JP4166679B2 - 3次元オブジェクトデータの符号化及び復号化方法、並びに、その装置 - Google Patents
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Description
J.Duan J.Li Compression of the Layered Depth Image,IEEE Trans. Image Precessing,vol.12,no.3,pp.365−372,March 2003 C.S.Kim and S.U.Lee,Compact Encoding of 3D Voxel Surface Based on Pattern Code Representation,IEEE Trans.Image Processing,vol.11,no.8,pp.932−943,2002 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 14496−16:2003,Information Technology−Coding of Audio−Visual Objects−Part 16:Animation Framework eXtension(AFX)
一方、各段階で併合されているノードは、併合可能なノードのセットで選択され、以下の(1)式のような割合に最小化される。
そして、前記併合前後の歪曲されたビット数の差ΔDは、
ΔRを計算するためには、八分木とそのPPMノードとを表現するために要求されるビット数を計算する必要である。しかし、ビット率(ビットレート)の正確な計算は非常に複雑である。そこで、典型的なツリービットとPPMビットとをいくつかのテストモデルに適用することで、ビット率を計算する。
ビットストリーム生成部1130は、ノード符号化されたデータをビットストリームに生成する。
次は、3次元オブジェクトデータの復号化方法及び装置について説明する。
1110 併合順序選択部
1120 ノード符号化部
1130 ビットストリーム生成部
1200 候補ノード選択部
1210 最適ノード選択部
1220 候補ノード更新部
1500 Continue(コンティニュー)フラグ符号化部
1510 ノード位置符号化部
1520 ノードSOP選択部
1530 S(‘S’)ノード符号化部
1540 P(‘P’)ノード符号化部
1900 ビットストリーム読出し部
1910 ノード復号化部
1920 ツリー構造復元部
2000 Continue(コンティニュー)フラグ復号化部
2010 ノード位置情報復号化部
2020 ノード種類選択部
2030 S(‘S’)ノード復号化部
2040 P(‘P’)ノード復号化部
Claims (30)
- ツリー構造生成手段によって、ポイントテクスチャ、ボクセル、八分木構造のデータのうち何れか一つよりなる3次元オブジェクトデータに対して、ノードの種類を表すラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータを生成する3次元オブジェクトデータ生成段階と、
ノード符号化手段によって、前記3次元オブジェクトデータ生成段階で生成された前記ラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータのノードを符号化するノード符号化段階と、
ビットストリーム生成手段によって、前記ノード符号化段階でノード符号化されたデータを、ビットストリームとして生成するビットストリーム生成段階と、をコンピュータに実行させることを特徴とする3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記ラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータを生成する段階は、
3次元バウンディングボリュームを使用して前記3次元オブジェクトデータをボクセルデータに変換して、オブジェクトが存在する位置のボクセルと、オブジェクトが存在していない位置のボクセルとを、ラベルを付けて区分することを特徴とする請求項1に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記ラベルを付けてボクセルを区分するとは、
前記3次元オブジェクトデータを表すツリーのノードのうち、注目するノードが、更に、複数のノードに分けられる時は該注目するノードに‘S’をラベル付けし、注目するノードに含まれるボクセルが全てオブジェクトのないボクセルで構成される時は該注目するノードに‘W’をラベル付けし、注目するノードに含まれるボクセルが全てオブジェクトのあるボクセルで構成される時は該注目するノードに‘B’をラベル付けし、注目するノードに含まれるボクセルがPPMアルゴリズムによって符号化される時は該注目するノードに‘P’をラベル付けすることを特徴とする請求項2に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記ノード符号化段階は、
ノードがSノードであるか、またはPノードであるかに関するノード情報を符号化する段階と、
前記ノード情報がSノードであればSノードの詳細情報を符号化し、PノードであればPノードの詳細情報を符号化する段階と、を含むことを特徴とする請求項3に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記ノード符号化段階は、
ラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータの開始ノードから特定ノードまでを符号化することを特徴とする請求項1に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記ノード符号化段階は、
ラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータの全ノードを符号化することを特徴とする請求項1に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - ツリー構造生成部によって、ポイントテクスチャ、ボクセル、八分木構造のデータのうち何れか一つよりなる3次元オブジェクトデータに対して、ノードごとにラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータを生成する段階と、
併合順序選択部によって、前記ノードごとにラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータを、前記ラベルを参照して併合する併合段階と、
ノード符号化部により、前記併合されたノードを符号化するノード符号化段階と、
ビットストリーム生成部によって、このノード符号化段階でノード符号化されたデータを、ビットストリームとして生成するビットストリーム生成段階と、
前記併合段階、ノード符号化段階及びビットストリーム生成段階を、前記ツリー構造の3次元オブジェクトデータの最上位ノードまで反復する段階と、をコンピュータに実行させることを特徴とする3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記ラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータを生成する段階は、
注目するノードに他のノードが含まれる時は該注目するノードに‘S’をラベル付けし、注目するノードに含まれるボクセルが全てオブジェクトのないボクセルで構成される時は該注目するノードに‘W’をラベル付けし、注目するノードに含まれるボクセルが全てオブジェクトのあるボクセルで構成される時は該注目するノードに‘B’をラベル付けし、注目するノードに含まれるボクセルがPPMアルゴリズムによって符号化される時は該注目するノードに‘P’をラベル付けすることを特徴とする請求項7に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記併合段階は、
ラベルが‘P’であるノードと、ラベルが‘W’と‘B’とであるノードを含む‘S’ノードとを、併合する候補ノードとして選択する段階と、
前記候補ノードに対して併合前後の歪曲されたビット数の差ΔDと併合前後のビット数の差ΔRとの比が最小となるノードを最適ノードとして選択する段階と、
前記最適ノードに‘B’をラベル付けする段階と、
前記候補ノードのうち最適ノードとして選択されたノードを除いて、前記候補ノードを更新する段階と、を含むことを特徴とする請求項8に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記併合前後の歪曲されたビット数の差ΔDは、
- 前記ノード符号化段階は、
前記候補ノードがキューに存在しているか否かを表す情報であるコンティニューフラグを符号化する段階と、
前記候補ノードを保存するキュー内における位置を示すノード位置情報を符号化する段階と、
ノードがSノードであるかPノードであるかを示すノード種類情報を符号化する段階と、
前記ノード種類情報がSノードであればSノードの詳細情報を符号化し、PノードであればPノードの詳細情報を符号化する段階と、を含むことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記Sノードの詳細情報の符号化は、
色情報の平均値を符号化する段階と、
前記Sノードに含まれる8つのノードのラベルを符号化する段階と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記Pノードの詳細情報の符号化は、
深さ情報を符号化する段階と、
色情報を符号化する段階と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記深さ情報の符号化は、
所定数のコンテクストを使用して当該ノードに含まれる全てのノードをラスタースキャン順にPPM符号化することを特徴とする請求項13に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記色情報の符号化は、
現在ノードの‘B’ボクセルの色であるレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)値をDPCM符号化し、AAC符号化することを特徴とする請求項13に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記ノード符号化段階は、
前記併合されたノードの最上位ノードから特定ノードまで符号化することを特徴とする請求項7に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。 - 前記ノード符号化段階は、前記併合されたノードの全ノードを符号化することを特徴とする請求項7に記載の3次元オブジェクトデータの符号化方法。
- ポイントテクスチャ、ボクセル、八分木構造のデータのうち何れか一つよりなる3次元オブジェクトデータに対して、ノードごとにノードの種類を表すラベル付きツリー構造の3次元オブジェクトデータを生成するツリー構造生成部と、
前記ツリー構造の3次元オブジェクトデータのノードを、前記ラベルを参照して併合する併合順序選択部と、
前記併合されたノードを符号化するノード符号化部と、
このノード符号化部でノード符号化されたデータを、ビットストリームとして生成するビットストリーム生成部と、を含むことを特徴とする3次元オブジェクトデータの符号化装置。 - 前記併合順序選択部は、
更に、複数のノードを含むSノード
複数のノードを併合した候補ノードを選択する候補ノード選択部と、
前記候補ノードに対して併合前後の歪曲されたビット数の差ΔDと併合前後のビット数の差ΔRとの比が最小となるノードを最適ノードとして選択して前記最適ノードである旨のラベルをラベル付けする最適ノード選択部と、
前記候補ノードのうち最適ノードとして選択されたノードを除いて、前記候補ノードを更新する候補ノード更新部と、を含むことを特徴とする請求項18に記載の3次元オブジェクトデータの符号化装置。 - 前記ノード符号化部は、
圧縮されたビットストリームが終わりであるか否かを表すコンティニューフラグを符号化するコンティニューフラグ符号化部と、
前記候補ノードを保存するキューを備え、前記キュー内における位置を示すノード位置情報を符号化するノード位置符号化部と、
ノードがSノードであるかPノードであるかを示すノード種類情報を符号化するノードSOP選択部と、
前記ノード種類情報がSノードであれば、Sノードの詳細情報を符号化するSノード符号化部と、
前記ノード種類情報がPノードであれば、Pノードの詳細情報を符号化するPノード符号化部と、を含むことを特徴とする請求項18または請求項19に記載の3次元オブジェクトデータの符号化装置。 - 前記ノード符号化部は、
前記併合されたノードの最上位ノードから特定ノードまで符号化することを特徴とする請求項18に記載の3次元オブジェクトデータの符号化装置。 - 前記ノード符号化部は、
前記併合されたノードの全ノードを符号化することを特徴とする請求項18に記載の3次元オブジェクトデータの符号化装置。 - コンティニューフラグ復号化部によって、符号化された3次元オブジェクトデータのビットストリームからコンティニューフラグ情報を読出して復号化する段階と、
ノード復号化部によって、符号化された3次元オブジェクトデータのビットストリームに対してノード種類情報を復号化する段階と、
前記ノード復号化部によって、前記ノード種類情報がSノードを表せばSノードを復号化し、前記ノード種類情報がPPMノードを表せばPPMノードを復号化する段階と、
ツリー構造復元部によって、ノード復号化されたデータをツリー構造に復元する段階と、をコンピュータにより実行させることを特徴とする3次元オブジェクトデータの復号化方法。 - ノード復号化部によって、符号化された3次元オブジェクトデータのビットストリームに対してノードを復号化する段階と、
ツリー構造復元部によって、前記ノードが復号化されたデータをツリー構造に復元する段階と、をコンピュータに実行させることを特徴とする3次元オブジェクトデータの復号化方法。 - 前記ノードを復号化する段階は、
符号化された3次元オブジェクトデータのビットストリームからコンティニューフラグを読出して復号化する段階と、
現在ノードがキューで何れの候補ノードであるかを示すノード位置情報を読出して復号化する段階と、
ノード種類情報を復号化する段階と、
前記ノード種類情報がSノードを表せばSノードを復号化する段階と、
前記ノード種類情報がPPMノードを表せばPPMノードを復号化する段階と、を含むことを特徴とする請求項24に記載の3次元オブジェクトデータの復号化方法。 - 前記Sノードを復号化する段階は、
前記Sノードに含まれる8つのノードに対する平均色を復号化し、更に、復号化された前記8つのノードを順にBまたはWに復号化することを特徴とする請求項25に記載の3次元オブジェクトデータの復号化方法。 - 前記PPMノードを復号化する段階は、
詳細情報値で現在ノードをPPM復号化し、現在ノードの‘B’ボクセルの色であるR、G、B値を逆AACにより復号化し、逆DPCMを行って復号化することを特徴とする請求項26に記載の3次元オブジェクトデータの復号化方法。 - 符号化された3次元オブジェクトデータのビットストリームを収容するビットストリーム読出し部と、
前記ビットストリームを復号化するノード復号化部と、
前記復号化されたノードをツリー構造に復元するツリー構造復元部と、を含むことを特徴とする3次元オブジェクトデータの復号化装置。 - 前記ノード復号化部は、
ビットストリームが継続されるか否かを表すコンティニューフラグを復号化するコンティニューフラグ復号化部と、
符号化された3次元オブジェクトデータのビットストリームから、現在ノードがキューで何れの候補ノードであるかを示すノード位置情報を読出して復号化するノード位置情報復号化部と、
ノード種類情報を復号化するノード種類選択部と、
前記ノード種類情報がSノードを表せば、前記Sノードに含まれる8つのノードに対する平均色を復号化し、更に、復号化された前記8つのノードを順に‘B’または‘W’に復号化するSノード復号化部と、
前記ノード種類情報がPPMノードを表せば、詳細情報値で現在ノードをPPM復号化し、現在ノードの‘B’ボクセルの色であるR、G、B値に対して逆AACを行って復号化し、逆DPCMを行って復号化するPノード復号化部と、を含むことを特徴とする請求項28に記載の3次元オブジェクトデータの復号化装置。 - コンピュータに、
請求項1乃至請求項17の3次元オブジェクトデータの符号化方法、又は、請求項23乃至請求項27の3次元オブジェクトデータの復号化方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで再生できる記録媒体。
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