【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维数据点的编解码方法和装置
本专利技术实施例涉及图像处理
，尤其涉及一种三维数据点的编解码方法和装置。
技术介绍
点云是三维物体或场景的一种表现形式，是由空间中一组无规则分布、表达三维物体或场景空间结构和表面属性的离散三维数据点集所构成。为了准确反映空间中的信息，所需离散三维数据点的数目是巨大的。为了减少三维数据点存储所占空间和传输时所占用的带宽，需要对三维数据点进行编码压缩处理。现有技术中，根据三维数据点的位置坐标在三个轴的最大值、最小值之间的差值，以及根据输入参数确定的量化精度，对每个三维数据点的位置坐标进行量化，将输入的三维数据点的位置坐标转换为大于等于零的整数坐标。选择三个方向上的位置坐标的最大值的最大值，根据选择的最大值确定初始化八叉树划分时的立方体的边长。该边长为2的整数次幂且为大于等于并最接近选择的最大值。在初始化八叉树划分过程的立方体的边长后，进行八叉树划分编码。每层八叉树的划分均利用当前块的中心点的位置坐标进行子块划分，通过中心点将当前块划分为八个小的子块。得到子块划分后，会判断每个...
【技术保护点】
1.一种三维数据点的编码方法，其特征在于，包括：/n根据待编码的三维数据点的位置坐标，确定所述待编码的三维数据点的长方体的三个方向的边长的最大值；/n对所述长方体进行至少一次八叉树划分，得到多个第一类子块；/n对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分和/或二叉树划分；/n根据所述长方体的划分结果对所述待编码的三维数据点进行编码。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维数据点的编码方法，其特征在于，包括：
根据待编码的三维数据点的位置坐标，确定所述待编码的三维数据点的长方体的三个方向的边长的最大值；
对所述长方体进行至少一次八叉树划分，得到多个第一类子块；
对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分和/或二叉树划分；
根据所述长方体的划分结果对所述待编码的三维数据点进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述长方体的三个方向的边长均不相等时；
所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分和/或二叉树划分，包括：
对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分，得到第二类子块，直到所述第二类子块的两个方向的边长到达最小边长；
对所述第二类子块中的至少一个第二类子块进行至少一次二叉树划分，得到第三类子块，直到所述第三类子块的三个方向的边长到达最小边长。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述长方体的两个方向的边长相等，且所述相等的边长大于另一个方向的边长；
所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分和/或二叉树划分，包括：
对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分，得到多个第二类子块，直到所述第二类子块的三个方向的边长到达最小边长。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述长方体的两个方向的边长相等，且所述相等的边长小于另一个方向的边长；
所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分和/或二叉树划分，包括：
对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次二叉树划分，得到多个第三类子块，直到所述第三类子块的三个方向的边长到达最小边长。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分，包括：
确定所述第一类子块中的第一类目标子块，所述第一类目标子块的一个方向的边长到达最小边长且所述第一类目标子块中包含三维数据点；
对所述第一类目标子块进行至少一次四叉树划分；
所述对所述第二类子块中的至少一个第二类子块进行至少一次二叉树划分，包括：
确定所述第二类子块中的第二类目标子块，所述第二类目标子块的两个方向的边长到达最小边长且所述第二类目标子块中包含三维数据点；
对所述第二类目标子块进行至少一次二叉树划分。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分，包括：
确定所述第一类子块中的第一类目标子块，所述第一类目标子块的一个方向的边长到达最小边长且所述第一类目标子块中包含三维数据点；
对所述第一类目标子块进行至少一次四叉树划分。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次二叉树划分，包括：
确定所述第一类子块中的第一类目标子块，所述第一类目标子块的两个方向的边长到达最小边长且所述第一类目标子块中包含三维数据点；
对所述第一类目标子块进行至少一次二叉树划分。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述长方体的划分结果对所述待编码的三维数据点进行编码，包括：
根据划分次序以及每次划分得到的子块中包含的三维数据点情况，依次对每次划分情况进行编码。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据划分次序以及每次划分得到的子块中包含的三维数据点情况，依次对每次划分情况进行编码，包括：
根据每次划分得到的子块包含三维数据点的情况，得到每次划分对应的码流；
根据划分次序，依次编码每次划分对应的码流。
10.根据要求9所述的方法，其特征在于，所述根据每次划分得到的子块包含的三维数据点的情况，得到每次划分对应的码流，包括：
根据每次划分得到的子块包含的三维数据点的情况，得到每个子块对应的比特流，每个子块对应一个比特，包含三维数据点的子块与未包含三维数据点的子块的比特值不同；
根据所述子块对应的比特值，生成所述每次划分对应的码流。
获取每次划分得到的子块对应的比特值，根据所有子块对应的比特值生成每次划分对应的码流。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述每次划分对应的码流包含8比特；
所述根据所述子块对应的比特值，生成所述每次划分对应的码流，包括以下至少一种操作：
若进行八叉树划分，则根据划分得到的八个子块包含的三维数据点情况，确定所述8个比特的比特值；
若进行四叉树划分，则根据划分得到的四个子块包含的三维数据点情况，确定所述8个比特中其中4个比特的比特值，其余4个比特的比特值与未包含三维数据点的子块的比特值相同；
若进行二叉树划分，则根据划分得到的两个子块包含的三维数据点情况，确定所述8个比特中其中2个比特的比特值，其余6个比特的比特值与未包含三维数据点的子块的比特值相同。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述子块对应的比特值，生成所述每次划分对应的码流，包括以下至少一种操作：
若进行八叉树划分，每次划分对应的码流为8比特，根据划分得到的八个子块包含的三维数据点情况，确定所述8个比特的比特值；
若进行四叉树划分，每次划分对应的码流为4比特，则根据划分得到的四个子块包含的三维数据点情况，确定所述4个比特的比特值；
若进行二叉树划分，每次划分对应的码流为2比特，则根据划分得到的两个子块包含的三维数据点情况，确定所述2个比特的比特值。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，包含点云三维数据点的子块对应的比特值为0，未包含点云三维数据点的子块对应的比特值为1；
或者，
包含点云三维数据点的子块对应的比特值为0，未包含点云三维数据点的子块对应的比特值为1。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当划分得到的子块中一个方向或者两个方向的边长到达最小边长，编码第一标识符，所述第一标识符用于指示变更划分方式，所述划分方式为八叉树划分、四叉树划分或者二叉树划分。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，当进行八叉树划分得到的子块的一个方向的边长到达最小边长或者两个方向的边长同时到达最小边长，所述第一标识符的为8比特，所述8比特的比特值均与未包含三维数据点的子块对应的比特值一致；
和/或，
当进行四叉树划分得到子块的两个方向的边长到达最小边长，所述第一标识符为4比特，所述4比特的比特值均与未包含三维数据点的子块对应的比特值一致。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述第一标识符之后，还包括：
编码第二标识符，所述第二标识符用于指示到达最小边长的方向或者未到达最小边长的方向。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二标识符为3比特或者2比特。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，还包括：
编码第三标识符，所述第三标识符用于指示划分结束。
19.根据权利要求1-18任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
对待编码三维数据点的位置坐标在三个方向的最大值进行编码，将所述三个方向的最大值写入信息头中。
20.根据权利要求1-18任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
对待编码三维数据点的位置坐标在三个方向的最大值中的最大值进行编码，将所述三个方向的最大值中的最大值写入信息头中。
21.根据权利要求1-18任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
对待编码三维数据点的位置坐标在三个方向的最大值中的最小值进行编码，将所述三个方向的最大值中的最小值写入信息头中。
22.根据权利要求1-21任一项所述的方法，其特征在于，根据待编码三维数据点的位置坐标，确定所述待编码三维数据点的长方体的三个方向的边长的最大值，包括：
对待编码三维数据点的位置坐标进行量化；
根据量化后的三维数据点的位置坐标，获取三维数据点的位置坐标在三个方向上的最大值；
根据所述三维数据点的位置坐标在三个方向上的最大值，确定待编码三维数据点的长方体的三个方向的边长的最大值。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维数据点的位置坐标在三个方向上的最大值，确定待编码三维数据点的长方体的三个方向的边长的最大值，包括：
在每个方向上，获取大于等于所述三维数据点的位置坐标的最大值的2的整数次幂的值中最接近所述最大值的值。
24.根据权利要求1-23任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
编码包含三维数据点的子块中的三维数据点的数量。
25.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当子块中包含1个三维数据点，编码0，当子块中包含N个三维数据点，编码1和N-1。
26.一种三维数据点解码方法，其特征在于，包括：
解码待解码三维数据点的码流；
根据解码得到的码流，构建六面体，并对六面体进行至少一次八叉树的划分，得到多个第一类子块；
对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树和/或二叉树划分；
根据划分得到的子块的位置，得到待解码三维数据点的位置坐标。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，当所述六面体为长方体时；
当所述长方体的三个方向的边长均不相等时；
所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树和/或二叉树划分，包括：
对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分，得到第二类子块，直到所述第二类子块的两个方向的边长到达最小边长；
对所述第二类子块中的至少一个第二类子块进行至少一次二叉树划分，得到第三类子块，直到所述第二类子块的三个方向的边长到达最小边长。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，当所述六面体为长方体时；
当所述长方体的两个方向的边长相等，且所述相等的边长大于另一个方向的边长；
所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分和/或二叉树划分，包括：
对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分，得到多个第二类子块，直到所述第二类子块的三个方向的边长到达最小边长。
29.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，当所述六面体为长方体时；
当所述长方体的两个方向的边长相等，且所述相等的边长小于另一个方向的边长；
所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分和/或二叉树划分，包括：
对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次二叉树划分，得到多个第三类子块，直到所述第三类子块的三个方向的边长到达最小边长。
30.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分，包括：
根据第一类子块对应的比特值，确定第一类目标子块，所述第一类目标子块的比特值表示所述子块内包含三维数据点；
对所述第一类目标子块进行至少一次四叉树划分；
所述对所述第二类子块中的至少一个第二类子块进行至少一次二叉树划分，包括：
根据第二类子块对应的比特值，确定第二类目标子块，所述第二类目标子块的比特值表示所述子块内包含三维数据点；
对所述第二类目标子块进行至少一次二叉树划分。
31.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树划分，包括：
根据第一类子块对应的比特值，确定第一类目标子块，所述第一类目标子块的比特值表示所述子块内包含三维数据点；
对所述第一类目标子块进行至少一次四叉树划分。
32.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次二叉树划分，包括：
根据第一类子块对应的比特值，确定第一类目标子块，所述第一类目标子块的比特值表示所述子块内包含三维数据点；
对所述第一类目标子块进行至少一次二叉树划分。
33.根据权利要求26-32任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
解码第一标识符，所述第一标识符用于指示变更划分方式，所述划分方式为八叉树划分、四叉树划分或者二叉树划分；
根据所述第一标识符，确定变更划分方式。
34.根据权利要求33任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
解码第二标识符，所述第二标识符用于指示到达最小边长的方向或者未到达最小边长的方向；
根据所述第二标识符，确定到达最小边长的方向或者未到达最小边长的方向。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括：
解码第三标识符，所述第三标识符用于指示划分结束。
36.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，当所述六面体为立方体时；
所述对所述第一类子块中的至少一个第一类子块进行至少一次四叉树和/或二叉树划分，包括：
根据第一标识符和第二标识符确定进行四叉树划分或者二叉树划分；
根据第三标识符确定划分结束。
37.根据权利要求26-36任一项所述的方法，其特征在于，所述根据解码得到的码流，构建六面体，包括：
解码待解码三维数据点的位置坐标在三个方向的最大值；
根据所述三个方向的最大值，构建长方体。
38.根据权利要求26-36任一项所述的方法，其特征在于，所述根据解码得到的码流，构建六面体，包括：
解码待解码三维数据点的位置坐标在三个方向的最大值的最大值；
根据所述三个方向的最大值的最大值，构建立方体；
所述根据划分得到的子块的位置，得到待解码三维数据点的位置坐标，包括：
根据划分得到的子块位置、所述三个方向的最大值的最大值以及划分到最后得到的子块的各边长的比值，得到待编码三维数据点的位置坐标。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述根据划分得到的子块位置、所述三个方向的最大值的最大值以及划分到最后得到的子块的各边长的比值，得到待编码三维数据点的位置坐标，包括：
根据划分得到的子块的位置，得到待编码三维数据点的第一位置坐标；
获取所述划分到最后得到的子块的最短的边长分别与其余两个方向的边长比值；
每个坐标在所述其余两个方向的坐标值均乘以所述方向的比值。
40.根据权利要求26-36任一项所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李璞，张富，郑萧桢，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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