[发明专利]用于编码/解码表示3D对象的点云的方法和装置

说明书

该方法包括：‑沿投影线正交投影点云的至少一个点；和‑对于相同投影线的至少两个点，在比特流中发信号通知在所述投影线的较近点和较远点之间的所述投影线的位置是否被占用。

技术领域

本原理通常涉及表示3D对象的点云的编码和解码。具体地，但非排他地，本原理的技术领域与基于投影的点云的编码/解码有关。

背景技术

本部分旨在向读者介绍本领域的各个方面，这些方面可能与以下描述和/或要求保护的本原理的各个方面有关。相信该讨论有助于向读者提供背景信息，以便于更好地理解本原理的各个方面。因此，应该理解的是，这些陈述要鉴于此地来阅读，而不是作为对现有技术的承认。

点云是通常意图表示3D对象的外表面的点的集合，但也可能是更复杂的几何形状(像头发或毛发)，其可能无法由其他数据格式(像网格)有效地表示。点云的每个点经常由3D空间位置(3D空间中的X，Y和Z坐标)定义，并且也可能由其他相关联的属性(诸如例如以RGB或YUV颜色空间表示的颜色、透明度、反射率，法向矢量等)定义。

彩色点云可以是6分量点(X，Y，Z，R，G，B)或等效地(X，Y，Z，Y，U，V)的集合，其中(X，Y，Z)定义点在3D空间中的空间位置，并且(R，G，B)或(Y，U，V)定义该点的颜色。

在下文中，术语“点云”指代包括彩色点云的任何点云。

彩色点云可以是静态的也可以是动态的，具体取决于点云是否关于时间演变。应该注意的是，在动态点云的情况下，点的数量不一定是恒定的，相反，它一般随时间演变。因此，动态点云是点的集合的按时间顺序排列的列表。

实际上，彩色点云可用于不同目的，诸如文化遗产/建筑物，其中以3D形式扫描像雕像或建筑物那样的对象，以便共享对象的空间配置而无需发送或访问它。同样，如果对象可能被破坏，这是确保保留对象的知识的方式；例如，地震破坏庙宇。这种彩色点云典型是静态的且巨大的。

另一使用情况是在地形和制图中，其中通过使用3D表示，地图不仅限于平面，并且还可以包括地势。

汽车工业和自动驾驶汽车也是可以使用点云的领域。自动驾驶汽车应该能够“探测”其周围环境，以便基于其紧邻的实际情况做出安全驾驶决定。典型的传感器生成由决定引擎会使用的动态点云。这些点云不意图由人类观看。它们典型很小，不一定是彩色的，并且是具有很高捕获频率的动态性。它们可能具有其他属性，像反射率，其是与感测对象的物理表面的材料相关的有价值的信息并且可以帮助做出决定。

虚拟现实(VR)和沉浸式世界近来已成为热门话题，并被很多人预见为2D平面视频的未来。基本构思是让观看者沉浸在其周围的环境中，这与观看者只能看到自己面前的虚拟世界的标准电视相反。取决于观看者在环境中的自由度，沉浸性有若干个等级。彩色点云是分发VR世界的良好格式候选。它们可以是静态的或动态的，并且典型具有平均大小，例如一次不多于几百万个点。

仅在比特流的大小足够小以允许实际存储/传输给最终用户的情况下，点云压缩才能够胜任用于沉浸式世界的存储/传输3D对象。

以下也是至关重要的：能够以合理的带宽消耗将动态点云分发给最终用户，同时保持可接受的(或优选是非常好的)体验质量。与视频压缩类似，时间相关性的良好使用被认为是导致动态点云有效压缩的关键要素。

众所周知的方法将表示3D对象的几何形状和颜色的彩色点云投影到包含3D对象的立方体的面上，以获得包含表示点云的颜色信息的纹理和表示点云的几何信息的深度信息的视频，并使用传统编码器(诸如，3D-HEVC(HEVC的扩展，其规范在ITU网站，T推荐，H系列，h265，https：//www.itu.int/rec/T-REC-H.265-201802-I附件I上找到))对纹理和深度视频编码。