三维网格的鲁棒编码与传输

摘要

三维几何数据是继文本、图像、音视频后的一种新数据类型,并且通过互联网大量传输.传输设备的热噪声、周围环境的干扰、网络拥塞以及缓冲区溢出等问题,都可能导致包丢失或随机错误的发生,影响重建模型的质量.该文提出了一种渐进压缩的三维网格内容的抗差错传输方法.它对于信道带宽和包丢失率都是可扩展的.该方法在以下几方面取得了较好的成果:1由于网格的连接信息比几何信息相对重要,所以在各个层次的码流中把它们分开放置,并且对连接信息进行了平等能力的纠错保护编码;2它把简化网格中的各个顶点到周围三角形所在的原始平面的距离的平方和作为各个层次的码流对重建模型的重要性度量;通过具有两个状态值的马尔科夫链模拟所研究的信道,计算各个层次的码流在不同的纠错编码下不能纠正差错的概率.在这两者的前提下,设计了一个统计失真度量模型,即在不同的丢包率和对各个层次码流的不等能力纠错编码情况下,度量重建模型失真大小的数学模型;3为提高纠错码的纠错能力,对码流应用了交织纠错技术.该方法充分考虑了三维网格数据的特点和解码时各个层次的依赖关系,使得信道编码位数在各个层次的码流间得到了优化分配,能够很好地抵抗包丢失和随机错误,使得重建模型的质量达到了最高.实验结果表明,该方法能够很好地抵抗差错,提高重建模型的逼真度.另外,该文改进了细节层次连接信息的编码.改进后的算法不需要预先知道整个网格顶点的最大度,省去了构造查找表的过程,并且计算速度较快.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

第1章绪论

1.1三维模型的应用及存在的问题

1.2相关的研究工作

1.3主要研究内容

1.4小结

第2章鲁棒编码和传输基础

2.1差错控制系统

2.2纠错码

2.2.1纠错码概述

2.2.2纠错码分类

2.2.3纠错码的纠错性能

2.2.4 Reed-Solomon(RS)码简介

2.3信道模型

2.3.1概述

2.3.2 G-E信道模型

2.4熵编码

2.4.1霍夫曼编码

2.4.2算术编码

2.5小结

第3章三维网格的压缩编码

3.1网格的基本概念

3.2网格的简化算法

3.3网格编码综述

3.4单一位率压缩

3.4.1 Edgebreaker方法

3.4.2 TG方法

3.5渐进压缩

3.5.1 CPM方法

3.5.2 PGC方法

3.6小结

第4章细节层次中连接信息的编码

4.1简化原则

4.2细节层连接信息的编码

4.2.1剪切边对的编码

4.2.2分裂方向的确定

4.2.3一个例子

4.3几何信息编码

4.4实验结果

4.5小结

第5章三维网格模型的鲁棒编码

5.1连接信息的平等保护编码

5.2层次间的不等保护编码

5.2.1交织差错防护

5.2.2统计失真度量模型

5.2.3确定率失真曲线

5.2.4最优化问题求解

5.3位流的构成

5.4模型的解码

5.5实验结果

5.6小结

结论

参考文献

致谢