WO2020197086A1 - Point cloud data transmission device, point cloud data transmission method, point cloud data reception device, and point cloud data reception method - Google Patents
Point cloud data transmission device, point cloud data transmission method, point cloud data reception device, and point cloud data reception method Download PDFInfo
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Definitions
- the embodiments are directed to a method and apparatus for processing point cloud content.
- Point cloud content is content expressed as a point cloud, which is a set of points (points) belonging to a coordinate system representing a three-dimensional space.
- Point cloud content can express media consisting of three dimensions, and provides various services such as VR (Virtual Reality, Virtual Reality), AR (Augmented Reality, Augmented Reality), MR (Mixed Reality, Mixed Reality), and autonomous driving services. Used to provide. However, tens of thousands to hundreds of thousands of point data are required to represent point cloud content. Therefore, a method for efficiently processing a vast amount of point data is required.
- Embodiments provide an apparatus and method for efficiently processing point cloud data.
- Embodiments provide a point cloud data processing method and apparatus for solving latency and encoding/decoding complexity.
- a method for transmitting point cloud data includes: encoding point cloud data; And transmitting a bitstream including point cloud data. Includes.
- a method for receiving point cloud data includes: receiving a bitstream including point cloud data; Decoding the point cloud data; And rendering the point cloud data. Includes.
- the apparatus and method according to the embodiments may process point cloud data with high efficiency.
- the apparatus and method according to the embodiments may provide a point cloud service of high quality.
- the apparatus and method according to the embodiments may provide point cloud content for providing general-purpose services such as VR services and autonomous driving services.
- FIG. 1 shows a system for providing point cloud content according to embodiments.
- FIG. 2 shows a process for providing Point Cloud content according to embodiments.
- FIG 3 shows an arrangement of Point Cloud capture equipment according to embodiments.
- FIG. 4 shows a point cloud encoder according to embodiments.
- FIG. 5 illustrates voxels in a 3D space according to embodiments.
- FIG. 6 shows an example of an octree and an occupancy code according to embodiments.
- FIG. 7 illustrates an example of a neighbor node pattern according to embodiments.
- FIG. 8 shows an example of a point configuration of Point Cloud content for each LOD according to embodiments.
- FIG 9 shows an example of a point configuration of Point Cloud content for each LOD according to embodiments.
- FIG. 10 shows an example of a block diagram of a point cloud decoder according to embodiments.
- FIG. 11 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
- FIG. 12 shows components for encoding Point Cloud video of a transmitter according to embodiments.
- FIG. 13 shows components for decoding Point Cloud video of a receiver according to embodiments.
- FIG. 14 shows an architecture for G-PCC-based point cloud data storage and streaming according to embodiments.
- 15 shows point cloud data storage and transmission according to embodiments.
- 16 shows a device for receiving point cloud data according to embodiments.
- FIG. 17 shows an example of a structure capable of interworking with a method/device for transmitting and receiving point cloud data according to embodiments.
- FIG. 18 illustrates an example of an attribute information (attribute information) predictor according to embodiments.
- FIG. 19 shows a configuration of an encoded point cloud according to embodiments.
- FIG. 20 illustrates an example of information related to an APS neighbor point set generation option according to embodiments.
- FIG. 21 illustrates an example of information related to a neighbor point set generation option of a TPS according to embodiments.
- FIG. 22 illustrates an example of information related to a neighbor point set generation option in a Slice header of Attr according to embodiments.
- FIG. 23 shows an example of a PCC (Point Cloud Compression) encoder according to embodiments.
- FIG. 24 shows an example of a geometric information encoder according to embodiments.
- 25 shows an example of an attribute information encoder according to embodiments.
- 26 shows an example of a PCC decoder according to embodiments.
- FIG. 27 shows an example of a geometric information decoder according to embodiments.
- FIG. 29 shows an example of a point cloud data transmission method according to embodiments.
- FIG. 30 shows an example of a method for receiving point cloud data according to embodiments.
- FIG. 1 shows an example of a point cloud content providing system according to embodiments.
- the point cloud content providing system illustrated in FIG. 1 may include a transmission device 10000 and a reception device 10004.
- the transmission device 10000 and the reception device 10004 are capable of wired or wireless communication to transmit and receive point cloud data.
- the transmission device 10000 may secure, process, and transmit point cloud video (or point cloud content).
- the transmission device 10000 is a fixed station, a base transceiver system (BTS), a network, an artificial intelligence (AI) device and/or system, a robot, an AR/VR/XR device and/or server. And the like.
- the transmission device 10000 uses a radio access technology (eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)) to communicate with a base station and/or other wireless devices, Robots, vehicles, AR/VR/XR devices, portable devices, home appliances, Internet of Thing (IoT) devices, AI devices/servers, etc. may be included.
- 5G NR New RAT
- LTE Long Term Evolution
- the transmission device 10000 includes a point cloud video acquisition unit (Point Cloud Video Acquisition, 10001), a point cloud video encoder (Point Cloud Video Encoder, 10002) and/or a transmitter (Transmitter (or Communication module), 10003). Include)
- the point cloud video acquisition unit 10001 acquires a point cloud video through a process such as capture, synthesis, or generation.
- the point cloud video is point cloud content expressed as a point cloud, which is a set of points located in a three-dimensional space, and may be referred to as point cloud video data.
- a point cloud video according to embodiments may include one or more frames. One frame represents a still image/picture. Accordingly, the point cloud video may include a point cloud image/frame/picture, and may be referred to as any one of a point cloud image, a frame, and a picture.
- the point cloud video encoder 10002 encodes the secured point cloud video data.
- the point cloud video encoder 10002 may encode point cloud video data based on Point Cloud Compression coding.
- Point cloud compression coding may include Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) coding and/or Video based Point Cloud Compression (V-PCC) coding or next-generation coding.
- G-PCC Geometry-based Point Cloud Compression
- V-PCC Video based Point Cloud Compression
- point cloud compression coding according to the embodiments is not limited to the above-described embodiments.
- the point cloud video encoder 10002 may output a bitstream including encoded point cloud video data.
- the bitstream may include not only the encoded point cloud video data, but also signaling information related to encoding of the point cloud video data.
- the transmitter 10003 transmits a bitstream including encoded point cloud video data.
- the bitstream according to the embodiments is encapsulated into a file or segment (for example, a streaming segment) and transmitted through various networks such as a broadcasting network and/or a broadband network.
- the transmission device 10000 may include an encapsulation unit (or an encapsulation module) that performs an encapsulation operation.
- the encapsulation unit may be included in the transmitter 10003.
- a file or segment may be transmitted to the receiving device 10004 through a network or stored in a digital storage medium (eg, USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, etc.).
- the transmitter 10003 may perform wired/wireless communication with the reception device 10004 (or a receiver 10005) through a network such as 4G, 5G, or 6G.
- the transmitter 10003 may perform necessary data processing operations according to a network system (for example, a communication network system such as 4G, 5G, or 6G).
- the transmission device 10000 may transmit encapsulated data according to an on demand method.
- the reception device 10004 includes a receiver 10005, a point cloud video decoder 10006, and/or a renderer 10007.
- the receiving device 10004 uses a wireless access technology (eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)) to communicate with a base station and/or other wireless devices, a robot , Vehicles, AR/VR/XR devices, portable devices, home appliances, Internet of Thing (IoT) devices, AI devices/servers, and the like.
- 5G NR New RAT
- LTE Long Term Evolution
- the receiver 10005 receives a bitstream including point cloud video data or a file/segment in which the bitstream is encapsulated from a network or a storage medium.
- the receiver 10005 may perform necessary data processing operations according to a network system (for example, a communication network system such as 4G, 5G, or 6G).
- the receiver 10005 may decapsulate the received file/segment and output a bitstream.
- the receiver 10005 may include a decapsulation unit (or a decapsulation module) for performing a decapsulation operation.
- the decapsulation unit may be implemented as an element (or component) separate from the receiver 10005.
- the point cloud video decoder 10006 decodes a bitstream including point cloud video data.
- the point cloud video decoder 10006 may decode the point cloud video data according to the encoding method (for example, a reverse process of the operation of the point cloud video encoder 10002). Accordingly, the point cloud video decoder 10006 may decode the point cloud video data by performing point cloud decompression coding, which is a reverse process of the point cloud compression.
- Point cloud decompression coding includes G-PCC coding.
- the renderer 10007 renders the decoded point cloud video data.
- the renderer 10007 may output point cloud content by rendering audio data as well as point cloud video data.
- the renderer 10007 may include a display for displaying point cloud content.
- the display is not included in the renderer 10007 and may be implemented as a separate device or component.
- the feedback information is information for reflecting an interaction ratio with a user who consumes point cloud content, and includes user information (eg, head orientation information, viewport information, etc.).
- user information eg, head orientation information, viewport information, etc.
- the feedback information is the content sending side (for example, the transmission device 10000) and/or a service provider.
- the feedback information may be used not only in the transmitting device 10000 but also in the receiving device 10004, and may not be provided.
- Head orientation information is information on a position, direction, angle, and movement of a user's head.
- the receiving device 10004 may calculate viewport information based on the head orientation information.
- the viewport information is information on the area of the point cloud video that the user is viewing.
- a viewpoint is a point at which the user is watching a point cloud video, and may mean a center point of a viewport area. That is, the viewport is an area centered on a viewpoint, and the size and shape of the area may be determined by a field of view (FOV).
- FOV field of view
- the receiving device 10004 may extract viewport information based on a vertical or horizontal FOV supported by the device in addition to the head orientation information.
- the receiving device 10004 performs a gaze analysis and the like to check the point cloud consumption method of the user, the point cloud video area that the user gazes, and the gaze time.
- the receiving device 10004 may transmit feedback information including the result of gaze analysis to the transmitting device 10000.
- Feedback information may be obtained during rendering and/or display.
- Feedback information may be secured by one or more sensors included in the receiving device 10004.
- the feedback information may be secured by the renderer 10007 or a separate external element (or device, component, etc.).
- a dotted line in FIG. 1 shows a process of transmitting feedback information secured by the renderer 10007.
- the point cloud content providing system may process (encode/decode) point cloud data based on feedback information.
- the point cloud video data decoder 10006 may perform a decoding operation based on the feedback information.
- the receiving device 10004 may transmit feedback information to the transmitting device 10000.
- the transmission device 10000 (or the point cloud video data encoder 10002) may perform an encoding operation based on feedback information. Therefore, the point cloud content providing system does not process (encode/decode) all point cloud data, but efficiently processes necessary data (e.g., point cloud data corresponding to the user's head position) based on feedback information. Point cloud content can be provided to users.
- the transmission device 10000 may be referred to as an encoder, a transmission device, a transmitter, and the like
- the reception device 10004 may be referred to as a decoder, a reception device, a receiver, or the like.
- Point cloud data (processed in a series of acquisition/encoding/transmission/decoding/rendering) processed in the point cloud content providing system of FIG. 1 according to embodiments may be referred to as point cloud content data or point cloud video data.
- the point cloud content data may be used as a concept including metadata or signaling information related to the point cloud data.
- Elements of the point cloud content providing system shown in FIG. 1 may be implemented by hardware, software, processor, and/or a combination thereof.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating an operation of providing point cloud content according to embodiments.
- the block diagram of FIG. 2 shows the operation of the point cloud content providing system described in FIG. 1.
- the point cloud content providing system may process point cloud data based on point cloud compression coding (eg, G-PCC).
- point cloud compression coding eg, G-PCC
- a point cloud content providing system may acquire a point cloud video (20000).
- the point cloud video is expressed as a point cloud belonging to a coordinate system representing a three-dimensional space.
- a point cloud video may include a Ply (Polygon File format or the Stanford Triangle format) file.
- Ply files contain point cloud data such as the geometry and/or attributes of the point.
- the geometry includes the positions of the points.
- the position of each point may be expressed by parameters (eg, values of each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis) representing a three-dimensional coordinate system (eg, a coordinate system composed of XYZ axes).
- Attributes include attributes of points (eg, texture information of each point, color (YCbCr or RGB), reflectance (r), transparency, etc.).
- a point has one or more attributes (or attributes).
- one point may have an attribute of one color, or two attributes of a color and reflectance.
- geometry may be referred to as positions, geometry information, geometry data, and the like, and attributes may be referred to as attributes, attribute information, attribute data, and the like.
- the point cloud content providing system (for example, the point cloud transmission device 10000 or the point cloud video acquisition unit 10001) provides points from information related to the acquisition process of the point cloud video (eg, depth information, color information, etc.). Cloud data can be secured.
- the point cloud content providing system may encode point cloud data (20001).
- the point cloud content providing system may encode point cloud data based on point cloud compression coding.
- the point cloud data may include the geometry and attributes of the point.
- the point cloud content providing system may output a geometry bitstream by performing geometry encoding for encoding geometry.
- the point cloud content providing system may output an attribute bitstream by performing attribute encoding for encoding the attribute.
- the point cloud content providing system may perform attribute encoding based on geometry encoding.
- the geometry bitstream and the attribute bitstream according to the embodiments may be multiplexed and output as one bitstream.
- the bitstream according to embodiments may further include signaling information related to geometry encoding and attribute encoding.
- the point cloud content providing system may transmit encoded point cloud data (20002).
- the encoded point cloud data may be expressed as a geometry bitstream and an attribute bitstream.
- the encoded point cloud data may be transmitted in the form of a bitstream together with signaling information related to encoding of the point cloud data (eg, signaling information related to geometry encoding and attribute encoding).
- the point cloud content providing system may encapsulate the bitstream for transmitting the encoded point cloud data and transmit it in the form of a file or segment.
- the point cloud content providing system may receive a bitstream including encoded point cloud data.
- the point cloud content providing system may demultiplex the bitstream.
- the point cloud content providing system can decode the encoded point cloud data (e.g., geometry bitstream, attribute bitstream) transmitted as a bitstream. have.
- the point cloud content providing system (for example, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10005) can decode the point cloud video data based on signaling information related to encoding of the point cloud video data included in the bitstream. have.
- the point cloud content providing system (for example, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10005) may restore positions (geometry) of points by decoding a geometry bitstream.
- the point cloud content providing system may restore the attributes of points by decoding an attribute bitstream based on the restored geometry.
- the point cloud content providing system (for example, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10005) may restore the point cloud video based on the decoded attributes and positions according to the restored geometry.
- the point cloud content providing system may render the decoded point cloud data (20004 ).
- the point cloud content providing system may render geometry and attributes decoded through a decoding process according to a rendering method according to various rendering methods. Points of the point cloud content may be rendered as a vertex having a certain thickness, a cube having a specific minimum size centered on the vertex position, or a circle centered on the vertex position. All or part of the rendered point cloud content is provided to the user through a display (eg VR/AR display, general display, etc.).
- a display eg VR/AR display, general display, etc.
- the point cloud content providing system may secure feedback information (20005).
- the point cloud content providing system may encode and/or decode point cloud data based on feedback information. Since the operation of the feedback information and point cloud content providing system according to the embodiments is the same as the feedback information and operation described in FIG. 1, a detailed description will be omitted.
- FIG 3 shows an example of a point cloud video capture process according to embodiments.
- FIGS. 1 to 2 shows an example of a point cloud video capture process in the point cloud content providing system described in FIGS. 1 to 2.
- the point cloud content is an object located in various three-dimensional spaces (for example, a three-dimensional space representing a real environment, a three-dimensional space representing a virtual environment, etc.) and/or a point cloud video (images and/or Videos). Therefore, the point cloud content providing system according to the embodiments includes one or more cameras (eg, an infrared camera capable of securing depth information, color information corresponding to the depth information) to generate the point cloud content. You can capture a point cloud video using an RGB camera that can extract the image), a projector (for example, an infrared pattern projector to secure depth information), and LiDAR.
- cameras eg, an infrared camera capable of securing depth information, color information corresponding to the depth information
- a projector for example, an infrared pattern projector to secure depth information
- LiDAR LiDAR
- the point cloud content providing system may obtain point cloud data by extracting a shape of a geometry composed of points in a 3D space from depth information, and extracting an attribute of each point from color information.
- An image and/or an image according to the embodiments may be captured based on at least one or more of an inward-facing method and an outward-facing method.
- the left side of Fig. 3 shows an inword-facing scheme.
- the inword-facing method refers to a method in which one or more cameras (or camera sensors) located surrounding a central object capture a central object.
- the in-word-facing method provides point cloud content that provides users with 360-degree images of key objects (e.g., provides users with 360-degree images of objects (eg, key objects such as characters, players, objects, actors, etc.) VR/AR content).
- the outward-facing method refers to a method in which one or more cameras (or camera sensors) located surrounding the central object capture the environment of the central object other than the central object.
- the outward-pacing method may be used to generate point cloud content (for example, content representing an external environment that may be provided to a user of a self-driving vehicle) to provide an environment that appears from a user's point of view.
- the point cloud content may be generated based on the capture operation of one or more cameras.
- the point cloud content providing system may calibrate one or more cameras to set a global coordinate system before the capture operation.
- the point cloud content providing system may generate point cloud content by synthesizing an image and/or image captured by the above-described capture method with an arbitrary image and/or image.
- the point cloud content providing system may not perform the capture operation described in FIG. 3 when generating point cloud content representing a virtual space.
- the point cloud content providing system may perform post-processing on the captured image and/or image. In other words, the point cloud content providing system removes an unwanted area (e.g., background), recognizes the space where captured images and/or images are connected, and performs an operation to fill in a spatial hole if there is. I can.
- the point cloud content providing system may generate one point cloud content by performing coordinate system transformation on points of the point cloud video acquired from each camera.
- the point cloud content providing system may perform a coordinate system transformation of points based on the position coordinates of each camera. Accordingly, the point cloud content providing system may generate content representing a wide range, or may generate point cloud content having a high density of points.
- FIG. 4 shows an example of a point cloud encoder according to embodiments.
- the point cloud encoder uses point cloud data (for example, positions and/or positions of points) to adjust the quality of the point cloud content (for example, lossless-lossless, loss-lossy, near-lossless) according to network conditions or applications. Attributes) and perform an encoding operation.
- point cloud data for example, positions and/or positions of points
- the quality of the point cloud content for example, lossless-lossless, loss-lossy, near-lossless
- Attributes perform an encoding operation.
- the point cloud content providing system may not be able to stream the content in real time. Therefore, the point cloud content providing system can reconstruct the point cloud content based on the maximum target bitrate in order to provide it according to the network environment.
- the point cloud encoder may perform geometry encoding and attribute encoding. Geometry encoding is performed before attribute encoding.
- Point cloud encoders include a coordinate system transform unit (Transformation Coordinates, 40000), a quantization unit (Quantize and Remove Points (Voxelize), 40001), an octree analysis unit (Analyze Octree, 40002), and a surface aproximation analysis unit ( Analyze Surface Approximation, 40003), Arithmetic Encode (40004), Reconstruct Geometry (40005), Transform Colors (40006), Transfer Attributes (40007), RAHT Transformation A unit 40008, an LOD generation unit (Generated LOD) 40009, a lifting transform unit (Lifting) 40010, a coefficient quantization unit (Quantize Coefficients, 40011), and/or an Arithmetic Encode (40012).
- a coordinate system transform unit Transformation Coordinates, 40000
- a quantization unit Quantization and Remove Points (Voxelize)
- An octree analysis unit Analyze Octree, 40002
- the coordinate system transform unit 40000, the quantization unit 40001, the octree analysis unit 40002, the surface aproximation analysis unit 40003, the arithmetic encoder 40004, and the geometry reconstruction unit 40005 perform geometry encoding. can do.
- Geometry encoding according to embodiments may include octree geometry coding, direct coding, trisoup geometry encoding, and entropy encoding. Direct coding and trisoup geometry encoding are applied selectively or in combination. Also, geometry encoding is not limited to the above example.
- the coordinate system conversion unit 40000 receives positions and converts them into a coordinate system.
- positions may be converted into position information in a three-dimensional space (eg, a three-dimensional space represented by an XYZ coordinate system).
- the location information of the 3D space according to embodiments may be referred to as geometry information.
- the quantization unit 40001 quantizes geometry. For example, the quantization unit 40001 may quantize points based on the minimum position values of all points (eg, minimum values on each axis with respect to the X-axis, Y-axis, and Z-axis). The quantization unit 40001 multiplies the difference between the minimum position value and the position value of each point by a preset quantum scale value, and then performs a quantization operation to find the nearest integer value by performing a rounding or a rounding. Thus, one or more points may have the same quantized position (or position value). The quantization unit 40001 according to embodiments performs voxelization based on the quantized positions to reconstruct the quantized points.
- the quantization unit 40001 performs voxelization based on the quantized positions to reconstruct the quantized points.
- the minimum unit including the 2D image/video information is a pixel, and points of the point cloud content (or 3D point cloud video) according to the embodiments may be included in one or more voxels.
- Voxel is a combination of volume and pixel
- the quantization unit 40001 may match groups of points in a 3D space with voxels.
- one voxel may include only one point.
- one voxel may include one or more points.
- a position of a center point (ceter) of a corresponding voxel may be set based on positions of one or more points included in one voxel.
- attributes of all positions included in one voxel may be combined and assigned to a corresponding voxel.
- the octree analysis unit 40002 performs octree geometry coding (or octree coding) to represent voxels in an octree structure.
- the octree structure represents points matched to voxels based on an octal tree structure.
- the surface aproxiation analysis unit 40003 may analyze and approximate the octree.
- the octree analysis and approximation according to the embodiments is a process of analyzing to voxelize a region including a plurality of points in order to efficiently provide octree and voxelization.
- the arithmetic encoder 40004 entropy encodes the octree and/or the approximated octree.
- the encoding method includes an Arithmetic encoding method.
- a geometry bitstream is generated.
- Color conversion unit 40006, attribute conversion unit 40007, RAHT conversion unit 40008, LOD generation unit 40009, lifting conversion unit 40010, coefficient quantization unit 40011 and/or Arismatic encoder 40012 Performs attribute encoding.
- one point may have one or more attributes. Attribute encoding according to embodiments is applied equally to attributes of one point. However, when one attribute (eg, color) includes one or more elements, independent attribute encoding is applied to each element.
- Attribute encoding includes color transform coding, attribute transform coding, Region Adaptive Hierarchial Transform (RAHT) coding, Interpolaration-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform coding, and interpolation-based hierarchical nearest -Neighbor prediction with an update/lifting step (Lifting Transform)) coding may be included.
- RAHT Region Adaptive Hierarchial Transform
- Interpolaration-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform coding Interpolaration-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform coding
- interpolation-based hierarchical nearest -Neighbor prediction with an update/lifting step (Lifting Transform)) coding may be included.
- the aforementioned RAHT coding, predictive transform coding, and lifting transform coding may be selectively used, or a combination of one or more codings may be used.
- attribute encoding according to embodiments is not limited to the above-de
- the color conversion unit 40006 performs color conversion coding for converting color values (or textures) included in attributes.
- the color conversion unit 40006 may convert the format of color information (eg, convert from RGB to YCbCr).
- the operation of the color conversion unit 40006 according to the embodiments may be selectively applied according to color values included in attributes.
- the geometry reconstruction unit 40005 reconstructs (decompresses) an octree and/or an approximated octree.
- the geometry reconstruction unit 40005 reconstructs an octree/voxel based on a result of analyzing the distribution of points.
- the reconstructed octree/voxel may be referred to as reconstructed geometry (or reconstructed geometry).
- the attribute conversion unit 40007 performs attribute conversion for converting attributes based on the reconstructed geometry and/or positions for which geometry encoding has not been performed. As described above, since attributes are dependent on geometry, the attribute conversion unit 40007 may transform the attributes based on the reconstructed geometry information. For example, the attribute conversion unit 40007 may convert an attribute of the point of the position based on the position value of the point included in the voxel. As described above, when a position of a center point of a corresponding voxel is set based on positions of one or more points included in one voxel, the attribute conversion unit 40007 converts attributes of one or more points. When tri-soup geometry encoding is performed, the attribute conversion unit 40007 may convert attributes based on trisoup geometry encoding.
- the attribute conversion unit 40007 is an average value of attributes or attribute values (for example, the color of each point or reflectance) of points neighboring within a specific position/radius from the position (or position value) of the center point of each voxel. Attribute conversion can be performed by calculating.
- the attribute conversion unit 40007 may apply a weight according to a distance from a central point to each point when calculating an average value. Thus, each voxel has a position and a calculated attribute (or attribute value).
- the attribute conversion unit 40007 may search for neighboring points existing within a specific position/radius from the position of the center point of each voxel based on a K-D tree or a Molton code.
- the K-D tree is a binary search tree and supports a data structure that can manage points based on location so that the Nearest Neighbor Search (NNS) can be quickly performed.
- the Molton code represents a coordinate value (for example, (x, y, z)) representing a three-dimensional position of all points as a bit value, and is generated by mixing the bits. For example, if the coordinate value indicating the position of the point is (5, 9, 1), the bit value of the coordinate value is (0101, 1001, 0001).
- the attribute conversion unit 40007 may sort points based on a Morton code value and perform a shortest neighbor search (NNS) through a depth-first traversal process. After the attribute transformation operation, when the shortest neighbor search (NNS) is required in another transformation process for attribute coding, a K-D tree or a Molton code is used.
- NSS shortest neighbor search
- the converted attributes are input to the RAHT conversion unit 40008 and/or the LOD generation unit 40009.
- the RAHT conversion unit 40008 performs RAHT coding for predicting attribute information based on the reconstructed geometry information. For example, the RAHT conversion unit 40008 may predict attribute information of a node at a higher level of the octree based on attribute information associated with a node at a lower level of the octree.
- the LOD generation unit 40009 generates a level of detail (LOD) to perform predictive transform coding.
- LOD level of detail
- the LOD according to the embodiments is a degree representing the detail of the point cloud content, and a smaller LOD value indicates that the detail of the point cloud content decreases, and a larger LOD value indicates that the detail of the point cloud content is high. Points can be classified according to LOD.
- the lifting transform unit 40010 performs lifting transform coding that transforms attributes of a point cloud based on weights. As described above, the lifting transform coding can be selectively applied.
- the coefficient quantization unit 40011 quantizes attribute-coded attributes based on coefficients.
- Arismatic encoder 40012 encodes quantized attributes based on Arismatic coding.
- the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 are not shown in the drawing, but hardware including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories included in the point cloud providing apparatus. , Software, firmware, or a combination thereof.
- One or more processors may perform at least one or more of the operations and/or functions of the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 described above. Further, one or more processors may operate or execute a set of software programs and/or instructions for performing operations and/or functions of the elements of the point cloud encoder of FIG. 4.
- One or more memories according to embodiments may include high speed random access memory, and nonvolatile memory (e.g., one or more magnetic disk storage devices, flash memory devices, or other nonvolatile solid state Memory devices (solid-state memory devices, etc.).
- FIG. 5 shows an example of a voxel according to embodiments.
- voxels located in a three-dimensional space represented by a coordinate system composed of three axes of the X-axis, Y-axis, and Z-axis.
- a point cloud encoder eg, quantization unit 40001, etc.
- FIG. 5 is an octree structure recursively subdividing a cubical axis-aligned bounding box defined by two poles (0,0,0) and (2 d , 2 d , 2 d ) Shows an example of a voxel generated through.
- One voxel includes at least one or more points.
- the voxel can estimate spatial coordinates from the positional relationship with the voxel group.
- the voxel has attributes (such as color or reflectance) like pixels of a 2D image/video.
- a detailed description of the voxel is the same as that described with reference to FIG. 4 and thus will be omitted.
- FIG. 6 shows an example of an octree and an occupancy code according to embodiments.
- a point cloud content providing system (point cloud video encoder 10002) or a point cloud encoder (for example, octree analysis unit 40002) efficiently manages the area and/or position of the voxel.
- octree geometry coding (or octree coding) based on an octree structure is performed.
- FIG. 6 shows an octree structure.
- the three-dimensional space of the point cloud content according to the embodiments is expressed by axes of a coordinate system (eg, X-axis, Y-axis, Z-axis).
- the octree structure is created by recursive subdividing of a cubical axis-aligned bounding box defined by two poles (0,0,0) and (2 d , 2 d , 2 d ). . 2d may be set to a value constituting the smallest bounding box surrounding all points of the point cloud content (or point cloud video).
- d represents the depth of the octree.
- the d value is determined according to the following equation. In the following equation, (x int n , y int n , z int n ) represents positions (or position values) of quantized points.
- the entire 3D space may be divided into eight spaces according to the division.
- Each divided space is represented by a cube with 6 faces.
- each of the eight spaces is divided again based on the axes of the coordinate system (eg, X axis, Y axis, Z axis).
- axes of the coordinate system e.g, X axis, Y axis, Z axis.
- each space is further divided into eight smaller spaces.
- the divided small space is also represented as a cube with 6 faces. This division method is applied until a leaf node of an octree becomes a voxel.
- the lower part of FIG. 6 shows the octree's ocupancy code.
- the octree's ocupancy code is generated to indicate whether each of the eight divided spaces generated by dividing one space includes at least one point. Therefore, one Okufanshi code is represented by 8 child nodes. Each child node represents the occupancy of the divided space, and the child node has a value of 1 bit. Therefore, the Ocufanshi code is expressed as an 8-bit code. That is, if at least one point is included in the space corresponding to the child node, the node has a value of 1. If the point is not included in the space corresponding to the child node (empty), the node has a value of 0. Since the ocupancy code shown in FIG.
- a point cloud encoder (for example, the Arismatic encoder 40004) according to embodiments may entropy encode an ocupancy code.
- the point cloud encoder can intra/inter code the ocupancy code.
- the reception device (for example, the reception device 10004 or the point cloud video decoder 10006) according to the embodiments reconstructs an octree based on an ocupancy code.
- a point cloud encoder may perform voxelization and octree coding to store positions of points.
- points in the 3D space are not always evenly distributed, there may be a specific area where there are not many points. Therefore, it is inefficient to perform voxelization over the entire 3D space. For example, if there are almost no points in a specific area, it is not necessary to perform voxelization to the corresponding area.
- the point cloud encoder does not perform voxelization for the above-described specific region (or nodes other than the leaf nodes of the octree), but directly codes the positions of points included in the specific region. ) Can be performed. Coordinates of a direct coding point according to embodiments are referred to as a direct coding mode (DCM).
- the point cloud encoder according to embodiments may perform trisoup geometry encoding in which positions of points within a specific region (or node) are reconstructed based on voxels based on a surface model. Trisoup geometry encoding is a geometry encoding that expresses the representation of an object as a series of triangle meshes.
- Direct coding and trisoup geometry encoding may be selectively performed.
- direct coding and trisoup geometry encoding according to embodiments may be performed in combination with octree geometry coding (or octree coding).
- the option to use direct mode to apply direct coding must be activated, and the node to which direct coding is applied is not a leaf node, but below the threshold within a specific node. There must be points of. In addition, the number of all points subject to direct coding must not exceed a preset limit.
- the point cloud encoder (or the arithmetic encoder 40004) according to the embodiments may entropy-code the positions (or position values) of the points.
- the point cloud encoder determines a specific level of the octree (if the level is less than the depth d of the octree), and from that level, the node Trisoup geometry encoding that reconstructs the position of a point in the region based on voxels can be performed (tri-soup mode).
- a point cloud encoder may designate a level to which trisoup geometry encoding is applied. For example, if the specified level is equal to the depth of the octree, the point cloud encoder does not operate in the try-soup mode.
- the point cloud encoder may operate in the try-soup mode only when the specified level is less than the depth value of the octree.
- a three-dimensional cube area of nodes of a designated level according to the embodiments is referred to as a block.
- One block may include one or more voxels.
- the block or voxel may correspond to a brick.
- the geometry is represented by a surface.
- the surface according to embodiments may intersect each edge (edge) of the block at most once.
- one block has 12 edges, there are at least 12 intersection points within one block. Each intersection is called a vertex (vertex, or vertex).
- a vertex existing along an edge is detected when there is at least one occupied voxel adjacent to the edge among all blocks sharing the edge.
- An occupied voxel refers to a voxel including a point. The position of the vertex detected along the edge is the average position along the edge of all voxels among all blocks sharing the edge.
- the point cloud encoder may entropy-code the starting point (x, y, z) of the edge and the direction vector ( ⁇ vertex position value (relative position value within the edge)) of the edge.
- the point cloud encoder e.g., the geometry reconstruction unit 40005
- the point cloud encoder performs a triangle reconstruction, up-sampling, and voxelization process. You can create geometry (reconstructed geometry).
- the vertices located at the edge of the block determine the surface that passes through the block.
- the surface according to the embodiments is a non-planar polygon.
- the triangle reconstruction process reconstructs the surface represented by a triangle based on the starting point of the edge, the direction vector of the edge, and the position value of the vertex.
- the triangle reconstruction process is as follows. 1 Calculate the centroid value of each vertex, 2 calculate the squared values of the values subtracted from each vertex value by subtracting the center value, and calculate the sum of all the values.
- each vertex is projected on the x-axis based on the center of the block, and projected on the (y, z) plane.
- the projected value on the (y, z) plane is (ai, bi)
- ⁇ is obtained through atan2(bi, ai)
- vertices are aligned based on the ⁇ value.
- the table below shows a combination of vertices for generating a triangle according to the number of vertices. Vertices are ordered from 1 to n.
- the table below shows that for four vertices, two triangles may be formed according to a combination of vertices.
- the first triangle may be composed of 1st, 2nd, and 3rd vertices among the aligned vertices
- the second triangle may be composed of 3rd, 4th, and 1st vertices among the aligned vertices. .
- the upsampling process is performed to voxelize by adding points in the middle along the edge of the triangle. Additional points are created based on the upsampling factor and the width of the block. The additional point is called a refined vertice.
- the point cloud encoder may voxelize refined vertices. In addition, the point cloud encoder may perform attribute encoding based on the voxelized position (or position value).
- FIG. 7 shows an example of a neighbor node pattern according to embodiments.
- the point cloud encoder may perform entropy coding based on context adaptive arithmetic coding.
- a point cloud content providing system or a point cloud encoder directly converts the Ocufanshi code.
- Entropy coding is possible.
- the point cloud content providing system or point cloud encoder performs entropy encoding (intra encoding) based on the ocupancy code of the current node and the ocupancy of neighboring nodes, or entropy encoding (inter encoding) based on the ocupancy code of the previous frame. ) Can be performed.
- a frame according to embodiments means a set of point cloud videos generated at the same time.
- the compression efficiency of intra-encoding/inter-encoding may vary depending on the number of referenced neighbor nodes. The larger the bit, the more complicated it is, but it can be skewed to one side, increasing the compression efficiency. For example, if you have a 3-bit context, you have to code in 8 ways. The divided coding part affects the complexity of the implementation. Therefore, it is necessary to match the appropriate level of compression efficiency and complexity.
- a point cloud encoder determines occupancy of neighboring nodes of each node of an octree and obtains a value of a neighbor pattern.
- the neighboring node pattern is used to infer the occupancy pattern of the corresponding node.
- the left side of FIG. 7 shows a cube corresponding to a node (centered cube) and six cubes (neighbor nodes) that share at least one surface with the cube. Nodes shown in the figure are nodes of the same depth (depth). Numbers shown in the figure indicate weights (1, 2, 4, 8, 16, 32, etc.) associated with each of the six nodes. Each weight is sequentially assigned according to the positions of neighboring nodes.
- the right side of FIG. 7 shows neighboring node pattern values.
- the neighbor node pattern value is the sum of values multiplied by weights of the occupied neighbor nodes (neighbor nodes having points). Therefore, the neighbor node pattern value has a value from 0 to 63. When the neighbor node pattern value is 0, it indicates that no node (occupied node) has a point among neighboring nodes of the corresponding node. If the neighboring node pattern value is 63, it indicates that all neighboring nodes are occupied nodes. As shown in the figure, since neighboring nodes to which weights 1, 2, 4, and 8 are assigned are occupied nodes, the neighboring node pattern value is 15, which is the sum of 1, 2, 4, and 8.
- the point cloud encoder may perform coding according to the neighboring node pattern value (for example, if the neighboring node pattern value is 63, 64 codings are performed). According to embodiments, the point cloud encoder may reduce coding complexity by changing a neighbor node pattern value (for example, based on a table changing 64 to 10 or 6).
- the encoded geometry is reconstructed (decompressed) before attribute encoding is performed.
- the geometry reconstruction operation may include changing the placement of the direct coded points (eg, placing the direct coded points in front of the point cloud data).
- the geometry reconstruction process is triangular reconstruction, upsampling, voxelization, and the attribute is dependent on geometry, so the attribute encoding is performed based on the reconstructed geometry.
- the point cloud encoder may reorganize points for each LOD.
- the figure shows point cloud content corresponding to the LOD.
- the left side of the figure shows the original point cloud content.
- the second figure from the left of the figure shows the distribution of the lowest LOD points, and the rightmost figure in the figure shows the distribution of the highest LOD points. That is, the points of the lowest LOD are sparsely distributed, and the points of the highest LOD are densely distributed. That is, as the LOD increases according to the direction of the arrow indicated at the bottom of the drawing, the spacing (or distance) between points becomes shorter.
- a point cloud content providing system or a point cloud encoder (for example, a point cloud video encoder 10002, a point cloud encoder in FIG. 4, or an LOD generator 40009) generates an LOD. can do.
- the LOD is generated by reorganizing the points into a set of refinement levels according to a set LOD distance value (or a set of Euclidean distance).
- the LOD generation process is performed not only in the point cloud encoder but also in the point cloud decoder.
- FIG. 9 shows examples (P0 to P9) of points of point cloud content distributed in a three-dimensional space.
- the original order of FIG. 9 represents the order of points P0 to P9 before LOD generation.
- the LOD based order of FIG. 9 represents the order of points according to LOD generation. Points are rearranged by LOD. Also, the high LOD includes points belonging to the low LOD.
- LOD0 includes P0, P5, P4 and P2.
- LOD1 includes the points of LOD0 and P1, P6 and P3.
- LOD2 includes points of LOD0, points of LOD1 and P9, P8 and P7.
- the point cloud encoder may selectively or combine predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding.
- the point cloud encoder may generate a predictor for points and perform predictive transform coding to set a predicted attribute (or predicted attribute value) of each point. That is, N predictors may be generated for N points.
- the predicted attribute (or attribute value) is a weight calculated based on the distance to each neighboring point to the attributes (or attribute values, for example, color, reflectance, etc.) of neighboring points set in the predictor of each point. It is set as the average value multiplied by (or weight value).
- a point cloud encoder e.g., the coefficient quantization unit 40011
- the quantization process is as shown in the following table.
- the point cloud encoder (for example, the arithmetic encoder 40012) according to the embodiments may entropy-code the quantized and dequantized residual values as described above when there are points adjacent to the predictors of each point.
- the point cloud encoder (for example, the arithmetic encoder 40012) according to embodiments may entropy-code the attributes of the corresponding point without performing the above-described process if there are no points adjacent to the predictor of each point.
- the point cloud encoder (for example, the lifting transform unit 40010) according to the embodiments generates a predictor of each point, sets the calculated LOD to the predictor, registers neighboring points, and increases the distance to the neighboring points.
- Lifting transform coding can be performed by setting weights.
- Lifting transform coding according to embodiments is similar to the above-described predictive transform coding, but differs in that a weight is accumulated and applied to an attribute value.
- a process of cumulatively applying a weight to an attribute value according to embodiments is as follows.
- the weights calculated by additionally multiplying the weights calculated for all predictors by the weights stored in the QW corresponding to the predictor indexes are cumulatively added to the update weight array by the indexes of neighboring nodes.
- the value obtained by multiplying the calculated weight by the attribute value of the index of the neighboring node is accumulated and summed.
- the predicted attribute value is calculated by additionally multiplying the attribute value updated through the lift update process by the weight updated through the lift prediction process (stored in QW).
- a point cloud encoder for example, the coefficient quantization unit 40011
- the point cloud encoder for example, the Arismatic encoder 40012
- the point cloud encoder (for example, the RAHT transform unit 40008) according to the embodiments may perform RAHT transform coding that estimates the attributes of higher-level nodes by using an attribute associated with a node at a lower level of the octree.
- RAHT transform coding is an example of attribute intra coding through octree backward scan.
- the point cloud encoder according to the embodiments scans from voxels to the entire area, and repeats the merging process up to the root node while merging the voxels into larger blocks in each step.
- the merging process according to the embodiments is performed only for an occupied node.
- the merging process is not performed for the empty node, and the merging process is performed for the node immediately above the empty node.
- the gDC value is also quantized and entropy coded like the high pass coefficient.
- FIG. 10 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
- the point cloud decoder illustrated in FIG. 10 is an example of the point cloud video decoder 10006 described in FIG. 1, and may perform the same or similar operation as that of the point cloud video decoder 10006 described in FIG. 1.
- the point cloud decoder may receive a geometry bitstream and an attribute bitstream included in one or more bitstreams.
- the point cloud decoder includes a geometry decoder and an attribute decoder.
- the geometry decoder performs geometry decoding on the geometry bitstream and outputs decoded geometry.
- the attribute decoder outputs decoded attributes by performing attribute decoding on the basis of the decoded geometry and the attribute bitstream.
- the decoded geometry and decoded attributes are used to reconstruct the point cloud content.
- FIG. 11 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
- the point cloud decoder illustrated in FIG. 11 is an example of the point cloud decoder described in FIG. 10, and may perform a decoding operation that is a reverse process of the encoding operation of the point cloud encoder described in FIGS. 1 to 9.
- the point cloud decoder may perform geometry decoding and attribute decoding. Geometry decoding is performed prior to attribute decoding.
- the point cloud decoder includes an arithmetic decoder (11000), an octree synthesis unit (synthesize octree, 11001), a surface optimization synthesis unit (synthesize surface approximation, 11002), and a geometry reconstruction unit (reconstruct geometry). , 11003), inverse transform coordinates (11004), arithmetic decode (11005), inverse quantize (11006), RAHT transform unit (11007), LOD generator (generate LOD, 11008) ), Inverse lifting (11009), and/or inverse transform colors (11010).
- the arithmetic decoder 11000, the octree synthesis unit 11001, the surface opoxidation synthesis unit 11002, the geometry reconstruction unit 11003, and the coordinate system inverse transform unit 11004 may perform geometry decoding.
- Geometry decoding according to embodiments may include direct coding and trisoup geometry decoding. Direct coding and trisoup geometry decoding are optionally applied. Further, the geometry decoding is not limited to the above example, and is performed in the reverse process of the geometry encoding described in FIGS. 1 to 9.
- the Arismatic decoder 11000 decodes the received geometry bitstream based on Arismatic coding.
- the operation of the Arismatic decoder 11000 corresponds to the reverse process of the Arismatic encoder 40004.
- the octree synthesizer 11001 may generate an octree by obtaining an ocupancy code from a decoded geometry bitstream (or information on a geometry obtained as a result of decoding).
- a detailed description of the OQFancy code is as described in FIGS. 1 to 9.
- the surface opoxidation synthesizer 11002 may synthesize a surface based on the decoded geometry and/or the generated octree.
- the geometry reconstruction unit 11003 may regenerate the geometry based on the surface and/or the decoded geometry. 1 to 9, direct coding and trisoup geometry encoding are selectively applied. Accordingly, the geometry reconstruction unit 11003 directly imports and adds position information of points to which direct coding is applied. In addition, when trisoup geometry encoding is applied, the geometry reconstruction unit 11003 performs a reconstruction operation of the geometry reconstruction unit 40005, such as triangle reconstruction, up-sampling, and voxelization, to restore the geometry. have. Details are the same as those described in FIG. 6 and thus will be omitted.
- the reconstructed geometry may include a point cloud picture or frame that does not include attributes.
- the coordinate system inverse transform unit 11004 may acquire positions of points by transforming a coordinate system based on the restored geometry.
- Arithmetic decoder 11005, inverse quantization unit 11006, RAHT conversion unit 11007, LOD generation unit 11008, inverse lifting unit 11009, and/or color inverse conversion unit 11010 are attributes described in FIG. Decoding can be performed.
- Attribute decoding according to embodiments includes Region Adaptive Hierarchial Transform (RAHT) decoding, Interpolaration-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform decoding, and interpolation-based hierarchical nearest-neighbor prediction with an update/lifting. step (Lifting Transform)) decoding may be included.
- RAHT Region Adaptive Hierarchial Transform
- Interpolaration-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform decoding Interpolaration-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform decoding
- interpolation-based hierarchical nearest-neighbor prediction with an update/lifting step (Lifting Transform)) decoding may be included.
- the Arismatic decoder 11005 decodes the attribute bitstream by arithmetic coding.
- the inverse quantization unit 11006 inverse quantizes information on the decoded attribute bitstream or the attribute obtained as a result of decoding, and outputs inverse quantized attributes (or attribute values). Inverse quantization may be selectively applied based on the attribute encoding of the point cloud encoder.
- the RAHT conversion unit 11007, the LOD generation unit 11008 and/or the inverse lifting unit 11009 may process reconstructed geometry and inverse quantized attributes. As described above, the RAHT conversion unit 11007, the LOD generation unit 11008, and/or the inverse lifting unit 11009 may selectively perform a decoding operation corresponding thereto according to the encoding of the point cloud encoder.
- the inverse color transform unit 11010 performs inverse transform coding for inverse transforming a color value (or texture) included in the decoded attributes.
- the operation of the color inverse transform unit 11010 may be selectively performed based on the operation of the color transform unit 40006 of the point cloud encoder.
- elements of the point cloud decoder of FIG. 11 are not shown in the drawing, hardware including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories included in the point cloud providing apparatus , Software, firmware, or a combination thereof.
- One or more processors may perform at least one or more of the operations and/or functions of the elements of the point cloud decoder of FIG. 11 described above. Further, one or more processors may operate or execute a set of software programs and/or instructions for performing operations and/or functions of elements of the point cloud decoder of FIG. 11.
- the transmission device shown in FIG. 12 is an example of the transmission device 10000 of FIG. 1 (or a point cloud encoder of FIG. 4 ).
- the transmission device illustrated in FIG. 12 may perform at least one or more of the same or similar operations and methods as the operations and encoding methods of the point cloud encoder described in FIGS. 1 to 9.
- the transmission apparatus includes a data input unit 12000, a quantization processing unit 12001, a voxelization processing unit 12002, an octree occupancy code generation unit 12003, a surface model processing unit 12004, an intra/ Inter-coding processing unit (12005), Arithmetic coder (12006), metadata processing unit (12007), color conversion processing unit (12008), attribute transformation processing unit (or attribute transformation processing unit) (12009), prediction/lifting/RAHT transformation
- a processing unit 12010, an Arithmetic coder 12011, and/or a transmission processing unit 12012 may be included.
- the data input unit 12000 receives or acquires point cloud data.
- the data input unit 12000 may perform the same or similar operation and/or an acquisition method to the operation and/or acquisition method of the point cloud video acquisition unit 10001 (or the acquisition process 20000 described in FIG. 2 ).
- the coder 12006 performs geometry encoding.
- the geometry encoding according to the embodiments is the same as or similar to the geometry encoding described in FIGS. 1 to 9, so a detailed description thereof will be omitted.
- the quantization processing unit 12001 quantizes geometry (eg, a position value or position value of points).
- the operation and/or quantization of the quantization processor 12001 is the same as or similar to the operation and/or quantization of the quantization unit 40001 described in FIG. 4. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS. 1 to 9.
- the voxelization processor 12002 voxelsizes the position values of the quantized points.
- the voxelization processor 120002 may perform the same or similar operation and/or process as the operation and/or the voxelization process of the quantization unit 40001 described in FIG. 4. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS. 1 to 9.
- the octree occupancy code generation unit 12003 performs octree coding on positions of voxelized points based on an octree structure.
- the octree ocupancy code generation unit 12003 may generate an ocupancy code.
- the octree occupancy code generation unit 12003 may perform the same or similar operation and/or method as the operation and/or method of the point cloud encoder (or octree analysis unit 40002) described in FIGS. 4 and 6. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS. 1 to 9.
- the surface model processing unit 12004 may perform trisoup geometry encoding to reconstruct positions of points within a specific area (or node) based on a voxel based on a surface model.
- the face model processing unit 12004 may perform the same or similar operation and/or method as the operation and/or method of the point cloud encoder (eg, the surface aproxiation analysis unit 40003) described in FIG. 4. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS. 1 to 9.
- the intra/inter coding processor 12005 may intra/inter code point cloud data.
- the intra/inter coding processing unit 12005 may perform the same or similar coding as the intra/inter coding described in FIG. 7. The detailed description is the same as described in FIG. 7. According to embodiments, the intra/inter coding processing unit 12005 may be included in the arithmetic coder 12006.
- the arithmetic coder 12006 entropy encodes an octree and/or an approximated octree of point cloud data.
- the encoding method includes an Arithmetic encoding method.
- the arithmetic coder 12006 performs the same or similar operation and/or method to the operation and/or method of the arithmetic encoder 40004.
- the metadata processing unit 12007 processes metadata related to point cloud data, for example, a set value, and provides it to a necessary processing such as geometry encoding and/or attribute encoding.
- the metadata processing unit 12007 may generate and/or process signaling information related to geometry encoding and/or attribute encoding. Signaling information according to embodiments may be encoded separately from geometry encoding and/or attribute encoding. In addition, signaling information according to embodiments may be interleaved.
- the color conversion processing unit 12008, the attribute conversion processing unit 12009, the prediction/lifting/RAHT conversion processing unit 12010, and the Arithmetic coder 12011 perform attribute encoding.
- Attribute encoding according to embodiments is the same as or similar to the attribute encoding described in FIGS. 1 to 9, and thus a detailed description thereof will be omitted.
- the color conversion processing unit 12008 performs color conversion coding that converts color values included in attributes.
- the color conversion processing unit 12008 may perform color conversion coding based on the reconstructed geometry. Description of the reconstructed geometry is the same as described in FIGS. 1 to 9. In addition, the same or similar operation and/or method to the operation and/or method of the color conversion unit 40006 described in FIG. 4 is performed. Detailed description will be omitted.
- the attribute conversion processing unit 12009 performs attribute conversion for converting attributes based on the reconstructed geometry and/or positions for which geometry encoding has not been performed.
- the attribute conversion processing unit 12009 performs the same or similar operation and/or method to the operation and/or method of the attribute conversion unit 40007 described in FIG. 4. Detailed description will be omitted.
- the prediction/lifting/RAHT transform processing unit 12010 may code transformed attributes by using any one or a combination of RAHT coding, predictive transform coding, and lifting transform coding.
- the prediction/lifting/RAHT conversion processing unit 12010 performs at least one of the same or similar operations as the RAHT conversion unit 40008, LOD generation unit 40009, and lifting conversion unit 40010 described in FIG. 4. do.
- descriptions of predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding are the same as those described in FIGS.
- the Arismatic coder 12011 may encode coded attributes based on Arismatic coding.
- the Arismatic coder 12011 performs the same or similar operation and/or method to the operation and/or method of the Arismatic encoder 400012.
- the transmission processor 12012 transmits each bitstream including the encoded geometry and/or the encoded attribute, and metadata information, or transmits the encoded geometry and/or the encoded attribute, and the metadata information in one piece. It can be configured as a bitstream and transmitted. When the encoded geometry and/or encoded attribute and metadata information according to the embodiments are configured as one bitstream, the bitstream may include one or more sub-bitstreams.
- the bitstream according to the embodiments is a sequence parameter set (SPS) for signaling of a sequence level, a geometry parameter set (GPS) for signaling of geometry information coding, an attribute parameter set (APS) for signaling of attribute information coding, and a tile.
- SPS sequence parameter set
- GPS geometry parameter set
- APS attribute parameter set
- TPS Transaction Parameter Set
- Slice data may include information on one or more slices.
- One slice according to embodiments may include one geometry bitstream (Geom0 0 ) and one or more attribute bitstreams (Attr0 0 and Attr1 0 ).
- the TPS according to the embodiments may include information about each tile (eg, coordinate value information and height/size information of a bounding box) with respect to one or more tiles.
- the geometry bitstream may include a header and a payload.
- the header of the geometry bitstream may include identification information of a parameter set included in GPS (geom_ parameter_set_id), a tile identifier (geom_tile_id), a slice identifier (geom_slice_id), information on data included in the payload, and the like.
- the metadata processing unit 12007 may generate and/or process signaling information and transmit the generated signaling information to the transmission processing unit 12012.
- elements that perform geometry encoding and elements that perform attribute encoding may share data/information with each other as dotted line processing.
- the transmission processor 12012 may perform the same or similar operation and/or a transmission method as the operation and/or transmission method of the transmitter 10003. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS.
- FIG 13 is an example of a reception device according to embodiments.
- the receiving device illustrated in FIG. 13 is an example of the receiving device 10004 of FIG. 1 (or the point cloud decoder of FIGS. 10 and 11 ).
- the receiving device illustrated in FIG. 13 may perform at least one or more of the same or similar operations and methods as the operations and decoding methods of the point cloud decoder described in FIGS. 1 to 11.
- the receiving apparatus includes a receiving unit 13000, a receiving processing unit 13001, an arithmetic decoder 13002, an octree reconstruction processing unit 13003 based on an Occupancy code, and a surface model processing unit (triangle reconstruction).
- a receiving unit 13000 Up-sampling, voxelization) (13004), inverse quantization processing unit (13005), metadata parser (13006), arithmetic decoder (13007), inverse quantization processing unit (13008), prediction A /lifting/RAHT inverse transformation processing unit 13009, a color inverse transformation processing unit 13010, and/or a renderer 13011 may be included.
- Each component of decoding according to the embodiments may perform a reverse process of the component of encoding according to the embodiments.
- the receiving unit 13000 receives point cloud data.
- the receiving unit 13000 may perform the same or similar operation and/or a receiving method as the operation and/or receiving method of the receiver 10005 of FIG. 1. Detailed description will be omitted.
- the reception processing unit 13001 may obtain a geometry bitstream and/or an attribute bitstream from received data.
- the reception processing unit 13001 may be included in the reception unit 13000.
- the arithmetic decoder 13002, the ocupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003, the surface model processing unit 13004, and the inverse quantization processing unit 13005 may perform geometry decoding. Since the geometry decoding according to the embodiments is the same as or similar to the geometry decoding described in FIGS. 1 to 10, a detailed description will be omitted.
- the Arismatic decoder 13002 may decode a geometry bitstream based on Arismatic coding.
- the Arismatic decoder 13002 performs the same or similar operation and/or coding as the operation and/or coding of the Arismatic decoder 11000.
- the ocupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003 may obtain an ocupancy code from a decoded geometry bitstream (or information on a geometry obtained as a result of decoding) to reconstruct the octree.
- the ocupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003 performs the same or similar operation and/or method as the operation and/or the octree generation method of the octree synthesis unit 11001.
- the surface model processing unit 13004 decodes the trisoup geometry based on the surface model method and reconstructs the related geometry (e.g., triangle reconstruction, up-sampling, voxelization). Can be done.
- the surface model processing unit 13004 performs an operation identical or similar to that of the surface opoxidation synthesis unit 11002 and/or the geometry reconstruction unit 11003.
- the inverse quantization processing unit 13005 may inverse quantize the decoded geometry.
- the metadata parser 13006 may parse metadata included in the received point cloud data, for example, a setting value.
- the metadata parser 13006 may pass metadata to geometry decoding and/or attribute decoding.
- the detailed description of the metadata is the same as that described in FIG. 12 and thus will be omitted.
- the arithmetic decoder 13007, the inverse quantization processing unit 13008, the prediction/lifting/RAHT inverse transformation processing unit 13009, and the color inverse transformation processing unit 13010 perform attribute decoding. Since the attribute decoding is the same as or similar to the attribute decoding described in FIGS. 1 to 10, a detailed description will be omitted.
- the Arismatic decoder 13007 may decode the attribute bitstream through Arismatic coding.
- the arithmetic decoder 13007 may perform decoding of the attribute bitstream based on the reconstructed geometry.
- the Arismatic decoder 13007 performs the same or similar operation and/or coding as the operation and/or coding of the Arismatic decoder 11005.
- the inverse quantization processing unit 13008 may inverse quantize the decoded attribute bitstream.
- the inverse quantization processing unit 13008 performs the same or similar operation and/or method as the operation and/or the inverse quantization method of the inverse quantization unit 11006.
- the prediction/lifting/RAHT inverse transform processing unit 13009 may process reconstructed geometry and inverse quantized attributes.
- the prediction/lifting/RAHT inverse transform processing unit 13009 is the same or similar to the operations and/or decodings of the RAHT transform unit 11007, the LOD generator 11008 and/or the inverse lifting unit 11009, and/or At least one or more of the decodings is performed.
- the color inverse transform processing unit 13010 according to embodiments performs inverse transform coding for inverse transforming a color value (or texture) included in the decoded attributes.
- the color inverse transform processing unit 13010 performs the same or similar operation and/or inverse transform coding as the operation and/or inverse transform coding of the color inverse transform unit 11010.
- the renderer 13011 may render point cloud data.
- FIG. 14 illustrates an architecture for G-PCC-based point cloud content streaming according to embodiments.
- FIG. 14 shows a process in which the transmission device (for example, the transmission device 10000, the transmission device of FIG. 12, etc.) described in FIGS. 1 to 13 processes and transmits the point cloud content.
- the transmission device for example, the transmission device 10000, the transmission device of FIG. 12, etc.
- the transmission device may obtain audio Ba of the point cloud content (Audio Acquisition), encode the acquired audio, and output audio bitstreams Ea.
- the transmission device acquires a point cloud (Bv) (or point cloud video) of the point cloud content (Point Acqusition), performs point cloud encoding on the acquired point cloud, and performs a point cloud video bitstream ( Eb) can be output.
- the point cloud encoding of the transmission device is the same as or similar to the point cloud encoding (for example, the encoding of the point cloud encoder of FIG. 4) described in FIGS.
- the transmission device may encapsulate the generated audio bitstreams and video bitstreams into files and/or segments (File/segment encapsulation).
- the encapsulated file and/or segment may include a file of a file format such as ISOBMFF or a DASH segment.
- Point cloud-related metadata may be included in an encapsulated file format and/or segment.
- Meta data may be included in boxes of various levels in the ISOBMFF file format or may be included in separate tracks in the file.
- the transmission device may encapsulate the metadata itself as a separate file.
- the transmission device according to the embodiments may deliver the encapsulated file format and/or segment through a network. Since the encapsulation and transmission processing method of the transmission device is the same as those described in FIGS. 1 to 13 (for example, the transmitter 10003, the transmission step 20002 of FIG. 2, etc.), detailed descriptions are omitted.
- FIG. 14 shows a process of processing and outputting point cloud content by the receiving device (for example, the receiving device 10004, the receiving device of FIG. 13, etc.) described in FIGS. 1 to 13.
- the receiving device for example, the receiving device 10004, the receiving device of FIG. 13, etc.
- the receiving device includes a device that outputs final audio data and final video data (e.g., loudspeakers, headphones, display), and a point cloud player that processes point cloud content ( Point Cloud Player).
- the final data output device and the point cloud player may be configured as separate physical devices.
- the point cloud player according to the embodiments may perform Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) coding and/or Video based Point Cloud Compression (V-PCC) coding and/or next-generation coding.
- G-PCC Geometry-based Point Cloud Compression
- V-PCC Video based Point Cloud Compression
- the receiving device secures a file and/or segment (F', Fs') included in the received data (for example, a broadcast signal, a signal transmitted through a network, etc.) and decapsulation (File/ segment decapsulation). Since the reception and decapsulation method of the reception device is the same as those described in FIGS. 1 to 13 (for example, the receiver 10005, the reception unit 13000, the reception processing unit 13001, etc.), a detailed description thereof will be omitted.
- the receiving device secures an audio bitstream E'a and a video bitstream E'v included in a file and/or segment. As shown in the drawing, the receiving device outputs the decoded audio data B'a by performing audio decoding on the audio bitstream, and rendering the decoded audio data to final audio data. (A'a) is output through speakers or headphones.
- the receiving device outputs decoded video data B'v by performing point cloud decoding on the video bitstream E'v. Since the point cloud decoding according to the embodiments is the same as or similar to the point cloud decoding described in FIGS. 1 to 13 (for example, decoding of the point cloud decoder of FIG. 11 ), a detailed description will be omitted.
- the receiving device may render the decoded video data and output the final video data through the display.
- the receiving device may perform at least one of decapsulation, audio decoding, audio rendering, point cloud decoding, and rendering operations based on metadata transmitted together.
- the description of the metadata is the same as that described with reference to FIGS. 12 to 13 and thus will be omitted.
- the receiving device may generate feedback information (orientation, viewport).
- the feedback information according to the embodiments may be used in a decapsulation process, a point cloud decoding process and/or a rendering process of a receiving device, or may be transmitted to a transmitting device.
- the description of the feedback information is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 13 and thus will be omitted.
- 15 shows an example of a transmission device according to embodiments.
- the transmission device of FIG. 15 is a device that transmits point cloud content, and the transmission device described in FIGS. 1 to 14 (for example, the transmission device 10000 of FIG. 1, the point cloud encoder of FIG. 4, the transmission device of FIG. 12, 14). Accordingly, the transmission device of FIG. 15 performs the same or similar operation to that of the transmission device described in FIGS. 1 to 14.
- the transmission device may perform at least one or more of point cloud acquisition, point cloud encoding, file/segment encapsulation, and delivery. Can be done.
- the transmission device may perform geometry encoding and attribute encoding.
- Geometry encoding according to embodiments may be referred to as geometry compression, and attribute encoding may be referred to as attribute compression.
- attribute compression As described above, one point may have one geometry and one or more attributes. Therefore, the transmission device performs attribute encoding for each attribute.
- the drawing shows an example in which a transmission device has performed one or more attribute compressions (attribute #1 compression, ...attribute #N compression).
- the transmission apparatus may perform auxiliary compression. Additional compression is performed on the metadata. Description of the meta data is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 14 and thus will be omitted.
- the transmission device may perform mesh data compression.
- Mesh data compression according to embodiments may include the trisoup geometry encoding described in FIGS. 1 to 14.
- the transmission device may encapsulate bitstreams (eg, point cloud streams) output according to point cloud encoding into files and/or segments.
- a transmission device performs media track encapsulation for carrying data other than metadata (for example, media data), and metadata tracak for carrying meta data. encapsulation) can be performed.
- metadata may be encapsulated as a media track.
- the transmitting device receives feedback information (orientation/viewport metadata) from the receiving device, and based on the received feedback information, at least one of point cloud encoding, file/segment encapsulation, and transmission operations. Any one or more can be performed. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS. 1 to 14, and thus will be omitted.
- FIG. 16 shows an example of a receiving device according to embodiments.
- the receiving device of FIG. 16 is a device that receives point cloud content, and the receiving device described in FIGS. 1 to 14 (for example, the receiving device 10004 of FIG. 1, the point cloud decoder of FIG. 11, the receiving device of FIG. 13, 14). Accordingly, the receiving device of FIG. 16 performs the same or similar operation to that of the receiving device described in FIGS. 1 to 14. In addition, the receiving device of FIG. 16 may receive a signal transmitted from the transmitting device of FIG. 15, and may perform a reverse process of the operation of the transmitting device of FIG. 15.
- the receiving device may perform at least one or more of delivery, file/segement decapsulation, point cloud decoding, and point cloud rendering. Can be done.
- the reception device performs decapsulation on a file and/or segment acquired from a network or a storage device.
- the receiving device performs media track decapsulation carrying data other than meta data (for example, media data), and metadata track decapsulation carrying meta data. decapsulation) can be performed.
- the metadata track decapsulation is omitted.
- the receiving device may perform geometry decoding and attribute decoding on bitstreams (eg, point cloud streams) secured through decapsulation.
- Geometry decoding according to embodiments may be referred to as geometry decompression, and attribute decoding may be referred to as attribute decompression.
- a point may have one geometry and one or more attributes, and are each encoded. Therefore, the receiving device performs attribute decoding for each attribute.
- the drawing shows an example in which the receiving device performs one or more attribute decompressions (attribute #1 decompression, ...attribute #N decompression).
- the receiving device may perform auxiliary decompression. Additional decompression is performed on the metadata.
- the receiving device may perform mesh data decompression.
- the mesh data decompression according to embodiments may include decoding the trisoup geometry described with reference to FIGS. 1 to 14.
- the receiving device according to the embodiments may render the output point cloud data according to the point cloud decoding.
- the receiving device secures orientation/viewport metadata using a separate sensing/tracking element, etc., and transmits feedback information including the same to a transmission device (for example, the transmission device of FIG. 15). Can be transmitted.
- the receiving device may perform at least one or more of a receiving operation, file/segment decapsulation, and point cloud decoding based on the feedback information. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS. 1 to 14, and thus will be omitted.
- FIG. 17 shows an example of a structure capable of interworking with a method/device for transmitting and receiving point cloud data according to embodiments.
- the structure of FIG. 17 includes at least one of a server 1760, a robot 1710, an autonomous vehicle 1720, an XR device 1730, a smartphone 1740, a home appliance 1750, and/or an HMD 1770.
- a configuration connected to the cloud network 1710 is shown.
- the robot 1710, the autonomous vehicle 1720, the XR device 1730, the smartphone 1740, the home appliance 1750, and the like are referred to as devices.
- the XR device 1730 may correspond to a point cloud data (PCC) device according to embodiments or may be interlocked with a PCC device.
- PCC point cloud data
- the cloud network 1700 may constitute a part of a cloud computing infrastructure or may mean a network that exists in the cloud computing infrastructure.
- the cloud network 1700 may be configured using a 3G network, a 4G or long term evolution (LTE) network, or a 5G network.
- LTE long term evolution
- the server 1760 includes at least one of a robot 1710, an autonomous vehicle 1720, an XR device 1730, a smartphone 1740, a home appliance 1750, and/or an HMD 1770, and a cloud network 1700.
- the connected devices 1710 to 1770 may be connected through, and may assist at least part of the processing of the connected devices 1710 to 1770.
- the HMD (Head-Mount Display) 1770 represents one of types in which an XR device and/or a PCC device according to embodiments may be implemented.
- the HMD type device according to the embodiments includes a communication unit, a control unit, a memory unit, an I/O unit, a sensor unit, and a power supply unit.
- the devices 1710 to 1750 shown in FIG. 17 may be interlocked/coupled with the point cloud data transmission/reception apparatus according to the above-described embodiments.
- the XR/PCC device 1730 is applied with PCC and/or XR (AR+VR) technology to provide a head-mount display (HMD), a head-up display (HUD) provided in a vehicle, a television, a mobile phone, a smart phone, It may be implemented as a computer, wearable device, home appliance, digital signage, vehicle, fixed robot or mobile robot.
- HMD head-mount display
- HUD head-up display
- vehicle a television
- mobile phone a smart phone
- It may be implemented as a computer, wearable device, home appliance, digital signage, vehicle, fixed robot or mobile robot.
- the XR/PCC device 1730 analyzes 3D point cloud data or image data acquired through various sensors or from an external device to generate position data and attribute data for 3D points, thereby Information can be obtained, and the XR object to be output can be rendered and output.
- the XR/PCC device 1730 may output an XR object including additional information on the recognized object in correspondence with the recognized object.
- the autonomous vehicle 1720 may be implemented as a mobile robot, a vehicle, or an unmanned aerial vehicle by applying PCC technology and XR technology.
- the autonomous driving vehicle 1720 to which the XR/PCC technology is applied may refer to an autonomous driving vehicle having a means for providing an XR image, an autonomous driving vehicle that is an object of control/interaction within the XR image.
- the autonomous vehicle 1720 which is the object of control/interaction in the XR image, is distinguished from the XR device 1730 and may be interlocked with each other.
- the autonomous vehicle 1720 having a means for providing an XR/PCC image may acquire sensor information from sensors including a camera, and may output an XR/PCC image generated based on the acquired sensor information.
- the autonomous vehicle 1720 may provide an XR/PCC object corresponding to a real object or an object in a screen to the occupant by outputting an XR/PCC image with a HUD.
- the XR/PCC object when the XR/PCC object is output to the HUD, at least a part of the XR/PCC object may be output to overlap the actual object facing the occupant's gaze.
- the XR/PCC object when the XR/PCC object is output on a display provided inside the autonomous vehicle, at least a part of the XR/PCC object may be output to overlap the object in the screen.
- the autonomous vehicle 1220 may output XR/PCC objects corresponding to objects such as lanes, other vehicles, traffic lights, traffic signs, motorcycles, pedestrians, and buildings.
- VR Virtual Reality
- AR Augmented Reality
- MR Magnetic Reality
- PCC Point Cloud Compression
- VR technology is a display technology that provides objects or backgrounds in the real world only as CG images.
- AR technology refers to a technology that shows a virtually created CG image on a real object image.
- MR technology is similar to the AR technology described above in that virtual objects are mixed and combined in the real world.
- real objects and virtual objects made from CG images are clear, and virtual objects are used in a form that complements the real objects, whereas in MR technology, the virtual objects are regarded as having the same characteristics as the real objects. It is distinct from technology. More specifically, for example, it is a hologram service to which the aforementioned MR technology is applied.
- VR, AR, and MR technologies are sometimes referred to as XR (extended reality) technology rather than clearly distinguishing between them. Therefore, embodiments of the present invention are applicable to all of VR, AR, MR, and XR technologies.
- This technology can be applied to encoding/decoding based on PCC, V-PCC, and G-PCC technology.
- the PCC method/apparatus according to the embodiments may be applied to a vehicle providing an autonomous driving service.
- Vehicles providing autonomous driving service are connected to PCC devices to enable wired/wireless communication.
- the vehicle receives/processes AR/VR/PCC service related content data that can be provided together with the autonomous driving service. Can be transferred to.
- the point cloud transmission/reception device may receive/process AR/VR/PCC service related content data according to a user input signal input through the user interface device and provide it to the user.
- the vehicle or user interface device may receive a user input signal.
- the user input signal may include a signal indicating an autonomous driving service.
- the method/device refers to a point cloud data transmission/reception method and/or a point cloud data transmission/reception apparatus.
- geometric information may be referred to as geometry information
- attribute information may be referred to as attribute information
- the point cloud refers to point cloud data.
- G-PCC Geometry-based Point Cloud Compression
- the point cloud is data composed of a set of points. Each point may have geometry information and attribute information. Geometry information is 3D position (XYZ) information, and attribute information is color (RGB, YUV, etc.) and/or reflection value.
- the G-PCC decoding process may consist of a process of receiving an encoded geometry bitstream and an attribute bitstream, decoding the geometry, and decoding attribute information based on the geometry reconstructed through the decoding process. (Details are described below.)
- a predictive transform technique In the process of compressing attribute information, a predictive transform technique, a lifting transform technique, or a RAHT technique is used. (Details are explained below)
- an encoder and/or encoder refers to an encoder
- a decoder and/or decoder refers to a decoder
- the prediction transformation method and/or the lifting transformation method may divide and group points by level of detail (hereinafter referred to as LOD).
- LOD level of detail
- LOD generation process This is referred to as 1LOD generation process, and hereinafter, groups having different LODs may be referred to as LODl sets.
- LOD0 is a set consisting of points with the largest distance between points, and as l increases, the distance between points belonging to LODl decreases.
- a neighboring point of P3 belonging to LOD1 is found in LOD0 and LOD1 as shown in the following figure.
- the three nearest neighbor nodes can be P2 P4 P6. These three nodes are registered as a set of neighboring points to the predictor of P3.
- Every point can have one predictor.
- the property is predicted from neighboring points registered in the predictor.
- the weights of each neighboring point can be normalized with the total sum of weights of the neighboring points.
- the property can be predicted through the predictor.
- An average of a value obtained by multiplying the properties of registered neighboring points by a weight may be used as a predicted result, or a specific point may be used as a predicted result.
- the attribute value of the point and the residual of the attribute value predicted by the predictor of the point can be signaled to the receiver by encoding it together with the method selected by the predictor.
- the transmitted prediction method is decoded and attribute values can be predicted according to the method.
- the attribute value can be restored.
- the method/apparatus proposes a method for step 2 described above, that is, a method of configuring a set of neighboring points, which can be applied to both a transmitter and a receiver. Since the configuration of the neighboring point set generates a prediction value based on the neighboring point set and signals the residual with the generated prediction value by encoding, the configuration of the neighboring point set can have a great influence on the attribute compression efficiency of the point cloud. Since the geometry-based nearby relationship of a point cloud can have similar properties, a neighboring set can be configured based on a distance value when predicted by a predictor, but may differ according to the characteristics of the point cloud content. Therefore, we propose an upgraded neighbor point set configuration method for better compression efficiency.
- the method/apparatus provides a method of selecting a point having similar attributes.
- the method/apparatus provides a method of generating a set of neighboring points based on geometric adjacency and similar attributes in order to increase attribute compression efficiency. This is to construct a set of neighboring points well, and thereby increase the attribute compression rate.
- the probability that a point having similar properties is in the neighborhood is high, and the probability that the predicted property and the residual of the point property through the neighboring points having similar properties are close to 0 is high, thereby increasing the compression rate of the value to be protected.
- the method/apparatus proposes a method of generating a neighboring point set based on geometric adjacency and similarity in order to increase compression efficiency by changing a neighboring point set configuration method in the G-PCC attribute encoding/decoding process.
- the method/apparatus calculates a first candidate of a set of neighboring points based on distance, and sets a final candidate as a set of neighboring points based on similarity of attributes within the first candidate.
- the PCC attribute encoding/decoding according to the embodiments is performed in the PCC decoder/encoder according to the embodiments.
- an LODl set may be generated, and a neighboring point set of the predictor may be generated based on the generated LODl set.
- the method/apparatus according to the embodiments may select first order neighboring point candidates based on a distance to generate a neighboring point set of the predictor.
- the method/device according to the embodiments may be selected by multiplying the number of primary points based on distance.
- the similarity can be calculated using the following equation.
- a point with high similarity can be selected as a neighboring point.
- the maximum number of distance-based neighbor points may be signaled by a decoder/encoder as a user parameter.
- the method/apparatus according to the embodiments performs attribute similarity verification based on the selected neighboring point candidates to finally select a neighboring point.
- the maximum number of neighboring points selected as neighboring points may be signaled by a decoder/encoder using a user parameter.
- Euclidean Color Distance, Correlated Color Temperature, or CIE94 distance metric defined in CIE can be selectively used.
- FIG. 18 illustrates an example of an attribute information (attribute information) predictor according to embodiments.
- the attribute information prediction unit 18000 may include each component according to the embodiments as follows. Each component may be corresponded to by hardware, software and/or a processor.
- the attribute information prediction unit corresponds to a prediction/lifting conversion processing unit according to embodiments, and reference will be made to descriptions of prediction conversion according to embodiments and lifting conversion according to embodiments.
- the neighbor point set configuration unit of the attribute information prediction unit may process embodiments.
- the LOD configuration unit 18001 may configure the LOD using a method of configuring the LOD (lod_type) and transmit it to the decoder.
- the LOD configuration unit 18001 may receive the reconstructed location information, configure the LOD in consideration of how many LOD sets (num_detail_levels_minus1) are to be configured, and transmit the LOD to the decoder.
- the LOD configuration unit 18001 may determine at which level of the octree the LOD0 set configuration is to be performed (lod_0_depth), and transmit this to the decoder.
- the LOD configuration unit 18001 may configure the LOD using a sampling rate (sampling_rate[i], 0 ⁇ i ⁇ num_detail_levels_minus1) for each LODl set and transmit it to the decoder.
- the neighbor point set construction unit 18002 may select a nearby neighbor as a candidate based on distance information. By calculating the distance with the maximum number (num_pred_nearest_neighbours) that can be selected, the nearest neighbor point can be registered as a neighbor candidate. Neighbor point candidate construction based on geometry neighbor information is basically performed.
- the neighbor point set configuration unit 18002 may set whether to check attribute similarity of selected neighbor point candidates based on the first geometry neighbor information through an attribute similarity-based neighbor point set configuration flag (attribute_similarity_enable_flag) and transmit it to the decoder.
- attribute similarity_enable_flag attribute similarity-based neighbor point set configuration flag
- the neighbor point set configuration unit 18002 may transmit the finally selected number of neighbor points (num_pred_neighbours) to the decoder.
- the neighbor point set configuration unit 18002 may set a type (similarity_check_method_type) for which algorithm to apply for the attribute similarity check, and may be transmitted to the decoder. Neighboring points with similar attributes can be registered in the neighboring point set through values obtained through attribute similarity check.
- the predictive transform/inverse transform unit 18003 and/or the lifting transform/inverse transform unit 18004 Based on the set of neighboring points, the predictive transform/inverse transform unit 18003 and/or the lifting transform/inverse transform unit 18004 perform attribute encoding/decoding.
- the attribute information prediction unit or the attribute information prediction unit according to the embodiments may be included in both a transmitter (encoder) and/or a receiver (decoder) according to the embodiments.
- a transmitter encoder
- a receiver decoder
- predictive transform and/or lifting transform are performed, and in the case of the receiving side, predictive inverse transform and/or lifting inverse transform are performed.
- the method/apparatus according to the embodiments is for enhancing the attribute compression efficiency of an encoder (encoder)/decoder (decoder) of Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) for compressing 3D point cloud data.
- G-PCC Geometry-based Point Cloud Compression
- the method/apparatus according to the embodiments can improve the attribute compression efficiency of an encoder (encoder)/decoder (decoder) of Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) for compressing 3D point cloud data. It can be increased to provide a smaller stream of point cloud content.
- G-PCC Geometry-based Point Cloud Compression
- the encoding of the point cloud data transmission method includes encoding attribute information for the point cloud data, and encoding the attribute information further includes predicting the attribute information.
- the encoding of the attribute information of the point cloud data transmission method further includes predicting the attribute information, and the predicting of the attribute information is based on the attribute information and geometry information reconstructed from the encoded geometry information. Generating a Level of Detail (LOD); Generating a set of neighboring points based on the LOD; And encoding attribute information based on a set of neighboring points. Includes.
- LOD Level of Detail
- the generating of the neighboring point set of the point cloud data transmission method includes registering a nearest neighbor among points for LOD as a neighboring point set, wherein the neighboring point set is It is generated based on the similarity to the candidate of the neighboring point set from the candidate of the neighboring point set selected based on the distance.
- the decoding of the method for receiving point cloud data includes decoding attribute information for the point cloud data, and decoding the attribute information further includes predicting the attribute information.
- the decoding of the attribute information of the method for receiving point cloud data further includes predicting the attribute information, and the predicting of the attribute information is based on the attribute information and the geometry information reconstructed from the decoded geometry information. Generating a Level of Detail (LOD); Generating a set of neighboring points based on the LOD; And decoding attribute information based on a set of neighboring points. Includes.
- LOD Level of Detail
- the generating of the neighboring point set of the point cloud data receiving method includes registering a nearest neighbor among points for LOD as a neighboring point set, wherein the neighboring point set is It is generated based on the similarity to the candidate of the neighboring point set from the candidate of the neighboring point set selected based on the distance.
- the attribute information prediction unit or the LOD constructing unit determines the level of the octree for the LOD 0 set configuration according to the LOD depth. LOD 0 to LOD I can be generated.
- the neighbor point set construction unit finds a neighbor from the generated LOD, and finds a neighbor to the object within the LOD group to which the object belongs and the LOD group having a low index.
- the method/apparatus according to the embodiments is effective for reducing the time to find a neighbor.
- this is important because the neighbor point search range and the search method have an effect of reducing the complexity of the process, and signaling for the neighbor point search is also important.
- the method/device according to the embodiments considers both distance adjacency and/or attribute adjacency. Can provide.
- the method/apparatus according to the embodiments may primarily select neighboring point candidates by a predetermined number.
- the number may be signaled based on signaling information described below.
- the method/apparatus according to the embodiments may secondarily select the nearest neighboring point as many as a certain number based on the similarity among the primarily selected candidates.
- attribute coding and/or neighbor point configuration may take up a lot of process time because of high complexity in the entire encoding or decoding process.
- the method/apparatus according to the embodiments can solve this problem.
- FIG. 19 shows a configuration of an encoded point cloud according to embodiments.
- the method/apparatus according to the embodiments may signal information for the embodiments.
- SPS Sequence Parameter Set
- GPS Geometry Parameter Set
- APS Attribute Parameter Set
- TPS Tile Parameter Set
- Point cloud data may have a bitstream form as shown in the drawing.
- the point cloud data may include a sequence parameter set (SPS), a geometry parameter set (GPS), an attribute parameter set (APS), and a tile parameter set (TPS) including signaling information according to embodiments.
- Point cloud data may include one or more geometry and/or attributes.
- the point cloud data may include geometry and/or attributes in units of one or more slices.
- the geometry may have a structure of a geometry slice header and geometry slice data.
- the TPS including signaling information is Tile(0). It may include tile_bounding_box_xyz0, Tile(0)_tile_bounding_box_whd, and the like.
- the geometry may include geom_geom_parameter_set_id, geom_tile_id, geom_slice_id, geomBoxOrigin, geom_box_log2_scale, geom_max_node_size_log2, geom_num_points, and the like.
- Signaling information may be signaled in addition to SPS, GPS, APS, TPS, and the like.
- the signaling information may be signaled by being added to the TPS or Geom for each Slice or Attr for each Slice.
- the structure of the point cloud data may provide an efficient effect in terms of encoding/decoding/data accessing parameter set(s), geometry(s), and attribute(s) including signaling information.
- Point cloud data related to the point cloud data transmitting/receiving apparatus may include at least one of a sequence parameter, a geometry parameter, an attribute parameter, a tile parameter, a geometry bitstream, or an attribute bitstream.
- FIG. 20 illustrates an example of information related to an APS neighbor point set generation option according to embodiments.
- APS means Attribute Parameter Set, and may be referred to as signaling information, metadata, parameters, and the like.
- the method/apparatus according to the embodiments may signal by adding information related to the neighbor point set generation option to the APS.
- a description of each field according to embodiments is as follows.
- Attribute_similarity_enable_flag Indicates whether to refer to attribute similarity when generating a neighboring point set.
- num_pred_neighbours Indicates the maximum number of neighboring points registered in the predictor when referring to attribute similarity.
- Similarity_check_method_type Indicates the attribute similarity check method when referring to attribute similarity.
- aps_attr_parameter_set_id Represents an identifier for an APS for reference by other syntax elements.
- the value of aps_attr_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15 (inclusive).
- aps_seq_parameter_set_id represents the value of sps_seq_parameter_set_id for active SPS.
- the value of aps_seq_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15 (inclusive).
- Attr_coding_type represents a coding type for an attribute in a table for a given value of attr_coding_type.
- the value of attr_coding_type may be the same as 0, 1, or 2 in bitstreams according to the version of the present specification.
- num_pred_nearest_neighbours represents the maximum number of nearby neighbors used for prediction.
- the value of numberOfNearestNeighboursInPrediction may be in the range of 1 to xx.
- max_num_direct_predictors represents the maximum number of predictors used for direct prediction.
- the value of max_num_direct_predictors may be in the range of 0 to num_pred_nearest_neighbours.
- the value of the variable MaxNumPredictors is used in the decoding process and is as follows:
- MaxNumPredictors max_num_direct_predicots + 1
- lifting_search_range represents the search range for lifting.
- lifting_quant_step_size represents the quantization step size for the 1 st component of the attribute.
- the value of quant_step_size may be in the range of 1 to xx.
- lifting_quant_step_size_chroma indicates the quantization step size for the chroma component of the attribute when the attribute is color.
- the value of quant_step_size_chroma may be in the range of 1 to xx.
- lod_binary_tree_enabled_flag indicates whether or not the binary tree is enabled for log generation.
- num_detail_levels_minus1 represents the number of levels of details for attribute coding.
- the value of num_detail_levels_minus1 may be in the range of 0 to xx.
- sampling_distance_squared [idx] represents the square of the sampling distance for idx.
- the value of sampling_distance_squared[] may be in the range of 0 to xx.
- adaptive_prediction_threshold represents the threshold of the prediction.
- raht_depth represents the number of level of details for RAHT.
- the value of depthRAHT may be in the range of 1 to xx.
- raht_binarylevel_threshold represents the level of detail for cutting out the RAHT coefficient.
- the value of binaryLevelThresholdRAHT may be in the range of 0 to xx.
- raht_quant_step_size represents the quantization step size for the 1 st component of the attribute.
- the value of quant_step_size may be in the range of 1 to xx.
- aps_extension_present_flag When aps_extension_present_flag is 1, it indicates that the aps_extension_data syntax structure exists in the APS RBSP syntax structure. When aps_extension_present_flag is 0, it indicates that this syntax structure does not exist. If not present, the value of aps_extension_present_flag may be interpreted as 0.
- aps_extension_data_flag can have any value. Its presence and value do not affect the decoder following a particular profile. Decoders can follow a specific profile.
- FIG. 21 illustrates an example of information related to a neighbor point set generation option of a TPS according to embodiments.
- TPS Tile Parameter Set, and may be referred to as signaling information, metadata, and parameters.
- the method/apparatus according to the embodiments may signal by adding information related to the neighbor point set generation option to the TPS.
- a description of each field according to embodiments is as follows.
- num_pred_nearest_neighbours represents the maximum number of near neighbors used for prediction.
- the value of numberOfNearestNeighboursInPrediction may be in the range of 1 to xx.
- num_tiles represents the number of tiles signaled for the bitstream. If not present, num_tiles may be interpreted as 0.
- tile_bounding_box_offset_x[ i] represents the x offset of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the number of tile_bounding_box_offset_x[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_offset_x.
- tile_bounding_box_offset_y[i] represents the y offset of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_offset_y[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_offset_y.
- tile_bounding_box_offset_z[ i] represents the z offset of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_offset_z[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_offset_z.
- tile_bounding_box_scale_factor[ i] represents the scale factor of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_scale_factor[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_scale_factor.
- tile_bounding_box_size_width[ i] represents the width of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_size_width[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_size_width.
- tile_bounding_box_size_height[ i] represents the height of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_size_height[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_size_height.
- tile_bounding_box_size_depth[ i] represents the depth of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_size_depth[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_size_depth.
- attribute_similarity_enable_flag, num_pred_neighbours, and similarity_check_method_type are as described above.
- FIG. 22 illustrates an example of information related to a neighbor point set generation option in a Slice header of Attr according to embodiments.
- Attr means an attribute
- the method/apparatus according to the embodiments may signal by adding information related to the neighbor point set generation option to the slice header of Attr.
- a description of each field according to embodiments is as follows.
- abh_attr_parameter_set_id represents the value of aps_attr_parameter_set_id of Actif APS.
- abh_attr_sps_attr_idx represents an attribute set in the active SPS.
- the value of abh_attr_sps_attr_idx may be in the range of 0 to sps_num_attribute_sets in the active SPS.
- abh_attr_geom_slice_id represents the value of geom slice id.
- num_pred_nearest_neighbours attribute_similarity_enable_flag, num_pred_neighbours, and similarity_check_method_type are as described above.
- FIG. 23 shows an example of a PCC (Point Cloud Compression) encoder according to embodiments.
- the PCC encoder may include a geometric information encoder 23001 and/or an attribute information encoder 23002.
- the above-described geometry coding corresponds to the geometric information encoder of this drawing
- the above-described attribute coding corresponds to the attribute information encoder of this drawing.
- geometric information both geometry and geometric information are referred to as geometric information.
- the PCC data may include geometric information and/or attribute information of a point.
- Attribute information is obtained from one or more sensors, such as a vector representing the color of a point (R, G, B) and/or a brightness value and/or a reflection coefficient of a lidar and/or a temperature value obtained from a thermal imaging camera. It can be a vector of one value.
- the spatial division unit 23000 may divide the input PCC data into at least one 3D block.
- the block may mean a tile group, a tile, a slice, or a coding unit (CU), a prediction unit (PU), or a transformation unit (TU).
- the partitioning may be performed based on at least one of an octree, a quadtree, a binary tree, a triple tree, and a k-d tree. Alternatively, it can be divided into blocks of a predetermined horizontal and vertical height. Alternatively, it can be divided by selectively determining various positions and sizes of blocks.
- Corresponding information may be entropy-encoded and transmitted to a decoder.
- the geometric information encoding unit 23001 generates an encoded geometric information bitstream and reconstructed geometric information on the received geometric information.
- the generated bitstream may be transmitted to the PCC decoder.
- the generated reconstructed geometric information may be input to the attribute information encoding unit.
- the attribute information encoding unit 23002 receives the received attribute information and generates an attribute information bitstream.
- the generated attribute information bitstream may be transmitted to the PCC decoder.
- the encoding of the point cloud data transmission method may include encoding geometric information of the point cloud data; And encoding attribute information for the point cloud data. Includes.
- FIG. 24 shows an example of a geometric information encoder according to embodiments.
- the geometric information encoding unit may include a coordinate system transforming unit, a geometric information transforming quantization unit, a residual geometric information quantizing unit, a geometric information entropy encoding unit, a residual geometric information inverse quantizing unit, a memory, and a geometric information predicting unit.
- the above-described coordinate conversion unit 24000 corresponds to the coordinate system conversion unit of the geometric information encoder of this drawing, and the quantization processing unit, voxelization processing unit, octree code generation unit, and surface model processing unit are combined to correspond to the geometric information conversion quantization unit of this drawing. do.
- the above-described intra/inter coding processing unit corresponds to the geometric information prediction unit of this drawing, and the Arithmetic coder corresponds to the geometric information entropy coding unit.
- the coordinate system conversion unit 24000 may receive geometric information as an input and convert it into a coordinate system different from the existing coordinate system. Alternatively, the coordinate system transformation may not be performed. The geometric information converted by the coordinate system may be input to the geometric information conversion quantization unit.
- the coordinate system information can be signaled in units such as sequence, frame, tile, slice, block, etc., or whether the coordinate system of neighboring blocks is transformed or not, block size, number of points, quantization value, block splitting depth, unit position It can be derived using the unit and the distance from the origin.
- the coordinate system information to be converted is converted to the coordinate system after checking whether the coordinate system has been converted, the coordinate system information can be signaled in units such as sequence, frame, tile, slice, block, etc. or whether the coordinate system of neighboring blocks is converted, size of block, number of points , Quantization value, block splitting depth, unit location, distance between unit and origin, etc.
- the geometric information transform quantization unit 24001 receives geometric information as input, applies one or more transforms such as position transform and/or rotation transform, divides the geometric information by a quantization value, and quantizes the transformed quantized geometric information.
- the transformed quantized geometric information may be input to a geometric information entropy encoding unit and a residual geometric information quantizing unit.
- the geometric information prediction unit 24002 predicts geometric information through geometric information of points in the memory and generates the predicted geometric information.
- the prediction information used for prediction may be encoded by performing entropy encoding.
- the residual geometric information quantization unit 24003 receives residual geometric information obtained by differentiating the transformed-quantized geometric information and the predicted geometric information, and quantizes it into a quantized value to generate quantized residual geometric information.
- Quantized residual geometric information may be input to a geometric information entropy encoding unit and a residual geometric information inverse quantization unit.
- the geometric information entropy encoder 24004 may receive quantized residual geometric information and perform entropy encoding.
- Entropy coding may use various coding methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
- the residual geometry information inverse quantization unit 24005 receives the quantized residual geometry information and restores the residual geometry information by scaling it by a quantized value.
- the restored residual geometric information may be restored as geometric information in addition to the predicted geometric information and stored in a memory.
- the filtering unit 24006 may perform filtering on the restored geometric information.
- the filtering unit may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
- the memory 24007 may store geometric information calculated through a filtering unit.
- the stored geometric information may be provided to the geometric information prediction unit when performing prediction.
- 25 shows an example of an attribute information encoder according to embodiments.
- the attribute information encoder may generate an attribute information bitstream by performing a process as shown in the following diagram.
- the attribute information encoder may include an attribute characteristic transform unit, a geometric information mapping unit, a transform unit, a quantization unit, an entropy encoding unit, an inverse quantization unit, an inverse transform unit, a memory, an attribute information prediction unit, and the like.
- the above-described color conversion processing unit corresponds to the attribute information conversion unit of the attribute information encoder of this drawing, and the attribute conversion processing unit corresponds to the geometric information mapping unit of this drawing.
- the above-described prediction/lifting/RAHT conversion processing unit is divided into an attribute information prediction unit, a vehicle attribute information conversion unit, and a residual attribute information quantization unit in the drawing.
- the above-described Arithmetic coder corresponds to the attribute information entropy encoding unit of this drawing.
- the attribute characteristic conversion unit 25000 may convert a characteristic of the received attribute information. For example, if the attribute information includes color information, the attribute characteristic conversion unit may convert the color space of the attribute information.
- the converted attribute information may be input to the geometric information mapping unit. Alternatively, it may be input to the geometric information mapping unit without conversion.
- the geometric information mapping unit 25001 reconstructs attribute information by mapping the attribute information received from the attribute information conversion unit and the received restored geometric information.
- the attribute information reconstruction may derive an attribute value based on attribute information of one or a plurality of points based on the restored geometric information.
- the reconstructed attribute information may be input to the residual attribute information conversion unit by being differentiated from the predicted attribute information generated by the attribute information prediction unit.
- the residual attribute information conversion unit 25002 may convert a residual 3D block including the received residual attribute information using a transformation type such as DCT, DST, DST, SADCT, RAHT, or the like.
- the converted residual attribute information may be input to the residual attribute information quantization unit.
- the residual attribute information may be input to the quantization unit without performing transformation.
- the transformation type may be transmitted to a decoder by performing entropy encoding in an entropy encoder.
- the residual attribute information quantization unit 25003 generates transform quantized residual attribute information based on the quantized value of the received transformed residual attribute information.
- the transform quantized residual attribute information may be input to the attribute information entropy encoding unit and the residual attribute inverse quantization unit.
- the attribute information entropy encoding unit 25004 may receive transformed quantized residual attribute information and perform entropy encoding.
- Entropy coding may use various coding methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
- the residual attribute inverse quantization unit 25005 receives the received transformed quantized residual attribute information and generates transformed residual attribute information based on the quantization value.
- the generated transform residual attribute information may be input to a residual attribute inverse transform unit.
- the residual attribute inverse transform unit 25006 may inverse transform a residual 3D block including the received transform residual attribute information by using a transform type such as DCT, DST, DST, SADCT, RAHT, or the like.
- the inversely transformed residual attribute information may be combined with predicted attribute information input from the attribute information predictor to generate restored attribute information.
- the reconstructed attribute information can be generated by directly adding the predicted attribute information without performing inverse transformation.
- the filtering unit 25007 may include a deblocking filter, an offset correction unit, an adaptive loop filter (ALF), and the like.
- the filtering unit may perform filtering on the restored attribute information. Filtering is filtering on geometric information (XYZ) instead of attribute information (RGB, etc.).
- the filtering algorithm can be used as it is, only the input is different.
- the memory 25008 may store attribute information calculated through a filtering unit.
- the stored attribute information may be provided to the attribute information predictor when performing prediction.
- the attribute information predictor 25009 generates predicted attribute information based on attribute information of points in the memory.
- the prediction information may be encoded by performing entropy encoding.
- the attribute information encoder may include an attribute characteristic transform unit, a geometric information mapping unit, an attribute information transform unit, an attribute information quantization unit, and an attribute information entropy encoder, as shown in the lower part of the drawing. As shown in the upper part of the drawing, attribute information can be encoded based on the restored geometric information without processing the residual attribute information. Detailed description of each component is as described above.
- 26 shows an example of a PCC decoder according to embodiments.
- the PCC decoder of the figure shows a detailed structural diagram of the above-described geometry information decoding and/or attribute decoding.
- the spatial division unit may divide a space based on division information provided from an encoder or derived from a decoder.
- the geometric information decoder 26000 restores the geometric information by decoding the received geometric information bitstream.
- the restored geometric information may be input to the attribute information decoder.
- the attribute information decoder 26001 receives the received attribute information bitstream and the restored geometric information received from the geometry information decoder and restores the attribute information.
- the restored attribute information may consist of restored PCC data together with the restored geometric information.
- FIG. 27 shows an example of a geometric information decoder according to embodiments.
- the geometry information decoder may receive an encoded geometry information bitstream and perform a process as shown in the following diagram to restore the geometry information.
- the geometric information decoder may include a geometric information entropy decoding unit, a residual geometric information inverse quantization unit, a geometric information prediction unit, and an inverse coordinate system transform unit.
- the above-described Arithmetic decoder corresponds to the geometric information entropy decoding unit of the geometric information decoder of this drawing, and the octree reconstruction processing unit based on the occupancy code, the surface model processing unit, and the inverse quantization processing unit correspond to the residual geometric information inverse quantization unit of this drawing.
- the geometric information entropy decoder 27000 may perform entropy decoding on an input bitstream. For example, for entropy decoding, various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied.
- the geometric information entropy decoder may decode information related to geometric information prediction performed by the encoding apparatus. Quantized residual geometric information generated through entropy decoding may be input to the residual geometric information inverse quantization unit.
- the residual geometric information inverse quantization unit 27001 may generate residual geometric information by performing inverse quantization on the basis of the quantization parameter and the received quantized residual geometric information.
- the geometric information predictor 27002 may generate predicted geometric information based on information related to generation of predicted geometric information provided from the geometric information entropy decoder and previously decoded geometric information provided from a memory.
- the geometric information prediction unit may include an inter prediction unit and an intra prediction unit.
- the inter prediction unit uses information required for inter prediction of the current prediction unit provided by the encoding device, and determines the current prediction unit based on information included in at least one of a space before or after the current space including the current prediction unit. Inter prediction can be performed.
- the intra prediction unit may generate predicted geometric information based on geometric information of a point in the current space. When the prediction unit performs intra prediction, intra prediction may be performed based on intra prediction mode information of the prediction unit provided by the encoding device.
- the reconstructed geometric information may be generated by adding the reconstructed residual geometric information to the predicted geometric information.
- the reconstructed geometric information may be provided to the filtering unit 27003.
- the filtering unit may perform filtering based on the filtering-related information provided from the decoder or the characteristics of the reconstructed geometric information derived from the decoder.
- the memory 27004 may store the reconstructed geometric information calculated through the filtering unit.
- the coordinate system inverse transform unit 27005 may perform the coordinate system inverse transform based on the coordinate system transformation related information provided from the geometric information entropy decoding unit and the restored geometric information stored in the memory.
- the attribute information decoder may receive an encoded attribute information bitstream and perform a process as shown in the following diagram to restore the attribute information.
- the attribute information decoder may include an attribute information entropy decoding unit, a geometric information mapping unit, a residual attribute information inverse quantization unit, a residual attribute information inverse transform unit, an attribute information prediction unit, a memory, and an attribute information inverse transform unit.
- the above-described Arithmetic decoder corresponds to the attribute information entropy decoding unit of the attribute information decoder of this drawing
- the inverse quantization processing unit corresponds to the residual attribute information inverse quantization unit of this drawing.
- the above-described prediction/lifting/RAHT inverse transformation processing unit is divided into a residual attribute information inverse transformation unit and an attribute information prediction unit, and the color inverse transformation processing unit corresponds to the attribute information inverse transformation unit of the present specification.
- the attribute information entropy decoding unit 28000 may entropy-decode the received attribute information bitstream to generate transformed quantized attribute information.
- the generated transformed quantized attribute information may be input to the geometric information mapping unit.
- the geometric information mapping unit 28001 maps the transformed quantized attribute information input from the attribute information entropy decoding unit and the restored geometric information received.
- the attribute information mapped to the geometric information may be input to the residual attribute information inverse quantization unit.
- the residual attribute information inverse quantization unit 28802 performs inverse quantization on the received transformed quantized attribute information based on the quantization value.
- the inverse quantized transform residual attribute information may be input to the residual attribute information inverse transform unit.
- the residual attribute information inverse transform unit 28803 may inverse transform a residual 3D block including the received transform residual attribute information using a transform type such as DCT, DST, DST, SADCT, RAHT, and the like.
- the inversely transformed residual attribute information may be combined with predicted attribute information generated from the attribute information prediction unit and stored in a memory. Alternatively, it may be stored in a memory by adding prediction attribute information without performing inverse transformation.
- the attribute information predictor 28004 generates predicted attribute information based on attribute information of points in the memory.
- the prediction information can be obtained by performing entropy decoding.
- the memory 28805 stores attribute information for predicting attribute information, residual attribute information, and summation information of predicted attribute information.
- the attribute information inverse transform unit 28006 may receive the type of attribute information and transformation information from the entropy decoding unit and perform various color space inverse transformations such as RGB-YUV and RGB-YUV.
- FIG. 29 shows an example of a point cloud data transmission method according to embodiments.
- the point cloud data transmission method encodes the point cloud data.
- the specific encoding process according to the embodiments includes the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1, the encoding 20001 of FIG. 2, the process of encoding the geometry and/or attributes of FIG. 4, and the geometry and/or attributes of FIG.
- the encoding process, audio encoding of FIG. 14, point cloud encoding, and point cloud encoding of FIG. 15 may be combined.
- the attribute information predictor of FIG. 18, the PCC encoder of FIG. 23, the geometric information encoder of FIG. 24, and the attribute information encoder of FIG. 25 may be expressed in detail.
- the point cloud data transmission method transmits a bitstream including point cloud data.
- Specific transmission processes according to the embodiments include the transmitter 10003 of FIG. 1, the transmission 20002 of FIG. 2, the transmission processing unit 12012 of FIG. 12, the file/segment encapsulation and delivery of FIG. It can be combined with delivery and the like.
- the transmitted data includes the point cloud bitstream of Fig. 19, signaling information (metadata) shown in Figs. 20 to 22, and the like.
- FIG. 30 shows an example of a method for receiving point cloud data according to embodiments.
- the method of receiving point cloud data receives a bitstream including point cloud data.
- Specific reception processes according to embodiments include the receiver 10005 of FIG. 1, the transmission 20002 of FIG. 2-the decoding 20003, the geometry/attribute bitstream reception of FIG. 11, the receiver 13000 of FIG. 13, and 14 It may be combined with the file/segment reception of the point cloud player of, and the file/segment reception of FIG. 16.
- the received data includes the point cloud bitstream of Fig. 19, signaling information (metadata) shown in Figs. 20 to 22, and the like.
- the method for receiving point cloud data decodes the point cloud data.
- Specific decoding processes according to embodiments include a point cloud video decoder 10006 of FIG. 1, decoding 20003 of FIG. 2, a geometry/attribute bitstream decoder of FIG. 10, and a geometry/attribute bitstream decoding of FIG.
- the attribute information predictor of FIG. 18, the PCC decoder of FIG. 26, the geometric information decoder of FIG. 27, and the attribute information decoder of FIG. 28 may be specifically combined.
- the method for receiving point cloud data renders the point cloud data.
- the specific rendering process according to the embodiments includes the renderer 10007 of Fig. 1, the rendering 20004 of Fig. 2, the audio rendering of Fig. 14, the point cloud rendering, the display, the point cloud rendering of Fig. 16, and the network of Fig. 17. It can be combined with device linkage.
- Each of the above-described parts, modules or units may be software, processor, or hardware parts that execute successive processes stored in a memory (or storage unit). Each of the steps described in the above-described embodiment may be performed by processor, software, and hardware parts. Each module/block/unit described in the above-described embodiment may operate as a processor, software, or hardware. In addition, the methods suggested by the embodiments may be executed as code. This code can be written to a storage medium that can be read by the processor, and thus can be read by a processor provided by the apparatus.
- Various components of the apparatus of the embodiments may be implemented by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
- Various components of the embodiments may be implemented as one chip, for example, one hardware circuit.
- the components according to the embodiments may be implemented as separate chips.
- at least one or more of the components of the device according to the embodiments may be composed of one or more processors capable of executing one or more programs, and one or more programs may be implemented. It may include instructions for performing or performing any one or more of the operations/methods according to the examples.
- Executable instructions for performing the method/operations of the apparatus according to the embodiments may be stored in a non-transitory CRM or other computer program products configured for execution by one or more processors, or may be stored in one or more It may be stored in a temporary CRM or other computer program products configured for execution by the processors.
- the memory according to the embodiments may be used as a concept including not only volatile memory (for example, RAM, etc.) but also nonvolatile memory, flash memory, PROM, and the like.
- it may be implemented in the form of a carrier wave such as transmission through the Internet.
- the recording medium readable by the processor may be distributed over a computer system connected through a network, so that code readable by the processor may be stored and executed in a distributed manner.
- first and second may be used to describe various elements of the embodiments. However, the interpretation of various components according to the embodiments should not be limited by the above terms. These terms are only used to distinguish one component from another. It's just a thing.
- a first user input signal may be referred to as a second user input signal.
- the second user input signal may be referred to as a first user input signal.
- the use of these terms should be construed as not departing from the scope of various embodiments.
- the first user input signal and the second user input signal are both user input signals, but do not mean the same user input signals unless clearly indicated in context.
- Conditional expressions such as when, when, and when used to describe the embodiments are not limited to an optional case. When a specific condition is satisfied, it is intended to perform a related operation in response to a specific condition or to interpret the related definition.
- the embodiments may be applied wholly or partially to the point cloud data transmission/reception apparatus and system.
- Embodiments may include changes/modifications, and changes/modifications do not depart from the scope of the claims and the same.
Landscapes
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
실시예들은 포인트 클라우드 콘텐트(Point Cloud Content)를 처리하는 방법 및 장치에 대한 것이다.The embodiments are directed to a method and apparatus for processing point cloud content.
포인트 클라우드 콘텐트는 3차원 공간을 표현하는 좌표계에 속한 점(포인트)들의 집합인 포인트 클라우드로 표현되는 콘텐트이다. 포인트 클라우드 콘텐트는3차원으로 이루어진 미디어를 표현할 수 있으며, VR (Virtual Reality, 가상현실), AR (Augmented Reality, 증강현실), MR (Mixed Reality, 혼합현실), 및 자율 주행 서비스 등의 다양한 서비스를 제공하기 위해 사용된다. 하지만 포인트 클라우드 콘텐트를 표현하기 위해서는 수만개에서 수십만개의 포인트 데이터가 필요하다. 따라서 방대한 양의 포인트 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 방법이 요구된다.Point cloud content is content expressed as a point cloud, which is a set of points (points) belonging to a coordinate system representing a three-dimensional space. Point cloud content can express media consisting of three dimensions, and provides various services such as VR (Virtual Reality, Virtual Reality), AR (Augmented Reality, Augmented Reality), MR (Mixed Reality, Mixed Reality), and autonomous driving services. Used to provide. However, tens of thousands to hundreds of thousands of point data are required to represent point cloud content. Therefore, a method for efficiently processing a vast amount of point data is required.
실시예들은 포인트 클라우드 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 실시예들은 지연시간(latency) 및 인코딩/디코딩 복잡도를 해결하기 위한 포인트 클라우드 데이터 처리 방법 및 장치를 제공한다. The embodiments provide an apparatus and method for efficiently processing point cloud data. Embodiments provide a point cloud data processing method and apparatus for solving latency and encoding/decoding complexity.
다만, 전술한 기술적 과제만으로 제한되는 것은 아니고, 기재된 전체 내용에 기초하여 당업자가 유추할 수 있는 다른 기술적 과제로 실시예들의 권리범위가 확장될 수 있다.However, it is not limited only to the above-described technical problem, and the scope of the rights of the embodiments may be extended to other technical problems that can be inferred by those skilled in the art based on the entire description.
상술한 목적 및 다른 이점을 달성하기 위해서 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법은 포인트 클라우드 데이터 인코딩하는 단계; 및 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계; 를 포함한다.In order to achieve the above object and other advantages, a method for transmitting point cloud data according to embodiments includes: encoding point cloud data; And transmitting a bitstream including point cloud data. Includes.
또한, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법은 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계; 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계; 및 포인트 클라우드 데이터를 렌더링하는 단계; 를 포함한다.In addition, a method for receiving point cloud data according to embodiments includes: receiving a bitstream including point cloud data; Decoding the point cloud data; And rendering the point cloud data. Includes.
실시예들에 따른 장치 및 방법은 높은 효율로 포인트 클라우드 데이터를 처리할 수 있다.The apparatus and method according to the embodiments may process point cloud data with high efficiency.
실시예들에 따른 장치 및 방법은 높은 퀄리티의 포인트 클라우드 서비스를 제공할 수 있다.The apparatus and method according to the embodiments may provide a point cloud service of high quality.
실시예들에 따른 장치 및 방법은 VR 서비스, 자율주행 서비스 등 범용적인 서비스를 제공하기 위한 포인트 클라우드 콘텐트를 제공할 수 있다.The apparatus and method according to the embodiments may provide point cloud content for providing general-purpose services such as VR services and autonomous driving services.
도면은 실시예들을 더욱 이해하기 위해서 포함되며, 도면은 실시예들에 관련된 설명과 함께 실시예들을 나타낸다.The drawings are included to further understand the embodiments, and the drawings represent embodiments together with a description related to the embodiments.
도1은 실시예들에 따른 포인트 클라우드(Point Cloud) 콘텐츠 제공을 위한 시스템을 나타낸다.1 shows a system for providing point cloud content according to embodiments.
도2는 실시예들에 따른 Point Cloud 콘텐츠 제공을 위한 과정을 나타낸다.2 shows a process for providing Point Cloud content according to embodiments.
도3은 실시예들에 따른 Point Cloud 캡처 장비 배열 구성을 나타낸다.3 shows an arrangement of Point Cloud capture equipment according to embodiments.
도4는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(Point Cloud Encoder)를 나타낸다.4 shows a point cloud encoder according to embodiments.
도5는 실시예들에 따른 3차원 공간상의 복셀을 나타낸다.5 illustrates voxels in a 3D space according to embodiments.
도6은 실시예들에 따른 옥트리와 occupancy 코드의 예시를 나타낸다.6 shows an example of an octree and an occupancy code according to embodiments.
도7은 실시예들에 따른 이웃 노드 패턴의 예시를 나타낸다.7 illustrates an example of a neighbor node pattern according to embodiments.
도8은 실시예들에 따른 LOD별 Point Cloud 콘텐츠의 Point 구성의 예시를 나타낸다.8 shows an example of a point configuration of Point Cloud content for each LOD according to embodiments.
도9는 실시예들에 따른 LOD별 Point Cloud 콘텐츠의 Point 구성의 예시를 나타낸다.9 shows an example of a point configuration of Point Cloud content for each LOD according to embodiments.
도10은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 디코더(Point Cloud Decoder)의 블록 다이어그램(block diagram) 예시를 나타낸다.10 shows an example of a block diagram of a point cloud decoder according to embodiments.
도11은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 디코더(Point Cloud Decoder) 예시를 나타낸다.11 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
도12는 실시예들에 따른 송신기의 Point Cloud 비디오 인코딩을 위한 구성요소를 나타낸다.12 shows components for encoding Point Cloud video of a transmitter according to embodiments.
도13은 실시예들에 따른 수신기의 Point Cloud 비디오 디코딩을 위한 구성요소를 나타낸다.13 shows components for decoding Point Cloud video of a receiver according to embodiments.
도14는 실시예들에 따른 G-PCC 기반 point cloud 데이터 저장 및 스트리밍을 위한 아키텍쳐를 나타낸다.14 shows an architecture for G-PCC-based point cloud data storage and streaming according to embodiments.
도15는 실시예들에 따른 point cloud 데이터 저장 및 전송을 나타낸다.15 shows point cloud data storage and transmission according to embodiments.
도16은 실시예들에 따른 point cloud 데이터 수신 장치를 나타낸다.16 shows a device for receiving point cloud data according to embodiments.
도17은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 방법/장치와 연동 가능한 구조의 예시를 나타낸다.17 shows an example of a structure capable of interworking with a method/device for transmitting and receiving point cloud data according to embodiments.
도 18은 실시예들에 따른 속성정보(어트리뷰트 정보) 예측부의 예시를 나타낸다.18 illustrates an example of an attribute information (attribute information) predictor according to embodiments.
도 19는 실시예들에 따른 부호화된 포인트 클라우드의 구성을 나타낸다.19 shows a configuration of an encoded point cloud according to embodiments.
도 20은 실시예들에 따른 APS의 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보의 예시를 나타낸다.20 illustrates an example of information related to an APS neighbor point set generation option according to embodiments.
도 21은 실시예들에 따른 TPS의 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보의 예시를 나타낸다.21 illustrates an example of information related to a neighbor point set generation option of a TPS according to embodiments.
도 22는 실시예들에 따른 Attr의 Slice header에 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보의 예시를 나타낸다.22 illustrates an example of information related to a neighbor point set generation option in a Slice header of Attr according to embodiments.
도 23은 실시예들에 따른 PCC (Point Cloud Compression) 부호화기의 예시를 나타낸다.23 shows an example of a PCC (Point Cloud Compression) encoder according to embodiments.
도 24는 실시예들에 따른 기하정보 부호화기의 예시를 나타낸다.24 shows an example of a geometric information encoder according to embodiments.
도 25는 실시예들에 따른 속성정보 부호화기의 예시를 나타낸다.25 shows an example of an attribute information encoder according to embodiments.
도 26은 실시예들에 따른 PCC 복호화기의 예시를 나타낸다.26 shows an example of a PCC decoder according to embodiments.
도 27은 실시예들에 따른 기하정보 복호화기의 예시를 나타낸다.27 shows an example of a geometric information decoder according to embodiments.
도 28은 실시예들에 따른 속성정보 복호화기의 예시를 나타낸다.28 shows an example of an attribute information decoder according to embodiments.
도 29은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법의 예시를 나타낸다.29 shows an example of a point cloud data transmission method according to embodiments.
도 30은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법의 예시를 나타낸다.30 shows an example of a method for receiving point cloud data according to embodiments.
실시예들의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하며, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 실시예들의 실시예에 따라 구현될 수 있는 실시예만을 나타내기보다는 실시예들의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다. 다음의 상세한 설명은 실시예들에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함한다. 그러나 실시예들이 이러한 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.The preferred embodiments of the embodiments will be described in detail, examples of which are shown in the accompanying drawings. The detailed description below with reference to the accompanying drawings is intended to describe preferred embodiments of the embodiments, rather than showing only embodiments that can be implemented according to the embodiments of the embodiments. The following detailed description includes details to provide a thorough understanding of the embodiments. However, it is obvious to a person skilled in the art that the embodiments may be practiced without these details.
실시예들에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 실시예들은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.Most terms used in the embodiments are selected from general ones widely used in the relevant field, but some terms are arbitrarily selected by the applicant, and their meanings will be described in detail in the following description as necessary. Accordingly, the embodiments should be understood based on the intended meaning of the term, not the simple name or meaning of the term.
도1은 실시예들에 따른 포인트 클라우드콘텐츠 제공 시스템의 예시를 나타낸다.1 shows an example of a point cloud content providing system according to embodiments.
도 1에 도시된 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 전송 장치(transmission device)(10000) 및 수신 장치(reception device)(10004)를 포함할 수 있다. 전송 장치(10000) 및 수신 장치(10004)는 포인트 클라우드 데이터를 송수신하기 위해 유무선 통신 가능하다.The point cloud content providing system illustrated in FIG. 1 may include a
. 실시예들에 따른 전송 장치(10000)는 포인트 클라우드 비디오(또는 포인트 클라우드 콘텐트)를 확보하고 처리하여 전송할 수 있다. 실시예들에 따라, 전송 장치(10000)는 고정국(fixed station), BTS(base transceiver system), 네트워크, AI(Ariticial Intelligence) 기기 및/또는 시스템, 로봇, AR/VR/XR 기기 및/또는 서버 등을 포함할 수 있다. 또한 실시예들에 따라 전송 장치(10000)는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여, 기지국 및/또는 다른 무선 기기와 통신을 수행하는 기기, 로봇, 차량, AR/VR/XR 기기, 휴대기기, 가전, IoT(Internet of Thing)기기, AI 기기/서버 등을 포함할 수 있다. . The
실시예들에 따른 전송 장치(10000)는 포인트 클라우드 비디오 획득부(Point Cloud Video Acquisition, 10001), 포인트 클라우드 비디오 인코더(Point Cloud Video Encoder, 10002) 및/또는 트랜스미터(Transmitter (or Communication module), 10003)를 포함한다The
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001)는 캡쳐, 합성 또는 생성 등의 처리 과정을 통해 포인트 클라우드 비디오를 획득한다. 포인트 클라우드 비디오는 3차원 공간에 위치한 포인트들의 집합인 포인트 클라우드로 표현되는 포인트 클라우드 콘텐트로서, 포인트 클라우드 비디오 데이터 등으로 호칭될 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오는 하나 또는 그 이상의 프레임들을 포함할 수 있다. 하나의 프레임은 정지 영상/픽쳐를 나타낸다. 따라서 포인트 클라우드 비디오는 포인트 클라우드 영상/프레임/픽처를 포함할 수 있으며, 포인트 클라우드 영상, 프레임 및 픽처 중 어느 하나로 호칭될 수 있다.The point cloud
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)는 확보된 포인트 클라우드 비디오 데이터를 인코딩한다. 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)는 포인트 클라우드 컴프레션(Point Cloud Compression) 코딩을 기반으로 포인트 클라우드 비디오 데이터를 인코딩할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 컴프레션 코딩은 G-PCC(Geometry-based Point Cloud Compression) 코딩 및/또는 V-PCC(Video based Point Cloud Compression) 코딩 또는 차세대 코딩을 포함할 수 있다. 또한 실시예들에 따른 포인트 클라우드 컴프레션 코딩은 상술한 실시예에 국한되는 것은 아니다. 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)는 인코딩된 포인트 클라우드 비디오 데이터를 포함하는 비트스트림을 출력할 수 있다. 비트스트림은 인코딩된 포인트 클라우드 비디오 데이터뿐만 아니라, 포인트 클라우드 비디오 데이터의 인코딩과 관련된 시그널링 정보를 포함할 수 있다.The point
실시예들에 따른 트랜스미터(10003)는 인코딩된 포인트 클라우드 비디오 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송한다. 실시예들에 따른 비트스트림은 파일 또는 세그먼트(예를 들면 스트리밍 세그먼트) 등으로 인캡슐레이션되어 방송망 및/또는 브로드밴드 망등의 다양한 네트워크를 통해 전송된다. 도면에 도시되지 않았으나, 전송 장치(10000)는 인캡슐레이션 동작을 수행하는 인캡슐레이션부(또는 인캡슐레이션 모듈)을 포함할 수 있다. 또한 실시예들에 따라 인캡슐레이션부는 트랜스미터(10003)에 포함될 수 있다. 실시예들에 따라 파일 또는 세그먼트는 네트워크를 통해 수신 장치(10004)로 전송되거나, 디지털 저장매체(예를 들면 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등)에 저장될 수 있다. 실시예들에 따른 트랜스미터(10003)는 수신 장치(10004) (또는 리시버(Receiver, 10005))와 4G, 5G, 6G 등의 네트워크를 통해 유/무선 통신 가능하다. 또한 트랜스미터(10003)는 네트워크 시스템(예를 들면 4G, 5G, 6G 등의 통신 네트워크 시스템)에 따라 필요한 데이터 처리 동작을 수행할 수 있다. 또한 전송 장치(10000)는 온 디맨드(On Demand) 방식에 따라 인캡슐레이션된 데이터를 전송할 수도 있다.The
실시예들에 따른 수신 장치(10004)는 리시버(Receiver, 10005), 포인트 클라우드 비디오 디코더(Point Cloud Decoder, 10006) 및/또는 렌더러(Renderer, 10007)를 포함한다. 실시예들에 따라 수신 장치(10004)는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여, 기지국 및/또는 다른 무선 기기와 통신을 수행하는 기기, 로봇, 차량, AR/VR/XR 기기, 휴대기기, 가전, IoT(Internet of Thing)기기, AI 기기/서버 등을 포함할 수 있다.The
실시예들에 따른 리시버(10005)는 포인트 클라우드 비디오 데이터를 포함하는 비트스트림 또는 비트스트림이 인캡슐레이션된 파일/세그먼트 등을 네트워크 또는 저장매체로부터 수신한다. 리시버(10005)는 네트워크 시스템(예를 들면 4G, 5G, 6G 등의 통신 네트워크 시스템)에 따라 필요한 데이터 처리 동작을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 리시버(10005)는 수신한 파일/세그먼트를 디캡슐레이션하여 비트스트림을 출력할수 있다. 또한 실시예들에 따라 리시버(10005)는 디캡슐레이션 동작을 수행하기 위한 디캡슐레이션부(또는 디캡슐레이션 모듈)을 포함할 수 있다. 또한 디캡슐레이션부는 리시버(10005)와 별개의 엘레멘트(또는 컴포넌트)로 구현될 수 있다.The
포인트 클라우드 비디오 디코더(10006)는 포인트 클라우드 비디오 데이터를 포함하는 비트스트림을 디코딩한다. 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006)는 포인트 클라우드 비디오 데이터가 인코딩된 방식에 따라 디코딩할 수 있다(예를 들면 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)의 동작의 역과정). 따라서 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006)는 포인트 클라우드 컴프레션의 역과정인 포인트 클라우드 디컴프레션 코딩을 수행하여 포인트 클라우드 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 포인트 클라우드 디컴프레션 코딩은 G-PCC 코딩을 포함한다.The point
렌더러(10007)는 디코딩된 포인트 클라우드 비디오 데이터를 렌더링한다. 렌더러(10007)는 포인트 클라우드 비디오 데이터 뿐만 아니라 오디오 데이터도 렌더링하여 포인트 클라우드 콘텐트를 출력할 수 있다. 실시예들에 따라 렌더러(10007)는 포인트 클라우드 콘텐트를 디스플레이하기 위한 디스플레이를 포함할 수 있다. 실시예들에 따라 디스플레이는 렌더러(10007)에 포함되지 않고 별도의 디바이스 또는 컴포넌트로 구현될 수 있다.The
도면에 점선으로 표시된 화살표는 수신 장치(10004)에서 획득한 피드백 정보(feedback information)의 전송 경로를 나타낸다. 피드백 정보는 포인트 클라우드 컨텐트를 소비하는 사용자와의 인터랙티비를 반영하기 위한 정보로서, 사용자의 정보(예를 들면 헤드 오리엔테이션 정보), 뷰포트(Viewport) 정보 등)을 포함한다. 특히 포인트 클라우드 콘텐트가 사용자와의 상호작용이 필요한 서비스(예를 들면 자율주행 서비스 등)를 위한 콘텐트인 경우, 피드백 정보는 콘텐트 송신측(예를 들면 전송 장치(10000)) 및/또는 서비스 프로바이더에게 전달될 수 있다. 실시예들에 따라 피드백 정보는 전송 장치(10000) 뿐만 아니라 수신 장치(10004)에서도 사용될 수 있으며, 제공되지 않을 수도 있다.An arrow indicated by a dotted line in the drawing indicates a transmission path of feedback information acquired by the receiving
실시예들에 따른 헤드 오리엔테이션 정보는 사용자의 머리 위치, 방향, 각도, 움직임 등에 대한 정보이다. 실시예들에 따른 수신 장치(10004)는 헤드 오리엔테이션 정보를 기반으로 뷰포트 정보를 계산할 수 있다. 뷰포트 정보는 사용자가 바라보고 있는 포인트 클라우드 비디오의 영역에 대한 정보이다. 시점(viewpoint)은 사용자가 포인트 클라우 비디오를 보고 있는 점으로 뷰포트 영역의 정중앙 지점을 의미할 수 있다. 즉, 뷰포트는 시점을 중심으로 한 영역으로서, 영역의 크기, 형태 등은 FOV(Field Of View) 에 의해 결정될 수 있다. 따라서 수신 장치(10004)는 헤드 오리엔테이션 정보 외에 장치가 지원하는 수직(vertical) 혹은 수평(horizontal) FOV 등을 기반으로 뷰포트 정보를 추출할 수 있다. 또한 수신 장치(10004)는 게이즈 분석 (Gaze Analysis) 등을 수행하여 사용자의 포인트 클라우드 소비 방식, 사용자가 응시하는 포인트 클라우 비디오 영역, 응시 시간 등을 확인한다. 실시예들에 따라 수신 장치(10004)는 게이즈 분석 결과를 포함하는 피드백 정보를 송신 장치(10000)로 전송할 수 있다. 실시예들에 따른 피드백 정보는 렌더링 및/또는 디스플레이 과정에서 획득될 수 있다. 실시예들에 따른 피드백 정보는 수신 장치(10004)에 포함된 하나 또는 그 이상의 센서들에 의해 확보될 수 있다. 또한 실시예들에 따라 피드백 정보는 렌더러(10007) 또는 별도의 외부 엘레멘트(또는 디바이스, 컴포넌트 등)에 의해 확보될 수 있다. 도1의 점선은 렌더러(10007)에서 확보한 피드백 정보의 전달 과정을 나타낸다. 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 피드백 정보를 기반으로 포인트 클라우드 데이터를 처리(인코딩/디코딩)할 수 있다. 따라서 포인트 클라우드 비디오 데이터 디코더(10006)는 피드백 정보를 기반으로 디코딩 동작을 수행할 수 있다. 또한 수신 장치(10004)는 피드백 정보를 전송 장치(10000)로 전송할 수 있다. 전송 장치(10000)(또는 포인트 클라우드 비디오 데이터 인코더(10002))는 피드백 정보를 기반으로 인코딩 동작을 수행할 수 있다. 따라서 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 모든 포인트 클라우드 데이터를 처리(인코딩/디코딩)하지 않고, 피드백 정보를 기반으로 필요한 데이터(예를 들면 사용자의 헤드 위치에 대응하는 포인트 클라우드 데이터)를 효율적으로 처리하고, 사용자에게 포인트 클라우드 콘텐트를 제공할 수 있다. Head orientation information according to embodiments is information on a position, direction, angle, and movement of a user's head. The receiving
실시예들에 따라, 전송 장치(10000)는 인코더, 전송 디바이스, 전송기 등으로 호칭될 수 있으며, 수신 장치(10004)는 디코더, 수신 디바이스, 수신기 등으로 호칭될 수 있다.According to embodiments, the
실시예들에 따른 도 1 의 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템에서 처리되는 (획득/인코딩/전송/디코딩/렌더링의 일련의 과정으로 처리되는) 포인트 클라우드 데이터는 포인트 클라우드 콘텐트 데이터 또는 포인트 클라우드 비디오 데이터라고 호칭할 수 있다. 실시예들에 따라 포인트 클라우드 콘텐트 데이터는 포인트 클라우드 데이터와 관련된 메타데이터 내지 시그널링 정보를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다.Point cloud data (processed in a series of acquisition/encoding/transmission/decoding/rendering) processed in the point cloud content providing system of FIG. 1 according to embodiments may be referred to as point cloud content data or point cloud video data. I can. According to embodiments, the point cloud content data may be used as a concept including metadata or signaling information related to the point cloud data.
도 1에 도시된 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 결합등으로 구현될 수 있다.Elements of the point cloud content providing system shown in FIG. 1 may be implemented by hardware, software, processor, and/or a combination thereof.
도 2는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 동작을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an operation of providing point cloud content according to embodiments.
도 2의 블록도는 도 1에서 설명한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템의 동작을 나타낸다. 상술한 바와 같이 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 포인트 클라우드 컴프레션 코딩(예를 들면 G-PCC)을 기반으로 포인트 클라우드 데이터를 처리할 수 있다.The block diagram of FIG. 2 shows the operation of the point cloud content providing system described in FIG. 1. As described above, the point cloud content providing system may process point cloud data based on point cloud compression coding (eg, G-PCC).
실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 포인트 클라우드 전송 장치(10000) 또는 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001))은 포인트 클라우드 비디오를 획득할 수 있다(20000). 포인트 클라우드 비디오는 3차원 공간을 표현하는 좌표계에 속한 포인트 클라우드로 표현된다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오는 Ply (Polygon File format or the Stanford Triangle format) 파일을 포함할 수 있다. 포인트 클라우드 비디오가 하나 또는 그 이상의 프레임들을 갖는 경우, 획득한 포인트 클라우드 비디오는 하나 또는 그 이상의 Ply 파일들을 포함할 수 있다. Ply 파일은 포인트의 지오메트리(Geometry) 및/또는 어트리뷰트(Attribute)와 같은 포인트 클라우드 데이터를 포함한다. 지오메트리는 포인트들의 포지션들을 포함한다. 각 포인트의 포지션은 3차원 좌표계(예를 들면 XYZ축들로 이루어진 좌표계 등)를 나타내는 파라미터들(예를 들면 X축, Y축, Z축 각각의 값)로 표현될 수 있다. 어트리뷰트는 포인트들의 어트리뷰트들(예를 들면, 각 포인트의 텍스쳐 정보, 색상(YCbCr 또는 RGB), 반사율(r), 투명도 등)을 포함한다. 하나의 포인트는 하나 또는 그 이상의 어트리뷰트들(또는 속성들)을 가진다. 예를 들어 하나의 포인트는 하나의 색상인 어트리뷰트를 가질 수도 있고, 색상 및 반사율인 두 개의 어트리뷰트들을 가질 수도 있다. 실시예들에 따라, 지오메트리는 포지션들, 지오메트리 정보, 지오메트리 데이터 등으로 호칭 가능하며, 어트리뷰트는 어트리뷰트들, 어트리뷰트 정보, 어트리뷰트 데이터 등으로 호칭할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 포인트 클라우드 전송 장치(10000) 또는 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001))은 포인트 클라우드 비디오의 획득 과정과 관련된 정보(예를 들면 깊이 정보, 색상 정보 등)으로부터 포인트 클라우드 데이터를 확보할 수 있다.A point cloud content providing system according to embodiments (for example, the point
실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 전송 장치(10000) 또는 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002))은 포인트 클라우드 데이터를 인코딩할 수 있다(20001). 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 포인트 클라우드 컴프레션 코딩을 기반으로 포인트 클라우드 데이터를 인코딩할 수 있다. 상술한 바와 같이 포인트 클라우드 데이터는 포인트의 지오메트리 및 어트리뷰트를 포함할 수 있다. 따라서 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 지오메트리를 인코딩하는 지오메트리 인코딩을 수행하여 지오메트리 비트스트림을 출력할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 어트리뷰트를 인코딩하는 어트리뷰트 인코딩을 수행하여 어트리뷰트 비트스트림을 출력할 수 있다. 실시예들에 따라 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 지오메트리 인코딩에 기초하여 어트리뷰트 인코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 비트스트림 및 어트리뷰트 비트스트림은 멀티플렉싱되어 하나의 비트스트림으로 출력될 수 있다. 실시예들에 따른 비트스트림은 지오메트리 인코딩 및 어트리뷰트 인코딩과 관련된 시그널링 정보를 더 포함할 수 있다.The point cloud content providing system (for example, the
실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 전송 장치(10000) 또는 트랜스미터(10003))는 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 전송할 수 있다(20002). 도1에서 설명한 바와 같이 인코딩된 포인트 클라우드 데이터는 지오메트리 비트스트림, 어트리뷰트 비트스트림으로 표현될 수 있다. 또한 인코딩된 포인트 클라우드 데이터는 포인트 클라우드 데이터의 인코딩과 관련된 시그널링 정보(예를 들면 지오메트리 인코딩 및 어트리뷰트 인코딩과 관련된 시그널링 정보)과 함께 비트스트림의 형태로 전송될 수 있다. 또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 전송하는 비트스트림을 인캡슐레이션 하여 파일 또는 세그먼트의 형태로 전송할 수 있다.The point cloud content providing system according to embodiments (for example, the
실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 리시버(10005))은 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 리시버(10005))은 비트스트림을 디멀티플렉싱할 수 있다. The point cloud content providing system according to the embodiments (for example, the receiving
포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 포인트 클라우드 비디오 디코더(10005))은 비트스트림으로 전송되는 인코딩된 포인트 클라우드 데이터(예를 들면 지오메트리 비트스트림, 어트리뷰트 비트스트림)을 디코딩할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 포인트 클라우드 비디오 디코더(10005))은 비트스트림에 포함된 포인트 클라우드 비디오 데이터의 인코딩과 관련된 시그널링 정보를 기반으로 포인트 클라우드 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 포인트 클라우드 비디오 디코더(10005))은 지오메트리 비트스트림을 디코딩하여 포인트들의 포지션들(지오메트리)을 복원할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 복원한 지오메트리를 기반으로 어트리뷰트 비트스트림을 디코딩하여 포인트들의 어트리뷰트들을 복원할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 포인트 클라우드 비디오 디코더(10005))은 복원된 지오메트리에 따른 포지션들 및 디코딩된 어트리뷰트를 기반으로 포인트 클라우드 비디오를 복원할 수 있다.The point cloud content providing system (e.g., the receiving
실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 렌더러(10007))은 디코딩된 포인트 클라우드 데이터를 렌더링할 수 있다(20004). 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 렌더러(10007))은 디코딩 과정을 통해 디코딩된 지오메트리 및 어트리뷰트들을 다양한 렌더링 방식에 따라 렌더링 방식에 따라 렌더링 할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트의 포인트들은 일정 두께를 갖는 정점, 해당 정점 위치를 중앙으로 하는 특정 최소 크기를 갖는 정육면체, 또는 정점 위치를 중앙으로 하는 원 등으로 렌더링 될 수도 있다. 렌더링된 포인트 클라우드 콘텐트의 전부 또는 일부 영역은 디스플레이 (예를 들면 VR/AR 디스플레이, 일반 디스플레이 등)을 통해 사용자에게 제공된다.The point cloud content providing system according to the embodiments (for example, the receiving
실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(예를 들면 수신 장치(10004))는 피드백 정보를 확보할 수 있다(20005). 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 피드백 정보를 기반으로 포인트 클라우드 데이터를 인코딩 및/또는 디코딩할 수 있다. 실시예들에 따른 피드백 정보 및 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템의 동작은 도 1에서 설명한 피드백 정보 및 동작과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.The point cloud content providing system according to the embodiments (for example, the receiving device 10004) may secure feedback information (20005). The point cloud content providing system may encode and/or decode point cloud data based on feedback information. Since the operation of the feedback information and point cloud content providing system according to the embodiments is the same as the feedback information and operation described in FIG. 1, a detailed description will be omitted.
도 3은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 캡쳐 과정의 예시를 나타낸다. 3 shows an example of a point cloud video capture process according to embodiments.
도 3은 도 1 내지 도 2에서 설명한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템의 포인트 클라우드 비디오 캡쳐 과정의 예시를 나타낸다.3 shows an example of a point cloud video capture process in the point cloud content providing system described in FIGS. 1 to 2.
포인트 클라우드 콘텐트는 다양한 3차원 공간(예를 들면 현실 환경을 나타내는 3차원 공간, 가상 환경을 나타내는3차원 공간 등)에 위치한 오브젝트(object) 및/또는 환경을 나타내는 포인트 클라우드 비디오(이미지들 및/또는 영상들)을 포함한다. 따라서 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 포인트 클라우드 콘텐트를 생성하기 위하여 하나 또는 그 이상의 카메라(camera)들(예를 들면, 깊이 정보를 확보할 수 있는 적외선 카메라, 깊이 정보에 대응되는 색상 정보를 추출 할 수 있는 RGB 카메라 등), 프로젝터(예를 들면 깊이 정보를 확보하기 위한 적외선 패턴 프로젝터 등), 라이다(LiDAR)등을 사용하여 포인트 클라우드 비디오를 캡쳐할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 깊이 정보로부터 3차원 공간상의 포인트들로 구성된 지오메트리의 형태를 추출하고, 색상정보로부터 각 포인트의 어트리뷰트를 추출하여 포인트 클라우드 데이터를 확보할 수 있다. 실시예들에 따른 이미지 및/또는 영상은 인워드-페이싱(inward-facing) 방식 및 아웃워드-페이싱(outward-facing) 방식 중 적어도 어느 하나 이상을 기반으로 캡쳐될 수 있다.The point cloud content is an object located in various three-dimensional spaces (for example, a three-dimensional space representing a real environment, a three-dimensional space representing a virtual environment, etc.) and/or a point cloud video (images and/or Videos). Therefore, the point cloud content providing system according to the embodiments includes one or more cameras (eg, an infrared camera capable of securing depth information, color information corresponding to the depth information) to generate the point cloud content. You can capture a point cloud video using an RGB camera that can extract the image), a projector (for example, an infrared pattern projector to secure depth information), and LiDAR. The point cloud content providing system according to the embodiments may obtain point cloud data by extracting a shape of a geometry composed of points in a 3D space from depth information, and extracting an attribute of each point from color information. An image and/or an image according to the embodiments may be captured based on at least one or more of an inward-facing method and an outward-facing method.
도3의 왼쪽은 인워드-페이싱 방식을 나타낸다. 인워드-페이싱 방식은 중심 오브젝트를 둘러싸고 위치한 하나 또는 그 이상의 카메라들(또는 카메라 센서들)이 중심 오브젝트를 캡쳐하는 방식을 의미한다. 인워드-페이싱 방식은 핵심 객체에 대한 360도 이미지를 사용자에게 제공하는 포인트 클라우드 콘텐트(예를 들면 사용자에게 객체(예-캐릭터, 선수, 물건, 배우 등 핵심이 되는 객체)의 360도 이미지를 제공하는 VR/AR 콘텐트)를 생성하기 위해 사용될 수 있다. The left side of Fig. 3 shows an inword-facing scheme. The inword-facing method refers to a method in which one or more cameras (or camera sensors) located surrounding a central object capture a central object. The in-word-facing method provides point cloud content that provides users with 360-degree images of key objects (e.g., provides users with 360-degree images of objects (eg, key objects such as characters, players, objects, actors, etc.) VR/AR content).
도3의 오른쪽은 아웃워드-페이싱 방식을 나타낸다. 아웃워드-페이싱 방식은 중심 오브젝트를 둘러싸고 위치한 하나 또는 그 이상의 카메라들(또는 카메라 센서들)이 중심 오브젝트가 아닌 중심 오브젝트의 환경을 캡쳐하는 방식을 의미한다. 아웃워드-페이싱 방식은 사용자의 시점에서 나타나는 주변 환경을 제공하기 위한 포인트 클라우드 콘텐트(예를 들면자율 주행 차량의 사용자에게 제공될 수 있는 외부 환경을 나타내는 콘텐트)를 생성하기 위해 사용될 수 있다. The right side of Fig. 3 shows the outword-pacing scheme. The outward-facing method refers to a method in which one or more cameras (or camera sensors) located surrounding the central object capture the environment of the central object other than the central object. The outward-pacing method may be used to generate point cloud content (for example, content representing an external environment that may be provided to a user of a self-driving vehicle) to provide an environment that appears from a user's point of view.
도면에 도시된 바와 같이, 포인트 클라우드 콘텐트는 하나 또는 그 이상의 카메라들의 캡쳐 동작을 기반으로 생성될 수 있다. 이 경우 각 카메라의 좌표계가 다를 수 있으므로 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 캡쳐 동작 이전에 글로벌 공간 좌표계(global coordinate system)을 설정하기 위하여 하나 또는 그 이상의 카메라들의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 상술한 캡쳐 방식으로 캡쳐된 이미지 및/또는 영상과 임의의 이미지 및/또는 영상을 합성하여 포인트 클라우드 콘텐트를 생성할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 가상 공간을 나타내는 포인트 클라우드 콘텐트를 생성하는 경우 도3에서 설명한 캡쳐 동작을 수행하지 않을 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 캡쳐한 이미지 및/또는 영상에 대해 후처리를 수행할 수 있다. 즉, 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 원하지 않는 영역(예를 들면 배경)을 제거하거나, 캡쳐한 이미지들 및/또는 영상들이 연결된 공간을 인식하고, 구명(spatial hole)이 있는 경우 이를 메우는 동작을 수행할 수 있다. As shown in the figure, the point cloud content may be generated based on the capture operation of one or more cameras. In this case, since the coordinate system of each camera may be different, the point cloud content providing system may calibrate one or more cameras to set a global coordinate system before the capture operation. In addition, the point cloud content providing system may generate point cloud content by synthesizing an image and/or image captured by the above-described capture method with an arbitrary image and/or image. In addition, the point cloud content providing system may not perform the capture operation described in FIG. 3 when generating point cloud content representing a virtual space. The point cloud content providing system according to embodiments may perform post-processing on the captured image and/or image. In other words, the point cloud content providing system removes an unwanted area (e.g., background), recognizes the space where captured images and/or images are connected, and performs an operation to fill in a spatial hole if there is. I can.
또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 각 카메라로부터 확보한 포인트 클라우드 비디오의 포인트들에 대하여 좌표계 변환을 수행하여 하나의 포인트 클라우드 콘텐트를 생성할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 각 카메라의 위치 좌표를 기준으로 포인트들의 좌표계 변환을 수행할 수 있다. 이에 따라, 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 하나의 넓은 범위를 나타내는 콘텐트를 생성할 수도 있고, 포인트들의 밀도가 높은 포인트 클라우드 콘텐트를 생성할 수 있다. In addition, the point cloud content providing system may generate one point cloud content by performing coordinate system transformation on points of the point cloud video acquired from each camera. The point cloud content providing system may perform a coordinate system transformation of points based on the position coordinates of each camera. Accordingly, the point cloud content providing system may generate content representing a wide range, or may generate point cloud content having a high density of points.
도 4는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(Point Cloud Encoder)의 예시를 나타낸다.4 shows an example of a point cloud encoder according to embodiments.
도 4는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)의 예시를 나타낸다. 포인트 클라우드 인코더는 네트워크의 상황 혹은 애플리케이션 등에 따라 포인트 클라우드 콘텐트의 질(예를 들어 무손실-lossless, 손실-lossy, near-lossless)을 조절하기 위하여 포인트 클라우드 데이터(예를 들면 포인트들의 포지션들 및/또는 어트리뷰트들)을 재구성하고 인코딩 동작을 수행한다. 포인트 클라우드 콘텐트의 전체 사이즈가 큰 경우(예를 들어 30 fps의 경우 60 Gbps인 포인트 클라우드 콘텐트) 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 해당 콘텐트를 리얼 타임 스트리밍하지 못할 수 있다. 따라서 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 네트워크 환경등에 맞춰 제공하기 위하여 최대 타깃 비트율(bitrate)을 기반으로 포인트 클라우드 콘텐트를 재구성할 수 있다.4 shows an example of the point
도 1 내지 도2 에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 인코더는 지오메트리 인코딩 및 어트리뷰트 인코딩을 수행할 수 있다. 지오메트리 인코딩은 어트리뷰트 인코딩보다 먼저 수행된다. As described in FIGS. 1 to 2, the point cloud encoder may perform geometry encoding and attribute encoding. Geometry encoding is performed before attribute encoding.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 좌표계 변환부(Transformation Coordinates, 40000), 양자화부(Quantize and Remove Points (Voxelize), 40001), 옥트리 분석부(Analyze Octree, 40002), 서페이스 어프록시메이션 분석부(Analyze Surface Approximation, 40003), 아리스메틱 인코더(Arithmetic Encode, 40004), 지오메트리 리컨스트럭션부(Reconstruct Geometry, 40005), 컬러 변환부(Transform Colors, 40006), 어트리뷰트 변환부(Transfer Attributes, 40007), RAHT 변환부(40008), LOD생성부(Generated LOD, 40009), 리프팅 변환부(Lifting)(40010), 계수 양자화부(Quantize Coefficients, 40011) 및/또는 아리스메틱 인코더(Arithmetic Encode, 40012)를 포함한다.Point cloud encoders according to embodiments include a coordinate system transform unit (Transformation Coordinates, 40000), a quantization unit (Quantize and Remove Points (Voxelize), 40001), an octree analysis unit (Analyze Octree, 40002), and a surface aproximation analysis unit ( Analyze Surface Approximation, 40003), Arithmetic Encode (40004), Reconstruct Geometry (40005), Transform Colors (40006), Transfer Attributes (40007), RAHT
좌표계 변환부(40000), 양자화부(40001), 옥트리 분석부(40002), 서페이스 어프록시메이션 분석부(40003), 아리스메틱 인코더(40004), 및 지오메트리 리컨스트럭션부(40005)는 지오메트리 인코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 인코딩은 옥트리 지오메트리 코딩, 다이렉트 코딩(direct coding), 트라이숩 지오메트리 인코딩(trisoup geometry encoding) 및 엔트로피 인코딩을 포함할 수 있다. 다이렉트 코딩 및 트라이숩 지오메트리 인코딩은 선택적으로 또는 조합으로 적용된다. 또한 지오메트리 인코딩은 위의 예시에 국한되지 않는다.The coordinate system transform
도면에 도시된 바와 같이, 실시예들에 따른 좌표계 변환부(40000)는 포지션들을 수신하여 좌표계(coordinate)로 변환한다. 예를 들어, 포지션들은 3차원 공간 (예를 들면XYZ 좌표계로 표현되는 3차원 공간 등)의 위치 정보로 변환될 수 있다. 실시예들에 따른 3차원 공간의 위치 정보는 지오메트리 정보로 지칭될 수 있다.As shown in the drawing, the coordinate
실시예들에 따른 양자화부(40001)는 지오메트리를 양자화한다. 예를 들어, 양자화부(40001)는 전체 포인트들의 최소 위치 값(예를 들면 X축, Y축, Z축 에 대하여 각축상의 최소 값)을 기반으로 포인트들을 양자화 할 수 있다. 양자화부(40001)는 최소 위치 값과 각 포인트의 위치 값의 차이에 기 설정된 양자 스케일(quatization scale) 값을 곱한 뒤, 내림 또는 올림을 수행하여 가장 가까운 정수 값을 찾는 양자화 동작을 수행한다. 따라서 하나 또는 그 이상의 포인트들은 동일한 양자화된 포지션 (또는 포지션 값)을 가질 수 있다. 실시예들에 따른 양자화부(40001)는 양자화된 포인트들을 재구성하기 위해 양자화된 포지션들을 기반으로 복셀화(voxelization)를 수행한다. 2차원 이미지/비디오 정보를 포함하는 최소 단위는 픽셀(pixel)과 같이, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트(또는 3차원 포인트 클라우드 비디오)의 포인트들은 하나 또는 그 이상의 복셀(voxel)들에 포함될 수 있다. 복셀은 볼륨(Volume)과 픽셀(Pixel)의 조합어로서, 3차원 공간을 표현하는 축들(예를 들면 X축, Y축, Z축)을 기반으로 3차원 공간을 유닛(unit=1.0) 단위로 나누었을 때 발생하는 3차원 큐빅 공간을 의미한다. 양자화부(40001)는 3차원 공간의 포인트들의 그룹들을 복셀들로 매칭할 수 있다. 실시예들에 따라 하나의 복셀은 하나의 포인트만 포함할 수 있다. 실시예들에 따라 하나의 복셀은 하나 또는 그 이상의 포인트들을 포함할 수 있다. 또한 하나의 복셀을 하나의 포인트로 표현하기 위하여, 하나의 복셀에 포함된 하나 또는 그 이상의 포인트들의 포지션들을 기반으로 해당 복셀의 중앙점(ceter)의 포지션을 설정할 수 있다. 이 경우 하나의 복셀에 포함된 모든 포지션들의 어트리뷰트들은 통합되어(combined) 해당 복셀에 할당될(assigned)수 있다.The
실시예들에 따른 옥트리 분석부(40002)는 복셀을 옥트리(octree) 구조로 나타내기 위한 옥트리 지오메트리 코딩(또는 옥트리 코딩)을 수행한다. 옥트리 구조는 팔진 트리 구조에 기반하여 복셀에 매칭된 포인트들을 표현한다.The
실시예들에 따른 서페이스 어프록시메이션 분석부(40003)는 옥트리를 분석하고, 근사화할 수 있다. 실시예들에 따른 옥트리 분석 및 근사화는 효율적으로 옥트리 및 복셀화를 제공하기 위해서 다수의 포인트들을 포함하는 영역에 대해 복셀화하기 위해 분석하는 과정이다.The surface
실시예들에 따른 아리스메틱 인코더(40004)는 옥트리 및/또는 근사화된 옥트리를 엔트로피 인코딩한다. 예를 들어, 인코딩 방식은 아리스메틱(Arithmetic) 인코딩 방법을 포함한다. 인코딩의 결과로 지오메트리 비트스트림이 생성된다.The
컬러 변환부(40006), 어트리뷰트 변환부(40007), RAHT 변환부(40008), LOD생성부(40009), 리프팅 변환부(40010), 계수 양자화부(40011) 및/또는 아리스메틱 인코더(40012)는 어트리뷰트 인코딩을 수행한다. 상술한 바와 같이 하나의 포인트는 하나 또는 그 이상의 어트리뷰트들을 가질 수 있다. 실시예들에 따른 어트리뷰트 인코딩은 하나의 포인트가 갖는 어트리뷰트들에 대해 동일하게 적용된다. 다만, 하나의 어트리뷰트(예를 들면 색상)이 하나 또는 그 이상의 요소들을 포함하는 경우, 각 요소마다 독립적인 어트리뷰트 인코딩이 적용된다. 실시예들에 따른 어트리뷰트 인코딩은 컬러 변환 코딩, 어트리뷰트 변환 코딩, RAHT(Region Adaptive Hierarchial Transform) 코딩, 예측 변환(Interpolaration-based hierarchical nearest-neighbour prediction-Prediction Transform) 코딩 및 리프팅 변환 (interpolation-based hierarchical nearest-neighbour prediction with an update/lifting step (Lifting Transform)) 코딩을 포함할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트에 따라 상술한 RAHT 코딩, 예측 변환 코딩 및 리프팅 변환 코딩은 선택적으로 사용되거나, 하나 또는 그 이상의 코딩들의 조합이 사용될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 어트리뷰트 인코딩은 상술한 예시에 국한되는 것은 아니다.
실시예들에 따른 컬러 변환부(40006)는 어트리뷰트들에 포함된 컬러 값(또는 텍스쳐)을 변환하는 컬러 변환 코딩을 수행한다. 예를 들어, 컬러 변환부(40006)는 색상 정보의 포맷을 변환(예를 들어 RGB에서 YCbCr로 변환)할 수 있다. 실시예들에 따른 컬러 변환부(40006)의 동작은 어트리뷰트들에 포함된 컬러값에 따라 옵셔널(optional)하게 적용될 수 있다.The
실시예들에 따른 지오메트리 리컨스트럭션부(40005)는 옥트리 및/또는 근사화된 옥트리를 재구성(디컴프레션)한다. 지오메트리 리컨스트럭션부(40005)는 포인트들의 분포를 분석한 결과에 기반하여 옥트리/복셀을 재구성한다. 재구성된 옥트리/복셀은 재구성된 지오메트리(또는 복원된 지오메트리)로 호칭될 수 있다.The
실시예들에 따른 어트리뷰트 변환부(40007)는 지오메트리 인코딩이 수행되지 않은 포지션들 및/또는 재구성된 지오메트리를 기반으로 어트리뷰트들을 변환하는 어트리뷰트 변환을 수행한다. 상술한 바와 같이 어트리뷰트들은 지오메트리에 종속되므로, 어트리뷰트 변환부(40007)는 재구성된 지오메트리 정보를 기반으로 어트리뷰트들을 변환할 수 있다. 예를 들어, 어트리뷰트 변환부(40007)는 복셀에 포함된 포인트의 포지션값을 기반으로 그 포지션의 포인트가 가지는 어트리뷰트를 변환할 수 있다. 상술한 바와 같이 하나의 복셀에 포함된 하나 또는 그 이상의 포인트들의 포지션들을 기반으로 해당 복셀의 중앙점의 포지션이 설정된 경우, 어트리뷰트 변환부(40007)는 하나 또는 그 이상의 포인트들의 어트리뷰트들을 변환한다. 트라이숩 지오메트리 인코딩이 수행된 경우, 어트리뷰트 변환부(40007)는 트라이숩 지오메트리 인코딩을 기반으로 어트리뷰트들을 변환할 수 있다. The
어트리뷰트 변환부(40007)는 각 복셀의 중앙점의 포지션(또는 포지션 값)으로부터 특정 위치/반경 내에 이웃하고 있는 포인트들의 어트리뷰트들 또는 어트리뷰트 값들(예를 들면 각 포인트의 색상, 또는 반사율 등)의 평균값을 계산하여 어트리뷰트 변환을 수행할 수 있다. 어트리뷰트 변환부(40007)는 평균값 계산시 중앙점으로부터 각 포인트까지의 거리에 따른 가중치를 적용할 수 있다. 따라서 각 복셀은 포지션과 계산된 어트리뷰트(또는 어트리뷰트 값)을 갖게 된다. The
어트리뷰트 변환부(40007)는 K-D 트리 또는 몰톤 코드를 기반으로 각 복셀의 중앙점의 포지션으로부터 특정 위치/반경 내에 존재하는 이웃 포인트들을 탐색할 수 있다. K-D 트리는 이진 탐색 트리(binary search tree)로 빠르게 최단 이웃점 탐색(Nearest Neighbor Search-NNS)이 가능하도록 point들을 위치 기반으로 관리할 수 있는 자료 구조를 지원한다. 몰튼 코드는 모든 포인트들의 3차원 포지션을 나타내는 좌표값(예를 들면 (x, y, z))을 비트값으로 나타내고, 비트들을 믹싱하여 생성된다. 예를 들어 포인트의 포지션을 나타내는 좌표값이 (5, 9, 1)일 경우 좌표값의 비트 값은 (0101, 1001, 0001)이다. 비트 값을z, y, x 순서로 비트 인덱스에 맞춰 믹싱하면 010001000111이다. 이 값을 10진수로 나타내면 1095이 된다. 즉, 좌표값이 (5, 9, 1)인 포인트의 몰톤 코드 값은 1095이다. 어트리뷰트 변환부(40007)는 몰튼 코드 값을 기준으로 포인트들을 정렬하고depth-first traversal 과정을 통해 최단 이웃점 탐색(NNS)을 할 수 있다. 어트리뷰트 변환 동작 이후, 어트리뷰트 코딩을 위한 다른 변환 과정에서도 최단 이웃점 탐색(NNS)이 필요한 경우, K-D 트리 또는 몰톤 코드가 활용된다.The
도면에 도시된 바와 같이 변환된 어트리뷰트들은 RAHT 변환부(40008) 및/또는 LOD 생성부(40009)로 입력된다.As shown in the figure, the converted attributes are input to the
실시예들에 따른 RAHT 변환부(40008)는 재구성된 지오메트리 정보에 기반하여 어트리뷰트 정보를 예측하는 RAHT코딩을 수행한다. 예를 들어, RAHT 변환부(40008)는 옥트리의 하위 레벨에 있는 노드와 연관된 어트리뷰트 정보에 기반하여 옥트리의 상위 레벨에 있는 노드의 어트리뷰트 정보를 예측할 수 있다. The
실시예들에 따른 LOD생성부(40009)는 예측 변환 코딩을 수행하기 위하여LOD(Level of Detail)를 생성한다. 실시예들에 따른 LOD는 포인트 클라우드 콘텐트의 디테일을 나타내는 정도로서, LOD 값이 작을 수록 포인트 클라우드 콘텐트의 디테일이 떨어지고, LOD 값이 클 수록 포인트 클라우드 콘텐트의 디테일이 높음을 나타낸다. 포인트들을 LOD에 따라 분류될 수 있다. The
실시예들에 따른 리프팅 변환부(40010)는 포인트 클라우드의 어트리뷰트들을 가중치에 기반하여 변환하는 리프팅 변환 코딩을 수행한다. 상술한 바와 같이 리프팅 변환 코딩은 선택적으로 적용될 수 있다.The
실시예들에 따른 계수 양자화부(40011)은 어트리뷰트 코딩된 어트리뷰트들을 계수에 기반하여 양자화한다.The
실시예들에 따른 아리스메틱 인코더(40012)는 양자화된 어트리뷰트들을 아리스메틱 코딩 에 기반하여 인코딩한다.
도 4의 포인트 클라우드 인코더의 엘레멘트들은 도면에 도시되지 않았으나 포인트 클라우드 제공 장치에 포함된 하나 또는 그 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 또는 그 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 상술한 도 4의 포인트 클라우드 인코더의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 도 4의 포인트 클라우드 인코더의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들을 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램들 및/또는 인스트럭션들의 세트를 동작하거나 실행할 수 있다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 메모리들은 하이 스피드 랜덤 억세스 메모리를 포함할 수도 있고, 비휘발성 메모리(예를 들면 하나 또는 그 이상의 마그네틱 디스크 저장 디바이스들, 플래쉬 메모리 디바이스들, 또는 다른 비휘발성 솔리드 스테이트 메모리 디바이스들(Solid-state memory devices)등)를 포함할 수 있다.The elements of the point cloud encoder of FIG. 4 are not shown in the drawing, but hardware including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories included in the point cloud providing apparatus. , Software, firmware, or a combination thereof. One or more processors may perform at least one or more of the operations and/or functions of the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 described above. Further, one or more processors may operate or execute a set of software programs and/or instructions for performing operations and/or functions of the elements of the point cloud encoder of FIG. 4. One or more memories according to embodiments may include high speed random access memory, and nonvolatile memory (e.g., one or more magnetic disk storage devices, flash memory devices, or other nonvolatile solid state Memory devices (solid-state memory devices, etc.).
도 5 는 실시예들에 따른 복셀의 예시를 나타낸다.5 shows an example of a voxel according to embodiments.
도 5는 X축, Y축, Z축의 3가지 축으로 구성된 좌표계로 표현되는 3차원 공간상에 위치한 복셀을 나타낸다. 도 4에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 양자화부(40001) 등)은 복셀화를 수행할 수 있다. 복셀은 3차원 공간을 표현하는 축들(예를 들면 X축, Y축, Z축)을 기반으로 3차원 공간을 유닛(unit=1.0) 단위로 나누었을 때 발생하는 3차원 큐빅 공간을 의미한다. 도 5는 두 개의 극점들(0,0,0) 및 (2
d, 2
d, 2
d) 으로 정의되는 바운딩 박스(cubical axis-aligned bounding box)를 재귀적으로 분할(reculsive subdividing)하는 옥트리 구조를 통해 생성된 복셀의 예시를 나타낸다. 하나의 복셀은 적어도 하나 이상의 포인트를 포함한다. 복셀은 복셀군(voxel group)과의 포지션 관계로부터 공간 좌표를 추정 할 수 있다. 상술한 바와 같이 복셀은 2차원 이미지/영상의 픽셀과 마찬가지로 어트리뷰트(색상 또는 반사율 등)을 가진다. 복셀에 대한 구체적인 설명은 도 4에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.5 shows voxels located in a three-dimensional space represented by a coordinate system composed of three axes of the X-axis, Y-axis, and Z-axis. As described with reference to FIG. 4, a point cloud encoder (eg,
도 6은 실시예들에 따른 옥트리 및 오큐판시 코드 (occupancy code)의 예시를 나타낸다.6 shows an example of an octree and an occupancy code according to embodiments.
도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)) 또는 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 옥트리 분석부(40002))는 복셀의 영역 및/또는 포지션을 효율적으로 관리하기 위하여 옥트리 구조 기반의 옥트리 지오메트리 코딩(또는 옥트리 코딩)을 수행한다. As described in FIGS. 1 to 4, a point cloud content providing system (point cloud video encoder 10002) or a point cloud encoder (for example, octree analysis unit 40002) efficiently manages the area and/or position of the voxel. To do this, octree geometry coding (or octree coding) based on an octree structure is performed.
도 6의 상단은 옥트리 구조를 나타낸다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트의 3차원 공간은 좌표계의 축들(예를 들면 X축, Y축, Z축)로 표현된다. 옥트리 구조는 두 개의 극점들(0,0,0) 및 (2 d, 2 d, 2 d) 으로 정의되는 바운딩 박스(cubical axis-aligned bounding box)를 재귀적으로 분할(reculsive subdividing)하여 생성된다. 2d는 포인트 클라우드 콘텐트(또는 포인트 클라우드 비디오)의 전체 포인트들을 감싸는 가장 작은 바운딩 박스를 구성하는 값으로 설정될 수 있다. d는 옥트리의 깊이(depth)를 나타낸다. d값은 다음의 식에 따라 결정된다. 하기 식에서 (x int n, y int n, z int n)는 양자화된 포인트들의 포지션들(또는 포지션 값들)을 나타낸다. The upper part of FIG. 6 shows an octree structure. The three-dimensional space of the point cloud content according to the embodiments is expressed by axes of a coordinate system (eg, X-axis, Y-axis, Z-axis). The octree structure is created by recursive subdividing of a cubical axis-aligned bounding box defined by two poles (0,0,0) and (2 d , 2 d , 2 d ). . 2d may be set to a value constituting the smallest bounding box surrounding all points of the point cloud content (or point cloud video). d represents the depth of the octree. The d value is determined according to the following equation. In the following equation, (x int n , y int n , z int n ) represents positions (or position values) of quantized points.
도 6의 상단의 중간에 도시된 바와 같이, 분할에 따라 전체 3차원 공간은 8개의 공간들로 분할될 수 있다. 분할된 각 공간은 6개의 면들을 갖는 큐브로 표현된다. 도 6 상단의 오른쪽에 도시된 바와 같이 8개의 공간들 각각은 다시 좌표계의 축들(예를 들면 X축, Y축, Z축)을 기반으로 분할된다. 따라서 각 공간은 다시 8개의 작은 공간들로 분할된다. 분할된 작은 공간 역시 6개의 면들을 갖는 큐브로 표현된다. 이와 같은 분할 방식은 옥트리의 리프 노드(leaf node)가 복셀이 될 때까지 적용된다.As shown in the middle of the upper portion of FIG. 6, the entire 3D space may be divided into eight spaces according to the division. Each divided space is represented by a cube with 6 faces. As shown on the right side of the upper part of FIG. 6, each of the eight spaces is divided again based on the axes of the coordinate system (eg, X axis, Y axis, Z axis). Thus, each space is further divided into eight smaller spaces. The divided small space is also represented as a cube with 6 faces. This division method is applied until a leaf node of an octree becomes a voxel.
도 6의 하단은 옥트리의 오큐판시 코드를 나타낸다. 옥트리의 오큐판시 코드는 하나의 공간이 분할되어 발생되는 8개의 분할된 공간들 각각이 적어도 하나의 포인트를 포함하는지 여부를 나타내기 위해 생성된다. 따라서 하나의 오큐판시 코드는 8개의 자식 노드(child node)들로 표현된다. 각 자식 노드는 분할된 공간의 오큐판시를 나타내며, 자식 노드는 1비트의 값을 갖는다. 따라서 오큐판시 코드는 8 비트 코드로 표현된다. 즉, 자식 노드에 대응하는 공간에 적어도 하나의 포인트가 포함되어 있으면 해당 노드는 1값을 갖는다. 자식 노드에 대응하는 공간에 포인트가 포함되어 있지 않으면 (empty), 해당 노드는 0값을 갖는다. 도 6에 도시된 오큐판시 코드는 00100001이므로 8개의 자식 노드 중 3번째 자식 노드 및 8번째 자식 노드에 대응하는 공간들은 각각 적어도 하나의 포인트를 포함함을 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이 3번째 자식 노드 및 8번째 자식 노드는 각각 8개의 자식 노드를 가지며, 각 자식 노드는 8비트의 오큐판시 코드로 표현된다. 도면은 3번째 자식 노드의 오큐판시 코드가 10000111이고, 8번째 자식 노드의 오큐판시 코드가 01001111임을 나타낸다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 아리스메틱 인코더(40004))는 오큐판시 코드를 엔트로피 인코딩할 수 있다. 또한 압축 효율을 높이기 위해 포인트 클라우드 인코더는 오큐판시 코드를 인트라/인터 코딩할 수 있다. 실시예들에 따른 수신 장치(예를 들면 수신 장치(10004) 또는 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006))는 오큐판시 코드를 기반으로 옥트리를 재구성한다.The lower part of FIG. 6 shows the octree's ocupancy code. The octree's ocupancy code is generated to indicate whether each of the eight divided spaces generated by dividing one space includes at least one point. Therefore, one Okufanshi code is represented by 8 child nodes. Each child node represents the occupancy of the divided space, and the child node has a value of 1 bit. Therefore, the Ocufanshi code is expressed as an 8-bit code. That is, if at least one point is included in the space corresponding to the child node, the node has a value of 1. If the point is not included in the space corresponding to the child node (empty), the node has a value of 0. Since the ocupancy code shown in FIG. 6 is 00100001, it indicates that the spaces corresponding to the third child node and the eighth child node among the eight child nodes each include at least one point. As shown in the figure, the third child node and the eighth child node each have eight child nodes, and each child node is represented by an 8-bit ocupancy code. The drawing shows that the occupancy code of the third child node is 10000111, and the ocupancy code of the 8th child node is 01001111. A point cloud encoder (for example, the Arismatic encoder 40004) according to embodiments may entropy encode an ocupancy code. In addition, in order to increase the compression efficiency, the point cloud encoder can intra/inter code the ocupancy code. The reception device (for example, the
실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 도 4의 포인트 클라우드 인코더, 또는 옥트리 분석부(40002))는 포인트들의 포지션들을 저장하기 위해 복셀화 및 옥트리 코딩을 수행할 수 있다. 하지만 3차원 공간 내 포인트들이 언제나 고르게 분포하는 것은 아니므로, 포인트들이 많이 존재하지 않는 특정 영역이 존재할 수 있다. 따라서 3차원 공간 전체에 대해 복셀화를 수행하는 것은 비효율 적이다. 예를 들어 특정 영역에 포인트가 거의 존재하지 않는다면, 해당 영역까지 복셀화를 수행할 필요가 없다.A point cloud encoder according to embodiments (for example, the point cloud encoder of FIG. 4 or the octree analyzer 40002) may perform voxelization and octree coding to store positions of points. However, since points in the 3D space are not always evenly distributed, there may be a specific area where there are not many points. Therefore, it is inefficient to perform voxelization over the entire 3D space. For example, if there are almost no points in a specific area, it is not necessary to perform voxelization to the corresponding area.
따라서 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 상술한 특정 영역(또는 옥트리의 리프 노드를 제외한 노드)에 대해서는 복셀화를 수행하지 않고, 특정 영역에 포함된 포인트들의 포지션을 직접 코딩하는 다이렉트 코딩(Direct coding)을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 다이렉트 코딩 포인트의 좌표들은 다이렉트 코딩 모드(Direct Coding Mode, DCM)으로 호칭된다. 또한 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 표면 모델(surface model)을 기반으로 특정 영역(또는 노드)내의 포인트들의 포지션들을 복셀 기반으로 재구성하는 트라이숩 지오메트리 인코딩(Trisoup geometry encoding)을 수행할 수 있다. 트라이숩 지오메트리 인코딩은 오브젝트의 표현을 삼각형 메쉬(triangle mesh)의 시리즈로 표현하는 지오메트리 인코딩이다. 따라서 포인트 클라우드 디코더는 메쉬 표면으로부터 포인트 클라우드를 생성할 수 있다. 실시예들에 따른 다이렉트 코딩 및 트라이숩 지오메트리 인코딩은 선택적으로 수행될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 다이렉트 코딩 및 트라이숩 지오메트리 인코딩은 옥트리 지오메트리 코딩(또는 옥트리 코딩)과 결합되어 수행될 수 있다.Therefore, the point cloud encoder according to the embodiments does not perform voxelization for the above-described specific region (or nodes other than the leaf nodes of the octree), but directly codes the positions of points included in the specific region. ) Can be performed. Coordinates of a direct coding point according to embodiments are referred to as a direct coding mode (DCM). In addition, the point cloud encoder according to embodiments may perform trisoup geometry encoding in which positions of points within a specific region (or node) are reconstructed based on voxels based on a surface model. Trisoup geometry encoding is a geometry encoding that expresses the representation of an object as a series of triangle meshes. Therefore, the point cloud decoder can generate a point cloud from the mesh surface. Direct coding and trisoup geometry encoding according to embodiments may be selectively performed. In addition, direct coding and trisoup geometry encoding according to embodiments may be performed in combination with octree geometry coding (or octree coding).
다이렉트 코딩(Direct coding)을 수행하기 위해서는 다이렉트 코딩을 적용하기 위한 직접 모드(direct mode) 사용 옵션이 활성화 되어 있어야 하며, 다이렉트 코딩을 적용할 노드는 리프 노드가 아니고, 특정 노드 내에 한계치(threshold) 이하의 포인트들이 존재해야 한다. 또한 다이텍트 코딩의 대상이 되는 전채 포인트들의 개수는 기설정된 한계값을 넘어서는 안된다. 위의 조건이 만족되면, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(또는 아리스메틱 인코더(40004))는 포인트들의 포지션들(또는 포지션 값들)을 엔트로피 코딩할 수 있다.In order to perform direct coding, the option to use direct mode to apply direct coding must be activated, and the node to which direct coding is applied is not a leaf node, but below the threshold within a specific node. There must be points of. In addition, the number of all points subject to direct coding must not exceed a preset limit. When the above condition is satisfied, the point cloud encoder (or the arithmetic encoder 40004) according to the embodiments may entropy-code the positions (or position values) of the points.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 서페이스 어프록시메이션 분석부(40003))는 옥트리의 특정 레벨(레벨은 옥트리의 깊이 d보다는 작은 경우)을 정하고, 그 레벨부터는 표면 모델을 사용하여 노드 영역내의 포인트의 포지션을 복셀 기반으로 재구성하는 트라이숩 지오메트리 인코딩을 수행할 수 있다(트라이숩 모드). 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 트라이숩 지오메트리 인코딩을 적용할 레벨을 지정할 수 있다. 예를 들어, 지정된 레벨이 옥트리의 깊이와 같으면 포인트 클라우드 인코더는 트라이숩 모드로 동작하지 않는다. 즉, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 지정된 레벨이 옥트리의 깊이값 보다 작은 경우에만 트라이숩 모드로 동작할 수 있다. 실시예들에 따른 지정된 레벨의 노드들의 3차원 정육면체 영역을 블록(block)이라 호칭한다. 하나의 블록은 하나 또는 그 이상의 복셀들을 포함할 수 있다. 블록 또는 복셀은 브릭(brick)에 대응될 수도 있다. 각 블록 내에서 지오메트리는 표면(surface)으로 표현된다. 실시예들에 따른 표면은 최대 한번 블록의 각 엣지(edge, 모서리)와 교차할 수 있다. The point cloud encoder according to the embodiments (for example, the surface aproximation analysis unit 40003) determines a specific level of the octree (if the level is less than the depth d of the octree), and from that level, the node Trisoup geometry encoding that reconstructs the position of a point in the region based on voxels can be performed (tri-soup mode). A point cloud encoder according to embodiments may designate a level to which trisoup geometry encoding is applied. For example, if the specified level is equal to the depth of the octree, the point cloud encoder does not operate in the try-soup mode. That is, the point cloud encoder according to the embodiments may operate in the try-soup mode only when the specified level is less than the depth value of the octree. A three-dimensional cube area of nodes of a designated level according to the embodiments is referred to as a block. One block may include one or more voxels. The block or voxel may correspond to a brick. Within each block, the geometry is represented by a surface. The surface according to embodiments may intersect each edge (edge) of the block at most once.
하나의 블록은 12개의 엣지들을 가지므로, 하나의 블록 내 적어도 12개의 교차점들이 존재한다. 각 교차점은 버텍스(vertex, 정점 또는 꼭지점)라 호칭된다. 엣지를 따라 존재하는 버텍스은 해당 엣지를 공유하는 모든 블록들 중 그 엣지에 인접한 적어도 하나의 오큐파이드 복셀(occupied voxel)이 있는 경우 감지된다. 실시예들에 따른 오큐파이드 복셀은 포인트를 포함하는 복셀을 의미한다. 엣지를 따라 검출된 버텍스의 포지션은 해당 엣지를 공유하는 모든 블록들 중 해당 엣지에 인접한 모든 복셀들의 엣지에 따른 평균 포지션(the average position along the edge of all voxels)이다.Since one block has 12 edges, there are at least 12 intersection points within one block. Each intersection is called a vertex (vertex, or vertex). A vertex existing along an edge is detected when there is at least one occupied voxel adjacent to the edge among all blocks sharing the edge. An occupied voxel according to embodiments refers to a voxel including a point. The position of the vertex detected along the edge is the average position along the edge of all voxels among all blocks sharing the edge.
버텍스가 검출되면 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 엣지의 시작점(x, y, z), 엣지의 방향벡터(ΔΔΔ버텍스 위치 값 (엣지 내의 상대적 위치 값)들을 엔트로피코딩할 수 있다. 트라이숩 지오메트리 인코딩이 적용된 경우, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 지오메트리 리컨스트럭션부(40005))는 삼각형 재구성(triangle reconstruction), 업-샘플링(up-sampling), 복셀화 과정을 수행하여 복원된 지오메트리(재구성된 지오메트리)를 생성할 수 있다. When the vertex is detected, the point cloud encoder according to the embodiments may entropy-code the starting point (x, y, z) of the edge and the direction vector (ΔΔΔ vertex position value (relative position value within the edge)) of the edge. When encoding is applied, the point cloud encoder (e.g., the geometry reconstruction unit 40005) according to the embodiments performs a triangle reconstruction, up-sampling, and voxelization process. You can create geometry (reconstructed geometry).
블록의 엣지에 위치한 버텍스들은 블록을 통과하는 표면(surface)를 결정한다. 실시예들에 따른 표면은 비평면 다각형이다. 삼각형 재구성 과정은 엣지의 시작점, 엣지의 방향 벡터와 버텍스의 위치값을 기반으로 삼각형으로 나타내는 표면을 재구성한다. 삼각형 재구성 과정은 다음과 같다. ①각 버텍스들의 중심(centroid)값을 계산하고, ②각 버텍스값에서 중심 값을 뺀 값들에 ③자승을 수행하고 그 값을 모두 더한 값을 구한다. The vertices located at the edge of the block determine the surface that passes through the block. The surface according to the embodiments is a non-planar polygon. The triangle reconstruction process reconstructs the surface represented by a triangle based on the starting point of the edge, the direction vector of the edge, and the position value of the vertex. The triangle reconstruction process is as follows. ① Calculate the centroid value of each vertex, ② calculate the squared values of the values subtracted from each vertex value by subtracting the center value, and calculate the sum of all the values.
더해진 값의 최소값을 구하고, 최소값이 있는 축에 따라서 프로젝션 (Projection, 투영) 과정을 수행한다. 예를 들어 x 요소(element)가 최소인 경우, 각 버텍스를 블록의 중심을 기준으로 x축으로 프로젝션 시키고, (y, z) 평면으로 프로젝션 시킨다. (y, z)평면으로 프로젝션 시키면 나오는 값이 (ai, bi)라면 atan2(bi, ai)를 통해 θ값을 구하고, θ값을 기준으로 버텍스들(vertices)을 정렬한다. 하기의 표는 버텍스들의 개수에 따라 삼각형을 생성하기 위한 버텍스들의 조합을 나타낸다. 버텍스들은 1부터 n까지의 순서로 정렬된다. 하기 표는4개의 버텍스들에 대하여, 버텍스들의 조합에 따라 두 개의 삼각형들이 구성될 수 있음을 나타낸다. 첫번째 삼각형은 정렬된 버텍스들 중 1, 2, 3번째 버텍스들로 구성되고, 두번째 삼각형은 정렬된 버텍스들 중 3, 4, 1번째 버텍스들로 구성될 수 있다. . Calculate the minimum value of the added value, and perform a projection process along the axis with the minimum value. For example, if the x element is the minimum, each vertex is projected on the x-axis based on the center of the block, and projected on the (y, z) plane. If the projected value on the (y, z) plane is (ai, bi), θ is obtained through atan2(bi, ai), and vertices are aligned based on the θ value. The table below shows a combination of vertices for generating a triangle according to the number of vertices. Vertices are ordered from 1 to n. The table below shows that for four vertices, two triangles may be formed according to a combination of vertices. The first triangle may be composed of 1st, 2nd, and 3rd vertices among the aligned vertices, and the second triangle may be composed of 3rd, 4th, and 1st vertices among the aligned vertices. .
Triangles formed from vertices ordered 1,…Triangles formed from vertices ordered 1,…
n trianglesn triangles
3: (1,2,3)3: (1,2,3)
4: (1,2,3), (3,4,1)4: (1,2,3), (3,4,1)
5: (1,2,3), (3,4,5), (5,1,3)5: (1,2,3), (3,4,5), (5,1,3)
6: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,1), (1,3,5)6: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,1), (1,3,5)
7: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,1,3), (3,5,7)7: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,1,3), (3,5,7)
8: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,1), (1,3,5), (5,7,1)8: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,1), (1,3,5), (5,7,1)
9: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,1,3), (3,5,7), (7,9,3)9: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,1,3), (3,5,7), (7,9,3)
10: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,1), (1,3,5), (5,7,9), (9,1,5)10: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,1), (1,3,5), (5,7,9), (9,1,5)
11: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,11), (11,1,3), (3,5,7), (7,9,11), (11,3,7)11: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,11), (11,1,3), (3,5,7), (7,9,11), (11,3,7)
12: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,11), (11,12,1), (1,3,5), (5,7,9), (9,11,1), (1,5,9)12: (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,11), (11,12,1), (1,3,5), (5,7,9), (9,11,1), (1,5,9)
업샘플링 과정은 삼각형의 엣지를 따라서 중간에 점들을 추가하여 복셀화 하기 위해서 수행된다. 업샘플링 요소 값(upsampling factor)과 블록의 너비를 기준으로 추가 점들을 생성한다. 추가점은 리파인드 버텍스(refined vertice)라고 호칭된다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 리파인드 버텍스들을 복셀화할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 인코더는 복셀화 된 포지션(또는 포지션 값)을 기반으로 어트리뷰트 인코딩을 수행할 수 있다.The upsampling process is performed to voxelize by adding points in the middle along the edge of the triangle. Additional points are created based on the upsampling factor and the width of the block. The additional point is called a refined vertice. The point cloud encoder according to embodiments may voxelize refined vertices. In addition, the point cloud encoder may perform attribute encoding based on the voxelized position (or position value).
도 7은 실시예들에 따른 이웃 노드 패턴의 예시를 나타낸다.7 shows an example of a neighbor node pattern according to embodiments.
포인트 클라우드 비디오의 압축 효율을 증가시키기 위하여 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 콘텍스트 어탭티브 아리스메틱 (context adaptive arithmetic) 코딩을 기반으로 엔트로피 코딩을 수행할 수 있다.In order to increase the compression efficiency of the point cloud video, the point cloud encoder according to the embodiments may perform entropy coding based on context adaptive arithmetic coding.
도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템 또는 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도 4의 포인트 클라우드 인코더 또는 아리스메틱 인코더(40004))는 오큐판시 코드를 곧바로 엔트로피 코딩할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템 또는 포인트 클라우드 인코더는 현재 노드의 오큐판시 코드와 이웃 노드들의 오큐판시를 기반으로 엔트로피 인코딩(인트라 인코딩)을 수행하거나, 이전 프레임의 오큐판시 코드를 기반으로 엔트로피 인코딩(인터 인코딩)을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 프레임은 동일한 시간에 생성된 포인트 클라우드 비디오의 집합을 의미한다. 실시예들에 따른 인트라 인코딩/인터 인코딩의 압축 효율은 참조하는 이웃 노드들의 개수에 따라 달라질 수 있다. 비트가 커지면 복잡해지지만 한쪽으로 치우치게 만들어서 압축 효율이 높아질 수 있다. 예를 들어 3-bit context를 가지면, 2의 3승인 = 8가지 방법으로 코딩 해야 한다. 나누어 코딩을 하는 부분은 구현의 복잡도에 영향을 준다. 따라서 압축의 효율과 복잡도의 적정 수준을 맞출 필요가 있다.As described in FIGS. 1 to 6, a point cloud content providing system or a point cloud encoder (for example, a point
도7은 이웃 노드들의 오큐판시를 기반으로 오큐판시 패턴을 구하는 과정을 나타낸다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 옥트리의 각 노드의 이웃 노드들의 오큐판시(occupancy)를 판단하고 이웃 노드 패턴(neighbor pattern) 값을 구한다. 이웃 노드 패턴은 해당 노드의 오큐판시 패턴을 추론하기 위해 사용된다. 도7의 왼쪽은 노드에 대응하는 큐브(가운데 위치한 큐브) 및 해당 큐브와 적어도 하나의 면을 공유하는 6개의 큐브들(이웃 노드들)을 나타낸다. 도면에 도시된 노드들은 같은 뎁스(깊이)의 노드들이다. 도면에 도시된 숫자는 6개의 노드들 각각과 연관된 가중치들(1, 2, 4, 8, 16, 32, 등)을 나타낸다. 각 가중치는 이웃 노드들의 위치에 따라 순차적으로 부여된다. 7 shows a process of obtaining an ocupancy pattern based on the ocupancy of neighboring nodes. A point cloud encoder according to embodiments determines occupancy of neighboring nodes of each node of an octree and obtains a value of a neighbor pattern. The neighboring node pattern is used to infer the occupancy pattern of the corresponding node. The left side of FIG. 7 shows a cube corresponding to a node (centered cube) and six cubes (neighbor nodes) that share at least one surface with the cube. Nodes shown in the figure are nodes of the same depth (depth). Numbers shown in the figure indicate weights (1, 2, 4, 8, 16, 32, etc.) associated with each of the six nodes. Each weight is sequentially assigned according to the positions of neighboring nodes.
도 7의 오른쪽은 이웃 노드 패턴 값을 나타낸다. 이웃 노드 패턴 값은 오큐파이드 이웃 노드(포인트를 갖는 이웃 노드)의 가중치가 곱해진 값들의 합이다. 따라서 이웃 노드 패턴 값은 0에서 63까지의 값을 갖는다. 이웃 노드 패턴 값이 0 인 경우, 해당 노드의 이웃 노드 중 포인트를 갖는 노드(오큐파이드 노드)가 없음을 나타낸다. 이웃 노드 패턴 값이 63인 경우, 이웃 노드들이 전부 오큐파이드 노드들임을 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이 가중치1, 2, 4, 8가 부여된 이웃 노드들은 오큐파이드 노드들이므로, 이웃 노드 패턴 값은 1, 2, 4, 8을 더한 값인 15이다. 포인트 클라우드 인코더는 이웃 노드 패턴 값에 따라 코딩을 수행할 수 있다(예를 들어 이웃 노드 패턴 값이 63인 경우, 64가지의 코딩을 수행). 실시예들에 따라 포인트 클라우드 인코더는 이웃 노드 패턴 값을 변경 (예를 들면 64를 10 또는 6으로 변경하는 테이블을 기반으로) 하여 코딩의 복잡도를 줄일 수 있다. The right side of FIG. 7 shows neighboring node pattern values. The neighbor node pattern value is the sum of values multiplied by weights of the occupied neighbor nodes (neighbor nodes having points). Therefore, the neighbor node pattern value has a value from 0 to 63. When the neighbor node pattern value is 0, it indicates that no node (occupied node) has a point among neighboring nodes of the corresponding node. If the neighboring node pattern value is 63, it indicates that all neighboring nodes are occupied nodes. As shown in the figure, since neighboring nodes to which
도 8은 실시예들에 따른 LOD 별 포인트 구성의 예시를 나타낸다.8 shows an example of a point configuration for each LOD according to embodiments.
도 1 내지 도 7에서 설명한 바와 같이, 어트리뷰트 인코딩이 수행되기 전 인코딩된 지오메트리는 재구성(디컴프레션) 된다. 다이렉트 코딩이 적용된 경우, 지오메트리 재구성 동작은 다이렉트 코딩된 포인트들의 배치를 변경하는 것을 포함할 수 있다(예를 들면 다이렉트 코딩된 포인트들을 포인트 클라우드 데이터의 앞쪽에 배치). 트라이숩 지오메트리 인코딩이 적용된 경우, 지오메트리 재구성 과정은 삼각형 재구성, 업샘플링, 복셀화 과정을 어트리뷰트는 지오메트리에 종속되므로, 어트리뷰트 인코딩은 재구성된 지오메트리를 기반으로 수행된다. As described with reference to FIGS. 1 through 7, the encoded geometry is reconstructed (decompressed) before attribute encoding is performed. When direct coding is applied, the geometry reconstruction operation may include changing the placement of the direct coded points (eg, placing the direct coded points in front of the point cloud data). When trisoup geometry encoding is applied, the geometry reconstruction process is triangular reconstruction, upsampling, voxelization, and the attribute is dependent on geometry, so the attribute encoding is performed based on the reconstructed geometry.
포인트 클라우드 인코더(예를 들면 LOD 생성부(40009))는 포인트들을 LOD별로 분류(reorganization)할 수 있다. 도면은 LOD에 대응하는 포인트 클라우드 콘텐트를 나타낸다. 도면의 왼쪽은 오리지널 포인트 클라우드 콘텐트를 나타낸다. 도면의 왼쪽에서 두번째 그림은 가장 낮은 LOD의 포인트들의 분포를 나타내며, 도면의 가장 오른쪽 그림은 가장 높은 LOD의 포인트들의 분포를 나타낸다. 즉, 가장 낮은 LOD의 포인트들은 드문드문(sparse) 분포하며, 가장 높은 LOD의 포인트들은 촘촘히 분포한다. 즉, 도면 하단에 표시된 화살표 방향에 따라 LOD가 증가할수록 포인트들 간의 간격(또는 거리)는 더 짧아진다. The point cloud encoder (for example, the LOD generator 40009) may reorganize points for each LOD. The figure shows point cloud content corresponding to the LOD. The left side of the figure shows the original point cloud content. The second figure from the left of the figure shows the distribution of the lowest LOD points, and the rightmost figure in the figure shows the distribution of the highest LOD points. That is, the points of the lowest LOD are sparsely distributed, and the points of the highest LOD are densely distributed. That is, as the LOD increases according to the direction of the arrow indicated at the bottom of the drawing, the spacing (or distance) between points becomes shorter.
도 9는 실시예들에 따른 LOD 별 포인트 구성의 예시를 나타낸다. 9 shows an example of a point configuration for each LOD according to embodiments.
도 1 내지 도 8에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템, 또는 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도 4의 포인트 클라우드 인코더, 또는 LOD 생성부(40009))는 LOD를 생성할 수 있다. LOD는 포인트들을 설정된 LOD 거리 값(또는 유클리이디언 디스턴스(Euclidean Distance)의 세트)에 따라 리파인먼트 레벨들(refinement levels)의 세트로 재정열(reorganize)하여 생성된다. LOD 생성 과정은 포인트 클라우드 인코더뿐만 아니라 포인트 클라우드 디코더에서도 수행된다.As described in FIGS. 1 to 8, a point cloud content providing system or a point cloud encoder (for example, a point
도 9의 상단은 3차원 공간에 분포된 포인트 클라우드 콘텐트의 포인트들의 예시(P0내지 P9)를 나타낸다. 도 9의 오리지널 오더(Original order)는 LOD 생성전 포인트들 P0내지 P9의 순서를 나타낸다. 도 9의 LOD 기반 오더 (LOD based order)는 LOD 생성에 따른 포인트들의 순서를 나타낸다. 포인트들은 LOD별 재정열된다. 또한 높은 LOD는 낮은 LOD에 속한 포인트들을 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이 LOD0는 P0, P5, P4 및 P2를 포함한다. LOD1은 LOD0의 포인트들과 P1, P6 및 P3를 포함한다. LOD2는 LOD0의 포인트들, LOD1의 포인트들 및 P9, P8 및 P7을 포함한다.The upper part of FIG. 9 shows examples (P0 to P9) of points of point cloud content distributed in a three-dimensional space. The original order of FIG. 9 represents the order of points P0 to P9 before LOD generation. The LOD based order of FIG. 9 represents the order of points according to LOD generation. Points are rearranged by LOD. Also, the high LOD includes points belonging to the low LOD. As shown in FIG. 9, LOD0 includes P0, P5, P4 and P2. LOD1 includes the points of LOD0 and P1, P6 and P3. LOD2 includes points of LOD0, points of LOD1 and P9, P8 and P7.
도 4에서 설명한 바와 같이 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 예측 변환 코딩, 리프팅 변환 코딩 및 RAHT 변환 코딩을 선택적으로 또는 조합하여 수행할 수 있다.As described with reference to FIG. 4, the point cloud encoder according to embodiments may selectively or combine predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 포인트들에 대한 예측기(predictor)를 생성하여 각 포인트의 예측 어트리뷰트(또는 예측 어트리뷰트값)을 설정하기 위한 예측 변환 코딩을 수행할 수 있다. 즉, N개의 포인트들에 대하여 N개의 예측기들이 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 예측기는 각 포인트의 LOD 값과 LOD별 설정된 거리 내에 존재하는 이웃 포인트들에 대한 인덱싱 정보 및 이웃 포인트들까지의 거리 값을 기반으로 가중치(=1/거리) 값을 계산하할 수 있다.The point cloud encoder according to embodiments may generate a predictor for points and perform predictive transform coding to set a predicted attribute (or predicted attribute value) of each point. That is, N predictors may be generated for N points. The predictor according to the embodiments may calculate a weight (=1/distance) value based on the LOD value of each point, indexing information about neighboring points existing within the distance set for each LOD, and the distance value to the neighboring points. I can.
실시예들에 따른 예측 어트리뷰트(또는 어트리뷰트값)은 각 포인트의 예측기에 설정된 이웃 포인트들의 어트리뷰트들(또는 어트리뷰트 값들, 예를 들면 색상, 반사율 등)에 각 이웃 포인트까지의 거리를 기반으로 계산된 가중치(또는 가중치값)을 곱한 값의 평균값으로 설정된다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 계수 양자화부(40011)는 각 포인트의 어트리뷰트(어트리뷰트 값)에서 예측 어트리뷰트(어트리뷰트값)을 뺀 잔여값들(residuals, 잔여 어트리뷰트, 잔여 어트리뷰트값, 어트리뷰트 예측 잔여값 등으로 호칭할 수 있다)을 양자화(quatization) 및 역양자화(inverse quantization)할 수 있다. 양자화 과정은 다음의 표에 나타난 바와 같다.The predicted attribute (or attribute value) according to the embodiments is a weight calculated based on the distance to each neighboring point to the attributes (or attribute values, for example, color, reflectance, etc.) of neighboring points set in the predictor of each point. It is set as the average value multiplied by (or weight value). A point cloud encoder according to embodiments (e.g., the coefficient quantization unit 40011) subtracts a predicted attribute (attribute value) from an attribute (attribute value) of each point, residuals (residuals, residual attributes, residual attribute values, attributes) It can be called a prediction residual value, etc.) can be quantized and inverse quantized The quantization process is as shown in the following table.
Attribute prediction residuals quantization pseudo codeAttribute prediction residuals quantization pseudo code
int PCCQuantization(int value, int quantStep) {int PCCQuantization(int value, int quantStep) {
if( value >=0) {if( value >= 0) {
return floor(value / quantStep + 1.0 / 3.0);return floor(value / quantStep + 1.0 / 3.0);
} else {} else {
return -floor(-value / quantStep + 1.0 / 3.0);return -floor(-value / quantStep + 1.0 / 3.0);
}}
}}
Attribute prediction residuals inverse quantization pseudo codeAttribute prediction residuals inverse quantization pseudo code
int PCCInverseQuantization(int value, int quantStep) {int PCCInverseQuantization(int value, int quantStep) {
if( quantStep ==0) {if( quantStep ==0) {
return value;return value;
} else {} else {
return value * quantStep;return value * quantStep;
}}
}}
실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 아리스메틱 인코더(40012))는 각 포인트의 예측기에 이웃한 포인트들이 있는 경우, 상술한 바와 같이 양자화 및 역양자화된 잔여값을 엔트로피 코딩 할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 아리스메틱 인코더(40012))는 각 포인트의 예측기에 이웃한 포인트들이 없으면 상술한 과정을 수행하지 않고 해당 포인트의 어트리뷰트들을 엔트로피 코딩할 수 있다. The point cloud encoder (for example, the arithmetic encoder 40012) according to the embodiments may entropy-code the quantized and dequantized residual values as described above when there are points adjacent to the predictors of each point. The point cloud encoder (for example, the arithmetic encoder 40012) according to embodiments may entropy-code the attributes of the corresponding point without performing the above-described process if there are no points adjacent to the predictor of each point.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더 (예를 들면 리프팅 변환부(40010))는 각 포인트의 예측기를 생성하고, 예측기에 계산된 LOD를 설정 및 이웃 포인트들을 등록하고, 이웃 포인트들까지의 거리에 따른 가중치를 설정하여 리프팅 변환 코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 리프팅 변환 코딩은 상술한 예측 변환 코딩과 유사하나, 어트리뷰트값에 가중치를 누적 적용한다는 점에서 차이가 있다. 실시예들에 따른 어트리뷰트값에 가중치를 누적 적용하는 과정은 다음과 같다.The point cloud encoder (for example, the lifting transform unit 40010) according to the embodiments generates a predictor of each point, sets the calculated LOD to the predictor, registers neighboring points, and increases the distance to the neighboring points. Lifting transform coding can be performed by setting weights. Lifting transform coding according to embodiments is similar to the above-described predictive transform coding, but differs in that a weight is accumulated and applied to an attribute value. A process of cumulatively applying a weight to an attribute value according to embodiments is as follows.
1) 각 포인트의 가중치 값을 저장하는 배열 QW(QuantizationWieght)를 생성한다. QW의 모든 요소들의 초기값은 1.0이다. 예측기에 등록된 이웃 노드의 예측기 인덱스의 QW 값에 현재 포인트의 예측기의 가중치를 곱한 값을 더한다. 1) Create an array QW (Quantization Wieght) that stores the weight value of each point. The initial value of all elements of QW is 1.0. The QW value of the predictor index of the neighboring node registered in the predictor is multiplied by the weight of the predictor of the current point.
2) 리프트 예측 과정: 예측된 어트리뷰트 값을 계산하기 위하여 포인트의 어트리뷰트 값에 가중치를 곱한 값을 기존 어트리뷰트값에서 뺀다. 2) Lift prediction process: In order to calculate the predicted attribute value, the value obtained by multiplying the attribute value of the point by the weight is subtracted from the existing attribute value.
3) 업데이트웨이트(updateweight) 및 업데이트(update)라는 임시 배열들을 생성하고 임시 배열들을 0으로 초기화한다. 3) Create temporary arrays called updateweight and update, and initialize temporary arrays to 0.
4) 모든 예측기에 대해서 계산된 가중치에 예측기 인덱스에 해당하는 QW에 저장된 가중치를 추가로 곱해서 산출된 가중치를 업데이트웨이트 배열에 이웃 노드의 인덱스로 누적으로 합산한다. 업데이트 배열에는 이웃 노드의 인덱스의 어트리뷰트 값에 산출된 가중치를 곱한 값을 누적 합산한다. 4) The weights calculated by additionally multiplying the weights calculated for all predictors by the weights stored in the QW corresponding to the predictor indexes are cumulatively added to the update weight array by the indexes of neighboring nodes. In the update array, the value obtained by multiplying the calculated weight by the attribute value of the index of the neighboring node is accumulated and summed.
5) 리프트 업데이트 과정: 모든 예측기에 대해서 업데이트 배열의 어트리뷰트 값을 예측기 인덱스의 업데이트웨이트 배열의 가중치 값으로 나누고, 나눈 값에 다시 기존 어트리뷰트 값을 더한다. 5) Lift update process: For all predictors, the attribute value of the update array is divided by the weight value of the update weight array of the predictor index, and the existing attribute value is added to the divided value.
6) 모든 예측기에 대해서, 리프트 업데이트 과정을 통해 업데이트된 어트리뷰트 값에 리프트 예측 과정을 통해 업데이트 된(QW에 저장된) 가중치를 추가로 곱하여 예측 어트리뷰트 값을 산출한다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 계수 양자화부(40011))는 예측 어트리뷰트 값을 양자화한다. 또한 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 아리스메틱 인코더(40012))는 양자화된 어트리뷰트 값을 엔트로피 코딩한다. 6) For all predictors, the predicted attribute value is calculated by additionally multiplying the attribute value updated through the lift update process by the weight updated through the lift prediction process (stored in QW). A point cloud encoder (for example, the coefficient quantization unit 40011) according to embodiments quantizes a predicted attribute value. In addition, the point cloud encoder (for example, the Arismatic encoder 40012) entropy-codes the quantized attribute values.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 RAHT 변환부(40008))는 옥트리의 하위 레벨에 있는 노드와 연관된 어트리뷰트를 사용하여 상위 레벨의 노드들의 어트리뷰트를 에측하는 RAHT 변환 코딩을 수행할 수 있다. RAHT 변환 코딩은 옥트리 백워드 스캔을 통한 어트리뷰트 인트라 코딩의 예시이다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 복셀에서 전체 영역으로 스캔하고, 각 스텝에서 복셀을 더 큰 블록으로 합치면서 루트 노드까지의 병합 과정을 반복수행한다. 실시예들에 따른 병합 과정은 오큐파이드 노드에 대해서만 수행된다. 엠티 노드(empty node)에 대해서는 병합 과정이 수행되지 않으며, 엠티 노드의 바로 상위 노드에 대해 병합 과정이 수행된다. The point cloud encoder (for example, the RAHT transform unit 40008) according to the embodiments may perform RAHT transform coding that estimates the attributes of higher-level nodes by using an attribute associated with a node at a lower level of the octree. . RAHT transform coding is an example of attribute intra coding through octree backward scan. The point cloud encoder according to the embodiments scans from voxels to the entire area, and repeats the merging process up to the root node while merging the voxels into larger blocks in each step. The merging process according to the embodiments is performed only for an occupied node. The merging process is not performed for the empty node, and the merging process is performed for the node immediately above the empty node.
gDC값 또한 하이패스 계수와 같이 양자화되어 엔트로피 코딩된다.The gDC value is also quantized and entropy coded like the high pass coefficient.
도 10은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 디코더(Point Cloud Decoder)의 예시를 나타낸다.10 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
도 10에 도시된 포인트 클라우드 디코더는 도 1에서 설명한 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006) 예시로서, 도 1에서 설명한 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006)의 동작 등과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다. 도면이 도시된 바와 같이 포인트 클라우드 디코더는 하나 또는 그 이상의 비트스트림(bitstream)들에 포함된 지오메트리 비트스트림(geometry bitstream) 및 어트리뷰트 비트스트림(attribute bitstream)을 수신할 수 있다. 포인트 클라우드 디코더는 지오메트리 디코더(geometry decoder)및 어트리뷰트 디코더(attribute decoder)를 포함한다. 지오메트리 디코더는 지오메트리 비트스트림에 대해 지오메트리 디코딩을 수행하여 디코딩된 지오메트리(decoded geometry)를 출력한다. 어트리뷰트 디코더는 디코딩된 지오메트리 및 어트리뷰트 비트스트림을 기반으로 어트리뷰트 디코딩을 수행하여 디코딩된 어트리뷰트들(decoded attributes)을 출력한다. 디코딩된 지오메트리 및 디코딩된 어트리뷰트들은 포인트 클라우드 콘텐트를 복원(decoded point cloud)하는데 사용된다. The point cloud decoder illustrated in FIG. 10 is an example of the point
도 11은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 디코더(Point Cloud Decoder)의 예시를 나타낸다.11 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
도 11에 도시된 포인트 클라우드 디코더는 도 10에서 설명한 포인트 클라우드 디코더의 예시로서, 도 1 내지 도 9에서 설명한 포인트 클라우드 인코더의 인코딩 동작의 역과정인 디코딩 동작을 수행할 수 있다.The point cloud decoder illustrated in FIG. 11 is an example of the point cloud decoder described in FIG. 10, and may perform a decoding operation that is a reverse process of the encoding operation of the point cloud encoder described in FIGS. 1 to 9.
도 1 및 도 10에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 디코더는 지오메트리 디코딩 및 어트리뷰트 디코딩을 수행할 수 있다. 지오메트리 디코딩은 어트리뷰트 디코딩보다 먼저 수행된다.As described in FIGS. 1 and 10, the point cloud decoder may perform geometry decoding and attribute decoding. Geometry decoding is performed prior to attribute decoding.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 디코더는 아리스메틱 디코더(arithmetic decode, 11000), 옥트리 합성부(synthesize octree, 11001), 서페이스 오프록시메이션 합성부(synthesize surface approximation, 11002), 지오메트리 리컨스트럭션부(reconstruct geometry, 11003), 좌표계 역변환부(inverse transform coordinates, 11004), 아리스메틱 디코더(arithmetic decode, 11005), 역양자화부(inverse quantize, 11006), RAHT변환부(11007), LOD생성부(generate LOD, 11008), 인버스 리프팅부(Inverse lifting, 11009), 및/또는 컬러 역변환부(inverse transform colors, 11010)를 포함한다.The point cloud decoder according to the embodiments includes an arithmetic decoder (11000), an octree synthesis unit (synthesize octree, 11001), a surface optimization synthesis unit (synthesize surface approximation, 11002), and a geometry reconstruction unit (reconstruct geometry). , 11003), inverse transform coordinates (11004), arithmetic decode (11005), inverse quantize (11006), RAHT transform unit (11007), LOD generator (generate LOD, 11008) ), Inverse lifting (11009), and/or inverse transform colors (11010).
아리스메틱 디코더(11000), 옥트리 합성부(11001), 서페이스 오프록시메이션 합성부(11002), 지오메트리 리컨스럭션부(11003), 좌표계 역변환부(11004)는 지오메트리 디코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 디코딩은 다이렉트 코딩(direct coding) 및 트라이숩 지오메트리 디코딩(trisoup geometry decoding)을 포함할 수 있다. 다이렉트 코딩 및 트라이숩 지오메트리 디코딩은 선택적으로 적용된다. 또한 지오메트리 디코딩은 위의 예시에 국한되지 않으며, 도 1 내지 도 9에서 설명한 지오메트리 인코딩의 역과정으로 수행된다. The
실시예들에 따른 아리스메틱 디코더(11000)는 수신한 지오메트리 비트스트림을 아리스메틱 코딩을 기반으로 디코딩한다. 아리스메틱 디코더(11000)의 동작은 아리스메틱 인코더(40004)의 역과정에 대응한다.The
실시예들에 따른 옥트리 합성부(11001)는 디코딩된 지오메트리 비트스트림으로부터 (또는 디코딩 결과 확보된 지오메트리에 관한 정보)로부터 오큐판시 코드를 획득하여 옥트리를 생성할 수 있다. 오큐판시 코드에 대한 구체적인 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 같다.The
실시예들에 따른 서페이스 오프록시메이션 합성부(11002)는 트라이숩 지오메트리 인코딩이 적용된 경우, 디코딩된 지오메트리 및/또는 생성된 옥트리에 기반하여 서페이스를 합성할 수 있다.When trisoup geometry encoding is applied, the
실시예들에 따른 지오메트리 리컨스트럭션부(11003)는 서페이스 및 또는 디코딩된 지오메트리에 기반하여 지오메트리를 재생성할 수 있다. 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 같이, 다이렉트 코딩 및 트라이숩 지오메트리 인코딩은 선택적으로 적용된다. 따라서 지오메트리 리컨스트럭션부(11003)는 다이렉트 코딩이 적용된 포인트들의 포지션 정보들을 직접 가져와서 추가한다. 또한, 트라이숩 지오메트리 인코딩이 적용된 경우, 지오메트리 리컨스트럭션부(11003)는 지오메트리 리컨스트럭션부(40005)의 재구성 동작, 예를 들면 삼각형 재구성, 업-샘플링, 복셀화 동작을 수행하여 지오메트리를 복원할 수 있다. 구체적인 내용은 도 6에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다. 복원된 지오메트리는 어트리뷰트들을 포함하지 않는 포인트 클라우드 픽쳐 또는 프레임을 포함할 수 있다.The
실시예들에 따른 좌표계 역변환부(11004)는 복원된 지오메트리를 기반으로 좌표계를 변환하여 포인트들의 포지션들을 획득할 수 있다. The coordinate system
아리스메틱 디코더(11005), 역양자화부(11006), RAHT 변환부(11007), LOD생성부(11008), 인버스 리프팅부(11009), 및/또는 컬러 역변환부(11010)는 도 10에서 설명한 어트리뷰트 디코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 어트리뷰트 디코딩은 RAHT(Region Adaptive Hierarchial Transform) 디코딩, 예측 변환(Interpolaration-based hierarchical nearest-neighbour prediction-Prediction Transform) 디코딩 및 리프팅 변환 (interpolation-based hierarchical nearest-neighbour prediction with an update/lifting step (Lifting Transform)) 디코딩을 포함할 수 있다. 상술한 3가지의 디코딩들은 선택적으로 사용되거나, 하나 또는 그 이상의 디코딩들의 조합이 사용될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 어트리뷰트 디코딩은 상술한 예시에 국한되는 것은 아니다.
실시예들에 따른 아리스메틱 디코더(11005)는 어트리뷰트 비트스트림을 아리스메틱 코딩으로 디코딩한다. The
실시예들에 따른 역양자화부(11006)는 디코딩된 어트리뷰트 비트스트림 또는 디코딩 결과 확보한 어트리뷰트에 대한 정보를 역양자화(inverse quantization)하고 역양자화된 어트리뷰트들(또는 어트리뷰트 값들)을 출력한다. 역양자화는 포인트 클라우드 인코더의 어트리뷰트 인코딩에 기반하여 선택적으로 적용될 수 있다.The
실시예들에 따라 RAHT 변환부(11007), LOD생성부(11008) 및/또는 인버스 리프팅부(11009)는 재구성된 지오메트리 및 역양자화된 어트리뷰트들을 처리할 수 있다. 상술한 바와 같이 RAHT 변환부(11007), LOD생성부(11008) 및/또는 인버스 리프팅부(11009)는 포인트 클라우드 인코더의 인코딩에 따라 그에 대응하는 디코딩 동작을 선택적으로 수행할 수 있다. According to embodiments, the
실시예들에 따른 컬러 역변환부(11010)는 디코딩된 어트리뷰트들에 포함된 컬러 값(또는 텍스쳐)을 역변환하기 위한 역변환 코딩을 수행한다. 컬러 역변환부(11010)의 동작은 포인트 클라우드 인코더의 컬러 변환부(40006)의 동작에 기반하여 선택적으로 수행될 수 있다.The inverse
도 11의 포인트 클라우드 디코더의 엘레멘트들은 도면에 도시되지 않았으나 포인트 클라우드 제공 장치에 포함된 하나 또는 그 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 또는 그 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 상술한 도 11의 포인트 클라우드 디코더의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 도11의 포인트 클라우드 디코더의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들을 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램들 및/또는 인스트럭션들의 세트를 동작하거나 실행할 수 있다. Although elements of the point cloud decoder of FIG. 11 are not shown in the drawing, hardware including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories included in the point cloud providing apparatus , Software, firmware, or a combination thereof. One or more processors may perform at least one or more of the operations and/or functions of the elements of the point cloud decoder of FIG. 11 described above. Further, one or more processors may operate or execute a set of software programs and/or instructions for performing operations and/or functions of elements of the point cloud decoder of FIG. 11.
도 12는 실시예들에 따른 전송 장치의 예시이다.12 is an example of a transmission device according to embodiments.
도 12에 도시된 전송 장치는 도 1의 전송장치(10000) (또는 도 4의 포인트 클라우드 인코더)의 예시이다. 도 12에 도시된 전송 장치는 도 1 내지 도 9에서 설명한 포인트 클라우드 인코더의 동작들 및 인코딩 방법들과 동일 또는 유사한 동작들 및 방법들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 전송 장치는 데이터 입력부(12000), 양자화 처리부(12001), 복셀화 처리부(12002), 옥트리 오큐판시 코드 (Occupancy code) 생성부(12003), 표면 모델 처리부(12004), 인트라/인터 코딩 처리부(12005), 아리스메틱 (Arithmetic) 코더(12006), 메타데이터 처리부(12007), 색상 변환 처리부(12008), 어트리뷰트 변환 처리부(또는 속성 변환 처리부)(12009), 예측/리프팅/RAHT 변환 처리부(12010), 아리스메틱 (Arithmetic) 코더(12011) 및/또는 전송 처리부(12012)를 포함할 수 있다.The transmission device shown in FIG. 12 is an example of the
실시예들에 따른 데이터 입력부(12000)는 포인트 클라우드 데이터를 수신 또는 획득한다. 데이터 입력부(12000)는 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001)의 동작 및/또는 획득 방법(또는 도2에서 설명한 획득과정(20000))과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 획득 방법을 수행할 수 있다. The
데이터 입력부(12000), 양자화 처리부(12001), 복셀화 처리부(12002), 옥트리 오큐판시 코드 (Occupancy code) 생성부(12003), 표면 모델 처리부(12004), 인트라/인터 코딩 처리부(12005), Arithmetic 코더(12006)는 지오메트리 인코딩을 수행한다. 실시예들에 따른 지오메트리 인코딩은 도 1 내지 도 9에서 설명한 지오메트리 인코딩과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
실시예들에 따른 양자화 처리부(12001)는 지오메트리(예를 들면 포인트들의 위치값, 또는 포지션값)을 양자화한다. 양자화 처리부(12001)의 동작 및/또는 양자화는 도 4에서 설명한 양자화부(40001)의 동작 및/또는 양자화와 동일 또는 유사하다. 구체적인 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하다.The
실시예들에 따른 복셀화 처리부(12002)는 양자화된 포인트들의 포지션 값을 복셀화한다. 복셀화 처리부(120002)는 도 4에서 설명한 양자화부(40001)의 동작 및/또는 복셀화 과정과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 과정을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하다.The
실시예들에 따른 옥트리 오큐판시 코드 생성부(12003)는 복셀화된 포인트들의 포지션들을 옥트리 구조를 기반으로 옥트리 코딩을 수행한다. 옥트리 오큐판시 코드 생성부(12003)는 오큐판시 코드를 생성할 수 있다. 옥트리 오큐판시 코드 생성부(12003)는 도 4 및 도 6에서 설명한 포인트 클라우드 인코더 (또는 옥트리 분석부(40002))의 동작 및/또는 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하다.The octree occupancy
실시예들에 따른 표면 모델 처리부(12004)는 표면 모델(surface model)을 기반으로 특정 영역(또는 노드)내의 포인트들의 포지션들을 복셀 기반으로 재구성하는 트라이숩 지오메트리 인코딩을 수행할 수 있다. 포면 모델 처리부(12004)는 도 4 에서 설명한 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 서페이스 어프록시메이션 분석부(40003))의 동작 및/또는 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하다.The surface
실시예들에 따른 인트라/인터 코딩 처리부(12005)는 포인트 클라우드 데이터를 인트라/인터 코딩할 수 있다. 인트라/인터 코딩 처리부(12005)는 도 7에서 설명한 인트라/인터 코딩과 동일 또는 유사한 코딩을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 도 7에서 설명한 바와 동일하다. 실시예들에 따라 인트라/인터 코딩 처리부(12005)는 아리스메틱 코더(12006)에 포함될 수 있다.The intra/
실시예들에 따른 아리스메틱 코더(12006)는 포인트 클라우드 데이터의 옥트리 및/또는 근사화된 옥트리를 엔트로피 인코딩한다. 예를 들어, 인코딩 방식은 아리스메틱(Arithmetic) 인코딩 방법을 포함한다. . 아리스메틱 코더(12006)는 아리스메틱 인코더(40004)의 동작 및/또는 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행한다. The
실시예들에 따른 메타데이터 처리부(12007)는 포인트 클라우드 데이터에 관한 메타데이터, 예를 들어 설정 값 등을 처리하여 지오메트리 인코딩 및/또는 어트리뷰트 인코딩 등 필요한 처리 과정에 제공한다. 또한 실시예들에 따른 메타데이터 처리부(12007)는 지오메트리 인코딩 및/또는 어트리뷰트 인코딩과 관련된 시그널링 정보를 생성 및/또는 처리할 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 지오메트리 인코딩 및/또는 어트리뷰트 인코딩과 별도로 인코딩처리될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 시그널링 정보는 인터리빙 될 수도 있다.The
색상 변환 처리부(12008), 어트리뷰트 변환 처리부(12009), 예측/리프팅/RAHT 변환 처리부(12010), 아리스메틱 (Arithmetic) 코더(12011)는 어트리뷰트 인코딩을 수행한다. 실시예들에 따른 어트리뷰트 인코딩은 도 1 내지 도 9에서 설명한 어트리뷰트 인코딩과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.The color
실시예들에 따른 색상 변환 처리부(12008)는 어트리뷰트들에 포함된 색상값을 변환하는 색상 변환 코딩을 수행한다. 색상 변환 처리부(12008)는 재구성된 지오메트리를 기반으로 색상 변환 코딩을 수행할 수 있다. 재구성된 지오메트리에 대한 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하다. 또한 도 4에서 설명한 컬러 변환부(40006)의 동작 및/또는 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행한다. 구체적인 설명은 생략한다. The color
실시예들에 따른 어트리뷰트 변환 처리부(12009)는 지오메트리 인코딩이 수행되지 않은 포지션들 및/또는 재구성된 지오메트리를 기반으로 어트리뷰트들을 변환하는 어트리뷰트 변환을 수행한다. 어트리뷰트 변환 처리부(12009)는 도 4에 설명한 어트리뷰트 변환부(40007)의 동작 및/또는 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행한다. 구체적인 설명은 생략한다. 실시예들에 따른 예측/리프팅/RAHT 변환 처리부(12010)는 변환된 어트리뷰트들을 RAHT 코딩, 예측 변환 코딩 및 리프팅 변환 코딩 중 어느 하나 또는 조합하여 코딩할 수 있다. 예측/리프팅/RAHT 변환 처리부(12010)는 도 4에서 설명한 RAHT 변환부(40008), LOD 생성부(40009) 및 리프팅 변환부(40010)의 동작들과 동일 또는 유사한 동작들 중 적어도 하나 이상을 수행한다. 또한 예측 변환 코딩, 리프팅 변환 코딩 및 RAHT 변환 코딩에 대한 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.The attribute
실시예들에 따른 아리스메틱 코더(12011)는 코딩된 어트리뷰트들을 아리스메틱 코딩에 기반하여 인코딩할 수 있다. 아리스메틱 코더(12011)는 아리스메틱 인코더(400012)의 동작 및/또는 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행한다.The
실시예들에 따른 전송 처리부(12012)는 인코딩된 지오메트리 및/또는 인코딩된 어트리뷰트, 메타 데이터 정보를 포함하는 각 비트스트림을 전송하거나, 인코딩된 지오메트리 및/또는 인코딩된 어트리뷰트, 메타 데이터 정보를 하나의 비트스트림으로 구성하여 전송할 수 있다. 실시예들에 따른 인코딩된 지오메트리 및/또는 인코딩된 어트리뷰트, 메타 데이터 정보가 하나의 비트스트림으로 구성되는 경우, 비트스트림은 하나 또는 그 이상의 서브 비트스트림들을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 비트스트림은 시퀀스 레벨의 시그널링을 위한 SPS (Sequence Parameter Set), 지오메트리 정보 코딩의 시그널링을 위한 GPS(Geometry Parameter Set), 어트리뷰트 정보 코딩의 시그널링을 위한 APS(Attribute Parameter Set), 타일 레벨의 시그널링을 위한 TPS (Tile Parameter Set)를 포함하는 시그널링 정보 및 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 슬라이스 데이터는 하나 또는 그 이상의 슬라이스들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 하나의 슬라이스는 하나의 지오메트리 비트스트림(Geom0
0) 및 하나 또는 그 이상의 어트리뷰트 비트스트림들(Attr0
0, Attr1
0)을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 TPS는 하나 또는 그 이상의 타일들에 대하여 각 타일에 관한 정보(예를 들면 bounding box의 좌표값 정보 및 높이/크기 정보 등)을 포함할 수 있다. 지오메트리 비트스트림은 헤더와 페이로드를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 비트스트림의 헤더는 GPS에 포함된 파라미터 세트의 식별 정보(geom_ parameter_set_id), 타일 식별자(geom_tile_id), 슬라이스 식별자(geom_slice_id) 및 페이로드에 포함된 데이터에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 실시예들에 따른 메타데이터 처리부(12007)는 시그널링 정보를 생성 및/또는 처리하여 전송 처리부(12012)로 전송할 수 있다. 실시예들에 따라, 지오메트리 인코딩을 수행하는 엘레멘트들 및 어트리뷰트 인코딩을 수행하는 엘레멘트들은 점선 처리된 바와 같이 상호 데이터/정보를 공유할 수 있다. 실시예들에 따른 전송 처리부(12012)는 트랜스미터(10003)의 동작 및/또는 전송 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 전송 방법을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 도 1 내지 도 2에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다. The
도 13은 실시예들에 따른 수신 장치의 예시이다.13 is an example of a reception device according to embodiments.
도 13에 도시된 수신 장치는 도 1의 수신장치(10004) (또는 도 10 및 도 11의 포인트 클라우드 디코더)의 예시이다. 도 13에 도시된 수신 장치는 도 1 내지 도 11에서 설명한 포인트 클라우드 디코더의 동작들 및 디코딩 방법들과 동일 또는 유사한 동작들 및 방법들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. The receiving device illustrated in FIG. 13 is an example of the receiving
실시예들에 따른 수신 장치는 수신부(13000), 수신 처리부(13001), 아리스메틱 (arithmetic) 디코더(13002), 오큐판시 코드 (Occupancy code) 기반 옥트리 재구성 처리부(13003), 표면 모델 처리부(삼각형 재구성, 업-샘플링, 복셀화)(13004), 인버스(inverse) 양자화 처리부(13005), 메타데이터 파서(13006), 아리스메틱 (arithmetic) 디코더(13007), 인버스(inverse)양자화 처리부(13008), 예측/리프팅/RAHT 역변환 처리부(13009), 색상 역변환 처리부(13010) 및/또는 렌더러(13011)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 디코딩의 각 구성요소는 실시예들에 따른 인코딩의 구성요소의 역과정을 수행할 수 있다.The receiving apparatus according to the embodiments includes a receiving
실시예들에 따른 수신부(13000)는 포인트 클라우드 데이터를 수신한다. 수신부(13000)는 도 1의 리시버(10005)의 동작 및/또는 수신 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 수신 방법을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 생략한다.The receiving
실시예들에 따른 수신 처리부(13001)는 수신한 데이터로부터 지오메트리 비트스트림 및/또는 어트리뷰트 비트스트림을 획득할 수 있다. 수신 처리부(13001)는 수신부(13000)에 포함될 수 있다.The
아리스메틱 디코더(13002), 오큐판시 코드 기반 옥트리 재구성 처리부(13003), 표면 모델 처리부(13004) 및 인버스 양자화 처리부(13005)는 지오메트리 디코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 디코딩은 도 1 내지 도 10에서 설명한 지오메트리 디코딩과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다. The
실시예들에 따른 아리스메틱 디코더(13002)는 지오메트리 비트스트림을 아리스메틱 코딩을 기반으로 디코딩할 수 있다. 아리스메틱 디코더(13002)는 아리스메틱 디코더(11000)의 동작 및/또는 코딩과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 코딩을 수행한다.The
실시예들에 따른 오큐판시 코드 기반 옥트리 재구성 처리부(13003)는 디코딩된 지오메트리 비트스트림으로부터 (또는 디코딩 결과 확보된 지오메트리에 관한 정보)로부터 오큐판시 코드를 획득하여 옥트리를 재구성할 수 있다. 오큐판시 코드 기반 옥트리 재구성 처리부(13003)는 옥트리 합성부(11001)의 동작 및/또는 옥트리 생성 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행한다. 실시예들에 따른 표면 모델 처리부(13004)는 트라이숩 지오메트리 인코딩이 적용된 경우, 표면 모델 방식에 기반하여 트라이숩 지오메트리 디코딩 및 이와 관련된 지오메트리 리컨스트럭션(예를 들면 삼각형 재구성, 업-샘플링, 복셀화)을 수행할 수 있다. 표면 모델 처리부(13004)는 서페이스 오프록시메이션 합성부(11002) 및/또는 지오메트리 리컨스트럭션부(11003)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다.The ocupancy code-based octree
실시예들에 따른 인버스 양자화 처리부(13005)는 디코딩된 지오메트리를 인버스 양자화할 수 있다.The inverse
실시예들에 따른 메타데이터 파서(13006)는 수신한 포인트 클라우드 데이터에 포함된 메타데이터, 예를 들어 설정 값 등을 파싱할 수 있다. 메타데이터 파서(13006)는 메타데이터를 지오메트리 디코딩 및/또는 어트리뷰트 디코딩에 전달할 수 있다. 메타데이터에 대한 구체적인 설명은 도 12에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.The
아리스메틱 디코더(13007), 인버스 양자화 처리부(13008), 예측/리프팅/RAHT 역변환 처리부(13009) 및 색상 역변환 처리부(13010)는 어트리뷰트 디코딩을 수행한다. 어트리뷰트 디코딩는 도 1 내지 도 10에서 설명한 어트리뷰트 디코딩과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.The
실시예들에 따른 아리스메틱 디코더(13007)는 어트리뷰트 비트스트림을 아리스메틱 코딩으로 디코딩할 수 있다. 아리스메틱 디코더(13007)는 재구성된 지오메트리를 기반으로 어트리뷰트 비트스트림의 디코딩을 수행할 수 있다. 아리스메틱 디코더(13007)는 아리스메틱 디코더(11005)의 동작 및/또는 코딩과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 코딩을 수행한다. The
실시예들에 따른 인버스 양자화 처리부(13008)는 디코딩된 어트리뷰트 비트스트림을 인버스 양자화할 수 있다. 인버스 양자화 처리부(13008)는 역양자화부(11006)의 동작 및/또는 역양자화 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행한다.The inverse
실시예들에 따른 예측/리프팅/RAHT 역변환 처리부(13009)는 재구성된 지오메트리 및 역양자화된 어트리뷰트들을 처리할 수 있다. 예측/리프팅/RAHT 역변환 처리부(13009)는 RAHT 변환부(11007), LOD생성부(11008) 및/또는 인버스 리프팅부(11009)의 동작들 및/또는 디코딩들과 동일 또는 유사한 동작들 및/또는 디코딩들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행한다. 실시예들에 따른 색상 역변환 처리부(13010)는 디코딩된 어트리뷰트들에 포함된 컬러 값(또는 텍스쳐)을 역변환하기 위한 역변환 코딩을 수행한다. 색상 역변환 처리부(13010)는 컬러 역변환부(11010)의 동작 및/또는 역변환 코딩과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 역변환 코딩을 수행한다. 실시예들에 따른 렌더러(13011)는 포인트 클라우드 데이터를 렌더링할 수 있다.The prediction/lifting/RAHT inverse
도 14는 실시예들에 따른 G-PCC 기반 포인트 클라우드 콘텐트 스트리밍을 위한 아키텍쳐를 나타낸다.14 illustrates an architecture for G-PCC-based point cloud content streaming according to embodiments.
도 14의 상단은 도 1 내지 도 13에서 설명한 전송 장치(예를 들면 전송 장치(10000), 도 12의 전송 장치 등)가 포인트 클라우드 콘텐트를 처리 및 전송하는 과정을 나타낸다. The upper part of FIG. 14 shows a process in which the transmission device (for example, the
도 1 내지 도 13에서 설명한 바와 같이 전송 장치는 포인트 클라우드 콘텐트의 오디오(Ba)를 획득하고(Audio Acquisition), 획득한 오디오를 인코딩(Audio encoding)하여 오디오 비트스트림(Ea)들을 출력할 수 있다. 또한 전송 장치는 포인트 클라우드 콘텐트의 포인트 클라우드(Bv)(또는 포인트 클라우드 비디오)를 확보하고(Point Acqusition), 확보한 포인트 클라우드에 대하여 포인트 클라우드 인코딩(Point cloud encoding)을 수행하여 포인트 클라우드 비디오 비트스트림(Eb)들을 출력할 수 있다. 전송 장치의 포인트 클라우드 인코딩은 도 1 내지 도 13에서 설명한 포인트 클라우드 인코딩(예를 들면 도 4의 포인트 클라우드 인코더의 인코딩 등)과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다. As described with reference to FIGS. 1 to 13, the transmission device may obtain audio Ba of the point cloud content (Audio Acquisition), encode the acquired audio, and output audio bitstreams Ea. In addition, the transmission device acquires a point cloud (Bv) (or point cloud video) of the point cloud content (Point Acqusition), performs point cloud encoding on the acquired point cloud, and performs a point cloud video bitstream ( Eb) can be output. The point cloud encoding of the transmission device is the same as or similar to the point cloud encoding (for example, the encoding of the point cloud encoder of FIG. 4) described in FIGS.
전송 장치는 생성된 오디오 비트스트림들 및 비디오 비트스트림들을 파일 및/또는 세그먼트로 인캡슐레이션(File/segment encapsulation)할 수 있다. 인캡슐레이션된 파일 및/또는 세그먼트(Fs, File)은 ISOBMFF 등의 파일 포맷의 파일 또는 DASH 세그먼트를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 관련 메타 데이터(metadata)는 인캡슐레이션된 파일 포맷 및/또는 세그먼트에 포함될 수 있다. 메타 데이터는 ISOBMFF 파일 포맷 상의 다양한 레벨의 박스(box)에 포함되거나 파일 내에서 별도의 트랙에 포함될 수 있다. 실시예에 따라 전송 장치는 메타데이터 자체를 별도의 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 실시예들에 따른 전송 장치는 인캡슐레이션 된 파일 포맷 및/또는 세그먼트를 네트워크를 통해 전송(delivery)할 수 있다. 전송 장치의 인캡슐레이션 및 전송 처리 방법은 도 1 내지 도 13에서 설명한 바 (예를 들면 트랜스미터(10003), 도 2의 전송 단계(20002) 등)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.The transmission device may encapsulate the generated audio bitstreams and video bitstreams into files and/or segments (File/segment encapsulation). The encapsulated file and/or segment (Fs, File) may include a file of a file format such as ISOBMFF or a DASH segment. Point cloud-related metadata according to embodiments may be included in an encapsulated file format and/or segment. Meta data may be included in boxes of various levels in the ISOBMFF file format or may be included in separate tracks in the file. According to an embodiment, the transmission device may encapsulate the metadata itself as a separate file. The transmission device according to the embodiments may deliver the encapsulated file format and/or segment through a network. Since the encapsulation and transmission processing method of the transmission device is the same as those described in FIGS. 1 to 13 (for example, the
도 14의 하단은 도 1 내지 도 13에서 설명한 수신 장치(예를 들면 수신 장치(10004), 도 13의 수신 장치 등)가 포인트 클라우드 콘텐트를 처리 및 출력하는 과정을 나타낸다. The bottom of FIG. 14 shows a process of processing and outputting point cloud content by the receiving device (for example, the receiving
실시예들에 따라 수신 장치는 최종 오디오 데이터 및 최종 비디오 데이터를 출력하는 디바이스 (예를 들면 스피커(Loudspeakers), 헤드폰들(headphones), 디스플레이(Display))와 포인트 클라우드 콘텐트를 처리하는 포인트 클라우드 플레이어(Point Cloud Player)를 포함할 수 있다. 최종 데이터 출력 디바이스 및 포인트 클라우드 플레이어는 별도의 물리적인 디바이스들로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 플레이어는 G-PCC(Geometry-based Point Cloud Compression) 코딩 및/또는 V-PCC(Video based Point Cloud Compression) 코딩 및/또는 차세대 코딩을 수행할 수 있다.According to embodiments, the receiving device includes a device that outputs final audio data and final video data (e.g., loudspeakers, headphones, display), and a point cloud player that processes point cloud content ( Point Cloud Player). The final data output device and the point cloud player may be configured as separate physical devices. The point cloud player according to the embodiments may perform Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) coding and/or Video based Point Cloud Compression (V-PCC) coding and/or next-generation coding.
실시예들에 따른 수신 장치는 수신한 데이터(예를 들면 방송 신호, 네트워크를 통해 전송되는 신호 등)에 포함된 파일 및/또는 세그먼트(F',Fs')를 확보하고 디캡슐레이션(File/segment decapsulation)할 수 있다. 수신 장치의 수신 및 디캡슐레이션 방법은 도 1 내지 도 13에서 설명한 바(예를 들면 리시버(10005), 수신부(13000), 수신 처리부(13001)등)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.The receiving device according to the embodiments secures a file and/or segment (F', Fs') included in the received data (for example, a broadcast signal, a signal transmitted through a network, etc.) and decapsulation (File/ segment decapsulation). Since the reception and decapsulation method of the reception device is the same as those described in FIGS. 1 to 13 (for example, the
실시예들에 따른 수신 장치는 파일 및/또는 세그먼트에 포함된 오디오 비트스트림(E'a) 및 비디오 비트스트림(E'v)를 확보한다. 도면에 도시된 바와 같이 수신 장치는 오디오 비트스트림에 대해 오디오 디코딩(audio decoding)을 수행하여 디코딩된 오디오 데이터(B'a)를 출력하고, 디코딩된 오디오 데이터를 렌더링(audio rendering)하여 최종 오디오 데이터(A'a)를 스피커 또는 헤드폰 등을 통해 출력한다. The receiving device according to the embodiments secures an audio bitstream E'a and a video bitstream E'v included in a file and/or segment. As shown in the drawing, the receiving device outputs the decoded audio data B'a by performing audio decoding on the audio bitstream, and rendering the decoded audio data to final audio data. (A'a) is output through speakers or headphones.
또한 수신 장치는 비디오 비트스트림(E'v)에 대해 포인트 클라우드 디코딩(point cloud decoding)을 수행하여 디코딩된 비디오 데이터(B'v)를 출력한다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 디코딩은 도 1 내지 도 13에서 설명한 포인트 클라우드 디코딩과 동일 또는 유사하므로 (예를 들면 도11의 포인트 클라우드 디코더의 디코딩 등) 구체적인 설명은 생략한다. 수신 장치는 디코딩된 비디오 데이터를 렌더링(rendering)하여 최종 비디오 데이터를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.In addition, the receiving device outputs decoded video data B'v by performing point cloud decoding on the video bitstream E'v. Since the point cloud decoding according to the embodiments is the same as or similar to the point cloud decoding described in FIGS. 1 to 13 (for example, decoding of the point cloud decoder of FIG. 11 ), a detailed description will be omitted. The receiving device may render the decoded video data and output the final video data through the display.
실시예들에 따른 수신 장치는 함께 전송된 메타데이터를 기반으로 디캡슐레이션, 오디오 디코딩, 오디오 렌더링, 포인트 클라우드 디코딩 및 렌더링 동작 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 메타데이터에 대한 설명은 도 12 내지 도 13에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다. The receiving device according to the embodiments may perform at least one of decapsulation, audio decoding, audio rendering, point cloud decoding, and rendering operations based on metadata transmitted together. The description of the metadata is the same as that described with reference to FIGS. 12 to 13 and thus will be omitted.
도면에 도시된 점선과 같이, 실시예들에 따른 수신 장치(예를 들면 포인트 클라우드 플레이어 또는 포인트 클라우드 플레어 내의 센싱/트랙킹부(sensing/tracking))는 피드백 정보(orientation, viewport)를 생성할 수 있다. 실시예들에 따른 피드백 정보는 수신 장치의 디캡슐레이션, 포인트 클라우드 디코딩 과정 및/또는 렌더링 과정에서 사용될 수도 있고, 송신 장치로 전달 될 수도 있다. 피드백 정보에 대한 설명은 도 1 내지 도 13에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.As shown in the dotted line shown in the drawing, the receiving device according to the embodiments (for example, a point cloud player or a sensing/tracking unit (sensing/tracking) in a point cloud flare) may generate feedback information (orientation, viewport). . The feedback information according to the embodiments may be used in a decapsulation process, a point cloud decoding process and/or a rendering process of a receiving device, or may be transmitted to a transmitting device. The description of the feedback information is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 13 and thus will be omitted.
도15는 실시예들에 따른 전송 장치의 예시를 나타낸다.15 shows an example of a transmission device according to embodiments.
도 15의 전송 장치는 포인트 클라우드 콘텐트를 전송하는 장치로서, 도 1 내지 도 14에서 설명한 전송 장치(예를 들면 도 1의 전송 장치(10000), 도 4의 포인트 클라우드 인코더, 도 12의 전송 장치, 도 14의 전송 장치 등)의 예시에 해당한다. 따라서 도 15의 전송 장치는 도 1 내지 도 14에서 설명한 전송 장치의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. The transmission device of FIG. 15 is a device that transmits point cloud content, and the transmission device described in FIGS. 1 to 14 (for example, the
실시예들에 따른 전송 장치는 포인트 클라우드 획득(point cloud acquisition), 포인트 클라우드 인코딩(point cloud encoding), 파일/세그먼트 인캡슐레이션(file/segement encapsulation) 및 전송(delivery) 중 적어도 하나 또는 그 이상을 수행할 수 있다. The transmission device according to embodiments may perform at least one or more of point cloud acquisition, point cloud encoding, file/segment encapsulation, and delivery. Can be done.
도면에 도시된 포인트 클라우드 획득 및 전송 동작은 도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. Since the operation of acquiring and transmitting the point cloud shown in the drawing is the same as described in FIGS. 1 to 14, detailed descriptions are omitted.
도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 같이 실시예들에 따른 전송 장치는 지오메트리 인코딩 및 어트리뷰트 인코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 인코딩은 지오메트리 컴프레션(geometry compression)이라 호칭될 수 있으며 어트리뷰트 인코딩은 어트리뷰트 컴프레션(attribute compression)이라 호칭될 수 있다. 상술한 바와 같이 하나의 포인트는 하나의 지오메트리와 하나 또는 그 이상의 어트리뷰트들을 가질 수 있다. 따라서 전송 장치는 각 어트리뷰트에 대하여 어트리뷰트 인코딩을 수행한다. 도면은 전송 장치가 하나 또는 그 이상의 어트리뷰트 컴프레션들(attribute #1 compression, …attribute #N compression)을 수행한 예시를 나타낸다. 또한 실시예들에 따른 전송 장치는 추가 컴프레션(auxiliary compression)을 수행할 수 있다. 추가 컴프레션은 메타데이터(metadata)에 대해 수행된다. 메타 데이터에 대한 설명은 도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다. 또한 전송 장치는 메쉬 데이터 컴프레션(Mesh data compression)을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 메쉬 데이터 컴프레션은 도 1 내지 도 14에서 설명한 트라이숩 지오메트리 인코딩을 포함할 수 있다.As described with reference to FIGS. 1 to 14, the transmission device according to embodiments may perform geometry encoding and attribute encoding. Geometry encoding according to embodiments may be referred to as geometry compression, and attribute encoding may be referred to as attribute compression. As described above, one point may have one geometry and one or more attributes. Therefore, the transmission device performs attribute encoding for each attribute. The drawing shows an example in which a transmission device has performed one or more attribute compressions (
실시예들에 따른 전송 장치는 포인트 클라우드 인코딩에 따라 출력된 비트스트림들(예를 들면 포인트 클라우드 스트림들)을 파일 및/또는 세그먼트로 인캡슐레이션 할 수 있다. 실시예들에 따라 전송 장치는 메타 데이터 외의 데이터(예를 들면 미디어 데이터)를 운반하는 미디어 트랙 인캡슐레이션(media track encapsulation)을 수행하고, 메타 데이터를 운반하는 메타데이터 트랙 인캡슐레이션(metadata tracak encapsulation)을 수행할 수 있다. 실시예들에 따라 메타데이터는 미디어 트랙으로 인캡슐레이션 될 수 있다.The transmission device according to the embodiments may encapsulate bitstreams (eg, point cloud streams) output according to point cloud encoding into files and/or segments. According to embodiments, a transmission device performs media track encapsulation for carrying data other than metadata (for example, media data), and metadata tracak for carrying meta data. encapsulation) can be performed. According to embodiments, metadata may be encapsulated as a media track.
도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 같이 전송 장치는 수신 장치로부터 피드백 정보(오리엔테이션/뷰포트 메타 데이터)를 수신하고, 수신한 피드백 정보를 기반으로 포인트 클라우드 인코딩, 파일/세그먼트 인캡슐레이션 및 전송 동작 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다. 1 to 14, the transmitting device receives feedback information (orientation/viewport metadata) from the receiving device, and based on the received feedback information, at least one of point cloud encoding, file/segment encapsulation, and transmission operations. Any one or more can be performed. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS. 1 to 14, and thus will be omitted.
도16은 실시예들에 따른 수신 장치의 예시를 나타낸다.16 shows an example of a receiving device according to embodiments.
도 16의 수신 장치는 포인트 클라우드 콘텐트를 수신하는 장치로서, 도 1 내지 도 14에서 설명한 수신 장치(예를 들면 도 1의 수신 장치(10004), 도 11의 포인트 클라우드 디코더, 도 13의 수신 장치, 도 14의 수신 장치 등)의 예시에 해당한다. 따라서 도 16의 수신 장치는 도 1 내지 도 14에서 설명한 수신 장치의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. 또한 도 16의 수신 장치는 도 15의 전송 장치에서 전송한 신호 등을 받고, 도 15의 전송 장치의 동작의 역과정을 수행할 수 있다.The receiving device of FIG. 16 is a device that receives point cloud content, and the receiving device described in FIGS. 1 to 14 (for example, the receiving
실시예들에 따른 수신 장치는 수신 (delivery), 파일/세그먼트 디캡슐레이션(file/segement decapsulation), 포인트 클라우드 디코딩(point cloud decoding) 및 포인트 클라우드 렌더링(point cloud rendering) 중 적어도 하나 또는 그 이상을 수행할 수 있다. The receiving device according to embodiments may perform at least one or more of delivery, file/segement decapsulation, point cloud decoding, and point cloud rendering. Can be done.
도면에 도시된 포인트 클라우드 수신 및 포인트 클라우드 렌더링 동작은 도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. Since the point cloud reception and point cloud rendering operations shown in the drawings are the same as those described in FIGS. 1 to 14, detailed descriptions are omitted.
도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 같이 실시예들에 따른 수신 장치는 네트워크 또는 저장 장치로터 획득한 파일 및/또는 세그먼트에 대해 디캡슐레이션을 수행한다. 실시예들에 따라 수신 장치는 메타 데이터 외의 데이터(예를 들면 미디어 데이터)를 운반하는 미디어 트랙 디캡슐레이션(media track decapsulation)을 수행하고, 메타 데이터를 운반하는 메타데이터 트랙 디캡슐레이션(metadata tracak decapsulation)을 수행할 수 있다. 실시예들에 따라 메타데이터가 미디어 트랙으로 인캡슐레이션 된 경우, 메타 데이터 트랙 디캡슐레이션은 생략된다.As described with reference to FIGS. 1 to 14, the reception device according to the embodiments performs decapsulation on a file and/or segment acquired from a network or a storage device. According to embodiments, the receiving device performs media track decapsulation carrying data other than meta data (for example, media data), and metadata track decapsulation carrying meta data. decapsulation) can be performed. According to embodiments, when metadata is encapsulated into a media track, the metadata track decapsulation is omitted.
도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 같이 수신 장치는 디캡슐레이션을 통해 확보한 비트스트림(예를 들면 포인트 클라우드 스트림들)에 대하여 지오메트리 디코딩 및 어트리뷰트 디코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 디코딩은 지오메트리 디컴프레션(geometry decompression)이라 호칭될 수 있으며 어트리뷰트 디코딩은 어트리뷰트 디컴프레션(attribute decompression)이라 호칭될 수 있다. 상술한 바와 같이 하나의 포인트는 하나의 지오메트리와 하나 또는 그 이상의 어트리뷰트들을 가질 수 있으며 각각 인코딩된다. 따라서 수신 장치는 각 어트리뷰트에 대하여 어트리뷰트 디코딩을 수행한다. 도면은 수신 장치가 하나 또는 그 이상의 어트리뷰트 디컴프레션들(attribute #1 decompression, …attribute #N decompression)을 수행한 예시를 나타낸다. 또한 실시예들에 따른 수신 장치는 추가 디컴프레션(auxiliary decompression)을 수행할 수 있다. 추가 디컴프레션은 메타데이터(metadata)에 대해 수행된다. 메타 데이터에 대한 설명은 도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다. 또한 수신 장치는 메쉬 데이터 디컴프레션(Mesh data decompression)을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 메쉬 데이터 디컴프레션은 도 1 내지 도 14에서 설명한 트라이숩 지오메트리 디코딩을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 수신 장치는 포인트 클라우드 디코딩에 따라 출력된 포인트 클라우드 데이터를 렌더링 할 수 있다.As described with reference to FIGS. 1 to 14, the receiving device may perform geometry decoding and attribute decoding on bitstreams (eg, point cloud streams) secured through decapsulation. Geometry decoding according to embodiments may be referred to as geometry decompression, and attribute decoding may be referred to as attribute decompression. As described above, a point may have one geometry and one or more attributes, and are each encoded. Therefore, the receiving device performs attribute decoding for each attribute. The drawing shows an example in which the receiving device performs one or more attribute decompressions (
도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 같이 수신 장치는 별도의 센싱/트랙킹 엘레멘트등을 이용하여 오리엔테이션/뷰포트 메타 데이터를 확보하고, 이를 포함하는 피드백 정보를 전송 장치(예를 들면 도 15의 전송 장치)로 전송할 수 있다. 또한 수신 장치는 피드백 정보를 기반으로 수신 동작, 파일/세그먼트 디캡슐레이션 및 포인트 클라우드 디코딩 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 도 1 내지 도 14에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다. As described in FIGS. 1 to 14, the receiving device secures orientation/viewport metadata using a separate sensing/tracking element, etc., and transmits feedback information including the same to a transmission device (for example, the transmission device of FIG. 15). Can be transmitted. In addition, the receiving device may perform at least one or more of a receiving operation, file/segment decapsulation, and point cloud decoding based on the feedback information. Detailed descriptions are the same as those described in FIGS. 1 to 14, and thus will be omitted.
도 17은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 방법/장치와 연동 가능한 구조의 예시를 나타낸다.17 shows an example of a structure capable of interworking with a method/device for transmitting and receiving point cloud data according to embodiments.
도 17의 구조는 서버(1760), 로봇(1710), 자율 주행 차량(1720), XR 장치(1730), 스마트폰(1740), 가전(1750) 및/또는 HMD(1770) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(1710)와 연결된 구성을 나타낸다. 로봇(1710), 자율 주행 차량(1720), XR 장치(1730), 스마트폰(1740) 또는 가전(1750) 등은 장치라 호칭된다. 또한, XR 장치(1730)는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 (PCC) 장치에 대응되거나 PCC장치와 연동될 수 있다.The structure of FIG. 17 includes at least one of a
클라우드 네트워크(1700)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(1700)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.The
서버(1760)는 로봇(1710), 자율 주행 차량(1720), XR 장치(1730), 스마트폰(1740), 가전(1750) 및/또는 HMD(1770) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(1700)을 통하여 연결되고, 연결된 장치들(1710 내지 1770)의 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.The
HMD (Head-Mount Display)(1770)는 실시예들에 따른 XR 디바이스 및/또는 PCC 디바이스가 구현될 수 있는 타입 중 하나를 나타낸다. 실시예들에 따른HMD 타입의 디바이스는, 커뮤니케이션 유닛, 컨트롤 유닛, 메모리 유닛, I/O 유닛, 센서 유닛, 그리고 파워 공급 유닛 등을 포함한다. The HMD (Head-Mount Display) 1770 represents one of types in which an XR device and/or a PCC device according to embodiments may be implemented. The HMD type device according to the embodiments includes a communication unit, a control unit, a memory unit, an I/O unit, a sensor unit, and a power supply unit.
이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 장치(1710 내지 1750)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 17에 도시된 장치(1710 내지 1750)는 상술한 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 장치와 연동/결합될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the
<PCC+XR><PCC+XR>
XR/PCC 장치(1730)는 PCC 및/또는 XR(AR+VR) 기술이 적용되어, HMD(Head-Mount Display), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 휴대폰, 스마트 폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지, 차량, 고정형 로봇이나 이동형 로봇 등으로 구현될 수도 있다.The XR/
XR/PCC 장치(1730)는 다양한 센서들을 통해 또는 외부 장치로부터 획득한 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터를 분석하여 3차원 포인트들에 대한 위치 데이터 및 어트리뷰트 데이터를 생성함으로써 주변 공간 또는 현실 객체에 대한 정보를 획득하고, 출력할 XR 객체를 렌더링하여 출력할 수 있다. 예컨대, XR/PCC 장치(1730)는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.The XR/
<PCC+자율주행+XR><PCC+Autonomous Driving+XR>
자율 주행 차량(1720)은 PCC 기술 및 XR 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다. The
XR/PCC 기술이 적용된 자율 주행 차량(1720)은 XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량이나, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량 등을 의미할 수 있다. 특히, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(1720)은 XR 장치(1730)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.The
XR/PCC영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량(1720)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR/PCC 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(1720)은 HUD를 구비하여 XR/PCC 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR/PCC 객체를 제공할 수 있다.The
이때, XR/PCC 객체가 HUD에 출력되는 경우에는 XR/PCC 객체의 적어도 일부가 탑승자의 시선이 향하는 실제 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 반면, XR/PCC 객체가 자율 주행 차량의 내부에 구비되는 디스플레이에 출력되는 경우에는 XR/PCC 객체의 적어도 일부가 화면 속의 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(1220)은 차로, 타 차량, 신호등, 교통 표지판, 이륜차, 보행자, 건물 등과 같은 객체와 대응되는 XR/PCC 객체들을 출력할 수 있다.In this case, when the XR/PCC object is output to the HUD, at least a part of the XR/PCC object may be output to overlap the actual object facing the occupant's gaze. On the other hand, when the XR/PCC object is output on a display provided inside the autonomous vehicle, at least a part of the XR/PCC object may be output to overlap the object in the screen. For example, the autonomous vehicle 1220 may output XR/PCC objects corresponding to objects such as lanes, other vehicles, traffic lights, traffic signs, motorcycles, pedestrians, and buildings.
실시예들에 의한 VR (Virtual Reality) 기술, AR (Augmented Reality) 기술, MR (Mixed Reality) 기술 및/또는 PCC(Point Cloud Compression)기술은, 다양한 디바이스에 적용 가능하다. VR (Virtual Reality) technology, AR (Augmented Reality) technology, MR (Mixed Reality) technology and/or PCC (Point Cloud Compression) technology according to the embodiments can be applied to various devices.
즉, VR 기술은, 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하는 디스플레이 기술이다. 반면, AR 기술은, 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 보여 주는 기술을 의미한다. 나아가, MR 기술은, 현실세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 보여준다는 점에서 전술한 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 현실 객체와 CG 영상으로 만들어진 가상 객체의 구별이 뚜렷하고, 현실 객체를 보완하는 형태로 가상 객체를 사용하는 반면, MR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체와 동등한 성격으로 간주된다는 점에서 AR 기술과는 구별이 된다. 보다 구체적으로 예를 들면, 전술한 MR 기술이 적용된 것이 홀로그램 서비스 이다.That is, VR technology is a display technology that provides objects or backgrounds in the real world only as CG images. On the other hand, AR technology refers to a technology that shows a virtually created CG image on a real object image. Furthermore, MR technology is similar to the AR technology described above in that virtual objects are mixed and combined in the real world. However, in AR technology, the distinction between real objects and virtual objects made from CG images is clear, and virtual objects are used in a form that complements the real objects, whereas in MR technology, the virtual objects are regarded as having the same characteristics as the real objects. It is distinct from technology. More specifically, for example, it is a hologram service to which the aforementioned MR technology is applied.
다만, 최근에는 VR, AR, MR 기술을 명확히 구별하기 보다는 XR (extended Reality) 기술로 부르기도 한다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 VR, AR, MR, XR 기술 모두에 적용 가능하다. 이러한 기술은 PCC, V-PCC, G-PCC 기술 기반 인코딩/디코딩이 적용될 수 있다.However, recently, VR, AR, and MR technologies are sometimes referred to as XR (extended reality) technology rather than clearly distinguishing between them. Therefore, embodiments of the present invention are applicable to all of VR, AR, MR, and XR technologies. This technology can be applied to encoding/decoding based on PCC, V-PCC, and G-PCC technology.
실시예들에 따른 PCC방법/장치는 자율 주행 서비스를 제공하는 차량에 적용될 수 있다.The PCC method/apparatus according to the embodiments may be applied to a vehicle providing an autonomous driving service.
자율 주행 서비스를 제공하는 차량은 PCC 디바이스와 유/무선 통신이 가능하도록 연결된다. Vehicles providing autonomous driving service are connected to PCC devices to enable wired/wireless communication.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 (PCC) 송수신 장치는 차량과 유/무선 통신이 가능하도록 연결된 경우, 자율 주행 서비스와 함께 제공할 수 있는 AR/VR/PCC 서비스 관련 콘텐트 데이터를 수신/처리하여 차량에 전송할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 데이터 송수신 장치 차량에 탑재된 경우, 포인트 클라우드 송수신 장치는 사용자 인터페이스 장치를 통해 입력된 사용자 입력 신호에 따라 AR/VR/PCC 서비스 관련 콘텐트 데이터를 수신/처리하여 사용자에게 제공할 수 있다. 실시예들에 따른 차량 또는 사용자 인터페이스 장치는 사용자 입력 신호를 수신할 수 있다. 실시예들에 따른 사용자 입력 신호는 자율 주행 서비스를 지시하는 신호를 포함할 수 있다.When the point cloud data (PCC) transmission and reception device according to the embodiments is connected to enable wired/wireless communication with the vehicle, the vehicle receives/processes AR/VR/PCC service related content data that can be provided together with the autonomous driving service. Can be transferred to. In addition, when the point cloud data transmission/reception device is mounted on a vehicle, the point cloud transmission/reception device may receive/process AR/VR/PCC service related content data according to a user input signal input through the user interface device and provide it to the user. The vehicle or user interface device according to the embodiments may receive a user input signal. The user input signal according to the embodiments may include a signal indicating an autonomous driving service.
본 명세서에서 실시예들에 따른 방법/장치는 포인트 클라우드 데이터 송신/수신 방법 및/또는 포인트 클라우드 데이터 송신/수신 장치를 지칭한다.In the present specification, the method/device according to the embodiments refers to a point cloud data transmission/reception method and/or a point cloud data transmission/reception apparatus.
본 명세서에서 기하정보는 지오메트리 정보로 지칭될 수 있고, 속성정보는 어트리뷰트 정보로 지칭될 수 있다.In this specification, geometric information may be referred to as geometry information, and attribute information may be referred to as attribute information.
본 명세서에서 포인트 클라우드는 포인트 클라우드 데이터를 지칭한다.In this specification, the point cloud refers to point cloud data.
본 명세서에서, 3차원 포인트 클라우드(point cloud) 데이터 압축을 위한 Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC)의 속성(attributes)의 압축 효율을 높이기 위한 실시예들에 따른 방법/장치를 설명한다.In this specification, a method/apparatus according to embodiments for increasing the compression efficiency of attributes of Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) for compressing 3D point cloud data will be described.
실시예들에 따른 포인트 클라우드는 포인트(point)들의 집합으로 구성된 데이터이다. 각 포인트는 지오메트리(geometry) 정보와 속성(attributes) 정보를 가질 수 있다. 지오메트리 정보는 3차원 위치(XYZ) 정보이며, 속성 정보는 색상 (RGB, YUV 등) 및/또는 반사(Reflectance) 값이다. G-PCC 부호화(encoding) 과정은 지오메트리를 압축하고, 압축을 통해 변경된 위치 정보들로 재구성 된 지오메트리(reconstructed geometry=복호화된 지오메트리)를 바탕으로 속성 정보를 압축하는 과정으로 구성될 수 있다. G-PCC 복호화(decoding) 과정은 부호화된 지오메트리 비트스트림(bitstream)과 속성 비트스트림을 전송 받아서 지오메트리를 복호화하고 복호화 과정을 통해 재구성된 지오메트리를 기반으로 속성 정보를 복호화하는 과정으로 구성될 수 있다. (이하에서 상세 내용을 설명한다.) The point cloud according to embodiments is data composed of a set of points. Each point may have geometry information and attribute information. Geometry information is 3D position (XYZ) information, and attribute information is color (RGB, YUV, etc.) and/or reflection value. The G-PCC encoding process may consist of compressing geometry and compressing attribute information based on geometry reconstructed with positional information changed through compression (reconstructed geometry = decoded geometry). The G-PCC decoding process may consist of a process of receiving an encoded geometry bitstream and an attribute bitstream, decoding the geometry, and decoding attribute information based on the geometry reconstructed through the decoding process. (Details are described below.)
속성 정보 압축 과정에서 예측 변환 기법, 리프팅 변환 기법, 또는 RAHT 기법을 사용한다. (이하에서 상세 내용을 설명한다) In the process of compressing attribute information, a predictive transform technique, a lifting transform technique, or a RAHT technique is used. (Details are explained below)
본 명세서에서 인코더 및/또는 부호화기는 부호화기를 지칭하고, 디코더 및/또는 복호화기는 복호화기를 지칭한다.In this specification, an encoder and/or encoder refers to an encoder, and a decoder and/or decoder refers to a decoder.
도8을 참조하면, 실시예들에 따른 예측 변환 기법 및/또는 리프팅 변환 기법은 디테일 레벨(Level Of Detail, 이하 LOD로 지칭)들로 포인트들을 나누어 그룹핑할 수 있다. Referring to FIG. 8, the prediction transformation method and/or the lifting transformation method according to embodiments may divide and group points by level of detail (hereinafter referred to as LOD).
이를 ①LOD 생성 과정이라고 하며, 이하, 서로 다른 LOD를 갖는 그룹을 LODl 집합으로 지칭할 수 있다.This is referred to as ①LOD generation process, and hereinafter, groups having different LODs may be referred to as LODl sets.
l은 LOD를 나타내며 0부터 시작하는 정수이다. LOD0 는 포인트간의 거리가 가장 큰 포인트로 구성된 집합이고, l이 커질수록 LODl에 속한 포인트간의 거리는 작아진다.l represents the LOD and is an integer starting from 0. LOD0 is a set consisting of points with the largest distance between points, and as l increases, the distance between points belonging to LODl decreases.
LODl 집합을 생성한 후, ②LODl 집합을 기반으로 LOD가 같거나 작은 (노드간의 거리가 큰) 그룹에서 X(>0)개의 가장 가까운 이웃 포인트(nearest neighbor)들을 찾아 예측기(predictor)에 이웃 포인트 집합으로 등록할 수 있다. X개는 이웃 포인트로 설정될 수 있는 최대 개수로 사용자 파라메터로 입력 받을 수 있다.After creating the LODl set, ② based on the LODl set, find X(>0) nearest neighbors in a group with the same or smaller LOD (the distance between nodes is large), and use the predictor to set the neighboring points. You can register with X is the maximum number that can be set as a neighboring point and can be input as a user parameter.
도9를 참조하면, 다음 그림의 예와 같이 LOD1 에 속하는 P3의 이웃 포인트를 LOD0 과 LOD1 에서 찾는다. 3개의 가장 가까운 이웃 노드는 P2 P4 P6가 될 수 있다. 이 3개의 노드가 P3의 예측기에 이웃 포인트 집합으로 등록된다.Referring to FIG. 9, a neighboring point of P3 belonging to LOD1 is found in LOD0 and LOD1 as shown in the following figure. The three nearest neighbor nodes can be P2 P4 P6. These three nodes are registered as a set of neighboring points to the predictor of P3.
모든 포인트는 하나의 예측기(predictor)를 가질 수 있다. 예측기에 등록된 이웃 포인트들로부터 속성을 예측한다. 예측기는 이웃 포인트 집합을 가지고 각 이웃 포인트와의 거리 값을 기반으로 ½거리 = 가중치(weight)로 등록할 수 있다. Every point can have one predictor. The property is predicted from neighboring points registered in the predictor. The predictor may have a set of neighboring points and register it as ½ distance = weight based on a distance value from each neighboring point.
예측기의 이웃 포인트 집합이 설정되면 ③ 이웃 포인트들의 가중치 전체 합으로 각 이웃 포인트들의 가중치를 정규화(normalize)할 수 있다. When the set of neighboring points of the predictor is set, the weights of each neighboring point can be normalized with the total sum of weights of the neighboring points.
④ 예측기를 통해 속성을 예측할 수 있다. 등록된 이웃 포인트들의 속성에 가중치를 곱한 값의 평균을 예측된 결과로 사용할 수도 있고, 특정 포인트를 예측된 결과로 사용할 수 있다. 어떤 방법을 사용할지는 압축된 결과 값을 미리 계산한 후, 가장 작은 스트림을 생성할 수 있는 방법을 선택할 수 있다. ④ The property can be predicted through the predictor. An average of a value obtained by multiplying the properties of registered neighboring points by a weight may be used as a predicted result, or a specific point may be used as a predicted result. Which method to use, after pre-calculating the compressed result value, you can select the method that can generate the smallest stream.
⑤ 포인트의 속성값과 포인트의 예측기가 예측한 속성값의 잔차는 예측기에서 선택한 방법과 함께 부호화하여 수신기로 시그널 될 수 있다. ⑤ The attribute value of the point and the residual of the attribute value predicted by the predictor of the point can be signaled to the receiver by encoding it together with the method selected by the predictor.
복호기에서는 단계 ① ~ ③까지 같은 과정이 수행되며, ④에서는 송신된 예측 방법을 복호화하여 그 방법에 따라 속성값을 예측할 수 있다. ⑤ 에서 송신된 잔차값을 복호화하여 ④를 통해 예측된 값을 더해주어 속성값을 복원할 수 있다. In the decoder, the same process is performed from
실시예들에 따른 방법/장치는 앞서 설명한 단계 ②에 관한 방법, 즉 이웃 포인트 집합 구성 방법을 제안하고 이는 송신기와 수신기 모두에 적용될 수 있다. 이웃 포인트 집합의 구성은 이웃 포인트 집합을 기반으로 예측 값을 생성하고, 생성된 예측값과의 잔차를 부호화하여 시그널링 하기 때문에 이웃 포인트 집합의 구성은 포인트 클라우드의 속성 압축 효율에 큰 영향을 줄 수 있다. 포인트 클라우드의 지오메트리 기반 인접성(geometry-based nearby relationship)은 유사한 속성들을 가질 수 있기 때문에 예측기에서 예측할 때 거리 값에 기반하여 이웃 집합을 구성할 수 있지만, 포인트 클라우드 콘텐츠의 특성에 따라서 다를 수 있다. 따라서 더 좋은 압축 효율을 위해 업그레이드된 이웃 포인트 집합 구성 방법을 제안한다.The method/apparatus according to the embodiments proposes a method for
예를 들어, 포인트 클라우드 데이터의 카테고리가 3인 경우, 이웃 포인트 간 속성이 유사하지 않을 수 있다(예를 들어, 포인트 간 거리가 먼 경우). 따라서, 실시예들에 따른 방법/장치는 속성이 유사한 포인트를 선택하는 방법을 제공한다.For example, when the category of point cloud data is 3, properties between neighboring points may not be similar (eg, when the distance between points is long). Accordingly, the method/apparatus according to the embodiments provides a method of selecting a point having similar attributes.
실시예들에 따른 방법/장치는 속성 압축 효율을 높이기 위해 지오메트리 인접성과 유사 속성에 기반한 이웃 포인트 집합을 생성할 수 있는 방안을 제공한다. 이는 이웃 포인트 집합을 잘 구성하고, 그로 인해 속성 압축률을 높이기 위함이다. 유사한 속성을 갖는 포인트가 이웃에 있는 확률이 높고, 유사한 속성을 갖는 이웃 포인트를 통한 예측 속성과 포인트 속성의 잔차는 0에 가까울 확률이 높으므로 그로 인해 보호화될 값의 압축률을 증가시킬 수 있다. The method/apparatus according to the embodiments provides a method of generating a set of neighboring points based on geometric adjacency and similar attributes in order to increase attribute compression efficiency. This is to construct a set of neighboring points well, and thereby increase the attribute compression rate. The probability that a point having similar properties is in the neighborhood is high, and the probability that the predicted property and the residual of the point property through the neighboring points having similar properties are close to 0 is high, thereby increasing the compression rate of the value to be protected.
또한, 실시예들에 따른 방법/장치는 G-PCC 속성 부호화/복호화 과정에 이웃 포인트 집합 구성 방안을 변경하여 압축 효율을 높이기 위해 지오메트리 인접성과 유사 속성에 기반한 이웃 포인트 집합 생성 방안을 제안한다. In addition, the method/apparatus according to the embodiments proposes a method of generating a neighboring point set based on geometric adjacency and similarity in order to increase compression efficiency by changing a neighboring point set configuration method in the G-PCC attribute encoding/decoding process.
실시예들에 따른 방법/장치는 이웃 포인트 집합의 1차 후보(candidate)를 거리 기반으로 계산하고, 1차 후보내에서 속성의 유사성을 기반으로 최종 후보를 이웃 포인트 집합으로 설정한다. 이를 통해 유사한 속성을 갖는 포인트가 이웃에 있을 확률이 높다는 가정을 1차 후보를 통해 필터링 하고, 1차로 선택된 후보들의 속성 유사성을 통해 이웃 포인트를 선택하면 예측 속성과 포인트 속성의 잔차는 0에 가까울 확률이 높으므로 그로 인해 부호화될 값의 압축률을 높을 수 있다. The method/apparatus according to embodiments calculates a first candidate of a set of neighboring points based on distance, and sets a final candidate as a set of neighboring points based on similarity of attributes within the first candidate. Through this, the assumption that the probability that a point with similar attributes is in the neighborhood is highly likely to be filtered through the first-order candidate, and if the neighboring point is selected through the attribute similarity of the first-choice candidates, the probability that the residual between the predicted attribute and the point attribute is close to 0 Since is high, the compression rate of the value to be encoded can be increased.
실시예들에 따른 지오메트리 인접성과 유사 속성 기반한 이웃 포인트 집합 생성 방법을 설명한다.A method of generating a set of neighboring points based on geometric proximity and similarity properties according to embodiments will be described.
실시예들에 따른 PCC 속성 부호화/복호화는 실시예들에 따른 PCC 복호화기/부호화기에서 수행된다.The PCC attribute encoding/decoding according to the embodiments is performed in the PCC decoder/encoder according to the embodiments.
속성 부호화/복호화 과정에서 예측 변환 기법 및/또는 리프팅 변환 기법을 사용할 경우 LODl 집합을 생성하고 생성된 LODl 집합을 기반으로 예측기의 이웃 포인트 집합을 생성할 수 있다.When a predictive transformation technique and/or a lifting transformation technique are used in the attribute encoding/decoding process, an LODl set may be generated, and a neighboring point set of the predictor may be generated based on the generated LODl set.
실시예들에 따른 방법/장치는 예측기의 이웃 포인트 집합을 생성하기 위해 거리 기반으로 1차 이웃 포인트 후보들을 선택할 수 있다. The method/apparatus according to the embodiments may select first order neighboring point candidates based on a distance to generate a neighboring point set of the predictor.
예를 들어, 실시예들에 따른 방법/장치는 거리 기반으로 1차 포인트의 개수를 배수해서 선택할 수 있다. 이 중에서 유사성을 이하의 식을 이용하여 계산할 수 있다. 나아가, 유사성에 기반하여 이웃 포인트를 찾을 수 있다. 여기서 유사성(유사함)이 큰 포인트를 이웃 포인트로 선택할 수 있다. 실시예들에 따라, 거리 기반 방식이 놓칠 수 있는 유사성을 더 보완하는 효과가 있다.For example, the method/device according to the embodiments may be selected by multiplying the number of primary points based on distance. Among them, the similarity can be calculated using the following equation. Furthermore, it is possible to find neighboring points based on similarity. Here, a point with high similarity (similarity) can be selected as a neighboring point. According to embodiments, there is an effect of further supplementing similarities that may be missed by the distance-based method.
실시예들에 따른 거리 기반 이웃 포인트 최대 개수는 사용자 파라미터로 복호화기/부호화기에서 시그널링 될 수 있다. The maximum number of distance-based neighbor points according to embodiments may be signaled by a decoder/encoder as a user parameter.
실시예들에 따른 방법/장치는 선택된 이웃 포인트 후보들을 기반으로 속성 유사성 검증을 수행하여 이웃 포인트를 최종 선택한다. The method/apparatus according to the embodiments performs attribute similarity verification based on the selected neighboring point candidates to finally select a neighboring point.
실시예들에 따른 이웃 포인트로 선택되는 이웃 포인트의 최대 개수는 사용자 파마미터로 복호화기/부호화기에서 시그널링될 수 있다.The maximum number of neighboring points selected as neighboring points according to embodiments may be signaled by a decoder/encoder using a user parameter.
속성 유사성을 검증하기 위해서는 Euclidean Color Distance, Correlated Color Temperature, 또는 CIE (Commission on Illumination)에서 정의한 distance metric CIE94등이 선택적으로 사용될 수 있다. To verify the attribute similarity, Euclidean Color Distance, Correlated Color Temperature, or CIE94 distance metric defined in CIE (Commission on Illumination) can be selectively used.
도 18은 실시예들에 따른 속성정보(어트리뷰트 정보) 예측부의 예시를 나타낸다.18 illustrates an example of an attribute information (attribute information) predictor according to embodiments.
실시예들에 따른 속성정보 예측부(18000)는 실시예들에 따른 각 구성요소를 다음과 같이 포함할 수 있다. 각 구성요소는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 프로세서 등에 의해 대응될 수 있다.The attribute
속성정보 예측부 부호화기와 복호화기에 모두 포함될 수 있다. 속성정보 예측부는 실시예들에 따라 예측/리프팅 변환처리부에 해당하며, 실시예들에 따른 예측변환과 실시예들에 따른 리프팅 변환의 설명을 참조한다. It may be included in both the attribute information predictor encoder and the decoder. The attribute information prediction unit corresponds to a prediction/lifting conversion processing unit according to embodiments, and reference will be made to descriptions of prediction conversion according to embodiments and lifting conversion according to embodiments.
속성 정보 예측부의 이웃 포인트 집합 구성부가 실시예들을 처리할 수 있다.The neighbor point set configuration unit of the attribute information prediction unit may process embodiments.
LOD 구성부(18001)는 LOD를 구성하는 방식(lod_type)을 가지고 LOD를 구성하고, 이를 복호화기에 전송할 수 있다. The
LOD 구성부(18001)는 재구성된 위치 정보를 입력 받아서 몇 개의 LOD 집합(num_detail_levels_minus1)을 구성할지를 고려하여 LOD를 구성하고 이를 복호화기로 전송할 수 있다. The
LOD 구성부(18001)는 옥트리의 어느 레벨에서 LOD0 집합 구성을 수행할지 여부(lod_0_depth)를 결정하고, 이를 복호화기로 전송할 수 있다. The
LOD 구성부(18001)는 각 LODl 집합 별 샘플링률 (sampling_rate[ i ], 0≤ i < ≤ num_detail_levels_minus1)를 사용하여 LOD를 구성하고 이를 복호화기로 전송할 수 있다. The
이웃 포인트 집합 구성부(18002)는 거리 정보를 기반으로 가까운 이웃을 후보로 선택할 수 있다. 선택될 수 있는 최대 개수(num_pred_nearest_neighbours)를 가지고 거리를 계산하여, 가까운 이웃 포인트를 이웃 후보에 등록할 수 있다. 지오메트리 인접 정보 기반 이웃 포인트 후보 구성은 기본적으로 수행된다. The neighbor point set
이웃 포인트 집합 구성부(18002)는 속성 유사성 기반 이웃 포인트 집합 구성 플래그(attribute_similarity_enable_flag)를 통해 1차 지오메트리 인접 정보 기반으로 선택된 이웃 포인트 후보들 속성 유사성 체크 여부를 설정하고 복호화기에 전송할 수 있다. The neighbor point set
이웃 포인트 집합 구성부(18002)는 속성 유사성 기반 이웃 포인트 집합 구성 플래그가 설정된 경우, 최종 선택된 이웃 포인트 개수(num_pred_neighbours)를 복호화기에 전송할 수 있다. When the neighbor point set configuration flag based on attribute similarity is set, the neighbor point set
이웃 포인트 집합 구성부(18002)는 속성 유사성 검사를 위해 어떤 알고리즘을 적용할지에 대한 타입(similarity_check_method_type)을 설정하고 복호화기로 전송될 수 있다. 속성 유사성 검사를 통해 나온 값을 통해 유사한 속성을 가진 이웃 포인트를 이웃 포인트 집합에 등록할 수 있다.The neighbor point set
이웃 포인트 집합에 기반하여, 예측 변환/역변환부(18003) 및/또는 리프팅 변환/역변환부(18004)는 속성 인코딩/디코딩을 수행한다.Based on the set of neighboring points, the predictive transform/
실시예들에 따른 속성 정보 예측부 또는 어트리뷰트 정보 예측부는 실시예들에 따른 송신기(인코더) 및/도는 수신기(디코더)에 모두 포함될 수 있다. 송신측의 경우 예측 변환 및/또는 리프팅 변환이 수행되고, 수신측의 경우 예측 역변환 및/또는 리프팅 역변환이 수행된다.The attribute information prediction unit or the attribute information prediction unit according to the embodiments may be included in both a transmitter (encoder) and/or a receiver (decoder) according to the embodiments. In the case of the transmitting side, predictive transform and/or lifting transform are performed, and in the case of the receiving side, predictive inverse transform and/or lifting inverse transform are performed.
예측 변환/역변환부 및/또는 리프팅 변환/역변환부의 상세 내용은 상술한 바와 같다.Details of the predictive transform/inverse transform unit and/or the lifting transform/inverse transform unit are as described above.
실시예들에 따른 방법/장치는 3차원 포인트 클라우드(point cloud) 데이터 압축을 위한 Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC)의 인코더(부호화기)/디코더(복호화기)의 속성 압축 효율을 높이기 위한 방안으로 지오메트리의 인접성과 유사속성에 기반한 이웃 포인트 집합을 생성할 수 있는 효과를 제공한다.The method/apparatus according to the embodiments is for enhancing the attribute compression efficiency of an encoder (encoder)/decoder (decoder) of Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) for compressing 3D point cloud data. As a solution, it provides the effect of generating a set of neighboring points based on the proximity and similarity of geometry.
따라서, 실시예들에 따른 방법/장치는 3차원 포인트 클라우드(point cloud) 데이터 압축을 위한 Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC)의 인코더(부호화기)/디코더(복호화기)의 속성 압축 효율을 높여서 보다 적은 사이즈의 포인트 클라우드 콘텐츠 스트림을 제공할 수 있다. Therefore, the method/apparatus according to the embodiments can improve the attribute compression efficiency of an encoder (encoder)/decoder (decoder) of Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) for compressing 3D point cloud data. It can be increased to provide a smaller stream of point cloud content.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법의 인코딩하는 단계는 포인트 클라우드 데이터에 대한 어트리뷰트 정보를 인코딩하는 단계를 포함하고, 어트리뷰트 정보를 인코딩하는 단계는 어트리뷰트 정보를 예측하는 단계를 더 포함한다.The encoding of the point cloud data transmission method according to the embodiments includes encoding attribute information for the point cloud data, and encoding the attribute information further includes predicting the attribute information.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법의 어트리뷰트 정보를 인코딩하는 단계는 어트리뷰트 정보를 예측하는 단계를 더 포함하고, 어트리뷰트 정보를 예측하는 단계는 어트리뷰트 정보 및 인코딩된 지오메트리 정보를 재구성한 지오메트리 정보에 기반하여 LOD(Level of Detail)를 생성하는 단계; LOD에 기반하여 이웃 포인트 집합을 생성하는 단계; 및 이웃 포인트 집합에 기반하여 어트리뷰트 정보를 인코딩하는 단계; 를 포함한다.The encoding of the attribute information of the point cloud data transmission method according to the embodiments further includes predicting the attribute information, and the predicting of the attribute information is based on the attribute information and geometry information reconstructed from the encoded geometry information. Generating a Level of Detail (LOD); Generating a set of neighboring points based on the LOD; And encoding attribute information based on a set of neighboring points. Includes.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법의 이웃 포인트 집합을 생성하는 단계는, LOD 에 대한 포인트들 중 니어스트 이웃 포인트(nearest neighbor)를 이웃 포인트 집합으로 등록하는 단계를 포함하고, 이웃 포인트 집합은 거리 기반으로 선택된 이웃 포인트 집합의 후보로부터 이웃 포인트 집합의 후보에 대한 유사성에 기반하여 생성된다.The generating of the neighboring point set of the point cloud data transmission method according to the embodiments includes registering a nearest neighbor among points for LOD as a neighboring point set, wherein the neighboring point set is It is generated based on the similarity to the candidate of the neighboring point set from the candidate of the neighboring point set selected based on the distance.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법의 디코딩하는 단계는 포인트 클라우드 데이터에 대한 어트리뷰트 정보를 디코딩하는 단계를 포함하고, 어트리뷰트 정보를 디코딩하는 단계는 어트리뷰트 정보를 예측하는 단계를 더 포함한다.The decoding of the method for receiving point cloud data according to embodiments includes decoding attribute information for the point cloud data, and decoding the attribute information further includes predicting the attribute information.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법의 어트리뷰트 정보를 디코딩하는 단계는 어트리뷰트 정보를 예측하는 단계를 더 포함하고, 어트리뷰트 정보를 예측하는 단계는 어트리뷰트 정보 및 디코딩된 지오메트리 정보를 재구성한 지오메트리 정보에 기반하여 LOD(Level of Detail)를 생성하는 단계; LOD에 기반하여 이웃 포인트 집합을 생성하는 단계; 및 이웃 포인트 집합에 기반하여 어트리뷰트 정보를 디코딩하는 단계; 를 포함한다.The decoding of the attribute information of the method for receiving point cloud data according to the embodiments further includes predicting the attribute information, and the predicting of the attribute information is based on the attribute information and the geometry information reconstructed from the decoded geometry information. Generating a Level of Detail (LOD); Generating a set of neighboring points based on the LOD; And decoding attribute information based on a set of neighboring points. Includes.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법의 이웃 포인트 집합을 생성하는 단계는, LOD 에 대한 포인트들 중 니어스트 이웃 포인트(nearest neighbor)를 이웃 포인트 집합으로 등록하는 단계를 포함하고, 이웃 포인트 집합은 거리 기반으로 선택된 이웃 포인트 집합의 후보로부터 이웃 포인트 집합의 후보에 대한 유사성에 기반하여 생성된다.The generating of the neighboring point set of the point cloud data receiving method according to the embodiments includes registering a nearest neighbor among points for LOD as a neighboring point set, wherein the neighboring point set is It is generated based on the similarity to the candidate of the neighboring point set from the candidate of the neighboring point set selected based on the distance.
예를 들어, 속성 정보 예측부 또는 LOD구성부는 LOD 뎁스에 따라서, LOD 0 집합 구성에 대한 옥트리의 레벨을 정한다. LOD 0 내지 LOD I 가 생성될 수 있다.For example, the attribute information prediction unit or the LOD constructing unit determines the level of the octree for the
실시예들에 따른 이웃 포인트 집합 구성부는 생성된 LOD에서 이웃을 찾고, 대상이 속한 LOD 그룹 및 낮은 인덱스를 갖는 LOD 그룹 내에서 대상에 대한 이웃을 찾는다. The neighbor point set construction unit according to embodiments finds a neighbor from the generated LOD, and finds a neighbor to the object within the LOD group to which the object belongs and the LOD group having a low index.
실시예들에 따른 방법/장치는 이웃 찾기 시간을 줄이기 위한 효과가 있다. 특히, 이웃 포인트 검색 범위 및 검색 방법이 프로세스의 복잡도를 줄이는 효과가 있기 때문에 이는 중요하고, 또한 이웃 포인트 검색을 위한 시그널링 역시 중요하다.The method/apparatus according to the embodiments is effective for reducing the time to find a neighbor. In particular, this is important because the neighbor point search range and the search method have an effect of reducing the complexity of the process, and signaling for the neighbor point search is also important.
또한, 포인트 클라우드 데이터의 종류/타입이 다양하기 때문에, 이웃 포인트가 실제로 가깝지 않은 대상이 되는 문제를 방지하기 위해서, 실시예들에 따른 방법/장치는 거리 인접성 및/또는 속성 인접성 모두 고려하는 방안을 제공할 수 있다.In addition, since the types/types of point cloud data are diverse, in order to prevent the problem that the neighboring points are not actually close to each other, the method/device according to the embodiments considers both distance adjacency and/or attribute adjacency. Can provide.
예를 들어, 실시예들에 따른 방법/장치는 일정한 개수만큼 1차적으로 이웃 포인트 후보 선택할 수 있다. 여기서 개수는 이하에서 설명하는 시그널링 정보에 기반하여 시그널링될 수 있다.For example, the method/apparatus according to the embodiments may primarily select neighboring point candidates by a predetermined number. Here, the number may be signaled based on signaling information described below.
포인트 클라우드 데이터의 카테고리에 따라 데이터의 종류가 다양하므로, 거리 기반으로 이웃 포인트를 검색하면, 실제로 니어스트 이웃 포인트가 정확하게 선택되지 않는 경우가 있을 수 있다.Since the types of data vary according to the category of point cloud data, when a neighboring point is searched based on a distance, there may be a case where the nearest neighboring point is not accurately selected.
따라서, 실시예들에 따른 방법/장치는 1차적으로 선택된 후보들 중에서 유사성에 기반하여 2차적으로 가장 가까운 이웃 포인트를 일정한 개수만큼 선택할 수 있다.Accordingly, the method/apparatus according to the embodiments may secondarily select the nearest neighboring point as many as a certain number based on the similarity among the primarily selected candidates.
다시 말해, 속성 코딩 및/또는 이웃 포인트 구성은 전체 인코딩 또는 디코딩 과정에서 복잡도가 높아서 프로세스 시간을 많이 차지할 수 있다. 실시예들에 따른 방법/장치는 이러한 문제를 해결할 수 있다.In other words, attribute coding and/or neighbor point configuration may take up a lot of process time because of high complexity in the entire encoding or decoding process. The method/apparatus according to the embodiments can solve this problem.
도 19는 실시예들에 따른 부호화된 포인트 클라우드의 구성을 나타낸다.19 shows a configuration of an encoded point cloud according to embodiments.
실시예들에 따른 방법/장치는 실시예들을 위한 정보를 시그널링할 수 있다.The method/apparatus according to the embodiments may signal information for the embodiments.
각 약어는 다음을 의미한다. SPS: Sequence Parameter Set, GPS: Geometry Parameter Set, APS: Attribute Parameter Set, TPS: Tile Parameter Set, Geom: Geometry bitstream = geometry slice header+ geometry slice data, Attr: Attribute bitstream = attribute brick header + attribute brick data.Each abbreviation means: SPS: Sequence Parameter Set, GPS: Geometry Parameter Set, APS: Attribute Parameter Set, TPS: Tile Parameter Set, Geom: Geometry bitstream = geometry slice header+ geometry slice data, Attr: Attribute bitstream = attribute brick header + attribute brick data.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터는 도면과 같은 비트스트림의 형태를 가질 수 있다. 포인트 클라우드 데이터는 실시예들에 따른 시그널링정보 등을 포함하는 SPS(Sequence Parameter Set), GPS(Geometry Parameter Set), APS(Attribute Parameter Set), TPS(Tile Parameter Set)를 포함할 수 있다. 포인트 클라우드 데이터는 하나 또는 하나 이상의 지오메트리 및/또는 어트리뷰트를 포함할 수 있다. 포인트 클라우드 데이터는 지오메트리 및/또는 어트리뷰트는 하나 또는 하나 이상의 슬라이스 단위로 포함할 수 있다. 지오메트리는 지오메트리 슬라이스 헤더 및 지오메트리 슬라이스 데이터의 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 시그널링 정보를 포함하는 TPS는 Tile(0). tile_bounding_box_xyz0, Tile(0)_tile_bounding_box_whd 등을 포함할 수 있다. 지오메트리는 geom_geom_parameter_set_id, geom_tile_id, geom_slice_id, geomBoxOrigin, geom_box_log2_scale, geom_max_node_size_log2, geom_num_points 등을 포함할 수 있다.Point cloud data according to embodiments may have a bitstream form as shown in the drawing. The point cloud data may include a sequence parameter set (SPS), a geometry parameter set (GPS), an attribute parameter set (APS), and a tile parameter set (TPS) including signaling information according to embodiments. Point cloud data may include one or more geometry and/or attributes. The point cloud data may include geometry and/or attributes in units of one or more slices. The geometry may have a structure of a geometry slice header and geometry slice data. For example, the TPS including signaling information is Tile(0). It may include tile_bounding_box_xyz0, Tile(0)_tile_bounding_box_whd, and the like. The geometry may include geom_geom_parameter_set_id, geom_tile_id, geom_slice_id, geomBoxOrigin, geom_box_log2_scale, geom_max_node_size_log2, geom_num_points, and the like.
실시예들에 따른 시그널링 정보는 SPS, GPS, APS, TPS 등에 추가되어 시그널링될 수 있다. Signaling information according to embodiments may be signaled in addition to SPS, GPS, APS, TPS, and the like.
실시예들에 따라, 시그널링 정보는 TPS 또는 각 Slice별 Geom 또는 Slice별 Attr에 추가되어 시그널링될 수 있다.Depending on embodiments, the signaling information may be signaled by being added to the TPS or Geom for each Slice or Attr for each Slice.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 구조는 시그널링 정보를 포함하는 파라미터 세트(들), 지오메트리(들), 어트리뷰트(들)을 인코딩/디코딩/데이터 어세스 관점에서 효율적인 효과를 제공할 수 있다.The structure of the point cloud data according to the embodiments may provide an efficient effect in terms of encoding/decoding/data accessing parameter set(s), geometry(s), and attribute(s) including signaling information.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신/수신 장치에 관련된 포인트 클라우드 데이터는 시퀀스 파라미터, 지오메트리 파라미터, 어트리뷰트 파라미터, 타일 파라미터, 지오메트리 비트스트림 또는 어트리뷰트 비트스트림 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Point cloud data related to the point cloud data transmitting/receiving apparatus according to embodiments may include at least one of a sequence parameter, a geometry parameter, an attribute parameter, a tile parameter, a geometry bitstream, or an attribute bitstream.
도 20은 실시예들에 따른 APS의 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보의 예시를 나타낸다.20 illustrates an example of information related to an APS neighbor point set generation option according to embodiments.
본 명세서에서 APS는 Attribute Parameter Set를 의미하고, 시그널링 정보, 메타데이터, 파라미터 등으로 지칭될 수 있다.In this specification, APS means Attribute Parameter Set, and may be referred to as signaling information, metadata, parameters, and the like.
실시예들에 따른 방법/장치는 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보를 APS에 추가 하여 시그널링할 수 있다. 실시예들에 따른 각 필드의 설명은 다음과 같다.The method/apparatus according to the embodiments may signal by adding information related to the neighbor point set generation option to the APS. A description of each field according to embodiments is as follows.
Attribute_similarity_enable_flag: 이웃 포인트 집합 생성시, 속성 유사성을 참고할지 여부를 나타낸다.Attribute_similarity_enable_flag: Indicates whether to refer to attribute similarity when generating a neighboring point set.
num_pred_neighbours: 속성 유사성 참조시 예측기에 등록되는 최대 이웃 포인트 개수를 나타낸다.num_pred_neighbours: Indicates the maximum number of neighboring points registered in the predictor when referring to attribute similarity.
Similarity_check_method_type: 속성 유사성 참조시 속성 유사성 검사 방법을 나타낸다.Similarity_check_method_type: Indicates the attribute similarity check method when referring to attribute similarity.
1=Euclidian color distance 1=Euclidian color distance
2=Correlated Color Temperature2=Correlated Color Temperature
3= CIE94 3= CIE94
4~ =reserved for future usage4~ =reserved for future usage
aps_attr_parameter_set_id : 다른 신택스 엘리먼트들에 의한 참조를 위한 APS에 대한 식별자를 나타낸다. aps_attr_parameter_set_id의 값은 0 내지 15 (포함)의 범위 내에 있을 수 있다.aps_attr_parameter_set_id: Represents an identifier for an APS for reference by other syntax elements. The value of aps_attr_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15 (inclusive).
aps_seq_parameter_set_id 는 액티브 SPS에 대한 sps_seq_parameter_set_id 의 값을 나타낸다. aps_seq_parameter_set_id의 값은 0 내지 15(포함)의 범위 내에 있을 수 있다.aps_seq_parameter_set_id represents the value of sps_seq_parameter_set_id for active SPS. The value of aps_seq_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15 (inclusive).
attr_coding_type 는 attr_coding_type의 주어진 값을 위한 테이블 내 어트리뷰트에 대한 코딩 타입을 나타낸다. attr_coding_type의 값은 본 명세서의 버전을 따르는 비트스트림들 내 0, 1, 또는 2와 동일할 수 있다. attr_coding_type의 다른 값들은 ISO/IEC의 미래 사용을 위해 예약될 수 있다. 본 명세서의 버전을 따르는 디코더들은 attr_coding_type의 예약된 값들을 무시할 수 있다. 구체적으로, 각 값은 다음과 같이 표현될 수 있다: 0 = Predicting weight lifting), 1 = Region Adaptive Hierarchical Transferm (RAHT), 2= Fixed weight liftingattr_coding_type represents a coding type for an attribute in a table for a given value of attr_coding_type. The value of attr_coding_type may be the same as 0, 1, or 2 in bitstreams according to the version of the present specification. Other values of attr_coding_type may be reserved for future use of ISO/IEC. Decoders conforming to the version of the present specification may ignore reserved values of attr_coding_type. Specifically, each value can be expressed as follows: 0 = Predicting weight lifting), 1 = Region Adaptive Hierarchical Transferm (RAHT), 2= Fixed weight lifting
num_pred_nearest_neighbours 는 프레딕션을 위해 사용되는 니어스트 네이버들(nearest neighbours)의 최대 개수를 나타낸다. numberOfNearestNeighboursInPrediction의 값은 1 내지 xx 범위 내에 있을 수 있다.num_pred_nearest_neighbours represents the maximum number of nearby neighbors used for prediction. The value of numberOfNearestNeighboursInPrediction may be in the range of 1 to xx.
max_num_direct_predictors 는 다이렉트 프레딕션을 위해 사용되는 프레딕터의 맥시멈 개수를 나타낸다. max_num_direct_predictors의 값은 0 내지 num_pred_nearest_neighbours의 범위 내에 있을 수 있다. 변수 MaxNumPredictors의 값은 디코딩 프로세스에서 사용되며 다음과 같다:max_num_direct_predictors represents the maximum number of predictors used for direct prediction. The value of max_num_direct_predictors may be in the range of 0 to num_pred_nearest_neighbours. The value of the variable MaxNumPredictors is used in the decoding process and is as follows:
MaxNumPredictors = max_num_direct_predicots + 1MaxNumPredictors = max_num_direct_predicots + 1
lifting_search_range 은 리프팅을 위한 서치 범위를 나타낸다.lifting_search_range represents the search range for lifting.
lifting_quant_step_size 는 어트리뷰트의 1 st 컴포넌트에 대한 양자화 스텝 사이즈를 나타낸다. quant_step_size의 값은 1 내지 xx의 범위 내에 있을 수 있다.lifting_quant_step_size represents the quantization step size for the 1 st component of the attribute. The value of quant_step_size may be in the range of 1 to xx.
lifting_quant_step_size_chroma 는 어트리뷰트가 컬러인 경우, 어트리뷰트의 크로마(chroma) 컴포넌트에 대한 양자화 스텝 사이즈를 나타낸다. quant_step_size_chroma의 값은 1 내지 xx 의 범위 내에 있을 수 있다.lifting_quant_step_size_chroma indicates the quantization step size for the chroma component of the attribute when the attribute is color. The value of quant_step_size_chroma may be in the range of 1 to xx.
lod_binary_tree_enabled_flag 는 바이너리 트리가 로그 제너레이션을 위해 인에블한지 아닌지 여부를 나타낸다.lod_binary_tree_enabled_flag indicates whether or not the binary tree is enabled for log generation.
num_detail_levels_minus1 는 어트리뷰트 코딩을 위한 레벨 오브 디테일들의 개수를 나타낸다. num_detail_levels_minus1의 값은 0 내지 xx의 범위 내에 있을 수 있다.num_detail_levels_minus1 represents the number of levels of details for attribute coding. The value of num_detail_levels_minus1 may be in the range of 0 to xx.
sampling_distance_squared [ idx ] 는 idx에 대한 샘플링 디스턴스의 스퀘어를 나타낸다. sampling_distance_squared[] 의 값은 0 내지 xx 범위 내에 있을 수 있다.sampling_distance_squared [idx] represents the square of the sampling distance for idx. The value of sampling_distance_squared[] may be in the range of 0 to xx.
adaptive_prediction_threshold 는 프레딕션의 스레스홀드를 나타낸다.adaptive_prediction_threshold represents the threshold of the prediction.
raht_depth 는 RAHT에 대한 레벨 오브 디테일들의 개수를 나타낸다. depthRAHT의 값은 1 내지 xx 범위 내에 있을 수 있다.raht_depth represents the number of level of details for RAHT. The value of depthRAHT may be in the range of 1 to xx.
raht_binarylevel_threshold 는 RAHT 계수를 컷 아웃하기 위한 레벨 오브 디테일을 나타낸다. binaryLevelThresholdRAHT의 값은 0 내지 xx 범위 내에 있을 수 있다.raht_binarylevel_threshold represents the level of detail for cutting out the RAHT coefficient. The value of binaryLevelThresholdRAHT may be in the range of 0 to xx.
raht_quant_step_size 는 어트리뷰트의 1 st 컴포넌트를 위한 양자화 스텝 사이즈를 나타낸다. quant_step_size의 값은 1 내지 xx 범위 내에 있을 수 있다.raht_quant_step_size represents the quantization step size for the 1 st component of the attribute. The value of quant_step_size may be in the range of 1 to xx.
aps_extension_present_flag 이 1인 경우, aps_extension_data 신택스 구조가 APS RBSP신택스 스트럭쳐 내에 존재함을 나타낸다. aps_extension_present_flag가 0인 경우, 이 신택스 구조가 존재하지 않음을 나타낸다. 존재하지 않는 경우, aps_ extension_present_flag의 값은 0으로 해석될 수 있다.When aps_extension_present_flag is 1, it indicates that the aps_extension_data syntax structure exists in the APS RBSP syntax structure. When aps_extension_present_flag is 0, it indicates that this syntax structure does not exist. If not present, the value of aps_extension_present_flag may be interpreted as 0.
aps_extension_data_flag 는 어느 값도 가질 수 있다. 그것의 존재 및 값은 특정 프로파일을 따르는 디코더에 영향을 미치지 않는다. 디코더들은 특정 프로파일을 따를 수 있다.aps_extension_data_flag can have any value. Its presence and value do not affect the decoder following a particular profile. Decoders can follow a specific profile.
도 21은 실시예들에 따른 TPS의 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보의 예시를 나타낸다.21 illustrates an example of information related to a neighbor point set generation option of a TPS according to embodiments.
본 명세서에서 TPS는 Tile Parameter Set를 의미하고, 시그널링 정보, 메타데이터, 파라미터 등으로 지칭될 수 있다.In this specification, TPS means Tile Parameter Set, and may be referred to as signaling information, metadata, and parameters.
실시예들에 따른 방법/장치는 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보를 TPS에 추가 하여 시그널링할 수 있다. 실시예들에 따른 각 필드의 설명은 다음과 같다.The method/apparatus according to the embodiments may signal by adding information related to the neighbor point set generation option to the TPS. A description of each field according to embodiments is as follows.
num_pred_nearest_neighbours 은 프레딕션을 위해 사용되는 니어스트 네이버들의 맥시멈 개수를 나타낸다. numberOfNearestNeighboursInPrediction의 값은 1 내지 xx 범위 내에 있을 수 있다.num_pred_nearest_neighbours represents the maximum number of near neighbors used for prediction. The value of numberOfNearestNeighboursInPrediction may be in the range of 1 to xx.
num_tiles 는 비트스트림을 위해 시그널링되는 타일들의 개수를 나타낸다. 존재하지 않는 경우, num_tiles은 0으로 해석될 수 있다.num_tiles represents the number of tiles signaled for the bitstream. If not present, num_tiles may be interpreted as 0.
tile_bounding_box_offset_x[ i ] 는 좌표계(e.g. 데카르트) 내 i번째 타일의 x오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우, tile_bounding_box_offset_x[ 0 ]의 개수는 sps_bounding_box_offset_x으로 추론될 수 있다.tile_bounding_box_offset_x[ i] represents the x offset of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the number of tile_bounding_box_offset_x[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_offset_x.
tile_bounding_box_offset_y[ i ] 는 좌표계(e.g. 데카르트) 내 i번째 타일의 y오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우, tile_bounding_box_offset_y[ 0 ]의 값은 sps_bounding_box_offset_y으로 추론될 수 있다.tile_bounding_box_offset_y[i] represents the y offset of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_offset_y[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_offset_y.
tile_bounding_box_offset_z[ i ] 는 좌표계(e.g. 데카르트) 내 i번째 타일의 z오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우, tile_bounding_box_offset_z[ 0 ]의 값은 sps_bounding_box_offset_z으로 추론될 수 있다.tile_bounding_box_offset_z[ i] represents the z offset of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_offset_z[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_offset_z.
tile_bounding_box_scale_factor[ i ] 는 좌표계(e.g. 데카르트) 내 i번째 타일의 스케일 팩터를 나타낸다. 존재하지 않는 경우, tile_bounding_box_scale_factor[ 0 ]의 값은 sps_bounding_box_scale_factor으로 추론될 수 있다.tile_bounding_box_scale_factor[ i] represents the scale factor of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_scale_factor[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_scale_factor.
tile_bounding_box_size_width[ i ] 는 좌표계(e.g. 데카르트) 내 i번째 타일의 너비를 나타낸다. 존재하지 않는 경우, tile_bounding_box_size_width[ 0 ]의 값은 sps_bounding_box_size_width 으로 추론될 수 있다.tile_bounding_box_size_width[ i] represents the width of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_size_width[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_size_width.
tile_bounding_box_size_height[ i ] 는 좌표계(e.g. 데카르트) 내 i번째 타일의 높이를 나타낸다. 존재하지 않는 경우, tile_bounding_box_size_height[ 0 ] 의 값은 sps_bounding_box_size_height 으로 추론될 수 있다.tile_bounding_box_size_height[ i] represents the height of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_size_height[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_size_height.
tile_bounding_box_size_depth[ i ] 는 좌표계(e.g. 데카르트) 내 i번째 타일의 깊이를 나타낸다. 존재하지 않는 경우, tile_bounding_box_size_depth[ 0 ]의 값은 sps_bounding_box_size_depth 으로 추론될 수 있다.tile_bounding_box_size_depth[ i] represents the depth of the i-th tile in the coordinate system (e.g. Cartesian). If not present, the value of tile_bounding_box_size_depth[ 0] can be inferred as sps_bounding_box_size_depth.
attribute_similarity_enable_flag, num_pred_neighbours, similarity_check_method_type은 상술한 바와 같다.attribute_similarity_enable_flag, num_pred_neighbours, and similarity_check_method_type are as described above.
도 22는 실시예들에 따른 Attr의 Slice header에 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보의 예시를 나타낸다.22 illustrates an example of information related to a neighbor point set generation option in a Slice header of Attr according to embodiments.
본 명세서에서 Attr은 어트리뷰트를 의미한다.In this specification, Attr means an attribute.
실시예들에 따른 방법/장치는 이웃 포인트 집합 생성 옵션 관련 정보를 Attr의 슬라이스 헤더에 추가 하여 시그널링할 수 있다. 실시예들에 따른 각 필드의 설명은 다음과 같다.The method/apparatus according to the embodiments may signal by adding information related to the neighbor point set generation option to the slice header of Attr. A description of each field according to embodiments is as follows.
abh_attr_parameter_set_id 는 액티프 APS의 aps_attr_parameter_set_id의 값을 나타낸다.abh_attr_parameter_set_id represents the value of aps_attr_parameter_set_id of Actif APS.
abh_attr_sps_attr_idx 는 액티브 SPS 내 어트리뷰트 세트를 나타낸다. abh_attr_sps_attr_idx의 값은 액티브 SPS 내 0 내지 sps_num_attribute_sets의 범위 내에 있을 수 있다.abh_attr_sps_attr_idx represents an attribute set in the active SPS. The value of abh_attr_sps_attr_idx may be in the range of 0 to sps_num_attribute_sets in the active SPS.
abh_attr_geom_slice_id 는 geom slice id의 값을 나타낸다.abh_attr_geom_slice_id represents the value of geom slice id.
num_pred_nearest_neighbours, attribute_similarity_enable_flag, num_pred_neighbours, similarity_check_method_type은 상술한 바와 같다.num_pred_nearest_neighbours, attribute_similarity_enable_flag, num_pred_neighbours, and similarity_check_method_type are as described above.
도 23은 실시예들에 따른 PCC (Point Cloud Compression) 부호화기의 예시를 나타낸다.23 shows an example of a PCC (Point Cloud Compression) encoder according to embodiments.
실시예들에 따른 PCC 부호화기는 기하정보 부호화기(23001) 및/또는 속성정보 부호화기(23002)를 포함할 수 있다. The PCC encoder according to the embodiments may include a
상술한 지오메트리 코딩은 본 도면의 기하정보 부호화기에 해당하며 상술한 속성 코딩은 본 도면의 속성 정보 부호화기에 해당한다. The above-described geometry coding corresponds to the geometric information encoder of this drawing, and the above-described attribute coding corresponds to the attribute information encoder of this drawing.
이하 지오메트리와 기하정보를 모두 기하정보로 지칭한다.Hereinafter, both geometry and geometric information are referred to as geometric information.
PCC 데이터는 포인트의 기하정보 및/또는 속성정보를 포함할 수 있다.The PCC data may include geometric information and/or attribute information of a point.
속성정보는 포인트의 색을 나타내는 벡터 (R,G,B) 및/또는 밝기 값 및/또는 라이다의 반사계수 및/또는 열화상 카메라로 부터 얻은 온도 값과 같이 하나 또는 다수개의 센서로 부터 획득한 값의 벡터일 수 있다. Attribute information is obtained from one or more sensors, such as a vector representing the color of a point (R, G, B) and/or a brightness value and/or a reflection coefficient of a lidar and/or a temperature value obtained from a thermal imaging camera. It can be a vector of one value.
공간 분할부(23000)는 입력된 PCC 데이터를 적어도 하나의 3차원 블록으로 분할 할 수 있다. 이때, 블록은 타일 그룹(Tile Group) 또는 타일(Tile) 또는 슬라이스(Slice) 또는 부호화 단위(CU), 예측 단위(PU) 또는 변환 단위(TU)를 의미할 수 있다. 분할은 옥트리(Octree), 쿼드 트리(Quadtree), 바이너리 트리(Binary tree), 트리플 트리(Triple tree), k-d 트리 중 적어도 하나에 기반하여 수행될 수 있다. 또는 미리 정해놓은 가로 세로 높이의 블록단위로 분할 될 수 있다. 또는 블록의 다양한 위치 및 크기를 선택적으로 결정하여 분할 될 수 있다. 해당 정보를 엔트로피 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. The
기하정보 부호화부(23001)는 입력받은 기하정보를 부호화 기하정보 비트스트림과 복원기하정보를 생성한다. 생성된 비트스트림은 PCC 복호화기로 전송될 수 있다. 또한, 생성된 복원기하정보는 속성정보 부호화부로 입력될 수 있다. The geometric
속성정보 부호화부(23002)는 입력 받은 속성정보를 입력 받아 속성정보 비트스트림을 생성한다. 생성된 속성정보 비트스트림은 PCC 복호화기로 전송될 수 있다.The attribute
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법의 인코딩하는 단계는 포인트 클라우드 데이터에 대한 지오메트리 정보를 인코딩하는 단계; 및 포인트 클라우드 데이터에 대한 어트리뷰트 정보를 인코딩하는 단계; 를 포함한다.The encoding of the point cloud data transmission method according to the embodiments may include encoding geometric information of the point cloud data; And encoding attribute information for the point cloud data. Includes.
도 24는 실시예들에 따른 기하정보 부호화기의 예시를 나타낸다.24 shows an example of a geometric information encoder according to embodiments.
실시예들에 따른 기하정보 부호화기는 다음 다이어그램과 같은 과정을 수행하여 기하정보 비트스트림과 복원된(재구성된=reconstructed) 기하정보를 생성할 수 있다. The geometric information encoder according to the embodiments may generate a geometric information bitstream and reconstructed (reconstructed = reconstructed) geometric information by performing a process as shown in the following diagram.
기하정보 부호화부는 좌표계 변환부, 기하정보 변환양자화부, 잔차기하정보 양자화부, 기하정보 엔트로피 부호화부, 잔차기하정보 역양자화부, 메모리, 기하정보 예측부를 포함할 수 있다. The geometric information encoding unit may include a coordinate system transforming unit, a geometric information transforming quantization unit, a residual geometric information quantizing unit, a geometric information entropy encoding unit, a residual geometric information inverse quantizing unit, a memory, and a geometric information predicting unit.
상술한 좌표변환부(24000)는 본 도면의 기하정보 부호화기의 좌표계 변환부에 해당하며, 양자화 처리부, 복셀화 처리부, 옥트리 코드 생성부, 표면 모델 처리부가 합쳐져서 본 도면의 기하정보 변환양자화부에 해당한다. 상술한 인트라/인터 코딩 처리부가 본 도면의 기하정보 예측부에 해당하며 Arithmetic 코더는 기하정보 엔트로피 부호화부에 해당한다. The above-described coordinate
좌표계 변환부(24000)는 기하정보를 입력으로 받아 기존 좌표계와 다른 좌표계로 변환할 수 있다. 또는 좌표계 변환을 수행하지 않을 수 있다. 좌표계 변환된 기하정보는 기하정보 변환양자화부로 입력될 수 있다. The coordinate
좌표계 변환 여부 및 좌표계 정보는 시퀀스, 프레임, 타일, 슬라이스, 블록 등의 단위로 시그널링 될 수 있고 또는 주변 블록의 좌표계 변환여부 블록의 크기, 포인트의 개수, 양자화 값, 블록 분할 깊이, 단위의 위치, 단위와 원점과의 거리 등을 사용하여 유도될 수 있다.Whether or not the coordinate system is transformed and the coordinate system information can be signaled in units such as sequence, frame, tile, slice, block, etc., or whether the coordinate system of neighboring blocks is transformed or not, block size, number of points, quantization value, block splitting depth, unit position It can be derived using the unit and the distance from the origin.
변환 하고자 하는 좌표계 정보는 좌표계 변환 여부를 확인 한 후 좌표계 변환 한다면 좌표계 정보는 시퀀스, 프레임, 타일, 슬라이스, 블록 등의 단위로 시그널링 될 수 있고 또는 주변 블록의 좌표계 변환여부 블록의 크기, 포인트의 개수, 양자화 값, 블록 분할 깊이, 단위의 위치, 단위와 원점과의 거리 등을 사용하여 유도될 수 있다.If the coordinate system information to be converted is converted to the coordinate system after checking whether the coordinate system has been converted, the coordinate system information can be signaled in units such as sequence, frame, tile, slice, block, etc. or whether the coordinate system of neighboring blocks is converted, size of block, number of points , Quantization value, block splitting depth, unit location, distance between unit and origin, etc.
기하정보 변환양자화부(24001)는 기하정보를 입력으로 받아 위치 변환 및/또는 회전 변환과 같이 하나 또는 다수개의 변환을 적용하고 양자화 값으로 기하정보를 나누어 양자화 하여 변환양자화된 기하정보를 생성한다. 변환양자화된 기하정보는 기하정보 엔트로피 부호화부와 잔차기하정보 양자화부로 입력될 수 있다. The geometric information
기하정보 예측부(24002)는 메모리의 포인트들의 기하정보를 통해 기하정보를 예측 하여 예측된 기하정보를 생성한다. 예측에 사용된 예측 정보는 엔트로피 부호화를 수행하여 예측 정보를 부호화 할 수 있다. The geometric
잔차기하정보 양자화부(24003)는 변환양자화된 기하정보와 예측된 기하정보를 차분한 잔차 기하정보를 입력 받아 양자화 값으로 양자화 하여 양자화된 잔차기하정보를 생성한다. 양자화된 잔차기하정보는 기하정보 엔트로피 부호화부와 잔차기하정보 역양자화부로 입력 될 수 있다. The residual geometric
기하정보 엔트로피 부호화부(24004)는 양자화된 잔차기하정보를 입력 받아 엔트로피 부호화를 수행 할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.The geometric
잔차기하정보 역양자화부(24005)는 양자화된 잔차기하정보를 입력받아 양자화 값으로 스케일링 하여 잔차기하정보를 복원한다. 복원된 잔차기하정보는 예측된 기하정보와 더하여 기하정보로 복원되어 메모리에 저장 될 수 있다. The residual geometry information
필터링부(24006)에서는 복원된 기하정보에 필터링을 수행할 수 있다. 필터링부는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF 등을 포함할 수 있다.The
메모리(24007)는 필터링부를 통해 산출된 기하정보를 저장할 수 있다. 저장된 기하정보는 예측을 수행 시 기하정보 예측부에 제공될 수 있다.The
도 25는 실시예들에 따른 속성정보 부호화기의 예시를 나타낸다.25 shows an example of an attribute information encoder according to embodiments.
실시예들에 따른 속성정보 부호화기는 다음 다이어그램과 같은 과정을 수행하여 속성정보 비트스트림을 생성할 수 있다.The attribute information encoder according to embodiments may generate an attribute information bitstream by performing a process as shown in the following diagram.
속성정보 부호화기는 속성특성 변환부, 기하정보 맵핑부, 변환부, 양자화부, 엔트로피 부호화부, 역양자화부, 역변환부, 메모리, 속성정보 예측부 등을 포함할 수 있다. The attribute information encoder may include an attribute characteristic transform unit, a geometric information mapping unit, a transform unit, a quantization unit, an entropy encoding unit, an inverse quantization unit, an inverse transform unit, a memory, an attribute information prediction unit, and the like.
상술한 색상변환처리부는 본 도면의 속성정보 부호화기의 속성정보 변환부에 해당하며, 속성 변환 처리부는 본 도면의 기하정보 맵핑부에 해당한다. 상술한 예측/리프팅/RAHT 변환 처리부가 본 도면의 속성정보 예측부, 전차속성정보 변환부, 잔차속성정보 양자화부로 분리되어 표현한다. 상술한 Arithmetic 코더는 본 도면의 속성정보 엔트로피 부호화부에 해당한다. The above-described color conversion processing unit corresponds to the attribute information conversion unit of the attribute information encoder of this drawing, and the attribute conversion processing unit corresponds to the geometric information mapping unit of this drawing. The above-described prediction/lifting/RAHT conversion processing unit is divided into an attribute information prediction unit, a vehicle attribute information conversion unit, and a residual attribute information quantization unit in the drawing. The above-described Arithmetic coder corresponds to the attribute information entropy encoding unit of this drawing.
속성특성 변환부(25000)는 입력 받은 속성정보의 특성을 변환할 수 있다. 예를들어 속성 정보가 색상 정보를 포함하고 있다면 속성 특성 변환부에서는 속성정보의 색공간을 변환 할 수 있다. 변환된 속성정보는 기하정보 맵핑부로 입력 될 수 있다. 또는 변환하지 않고 기하정보 맵핑부로 입력될 수 있다.The attribute
기하정보 맵핑부(25001)는 속성정보 변환부로부터 입력 받은 속성 정보와 입력 받은 복원된 기하정보를 맵핑을 수행하여 속성 정보를 재구성한다. 속성정보 재구성은 복원된 기하정보를 기준으로 하나 또는 다수개의 포인트의 속성정보를 기초로 속성 값을 유도 할 수 있다. 재구성된 속성정보는 속성정보 예측부에서 생성된 예측된 속성정보와 차분하여 잔차속성정보 변환부로 입력될 수 있다. The geometric
잔차속성정보 변환부(25002)는 입력 받은 잔차속성정보를 포함한 잔차 3차원 블록을 DCT, DST, DST, SADCT, RAHT 등과 같은 변환 타입을 사용하여 변환시킬 수있다. 변환된 잔차속성정보는 잔차속성정보 양자화부로 입력 될 수 있다. 또는 변환을 수행하지 않고 잔차속성정보 양자화부로 입력 될 수 있다. 변환 타입은 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행하여 복호화기로 전송 할 수 있다. The residual attribute
잔차속성정보 양자화부(25003)는 입력 받은 변환된 잔차속성정보를 양자화 값을 기초로 변환양자화된 잔차속성정보를 생성한다. 변환양자화된 잔차속성정보는 속성정보 엔트로피 부호화부와 잔차속성 역양자화부로 입력될 수 있다.The residual attribute
속성정보 엔트로피 부호화부(25004)는 변환양자화된 잔차속성정보를 입력 받아 엔트로피 부호화를 수행 할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.The attribute information entropy encoding unit 25004 may receive transformed quantized residual attribute information and perform entropy encoding. Entropy coding may use various coding methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
잔차속성 역양자화부(25005)는 입력받은 변환양자화된 잔차속성정보를 입력받아 양자화 값을 기초로 변환 잔차속성정보를 생성한다. 생성된 변환 잔차속성정보는 잔차속성 역변환부로 입력될 수 있다.The residual attribute
잔차속성 역변환부(25006)는 입력받은 변환 잔차속성정보를 포함한 잔차 3차원 블록을 DCT, DST, DST, SADCT, RAHT 등과 같은 변환 타입을 사용하여 역변환시킬 수 있다. 역변환된 잔차속성 정보는 속성정보 예측부로 부터 입력 받은 예측 속성정보와 합하여 복원된 속성정보를 생성할 수 있다. 또는 역변환를 하지 않고 바로 예측 속성정보와 합하여 복원된 속성정보를 생성 할 수 있다. The residual attribute
필터링부(25007)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부는 복원된 속성정보에 필터링을 수행할 수 있다. 필터링은 속성정보(RGB 등)대신 기하정보 (XYZ)에 대한 필터링으로 필터링 알고리즘은 입력만 다를 뿐 그대로 사용할 수 있다. The
메모리(25008)는 필터링부를 통해 산출된 속성정보를 저장할 수 있다. 저장된 속성정보는 예측을 수행 시 속성정보 예측부에 제공될 수 있다.The
속성정보 예측부(25009)는 메모리의 포인트들의 속성정보를 기초로 예측 속성정보를 생성한다. 예측 정보는 엔트로피 부호화를 수행하여 예측 정보를 부호화 할 수 있다.The
실시예들에 따른 속성정보 부호화기는 도면의 하단과 같이, 속성특성 변환부, 기하정보 맵핑부, 속성정보 변환부, 속성정보 양자화부, 속성정보 엔트로피 부호화부를 포함할 수 있다. 도면의 상단과 같이 잔차속성정보 처리 없이 복원된 기하정보에 기반하여 속성정보를 인코딩할 수 있다. 각 구성요소의 상세한 설명은 상술한 바와 같다.The attribute information encoder according to the embodiments may include an attribute characteristic transform unit, a geometric information mapping unit, an attribute information transform unit, an attribute information quantization unit, and an attribute information entropy encoder, as shown in the lower part of the drawing. As shown in the upper part of the drawing, attribute information can be encoded based on the restored geometric information without processing the residual attribute information. Detailed description of each component is as described above.
도 26은 실시예들에 따른 PCC 복호화기의 예시를 나타낸다.26 shows an example of a PCC decoder according to embodiments.
도면의 PCC 복호화기는 상술한 지오메트리 정보 디코딩 및/또는 어트리뷰트 디코딩의 상세 구조도를 나타낸다.The PCC decoder of the figure shows a detailed structural diagram of the above-described geometry information decoding and/or attribute decoding.
공간 분할부는 부호화기로부터 제공된 또는 복호화기에서 유도된 분할 정보를 기초로 공간을 분할할 수 있다.The spatial division unit may divide a space based on division information provided from an encoder or derived from a decoder.
기하정보 복호화기(26000)는 입력 받은 기하정보 비트스트림을 복호화하여 기하정보를 복원한다. 복원된 기하정보는 속성정보 복호화기로 입력 될 수 있다. The
속성정보 복호화기(26001)는 입력받은 속성정보 비트스트림과 기하정보 복호화기로부터 입력 받은 복원된 기하정보를 입력 받아 속성정보를 복원한다. 복원된 속성정보는 복원된 기하정보와 함께 복원된 PCC 데이터로 구성 될 수 있다.The
도 27은 실시예들에 따른 기하정보 복호화기의 예시를 나타낸다.27 shows an example of a geometric information decoder according to embodiments.
실시예들에 따른 기하정보 복호화기는 부호화된 기하정보 비트스트림을 입력 받아서 다음 다이어그램과 같은 과정을 수행하여 기하정보로 복원할 수 있다.The geometry information decoder according to the embodiments may receive an encoded geometry information bitstream and perform a process as shown in the following diagram to restore the geometry information.
기하정보 복호화기는 기하정보 엔트로피 복호화부, 잔차 기하정보 역양자화부, 기하정보 예측부, 좌표계 역변환부를 포함할 수 있다. The geometric information decoder may include a geometric information entropy decoding unit, a residual geometric information inverse quantization unit, a geometric information prediction unit, and an inverse coordinate system transform unit.
상술한 Arithmetic 디코더는 본 도면의 기하정보 복호화기 기하정보 엔트로피 복호화부에 해당하며, Occupancy 코드 기반 옥트리 재구성 처리부와 표면 모델 처리부, Inverse 양자화 처리부는 본 도면의 잔차 기하정보 역양자화부에 해당한다. The above-described Arithmetic decoder corresponds to the geometric information entropy decoding unit of the geometric information decoder of this drawing, and the octree reconstruction processing unit based on the occupancy code, the surface model processing unit, and the inverse quantization processing unit correspond to the residual geometric information inverse quantization unit of this drawing.
기하정보 엔트로피 복호화부(27000)는 입력 비트스트림에 대해 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 복호화를 위해, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다. 기하정보 엔트로피 복호화부에서는 부호화 장치에서 수행된 기하정보 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다. 엔트로피 복호화를 통해 생성된 양자화된 잔차 기하정보는 잔차기하정보 역양자화부로 입력 될 수 있다. The geometric
잔차 기하정보 역양자화부(27001)는 양자화 파라미터와 입력 받은 양자화된 잔차 기하정보를 기초로 역양자화를 수행하여 잔차 기하정보를 생성 할 수 있다. The residual geometric information
기하정보 예측부(27002)는 기하정보 엔트로피 복호화부에서 제공된 예측 기하정보 생성 관련 정보와 메모리에서 제공된 이전에 복호화된 기하정보를 기초로 예측 기하정보를 생성할 수 있다. 기하정보 예측부는 인터 예측부 및 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 인터 예측부는 부호화 장치에서 제공된 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용하여, 현재 예측 단위가 포함된 현재 공간의 이전 공간 또는 이후 공간 중 적어도 하나의 공간에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 인트라 예측부는 현재 공간 내의 포인트의 기하정보를 기초로 예측 기하정보를 생성할 수 있다. 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 경우, 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로, 인트라 예측을 수행할 수 있다. 예측 기하정보에 복원 잔차 기하정보를 더하여 복원 기하정보를 생성할 수 있다.The
복원 기하정보는 필터링부(27003)로 제공될 수 있다. 필터링부는 복호화부에서 제공된 필터링 관련 정보 또는 복호화기에서 유도된 복원 기하정보의 특성을 기초로 필터링을 수행할 수 있다.The reconstructed geometric information may be provided to the
메모리(27004)는 필터링부를 통해 산출된 복원 기하정보를 저장할 수 있다.The
좌표계 역변환부(27005)는 기하정보 엔트로피 복호화부에서 제공된 좌표계 변환 관련 정보와 메모리에 저장된 복원된 기하정보를 기초로 좌표계 역변환을 수행 할 수 있다. The coordinate system
도 28은 실시예들에 따른 속성정보 복호화기의 예시를 나타낸다.28 shows an example of an attribute information decoder according to embodiments.
실시예들에 따른 속성정보 복호화기는 부호화된 속성정보 비트스트림을 입력 받아서 다음 다이어그램과 같은 과정을 수행하여 속성정보로 복원할 수 있다. The attribute information decoder according to embodiments may receive an encoded attribute information bitstream and perform a process as shown in the following diagram to restore the attribute information.
속성정보 복호화기는 속성정보 엔트로피 복호화부, 기하정보 맵핑부, 잔차 속성정보 역양자화부, 잔차 속성정보 역변환부, 속성정보 예측부, 메모리, 속성정보 역변환부를 포함 할 수 있다. The attribute information decoder may include an attribute information entropy decoding unit, a geometric information mapping unit, a residual attribute information inverse quantization unit, a residual attribute information inverse transform unit, an attribute information prediction unit, a memory, and an attribute information inverse transform unit.
상술한 Arithmetic 디코더는 본 도면의 속성정보 복호화기의 속성정보 엔트로피 복호화부에 해당하며, Inverse 양자화 처리부는 본 도면의 잔차 속성정보 역양자화부에 해당한다. 상술한 예측/리프팅/RAHT 역변환 처리부는 잔차 속성 정보 역변환부와 속성 정보 예측부로 분할 표기 되었으며, 색상 역변환 처리부는 본 명세서의 속성정보 역변환부에 해당한다. The above-described Arithmetic decoder corresponds to the attribute information entropy decoding unit of the attribute information decoder of this drawing, and the inverse quantization processing unit corresponds to the residual attribute information inverse quantization unit of this drawing. The above-described prediction/lifting/RAHT inverse transformation processing unit is divided into a residual attribute information inverse transformation unit and an attribute information prediction unit, and the color inverse transformation processing unit corresponds to the attribute information inverse transformation unit of the present specification.
속성정보 엔트로피 복호화부(28000)는 입력 받은 속성 정보 비트스트림을 엔트로피 복호화 하여 변환양자화된 속성정보를 생성할 수 있다. 생성된 변환양자화된 속성정보는 기하정보 맵핑부로 입력 될 수 있다.The attribute information
기하정보 맵핑부(28001)는 속성정보 엔트로피 복호화부로부터 입력 받은 변환양자화된 속성정보와 입력 받은 복원된 기하정보를 맵핑한다. 기하정보에 맵핑된 속성정보는 잔차 속성정보 역양자화부로 입력될 수 있다. The geometric
잔차속성정보 역양자화부(28002)는 입력 받은 변환양자화된 속성정보를 양자화 값을 기초로 역양자화를수행한다. 역양자화된 변환 잔차속성정보는 잔차 속성정보 역변환부로 입력될 수 있다. The residual attribute information inverse quantization unit 28802 performs inverse quantization on the received transformed quantized attribute information based on the quantization value. The inverse quantized transform residual attribute information may be input to the residual attribute information inverse transform unit.
잔차 속성정보 역변환부(28003)는 입력 받은 변환 잔차속성정보를 포함한 잔차 3차원 블록을 DCT, DST, DST, SADCT, RAHT 등과 같은 변환 타입을 사용하여 역변환시킬 수있다. 역변환된 잔차속성정보는 속성정보 예측 부로부터 생성된 예측 속성정보와 합하여 메모리에 저장될 수 있다. 또는 역변환을 수행하지 않고 예측 속성정보와 합하여 메모리에 저장될 수 있다. The residual attribute information inverse transform unit 28803 may inverse transform a residual 3D block including the received transform residual attribute information using a transform type such as DCT, DST, DST, SADCT, RAHT, and the like. The inversely transformed residual attribute information may be combined with predicted attribute information generated from the attribute information prediction unit and stored in a memory. Alternatively, it may be stored in a memory by adding prediction attribute information without performing inverse transformation.
속성정보 예측부(28004)는 메모리의 포인트들의 속성정보를 기초로 예측 속성정보를 생성한다. 예측 정보는 엔트로피 복호화를 수행하여 얻을 수 있다.The
메모리(28005)는 속성정보 예측을 위한 속성정보 및 잔차 속성정보와 예측 속성정보의 합산 정보를 저장한다.The memory 28805 stores attribute information for predicting attribute information, residual attribute information, and summation information of predicted attribute information.
속성정보 역변환부(28006)는 엔트로피 복호화부로부터 속성 정보의 유형과 변환 정보를 제공받아 RGB-YUV, RGB-YUV등 다양한 색공간 역변환을 수행할 수 있다.The attribute information
도 29은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법의 예시를 나타낸다.29 shows an example of a point cloud data transmission method according to embodiments.
S29000에서, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법은, 포인트 클라우드 데이터 인코딩한다. 실시예들에 따른 구체적인 인코딩 프로세스는 도1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도2의 인코딩(20001), 도4의 지오메트리 및/또는 어트리뷰트를 인코딩하는 과정, 도12의 지오메트리 및/또는 어트리뷰트를 인코딩하는 과정, 도14의 오디오 인코딩, 포인트 클라우드 인코딩, 도15의 포인트 클라우드 인코딩 등과 결합될 수 있다. 또한, 도18의 속성정보 예측부, 도23의 PCC부호화기, 도24의 기하정보 부호화기, 도25의 속성정보 부호화기 등과 같이 구체적으로 표현될 수 있다.In S29000, the point cloud data transmission method according to the embodiments encodes the point cloud data. The specific encoding process according to the embodiments includes the point
S29001에서, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법은, 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송한다. 실시예들에 따른 구체적인 전송 프로세스는 도1의 트랜스미터(10003), 도2의 전송(20002), 도12의 전송처리부(12012), 도14의 파일/세그먼트 인캡슐레이션부 및 딜리버리, 도15의 딜리버리 등과 결합될 수 있다. 또한, 전송되는 데이터는 도19의 포인트 클라우드 비트스트림, 도20 내지 도22에 도시된 시그널링 정보(메타데이터) 등을 포함한다.In S29001, the point cloud data transmission method according to the embodiments transmits a bitstream including point cloud data. Specific transmission processes according to the embodiments include the
도 30은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법의 예시를 나타낸다.30 shows an example of a method for receiving point cloud data according to embodiments.
S30000에서, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법은, 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신한다. 실시예들에 따른 구체적인 수신 프로세스는 도1의 리시버(10005), 도2의 전송(20002)-디코딩(20003), 도11의 지오메트리/어트리뷰트 비트스트림 수신, 도13의 수신부(13000), 도14의 포인트 클라우드 플레이어의 파일/세그먼트 수신, 도16의 파일/세그먼트 수신 등과 결합될 수 있다. 또한, 수신되는 데이터는 도19의 포인트 클라우드 비트스트림, 도20 내지 도22에 도시된 시그널링 정보(메타데이터) 등을 포함한다.In S30000, the method of receiving point cloud data according to the embodiments receives a bitstream including point cloud data. Specific reception processes according to embodiments include the
S30001에서, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법은, 포인트 클라우드 데이터를 디코딩한다. 실시예들에 따른 구체적인 디코딩 프로세스는 도1의 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006), 도2의 디코딩(20003), 도10의 지오메트리/어트리뷰트 비트스트림 디코더, 도11의 지오메트리/어트리뷰트 비트스트림 디코딩, 도13의 지오메트리/어트리뷰트 비트스트림 디코딩 과정 및/또는 메타데이터 파싱(13006) 과정, 도14의 파일/세그먼트 디캡슐레이션, 오디오 디코딩, 포인트 클라우드 디코딩, 도16의 파일/세그먼트 디캡슐레이션, 포인트 클라우드 디코딩 등과 결합될 수 있다. 또한, 도18의 속성정보 예측부, 도26의 PCC복호화기, 도27의 기하정보 복호화기, 도28의 속성정보 복호화기 등과 같이 구체적으로 결합될 수 있다.In S30001, the method for receiving point cloud data according to embodiments decodes the point cloud data. Specific decoding processes according to embodiments include a point
S30002 에서, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법은, 포인트 클라우드 데이터를 렌더링한다. 실시예들에 따른 구체적인 렌더링 프로세스는 도1의 렌더러(10007), 도2의 렌더링(20004), 도14의 오디오 렌더링, 포인트 클라우드 렌더링, 디스플레이, 도16의 포인트 클라우드 렌더링, 도17의 네트워크를 통한 디바이스의 연계 등과 결합될 수 있다. In S30002, the method for receiving point cloud data according to embodiments renders the point cloud data. The specific rendering process according to the embodiments includes the
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.In the present specification, both apparatus and method inventions are mentioned, and descriptions of both apparatus and method inventions may be applied to complement each other.
전술한 각각의 파트, 모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 소프트웨어, 프로세서, 하드웨어 파트일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 프로세서, 소프트웨어, 하드웨어 파트들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블락/유닛들은 프로세서, 소프트웨어, 하드웨어로서 동작할 수 있다. 또한, 실시예들이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다. Each of the above-described parts, modules or units may be software, processor, or hardware parts that execute successive processes stored in a memory (or storage unit). Each of the steps described in the above-described embodiment may be performed by processor, software, and hardware parts. Each module/block/unit described in the above-described embodiment may operate as a processor, software, or hardware. In addition, the methods suggested by the embodiments may be executed as code. This code can be written to a storage medium that can be read by the processor, and thus can be read by a processor provided by the apparatus.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 통상의 기술자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 실시예들의 권리범위에 속한다.For convenience of explanation, each drawing has been described separately, but it is also possible to design a new embodiment by merging the embodiments described in each drawing. In addition, designing a computer-readable recording medium in which a program for executing the previously described embodiments is recorded is also within the scope of the rights of the embodiments according to the needs of the skilled person.
실시예들에 따른 장치 및 방법은 상술한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The apparatus and method according to the embodiments are not limitedly applicable to the configuration and method of the described embodiments as described above, but the above-described embodiments are all or part of each of the embodiments so that various modifications can be made. It may be configured in combination.
실시예들의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 실시예들은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 실시예들의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 실시예들의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.Although preferred embodiments of the embodiments have been illustrated and described, the embodiments are not limited to the specific embodiments described above, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the embodiments claimed in the claims. Of course, various modifications may be implemented by a person having the same, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or prospect of the embodiments.
실시예들의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 실시예들에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 실시예들은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 실시예들의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.It is understood by those skilled in the art that various changes and modifications are possible in the embodiments without departing from the spirit or scope of the embodiments. Accordingly, the embodiments are intended to cover variations and modifications of the embodiments provided within the appended claims and their equivalents.
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.In the present specification, both apparatus and method inventions are mentioned, and descriptions of both apparatus and method inventions may be applied to complement each other.
이 문서에서 “/”와 “,”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”로 해석되고, “A, B”는 “A 및/또는 B”로 해석된다. 추가적으로, “A/B/C”는 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. 또한, “A, B, C”도 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. (In this document, the term “/”and “,”should be interpreted to indicate "and/or". For instance, the expression "A/B" may mean "A and/or B". Further, "A, B" may mean " A and/or B". Further, "A/B/C" may mean "at least one of A, B and/or C". Also, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C")In this document, “/” and “,” are interpreted as “and/or”. For example, “A/B” is interpreted as “A and/or B”, and “A, B” is interpreted as “A and/or B”. Additionally, “A/B/C” means “at least one of A, B and/or C”. In addition, “A, B, C” also means “at least one of A, B and/or C”. (In this document, the term “/”and “,”should be interpreted to indicate "and/or". For instance, the expression "A/B" may mean "A and/or B". Further, "A, B" may mean "A and/or B". Further, "A/B/C" may mean "at least one of A, B and/or C". Also, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C")
추가적으로, 이 문서에서 “또는”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A 또는 B”은, 1) “A” 만을 의미하고, 2) “B” 만을 의미하거나, 3) “A 및 B”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 “또는”은 “추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)”를 의미할 수 있다. (Further, in the document, the term “or” should be interpreted to indicate “and/or.” For instance, the expression “A or B” may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term “or” in this document should be interpreted to indicate “additionally or alternatively.”)Additionally, in this document “or” is to be interpreted as “and/or”. For example, “A or B” may mean 1) only “A”, 2) only “B”, or 3) “A and B”. In other words, “or” in this document may mean “additionally or alternatively”. (Further, in the document, the term “or” should be interpreted to indicate “and/or.” For instance, the expression “A or B” may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term “or” in this document should be interpreted to indicate “additionally or alternatively.”)
실시예들의 장치의 다양한 구성요소들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그것들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 실시예들의 다양한 구성요소들은 하나의 칩, 예를 들면 하나의 하드웨어 서킷으로 구현될 수 있다 실시예들에 따라, 실시예들에 따른 구성요소들은 각각 별도의 칩들로 구현될 수 있다. 실시예들에 따라, 실시예들에 따른 장치의 구성요소들 중 적어도 하나 이상은 하나 또는 그 이상의 프로그램들을 실행 할 수 있는 하나 또는 그 이상의 프로세서들로 구성될 수 있으며, 하나 또는 그 이상의 프로그램들은 실시예들에 따른 동작/방법들 중 어느 하나 또는 그이상의 동작/방법들을 수행시키거나, 수행시키기 위한 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 장치의 방법/동작들을 수행하기 위한 실행 가능한 인스트럭션들은 하나 또는 그 이상의 프로세서들에 의해 실행되기 위해 구성된 일시적이지 않은 CRM 또는 다른 컴퓨터 프로그램 제품들에 저장될 수 있거나, 하나 또는 그 이상의 프로세서들에 의해 실행되기 위해 구성된 일시적인 CRM 또는 다른 컴퓨터 프로그램 제품들에 저장될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 메모리는 휘발성 메모리(예를 들면 RAM 등)뿐 만 아니라 비휘발성 메모리, 플래쉬 메모리, PROM등을 전부 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함될 수 있다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Various components of the apparatus of the embodiments may be implemented by hardware, software, firmware, or a combination thereof. Various components of the embodiments may be implemented as one chip, for example, one hardware circuit. According to embodiments, the components according to the embodiments may be implemented as separate chips. Depending on the embodiments, at least one or more of the components of the device according to the embodiments may be composed of one or more processors capable of executing one or more programs, and one or more programs may be implemented. It may include instructions for performing or performing any one or more of the operations/methods according to the examples. Executable instructions for performing the method/operations of the apparatus according to the embodiments may be stored in a non-transitory CRM or other computer program products configured for execution by one or more processors, or may be stored in one or more It may be stored in a temporary CRM or other computer program products configured for execution by the processors. In addition, the memory according to the embodiments may be used as a concept including not only volatile memory (for example, RAM, etc.) but also nonvolatile memory, flash memory, PROM, and the like. In addition, it may be implemented in the form of a carrier wave such as transmission through the Internet. In addition, the recording medium readable by the processor may be distributed over a computer system connected through a network, so that code readable by the processor may be stored and executed in a distributed manner.
제1, 제2 등과 같은 용어는 실시예들의 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 하지만 실시예들에 따른 다양한 구성요소들은 위 용어들에 의해 해석이 제한되어서는 안된다. 이러한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사욛외는 것에 불과하다. 것에 불과하다. 예를 들어, 제1 사용자 인풋 시그널은 제2사용자 인풋 시그널로 지칭될 수 있다. 이와 유사하게, 제2사용자 인풋 시그널은 제1사용자 인풋시그널로 지칭될 수 있다. 이러한 용어의 사용은 다양한 실시예들의 범위 내에서 벗어나지 않는 것으로 해석되어야만 한다. 제1사용자 인풋 시그널 및 제2사용자 인풋 시그널은 모두 사용자 인풋 시그널들이지만, 문맥 상 명확하게 나타내지 않는 한 동일한 사용자 인풋 시그널들을 의미하지 않는다.Terms such as first and second may be used to describe various elements of the embodiments. However, the interpretation of various components according to the embodiments should not be limited by the above terms. These terms are only used to distinguish one component from another. It's just a thing. For example, a first user input signal may be referred to as a second user input signal. Similarly, the second user input signal may be referred to as a first user input signal. The use of these terms should be construed as not departing from the scope of various embodiments. The first user input signal and the second user input signal are both user input signals, but do not mean the same user input signals unless clearly indicated in context.
실시예들을 설명하기 위해 사용된 용어는 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되고, 실시예들을 제한하기 위해서 의도되지 않는다. 실시예들의 설명 및 청구항에서 사용된 바와 같이, 문맥 상 명확하게 지칭하지 않는 한 단수는 복수를 포함하는 것으로 의도된다. 및/또는 표현은 용어 간의 모든 가능한 결합을 포함하는 의미로 사용된다. 포함한다 표현은 특징들, 수들, 단계들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들이 존재하는 것을 설명하고, 추가적인 특징들, 수들, 단계들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들을 포함하지 않는 것을 의미하지 않는다.The terms used to describe the embodiments are used for the purpose of describing specific embodiments, and are not intended to limit the embodiments. As used in the description of the embodiments and in the claims, the singular is intended to include the plural unless the context clearly indicates. And/or the expression is used in a sense including all possible combinations between terms. The include expression describes the existence of features, numbers, steps, elements, and/or components, and does not imply that no additional features, numbers, steps, elements, and/or components are included. .
실시예들을 설명하기 위해 사용되는, ~인 경우, ~때 등의 조건 표현은 선택적인 경우로만 제한 해석되지 않는다. 특정 조건을 만족하는 때, 특정 조건에 대응하여 관련 동작을 수행하거나, 관련 정의가 해석되도록 의도되었다.Conditional expressions such as when, when, and when used to describe the embodiments are not limited to an optional case. When a specific condition is satisfied, it is intended to perform a related operation in response to a specific condition or to interpret the related definition.
상술한 바와 같이, 실시예들을 실시하기 위한 최선의 형태에서 관련 내용을 설명하였다.As described above, related contents have been described in the best mode for carrying out the embodiments.
상술한 바와 같이, 실시예들은 포인트 클라우드 데이터 송수신 장치 및 시스템에 전체적 또는 부분적으로 적용될 수 있다.As described above, the embodiments may be applied wholly or partially to the point cloud data transmission/reception apparatus and system.
당업자는 실시예들의 범위 내에서 실시예들을 다양하게 변경 또는 변형할 수 있다.Those skilled in the art may variously change or modify the embodiments within the scope of the embodiments.
실시예들은 변경/변형들을 포함할 수 있고, 변경/변형은 청구항들 및 그 와 동일한 것들의 범위를 벗어나지 않는다.Embodiments may include changes/modifications, and changes/modifications do not depart from the scope of the claims and the same.
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