視頻壓縮方法和裝置的制作方法

專利名稱：視頻壓縮方法和裝置的制作方法
借助于計算機工具圖像生成使創造所謂虛擬圖像成為可能。人們以抽象的描述和數字計算作為創作的依據。這涉及到利用通過二維和三維圖形庫的方法收集，且此圖形庫可能利用加速圖形卡型的有關硬件線路和API(表示“應用編程接口”)型的適當接口來加速。
創造這些圖像的過程可以分解成不同的步驟。
上述過程的首要步驟是建立模型，即使用描述模型計算或獲取對象。而描述模型的目的是描繪要素對象并裝配它們以便構成可見場景。
讓我們引用一個多邊形模型作為例子，在此例子中對象被分成許多基本多邊型或小平面。圖元被用來定義、裝配或修改這些基本的幾何實體。
這些模型是可解釋的他們可能涉及的圖形引擎的種類，例如三角形彩色(或“底紋)，消除紋理混疊等。它們具有行為和視覺性能(即性質或能力)，在行為方面，如運動、爆炸，…和在視覺方面如如紋理、色彩、鏡像效應等。當構成一個場景時，它們將能與它們所在的環境作用，與光、與其它對象發生作用。因此，其次有一在時間上管理這些模型的全球組織有關運動布景的機構，(這里指的是在時間的意義上為了實現給定的應用)它是，即方案或動畫片的定義。
是后則是取決于應用(CAD、圖像的生產和模擬等)，這最后的步驟在于從方案創造出數字圖象。這最終階段稱之為再現或圖像再現方法，目的在于盡可能實現地描繪場景。在計算時間和對于所使用的模型和涉及的相關編程的數據所需的存儲容量兩個方面來看都可能非常昂貴。例如，再現方法，比如輻射度(radiosity)或光線跟蹤(ray tracing)使得可能得到高質量的圖像，但花費更大的是執行的計算算法非常復雜。
由數字圖像所表示的信息量已經引起不同壓縮標準的發展，例如JPEG，H.263，MPEG-1，MPEG-2，和最近MPEG-4其使之操作(不論是存儲或傳輸)與現有的技術相兼容的大量信息成為可能。當今通用的MPEG-2標準借助于MPEG標準定義的不同特性和水平使這可能壓縮所有現存的圖像格式，其中為眾所周知的是為通常電視格式圖像所用的MP@ML(“Main Profile at MainLevel”)。根據現有技術進行這樣視頻圖象壓縮的解碼器結構依靠的是不同類型的圖像內部、預測或雙向(分別用I、P和B表示)，其主要差別是以預測的時間模型。編碼的核心基于DCT(離散余弦變換)通常使用頻率信息量編碼，以便使編碼器的輸出處獲得必須遵守標準的二進制序列，即規定語法的二進制序列。
時間上的預測是通過及時地判斷分離開的圖像之間的運動，例如基于16×16象素大小的圖像塊。運動是從當前圖像塊和先前的或后續的圖像查詢窗口單元之間的相互關系推導出來的。其次每一8×8像素圖像塊是通過計算位移矢量加以預測的，而且僅對估計值和原始值之間的誤差加以編碼。
不論是常規的圖像或合成圖像，數據壓縮均運用常規的處理方法，例如運動估算。進行這樣計算的電路和有關的電路是復雜的，而且有關設備的成本也高。例如運動估算和運動補償的插值法也許有MPEG-2型編碼器一半的復雜。
仍然根據常規的處理方法，運動信息總不對應于實際的運動。它簡單涉及與亮度信息的相互關系。構成圖像運動矢量場不反映實際運動這一事實排除了最佳化的數據壓縮，特別是在微分矢量編碼的情形。這是因為對于相應于均勻運動區域的宏塊(macroblock)，在微分編碼中傳輸等同的或稍有不同的矢量的價值小于傳輸隨機矢量的成本。
況且，根據常規“塊匹配”(“block match”)過程得到的運動矢量不必要反映實際的運動這一事實排除了為了進行高質量圖像的插值和外推矢量場的利用，例如在頻率轉換和數字視頻記錄慢運動模等的轉換期間。
不正確的矢量場也排除了編碼新技術的利用，即使用圖像而不是宏塊的輪廓線新技術。這是因為根據這些新技術的數據壓縮是基于圖像分段和定交均勻區的這些分段的實際位稱進行的。
因此，按照壓縮程度或一定圖像質量或在解碼器上運動信息的有效利用程度，缺乏可靠性的運動估算排除了編碼器性能的最佳化。
本發明的目的是要在合成圖像編碼過程中部分克服上述缺點。
最后，本發明的主題是一個壓縮描述場景的一序列合成圖像之數字數據的過程，此場景是腳本(Script)的主題。上述過程包括，根據數學數據模擬場景的處理步驟，用于由該模擬創造合成圖像塊而再現圖像的步驟，根據至少一個合成圖像的單元進行當前圖像塊差分編碼的步驟，這個塊是根據至少一個運動矢量被定義的，以便提供一個剩余塊，其特征在于此運動矢量是由數學數據計算得到的，而該數學數據來源于生成腳本和定義的不同對象的視在運動，上述不同對象構成了作為序列圖像主題的場景。
本發明的主題也是一種用來壓縮描述場景的序列合成圖像的數字數據的裝置，此場景是腳本的主題，此裝置包括模擬場景的處理電路；用于根據數學數據而合成的圖像；用于圖像再現和分割該圖像成為圖像塊的電路，其接收到為了實現合成圖象和分割所獲的圖像成為圖像塊來自處理電路的信號；圖像塊運動補償電路，用于接收到來自處理電路的信號以便提供預測塊；減法器，用于計算來源于圖像再現和分割成圖像塊的電路的當前塊和來源于運動補償電路的預測塊之差以便提供剩余塊；離散余弦變換電路，用于來自圖像再現和分割成圖像塊的電路的圖像塊或來源于該減法器的剩余塊，作為能量判據的函數由模式選擇電路進行的選擇；用于對該變換系數量化的電路，其特征在于運動補償電路利用由處理電路和表示構成該場景模擬對象之位移提供的數學數據以便計算與當前塊和定義的預測塊相關的運動矢量。
按照另一實施例，本發明的主題是一個裝置，其用來壓縮描述場景的序列合成圖像的數字數據，此場景是腳本的主題，此裝置包括模擬場景的處理電路；根據數字數據合成的圖像；用于圖像再現和分割該圖像成為圖像塊的電路，其接收到為了實現合成圖像和分割所獲得圖像成為圖像塊來自處理電路的信號；圖像塊運動補償電路，其接收到來自處理電路的信號，其特征在于該運動補償電路從序列N個圖像中以內部模式傳送一個圖像，N是一個預先決定的數，此圖像N是由再現計算和分割成圖像塊電路再現計算出來的主題，而其它的圖像則以相互方式經由代表當前塊與預測塊之差的剩余塊傳送的，在此剩余塊是零并由數學數字計算的單元運動矢量定義。
通常，圖像再現技術相當于代表象圖像這樣的面向對象的方案，腳本(即，方案)包括有關場景中對象和他們不同性質所有可能的信息。在圖像合成的情況下，二維或三維的腳本在整個過程中給出了對象的精確位移。然后腳本用來產生最后的數字視頻圖象(再現)。因此不是使用組成可視圖像像素的信息，為了估算運動，模擬工具被用來計算圖像序列中的實際運動。
除了減少復雜性之外，通過使用實際運動而不是估算的運動，是可能改進預測質量和編碼器的整體性能。
本發明其它的特征和優點在隨后作為非限制例子給出描述和其附圖提供的描述中將變得十分清楚。


圖1是根據本發明的視頻壓縮設備的體系結構；圖2是經簡化后設備體系結構。
圖1根據本發明給出了其設備第一方案的描述。
如上述解釋，有關圖像生成的計算非常復雜，通常由專用工作站來執行。在這里，這樣一個專用工作站被稱為處理電路1、它執行的一個場景的模擬，而這個場景是基于先前為了創造代表此場景的合成圖像目的而定義的，并且此場景是腳本的主題。由處理電路得到的信息被并行地傳輸給圖象再現電路2和接口電路6。再現電路的輸出被并行連接到用于分割圖像塊3的電路輸入端和運動補償電路7的第一輸入端。
分割電路的第一輸出端被直接連接到模式選擇電路5的第一輸入端。
分割電路的第二輸出端i被連接到減法器的4i的第一輸入端。減法器4i的輸出端被連接模式選擇電路5第二輸入端i。
接口電6的輸出端被連接到運動補償電路7的第二輸入端。電路7的輸出端i被連接到減法器4i的第二輸入端。
模式選擇電路5的輸出端被連接到穿過以串聯方式連接的離散余弦變換計算電路8、量化電路9和可變長編碼電路10形成的器件的輸出端。可變長編碼電路的輸出端(也是上述器件的輸出端)也被返回到量化電路9(包括位率調節)的第二輸入端。運動補償電路7的另一個輸出端被連接到可變長編碼電路10的第二輸入端。在此例子中，運動補償7是在沒有先前解碼圖像下執行的，即是重建圖像。可能發生預測誤差積累問題，即所謂漂移現象。為了改進這個過程，可以使用反量化和反DCT的負反饋回路，即用先前的解碼圖像供給補償電路7。
因此，處理電路1表示一個方案的數學公式所要求的計算機工具。如上述解釋此電路的功能是以三維方式模擬一個場景，即定義構成此場景對象的和腳本規定的運動數學方程。這些數學模擬數據也可來源于易理解的處理電路和存儲例如預定義模型的計算機文件。
圖像再現電路的作用是創造合成圖像。它進行從模擬的場景到像素的轉換。對于得到的圖像亮度的數字化信息被傳送到分割電路3，這個電路進行每個圖像分割成宏塊即根據MPEG-2標準大小16×16像素單元是由四個8×8像素圖像塊組成的。
接口電路6的作用是轉換由應用(這里指的是圖像生成)給定的位移信息。成為一個宏塊運動場，這個場是被傳送到運動補償電路70對每個宏塊至少與一個運動矢量相關。這個矢量是從模擬一個運動矢量相關。這個矢量是從模擬一個場景的數學數據通過這個接口電路計算得到的。此模擬場景是從處理電路1接收到的。數學變換例如平移、旋轉、等是由與每個宏塊相聯系的二維矢量代表的。
當然，運動矢量代表對象的明顯的運動，例如考慮此場景的視點位移的對象運動。
此位移的變換被執行如下讓我們假定此位移是由三維矢量定義的對象平移，三維矢量在圖像平面內的投影給出了在平面(Dx，Dy)上的坐標矢量。對于表示此對象一部分的整個圖像宏塊與之相聯系的同樣的矢量被考慮為例如用MPEG標準定義的運動矢量(Dx，Dy)。
特殊情況仍然存在覆蓋或未覆蓋的區域例如在對象邊界外的宏塊。
就邊界塊而論，最簡單的解在于獲得宏塊的大多數矢量即對應于在宏塊內最的大多數像素的矢量，如與宏塊相關的運動矢量。選擇相對應于對象的矢量而不是背景的矢量也是可能的。這個選擇不是最重要的，因為所描述的設備具有模式選擇電路，此電路將選擇最適合的模式。例如，如果重建(估算運動)不理想，則選擇內部模式。
考慮覆蓋或未覆蓋的宏塊，如果知道對應于這些覆蓋或未覆蓋的宏塊區域，將難于重建。最簡單的解是分配零運動到宏塊。一個更復雜的解由MPEG-2語法提供，它為相對于B(雙向)圖像的前向和反向矢量進行了準備。然后這兩種類型的矢量根據由處理電路1提供的數據由運動接口電路6進行計算。因此，這兩類矢量被考慮為與被處理的宏塊相關的前向和反向運動矢量。那么，未覆蓋區域能夠由前向(在時間上)運動被重建，覆蓋區域能夠由反向運動重建。編碼模式選擇也能在此由模式選擇電路執行。
事實上，MPEG標準使得分配不同類型的矢量到宏塊成為可能“前向”或“反向”單一方向型矢量，相應于處理宏塊的圖像其分別考慮為先前的圖像和后續的圖像；在此情形下所利用的雙向型矢量，模式選擇電路選擇雙向預測模式。事實上這涉及到通過前向矢量和反向矢量與宏塊相關的兩個矢量，此處理的宏塊與一個宏塊相匹配，后者的宏塊是由這些矢量定義的兩個宏塊的平均值，此平均值是匹配像素亮度和至處理宏塊之時間距離的函數。這些矢量可能與上述定義的那些矢量是相同的。
運動補償電路7根據運動矢量場和再現計算電路傳輸的先前(和隨后)的圖像執行預測圖像(即運動補償圖像)，計算和執行分割所獲圖像成為宏塊。
由分割電路3傳輸的當前的宏塊在減法器4的正輸入端被接收，預測圖像對應的宏塊，其被補償電路7傳輸，在減法器的負輸入端被接收。在減法器的輸出端現有“剩余”，即對應于有關每個像素形成差別的宏塊，被傳輸到模式選擇電路5。
事實上對于上面定義每個類型的運動矢量都對應于一個由補償電路計算出的預測圖像。因此，該電路有多個輸出n的選擇矢量類型，而每個輸出被連接到減法器4i，它在另一個輸入端接收圖像的當前字塊。所有計算的殘差類型被傳輸到模式選擇電路的n輸入端，模式選擇電路在另一輸入端也接收直接來自分割電路3的通用的單元。
模式選擇電路5確定宏塊將被編碼的模式。現存的編碼模式舉例如下---有運動補償的編碼或沒有運動補償的編碼，即有或沒運動矢量的傳輸；---內部或非內部編碼(圖像間編碼、同奇偶性或不同奇偶性的幀間編碼、預測之間或預測雙向編碼等)；---如果非內部編碼，或非殘差編碼(在此情況下，殘差非常小)。
模式的選擇是通過執行每個模式宏塊能量計算和選擇給出最小能量的模式由模式選擇電路完成的，在大多數情況下，能量計算大約是絕對值的和。
然后選擇單元進行離散余弦變換、量化和可變長編碼型編碼。位率在裝置的輸出處被引出以便傳輸到量化器，通過位率規則單元的方式按照模數變換間隔運行的規則循環，為了簡化起見，包括在量化電路內。
與處理的宏塊相關的矢量通過運動補償電路被傳輸到可變長編碼電路10，該電路用宏塊數字變換系數進行這些值的多路變換。
當然，例如通過限制提供給減法器的預測宏塊的類型簡化這個裝置是可能的。當接口電路能夠從具有的信息中推導出承認最相關的模式時，模式的選擇將通過接口電路向部分上游進行。
其次，接口電路發送一個模式信號給模式選擇電路5一個補充輸入以便利用這個模式。這個模式選擇電路則是一個簡化的電路。
另一個直觀實施例描述在圖2中。
處理電路11的輸出端被并行連繞到圖像再現計算電路12的輸入端和運動接口電路13的輸入端。雙向鏈接指令連接上述最后兩個電路。圖像再現計算電路12的輸出端被連接到以串聯方式穿過離散余弦變換計算電路14、量化電路15和可變長編碼電路16的裝置的輸出端。可變長編碼電路的輸出端(其是該裝置的輸出端)也被返回到量化電路15的第二輸入端以便構成一個規則的循環。
運動接口電路13的輸出端被連結到可變長編碼電路16的第二輸入端。處理電路11有如在圖1中所描述的相同特性和功能。
由電路12執行的再現計算在意義上不同于圖1所描述的那樣，即圖1是通過取樣來執行的，即對于圖像，被傳送圖像序列的每N個圖像被執行。
由這個電路所構成的圖像然后被分制成宏塊和圖像塊，它的功能也被這個圖像再現電路所執行。這些單元被連續地傳輸到執行這些單元的余弦變換用于計算離散余弦變換14的電路，到執行變換系數的量化、等待和這些系數的編序的量化電路15，以及最后到用于執行編序數據的熵編碼的可變長編碼電路16。規則化循環在此裝置中輸出端引出位率，以便提供位率規則電路構成量化器15，其按照量化間隔以便執行這樣的規則。
運動接口電路13計算運動矢量場在一定意義上類似于圖1中運動接口電路6所描述的。而且運動接口電路13傳送運動矢量中分配到當前處理宏塊的矢量到可變長度編碼電路。該電路也提供對應于這或這些矢量的模式信號。編碼電路執行與當前宏塊連同編碼模式和這個宏塊的變換及數字變換數據相聯系的多路運動矢量。以便傳輸所有這些作為裝置的輸出。
運動接口電路13和再現計算電路12之間的鏈接使得可以交換有關分割成宏塊、傳輸到離散余弦變換電路的當前宏塊和編碼模式等等信息。
圖像再現過程(其耗費了大量計算時間)因而再次被簡化。這個概念在于僅僅使用一定的合成圖像和圖像間的運動，然后此圖像隨即消逝。計算的合成圖像及時地被分開(即每N個圖像周期一個圖像)然后典型的通過編碼器以內部模式編碼代表的圖像。所謂的失去的圖像即沒有被計算，也沒有被傳輸，也沒有被存儲。解碼器借助于運動信號負責創造它們(運動信號然后傳送給解碼器)。因此，所有一切發生好像編碼器是在一個預測誤差圖像為零的構造中(補償運動預測被消除了)。
由電路13傳輸的編碼模式從屬于由再現電路處理的圖像。對應于內部編碼計算的圖像，對于這些圖像的運動矢量不被傳輸。中間圖像同零預測誤差一起被考慮為以內部模式編碼的圖像(剩余宏塊的系數為零)，由運動矢量代表的運動是被實際計算而不是估算的運動，而且合成圖像是被假定無噪聲。如上文所示的那樣，在解碼器處，這些中間圖像被從內部圖像和每個中間圖像傳輸的運動矢量中再創建。
在此應用中，宏塊方向的運動(運動矢量)可能是不精確的，邊界塊的缺陷沒有被更正，而且在內部圖像之間的照明假設是恒定的。這樣一個裝置保留應用于圖像質量較差的應用中，例如，在視頻游戲中。處理速度、數據壓縮、構造的成本是加在這種圖像質量較差的裝置上的特性。
這類裝置的首要改進在于按照圖像質量、編碼模式取決于處理宏塊的類型。在圖2中用虛線表示的誤差接口電路17被增加執行此新的功能。
這個電路接收來自于處理電路11的信息以便用圖像再現計算電路12交換有關當前宏塊編碼的信息。
它的作用是檢測主要發生在運動中的對象外形誤差。對相關的宏塊提供特定的處理。當被傳輸的宏塊是邊界塊時，或者根據處理電路11產生的信息為了計算誤差由此線路計算的信息或者通過圖像描述計算電路接收來自運動接口電路13的信息，誤差接口電路強加于圖象描繪計算電路和強加于為這些邊界塊圖象描繪的計算。這個規模然后被強加于這個宏塊內部和向運動接口電路13傳輸的信息。對于以相互模式編碼的圖像恰好對應于此圖像的這些，因此一個簡化的再現計算通過圖像描述計算電路12被執行。
此裝置的第二個改進在于增加一個照明接口18其在圖2中以虛線表示。
照明接口18接收來自處理電路11的信息以便用圖像再現計算電路12交換關于當前宏塊編碼的信息。
該電路的功能是轉變照明模型成為編碼器的誤差圖象。由一個對象信號到根據MPEG標準編碼適合的信號的開關被執行，例如通過考慮由一個圖象到另一個圖象的改變作為預測的誤差。由一個圖像到另一個圖像處理宏塊有關照度上的變化的信號通過照明接口18被傳輸到圖像描述計算電路12，然后這個信號被再現電路以剩余塊形式傳輸到DCT計算電路，考慮這個信號作為預測誤差。運動接口13同時傳輸對于這個處理宏塊計算的運動矢量和對應的模式類型。在解碼器上重建的單元將是對應于剩余塊被增加的那個運動矢量。
這個裝置的第三個改進在于增加一個區域接口19，其使得傳輸區域信號到量化器15成為可能。
區域接口19接收來自處理電路11的信號，交換有關用圖像再現計算電路12編碼當前塊的信息，和傳輸區域信息到量化器15。
這個接口分割圖象成為區域，作為起源于處理電路11模擬信息的函數。標號被分配給每個區域或更精確的到每個單元作為標號屬于那個區域和數據的函數，這個數據是考慮圖像塊方向分割起源于圖像再現計算電路12的數據。由量化電路15計算得到的量化間隔被修改為這個標號的函數，以這種方式通過量化間隔傳輸區域信號“運送”到解碼器。這個修改可能取決于這些區域的特征對于不均勻區和/或低運動區減小量化間隔，而對于高度紋理區域或大運動區則增加量化間隔。因此考慮到這樣一個事實，即對于高度紋理區域或大運動區域，單元內的缺陷不易察覺，因此就一定的位率而言，解碼圖像的質量將被改善。
就運動矢量而論，同樣技術可用于屬于模棱兩可的情況如果主要區域在一個塊中的大多數，則稱是該塊屬于該主要區域(多數模式)，如果主要對象形成一個塊的一部分(僅僅是部分)，則稱該塊屬于該圖像的主要對象(主要對象模式)。
這個接口使之有可能改進編碼器的性能和可能的應用例如對于非均區域或小運動區利用減小量化間隔的主觀改進，如已經看到的二維或三維的應用，利用區域信號對于解碼器在相互作用上的改進。
當然這些是解釋性的實施例，根據要求的圖像質量、探求的應用、要求處理的速度或壓縮度，不同的可供選擇辦法還可聯合或單元單獨地采取。
因此圖2裝置可能很好地嵌入圖1裝置的功能中，反之亦然。例如，再現計算電路和分割圖像塊電路12根據來自運動補償電路13的信息為了計算微分單元或剩余塊也可執行減法器4i的功能。以及電路12為了提供具有圖像塊的DCT電路14也可執行模式選擇的功能。運動模式數量的增加當然增加電路的復雜性。
關于傳輸的壓縮數據和解碼兩者描述的過程和是完全與MPEG型數據壓縮標準兼容的。
本專利的應用是為電視游戲就交互式應用或虛擬現實應用在生產過程中(虛擬演播室、卡通、視頻合成或影片、特殊效果)合成圖像。
本發明可實施于嵌入平臺(工作站、游戲控制臺)被給予利用本發明獲得的簡單性水平。
權利要求
1.一種用于壓縮描述作為腳本的主題的場景的合成圖像序列的數字數據的過程，其中包括，用于根據數學數據為模擬場景的處理步驟(1，11)，用于由模擬創造合成圖像和分割此合成圖像成為圖像塊(2，12)而再現圖像的步驟，根據至少一個合成圖像的單元進行當前圖像塊差分編碼的步驟，這個單元是根據至少一個運動矢量被定義的，以便提供一個剩余塊，其特征在于，此運動矢量是由數學數據計算得到的，而該數學數據來源于生成腳本和定義的不同對象的視在運動，上述不同對象構成了作為序列圖像主題的場景。
2.根據權利要求1所述的過程，其特征在于，圖像再現(2，12)僅對N個序列中的一個圖像執行，N是預定的數字，此圖像以內部模式被編碼，和差分編碼(4i)是在中間圖像的塊上被執行。
3.根據權利要求2所述的過程，其特征在于，作為被編碼的中間圖像的當前圖像塊是與由運動矢量匹配的合成圖像相同的，以便于提供具有零剩余的單元。
4.根據權利要求1、2或3所述的過程，其特征在于，一個圖像的邊界圖像塊的編碼被強制到內部模式。
5.根據權利要求1或2所述的過程，其特征在于，用于計算合成圖像的照度信號被利用(18)來計算剩余塊(12)，用于對當前塊編碼作為由與當前塊相關的運動矢量相匹配的先前圖像塊和當前塊之間的照度差異的函數。
6.根據上述權利要求之一的過程，其特征在于，此過程實現圖像分割(19)，分配一個標號給每一個圖像塊，以及改變量化的間隔(15)作為標號的函數以便輸送一個區域信號。
7.根據權利要求6所述的過程，其特征在于對于屬于有高度紋理或大運動區域的塊，增加其量化的間隔，對于屬于均勻的或有小運動區域，則減少量化的間隔。
8.用于壓縮描述場景的序列合成圖像的數字數據的裝置，此場景是腳本的主題，此裝置包括用于模擬場景的處理電路(1)、要根據數學數據合成的圖象、用于再現圖像和分割該圖像(2)成為圖像塊的電路其接收用于實現合成圖像和分割所獲得的圖像成為圖像塊的來自處理電路(1)的信號、圖像塊運動補償電路(7)其接收來自處理電路的信號以便提供預測塊、用于計算來源于圖像再現和分割成圖像塊(2)的電路的當前塊和來源于運動補償電路(7)的預測塊之差以便提供剩余塊的減法器(4i)、用于來源于圖像再現和分割成像單元(3)的電路的圖像塊和來源于該減法器(4i)的剩余塊的離散余弦變換電路(8)、作為能量判據的函數由模式選擇電路(5)進行的選擇、用于量化變換系數的電路(9)，其特征在于，運動補償電路(7)利用由處理電路(1)和表示構成該場景模擬對象之位移提供的數學數據以便計算與當前塊和定義所預測塊相關的運動矢量。
9.用于壓縮描述作為腳本的主題的場景的系列合成圖像的裝置，此裝置包括模擬場景的處理電路(1，11)、根據數學數據所生成的圖像、再現圖像和分割該圖像(2，12)成為圖像塊的電路其接收到為了實現合成圖像和分割所獲得圖像成為圖像塊來自處理電路(1，11)的信號、接收到來自處理電路(1，11)的信號的圖像塊運動補償電路(7，13)，其特征在于，該運動補償電路從序列的N個圖像中以內部模式傳送一個圖像，N是一個預定的數，此圖像N是由再現計算和分割成圖像塊(2，12)電路再現計算出來的主題，而其他的圖像則以相互模式經由代表當前塊與預測塊之差的剩余塊傳送的，在此剩余塊是零并由數學數字計算的單個運動矢量定義的。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，以相互模式傳送的其它圖像的剩余塊是根據照明接口電路(18)來進行計算的，照度接口電路的功能是測量當前塊和根據數學數據預測的單元之間的照度差。
11.根據權利要求9或10所述的裝置，其特征在于，此裝置包括一個誤差接口電路(19)其用以檢測當前塊與預測塊之間的誤差，以便當預測塊的誤差超過一定閾值時強制以內部模式編碼當前塊。
12.根據權利要求8至11中的任何一項所述的裝置，其特征在于，該數字數據根據MPEG-2模式或其導出格式進行壓縮。
全文摘要
本發明是有關壓縮計算機合成圖像序列的數字數據方法的,此合成圖像序列是用來描述腳本的場景主體的。此方法包括根據數字數據模擬場景的處理步驟(1,11)、用于在此合成圖像(2,12)的圖像塊內從其模型和層間隔板創造合成圖像的圖像再現步驟、對來自根據至少一個供給剩余塊(4i)的運動矢量確定的合成圖像的圖像塊的當前圖像進行差分編碼。本發明的特征在于該運動矢量是從推導自該合成腳本計算而得,并確定構成該序列的場景主體的不同對象的視在運動。本發明對生產合成圖像是有用的。對于視頻游戲,本發明用于互動作用或生產虛擬現實。
文檔編號G06T9/00GK1253647SQ9718012
公開日2000年5月17日 申請日期1997年11月24日 優先權日1996年11月28日
發明者讓－克里斯托夫·迪瑟, 菲利普·吉約泰爾 申請人:湯姆森多媒體公司