[发明专利]一种基于拉格朗日乘子模型的点云帧内编码优化方法及装置

权利要求书

1.一种基于拉格朗日乘子模型的点云帧内编码优化方法，其特征在于，包括：

步骤S1：对点云数据进行离线训练得到拉格朗日乘子模型；

步骤S2：将所述点云数据按照不同模式分别进行映射，得到不同的映射数据，对各映射数据分别进行独立编码得到对应的各编码结果；所述编码结果为第二失真和码率组合；

步骤S3：根据所述拉格朗日乘子模型及所述各编码结果，筛选出所述不同模式中的最优模式；

所述步骤S1，具体包括：

步骤S1－1：对失真代价的计算公式进行转换得到拉格朗日乘子表达式；

步骤S1－2：根据所述拉格朗日乘子表达式的几何含义，对所述拉格朗日乘子表达式进行变换为即相邻两个点的纵坐标之差与横坐标之差的比；其中，D为失真，R为码率；

步骤S1－3：在预设编码软件配置中，设置预设数量的编码质量参数后，对点云数据进行编码，得到所述预设数量的第一失真和码率组合；

步骤S1－4：对所述预设数量的第一失真和码率组合进行计算得到多个斜率，使用得到的多个斜率对变换后的拉格朗日乘子表达式进行数据拟合，得到拉格朗日乘子模型为λ_Q＝αQ^β，其中，λ_Q为在编码质量参数Q下的拉格朗日乘子，Q为设置的编码质量参数(QF)，α和β为在数据拟合过程中得出的固定值；

所述步骤S3，具体包括：

步骤S3－1：根据所述预设编码质量参数和所述拉格朗日乘子模型计算对应的拉格朗日乘子；

步骤S3－2：根据计算得到的拉格朗日乘子、所述失真代价的计算公式及所述各第二失真和码率组合，计算对应的各模式的失真代价；

步骤S3－3：比对所述各模式的失真代价，并将最小失真代价对应的模式作为最优模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2，具体包括：

步骤S2－1：将所述点云数据按照不同模式分别映射到预设大小的网格中，得到不同的映射数据；

步骤S2－2：根据预设编码质量参数对各映射数据分别进行独立的JPEG编码，得到对应的各第二失真和码率组合。

3.一种基于拉格朗日乘子模型的点云帧内编码优化装置，其特征在于，包括：

离线训练模块，用于对点云数据进行离线训练得到拉格朗日乘子模型；

所述离线训练模块，具体包括：转换子模块、变换子模块、设置子模块、编码子模块和拟合子模块；

所述转换子模块，用于对失真代价的计算公式进行转换得到拉格朗日乘子表达式；

所述变换子模块，用于根据所述拉格朗日乘子表达式的几何含义，对所述拉格朗日乘子表达式进行变换为即相邻两个点的纵坐标之差与横坐标之差的比；其中，D为失真，R为码率；

所述设置子模块，用于在预设编码软件配置中，设置预设数量的编码质量参数；

所述编码子模块，用于根据所述设置子模块设置的编码质量参数，对点云数据进行编码，得到所述预设数量的第一失真和码率组合；

所述拟合子模块，用于对所述编码子模块得到的预设数量的第一失真和码率组合进行计算得到多个斜率，使用得到的多个斜率对所述变换子模块变换后的拉格朗日乘子表达式进行数据拟合，得到拉格朗日乘子模型为λ_Q＝αQ^β，其中，λ_Q为在编码质量参数Q下的拉格朗日乘子，Q为设置的编码质量参数(QF)，α和β为在数据拟合过程中得出的固定值；

映射模块，用于将所述点云数据按照不同模式分别进行映射，得到不同的映射数据；

编码模块，用于对所述映射模块得到的各映射数据分别进行独立编码得到对应的各编码结果；所述编码结果为第二失真和码率组合；

筛选模块，用于根据所述离线训练模块得到的拉格朗日乘子模型及所述编码模块得到的各编码结果，筛选出所述不同模式中的最优模式；

所述筛选模块，具体包括：第一计算子模块、第二计算子模块和比对子模块；

所述第一计算子模块，用于根据所述预设编码质量参数和所述离线训练模块得到的拉格朗日乘子模型计算对应的拉格朗日乘子；

所述第二计算子模块，用于根据所述第一计算子模块计算的拉格朗日乘子、所述失真代价的计算公式及所述编码模块得到的各第二失真和码率组合，计算对应的各模式的失真代价；

所述比对子模块，用于比对所述第二计算子模块计算的各模式的失真代价，并将最小失真代价对应的模式作为最优模式。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述映射模块，具体用于：将所述点云数据按照不同模式分别映射到预设大小的网格中，得到不同的映射数据；

所述编码模块，用于根据预设编码质量参数对所述映射模块得到的各映射数据分别进行独立的JPEG编码，得到对应的各第二失真和码率组合。