点云熵编码方法、解码方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种点云熵编码方法、解码方法、装置、设备及可读存储介质，涉及点云编解码技术领域，以提高点云压缩性能。该方法包括：获取待编码点云帧的变换系数；根据变换系数，确定目标编码方式；利用所述目标编码方式对所述待编码点云帧进行熵编码；其中，所述变换系数包括直流DC系数和交流AC系数；所述DC系数和/或所述AC系数中的至少部分系数按照颜色通道单独排列。本申请实施例可提高点云压缩性能。本申请实施例可提高点云压缩性能。本申请实施例可提高点云压缩性能。

【技术实现步骤摘要】
点云熵编码方法、解码方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本申请涉及编解码
，尤其涉及一种点云熵编码方法、解码方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着三维信息感知和获取技术的飞速发展，高分辨率和高保真度的三维点云在自动驾驶、自主导航、沉浸式媒体、虚拟现实等场景中得到了广泛的应用。三维点云是由一系列大量的位置信息和与之相对应的属性信息(颜色、反射率、法向量等)构成，能灵活地表征三维物体或场景的空间结构和表面属性。然而，海量的点云数据给有限的带宽和存储空间带来了极大的压力。因此，如何实现高效的点云数据压缩是一个急需解决的问题。
[0003]三维点云压缩主要分为几何压缩和属性压缩。其中，属性压缩主要分为预测编码和变换变换两个分支。受传统混合视频编码(例如，H.264/AVC和H.265/HEVC)的启发，现有技术中提供了多种属性压缩方法。
[0004]目前，中国AVS(Audio Video coding Standard，数字音视频编解码标准)点云压缩工作组提供了测试平台PCEMv5.0，其中颜色点云属性压缩方法主要是采用了基于DCT(Discrete Cosine Transform，离散余弦变换)的点云变换方法。但是，在实现本申请的过程中专利技术人发现，上述方法得到的变换系数列的排列不合理，从而影响了游程编码的效率，进而降低了点云压缩性能。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种点云熵编码方法、解码方法、装置、设备及可读存储介质，以提高点云压缩性能。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种点云熵编码方法，包括：
[0007]获取待编码点云帧的变换系数；
[0008]根据所述变换系数，确定目标编码方式；
[0009]利用所述目标编码方式对所述待编码点云帧进行熵编码；
[0010]其中，所述变换系数包括直流DC系数和交流AC系数；所述DC系数和/或所述AC系数中的至少部分系数按照颜色通道单独排列。
[0011]第二方面，本申请实施例还提供一种点云熵解码方法，包括：
[0012]获取待解码码流；
[0013]从所述待解码码流中获得目标编码模式的索引；
[0014]根据所述目标编码模式的索引，利用对应的解码模式对所述待解码码流中的变换系数进行解码；
[0015]其中，所述变换系数包括DC系数和AC系数；所述DC系数和/或AC系数中的至少部分系数按照颜色通道单独排列。
[0016]第三方面，本申请实施例还提供一种点云熵编码装置，包括：
[0017]第一获取模块，用于获取待编码点云帧的变换系数；
[0018]第二获取模块，用于根据所述变换系数，确定目标编码方式；
[0019]第一编码模块，用于利用所述目标编码方式对所述待编码点云帧进行熵编码；
[0020]其中，所述变换系数包括DC系数和AC系数；所述DC系数和/或所述AC系数中的至少部分系数按照颜色通道单独排列。
[0021]第四方面，本申请实施例还提供一种点云熵解码装置，包括：
[0022]第一获取模块，用于获取待解码码流；
[0023]第二获取模块，用于从所述待解码码流中获得目标编码模式的索引；
[0024]第一解码模块，用于根据所述目标编码模式的索引，利用对应的解码模式对所述待解码码流中的变换系数进行解码；
[0025]其中，所述变换系数包括DC系数和AC系数；所述DC系数和/或所述AC系数中的至少部分系数按照颜色通道单独排列。
[0026]第五方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：收发机、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法中的步骤。
[0027]第六方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述方法中的步骤。
[0028]在本申请实施例中，对变换系数的DC系数和/或AC系数中的至少部分系数按照颜色通道单独排列，因此，利用本申请实施例的方案，可将更多的变换零系数排列在一起，从而可提高游程编码的效率，并提高点云压缩性能。
附图说明
[0029]图1是本申请实施例提供的点云熵编码方法的流程图之一；
[0030]图2是本申请实施例提供的点云熵编码方法的流程图之二；
[0031]图3是本申请实施例提供的混合游程编码方法的示意图；
[0032]图4是本申请实施例提供的外层游程编码流程图；
[0033]图5是本申请实施例提供的内层游程编码流程图；
[0034]图6是本申请实施例提供的点云熵解码方法的流程图；
[0035]图7是本申请实施例提供的点云熵编码装置的示意图；
[0036]图8是本申请实施例提供的点云熵解码装置的示意图。
具体实施方式
[0037]本申请实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0038]本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
[0039]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本申请保护的范围。
[0040]参见图1，图1是本申请实施例提供的点云熵编码方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：
[0041]步骤101、获取待编码点云帧的变换系数。
[0042]在此步骤中，可对希尔伯特重排序后的待编码点云帧进行编码块划分，得到多个编码块，并对所述多个编码块进行预测、变换和量化，得到变换系数块。之后，根据所有编码块的变换系数块，得到所述待编码点云帧的变换系数。
[0043]具体的，对几何重构后的点云数据按照希尔伯特码由大到小进行重排序，然后根据希尔伯特码对点云进行自适应划分得到待编码点云子块，即编码块。之后，对得到的待编码子块进行加权属性预测，并对预测残差进行变换和量化，得到变换系数块。根据获得的变换系数块，得到变换系数。
[0044]其中，所述变换系数包括直流DC系数和交流AC系数。所述DC系数和/或所述AC系数中的至少部分系数按照颜色通道单独排列。例如，可将AC系数中的部分或全部系数按照颜色通道单独排列，DC系数按照颜色三通道混合排列。
[0045]步骤102、根据所述变换系数，确定目标编码方式。
[0046]当所述AC系数按颜色通道单独排列时，可对所述AC系数利用混合游程编码方法进行预编码，并将该编码方式作为目标编码方式。
[0047]在这个过程中，主要包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点云熵编码方法，其特征在于，包括：获取待编码点云帧的变换系数；根据所述变换系数，确定目标编码方式；利用所述目标编码方式对所述待编码点云帧进行熵编码；其中，所述变换系数包括直流DC系数和交流AC系数；所述DC系数和/或所述AC系数中的至少部分系数按照颜色通道单独排列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述变换系数，确定目标编码方式，包括：根据所述变换系数，得到第一变换系数和第二变换系数；其中，所述第一变换系数和所述第二变换系数为具有不同排列方式的所述变换系数；利用不同的编码方式分别对所述第一变换系数和所述第二变换系数进行预编码，得到第一预编码结果和第二预编码结果；根据所述第一预编码结果和所述第二预编码结果，从所述编码方式中确定目标编码方式；其中，在所述第一变换系数中，DC系数和AC系数按照颜色三通道混合排列；在所述第二变换系数中，DC系数按照颜色三通道混合排列，AC系数按颜色通道单独排列。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待编码点云帧的变换系数，包括：对希尔伯特重排序后的待编码点云帧进行编码块划分，得到多个编码块；对所述多个编码块进行预测、变换和量化，得到变换系数块；根据所有编码块的变换系数块，得到所述待编码点云帧的变换系数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用不同的编码方式分别对所述第一变换系数和所述第二变换系数进行预编码，得到第一预编码结果和第二预编码结果，包括：对所述第一变换系数中的AC系数利用单层游程编码方法进行编码，得到第一预编码结果；对所述第二变换系数中的AC系数利用混合游程编码方法进行编码，得到第二预编码结果。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一变换系数中的AC系数利用单层游程编码方法进行编码，包括：对于所述AC系数，以预设数量一组为单位遍历所有AC系数；对于当前的目标分组，按如下方式进行处理：当所述目标分组中的预设数量个AC系数全为0时，则将当前的游程值加1；当所述目标分组中的预设数量个AC系数不全为0时，对当前的游程值进行编码以及对所述目标分组中的预设数量个AC系数进行联合编码，将当前的游程值设置为0并重新开始计数。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述AC系数按颜色通道单独排列时，对所述AC系数利用混合游程编码方法进行预编码，包括：对亮度分量的AC系数利用单层游程方法进行预编码，得到亮度分量预编码结果；对色度分量Cb的AC系数利用双层游程方法进行预编码，得到色度分量Cb的预编码结果；对色度分量Cr的AC系数利用双层游程方法进行预编码，得到色度分量Cr的预编码结
果；将所述亮度分量预编码结果、所述色度分量Cb的预编码结果以及所述色度分量Cr的预编码结果相加，得到AC系数的预编码结果。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对亮度分量的AC系数利用单层游程方法进行预编码，得到亮度分量预编码结果，包括：根据所述亮度分量的AC系数，得到目标亮度分量的AC系数；对所述目标亮度分量的AC系数利用单层游程方法进行编码，得到亮度分量预编码结果。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述亮度分量的AC系数，得到目标亮度分量的AC系数，包括：当所述亮度分量的AC系数的个数是目标数值的倍数时，利用所述亮度分量的AC系数作为所述亮度分量的AC系数；当所述亮度分量的AC系数的个数不是目标数值的倍数时，对所述亮度分量的AC系数进行扩充，得到扩充后的亮度分量的AC系数，使得扩充后的亮度分量的AC系数的个数为目标数值的倍数，并将扩充后的亮度分量的AC系数作为所述目标亮度分量的AC系数。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述目标亮度分量的AC系数利用单层游程方法进行编码，得到亮度分量预编码结果，包括：对于所述目标亮度分量的AC系数，以预设数量一组为单位遍历所有亮度分量的AC系数；对于当前的目标分组，按如下方式进行处理，得到亮度分量预编码结果：当所述目标分组中的预设数量个亮度分量的AC系数全为0时，则将当前的游程值加1；当所述目标分组中的预设数量个亮度分量的AC系数不全为0，对当前的游程值进行编码以及对所述目标分组中的预设数量个亮度分量的AC系数进行联合编码，将当前的游程值设置为0并重新开始计数。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对色度分量Cb的AC系数利用双层游程方法进行预编码，得到色度分量Cb的预编码结果，包括：根据所述色度分量Cb的AC系数，得到目标色度分量Cb的AC系数；对所述目标色度分量Cb的AC系数利用双层游程方法进行编码，得到色度分量Cb的预编码结果。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述色度分量Cb的AC系数，得到目标色度分量Cb的AC系数，包括：当色度分量Cb的AC系数的个数是s
i
的倍数时，利用所述色度分量Cb的AC系数作为所述目标色度分量Cb的AC系数；当色度分量Cb的AC系数的个数不是s
i
的倍数时，对色度分量Cb的AC系数进行扩充，得到扩充后的色度分量Cb的AC系数，使得扩充后的色度分量Cb的AC系数的个数为s
i
的倍数，并将扩充后的色度分量Cb的AC系数作为所述目标色度分量Cb的AC系数；其中，所述s
i
表示第一参数，选自于第一集合[s1,s2,
…
,s
n
]，其中，所述s
i
为目标数值的倍数，1≤i≤n。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对所述目标色度分量Cb的AC系数利用双层游程方法进行编码，得到色度分量Cb的预编码结果，包括：
将目标色度分量Cb的AC系数以s
i
个一组为单位进行遍历，对于每个分组，当目标分组中的色度分量Cb的AC系数全为0时，则将当前的外层游程值加1；当所述目标分组中的色度分量Cb的AC系数不全为0时，对当前的外层游程值进行编码，并按如下方式对所述目标分组中的色度分量Cb的AC系数进行内层游程编码；当内层游程编码结束后，将当前的外层游程值设置为0并重新开始计数：对于所述目标分组中的色度分量Cb的AC系数，以预设数量一组为单位遍历所述目标分组中的所有色度分量Cb的AC系数，对于当前分组，按如下方式进行处理，得到所述目标分组的内层游程预编码结果：当所述分组中的预设数量个色度分量Cb的AC系数不全为0时，对当前的内层游程值进行编码以及对所述分组中的预设数量个色度分量Cb的AC系数进行联合编码，将当前的内层游程值设置为0并重新开始计数；当所述分组中的预设数量个色度分量Cb的AC系数为0时，则将当前的内层游程值加1。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据不同第一参数对应的编码结果，从所述第一集合中确定目标第一参数，并将所述目标第一参数对应的色度分量Cb的编码结...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琳，顾明，周冰，付荣，冯亚楠，王飞，邢刚，李辰帅，柳建龙，尹茜，王苫社，马思伟，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司北京大学，
类型：发明
国别省市：