネットワ
ークは、コンテンツを配信するサーバ301と、広帯域
ネットワーク302と、狭帯域ネットワーク303と、
ユーザ311〜313、321〜323とから構成され
る。
【0085】サーバ301は、CGコンテンツ提供者か
らCGコンテンツと、そのコンテンツの配信先アドレス
とを受け取る。そして、そのCGコンテンツを指定され
た配信先アドレスに送信する。その配信時に、狭帯域ネ
ットワーク303を経由する場合には、圧縮率を高める
必要があるため、本発明のアニメーションデータ圧縮方
法を用いてデータを圧縮し、その圧縮したデータを配信
する。
【0086】広帯域ネットワーク302としては、例え
ば、光ファイバーネットワークや、CATVネットワー
ク、xDSLネットワークなどがある。また、狭帯域ネ
ットワーク303としては、例えば、携帯電話などの通
信回線や電話回線などを用いたネットワークがある。
【0087】ユーザ311〜313は、広帯域ネットワ
ーク302に接続されており、ユーザ321〜323
は、狭帯域ネットワーク303に接続されている。
【0088】次に、本発明によるアニメーションデータ
圧縮方法を用いたデータ配信について説明する。例え
ば、ユーザ311が、CGコンテンツ提供者であるとす
る。ユーザ311は、作成した3次元CGコンテンツデ
ータと、そのコンテンツデータを配信する配信先アドレ
スとを広帯域ネットワーク302を介してサーバ301
に送信する。
【0089】サーバ301は、ユーザ311からのCG
コンテンツデータと、配信先アドレスとを受け取ると、
そのCGコンテンツデータを、指定された配信先アドレ
スに送信する。ただし、その配信先アドレスのユーザが
広帯域ネットワークのユーザであれば、コンテンツデー
タに含まれるアニメーションデータをそのままデータス
トリームとして送信することができるが、狭帯域ネット
ワークのユーザである場合には、実施の形態1又は2で
説明した本発明によるアニメーションデータ圧縮方法に
よりコンテンツデータに含まれるアニメーションデータ
を圧縮し、その圧縮したアニメーションデータをデータ
ストリームとして狭帯域ネットワーク303のユーザに
配信する。
【0090】なお、サーバは、その3次元CGコンテン
ツデータ配信というサービスに関して、そのサービスの
提供を受けた各ユーザに対してクレジットカードなどを
用いて課金を行い、その所定の割合を、コンテンツの提
供者であるユーザ311に支払う。
【0091】以上のように、本実施の形態3によるネッ
トワークサーバは、コンテンツ提供者から提供されたC
Gコンテンツデータに含まれるアニメーションデータ
を、実施の形態1又は2によるアニメーションデータ圧
縮方法により圧縮し、狭帯域ネットワーク303のユー
ザに対して配信することで、アニメーションデータをス
トリームデータとして送信する際のビット・レートが伝
送帯域以上である場合であっても、データのオーバフロ
ーを起こすことなく、リアルタイムでデータを配信する
ことができる。また、アニメーションシーンの滑らかな
動きを損なわずにアニメーションデータを圧縮し、配信
することができる。
【0092】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るアニメーションデータ圧縮装置、及び圧縮方法に
よれば、入力データを複数の種類のアニメーションデー
タに分類するアニメーションデータ分類手段と、前記分
類された、複数の種類のアニメーションデータに対し、
優先順位を決定するアニメーションデータ優先順位決定
手段と、前記アニメーションデータ優先順位決定手段に
より決定された優先順位に基づいて、各種類のアニメー
ションデータを圧縮するアニメーションデータ圧縮手段
とを備えたことで、電話回線のような狭帯域ネットワー
ク上でも、アニメーションシーンの滑らかさを損なわず
リアルタイムでアニメーションデータを転送することが
可能となる効果が得られる。
【0093】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置、及び圧縮方法によれば、前記アニメーション
データ圧縮手段が、前記決定された優先順位に基づい
て、前記分類されたデータの種類ごとの各圧縮率で圧縮
を行うことで、優先順位の低いデータ、すなわちあまり
重要でないデータの圧縮率を高め、優先順位の高いデー
タ、すなわち重要なデータの圧縮率を低く抑えることに
より、アニメーションシーンの滑らかさを損なわずに圧
縮し、リアルタイムでアニメーションデータを転送する
ことが可能となる。
【0094】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置、及び圧縮方法によれば、前記入力データが多
次元ストリームデータを含み、前記アニメーションデー
タ優先順位決定手段が、その多次元ストリームデータの
データパケットごとに優先順位を決定することで、デー
タの途中で優先順位の大きく変化するデータに対して
も、アニメーションシーンの滑らかさを損なわずに圧縮
し、リアルタイムで転送することが可能となる。
【0095】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置、及び圧縮方法によれば、前記アニメーション
データ優先順位決定手段が、CGシーンの階層構造に基
づいて優先順位を決定することで、各オブジェクトのう
ち、重要な部分の優先順位を高くし、重要な部分から離
れるほど優先順位を低くすることにより、重要な部分の
アニメーションシーンの滑らかさを損なうことなく、ア
ニメーションデータの圧縮を行うことが可能となる。
【0096】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置、及び圧縮方法によれば、前記アニメーション
データ優先順位決定手段が、視点とCGオブジェクトと
の位置関係に基づいて優先順位を決定することで、視点
に近いCGオブジェクトほど優先順位を高くし、視点か
ら離れるほど優先順位を低くすることにより、視点から
近いCGオブジェクトのアニメーションシーンの滑らか
さを損なうことなく、アニメーションデータの圧縮を行
うことが可能となる。
【0097】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置、及び圧縮方法によれば、前記アニメーション
データ優先順位決定手段が、CGオブジェクトの単位時
間あたりの変化量に基づいて優先順位を決定することに
より、単位時間あたりの変化量の大きいチャネルほど優
先順位を高くし、その変化量の小さいチャネルほど優先
順位を低くすることで、変化量の大きなCGオブジェク
トのアニメーションシーンの滑らかさを損なうことな
く、アニメーションデータの圧縮を行うことが可能とな
る。
【0098】また、本発明に係るアニメーションデータ
圧縮装置、及び圧縮方法によれば、前記アニメーション
データ優先順位決定手段が、CGシーンの階層構造、視
点とCGオブジェクトとの位置関係、及びCGオブジェ
クトの単位時間あたりの変化量、のいずれか複数の各々
に基づく各中間優先順位を決定し、該複数の中間優先順
位に重み付け加算を行ったものを優先順位として決定す
ることで、より適切な優先順位を求めることができ、ア
ニメーションシーンの重要な領域、あるいはオブジェク
トの滑らかさを損なうことなく、アニメーションデータ
の圧縮を行うことが可能となる。
【0099】また、本発明に係るネットワークサーバに
よれば、前記アニメーションデータ圧縮装置を備え、ア
ニメーションデータを、該アニメーションデータ圧縮装
置により圧縮して配信することで、アニメーションデー
タをストリームデータとして配信する際のビット・レー
トが伝送帯域以上である場合でも、前記アニメーション
データ圧縮装置によりデータを圧縮することにより、デ
ータのオーバフローを起こすことなく、リアルタイムで
データを配信することが可能となる。また、アニメーシ
ョンシーンの滑らかな動きを損なわずに、データを圧縮
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるアニメーションデ
ータ圧縮装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態1による3次元CGキャラ
クタの骨格構造の一例を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態1によるアニメーションデ
ータについて説明するための図である。
【図4】本発明の実施の形態1によるストリームデータ
としてのアニメーションデータの構造を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態1による3次元CGキャラ
クタの階層構造を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態1による視点とCGオブジ
ェクトとの位置関係を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態1によるチャネルの単位時
間あたりのデータ変化量を示す図である。
【図8】本発明の実施の形態1によるアニメーションデ
ータ圧縮装置の動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の実施の形態2によるアニメーションデ
ータ圧縮装置の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の実施の形態2によるアニメーション
データ圧縮装置の動作を示すフローチャートである。
【図11】本発明の実施の形態2による視点とCGオブ
ジェクトとの位置関係を示す図である。
【図12】本発明の実施の形態3によるネットワークの
構成を示す図である。
【符号の説明】
51 ストリーム情報 52 チャネル情報 61 DAT 62 DES 100、200 アニメーションデータ圧縮装置 101、201 アニメーションデータ分類手段 102、202 アニメーションデータ優先順位決定手
段 103、203 アニメーションデータ圧縮手段 301 サーバ 302 広帯域ネットワーク 303 狭帯域ネットワーク 311〜313、321〜323 ユーザ

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データを複数の種類のアニメーショ
    ンデータに分類するアニメーションデータ分類手段と、 前記分類された、複数の種類のアニメーションデータに
    対し、優先順位を決定するアニメーションデータ優先順
    位決定手段と、 前記アニメーションデータ優先順位決定手段により決定
    された優先順位に基づいて、各種類のアニメーションデ
    ータを圧縮するアニメーションデータ圧縮手段と、 を備えたことを特徴とするアニメーションデータ圧縮装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアニメーションデータ圧
    縮装置において、 前記アニメーションデータ圧縮手段は、前記決定された
    優先順位に基づいて、前記分類されたデータの種類ごと
    の各圧縮率で圧縮を行うことを特徴とするアニメーショ
    ンデータ圧縮装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のアニメーションデータ圧
    縮装置において、 前記入力データは、3次元CGのアニメーションシーン
    を表すデータを含むことを特徴とするアニメーションデ
    ータ圧縮装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のアニメーションデータ圧
    縮装置において、 前記入力データは、多次元ストリームデータを含むこと
    を特徴とするアニメーションデータ圧縮装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のアニメーションデータ圧
    縮装置において、 前記アニメーションデータ優先順位決定手段が、前記多
    次元ストリームデータのデータパケットごとに優先順位
    を決定することを特徴とするアニメーションデータ圧縮
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載のアニメーションデータ圧
    縮装置において、 前記入力データは、3次元CGのアニメーションシーン
    を表す多次元ストリームデータを含むことを特徴とする
    アニメーションデータ圧縮装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載のアニメーションデータ圧
    縮装置において、 前記アニメーションデータ優先順位決定手段が、CGシ
    ーンの階層構造に基づいて優先順位を決定することを特
    徴とするアニメーションデータ圧縮装置。
  8. 【請求項8】 請求項3記載のアニメーションデータ圧
    縮装置において、 前記アニメーションデータ優先順位決定手段が、視点と
    CGオブジェクトとの位置関係に基づいて優先順位を決
    定することを特徴とするアニメーションデータ圧縮装
    置。
  9. 【請求項9】 請求項1記載のアニメーションデータ圧
    縮装置において、 前記アニメーションデータ優先順位決定手段が、CGオ
    ブジェクトの単位時間あたりの変化量に基づいて優先順
    位を決定することを特徴とするアニメーションデータ圧
    縮装置。
  10. 【請求項10】 請求項1記載のアニメーションデータ
    圧縮装置において、 前記アニメーションデータ優先順位決定手段は、CGシ
    ーンの階層構造、視点とCGオブジェクトとの位置関
    係、及びCGオブジェクトの単位時間あたりの変化量、
    のいずれか複数の各々に基づく各中間優先順位を決定
    し、該複数の中間優先順位に重み付け加算を行ったもの
    を優先順位として決定することを特徴とするアニメーシ
    ョンデータ圧縮装置。
  11. 【請求項11】 アニメーションデータを含むCGコン
    テンツを配信するネットワークサーバであって、 請求項1記載のアニメーションデータ圧縮装置を備え、 アニメーションデータを、該アニメーションデータ圧縮
    装置により圧縮して、配信を行うことを特徴とするネッ
    トワークサーバ。
  12. 【請求項12】 入力データを複数の種類のアニメーシ
    ョンデータに分類するアニメーションデータ分類ステッ
    プと、 前記分類された、複数の種類のアニメーションデータに
    対し、優先順位を決定するアニメーションデータ優先順
    位決定ステップと、 前記アニメーションデータ優先順位決定ステップで決定
    された優先順位に基づいて、各種類のアニメーションデ
    ータを圧縮するアニメーションデータ圧縮ステップと、 を備えたことを特徴とするアニメーションデータ圧縮方
    法。
  13. 【請求項13】 請求項12記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記アニメーションデータ圧縮ステップにおいて、前記
    決定された優先順位に基づいて、前記分類されたデータ
    の種類ごとの各圧縮率で圧縮を行うことを特徴とするア
    ニメーションデータ圧縮方法。
  14. 【請求項14】 請求項12記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記入力データは、3次元CGのアニメーションシーン
    を表すデータを含むことを特徴とするアニメーションデ
    ータ圧縮方法。
  15. 【請求項15】 請求項12記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記入力データは、多次元ストリームデータを含むこと
    を特徴とするアニメーションデータ圧縮方法。
  16. 【請求項16】 請求項15記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記アニメーションデータ優先順位決定ステップで、前
    記多次元ストリームデータのデータパケットごとに優先
    順位を決定することを特徴とするアニメーションデータ
    圧縮方法。
  17. 【請求項17】 請求項12記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記入力データは、3次元CGのアニメーションシーン
    を表す多次元ストリームデータを含むことを特徴とする
    アニメーションデータ圧縮方法。
  18. 【請求項18】 請求項12記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記アニメーションデータ優先順位決定ステップで、C
    Gシーンの階層構造に基づいて優先順位を決定すること
    を特徴とするアニメーションデータ圧縮方法。
  19. 【請求項19】 請求項14記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記アニメーションデータ優先順位決定ステップで、視
    点とCGオブジェクトとの位置関係に基づいて優先順位
    を決定することを特徴とするアニメーションデータ圧縮
    方法。
  20. 【請求項20】 請求項12記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記アニメーションデータ優先順位決定ステップで、C
    Gオブジェクトの単位時間あたりの変化量に基づいて優
    先順位を決定することを特徴とするアニメーションデー
    タ圧縮方法。
  21. 【請求項21】 請求項12記載のアニメーションデー
    タ圧縮方法において、 前記アニメーションデータ優先順位決定ステップで、C
    Gシーンの階層構造、視点とCGオブジェクトとの位置
    関係、及びCGオブジェクトの単位時間あたりの変化
    量、のいずれか複数の各々に基づく各中間優先順位を決
    定し、該複数の中間優先順位に重み付け加算を行ったも
    のを優先順位として決定することを特徴とするアニメー
    ションデータ圧縮方法。
  22. 【請求項22】 入力データを複数の種類のアニメーシ
    ョンデータに分類するアニメーションデータ分類ステッ
    プと、 前記分類された、複数の種類のアニメーションデータに
    対し、優先順位を決定するアニメーションデータ優先順
    位決定ステップと、 前記アニメーションデータ優先順位決定ステップで決定
    された優先順位に基づいて、各種類のアニメーションデ
    ータを圧縮するアニメーションデータ圧縮ステップと、
    をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコン
    ピュータ読み取り可能な記録媒体。
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