有效
基于预测树的点云几何编码、解码方法及设备
李革、秦泰、张琦、王静、高文
北京大学深圳研究生院
摘要
本发明公开了一种基于预测树的点云几何编码、解码方法及设备,包括:预先遍历预测树,获取待编码顶点到待编码顶点的前序顶点的残差的最小编码比特位数的最大值并进行编码;之后再次遍历以获取待编码顶点到所述待编码顶点的前序顶点的第一残差;利用最小编码比特位数的最大值与新的增强型联动上下文模型,对所述第一残差的绝对值进行编码;获取所述前序顶点到所述前序顶点的父顶点的第二残差;将每个可能的残差方向分别与所述第二残差的方向进行按位异或,以便重排序获得若干相对残差方向;根据相对残差方向的可行性作为先验信息,对第一残差的残差方向进行算术编码。与现有技术相比,本发明的编码方法对残差编码进行了优化,提高了编解码效率。
1.基于预测树的点云几何编码方法,其特征在于,所述方法包括:获取待编码顶点到所述待编码顶点的前序顶点的第一残差;对所述第一残差的绝对值进行编码;获取所述前序顶点到所述前序顶点的父顶点的第二残差;将每个可能的残差方向分别与所述第二残差的方向进行按位异或,获得若干相对残差方向;基于所述相对残差方向,在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与所述可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,对所述第一残差的残差方向进行编码。
2.基于预测树的点云几何编码方法,其特征在于,包括:获取待编码顶点到所述待编码顶点的前序顶点的第一残差;基于第一残差的绝对值,获得最小编码比特位数;通过构建增强已编码比特和未编码比特之间联动性能的上下文模型对所述最小编码比特位数进行按位编码;根据所述最小编码比特位数对所述第一残差的绝对值进行编码;在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与所述可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,对所述第一残差的残差方向进行编码。
3.基于预测树的点云几何编码方法,其特征在于,包括:遍历预测树,根据预测树中每相邻两个顶点的残差的绝对值,获得每个维度下的最小编码比特位数的最大值;根据所述最大值的最小比特数,获得最小编码比特数;采用上下文模型对所有维度的所述最大值进行按位编码;获取待编码顶点到所述待编码顶点的前序顶点的第一残差;基于第一残差的绝对值,获得最小编码比特位数;以所述最大值和所述最小编码比特数为上限,对所述最小编码比特位数进行编码;以所述最小编码比特位数、所述最大值和所述最小编码比特数为参考,对所述第一残差的绝对值进行编码;在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与所述可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,对所述第一残差的残差方向进行编码。
4.基于预测树的点云几何解码方法,其特征在于,包括:对点云码流解码获得待解码顶点到所述待解码顶点的前序顶点的第一残差的绝对值;获取所述前序顶点到所述前序顶点的父顶点的第二残差;将每个可能的残差方向分别与所述第二残差的方向进行按位异或,获得若干相对残差方向;基于所述相对残差方向,在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,解码获得所述第一残差的残差方向;组合所述第一残差的绝对值与所述第一残差的残差方向,获得第一残差;根据所述前序顶点的坐标和所述第一残差,获得所述待解码顶点的坐标。
5.基于预测树的点云几何解码方法,其特征在于,包括:对点云码流解码获得待解码顶点的最小编码比特位数;基于所述最小编码比特位数,解码获得所述待解码顶点到所述待解码顶点的前序顶点的第一残差的绝对值;在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,解码获得所述第一残差的残差方向;组合所述第一残差的绝对值与所述第一残差的残差方向,获得第一残差;根据所述前序顶点的坐标和所述第一残差,获得所述待解码顶点的坐标。
6.基于预测树的点云几何解码方法,其特征在于,包括:对点云码流解码获得预测树每个维度下最小编码比特位数的最大值;根据所述最大值的最小比特数,获得最小编码比特数;根据所述最小编码比特数和所述最大值,解码获得最小编码比特位数;基于所述最小编码比特位数、所述最小编码比特数和所述最大值,解码获得待解码顶点到所述待解码顶点的前序顶点的第一残差的绝对值;在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,解码获得所述第一残差的残差方向;组合所述第一残差的绝对值与所述第一残差的残差方向,获得第一残差;根据所述前序顶点的坐标和所述第一残差,获得所述待解码顶点的坐标。
7.基于预测树的点云几何编码设备,其特征在于,包括:数据获取模块,用于获取待编码顶点到所述待编码顶点的前序顶点的第一残差;绝对值编码模块,用于对所述第一残差的绝对值进行编码;或,基于第一残差的绝对值,获得最小编码比特位数;通过构建增强已编码比特和未编码比特之间联动性能的上下文模型对所述最小编码比特位数进行按位编码;根据最小编码比特位数对所述第一残差的绝对值进行编码;或,遍历预测树,根据预测树中每相邻两个顶点的残差的绝对值,获得每个维度下的最小编码比特位数的最大值;根据所述最大值的最小比特数,获得最小编码比特数;采用上下文模型对所有维度的所述最大值进行按位编码;基于第一残差的绝对值,获得最小编码比特位数;以所述最大值和所述最小编码比特数为上限,对所述最小编码比特位数进行编码;以所述最小编码比特位数、所述最大值和所述最小编码比特数为参考,对所述第一残差的绝对值进行编码;残差方向编码模块,用于获取所述前序顶点到所述前序顶点的父顶点的第二残差;将每个可能的残差方向分别与所述第二残差的方向进行按位异或,获得若干相对残差方向;基于所述相对残差方向,在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与所述可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,对所述第一残差的残差方向进行编码;或,在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与所述可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,对所述第一残差的残差方向进行编码。
8.基于预测树的点云几何解码设备,其特征在于,残差绝对值解码模块,用于对点云码流解码获得待解码顶点到所述待解码顶点的前序顶点的第一残差的绝对值;或,对点云码流解码获得待解码顶点的最小编码比特位数;基于所述最小编码比特位数,解码获得所述待解码顶点到所述待解码顶点的前序顶点的第一残差的绝对值;或,对点云码流解码获得预测树每个维度下最小编码比特位数的最大值;根据所述最大值的最小比特数,获得最小编码比特数;根据所述最小编码比特数和所述最大值,获得最小编码比特位数;基于所述最小编码比特位数、所述最小编码比特数和所述最大值,解码获得所述待解码顶点到所述待解码顶点的前序顶点的第一残差的绝对值;残差方向解码模块,用于获取所述前序顶点到所述前序顶点的父顶点的第二残差;将每个可能的残差方向分别与所述第二残差的方向进行按位异或,获得若干相对残差方向;基于所述相对残差方向,在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,解码获得所述第一残差的残差方向;或,用于在所有可能的残差方向中筛选出可行的残差方向;对所有与可行的残差方向对应的顶点进行重编号,获得最大编号值;基于所述最大编号值,解码获得所述第一残差的残差方向;顶点坐标模块,用于组合所述第一残差的绝对值与所述第一残差的残差方向,获得第一残差;根据所述前序顶点的坐标和所述第一残差,获得所述待解码顶点的坐标。
9.智能终端,其特征在于,所述智能终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于预测树的点云几何解码程序或基于预测树的点云几何编码程序,所述基于预测树的点云几何编码程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-3任意一项所述基于预测树的点云几何编码方法的步骤,所述基于预测树的点云几何解码程序被所述处理器执行时实现如权利要求4-6任意一项所述基于预测树的点云几何解码方法的步骤。
10.计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有基于预测树的点云几何解码程序或基于预测树的点云几何编码程序,所述基于预测树的点云几何编码程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任意一项所述基于预测树的点云几何编码方法的步骤,所述基于预测树的点云几何解码程序被所述处理器执行时实现如权利要求4-6任意一项所述基于预测树的点云几何解码方法的步骤。



