基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法

2023-09-17 14:44:35

專利名稱：基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法
技術領域：
本發明涉及三維數據傳輸領域，尤其涉及一種三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法。
背景技術：
網絡上三維數據的應用越來越廣泛，而三維場景的數據量一般非常龐大，而現在的網絡傳輸速度和客戶端計算機運算能力都有限，網絡用戶瀏覽三維數據時會感受到極大的延遲，並存在極高的位錯率以及丟包現象。本發明很好地兼顧了三維數據顯示效率和質量兩方面的性能需求，採用前向容錯編碼對壓縮的數據流進行了有效地保護，因此具有廣泛的應用價值。
現在三維數據網絡傳輸中應對位錯率及丟包想像常用的是重傳機制，重傳損壞或是丟失的數據包，這種方法的傳輸效率很低，存在很長的延時，在瀏覽大規模三維數據時， 實時性很差，極大地限制了三維數據在網絡上的應用。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種低帶寬網絡中大規模三維數據實時傳輸的不等容錯編碼保護機制，將基本網格和小波係數的重要度，作為容錯碼在各層網格間的分配比例關係的標準，在加速大規模網格在低帶寬的網絡中傳輸的同時，最大程度上避免了網絡位錯率以及丟包的影響。
本發明是這樣實現的一種基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法，包括以下步驟步驟一、對原始三維數據生成的原始網格進行重新網格化得到半規則網格，通過小波變換，將半規則網格分解為基本網格和一系列表示網格層次細節的小波係數；步驟二、通過失真度來評價基本網格和各個層次細節小波係數的重要度； 步驟三、根據計算得到的基本網格和各個層次細節小波係數的重要度，計算容錯碼位數量，並對基本網格和每個層次細節小波係數進行容錯碼的分配；步驟四、在不等錯誤保護編碼以後，再進行基於塊的編碼，即對每個細節層次的數據進行編碼，完成三維數據傳輸的不等容錯編碼保護。
所述步驟一中通過小波變換，將半規則網格分解為基網格和一系列小波係數具體為，半規則網格通過小波變換，形成從基本網格 M0到原始網格Iro的層次等級結構，小波係數表達了相鄰層次間的差別，由如下矩陣形式表不
權利要求
1.一種基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟一、對原始三維數據生成的原始網格進行重新網格化得到半規則網格，通過小波變換，將半規則網格分解為基本網格和一系列表示網格層次細節的小波係數；步驟二、通過失真度來評價基本網格和各個層次細節小波係數的重要度；步驟三、根據計算得到的基本網格和各個層次細節小波係數的重要度，計算容錯碼位數量，並對基本網格和每個層次細節小波係數進行容錯碼的分配；步驟四、在不等錯誤保護編碼以後，再進行基於塊的編碼，即對每個細節層次的數據進行編碼，完成三維數據傳輸的不等容錯編碼保護。
2.如權利要求1所述的基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法，其特徵在於，所述步驟一中通過小波變換，將半規則網格分解為基網格和一系列小波係數具體為，半規則網格通過小波變換，形成從基本網格 M0到原始網格的層次等級結構，小波係數表達了相鄰層次間的差別，由如下矩陣形式表不
3.如權利要求1所述的基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法，其特徵在於，所述步驟二中失真度計算方法為，定義第j層網格失真量為，它表示第j層模型的所有編碼數據丟失時所引入的平均失真，計算公式如下其中表示第j層網格增加的小波係數的數量，Cj為第j層網格的頂點矩陣；該失真度即為該層數據的重要度。
4.如權利要求1所述的基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法，其特徵在於所述步驟三的具體方法為，O計算總的容錯碼位數量，總的容錯碼位數量用S表示，其計算公式如下 其中，k表示對k個信息符號進行編碼，M表示小波係數的層數，q是碼元的大小表示每個信息符號有q位，η表不每個編碼塊的長度，即k個信息符號被編碼在含有η個信息符號的編碼塊中，bJ是每層網格數據包中的編碼塊數量；2)對基本網格和每個層次細節小波係數進行容錯碼的分配，第j層網格編碼數據中每個編碼塊的容錯碼分配數量(《-& )為
5.如權利要求1所述的基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法，其特徵在於所述步驟四具體為首先在對基本網格和各層小波係數追加容錯碼後，根據編碼後網格的重要度對每個層次編碼數據進行編碼，生成不等容錯編碼保護的傳輸數據包；然後按照編碼後網格的重要性對網格和容錯碼依次進行傳輸，優先傳輸重要性高的模型及其保護碼。
全文摘要
本發明涉及三維數據傳輸領域，尤其涉及一種三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法。一種基於小波變換的三維數據傳輸不等容錯編碼保護方法，包括以下步驟步驟一、對原始三維數據生成的原始網格進行重新網格化得到半規則網格，通過小波變換，將半規則網格分解為基本網格和一系列表示網格層次細節的小波係數；步驟二、通過失真度來評價基本網格和各個層次細節小波係數的重要度；步驟三、計算容錯碼位數量，並對基本網格和每個層次細節小波係數進行容錯碼位的分配；步驟四、在不等錯誤保護編碼以後，再進行基於塊的編碼，完成三維數據傳輸的不等容錯編碼保護。本發明在加速大規模網格在低帶寬的網絡中傳輸的同時，最大程度上避免了網絡位錯率以及丟包的影響。
文檔編號H04L1/00GK103001726SQ20111026483
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月8日 優先權日2011年9月8日
發明者餘小清, 石成林, 王智, 萬旺根, 卿定湖 申請人:上海翰攀信息科技有限公司