[发明专利]用于点云的二进制熵编解码的方法和设备

说明书

用于对点云进行编码的方法和设备。使用二进制熵编解码来对表示体积的子体积的占用模式的比特序列进行编解码。针对比特序列中的给定比特，上下文可以基于对应于该比特的子体积的子体积邻居配置。子体积邻居配置依赖于体积的邻近体积的一组子体积的占用模式，这组子体积与对应于给定比特的子体积邻近。上下文还可以基于比特序列的先前编解码的比特的部分序列。

技术领域

本申请大体上涉及点云压缩，且具体地涉及用于点云的二进制熵编解码(coding)的方法和设备。

背景技术

数据压缩被用于通信和计算机联网中以高效地存储、传输并且再现信息。人们对三维物体或空间的表示越来越感兴趣，这种表示可以涉及大型数据集，并且针对这种表示的高效而有效的压缩将非常有用和有价值。在一些情况下，可以使用点云来表示三维物体或空间，该点云是点集合，该点集合分别具有三个坐标地点(X，Y，Z)，且在一些情况下具有其他属性，比如颜色数据(例如亮度和色度)、透明度、反射率、法线向量等。点云可以是静态的(静止物体或单个时间点的环境/物体的快照)或动态的(点云的时间顺序序列)。

针对点云的示例应用包括拓扑和地图应用。自主车辆和其他机器视觉应用可以依赖于呈环境的3D扫描的形式的点云传感器数据，该3D扫描诸如来自LiDAR(激光雷达)扫描器。虚拟现实模拟可以依赖于点云。

应了解，点云可以涉及大量数据，并且快速且准确地压缩(编码和解码)该数据是极为令人感兴趣的。因此，提供更高效地和/或有效地压缩点云的数据的方法和设备将是有利的。而且，找到用于对点云进行编解码的方法和设备将是有利的，该方法和设备可以在不需要管理过量的上下文的情况下使用上下文自适应二进制熵编解码来实施。

附图说明

现在将通过示例的方式参考附图，该附图示出了本申请的示例实施例，并且在附图中：

图1示出了示例点云编码器的简化框图；

图2示出了示例点云解码器的简化框图；

图3示出了用于编解码的示例部分子体积和相关联的树形结构；

图4图示了八叉树的递归拆分和编解码；

图5示出了来自八叉树的示例立方体内的示例扫描模式；

图6示出了示例立方体内的示例占用模式；

图7以流程图形式示出了用于对点云进行编码的一种示例方法；

图8图示了示例八叉树的一部分；

图9示出了邻近子体积的示例；

图10示出了示例邻居配置，该示例邻居配置示出了邻近节点之间的占用；

图11以图表方式示出了使用依赖于于父模式的上下文的点云熵编码的进程的一个说明性实施例；

图12示出了使用依赖于邻居配置的上下文的点云熵编码的进程的说明性实施例；

图13以流程图形式示出了用于对压缩后的点云数据的比特流进行解码的一种示例方法；

图14示出了编码器的示例简化框图；

图15示出了解码器的示例简化框图；

图16示出了示例笛卡尔坐标系以及围绕轴的示例旋转和/或反射；

图17示出了在围绕Z轴旋转的一次或数次迭代下的邻居配置的不变性类别；

图18示出了针对垂直反射的邻居配置的不变性类别；

图19示出了针对旋转和反射两者的不变性类别；

图20示出了针对在三种旋转和反射下的不变性类别；