Brevet FR2786588A1 — publié le 20000602

DISPOSITIF POUR CODER DES INFORMATIONS DE PROPRIETE DANS DES INFORMATIONS DE MAILLES BIDIMENSIONNELLES OU TRIDIMENSIONNELLES ET PROCEDE POUR CELUI-CI La présente invention se rapporte à un dispositif pour coder des informations de propriété d'un objet maillé bidimensionnel ou tridimensionnel utilisé dans le domaine du codage hybride et synthétique naturel (SNHC) ou dans un langage de programmation de réalité virtuelle (VRML) et un procédé pour celui-ci. Afin de visualiser un objet tridimensionnel complet, après division de la surface d'un objet en triangles ou polygones, les informations concernant les positions des sommets respectifs et les positions, les couleurs, les vecteurs perpendiculaires et les informations de texture des surfaces divisées respectives doivent être décrites. Dans la présente invention, dans un procédé pour réduire le volume d'informations tridimensionnelles ayant une telle structure, un procédé de prédiction efficace est proposé eu égard au codage des informations couleur. Dans des procédés classiques pour coder un objet maillé, un procédé pour coder les informations de couleur est le même que le procédé pour coder des informations concernant les positions des sommets respectifs, les informations concernant les vecteurs perpendiculaires aux surfaces respectives et les informations concernant les textures pour couvrir les surfaces respectives. C'est-à- dire que, comme il est représenté sur la figure 1, des éléments d'informations d'entrée respectifs sont quantifiés par un quantificateur 10 présentant une distance de quantification appropriée. Un prédicteur 14 calcule une valeur de prédiction par un procédé de prédiction approprié en utilisant une pluralité d'éléments d'informations passées mémorisés dans une mémoire 12 et retardés. Un codeur 16 code la différence entre une valeur quantifiée par le quantificateur 10 et la valeur de prédiction calculée par le prédicteur 14. La figure 2 montre un procédé de prédiction de parallélogramme parmi de nombreux procédés de prédiction utilisés par le prédicteur 14. Dans le procédé de prédiction de parallélogramme, une valeur de différence est obtenue en utilisant les informations de propriété P0 d'une position qui doit être codée (par exemple, les informations concernant les positions des sommets, les informations concernant les vecteurs perpendiculaires, les informations de texture et les informations de couleur) et les éléments d'informations de propriété Pl, P2, P3 des trois emplacements adjacents comme suit. C'est-à-dire que le parallélogramme représenté sur la figure 2 est obtenu en utilisant les éléments d'informations de propriété Pl, P2, P3 des trois emplacements adjacents. Une valeur de prédiction P0 d'un emplacement restant du parallélogramme est obtenue par les trois emplacements adjacents. Le codage est effectué en délivrant une différence P0 - P0 entre la valeur de prédiction P0 et les informations de propriété P0 qui doivent être codées par le codeur. Dans les surfaces respectives constituant le réseau maillé, il est établi par expérience que l'efficacité du codage est améliorée lorsque les informations concernant les positions des sommets sont codées par le procédé de prédiction. Toutefois, les problèmes suivants sont générés lorsque le codage de prédiction est effectué par rapport aux informations de propriété par le procédé de prédiction classique. 1. La plage d'un signal d'erreur de prédiction augmente. Lorsque la prédiction est effectuée par un prédicteur de parallélogramme, la plage des informations de propriété devient plus grande que celle d'un signal d'origine. C'est- à-dire que lorsque P1 = P3 = MAX et P2 = MIN, la valeur de prédiction devient (2MAX-MIN) qui est beaucoup plus grande que la plage d'un signal d'origine (MAX-MIN). Ici, MAX et MIN se réfèrent respectivement à la valeur maximale et à la valeur minimale du signal d'origine. A mesure que la plage de la valeur de prédiction devient plus grande, la plage d'un signal d'erreur devient plus grande, détériorant ainsi l'efficacité du codeur. 2. La prédiction est effectuée en utilisant des éléments d'informations ayant une faible corrélation. Dans un réseau maillé tridimensionnel, même les sommets les plus proches peuvent être séparés les uns des autres par une distance spatiale considérable. En conséquence, dans la plupart des cas, même les sommets adjacents présentent une faible corrélation par rapport aux informations de propriété. En conséquence, les résultats de prédiction obtenus en utilisant des sommets séparés les uns des autres et ayant une faible corrélation afin d'obtenir - la valeur de prédiction des informations de propriété présentent une erreur importante, ce qui détériore l'efficacité du codage. En raison des problèmes ci-dessus, il n'est pas possible de réduire efficacement le volume d'informations par rapport aux informations de propriété par le codage d'erreur de prédiction effectué par le procédé de prédiction de parallélogramme de la figure 2. Les procédés de prédiction utilisant une pluralité d'éléments d'informations de propriété adjacents dans lesquels les éléments d'informations de propriété des sommets ou des surfaces périphériques sont mis en moyenne, détériorent également l'efficacité du codage lorsque la corrélation est faible. C'est un but de la présente invention de proposer un dispositif pour coder les informations de propriété d'un objet maillé bidimensionnel ou tridimensionnel et un procédé pour celui-ci, grâce auquel il est possible de compresser efficacement des informations de propriété de la surface d'un objet lorsqu'un objet tridimensionnel est exprimé par un réseau maillé tridimensionnel. En conséquence, pour atteindre l'objectif ci-dessus, les procédés suivants sont proposés dans la présente invention. Dans le procédé de prédiction, les éléments d'informations de propriété d'une pluralité de positions adjacentes ne sont pas utilisés. La différence entre les informations immédiatement antérieures (les informations les plus adjacentes) et les informations de propriété d'entrée est obtenue, en tenant compte des informations immédiatement antérieures en tant que valeur de prédiction. La différence est utilisée en tant que signal d'erreur de prédiction. C'est-à-dire que dans la présente invention, un prédicteur ayant un ordre de 1 est utilisé. Le prédicteur ci-dessus est utilisé lorsque la corrélation entre les éléments d'informations adjacents des éléments - d'informations de propriété d'entrée est élevée et n'est pas utilisé lorsque la corrélation est faible. C'est-à-dire que lorsque la valeur de sortie du prédicteur est fixée à 0, le signal d'erreur de prédiction devient identique à un signal d'origine. En conséquence, le fonctionnement est le même que dans le cas o il n'y a pas de prédicteur. La corrélation des informations de propriété d'entrée est utilisée afin de commander deux modes de fonctionnement du prédicteur. C'est-à- dire qu'une auto-corrélation est obtenue à partir des informations de propriété d'entrée. Le prédicteur est utilisé lorsque la corrélation avec une position adjacente est importante. Lorsque la corrélation est faible, le prédicteur est fixé à 0. En conformité avec les résultats des expériences, l'efficacité du codage est élevée lorsque le prédicteur est utilisé dans le cas o la corrélation est supérieure à 0,9 et lorsqu'aucun prédicteur n'est utilisé, à savoir que les informations de propriété d'entrée sont codées telles qu'elles sont, dans le cas o la corrélation est inférieure à 0,9. Le but et les avantages ci-dessus de la présente invention deviendront plus apparents en décrivant en détail son mode de réalisation préféré en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma synoptique sous forme de blocs montrant la structure d'un dispositif pour coder des informations de réseau maillé en conformité avec une technologie classique. La figure 2 est une vue pour décrire un procédé de prédiction de parallélogramme en conformité avec la technologie classique. La figure 3 est un schéma synoptique sous forme de blocs montrant la structure d'un mode de réalisation d'un codeur d'informations de propriété en conformité avec la présente invention, et La figure 4 est un schéma synoptique sous forme de blocs montrant la structure d'un autre mode de réalisation d'un codeur d'informations de propriété en conformité avec la présente invention. On décrira ci-après en détail la présente invention en se référant aux dessins annexés. En se référant à la figure 3, un mode de réalisation d'un dispositif de codage d'informations de propriété en conformité avec U- présente invention inclut un quantificateur 30, un circuit à retard 33, un sélecteur 34, un soustracteur 35 et un codeur 36. Le quantificateur 30 quantifie les informations de propriété d'entrée. Un circuit à retard 33 pour retarder les informations de propriété immédiatement antérieures et délivrer les informations de propriété immédiatement antérieures retardées en tant que valeur de prédiction des informations de propriété suivantes ou un prédicteur en conformité avec un procédé classique pour combiner des informations de propriété courantes avec des éléments d'informations de propriété d'une pluralité de positions adjacentes et sortir le résultat de la combinaison en tant que valeur de prédiction par rapport aux informations de propriété courantes, peut être utilisé en tant que prédicteur qui est une unité pour prédire les informations de propriété d'entrée courantes. Le sélecteur 34 sélectionne soit une valeur de prédiction sortie du circuit à retard 33, soit une valeur prédéterminée en conformité avec la caractéristique des informations de propriété d'entrée et sort la valeur sélectionnée. Le soustracteur 35 soustrait la valeur sortie du sélecteur 34 de la valeur sortie du quantificateur 30. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, le sélecteur 34 fonctionne soit en un mode de sélection consistant à sélectionner soit la valeur de prédiction sortie du circuit à retard 33 soit 0 et sortir la valeur sélectionnée, soit en mode fixe consistant à sortir la valeur de prédiction sortie du prédicteur. Le mode de sélection est entré par un utilisateur. Le codeur 36 compresse les informations d'un signal d'erreur de prédiction sorti du soustracteur 35. Un codeur sans perte, tel qu'un codeur par entropie, est le plus approprié pour le codeur 36 utilisé dans la présente invention. En se référant à la figure 4, un autre mode de réalisation d'un dispositif de codage d'informations de propriété en conformité avec la présente invention inclut un quantificateur 40, un circuit à retard 43 utilisé pour prédire, un sélecteur 44, un soustracteur 45 et un codeur 46 similaires à la figure 3 et inclut en outre une unité de calcul d'auto-corrélation 41 et une unité de décision 42. Le calculateur d'auto-corrélation 41 calcule l'auto- corrélation des éléments d'informations de propriété entrés. L'unité de décision 42 génère un signal de commande d'une manière telle que le sélecteur 44 peut sélectionner un procédé de prédiction en conformité avec l'auto- corrélation. En conséquence, le sélecteur 44 sélectionne soit la valeur de prédiction sortie du prédicteur, soit 0 en conformité avec le résultat de l'unité de décision 42 et sort la valeur sélectionnée. On décrira ci-après le fonctionnement de la présente invention. Les éléments d'informations de propriété d'entrée sont appliqués au calculateur d'auto-corrélation 41, obtenant ainsi l'auto-corrélation. L'auto-corrélation obtenue comme précédemment mentionné est comparée à une valeur de seuil prédéterminée (par exemple, 0,9) par l'unité de décision 42. Un signal de commande pour commander un prédicteur utilisé lorsque l'auto-corrélation est supérieure à la valeur de seuil prédéterminée et pour ne commander aucun prédicteur utilisé lorsque l'auto-corrélation est inférieure à la valeur de seuil prédéterminée, est générée et délivrée au sélecteur 44. Le circuit à retard 43 utilisé en tant que prédicteur dans un premier mode de réalisation de la présente invention génère des informations de propriété immédiatement avant une étape obtenue en retardant les informations de propriété d'entrée en tant que valeur de production Si des informations de propriété courantes et délivre celles-ci au sélecteur 44. La valeur 0 (S0) est délivrée à une autre entrée de sélecteur 44 dans le cas o le prédicteur n'est pas utilisé. En conséquence, lorsque le sélecteur sélectionne 0, le soustracteur 45 soustrait 0 qui est la valeur sélectionnée par le sélecteur 44, supprimant ainsi le fonctionnement du prédicteur. L'entrée sélectionnée par le sélecteur 44 est sélectionnée en conformité avec le signal de commande délivré par l'unité de décision 42. Les informations du signal d'erreur de prédiction obtenues par le soustracteur sont compressées par le codeur 46 tel qu'un codeur arithmétique. En conformité avec la présente invention, il est possible de compresser efficacement les informations de propriété de surface d'un objet tridimensionnel lorsqu'un certain objet tridimensionnel est exprimé par un réseau maillé tridimensionnel. Il est possible de construire le codeur le plus approprié en conformité avec un objet qui doit être codé en sélectionnant un prédicteur approprié, en conformité avec la corrélation par rapport à une position adjacente dans les informations de propriété de l'objet tridimensionnel. Revendications: 1. Codeur d'informations de propriété pour coder des informations de propriété d'un objet maillé bidimensionnel ou tridimensionnel, comprenant: un quantificateur pour quantifier les informations de propriété d'entrée; un prédicteur pour prédire les informations de propriété d'entrées courantes; un sélecteur pour sélectionner soit une valeur de prédiction sortie du prédicteur, soit une valeur prédéterminée en conformité avec un de mode de fonctionnement entré par un utilisateur et sortir la valeur sélectionnée; un soustracteur pour soustraire une valeur sortie du sélecteur d'une valeur sortie par le quantificateur; et un codeur pour compresser les informations d'un signal d'erreur de prédiction sorti par le soustracteur. 2. Codeur selon la revendication 1, dans lequel le prédicteur est un circuit à retard pour sortir les informations de propriété quantifiées immédiatement antérieures en tant que valeur de prédiction par rapport aux informations de propriété courantes. 3. Codeur selon la revendication 1, dans lequel le prédicteur combine les informations de propriété courantes avec les éléments d'informations de propriété provenant d'une pluralité de positions adjacentes et sort le résultat de la combinaison en tant que valeur de prédiction par rapport aux informations de propriété courantes. 4. Codeur selon la revendication 1, dans lequel le sélecteur agit soit dans un mode de sélection pour sélectionner soit une valeur de prédiction sortie du prédicteur, soit une valeur prédéterminée en conformité avec le mode de fonctionnement et sortir la valeur sélectionnée, soit en mode fixe pour sortir une valeur de prédiction sortie par le prédicteur. 5. Codeur selon la revendication 1, dans lequel le codeur est un codeur par entropie. 6. Codeur d'informations de propriété pour coder des informations de propriété d'un objet maillé bidimensionnel ou tridimensionnel, comprenant: un quantificateur pour quantifier les informations de propriété d'entrée; un calculateur d'auto-corrélation pour calculer l'auto-corrélation à partir des éléments d'informations de propriété d'entrée; un prédicteur pour prédire les informations de propriété d'entrées courantes; un sélecteur pour sélectionner soit une valeur de prédiction sortie du prédicteur, soit une valeur prédéterminée et sortir la valeur sélectionnée; une unité de décision pour générer un signal de commande pour commander la sélection du sélecteur en conformité avec l'auto-corrélation; un soustracteur pour soustraire une valeur sortie du sélecteur d'une valeur sortie par le quantificateur; et un codeur pour compresser les informations d'un signal d'erreur de prédiction sorti par le soustracteur. 7. Codeur selon la revendication 6, dans lequel le prédicteur est un circuit à retard pour sortir les informations de propriété quantifiées immédiatement antérieures en tant que valeur de prédiction par rapport aux informations de propriété courantes. 8. Codeur selon la revendication 6, dans lequel le prédicteur combine les informations de propriété courantes avec les éléments d'informations de propriété provenant d'une pluralité de positions adjacentes et sort le résultat de la combinaison en tant que valeur de prédiction par rapport aux informations de propriété courantes. 9. Codeur selon la revendication 6, dans lequel le codeur est un codeur par entropie. 10. Procédé pour coder des informations de propriété d'un objet maillé bidimensionnel ou tridimensionnel, comprenant les étapes consistant à: quantifier les informations de propriété d'entrée; calculer l'auto-corrélation à partir des éléments d'informations de propriété d'entrée; décider que les informations de propriété quantifiées immédiatement antérieures sont une valeur de prédiction par rapport aux informations de propriété courantes et coder arithmétiquement un signal d'erreur de prédiction obtenu en soustrayant la valeur de prédiction des informations de propriété quantifiées lorsque l'auto-corrélation est égale ou supérieure à une valeur prédéterminée; et coder arithmétiquement les informations de propriété quantifiées telles qu'elles sont lorsque l'auto-corrélation est inférieure à une valeur prédéterminée.