三維網(wǎng)格細(xì)分與對等網(wǎng)絡(luò)漸進(jìn)傳輸.pdf

1、三維幾何數(shù)據(jù)已成為繼聲音、圖像和視頻之后的第四種多媒體數(shù)據(jù)類型，近二十年來，隨著三維數(shù)據(jù)采樣設(shè)備的長足進(jìn)步與復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的曲面造型日益普及，細(xì)分方法已成為近年來圖形學(xué)領(lǐng)域較活躍的研究熱點(diǎn)之一。對三維網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)分之后，可以使用漸進(jìn)傳輸中的逆細(xì)分方法對復(fù)雜的三角網(wǎng)格數(shù)據(jù)進(jìn)行分級、簡化，應(yīng)用于漸進(jìn)傳輸中。 對等網(wǎng)絡(luò)（P2P）技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)性能以及系統(tǒng)擴(kuò)展性的優(yōu)勢適合媒體數(shù)據(jù)傳輸。由于各類網(wǎng)絡(luò)終端在CPU處理能力、存儲能力、可接入帶寬等方面

2、存在很大的差異，用戶要求實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，等待完整的圖形數(shù)據(jù)傳輸后再顯示已經(jīng)不能滿足需求，因此媒體質(zhì)量分級要求逐漸被用戶提出，可分級編碼（SVC）技術(shù)和漸進(jìn)網(wǎng)格（PM）提供這種可分級媒體服務(wù)的可能性。 針對網(wǎng)絡(luò)性能的差異性和媒體質(zhì)量分級的需求，本文對適用于分級媒體的三維網(wǎng)格細(xì)分方法和P2P漸進(jìn)傳輸兩方面進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下幾方面： 首先，給出插值Loop細(xì)分曲線和混合Loop細(xì)分曲線，并證明曲線均是處處C1

3、連續(xù)?；旌螸oop細(xì)分方法通過添加插值逼近融合參數(shù)，可以在同一張曲面上實(shí)現(xiàn)Loop細(xì)分與新的插值細(xì)分模式共存，不需要反求控制頂點(diǎn)或者解方程就直接得到局部插值細(xì)分網(wǎng)格。解決三角形細(xì)分網(wǎng)格在多分辨率顯示存在的“擴(kuò)張”或者“收縮”的跳躍問題。此外提出在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的細(xì)分造型設(shè)計(jì)方法，可以簡單明確的給出曲面造型公式，對比需要反復(fù)推算、實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜經(jīng)驗(yàn)曲線的傳統(tǒng)方法，本方法簡單實(shí)用，對指導(dǎo)網(wǎng)殼建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的意義。 第二，針對漸進(jìn)

4、網(wǎng)格、可分級視頻的分層特性，提出三種基于可分級媒體的覆蓋網(wǎng)絡(luò)評估策略，以此做為各種分級媒體傳輸算法的對比評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。分別提出基于覆蓋樹和基于IP多播的P2P漸進(jìn)傳輸策略，前者利用多重隱含覆蓋樹策略來構(gòu)建流媒體傳輸覆蓋樹，以此保證可分級編碼視頻各子碼流的同步性和切換低延時(shí)性，后者可以有效的降低系統(tǒng)鏈路負(fù)載。 第三，提出基于媒體層次分類的多重覆蓋樹算法和分層多播島建立和維護(hù)算法，以及節(jié)點(diǎn)選擇連續(xù)性優(yōu)先策略。結(jié)合上述算法，提出一種適用于

5、分級媒體服務(wù)的P2P漸進(jìn)傳輸算法SPM，通過網(wǎng)絡(luò)模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，該算法能夠在保證低延時(shí)、低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的SIM算法優(yōu)勢下，實(shí)現(xiàn)可分級媒體服務(wù)。相比SIM的最大優(yōu)勢在于服務(wù)質(zhì)量類別低的主機(jī)比例越大，則整個網(wǎng)絡(luò)的鏈路負(fù)載越低。此外，本論文還探討SPM—IPTV系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及該系統(tǒng)與機(jī)頂盒設(shè)備的結(jié)合方式。 綜上所述，為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上分級媒體服務(wù)的需求，本文對三維網(wǎng)格曲面的細(xì)分方法，分級媒體數(shù)據(jù)的漸進(jìn)傳輸?shù)汝P(guān)鍵問題提出了一些新方法，大量