JP2003248838A - 座標インタポレータのキー値データ符号化/復号化方法及び装置 - Google Patents
座標インタポレータのキー値データ符号化/復号化方法及び装置Info
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Abstract
れる座標インタポレータのキー値データの符号化/復号
化方法及び装置を提供する。 【解決手段】 入力された座標インタポレータを所定の
量子化ビット数で量子化する量子化器、量子化された座
標インタポレータの各頂点成分に対して所定モードのD
PCM演算を行って各頂点座標の経時的変化による差分
データ及び空間的変化による差分データを生成するDP
CM処理部、DPCM演算された各頂点成分の差分デー
タ及び差分データに対して行われたDPCM演算モード
を示すシンボル及びシンボルの位置を示すインデックス
を生成する辞書符号化器、及びシンボル及びインデック
スをエントロピ符号化するエントロピ符号化器を含むキ
ー値データ符号化装置。
Description
化及び復号化装置、並びに方法に関する。具体的に、本
発明はキーフレーム基盤のグラフィックアニメーション
方式において、オブジェクトの位置をx,y及びz成分
を含む頂点の座標で表現する座標インタポレータのキー
値データの符号化及び復号化装置、並びに方法に関す
る。
元コンピュータゲームまたはコンピュータの仮想現実環
境でひろく使われている。VRML(Virtual Reality
Modeling Language)はそのような3次元アニメーショ
ン表現技法の代表的な例である。
or Scene)及びVRMLのような国際マルチメディア標
準はインタポレータノードを用いたキーフレーム基盤の
3次元アニメーションをサポートする。MPEG−4
BIFS及びVRMLには多様な種類のインタポレータ
があるが、その中で代表的なものにスカラーインタポレ
ータ、位置インタポレータ、座標インタポレータ、回転
インタポレータ、法線インタポレータ及び色インタポレ
ータがある。各インタポレータの種類、機能及び特徴は
下記表1に示した。
ち、座標インタポレータは、キーフレーム基盤のアニメ
ーションの3次元オブジェクトに含まれる各頂点の位置
情報を示すために使われ、キー及びキー値フィールドよ
りなる。キーフィールドは(−∞〜+∞)範囲でキーフ
レームが位置する時間を不連続的な数字で表現する。キ
ー値フィールドはそれぞれのキーが示す時間に3次元オ
ブジェクトに含まれる各頂点の位置情報を示し、各頂点
はx,y及びzの3つの成分を有する。したがって、キ
ー値フィールドはキーフィールドと同数のキー値を含
む。このような、キーフレーム基盤のアニメーション方
式において、所定のキーフレームは時間軸上の任意の時
間に位置し、各キーフレーム間のアニメーションデータ
は線形補間方法によって補間される。
線形補間を用いるので、線形インタポレータを用いてス
ムーズで自然なアニメーションを具現するためには非常
に多量のキーデータとキー値データとが要求される。ま
た、このようなスムーズで自然なアニメーションを保存
/伝送するためには大容量の記憶装置及び膨大な時間が
必要となる。したがって、これらインタポレータの記憶
及び伝送のためにはインタポレータを圧縮することが効
率的である。
ータノードを符号化/復号化する方法として、PMFC
(Predictive MF Coding)と称される方法がある。図1
に示す従来の符号化装置のように、PMFC方法は量子
化器、DPCM(Differential Pulse Code Modulatio
n)モジュール及びエントロピ符号化器を用いて座標イ
ンタポレータのキー値データを符号化する。量子化器及
びDPCMモジュールは、キー値データの冗長性を除去
し、DPCMモジュールの出力はエントロピ符号化器に
出力される。しかし、この方法は一般的なDPCM演算
によって得られた差分データをエントロピ符号化するだ
けなので、符号化効率が高くない。また、従来の符号化
装置は、3次元オブジェクトの形を構成する各頂点間の
空間的な相関関係を考慮するだけであって、キーフレー
ム方式のアニメーション方式で相当な比重を占める時間
的な相関関係は全然考慮しないために、符号化効率が高
くない。
する第1の技術的課題は、空間的な相関関係だけでなく
時間的な相関関係も考慮して座標インタポレータのキー
値データを符号化する符号化方法及び装置を提供すると
ころにある。
題は、時間及び空間的な相関関係を考慮して符号化され
た座標インタポレータのキー値データを復号化する方法
及び装置を提供するところにある。
題は、空間的な相関関係だけでなく時間的な相関関係ま
でも考慮して座標インタポレータのキー値データを符号
化したビットストリームを提供するところにある。
題は、本発明の符号化方法及び装置に用いられる、時間
及び空間的な相関関係を考慮して3次元オブジェクトの
座標データに対してDPCM演算を行うDPCM演算方
法及び装置を提供するところにある。
題は、本発明のDPCM演算方法及び装置によって生成
された差分データを復元する逆DPCM演算方法及び装
置を提供するところにある。
するための本発明のキー値データ符号化装置は、入力さ
れた座標インタポレータを所定の量子化ビット数で量子
化する量子化器と、量子化された座標インタポレータの
各頂点成分に対して所定モードのDPCM演算を行って
各頂点座標の経時的変化による差分データ及び空間的変
化による差分データを生成するDPCM処理部と、DP
CM演算された各頂点成分の差分データ及び前記差分デ
ータに対して行われたDPCM演算モードを示すシンボ
ル及び前記シンボルの位置を示すインデックスを生成す
る辞書符号化器と、前記シンボル及びインデックスをエ
ントロピ符号化するエントロピ符号化器と、を含む。
いられる差分データ生成装置は、時間成分に応じて変化
する同じ頂点間の差分データを生成する時間DPCM演
算部と、同じ時間に各頂点と前記各頂点とに対応する基
準頂点間の差分データを生成する空間DPCM演算部
と、前記時間及び空間DPCM演算部から入力された差
分データのうち最小の差分データを出力するDPCMモ
ード選択部と、を含む。
めの本発明の復号化装置は、入力されたビットストリー
ムをエントロピ復号化してDPCM演算された差分デー
タのシンボル、シンボルの位置を示すインデックス、及
びDPCM演算モードを含む辞書復号化されるデータを
生成するエントロピ復号化器と、辞書復号化されるデー
タに応じて差分データを生成する辞書復号化器と、DP
CM演算モードに応じて辞書復号化器から入力されたキ
ーフレーム間の差分データ及び各頂点間の差分データを
復元して量子化されたデータを生成する逆DPCM処理
部と、量子化されたデータを逆量子化して復元されたキ
ー値データを生成する逆量子化器と、を含む。
に用いられる逆DPCM演算装置は、同じ頂点の時間変
化による差分データに対して逆DPCM演算を行う逆時
間DPCM演算部と、同じ時間の各頂点と前記各頂点に
対応する基準頂点間の差分データに対して逆DPCM演
算を行う逆空間DPCM演算部と、入力差分データに含
まれたDPCM演算モードに応じて入力差分データを逆
時間DPCM演算部または前記逆空間DPCM演算部に
出力する逆DPCMモード選択部と、を含む。
めの本発明のキー値データ符号化方法は、(a) 座標
インタポレータのキー値データを所定の量子化ビット数
で量子化する段階と、(b) 量子化された座標インタ
ポレータの各頂点成分に対して所定モードのDPCM演
算を行って各頂点座標の経時的変化による差分データ及
び空間的変化による差分データを生成する段階と、
(c) DPCM演算された各頂点成分の差分データ及
び差分データに対して行われたDPCM演算モードを示
すシンボル及びシンボルの位置を示すインデックスを生
成する段階と、(d) シンボル及びインデックスをエ
ントロピ符号化する段階と、を含む。
に用いられるDPCM演算方法は、(a) 時間成分に
したがって変化する同じ頂点間の差分データを生成する
時間DPCM演算段階と、(b) 同じ時間に各頂点と
各頂点に対応する基準頂点間の差分データを生成する空
間DPCM演算段階と、(e) 時間及び空間DPCM
演算された差分データのうち最小の差分データを出力す
る段階と、を含む。
めの本発明のキー値データ復号化方法は、(a)入力さ
れたビットストリームをエントロピ復号化してDPCM
演算された差分データのシンボル、シンボルの位置を示
すインデックス、及びDPCM演算モードを含む辞書復
号化されるデータを生成する段階と、(b) 辞書復号
化されるデータのシンボル及びシンボルの位置を示すイ
ンデックスに所定の辞書復号化演算を行って差分データ
を生成する辞書復号化段階と、(c) DPCM演算モ
ードに応じて辞書復号化されたキーフレーム間の差分デ
ータ及び各頂点間の差分データを復元して量子化された
データを生成する段階と、(d) 量子化されたデータ
を逆量子化して復元されたキー値データを生成する段階
と、を含む。
いられる逆DPCM演算方法は、(a) 差分データに
含まれたDPCM演算モードに応じて差分データに対し
て行われる逆DPCM演算の種類を選択する段階と、
(b) 前記(a)段階で選択された逆DPCM演算の
種類によって所定の逆DPCM演算を行う段階とを含
み、所定の逆DPCM演算は同じ頂点の時間変化による
差分データに対して逆DPCM演算を行う逆時間DPC
M演算、及び同じ時間の各頂点と前記各頂点に対応する
基準頂点間の差分データに対して逆DPCM演算を行う
逆空間DPCM演算を含む。
発明の望ましい実施形態に係る符号化装置を説明する。
標インタポレータのキー値データ符号化装置の構成を示
すブロック図であり、図3は、本発明の望ましい実施例
に係る符号化方法を説明するフローチャートである。
は、入力された座標インタポレータキー値データの各頂
点の各成分データを所定の量子化ビット数で量子化する
量子化器300、量子化された各頂点の成分データに対
して所定のDPCM演算を行うDPCM処理部310、
差分データをシンボル及びシンボルの位置を示すインデ
ックスに変換する辞書符号化器340、及び入力された
差分データのシンボル及びインデックスをエントロピ符
号化するエントロピ符号化器350を含む。
を説明する。
Mサイズのマトリックスの形で量子化器300に入力さ
れる(S400)。下記表2に、入力された座標インタ
ポレータのキー値データの一例を示した。
ーフレーム数)を、Mは各キーフレームにおける頂点の
数を示す。
タのキー値データを符号化するための2つのモードで動
作するが、1つは頂点モードであり、他の1つは転置モ
ードである。前記表2には、頂点モードで量子化器30
0が量子化するキー値データの構造を記載した。本発明
の符号化装置は転置モードで前記表2に記載の入力され
たキー値データの量子化に先立ってM×N行列に変換す
る。転置変換されたデータ行列は、キー値データの復号
化過程で逆量子化された後、復号化されたキー値データ
をN×M行列に再転換して入力されたキー値データと同
じキー値データが復元される。
から入力されたキー値データの符号化モードが転置モー
ドか否かをチェックし(S410)、転置モードであれ
ば入力されたN×Mのキー値データ行列をM×N行列に
変換する(S420)。
ット数で入力または変換されたキー値データ行列の各成
分のデータを量子化し、量子化された各成分のキー値デ
ータをDPCM処理部310に出力し、量子化に用いら
れた入力データの各成分の最小値及び最大範囲は10進
数体系の実数に変換してキー値ヘッダ符号化器に出力す
る(S430)。
化されたキー値データに対して時間DPCM演算、空間
DPCM演算及び時空間DPCM演算を行い、それぞれ
のDPCM演算結果に対して循環量子化を行い、循環量
子化された各差分データのうち最小エントロピの差分デ
ータを辞書符号化器340に出力する(S440)。
ータに対応する辞書シンボルSi,j及び位置インデック
スIi,jを生成して出力する(S460)。具体的に、
辞書符号化器340は入力された差分データに対して行
われたDPCM演算モードを示すシンボル及び位置イン
デックスを生成し、差分データを、差分データに存在す
る値を示すシンボルまたはシンボルフラグ、及びシンボ
ルの位置を示すインデックスで生成してエントロピ符号
化器に出力する。
キー値データ成分のシンボル及びインデックスをエント
ロピ符号化してビットストリームを生成する(S48
0)。
をさらに参照して詳細に説明する。
された各成分データの最大値及び最小値を選定する(S
432)。
ータの最大値及び最小値を用いて各成分データの範囲を
計算し、全ての成分データの範囲のうち最大範囲を決定
する(S434)。
定された全ての成分の最大範囲を用いて次の数式1に応
じて各成分のキー値データを量子化する(S436)。
頂点を、nKVQBitは量子化ビットサイズを各々示
す。また、fMin_X,fMin_Y及びfMin_
Zは各成分データの最小値を、fMaxは各成分データ
の範囲のうち最大範囲を示す。
キー値データをDPCM処理部310に出力し、前述し
た各成分の最小値fMin_X,fMin_Y及びfM
in_Z及び最大範囲fMaxを10進数体系の実数に
変換してキー値ヘッダ符号化器370に出力する。
point number)を32ビットの2進数の形
で記憶する。量子化器330は符号化に必要なビット数
を減らすために、2進数の形で表現された各成分の最小
値fMin_X,fMin_Y及びfMin_Z及び最
大範囲fMaxを10進数体系の大きさ(以下、“仮数
(mantissa)”と称する)及び10の累乗(以
下、“指数(exponent)”と称する)の形に変
換する。すなわち、次の数式2のように変換する。
て2進数の形で表現すれば、下記の通りである。
れば、下記の通りである。
数と指数とをビットストリームに含めるためには、それ
ぞれが必要なビット数を計算せねばならない。まず、指
数は−38〜38範囲の値を有するので、指数は符号
(sign)を含んで7ビットで表現されうる。また、
仮数は、桁数に応じて必要なビットの数が決められる。
仮数の値及びこれに必要なビット数(但し、符号ビット
は除く。)を下記表1に示す。
に応じて変換された各成分の最小値fMin_X,fM
in_Y及びfMin_Z及び最大範囲fMaxをキー
値ヘッダ符号化器に出力する。
PCM処理部及びDPCM演算方法を説明する。
構成を示すブロック図である。図面を参照すれば、本発
明のDPCM処理部310は、量子化器300から入力
された各成分データに対して時間DPCM演算、空間D
PCM演算及び時空間DPCM演算を行うDPCM演算
部320、DPCM演算部320から入力された差分デ
ータの範囲を狭める循環量子化器330、循環量子化器
330から入力された差分データのうち何れか1つを選
択して出力するDPCMモード選択部335を含む。ま
た、DPCM演算部320は入力された量子化された各
成分データに対して時間DPCM演算を行う時間DPC
M演算部321、量子化された各成分のデータに対して
空間DPCM演算を行う空間DPCM演算部323、及
び量子化された各成分データに対して時間及び空間DP
CM演算を行う時空間DPCM演算部325を含む。
に説明するフローチャートである。図面を参照すれば、
量子化器300から入力された量子化された各成分のデ
ータは時間DPCM演算部321、空間DPCM演算部
323、及び時空間DPCM演算部325に各々入力さ
れてDPCM演算が行われる(S442)。
レームの各頂点の各成分データと以前キーフレームの各
頂点の各成分データとの差を計算する。時間DPCM演
算は次の数式3で表される。
は頂点のインデックスを各々示す。
ーフレームの各頂点間の差を計算する。具体的に、空間
DPCM演算部323は空間DPCM演算を行う現在頂
点以前に空間DPCM演算が行われた頂点に対し、次の
数式4を用いてエントロピを計算する。
ボルが生じる確率であって、Fi/Nであり、ここでFi
は頂点からそのシンボルが生じる回数であり、Nはキー
データの数である。
最低のエントロピの頂点を基準頂点と決定し、現在空間
DPCM演算が行われる頂点及び基準頂点の成分データ
間の差分データを計算する。空間DPCM演算は次の数
式5で表される。
キーフレームの各頂点に対して空間DPCM演算を行
い、現在キーフレームの各頂点に対応する以前キーフレ
ームの各頂点に対して現在キーフレームの各頂点の基準
頂点に対応する頂点を基準頂点として空間DPCM演算
を行った後、現在キーフレームの頂点に対応する差分デ
ータと以前フレームの頂点に対応する差分データ間の差
を計算する。すなわち、空間DPCM演算された結果に
対して時間DPCM演算を行う。時空間DPCM演算は
次の数式6で表される。
M演算のうち、 が量子化された最小値より小さければ、この値の代りに
量子化された最小値がDPCM演算に用いられる。ま
た、空間DPCM演算及び時空間DPCM演算のうち、 が量子化された最大値より大きければ、この値の代りに
量子化された最大値がDPCM演算に用いられる。
データを循環量子化器330に出力し、循環量子化器3
30は時間DPCM演算された差分データ、空間DPC
M演算された差分データ、及び時空間DPCM演算され
た差分データの各々に対して循環量子化を行い、循環量
子化された各差分データをDPCMモード選択部335
に出力する(S444)。
示し、図11は図10に示された量子化されたデータに
DPCM演算が行われた結果を示す。図11に示された
ように、量子化された値にDPCM演算が行われば、符
号化されるデータの範囲は2倍まで増加できる。循環量
子化の目的は量子化された値のデータ範囲を保ちつつD
PCM演算を行うことである。
れた差分データの最大値がDPCM演算された最小値と
循環的に連結されていると仮定する。したがって、2つ
の連続された量子化された差分データ間の線形DPCM
結果がDPCM演算された差分データの最大値の半分よ
り大きければ、差分データの最大範囲を減算してさらに
小さな値に示し、2つの連続された量子化された差分デ
ータ間の線形DPCM結果がDPCM演算された差分デ
ータの最小値の半分より小さければ、差分データの最大
範囲を合算してさらに小さな値に示す。循環量子化器3
30の循環量子化演算は次の数式7で表される。
M演算された差分データのうち最大値を、nQMinは
DPCM演算された差分データのうち最小値を示す。図
11に示されたDPCM演算されたデータに対して循環
量子化を行った結果が図12に示されている。
各差分データをDPCMモード選択部335に出力す
る。
対して入力された時間、空間及び時空間DPCM演算さ
れた差分データのエントロピを前述した数式4に応じて
計算する(S446)。
算されたエントロピが最も小さいDPCM演算結果を各
頂点のDPCM演算モードとして選択し、選択されたD
PCMモードによる差分データ及びDPCMモード情報
を辞書符号化器340に出力する(S448)。
書符号化器340及び辞書符号化方法を説明する。
を示すブロック図である。図面を参照すれば、辞書符号
化器340は入力された各頂点の各成分データに対して
行われたDPCM演算モードを符号化するDPCMモー
ド符号化器342、入力された各頂点の各成分の差分デ
ータ値を示すシンボルとシンボルの位置を示すインデッ
クスを生成する発生モード符号化器346、入力された
各頂点の各成分の差分データのシンボルに対応する設定
フラグ及びシンボルの位置を示すインデックスを生成す
る増加モード符号化器348、及び入力された各頂点の
各成分の差分データを表現するためのシンボルテーブル
の大きさ及びシンボルフラグテーブルの大きさを計算し
てDPCMモード符号化器342から入力された差分デ
ータを発生モード符号化器346または増加モード符号
化器348に出力するテーブルサイズ計算部344を含
む。
ド符号化器342において、入力された各頂点の差分デ
ータの量子化選択フラグの値が1であるかをチェック
し、フラグ値が1であれば、後述する過程を行う。しか
し、フラグ値が0であれば、これは該当頂点のあらゆる
キーフレームでの量子化された値が同一であることを意
味するので、辞書符号化過程を略して量子化された値Q
Minをキー値ヘッダとして符号化する。
る。図面を参照すれば、DPCM処理部310で生成さ
れた各頂点の各成分の差分データはまずDPCMモード
符号化器342に入力され、DPCMモード符号化器3
42は入力された各頂点の各成分データのDPCMモー
ドを示すシンボル及びシンボルの位置を示すインデック
スを生成する(S462)。
342がDPCMモードを符号化する方法を例示する図
面である。
化器342は各頂点に対して各成分のDPCMモードの
組合わせとこれに対応するシンボルを示すテーブルを予
め用意する。時間DPCM演算をT、空間DPCM演算
をS、時空間DPCM演算をT+Sと表する時、各頂点
のDPCMモードの組合わせは下記表4の記載の通りで
ある。
ので、DPCMモードの組合わせは27種に固定され
る。
た各頂点の差分データは各成分のDPCM演算モードの
組合わせに応じて前記表4の何れか1つのシンボルに対
応する。DPCMモード符号化器342は入力された各
頂点のDPCMモードを表4のシンボルに対応させ、該
当シンボルが差分データに存在することを示すべくフラ
グを設定する。
た各頂点のDPCMモード組合わせに対応するシンボル
を一列に整列し、小さいシンボルからインデックスを生
成する。
モードのシンボル列は、図13に示されたように、
(4,1,5,1,4,5)である。この際、最小のシ
ンボルは1(T,T,S)であるために、DPCMモー
ド符号化器342はデータ列でシンボル1がある位置を
示すインデックスを生成するが、シンボル1の位置は1
に設定する。したがって、インデックスは(0,1,
0,1,0,0)となる。
は、シンボル列のうち1の次に小さいシンボル4(T,
S,S)の位置を示すインデックスを生成するが、シン
ボル4の位置は1に設定する。但し、この場合にシンボ
ル1の位置は考慮しない。したがって、生成されたイン
デックスは(1,0,1,0)となる。その後、DPC
Mモード符号化器342は残りのシンボル5(T,S,
T+S)の位置を示すインデックスを生成する。したが
って、シンボル5を示すインデックスは(1,1)とな
る。
たフラグ及びインデックスをテーブルサイズ計算部34
4に出力する。
サイズ計算部344は入力された差分データの発生モー
ド符号化時に用いられるシンボルテーブルのサイズA、
及び入力された差分データの増加モード符号化時に用い
られる既定のシンボルテーブルの各シンボルに対応する
シンボルフラグの大きさBを計算する(S464)。
符号化器346に用いられるシンボルテーブルの大きさ
(A=S*(AQP+1))と増加符号化モード符号化
器に用いられるシンボルテーブルに対応するシンボルフ
ラグの大きさ(B=2(AQP+1 )−1)とを比較する(S
466)。ここで、Sは差分データに含まれるシンボル
数であり、AQPはシンボルを表現するためのビットサ
イズである。
小さければ、入力された各頂点の差分データを発生モー
ド符号化器346に出力し、BがAより小さければ入力
された各頂点の差分データを増加モード符号化器348
に出力する。
生モード符号化器346の処理過程を説明する。
分データで発生した差分値に対応するシンボルとシンボ
ルとの位置を示す位置インデックスを生成する(S46
8)。
タが(3,7,3,7,−4,7,3,−4,3,7,
−4,−4)であるとすれば、発生モード符号化器34
6は入力された各頂点の差分データの差分値に対応する
シンボル(3,7,−4)を順次に記載したテーブルを
作成する。
分データ列で最初シンボルの3を符号化した後、以後の
キーフレームで3が現れる位置を1に設定し、3が現れ
ていない位置は0に設定して位置インデックスを生成す
る。シンボル3に対して生成されたインデックスは(0
1000101000)となる。
ンボルの7に対してインデックスを生成するが、この
時、図14に示されたように、以前シンボルの位置は考
慮しない。したがって、シンボル7に対したインデック
スは(1010100)となる。
ンデックスは符号化されていないシンボルの位置だけを
考慮するので、最後のシンボル−4の位置インデックス
は(111)となる。
eKVフラグがモード0に設定された。bSoleKV
フラグは差分データに含まれたシンボルが一回だけ発生
するかを示すフラグであって、もし、シンボルが一回だ
け発生してインデックスが全て0であれば、該当シンボ
ルに対するbSoleKVフラグは1に設定され、イン
デックスは符号化されない。発生モード符号化器346
は、差分データをエントロピ符号化するために各シンボ
ル、シンボルのインデックス、及びbSoleKVフラ
グをエントロピ符号化器350に出力する。
ド符号化器348の処理過程を説明する。
代りにシンボルの存否を示すフラグ及びシンボルの位置
を示す位置インデックスを生成する(S469)。
存在するシンボルをテーブルであらかじめ生成する。テ
ーブルはシンボルの絶対値順に生成され、同じ絶対値の
うち正数が負数より上位に位置する。したがって、テー
ブルに記載されるシンボルの順序は0,1,−1,2,
−2,3,−3...になる。シンボルテーブルのシン
ボルに対応するシンボルフラグのサイズは前述したよう
に2(AQP+1)−1と計算されるが、例えば、AQPが2
であれば、ンシンボルフラグで示せるシンボル数は7と
なる。また、シンボルフラグは各シンボルに対応する値
が差分データに存在すれば1に設定され、フラグが1に
設定されたシンボルに対してだけ位置インデックスが生
成される。
348で入力された差分データが図15と同一である
時、差分データに存在するシンボルは(−1,2,−
3)であるために、シンボルフラグは(0,0,1,
1,0,0,1)の順に設定される。
ーブルの上位に位置するシンボルに対応する位置インデ
ックスを先に生成する。図15に示されたように、増加
モード符号化器348はシンボルテーブルの最上位シン
ボルの−1の位置を1に設定し、その他の位置を0に設
定してインデックスを(101000101000)と
生成する。
ボル−1の位置を考慮せず、残りの位置に対してインデ
ックスを(00101011)と生成する。最後に、増
加モード符号化器348は以前に符号化されたシンボル
の位置を考慮せず、シンボル−3のインデックスを(1
111)と生成する。増加モード符号化器348は差分
データをエントロピ符号化するためにフラグと各シンボ
ルの位置インデックスをエントロピ符号化器350に出
力する。
及び増加モード符号化器348で生成されたインデック
スは全てnTrueOneと称されるフラグを有する。
このフラグは元の位置インデックスが反転されたか否か
を示すものであって、このフラグが0に設定されれば、
現在の位置インデックスは元の位置インデックス値が反
転されたということを意味する。このように位置インデ
ックスを反転させる理由は、インデックスに1が多く含
まれた場合に反転させることによって0の数を増加させ
て算術符号化効率を高めるためである。
符号化方法を説明する。
モード符号化器348から差分データのシンボルを示す
フラグ及び位置インデックスを入力されてエントロピ符
号化し、発生モード符号化器346から差分データのシ
ンボル及び位置インデックスを入力され、シンボルをe
ncodeSignedQuasiAAC()関数を用
いて符号化する。
C()関数は、入力された値と符号に対するコンテキス
トを用いて適応算術符号化されたビットストリームを生
成するが、この関数は0でない最初のビットを符号化し
た後に符号が符号化され、残りのビットはゼロコンテキ
ストを用いて符号化される。
siAAC()関数を用いたシンボルの符号化過程を説
明するフローチャートである。
分データのシンボルと各シンボルのビットサイズQbi
tとを入力される(S481)。
たビットサイズで2を減算して変数iに記憶する(S4
82)。
ントロピ符号化する値nValueの絶対値を変数va
lに記憶した後、valにiだけSR(Shift R
ight)演算を行い、SR演算が行われた結果と
“1”とのAND演算を行って結果をbit変数に記憶
する(S483)。
ピ符号化される入力値のうち符号を除いた最初ビットが
検出され、以後の段階で最初ビットに次いで1ビットず
つ読み出される。
1以下か否かをチェックし(S484)、valが1よ
り大きければqf_encode()関数を用いてbi
t値をゼロコンテキストによって符号化する(S48
5)。一方、val値が1以下であれば、qf_enc
ode()関数を用いてbit値をi番目のコンテキス
トに応じて符号化する(S486)。
以下であれば、val値が1であるかを再びチェックし
(S487)、val値が1であればnValue値の
符号を設定し(S488)、設定された符号及び符号コ
ンテキストに応じて符号化する(S489)。
トの符号化過程が終了されれば、iを1だけ減少し(S
490)、減少されたIが0より小さいかをチェックし
(S491)、iが0より小さくなるまで、前述した第
S483段階ないしS490段階を反復して入力された
値をエントロピ符号化する。
ロピ符号化器350は入力された値の0でない最初値は
該当ビット位置のコンテキストに応じて符号化し、その
後のビットは全てゼロコンテキストに応じて符号化す
る。
ヘッダ符号化器370でキー値ヘッダに符号化される情
報を説明する。
ンタポレータを入力されてデータのモード、各キーフレ
ームの頂点数、頂点数を符号化するのに必要なビット
数、及び各実数の最大有効桁数を符号化する。
化器300から量子化ビット数、量子化に必要な各頂点
の各成分の最小値及び最大範囲、及び量子化された後の
各頂点の各成分の最大値及び最小値を符号化する。
CM処理部310から各頂点の各成分データに対して行
われたDPCM演算モードを入力され、辞書符号化器3
40から辞書符号化モードを入力されて符号化する。
の符号化された座標インタポレータを復号化する復号化
装置及び復号化方法を説明する。
号化装置の構成を示すブロック図であり、図17は本発
明の望ましい実施例に係る復号化方法を説明するフロー
チャートである。
は入力されたビットストリームをエントロピ復号化し、
DPCM演算された差分データのシンボル、シンボル設
定フラグ、前記シンボルの位置を示すインデックス、及
びDPCM演算モードを含む辞書復号化されるデータを
生成するエントロピ復号化器800、辞書復号化される
データのシンボル及びシンボルの位置を示すインデック
スに応じて差分データを生成する辞書復号化器810、
DPCM演算モードに応じて差分データに対して所定の
逆DPCM演算を行って量子化されたデータを生成する
逆DPCM処理部830、量子化されたデータを逆量子
化して復元されたキー値データを生成する逆量子化器8
50、及びビットストリームから座標インタポレータの
復号化に必要な情報を復号化して辞書復号化器810、
逆DPCM処理部830、及び逆量子化器850に出力
するキー値ヘッダ復号化器870を含む。
明する。
トリームはエントロピ復号化器800に入力されれば
(S910)、エントロピ復号化器800はビットスト
リームを復号化し、ビットストリームが発生モードで符
号化された場合には辞書復号化器810に各頂点のシン
ボル及びシンボルの位置インデックスを出力し、増加モ
ードで符号化された場合にはシンボルの存否を示すシン
ボルフラグ及びシンボルの位置を示すインデックスを辞
書復号化器810に出力する(S920)。
化モードに応じて入力されたシンボル及びインデックス
を発生モード復号化したり、入力されたシンボルフラグ
及びインデックスを増加モード復号化して差分データを
生成し、生成された差分データを逆DPCM処理部83
0に出力する(S930)。
データに対して各頂点別に、復号化されたDPCMモー
ドに応じて逆循環量子化及び逆時間DPCM演算、逆空
間DPCM演算、及び逆時空間DPCM演算のうち何れ
か1つの演算を行って量子化されたキー値データを逆量
子化器850に出力する(S940)。
たキー値データをキー値ヘッダ復号化器870から入力
された各成分データの最小値及び最大範囲を用いて逆量
子化する(S950)。
キー値データ行列が符号化される時、転置行列に変換さ
れたか否かをチェックし(S960)、転置行列に変換
されたとすれば、転置行列を逆変換する(S965)。
ポレータのキー値データを出力する(S970)。
て本発明の復号化装置及び方法を詳細に説明する。
トリームからDPCMモードを示すビットストリームを
先に復号化し、bSelFlag,nKVACodin
gBit,nQMin及びnQMaxなどのデータ配列
を復号化する。
に設定され、nKVACodingBitは初期に0に
設定される。もし、bSelFlagが1である状態で
復号化されるならば、エントロピ復号化器800は他の
データアレイをnKVACodingBit,nQMi
n,nQMax復号化する。しかし、bSelFlag
が0である状態で復号化されるならば、エントロピ復号
化器800はnQMinアレイだけを復号化する。
を復号化した後、辞書符号化モードを示すnDicMo
deSelectを復号化するが、nDicModeS
elect値に応じて復号化するビットストリームは2
種に分類される。
各頂点の成分データのビットストリーム構造を示す図面
である。図22に示されたように復号化されたnDic
ModeSelect値が0であれば、ビットストリー
ム構造は発生モード符号化器で符号化されたシンボル及
びインデックスの情報を含み、nDicModeSel
ect値が1であれば、ビットストリーム構造は増加モ
ード符号化器で符号化されたシンボルの存否を示すシン
ボルフラグ及び位置インデックスの情報を含む。
示されたプログラムコードで具現されるdecodeS
ignedQuasiAAC()関数を用いた。この関
数は、適応算術符号化されたビットストリームを符号及
び値に対するコンテキストを用いて復号化する。この関
数は、符号ビット以後に判読されるビットに対してゼロ
コンテキストを用いて復号化する。エントロピ復号化器
は復号化されたデータを辞書復号化器810に出力す
る。
構成を示すブロック図であり、図20は辞書復号化方法
を説明するフローチャートである。
号化器810は入力された各頂点のDPCMモードを復
元するDPCMモード復号化器812、入力された各頂
点の辞書復号化モードを選択する辞書モード選択部81
4、辞書モード選択部814から各頂点の各成分のシン
ボル及びシンボルの位置インデックスを入力されて差分
データを復元する発生モード復号化器816、及び辞書
モード選択部814からシンボルフラグ及びシンボル位
置インデックスを入力されて差分データを復元する増加
モード復号化器818を含む。
れた各頂点のシンボル、シンボルフラグ、及び位置イン
デックスを含む成分データはDPCMモード復号化器8
12に入力される(S931)。
た差分データを逆DPCM処理部830に出力する前
に、逆DPCM処理部830で各頂点の各成分の差分デ
ータに対して行われる逆DPCM演算モードを復号化す
る(S932)。
号化方法を説明する。
分のDPCMモードの組合わせを示すシンボルの数字が
27個に固定され、よってシンボルテーブルの大きさが
27に固定されるという点を除けば、後述する増加モー
ド復号化方法と同一である。
たDPCMモードフラグを入力され、フラグに対応する
シンボルを入力されたインデックスに応じてデータ列に
記録することになる。
れたDPCMモードフラグに対応するシンボルは1(T
TS),4(TSS)及び5(TST+S)である、各
シンボルに対応するインデックスは(010100),
(1010)及び(11)である。したがって、シンボ
ル1に対応するインデックスに応じてシンボル1を記録
すればデータ列は(X1X1XX)となり、シンボル4
に対応するインデックスに応じてシンボル4を記録すれ
ばデータ列は(41X14X)となり、シンボル5に対
応するインデックスに応じてシンボル5を記録すればデ
ータ列は(415145)となる。
シンボルに対応するDPCMモードに変換すれば、(T
SS)(TTS)(TST+S)(TTS)(TSS)
(TST+S)となる。したがって、各頂点の各成分に
いかなるDPCM演算が行われたかが分かる。
各成分の差分データを復号化されたDPCMモード情報
と共に辞書モード選択部814に出力する。
のnDicModeSelect値に応じてDPCMモ
ード復号化器812から入力された各成分データを発生
モード復号化器816または増加モード復号化器に出力
する(S934)。
deSelect値が0であれば、該当頂点の成分デー
タを発生モード復号化器816に出力し、nDicMo
deSelect値が1であれば該当頂点の成分データ
を増加モード復号化器818に出力する。
成分のシンボルデータ及び位置インデックスを差分デー
タに復元する(S936)。
参照すれば、発生モード復号化器816は辞書モード選
択部814からシンボルデータを入力され、bSole
KV及びnTrueOneフラグをチェックする。
ルが複数存在することを示し、nTrueOneフラグ
が以後に入力される位置インデックスが反転されていな
いことを示せば、発生モード復号化器816は入力され
たシンボルを位置インデックスが示す位置のデータ列に
挿入することによって差分データを復元する。
化時の発生順にシンボル3,7,−4を入力され、入力
されたそれぞれのシンボルに対応するインデックス(0
1000101000),(1010100)及び(1
11)を入力される。
3を復元される差分データ列に記録し、以後、入力され
たインデックスの1が設定された差分データ列の位置に
シンボル3を記録する。したがって、図24に示された
ように、シンボル3の発生モード符号化過程が終了され
れば、差分データ列は(3x3xxx3x3xxx)で
書込まれる。
元する。但し、シンボル7を復元する時、差分データ列
で以前シンボル3が記録された位置は考慮しない。した
がって、シンボル7に対応するインデックスは(010
1000100)でない(1010100)となる。
を既に復元されたシンボル3が記録されていない最初位
置に記録し、その後、シンボル7に対応するインデック
スが1に設定された位置にシンボル7を記録する。した
がって、シンボル7が復元された差分データ列は(37
37x73x37xx)となる。
ル−4をインデックス(111)に応じて復元し、最終
復元された差分データ列は(3737−473−437
4−4)となる。
されたならば、これは入力されたシンボルが1つだけ差
分データに存在するということを意味するので、入力さ
れたシンボルに対応する位置インデックスは存在せず、
よって、発生モード復号化器816は入力されたシンボ
ルをシンボルが記録されていない差分データ列の最初位
置に記録し、次のシンボルの復元過程を行う。
れた各成分のシンボルフラグ及び位置インデックスを差
分データに復元する(S936)。以下、増加モード復
号化方法の一例を示す図25に基づいて増加モード復号
化方法を説明する。
択部814からシンボルの存否を示すシンボルフラグ、
位置インデックスの反転有無を示すnTrueOneフ
ラグ、及び位置インデックスを入力される。
ンボルフラグから差分データに含まれるシンボルを復号
化するが、増加モード符号化方法で説明したように、シ
ンボルテーブルは大きさ順に整理され、正数が負数より
上位に位置する(I.E.0,1,−1,2,−2,
3,−3など)。また、シンボルフラグのサイズは2(n
KVCodingBit+1)−1であり、nKVCodingBit
はエントロピ復号化器800で復号化された量子化ビッ
ト数を示す。したがって、シンボルフラグが(0011
001)であれば、増加モード復号化器818は差分デ
ータに存在するシンボルで−1,2及び−3を復号化す
る。
インデックスは(101000101000),(00
101011),(1111)であり、これらはシンボ
ル(−1,2,3)に各々対応する。
−1に対応するインデックス(10100010100
0)で1と設定された位置に−1を記録する。したがっ
て、最初シンボルに対して復元された差分データ列は
(−1x−1xxx−1x−1xxx)である。
目のシンボル2をインデックス(00101011)の
1が設定された位置に記録してシンボル2を復元する。
但し、この場合にも最初シンボル−1が記録された位置
は考慮しないために、シンボル2まで記録された差分デ
ータ列は(−1x−1x2x−12−1x22)であ
る。
ル−3をインデックス(1111)の1が設定された位
置に記録し、シンボル−3を復元する。最終的に復元さ
れた差分データ列は(−1−3−1−32−3−12−
1−322)である。
ード復号化器818は各頂点の各成分の差分データを復
元し、復元された差分データを逆DPCM処理部830
に出力する(S939)。
の構成を示すブロック図であり、図21は逆DPCM演
算方法を説明するフローチャートである。
処理部830は入力された差分データに逆時間DPCM
演算及び逆循環量子化を行って量子化された座標インタ
ポレータのキー値データを出力する逆時間DPCM演算
部842、入力された差分データに逆空間DPCM演算
及び逆循環量子化を行って量子化されたキー値データを
出力する逆空間DPCM演算部844、入力された差分
データに逆時空間DPCM演算及び逆循環量子化を行っ
て量子化されたキー値データを出力する逆時空間DPC
M演算部846、及び入力された各頂点のDPCMモー
ドによって辞書復号化器810から入力された差分デー
タを逆時間DPCM演算部842、逆空間DPCM演算
部844及び逆時空間DPCM演算部846のうち何れ
か1つに出力する逆DPCMモード選択部835を含
む。
択部835は辞書復号化器810のDPCMモード復号
化器812で復元された各頂点の各成分のDPCM演算
モードによって入力された差分データに対して行われる
逆DPCM演算を決定し、各頂点の各成分の差分データ
を決定された逆DPCM演算モードに応じて出力する
(S942)。
に対して逆DPCM演算及び逆循環量子化を同時に行
う。
差分データに対して次の数式8に応じて逆時間DPCM
演算を行い(S944)、逆空間DPCM演算部844
は次の数式9に応じて逆空間DPCM演算を行い(S9
46)、逆時空間DPCM演算部846は次の数式10
に応じて逆時空間DPCM演算を行う(S948)。
ー値データを、Di,jはi番目のキーフレームのj番目
の頂点の差分データを、Refは基準頂点を各々示す。
小値を前記値の代りに使用し、 が量子化された最大値より大きければ量子化された最大
値を前記値の代りに使用する。
は次の数式11を用いて逆DPCM演算を行い、同時に
逆循環量子化を行って符号化過程で減少された差分デー
タの範囲を広げる。
ち最大値を、nQMinはDPCM演算された差分デー
タのうち最小値を示す。
分に対して逆DPCM演算及び逆循環量子化された量子
化されたキー値データを逆量子化器850に出力する
(S949)。
0はキー値ヘッダ復号化器870から入力された各成分
データの最小値fMin_X,fMin_Y及びfMi
n_Z及び最大範囲値fMaxを前記数式2の関係に応
じて2進数体系の実数に変換した後、この値を用いて次
の数式12に応じて入力された量子化されたキー値デー
タを逆量子化する。
逆量子化に用いられる量子化ビットサイズである。
各頂点の各成分のキー値データを表2に記載された行列
形式に出力しなければならない。したがって、逆量子化
器850はキー値データを出力する前に逆量子化された
キー値データのモードが転置モードかをチェックする
(S960)。もし、逆量子化されたキー値データが転
置モードであれば、逆量子化器850は転置行列を逆変
換して復号化された座標インタポレータのキー値データ
を出力する(S965)。
置を説明した。
化されたビットストリームを復号化するためのSDL言
語形式のプログラムコード及びこれに用いられた各変数
の意味を説明する。
ビットストリームを判読するための最上位クラスを示
す。
r及びCoordIKeyValueは従来の座標イン
タポレータノードのキー値フィールドデータに対応する
キー値情報を判読するためのクラスである。qf_st
art()関数はビットストリームでAAC符号化され
た部分を判読する前に算術復号化器を初期化するために
用いられる。
に必要なキー値ヘッダ情報をビットストリームで生成す
るプログラムコードを示す。
が復号化された後に復号化される。キー値ヘッダの主要
な情報は頂点数、キー値データに対する量子化媒介変
数、及び量子化のための最大値及び最小値である。bT
ransposeは転置モードか、あるいは頂点モード
かを示すフラグであって、この値が1であれば、復号化
時に転置モードが選択され、そうでなければ頂点モード
が選択される。NKVQBitは実数を逆量子化して復
元するのに用いられる量子化ビットである。nCoor
dQBitは頂点数を示すnNumberOfCoor
dを示すビットサイズである。nKVDigitは逆量
子化された後に用いられ、キー値データの最大有効数字
を示す。KeyValueMinMaxクラスは逆量子
化のための最小値及び最大範囲を復元する。各値は仮数
と指数とに分離される。残りのヘッダ情報は、キー値デ
ータの各成分の量子化された最大値及び最小値のうち最
大値及び最小値を示す。例えば、nXQMinOfMa
xは各頂点のX成分の量子化された最大値のうち最小値
を示す。nNumKeyCodingBitはキーデー
タ数を示すnNumberOfKeyのビットサイズを
示す。このような情報はキー値データを復号化するため
に必要である。
ードの復号化装置を具現するためのプログラムコードを
示す図面であり、各変数の意味は次の通りである。
頂点の各成分(x,y,z)に対するDPCMモードを
示す。この値は時間DPCMモードの場合には1を、空
間DPCMモードの場合には2を、時空間DPCMモー
ドの場合には3を各々有する。
の各成分に対する選択フラグを示す。このフラグが1に
設定された各頂点の各成分だけ辞書符号化器340を用
いて符号化される。selectionFlagCon
textはbSelFlagを判読するために用いられ
るコンテキストである。
列は、各頂点の各成分の符号化ビットを示す。AqpX
Context,aqpYContext,aqpZC
ontextは各々X,Y,Z軸別にnKVACodi
ngBitの値を判読するためのコンテキストである。
各頂点に対する基準頂点のインデックスを示す。ref
ContextはnRefVertexの値を判読する
ためのコンテキストである。
成分のDPCM演算された差分データのうち最小値を示
す。qMinContextはnQMinを判読するた
めのコンテキストであり、qMinSignConte
xtはnQMinの符号を判読するためのコンテキスト
である。
成分のDPCM演算された差分データのうち最大値を示
す。qMaxContextはnQMaxを判読するた
めのコンテキストであり、qMaxSignConte
xtはnQMaxの符号を判読するためのコンテキスト
である。
化するプログラムコードを示し、各変数の意味は次の通
りである。
このブール配列は、DPCM辞書テーブルの各成分に対
するDPCMモードよりなる各DPCMシンボルがどこ
に利用されたかを示す。1つの頂点には3つの成分があ
り、各成分には3つのDPCMモード(T,S and
T+S)が存在しうる。したがって、前記表3に記載さ
れたようにDPCMモードの組合わせを示す辞書シンボ
ルは27個がある。dpcmModeDicAddre
ssContextはbAddressOfDPCMM
odeの値を判読するためのコンテキストである。
点に対して如何なるDPCMシンボルが利用されたかを
示す。dpcmModeDicIndexContex
tはbDPCMIndexの値を判読するためのコンテ
キストである。
号化するプログラムコードを示す図面であり、変数の意
味は次の通りである。
ル値は辞書符号化に如何なる辞書符号化モードが用いら
れたかを示すが、その値が1であれば増加モードを、0
であれば発生モードを各々示す。
を具現したプログラムコードであり、変数の意味は次の
通りである。
子化されたキー値を示す各増加モード辞書シンボルの利
用有無を示す。増加モードテーブルに用いられるシンボ
ル数は2(nKVCodingBit+1)−1の計算結果と同一であ
る。dicAddressContextはbAddr
essの値を判読するためのコンテキストである。
ンデックスデータの反転有無を示す。この値が1であれ
ばインデックスの1値はシンボルの位置を示す真正値と
解釈され、この値が0であればインデックスの0値がシ
ンボルの位置を示す真正値と解釈される。
は、各頂点の各成分に使われた増加モードシンボルを示
す。dicIndexContextはbAddrIn
dexの値を判読するためのコンテキストである。
を具現したプログラムコードであり、変数の意味は次の
通りである。
キー値データのモード発生モードのシンボルを含む。K
vXContext,kvYContext及びkvZ
ContextはnQKVの値を判読するためのコンテ
キストであり、kvSignContextはnQKV
の符号を判読するためのコンテキストである。
されたシンボルが一回だけ発生するかを示す。もし、発
生したシンボルが一回だけ生じるならば、SoleKV
は1に設定される。dicSoleKVContext
はbSoleKVの値を判読するためのコンテキストで
ある。
頂点の各成分に対して如何なる辞書シンボルが使われた
のかを示す。dicIndexContextはbDi
cIndexの値を判読するためのコンテキストであ
る。
データの符号化及び復号化方法及び従来のMPEG−4
BIFS PMFC方法による性能実験結果を示すra
te−distortion曲線を図35に示した。図
35は38個の座標インタポレータキー値データに対し
て符号化を行った結果、現れる符号化ビット率と歪曲の
程度を示し、図35から分かるように、本発明の符号化
/復号化方法によればさらに効率的になる。
ンデータ、(b) 本発明によって符号化/復号化され
たアニメーションデータ、及び(c) 従来の方法によ
って符号化/復号化されたアニメーションデータを示
す。図36に示されたように、本発明の符号化/復号化
方法によれば、従来の方法により符号化/復号化された
アニメーションより元のアニメーションに近い高画質の
アニメーションを提供しうる。
を表現するための座標インタポレータのキー値データの
符号化/復号化方法及び装置の望ましい実施例について
説明した。本発明の望ましい実施例に用いられたDPC
M演算方法は座標インタポレータのキー値データに限定
されることではなく、経時的に変化される3次元オブジ
ェクトの複数成分を含む頂点データのDPCM演算に適
用可能なのは当業者には自明なことである。
の構成を示すブロック図である。
M演算装置は時間成分によって変化する3次元オブジェ
クトの同じ頂点間の差分データを生成する時間DPCM
演算部2010、同じ時間に各頂点と各頂点に該当する
基準頂点間の差分データを生成する空間DPCM演算部
2020、及び時間及び空間DPCM演算部2020か
ら入力された差分データのうち最小の差分データを出力
するDPCMモード選択部2030を含む。
空間DPCM演算部2020で計算された同じ頂点の差
分データ間の時間変化による差分データを計算する時空
間DPCM演算部2040をさらに含み、この場合にD
PCMモード選択部2030は時間、空間及び時空間D
PCM演算部2040から入力された差分データのうち
最小の差分データを出力する。
部に含まれた構成要素の動作と同一である。
化された3次元オブジェクトの頂点座標データを入力さ
れる。
頂点座標データに対し、前述した数式3を用いて現在の
オブジェクトを表現する頂点座標データと過去のオブジ
ェクトを表現する同じ頂点座標データとの差分データを
計算する。
力された頂点座標データに対し、前述した数式5を用い
て同じ時間軸上に位置し、まずDPCM演算が行われた
他の頂点と現在入力された頂点間の差分データを計算
し、そのうち最小の差分データを有する頂点を基準頂点
と選択し、その時の差分データを出力する。
PCM演算部2010及び空間DPCM演算部2020
から入力された差分データの大きさを計算し、最小の差
分データをDPCM演算情報と共に出力する。
施例に含まれる時空間DPCM演算部2040は前述し
た数式6を用いて入力された3次元オブジェクトの量子
化された座標データに前述した空間DPCM演算を行
い、現在の頂点の空間DPCM演算結果と過去の同じ頂
点の空間DPCM演算結果との時間DPCM演算を行
う。
施例に含まれる循環量子化器2050は前述した数式7
を用いて入力された差分データの範囲を狭める。
って生成された差分データを量子化された座標データに
変換する逆DPCM演算装置の構成を示すブロック図で
ある。
時間変化による差分データに対して逆DPCM演算を行
う逆時間DPCM演算部2110、同じ時間の各頂点と
前記各頂点に対応する基準頂点との差分データに対して
逆DPCM演算を行う逆空間DPCM演算部2120、
及び入力差分データに含まれたDPCM演算モードに応
じて入力差分データを逆時間DPCM演算部2110ま
たは逆空間DPCM演算部2120に出力する逆DPC
Mモード選択部2100を含む。
は現在逆空間DPCM演算された結果と以前に逆空間D
PCM演算された結果とに対して逆時間DPCM演算を
行う逆時空間DPCM演算部2130をさらに含む。
の動作は前述した逆DPCM処理部に含まれた構成要素
の動作と同一である。
データは逆DPCMモード選択部2100に入力され、
逆DPCMモード選択部2100は入力された差分デー
タに含まれた各頂点の各成分データに対して行われたD
PCM演算の種類を判読し、入力された頂点の各成分デ
ータを逆時間DPCM演算部2110、逆空間DPCM
演算部2120、及び逆時空間DPCM演算部2130
のうち何れか1つに出力する。
CM演算部2110は前述した数式8に応じて逆時間D
PCM演算を行い、逆空間DPCM演算部2120は前
述した数式9に応じて逆空間DPCM演算を行い、逆時
空間DPCM演算部2130は前述した数式10に応じ
て逆時空間DPCM演算を行う。
が行われた差分データである場合には、逆DPCM演算
を行った各DPCM演算部は前述した数式11を用いて
逆DPCM演算を行いつつ逆循環量子化を行って減少さ
れた差分データの範囲を広げる。
な記録媒体にコンピュータにて読出可能なコードとして
具現可能である。コンピュータにて読出可能な記録媒体
には、コンピュータシステムによって読出されるデータ
が記憶されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュ
ータにて読出可能な記録媒体の例としては、ROM、R
AM、CD−ROM、磁気テープ、フレキシブルディス
ク、光データ記憶装置などがあり、またキャリアウェー
ブ(例えば、インターネットを介した伝送)の形にで具
現されるものも含む。また、コンピュータにて読出可能
な記録媒体はネットワークで連結されたコンピュータシ
ステムに分散され、分散方式によりコンピュータにて読
出可能なコードが記憶されて実行されうる。
を中心に説明した。本発明が属する技術分野で当業者な
ら、本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲で
変形された形で具現可能なのを理解しうる。したがっ
て、開示された実施例は限定的な観点でなく、説明的な
観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は前述した
説明でなく、特許請求の範囲上に示されており、それと
同等な範囲内にあるあらゆる違いは本発明に含まれたも
のと解釈せねばならない。
ータ符号化方法及び装置は、座標インタポレータの各頂
点間の座標データの差分データだけでなく、各頂点の座
標データのキーフレーム間の差分データを共に考慮して
座標インタポレータのキー値データを符号化するので、
さらなる符号化効率が得られる。
された差分データを差分値を示すシンボルとシンボルと
の位置を示す位置インデックスにて表現することによっ
て、さらなる符号化効率が得られる。
化装置及び復号化装置の構成を示すブロック図である。
ータキー値データの符号化装置の構成を示すブロック図
である。
ータキー値データの符号化方法を説明するフローチャー
トである。
の構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
明するフローチャートである。
法を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
化方法を説明するフローチャートである。
面である。
示す図面である。
す図面である。
ド符号化方法を説明する図面である。
号化方法を説明する図面である。
号化方法を説明する図面である。
構成を示すブロック図である。
説明するフローチャートである。
の構成を示すブロック図である。
理部の構成を示すブロック図である。
法を説明するフローチャートである。
算方法を説明するフローチャートである。
データのビットストリーム構造を示す図面である。
ある。
る。
る。
ビットストリームを判読するためのプログラムコード
(SDL言語)の最上位クラスの例を示す図面である。
キー値データを復号化するために必要なキー値ヘッダ情
報をビットストリームで生成するプログラムコードであ
る。
ドの復号化装置を実現するためのプログラムコードであ
る。
ドの復号化装置を実現するためのプログラムコードであ
る。
ドを復号化するプログラムコードである。
ードを復号化するプログラムコードである。
号化方法を実現するためのプログラムコードである。
号化方法を実現するためのプログラムコードである。
号化器で用いられるdecodeSignedQuas
iAAC()関数のプログラムコードである。
ータの符号化/復号化方法と従来の技術による符号化/
復号化方法の性能を比較したrate-distribution曲線を
示すグラフである。
ータの符号化/復号化方法と従来の技術による符号化/
復号化方法の性能を比較した図面であり、(a)は元の
アニメーションデータ、(b)は本発明によって符号化
/復号化されたアニメーションデータ、(c)は従来の
方法によって符号化/復号化されたアニメーションデー
タである。
ック図である。
ロック図である。
Claims (72)
- 【請求項1】 x,y及びz成分を含む頂点の座標でオ
ブジェクトの位置を表現する座標インタポレータのキー
値データを符号化する装置であって、入力された座標イ
ンタポレータを所定の量子化ビット数で量子化する量子
化器と、 量子化された座標インタポレータの各頂点成分に対して
所定モードのDPCM演算を行って各頂点座標の経時的
変化による差分データ及び空間的変化による差分データ
を生成するDPCM処理部と、 DPCM演算された各頂点成分の差分データ及び前記差
分データに対して行われたDPCM演算モードを示すシ
ンボル及び前記シンボルの位置を示すインデックスを生
成する辞書符号化器と、 前記シンボル及びインデックスをエントロピ符号化する
エントロピ符号化器と、を含むことを特徴とする符号化
装置。 - 【請求項2】 前記DPCM処理部は、 前記量子化された座標インタポレータの各頂点成分に対
し、キーフレーム間の第1差分データを生成する時間D
PCM演算と、同じキーフレーム内の頂点間の第2差分
データを生成する空間DPCM演算と、キーフレーム及
び頂点間の第3差分データを生成する時空間DPCM演
算を各々行うDPCM演算部と、 前記DPCM演算部から入力された第1ないし第3差分
データに対し、差分データの範囲を狭める循環量子化を
行う循環量子化器と、 符号化に必要なビット数によって循環量子化された第1
ないし第3差分データのうち何れか1つを選択して出力
するDPCMモード選択部と、を含むことを特徴とする
請求項1に記載の符号化装置。 - 【請求項3】 前記DPCM演算部は、 現在キーフレームと以前キーフレームとの頂点の座標差
を計算する時間DPCM演算部と、 現在キーフレームで各頂点と基準頂点との座標差を計算
する空間DPCM演算部と、 以前キーフレームの各頂点と各頂点に対応する基準頂点
との座標差及び現在キーフレームの各頂点と基準頂点と
の座標差間の差分データを計算する時空間DPCM演算
部と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の符号化
装置。 - 【請求項4】 前記基準頂点は、 現在の空間DPCM演算が行われる頂点以前にDPCM
演算が行われた頂点のうち、現在の頂点との差分データ
の符号化に必要なビット数が最も少ないことを特徴とす
る請求項3に記載の符号化装置。 - 【請求項5】 前記循環量子化器は、 各頂点成分の差分データ、及び各成分の差分データの最
大値及び最小値に対して所定の演算を行って大きさが減
少された差分データを生成することを特徴とする請求項
2に記載の符号化装置。 - 【請求項6】 前記循環量子化器は、 各頂点成分の差分データの符号によって前記最大値及び
最小値に応じた差分データの範囲を加減して循環量子化
演算された差分データを生成し、入力された差分データ
及び循環量子化された差分データのうち小さい差分デー
タを出力することを特徴とする請求項5に記載の符号化
装置。 - 【請求項7】 前記DPCMモード選択部は、 各頂点成分の第1ないし第3差分データに対してSAD
演算、分散及びエントロピ演算のうち何れか1つを行
い、その結果が最も小さいDPCMモードの差分データ
を選択することを特徴とする請求項2に記載の符号化装
置。 - 【請求項8】 前記辞書符号化器は、 前記各頂点に対し、各頂点成分データに対して行われた
DPCMモードの組合わせを示すシンボル及び前記シン
ボルの位置を示すインデックスを生成するDPCMモー
ド符号化器と、 入力された各頂点成分の差分データに対応するシンボル
及び前記シンボルの位置を示すインデックスを生成する
発生モード符号化器とを含むことを特徴とする請求項1
に記載の符号化装置。 - 【請求項9】 前記発生モード符号化器は、 入力された差分データに生じるシンボル及び前記シンボ
ルの位置を示すインデックスをテーブルの形に生成する
ことを特徴とする請求項8に記載の符号化装置。 - 【請求項10】 前記辞書符号化器は、 入力された各頂点の差分データに所定シンボルの存否を
示すシンボルフラグ、及びシンボルの位置を示すインデ
ックスを生成する増加モード符号化器と、 前記差分データに対応するシンボルよりなる第1シンボ
ルテーブルのサイズ、及び前記シンボルフラグのサイズ
を計算し、前記第1シンボルテーブル及びシンボルフラ
グのサイズに応じて前記DPCMモード符号化器から入
力された前記各頂点の差分データを前記発生モード符号
化器または増加モード符号化器に出力するテーブルサイ
ズ計算部と、をさらに含むことを特徴とする請求項8に
記載の符号化装置。 - 【請求項11】 前記増加モード符号化器は、 前記差分データの最大値によって符号化されるシンボル
を示す第2シンボルテーブルをシンボルサイズ順に生成
し、入力された差分データに対応するシンボルが前記第
2シンボルテーブルに存在するか否かを示すシンボルフ
ラグ、及び前記差分データのシンボルの位置を示すイン
デックスを生成することを特徴とする請求項10に記載
の符号化装置。 - 【請求項12】 前記テーブルサイズ計算部は、 前記入力される差分データに含まれたシンボル数及びシ
ンボルの符号化に用いられるビット数に応じて前記第1
シンボルテーブルのサイズを計算することを特徴とする
請求項10に記載の符号化装置。 - 【請求項13】 前記テーブルサイズ計算部は、 前記入力される差分データに含まれるシンボルの符号化
に用いられるビット数に応じて増加モードのシンボルフ
ラグのサイズを計算することを特徴とする請求項10に
記載の符号化装置。 - 【請求項14】 前記エントロピ符号化器は、 入力された差分データの最上位ビットは第1コンテキス
トを用いてエントロピ符号化し、残りのビットは第2コ
ンテキストを用いてエントロピ符号化することを特徴と
する請求項1に記載の符号化装置。 - 【請求項15】 x,y及びz成分を含む頂点の座標で
オブジェクトの位置を表現する座標インタポレータのキ
ー値データを符号化したビットストリームを復号化する
装置であって、 入力されたビットストリームをエントロピ復号化して差
分データのシンボル、前記シンボルの位置を示すインデ
ックス、及びDPCM演算モードを含む辞書復号化され
るデータを生成するエントロピ復号化器と、 前記辞書復号化されるデータに応じて差分データを生成
する辞書復号化器と、 前記DPCM演算モードに応じて前記辞書復号化器から
入力されたキーフレーム間の差分データ及び各頂点間の
差分データを復元して量子化されたデータを生成する逆
DPCM処理部と、 前記量子化されたデータを逆量子化して復元されたキー
値データを生成する逆量子化器と、を含むことを特徴と
する復号化装置。 - 【請求項16】 前記辞書復号化器は、 各頂点の各成分データに対して行われたDPCMモード
情報を復号化するDPCMモード復号化器と、 入力された辞書復号化される差分データのシンボル及び
前記シンボルの位置を示すインデックスに応じて各頂点
の差分データを生成する発生モード復号化器とを含むこ
とを特徴とする請求項15に記載の復号化装置。 - 【請求項17】 前記DPCMモード復号化器は、 前記各頂点の各成分の差分データに対して行われたDP
CM演算モードの組合わせを示すシンボル、及び前記シ
ンボルの位置を示すインデックスに応じて各頂点の各成
分データのDPCM演算モードを復元することを特徴と
する請求項16に記載の復号化装置。 - 【請求項18】 前記辞書復号化器は、 所定のシンボルが、前記入力された辞書復号化される差
分データに存在するか否かを示すシンボルフラグに応じ
て差分データに含まれたシンボルを復号化し、前記シン
ボルの位置を示すインデックスに応じて各頂点の差分デ
ータを生成する増加モード復号化器と、 前記ビットストリームから辞書符号化モードを判読し、
前記辞書復号化される差分データを前記発生モード復号
化器または前記増加モード復号化器に出力する辞書モー
ド選択部と、をさらに含むことを特徴とする請求項16
に記載の復号化装置。 - 【請求項19】 前記逆DPCM処理部は、 同じ頂点のキーフレーム間の差分データに対して逆DP
CM演算を行う逆時間DPCM演算部と、 同じキーフレーム内の各頂点と前記各頂点に対応する基
準頂点との差分データに対して逆DPCM演算を行う逆
空間DPCM演算部と、 前記DPCM演算モードに応じて差分データを前記逆時
間DPCM演算部または前記逆空間DPCM演算部に出
力する逆DPCMモード選択部と、を含むことを特徴と
する請求項15に記載の復号化装置。 - 【請求項20】 前記逆DPCM処理部は、 現在キーフレームと以前キーフレームの逆空間DPCM
演算された結果に対して逆時間DPCM演算を行う逆時
空間DPCM演算部をさらに含み、 前記逆DPCMモード選択部は前記DPCM演算モード
に応じて前記差分データを前記逆時間DPCM演算部、
前記逆空間DPCM演算部、及び前記逆時空間DPCM
演算部のうち何れか1つに出力することを特徴とする請
求項19に記載の復号化装置。 - 【請求項21】 前記逆時間DPCM演算部、逆空間D
PCM演算部、及び逆時空間DPCM演算部は、前記入
力された差分データ、及び前記各成分の差分データの最
大値及び最小値に対して所定の逆循環量子化演算を行っ
て差分データの範囲を広げることを特徴とする請求項2
0に記載の復号化装置。 - 【請求項22】 x,y及びz成分を含む頂点の座標で
オブジェクトの位置を表現する座標インタポレータのキ
ー値データを符号化する方法であって、 (a) 座標インタポレータのキー値データを所定の量
子化ビット数で量子化する段階と、 (b) 量子化された座標インタポレータの各頂点成分
に対して所定モードのDPCM演算を行って各頂点座標
の経時的変化による差分データ及び空間的変化による差
分データを生成する段階と、 (c) DPCM演算された各頂点成分の差分データ及
び前記差分データに対して行われたDPCM演算モード
を示すシンボル及び前記シンボルの位置を示すインデッ
クスを生成する段階と、 (d) 前記シンボル及びインデックスをエントロピ符
号化する段階と、を含むことを特徴とする符号化方法。 - 【請求項23】 前記(b)段階は、 (b1) 前記量子化された座標インタポレータの各頂
点成分に対し、キーフレーム間の第1差分データを生成
する時間DPCM演算、同じキーフレーム内の頂点間の
第2差分データを生成する空間DPCM演算、及びキー
フレーム及び頂点間の第3差分データを生成する時空間
DPCM演算を各々行う段階と、 (b2) 前記第1ないし第3差分データに対し、差分
データの範囲を狭める循環量子化を行う段階と、 (b3) 符号化に必要なビット数によって循環量子化
された第1ないし第3差分データのうち何れか1つを選
択する段階と、を含むことを特徴とする請求項22に記
載の符号化方法。 - 【請求項24】 前記(b1)段階は、 現在キーフレームと以前キーフレーム間の同一頂点の座
標差を計算する時間DPCM演算、現在キーフレームで
各頂点と各頂点に対応する基準頂点との座標差を計算す
る空間DPCM演算、及び以前キーフレームの各頂点と
基準頂点との座標差及び現在キーフレームの各頂点と基
準頂点との座標差間の差分データを計算する時空間DP
CM演算を行うことを特徴とする請求項23に記載の符
号化方法。 - 【請求項25】 前記基準頂点は、 現在の空間DPCM演算が行われる頂点以前にDPCM
演算が行われた頂点のうち、現在の頂点との差分データ
の符号化に必要なビット数が最小の頂点であることを特
徴とする請求項23に記載の符号化方法。 - 【請求項26】 前記(b2)段階は、 各頂点成分の差分データ、及び各成分の差分データの最
大値及び最小値に所定の演算を行って大きさが減少され
た差分データを生成することを特徴とする請求項23に
記載の符号化方法。 - 【請求項27】 前記(b2)段階は、 各頂点成分の差分データの符号によって前記最大値及び
最小値に応じる差分データの範囲を加減して循環量子化
演算された差分データを生成し、前記差分データ及び循
環量子化された差分データのうち小さい差分データを循
環量子化された差分データと決定することを特徴とする
請求項26に記載の符号化方法。 - 【請求項28】 前記(b3)段階は、 各頂点成分の第1ないし第3差分データに対してSAD
演算、分散及びエントロピ演算のうち何れか1つを行
い、その結果が最小であるDPCMモードの差分データ
を選択することを特徴とする請求項23に記載の符号化
方法。 - 【請求項29】 前記(c)段階は、 (c1) 前記各頂点に対し、各成分データに対して行
われたDPCMモードの組合わせを示すシンボル及び前
記シンボルの位置を示すインデックスを生成する段階
と、 (c3) 各頂点の差分データに対応するシンボル及び
前記シンボルの位置を示すインデックスを生成する発生
モード符号化演算を行う段階と、を含むことを特徴とす
る請求項22に記載の符号化方法。 - 【請求項30】 前記(c3)段階は、 入力された差分データに生じるシンボル及び前記シンボ
ルの位置を示すインデックスをテーブルの形に生成する
ことを特徴とする請求項29に記載の符号化方法。 - 【請求項31】 前記(c3)段階は、入力された各頂
点の差分データに対して所定シンボルの存否を示すシン
ボルフラグ、及びシンボルの位置を示すインデックスを
生成する増加モード符号化演算を行う段階をさらに含
み、 前記(c1)段階及び前記(c3)段階の間に、(c
2) 前記差分データに対応するシンボルよりなる第1
シンボルテーブルのサイズ及び前記シンボルフラグのサ
イズを計算し、前記各頂点の差分データに対して行われ
る辞書符号化演算を決定する段階をさらに含むことを特
徴とする請求項29に記載の符号化方法。 - 【請求項32】 前記増加モード符号化演算は、 前記差分データの最大値に応じて符号化されるシンボル
を示す第2シンボルテーブルをシンボルサイズ順に生成
し、前記各頂点成分の差分データに対応するシンボルが
前記第2シンボルテーブルに存在するか否かを示すシン
ボルフラグ、及び前記差分データに対応するシンボルの
位置を示すインデックスを生成することを特徴とする請
求項31に記載の符号化方法。 - 【請求項33】 前記(c2)段階は、 前記各頂点成分の差分データに含まれたシンボル数及び
シンボルの符号化に用いられるビット数に応じて前記第
1シンボルテーブルのサイズを計算することを特徴とす
る請求項31に記載の符号化方法。 - 【請求項34】 前記(c2)段階は、 前記各頂点成分の差分データに含まれるシンボルの符号
化に用いられるビット数に応じてシンボルフラグの大き
さを計算することを特徴とする請求項31に記載の符号
化方法。 - 【請求項35】 前記(d)段階は、 入力された差分データの最上位ビットは第1コンテキス
トを用いてエントロピ符号化し、残りのビットは第2コ
ンテキストを用いてエントロピ符号化することを特徴と
する請求項22に記載の符号化方法。 - 【請求項36】 請求項22ないし35のうち何れか1
項に記載の符号化方法をコンピュータにて判読でき、実
行可能なプログラムコードにて記録した記録媒体。 - 【請求項37】 x,y及びz成分を含む頂点の座標で
オブジェクトの位置を表現する座標インタポレータのキ
ー値データを符号化したビットストリームを復号化する
方法であって、 (a) 入力されたビットストリームをエントロピ復号
化して差分データのシンボル、前記シンボルの位置を示
すインデックス、及びDPCM演算モードを含む辞書復
号化される差分データを生成する段階と、 (b) 前記辞書復号化される差分データのシンボル及
びシンボルの位置を示すインデックスに対して所定の辞
書復号化演算を行って差分データを生成する辞書復号化
段階と、 (c) 前記DPCM演算モードに応じて前記辞書復号
化されたキーフレーム間の差分データ及び各頂点間の差
分データを復元して量子化されたデータを生成する段階
と、 (d) 前記量子化されたデータを逆量子化して復元さ
れたキー値データを生成する段階と、を含む復号化方
法。 - 【請求項38】 前記(b)段階は、 (b1) 各頂点に対して行われたDPCM演算情報を
復号化する段階と、 (b3) 辞書復号化される差分データのシンボル及び
前記差分データのシンボルの位置を示すインデックスに
応じて各頂点の差分データを生成する発生モード復号化
演算を行う段階と、を含むことを特徴とする請求項37
に記載の復号化方法。 - 【請求項39】 前記(b1)段階は、 前記各頂点の各成分の差分データに対して行われたDP
CM演算モードの組合わせを示すシンボル、及び前記シ
ンボルの位置を示すインデックスに応じて各頂点の各成
分データのDPCM演算モードを復元することを特徴と
する請求項38に記載の復号化方法。 - 【請求項40】 前記(b3)段階は、入力された辞書
復号化される差分データのシンボルフラグに応じて差分
データに含まれたシンボルを復号化し、前記シンボルの
位置を示すインデックスに応じて各頂点の差分データを
生成する増加モード復号化演算段階をさらに含み、 前記(b1)段階と前記(b3)段階との間に、前記ビ
ットストリームから辞書符号化モードを判読して前記辞
書復号化されるデータに対して行われる辞書復号化演算
を選択する段階を含むことを特徴とする請求項38に記
載の復号化方法。 - 【請求項41】 前記(c)段階は、 前記DPCM演算モードに応じて差分データに所定の逆
DPCM演算を行い、 前記所定の逆DPCM演算は同じ頂点のキーフレーム間
の差分データに対して逆DPCM演算を行って量子化さ
れたデータを生成する逆時間DPCM演算、及び同じキ
ーフレーム内の各頂点と前記各頂点に対応する基準頂点
との差分データに対して逆DPCM演算を行って量子化
されたデータを生成する逆空間DPCM演算を行うこと
を特徴とする請求項37に記載の復号化方法。 - 【請求項42】 前記所定の逆DPCM演算は、 現在キーフレームと以前キーフレームとの逆空間DPC
M演算された結果に対して逆時間DPCM演算を行う逆
時空間DPCM演算をさらに含むことを特徴とする請求
項41に記載の復号化方法。 - 【請求項43】 前記逆時間DPCM演算、逆空間DP
CM演算、及び逆時空間DPCM演算は前記差分デー
タ、及び前記各成分の差分データの最大値及び最小値に
対して所定の逆循環量子化演算を行って差分データの範
囲を広げることを特徴とする請求項42に記載の復号化
方法。 - 【請求項44】 請求項37ないし43のうち何れか1
項に記載の復号化方法をコンピュータにて判読でき、実
行可能なプログラムコードにて記録した記録媒体。 - 【請求項45】 経時的に動くオブジェクトに含まれる
各頂点の量子化された座標データ間の差分データを生成
する装置であって、 時間成分に応じて変化する同じ頂点間の差分データを生
成する時間DPCM演算部と、 同じ時間に各頂点と前記各頂点とに対応する基準頂点間
の差分データを生成する空間DPCM演算部と、 前記時間及び空間DPCM演算部から入力された差分デ
ータのうち最小の差分データを出力するDPCMモード
選択部と、を含むことを特徴とする差分データ生成装
置。 - 【請求項46】 相異なる時間に同じ頂点に対して空間
DPCM演算された第1差分データを計算し、前記第1
差分データに対して時間DPCM演算を行って時間変化
による第2差分データを生成する時空間DPCM演算部
をさらに含み、 前記DPCM演算選択部は、前記時間、空間、及び時空
間DPCM演算部から入力された差分データのうち最小
の差分データを出力することを特徴とする請求項45に
記載の差分データ生成装置。 - 【請求項47】 前記基準頂点は、現在の空間DPCM
演算を行う頂点以前にDPCM演算が行われた頂点のう
ち、現在の頂点との差分データの符号化に必要なビット
数が最小の頂点であることを特徴とする請求項46に記
載の差分データ生成装置。 - 【請求項48】 前記DPCM演算選択部は、 前記各頂点成分に対して前記時間、空間、及び時空間演
算部から入力された差分データに対してSAD演算、分
散及びエントロピ演算のうち何れか1つを行って最小の
差分データを選択することを特徴とする請求項46に記
載の差分データ生成装置。 - 【請求項49】 各頂点成分の時間、空間、及び時空間
DPCM演算された差分データ及び差分データの最大範
囲に所定の演算を行って大きさが減少された差分データ
を生成する循環量子化器をさらに含み、 前記DPCMモード選択部は、前記循環量子化された時
間、空間、及び時空間DPCM演算された差分データの
うち最小の差分データを選択することを特徴とする請求
項46に記載の差分データ生成装置。 - 【請求項50】 前記循環量子化器は、 各頂点成分の時間、空間、及び時空間DPCM演算され
た差分データの符号に応じて前記差分データの範囲を加
減して循環量子化演算された差分データを生成し、入力
された差分データ及び循環量子化された差分データのう
ち小さい差分データを出力することを特徴とする請求項
49に記載の差分データ生成装置。 - 【請求項51】 経時的に動くオブジェクトに含まれる
各頂点の量子化された座標データ間の差分データに対し
て所定の逆DPCM演算を行って量子化された座標デー
タを生成する装置であって、 同じ頂点の時間変化による差分データに対して逆DPC
M演算を行う逆時間DPCM演算部と、 同じ時間の各頂点と前記各頂点に対応する基準頂点間の
差分データに対して逆DPCM演算を行う逆空間DPC
M演算部と、 前記入力差分データに含まれたDPCM演算モードに応
じて入力差分データを前記逆時間DPCM演算部または
前記逆空間DPCM演算部に出力する逆DPCMモード
選択部と、を含むことを特徴とする量子化された座標デ
ータ生成装置。 - 【請求項52】 現在逆空間DPCM演算された結果と
以前に逆空間DPCM演算された結果とに対して逆時間
DPCM演算を行う逆時空間DPCM演算部をさらに含
み、 前記逆DPCMモード選択部は、前記DPCM演算モー
ドに応じて前記差分データを前記逆時間DPCM演算
部、前記逆空間DPCM演算部、及び前記逆時空間DP
CM演算部のうち何れか1つに出力することを特徴とす
る請求項51に記載の量子化された座標データ生成装
置。 - 【請求項53】 前記逆時間DPCM処理部、逆空間D
PCM演算部、及び逆時空間DPCM演算部は、前記入
力された差分データ、及び前記各成分の差分データの最
大範囲に対して所定の逆循環量子化演算を行って差分デ
ータの範囲を広げることを特徴とする請求項52に記載
の量子化された座標データ生成装置。 - 【請求項54】 経時的に動くオブジェクトに含まれる
各頂点の量子化された座標データ間の差分データを生成
する差分データ生成方法であって、 (a) 時間成分に応じて変化する同じ頂点間の差分デ
ータを生成する時間DPCM演算段階と、 (b) 同じ時間に各頂点と前記各頂点に対応する基準
頂点との差分データを生成する空間DPCM演算段階
と、 (e) 前記時間及び空間DPCM演算された差分デー
タのうち最小の差分データを出力する段階と、を含むこ
とを特徴とする差分データ生成方法。 - 【請求項55】 前記(e)段階前に、 (c) 相異なる時間に同じ頂点に対して空間DPCM
演算された第1差分データを計算し、前記第1差分デー
タに対して時間DPCM演算を行って時間変化による第
2差分データを生成する時空間DPCM演算段階をさら
に含み、 前記(e)段階は前記時間、空間、及び時空間DPCM
演算された差分データのうち最小の差分データを出力す
ることを特徴とする請求項54に記載の差分データ生成
方法。 - 【請求項56】 前記基準頂点は、 現在の空間DPCM演算を行う頂点以前にDPCM演算
が行われた頂点のうち現在の頂点との差分データの符号
化に必要なビット数が最小の頂点であることを特徴とす
る請求項55に記載の差分データ生成方法。 - 【請求項57】 前記(e)段階は、 各頂点成分に対して前記時間、空間、及び時空間演算さ
れた差分データに対してSAD演算、分散及びエントロ
ピ演算のうち何れか1つを行って最小の差分データを出
力することを特徴とする請求項55に記載の差分データ
生成方法。 - 【請求項58】 前記(e)段階前に、 (d) 各頂点成分の時間、空間、及び時空間DPCM
演算された差分データ及び差分データの最大範囲に所定
の演算を行って大きさが減少された差分データを生成す
る循環量子化段階をさらに含み、 前記(e)段階は、前記循環量子化された時間、空間、
及び時空間DPCM演算された差分データのうち小さい
差分データを出力することを特徴とする請求項55に記
載の差分データ生成方法。 - 【請求項59】 前記(d)段階は、 各頂点成分の時間、空間、及び時空間DPCM演算され
た差分データの符号に応じて前記差分データの範囲を加
減して循環量子化演算された差分データを生成し、入力
された差分データ及び循環量子化された差分データのう
ち小さい差分データを出力することを特徴とする請求項
58に記載の差分データ生成方法。 - 【請求項60】 経時的に動くオブジェクトに含まれる
各頂点の量子化された座標データ間の差分データに所定
の逆DPCM演算を行って量子化された座標データを生
成する方法であって、 (a) 前記差分データに含まれたDPCM演算モード
に応じて差分データに対して行われる逆DPCM演算の
種類を選択する段階と、 (b) 前記(a)段階で選択された逆DPCM演算の
種類に応じて所定の逆DPCM演算を行う段階とを含
み、 前記所定の逆DPCM演算は同じ頂点の時間変化による
差分データに対して逆DPCM演算を行う逆時間DPC
M演算、及び同じ時間の各頂点と前記各頂点に対応する
基準頂点間の差分データに対して逆DPCM演算を行う
逆空間DPCM演算を含むことを特徴とする量子化され
た座標データ生成方法。 - 【請求項61】 前記所定の逆DPCM演算は、現在逆
空間DPCM演算された結果と以前に逆空間DPCM演
算された結果に対して逆時間DPCM演算を行う逆時空
間DPCM演算をさらに含むことを特徴とする請求項6
0に記載の量子化された座標データ生成方法。 - 【請求項62】 前記逆時間DPCM演算、逆空間DP
CM演算、及び逆時空間DPCM演算は、前記差分デー
タ、及び前記各成分の差分データの最大範囲に対して所
定の逆循環量子化演算を行って差分データの範囲を広げ
ることを特徴とする請求項61に記載の量子化された座
標データ生成方法。 - 【請求項63】 請求項54ないし59のうち何れか1
項に記載の差分データ生成方法をコンピュータにて判読
でき、実行可能なプログラムコードにて記録した記録媒
体。 - 【請求項64】 請求項60ないし62のうち何れか1
項に記載の量子化された座標データ生成方法をコンピュ
ータにて判読でき、実行可能なプログラムコードにて記
録した記録媒体。 - 【請求項65】 x,y及びz成分を含む頂点の座標で
オブジェクトの位置を表現するキー値データを符号化し
たビットストリームであって、 前記キー値データビットストリームからエントロピ復号
化される辞書符号化されたキー値データの差分データを
示すシンボルに関する情報、前記シンボルの位置を示す
第1位置インデックス、及び前記第1位置インデックス
に対して行われる辞書復号化方法を示す辞書復号化モー
ドを含む辞書復号化情報と、 辞書復号化された各頂点成分の差分データを量子化され
たキー値データに変換する逆DPCM演算に用いられる
逆DPCM演算モードの組合わせを示すシンボルの位置
を示す第2位置インデックスを含む逆DPCM演算情報
と、 前記量子化されたキー値データを逆量子化して復元され
たキーデータを生成する逆量子化に用いられる逆量子化
情報と、を含むことを特徴とするビットストリーム。 - 【請求項66】 前記辞書復号化情報は、 前記辞書復号化モードが発生モードの場合には、前記差
分データに存在する差分値に対応するシンボル及び前記
シンボルの位置を示す位置インデックスを含み、 前記辞書復号化モードが増加モードの場合には、前記差
分データに存在する差分値が所定のシンボルテーブルに
存在するか否かを示すシンボルフラグ及び前記シンボル
フラグに対応するシンボルの位置を示す位置インデック
スを含むことを特徴とする請求項65に記載のビットス
トリーム。 - 【請求項67】 前記逆DPCM演算情報は、 各頂点成分に対して行われる逆DPCM演算モードの組
合わせを示すテーブルに含まれるシンボルのうち各頂点
成分の差分データに対して行われる逆DPCM演算に対
応するシンボルの存否を示す逆DPCMモードフラグを
さらに含むことを特徴とする請求項65に記載のビット
ストリーム。 - 【請求項68】 前記逆DPCM演算モードの組合わせ
は、 各頂点の各成分の差分データに対して行われる逆時間D
PCM演算、逆空間DPCM演算、及び逆時空間DPC
M演算の組合わせを示すことを特徴とする請求項67に
記載のビットストリーム。 - 【請求項69】 前記逆DPCM演算情報は、 前記逆DPCMモードフラグによって差分データに対し
て行われる逆DPCM演算が逆空間DPCM演算または
逆時空間DPCM演算である場合、逆空間DPCM演算
または逆時空間DPCM演算が行われる頂点に対応する
基準頂点を示す基準頂点フラグをさらに含むことを特徴
とする請求項68に記載のビットストリーム。 - 【請求項70】 前記逆量子化情報は、 逆量子化を行うキー値データの頂点を示す頂点選択フラ
グ、前記頂点選択フラグに応じて選択された頂点成分の
キー値データの逆量子化に用いられるキー値データのう
ち最小値及び最大範囲、及び前記選択された頂点のキー
値データの逆量子化に用いられる逆量子化ビットサイズ
を含むことを特徴とする請求項65に記載のビットスト
リーム。 - 【請求項71】 前記逆量子化情報は、 逆量子化されるキー値データに含まれる頂点数、前記キ
ー値データの最大有効桁数、各頂点の各成分データの最
大値のうち最大値及び最小値、及び各頂点の各成分デー
タの最小値のうち最大値及び最小値をさらに含むことを
特徴とする請求項70に記載のビットストリーム。 - 【請求項72】 前記キー値データの符号化方式が転置
モードか、あるいは頂点モードかを示すフラグをさらに
含むことを特徴とする請求項65に記載のビットストリ
ーム。
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