[发明专利]点云的二进制熵编码的方法和设备

说明书

用于编码点云的方法和设备。使用二进制熵编码来对比特序列进行编码，该比特序列以信号通知用于体积的子体积的占用模式。上下文可以基于邻居配置和比特序列的先前编码的比特的部分序列。做出关于是否应用上下文减少操作的确定，并且如果是，则该操作减少可用上下文的数目。示例性的上下文减少操作包括基于以下项来减少邻居配置：由与先前编码的比特相关联的子体积的屏蔽、对空的邻居配置的特殊处理、以及基于统计的上下文合并。

技术领域

本申请总体上涉及点云压缩，并且尤其涉及用于点云的二进制熵编码的方法和设备。

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、传输和再现信息。对三维对象或空间的表示的兴趣日益浓厚，因为它可能涉及大型数据集，而对于它们而言，高效和有效的压缩将是非常有用和有价值的。在某些情况下，可以使用点云表示三维对象或空间，点云是点的集合，每个点具有三个坐标位置(X，Y，Z)，并且在某些情况下还具有其他属性，例如颜色数据(例如亮度和色度)、透明度、反射率、法线矢量等。点云可以是静态的(单个时间点的固定对象或环境/对象的快照)，也可以是动态的(点云的时间序列)。

点云的示例应用包括地形和地图应用。自主车辆和其他机器视觉应用可能依赖以环境3D扫描的形式的点云传感器数据，诸如来自LiDAR扫描仪。虚拟现实模拟可能依赖于点云。

将会意识到，点云可能涉及大量数据，并且快速而准确地压缩(编码和解码)该数据非常重要。因此，提供更高效和/或有效地压缩点云数据的方法和设备将是有利的。此外，将有利的是找到用于编码点云的方法和设备，其可以使用上下文自适应二进制熵编码来实现而无需管理过多数量的上下文。

附图说明

现在将通过示例方式参考示出本申请示例实施例的附图，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示出了用于编码的示例部分子体积和相关联的树结构；

图4示出了八叉树的递归分割和编码；

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一种用于编码点云的示例方法；

图8示出了示例八叉树的一部分；

图9示出了邻居子体积的示例；

图10示出了示例邻居配置，其示出了邻居节点之间的占用；

图11示意性地示出了使用依赖于父模式的上下文的点云熵编码的过程的一个示意性实施例；

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过程的示意性实施例；

图13以流程图形式示出了用于解码压缩点云数据的比特流的示例方法；

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示例绕轴的旋转和/或反射；

图17示出了围绕Z轴的旋转的一次或几次迭代下的邻居配置的不变性的类；

图18示出了用于垂直反射的邻居配置的不变性的类；

图19示出了旋转和反射两者的不变性的类；

图20示出了在三个旋转和反射下的不变性的类；

图21示出了针对占用模式的非二进制编码与级联二进制编码之间的等效关系；