CN103999490B - 可终止的基于空间树的位置编码和解码的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种可终止的基于空间树的位置编码和解码方法以及相应的编码装置和解码装置。所述编码方法包括：围绕所述输入空间点构建单元；将所述单元递归地划分为位于不同层的子单元；为每个子单元分配一个符号，所述符号表示每个子单元内是否有空间点。所述方法包括：如果所述子单元只包含一个点并且所述子单元的中心点与所述子单元包含的点之间的距离小于允许最大误差，终止所述子单元的进一步细分。

Description

可终止的基于空间树的位置编码和解码的方法和装置

技术领域

本发明总体上涉及三维(3D)模型。具体而言，本发明涉及可终止的基于空间树的位置编码和解码方法以及相应的编码和解码装置。

背景技术

符号的序列可以通过熵编码来压缩，其中该符号选自符号系统 (alphabet)或符号集。熵编码引擎根据统计模型(即符号的概率分布) 为符号指定码字。一般说来，用较少的位熵编码较常用的符号，用较多的位熵编码较不频繁出现的符号。

熵编码已经研究了几十年。基本上，存在三种类型的熵编码方法：可变长度编码(VLC)，例如霍夫曼(Huffman)编码；算术编码；和基于字典的压缩，例如Lempel-Ziv(LZ)压缩或Lempel-Ziv-Welch(LZW) 压缩。

VLC代码使用整数个位来表示每个符号。霍夫曼编码是最广泛使用的VLC方法。它将较少的位指定给概率较大的符号，而将较多的位指定给概率较小的符号。当每个符号的概率是1/2的整数幂时，霍夫曼编码是最佳的。算术编码可以将分数个位分配给每个符号，以便可以更紧密地接近熵。霍夫曼编码和算术编码已广泛用在现有图像/视频压缩标准，例如，JPEG、MPEG-2、H.264/AVC中。LZ或LZW利用基于表格的压缩模型，其中用表项替代数据的重复字符串。对于大多数LZ方法，从较早的输入数据中动态地生成表格。

基于空间树的做法可以用于压缩像密封3D模型的随机点位置和顶点位置那样的几何数据。它们通过八叉树或k-树来组织输入空间点。遍历(traverse)该树并存储树恢复所需的信息。

最初，围绕3D模型的所有点构建边界框。所有3D点的边界框一开始被认为是单个单元。为了构建空间树，递归地(recursively)细分 (subdivide)一个单元，直到每个非空单元足够小以至于只包含一个顶点和使顶点位置能够得到足够精确重构。由于可以从相应单元的中心坐标中恢复顶点位置，所以基于空间树的算法可以利用与单分辨率压缩算法相同的压缩比实现多分辨率压缩。

在基于k-d树的做法中，如图1所示，将一个单元细分成两个子单元，在每次迭代中编码两个子单元之一中顶点的数量。如果母单元包含p 个顶点，则可以由算术编码器使用log2(p+1)个位编码子单元之一中顶点的数量。

另一方面，基于八叉树的做法在每次迭代中将非空单元细分成8个子单元。为了易于例示起见，在图2和图3中示出了描述四叉树的2D例子。遍历次序用箭头表示。为了编码，将当前母单元分解成以预定次序遍历的四个子单元，每个子单元用单个位指示在子单元内是否存在一个点。例如，在图2中，如箭头所示遍历两个母单元1和2的子单元，非空子单元被涂成灰色。第一母单元1的子单元210、211、212和213用第一序列“1010”表示。由于遍历的第一和第三子单元210、212非空(即，包含一个或多个点)，所以用“1”指示它们。第二和第四子单元211、213 是空的(即，不包含点)，所以用“0”指示它们。图3示出了使用不同遍历的相同单元以及最后所得的序列。

图4示出了八叉树方案的母单元和子单元。在八叉树方案中，将母单元分解成八个子单元40，...，46(左下角单元42后面的一个隐藏子单元未显示出来)。可能遍历次序可以是左右、上下和前后，导致单元 40-41-42-43-44-45-(左下角单元42后面的隐藏子单元)-46的遍历序列。相应地，在八叉树情况下，用8-位二进制表示非空子单元配置，覆盖空和非空子单元的所有255种可能组合。不需要分开编码非空子单元的数量。表1是序列的例子。

11111111

01100110

00111011

11001100

00010000

00000010

00000010

10000000

00000001

表1.示范性序列

请注意，母单元内子单元的特定遍历次序对于本实施例而言不是非常相关的。原则上，可以将任何遍历次序用于本实施例。在下文中，将用于表示子单元配置的位串表示成符号。在表1的例子中，将8个位用于每个符号。在其它实现中，符号中的位数可以不同。例如，对于四叉树，将4位串用于表示子单元配置，因此，图2的例子中符号的位数是 4。

图5示出了八叉树结构的例子。每个代码与一个符号相联系，每个层对应于树表示的某种精度。初始单元被划分成八个单元。子单元1、2、 5、6和7包含较多顶点，子单元3、4和8是空的，导致8-位符号11001110 (510)表示层0上的子单元配置。进一步划分每个非空子单元，相应子单元配置表示在层2中。可以继续细分，直到每个非空单元只包含一个顶点。

上述方法被提出用于表示水密性(watertight)3D模型的顶点位置。该预测方法在表示随机分布点时可能变得无效。因此，考虑到复杂性和鲁棒性，优选采用空间树的基本方法来进行位置编码。以四叉树为例，用4-位二进制表示非空子单元，覆盖全部15种组合。因此不再需要非空子单元的数量T。

图6是现有技术中建立四叉树的原理的原理图。

图6(a)是四叉树构建的遍历次序的示意图。图中遍历次序用箭头表示。对于编码，当前母单元被分为按照图6(a)所示的预定次序遍历的四个子单元。

图6(b)是2D空间的层次划分的示意图。如图6(b)所示，小的黑色圆圈表示需编码的的点。平面被划分为尺寸相等的4个子单元。由于每个子单元包含至少一个点，相应的非空子单元配置是1111。然后每个子单元被继续划分为4个子单元并且对非空子单元配置进行编码。在图6(b)中，只有图6(b)中的子单元“TL”的右下角的子单元包含点。因此，对应的非空子单元配置是0010。对单元进行递归地细分并且编码非空子单元配置。四叉树创建为图6(c)所示，其中每层对应于一次细分。

图7是构建图6所示四叉树的方法的流程图。

如图7所示，对单元C_1,k进行细分，其中C_1,k表示第1层的第k个单元。当满足下列两个条件时，编码器结束所述细分：

(a)最深层的每个子单元最多只包含一个点；和

(b)子单元的中心点c_1,k与每个子单元内的点v_1,k之间的距离dist (v_1,k，c_1,k)小于允许最大误差th。

可以根据用户的质量要求设定所述允许最大误差th。

如图7所示，只有当层1中全部子单元满足上述条件(a)和(b)时，所述操作才会前进至下一层1+1的细分。

图7所示的上述机制对于均匀分布的点运转良好。但是，如果一个模型的空间点分布不均匀、某些点彼此非常靠近，上述机制的编码效率将出现问题。图8显示了非均匀分布的情况的示意图。如图8所示，假设点坐标的允许最大误差是0.125，则除了由黑色方块表示的两个非常接近的点之外，对于大多数点来说两次划分即足够。这是因为上述终止条件(a)对于此两点无法得到满足。因此，其他点的细分也必须继续，产生了图9所示的四叉树配置。可以理解，图9中虚线框所示的节点实际上是无用的。因此，这种情况的编码效率不高。

发明内容

根据本发明的一个方面，提出了一种用于通过空间树结构编码输入空间点的方法。所述方法包括：围绕所述输入空间点构建单元；将所述单元递归地划分为位于不同层的子单元；为每个子单元分配一个符号，所述符号表示每个子单元内是否有空间点。所述方法还包括：如果所述子单元只包含一个点并且所述子单元的中心点与所述子单元包含的点之间的距离小于允许最大误差，终止所述子单元的进一步细分。

根据本发明的另一个方面，提出了一种用于解码空间树结构的比特流的方法。所述方法包括：解码比特流的模式信息以确定所述比特流所采用的终止编码模式；将所述空间树结构的单元递归地划分为位于不同层的子单元。所述方法还包括：如果解码用于所述子单元的终止编码或者所述子单元的划分达到最大划分层，终止所述子单元的进一步划分。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于通过空间树结构编码输入空间点的编码器。所述编码器接收数据并产生编码的信号。所述编码器适于进行下述操作：围绕所述输入空间点构建单元；将所述单元递归地划分为位于不同层的子单元；为每个子单元分配一个符号，所述符号表示每个子单元内是否有空间点；如果所述子单元只包含一个点并且所述子单元的中心点与所述子单元包含的点之间的距离小于允许最大误差，终止所述子单元的进一步细分。

根据本发明的另一个方面，提出了一种用于解码空间树结构的比特流的解码器。所述解码器接收编码的信号并产生空间树结构。所述解码器适于执行下述操作：解码比特流的模式信息以确定所述比特流所采用的终止编码模式；将所述空间树结构的单元递归地划分为位于不同层的子单元。所述方法还包括：如果解码用于所述子单元的终止编码或者所述子单元的划分达到最大划分层，终止所述子单元的进一步划分。

可以理解，下述对本发明的详细说明将介绍本发明的更多方面和优势。

附图说明

附图与用于解释本发明原理的文字说明一起使本发明实施方式得到进一步的理解，本发明不局限于所述实施方式。

其中：

图1是2D情况下基于k-d树的几何编码原理的示意图；

图2和图3是2D情况下基于四叉树的几何编码原理的示意图；

图4是单元分隔的示意图；

图5是示例性八叉树的示意图；

图6是现有技术中建立四叉树的原理的示意图；

图7是现有技术中建立空间树的流程图；

图8是非均匀分布点的情况的示意图；

图9是根据图7所示方法对图8所示情况创建的四叉树的示意图；

图10是根据本发明实施方式的可终止的基于空间树的熵编码的空间树创建过程中输入符号数据集的群集的示意图；

图11是根据本发明实施方式的可终止的基于空间树的熵编码的流程图；

图12是根据图11所示方法对图8所示非均匀分布点的情况创建的四叉树的示意图；

图13是根据本发明实施方式的可终止的基于空间树的熵编码的流程图；

图14是根据图13所示方法对图8所示非均匀分布点的情况创建的四叉树的示意图；

图15是完全构建的空间树的示意图，用作分析是否进行终止编码模式的基础；

图16是根据本发明实施方式的可终止的基于空间树的熵解码的流程图；

图17是包括根据本发明原理的位置编码的装置的实施方式的框图；和

图18是包括根据本发明原理的位置解码的装置的实施方式的框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。在下述说明中，出于简洁之目的，对已知功能和结构不再进行详细说明。

考虑到上述传统的基于空间树的熵编码的问题，本发明的实施方式提供了一种基于可终止的基于空间树的熵编码。根据本发明的实施方式，在输入符号集的树构建的单元细分过程中，当下述两个条件满足时，所述子单元的细分终止，不考虑所述子单元的相同层中其他子单元：

(a)所述子单元只包含一个点；和

(b)所述子单元的中心点与所述子单元包含的点之间的距离小于允许最大误差。

根据本发明的实施方式，在输入符号集的树结构的单元细分过程中对于层中的每个子单元分别确定细分是否终止。根据所述实施方式，子单元的细分可以即时终止，不受相同层中其他子单元的影响。因此，在输入符号集包含非均匀分布的空间点时，可以提高编码效率。

根据本发明的实施方式，当确定子单元的细分需要终止时，在构建的树中对应于所述子单元的节点上附加终止编码作为子节点。本领域普通技术人员可以理解，当终止编码附加在某一节点上时，该节点的子节点将不再被编码，因此节省了位成本(bit cost)。

下面将对本发明的实施方式进行详细说明。

图10是根据本发明实施方式的可终止的基于空间树的熵编码的空间树创建过程中输入符号数据集的群集的示意图。

如图10所示，首先根据输入符号集的点的空间位置将其进行群集 (clustered)。每个群(cluster)包含空间上聚集的一组点。然后通过将属于每个群的所有点用一个八叉树组织起来而将每个群压缩。围绕一个群的所有点构建边界框。该边界框在最初被视为单一单元。将一个单元递归地细分以构建空间树。已经在上面的背景技术部分对于空间树的构建进行过说明，此处不再赘述。

图11是根据本发明实施方式的可终止的基于空间树的熵编码的流程图。如图11所示，对单元C_1,k进行细分，其中C_1,k表示第1层的第k个单元。当满足下列两个条件时，编码器结束所述细分：

(a)单元C_1,k只包含一个点；和

(b)单元C_1,k的中心点c_1,k与单元C_1,k内的点v_1,k之间的距离dist (v_1,k，c_1,k)小于允许最大误差th。

如图11所示，某层中一个单元的细分的终止是单独确定的。即，对于单元C_1,k和C_1,k+1分别确定是否终止细分，彼此不影响。

与根据图7所示传统编码方法构建的图9所示四叉树相比，根据本发明实施方式的方法构建的如图12所示的四叉树不具有图8所示的不必要的符号。如图12所示，图9的四叉树中的层2上的“0010”被终止编码“T”所代替，因为图8中右下角的点(用黑色三角表示)已经足够接近上层单元的中心点，从而满足了终止条件。因此，不需要进一步细分包含此点的子单元。

根据上述本发明的实施方式，对于某层中的每个子单元分别确定细分是否终止。当确定需要终止细分时，可以附加终止编码，作为对应于构建的树中子单元的节点的子节点。上述方式产生了一个终止编码的附加层，这可能会限制编码效率。

为了进一步改善编码效率，在本发明的另一实施方式中，并不对所述细分的终止都附加终止编码。根据此实施方式，确定最大细分来保证所需编码精度。在树创建方法的单元细分过程中，当子单元只包括一个点并且所述子单元的中心点与所述子单元内的点之间的距离小于允许最大误差时，确定终止所述细分但当达到最大细分层时不再附加终止编码。

图13是根据本发明实施方式的可终止的基于空间树的熵编码的流程图。

如图13所示，在步骤S1301，对于每个四叉树判断子单元是否只包括一个点。

如果步骤S1301的判断结果是“否”，所述方法前进至步骤S1303，继续进行细分。在下一步骤S1305，细分的层数1递增。

如果步骤S1301的判断结果是“是”，在步骤S1307，确定子单元的中心点与所述子单元内的所述点之间的坐标差并与允许最大误差进行比较。

如果在步骤S1307中判断所述差大于或等于允许最大误差，所述方法前进至步骤S1303，继续进行细分。

如果在步骤S1307中判断所述差小于允许最大误差，所述方法前进至步骤S1309，判断层数1是否达到满足编码的精度要求的最大层数。在图13所示实施方式中，根据允许最大误差设置最大层数。即，判断是否满足1＜-log₂th，其中th是允许最大误差。

如果步骤S1309的判断结果是“是”，在步骤S1311，附加终止编码作为对应于该子单元的节点的子节点。然后在步骤S1313，判断此层中是否存在其他未处理单元。

如果步骤S1309的判断结果是“否”，该细分将被终止，但是不附加终止编码，方法将前进至步骤S1313以判断此层中是否存在其他未处理单元。

根据本发明的实施方式，当子单元只包括一个点时，基于子单元的中心点与该实际点之间的坐标差通过附加终止编码而终止子单元的细分。为了节省总开销，当所述细分达到保证精度的层数时，不附加所述终止编码。

图14是根据图13所示方法对图8所示非均匀分布点的情况创建的四叉树的示意图。

如图14所示，在层2的节点“0010”和“0100”之下不需要附加“T”子节点，因为在2次细分之后精度已经能够满足要求。

在原符号集中增加终止符号会产生总开销，特别是当属于符号系统的元素非常少时，例如当对于八叉树的底部符号系统中只有8个符号时。根据本发明实施方式的方法可以是一种备选模式，即可以与传统方法结合使用的可终止模式。这种模式的效率可以在树构建过程中进行评估，基于评估结果可以判断是否使用可终止模式。

图15是完全构建的空间树的示意图，用作分析是否进行终止编码模式的基础。编解码器应该知道在哪里附加所述终止编码。如果采用可终止模式，图15中虚线框内的全部符号都可以省略。但是，由于引入终止编码，成本是常规符号的熵增加。分别在使用和不使用可终止模式的情况下获得从终止编码的比例大于10％的层(层R)到可能存在终止编码的最底层(层S)的符号的统计数据：

当使用可终止模式时，假设此部分中的符号的总数为m₀并且符号i 的概率为(1≤i≤n，n是原始符号系统的大小)pi，则用于一个节点的符号的熵计算为：

估计的位成本为c_U-m_UH_U。

当使用可终止模式时，符号的总数变为m₁并且符号i(1≤i≤n，i ＝0表示可终止模式)的概率为qi，则用于一个节点的符号的熵计算为：

估计的位成本为c₁＝m₁H₁。

如果c0＞c1，将使用可终止模式。否则不使用可终止模式。

用于模式信息的1位标志可以写入比特流。

为了解码点的位置，逐层地构建空间树。根据所述模式确定熵解码器的最初概率模型。当顶层完成时，解码器知道在第二层的哪里附加最新解码的符号。逐一地完成所述层直至达到必须满足精度要求的层(S+1)。如果在具有多个“1”(例如“0110”)的层(S+1)具有任何节点，其必定有子节点。编解码器解码所需数量的符号以附加作为这种节点的子节点。此过程继续进行直至所有的叶节点只具有一个“1”或者是终止编码。

图16是根据本发明实施方式的可终止的基于空间树的熵解码的流程图。

如图16所示，在步骤S1601，解码模式标志(例如上述1位标志) 以判断是否使用了可终止模式。例如，如果获得的模式标志为“1”，其表示使用了可终止模式，则方法前进至步骤S1603，解码非空子单元C_1,k的一个代码。

在下一步骤S1605，判断是否获得终止编码。如果步骤S1605的判断结果是“否”，在步骤S1607对单元C_1,k进行细分。如果步骤S1605的判断结果是“是”，方法前进至步骤S1609，跳过对单元C_1,k的细分并开始处理此层中的另外单元C_1,k+1。

在下一步骤S1611，判断此层中是否还有其他未处理单元。如果步骤S1611的判断结果是“是”，方法前进至步骤S1603。如果步骤S1611的判断结果是“否”，方法前进至步骤S1613，判断是否到达空间树的最底层，其意味着精度要求可以得到保证。如果步骤S1613的判断结果是“否”，从步骤S1603开始处理下一层的单元。如果步骤S1613的判断结果是“是”，方法前进至步骤S1615，判断是否存在包含一个以上需解码的非空子单元的任何单元。如果步骤S1615的判断结果是“否”，解码过程结束。否则，其从步骤S1603开始处理下一层中的单元。

图17是包括根据本发明原理的位置编码的装置的实施方式的框图。现在参照图17，所示的是可以应用上述的特征和原理的数据发送系统或装置1700。数据发送系统或装置1700例如可以是使用例如卫星、电缆、电话线或地面广播等多种介质的任何一种发送信号的头端或发送系统。数据发送系统或装置1700还或可替代地可以例如用于为存储设备提供信号。该传输可以在互联网或一些其它网络上提供。数据发送系统或装置1700能够生成和输送视频内容和例如3D网格模型那样的其它内容。

数据发送系统或装置1700接收来自处理器1705的经处理数据和其它信息。在一种实现中，处理器1705处理3D网格模型的几何数据以生成符号的序列。处理器1705也可以向系统或装置1700提供例如用于指示如何将八叉树数据结构划分成部分的元数据以及其他信息。

数据发送系统或装置1700包括编码器1710和能够发送编码信号的发送器1715。编码器1710接收来自处理器1705的数据信息。编码器 1710生成编码信号。编码器1710的熵编码引擎例如可以是算术编码或霍夫曼编码。

编码器1710可以包括子模块，例如其可以包括接收各种信息段并将其组装成结构化格式加以存储或发送的组装单元(assembly unit)。各种信息段例如可以包括编码或未编码视频、和例如子流长度指示符和语法元素那样的编码或未编码元素。在一些实现中，编码器1710包括处理器1705，因此进行处理器1705的操作。编码器1710根据参照附图11 和13描述的原理进行运转。

发送器1715接收来自编码器1710的编码信号，并且在一种或多种输出信号中发送编码信号。发送器1715例如可以适用于发送含有一种或多种位流的节目信号，该一种或多种位流代表编码画面和/或与之相关的信息。典型的发送器执行像例如提供纠错编码、在信号中交织数据、在信号中将能量随机化和使用调制器1720将信号调制在一种或多种载波上的一种或多种那样的功能。发送器1715可以包括天线(未示出)或与其连接。进一步，发送器1715的实现可以局限于调制器1720。

数据发送系统或装置1700还可通信地与存储单元1725耦合。在一种实现中，存储单元1725与编码器1710耦合，并存储来自编码器1710 的编码位流。在另一种实现中，存储单元1725与发送器1715耦合，并存储来自发送器1715的位流。来自发送器1715的位流例如可以包括经过发送器1715进一步处理的一种或多种编码位流。存储单元1725在不同实现中是标准DVD、蓝光盘、硬盘驱动器或一些其它存储设备的一种或多种。

图18是包括根据本发明原理的位置解码的装置的实施方式的框图。现在参照图18，所示的是可以应用上述的特征和原理的数据接收系统或装置1800。数据接收系统或装置1800例如可以配置成在存储设备、卫星、电缆、电话线或地面广播等多种介质上接收信号。该信号可以在互联网或一些其它网络上接收。

数据接收系统或装置1800例如可以是蜂窝式电话、计算机、机顶盒、电视机、或者例如接收编码视频和提供解码视频信号加以显示(例如向用户显示)、加以处理或加以存储的其它设备。数据接收装置1800还可以是一种影院设备，用于接收信号并展示给电影观众。因此，数据接收系统或装置1800例如可以将它的输出提供给电视机的屏幕、计算机监视器、计算机(加以存储、处理、或显示)、或者些其它存储、处理或显示设备。

数据接收系统或装置1800能够接收和处理数据信息，该数据信息例如可以包括3D网格模型。数据接收系统或装置1800包括接收例如在本申请的实现中描述的信号那样的编码信号的接收器1805。接收器1805 例如可以接收提供3D网格模型和/或纹理图像的一种或多种的信号、或从图17的数据发送系统1700输出的信号。

接收器1805例如可以适用于接收含有代表编码画面的多种位流的节目信号。典型的接收器例如执行下列一种或多种功能：接收调制和编码数据信号；使用解调器1810从一种或多种载波中解调数据信号；去随机化信号中的能量；解交织信号中的数据；和纠错解码信号。接收器1805 可以包括天线(未示出)或与之连接。接收器1805的实现可以局限于解调器1810。

数据接收系统或装置1800包括解码器1815。接收器1805向解码器1815提供接收的信号。接收器1805提供给解码器1815的信号可以包括一种或多种编码位流。解码器1815例如输出包括视频信息的解码视频信号等解码信号。解码器1815根据参照图16中描述的原理运转。

数据接收系统或装置1800还可通信地与存储单元1820耦合。在一种实现中，存储单元1820与接收器1805耦合，接收器1805存取来自存储单元1820的位流。在另一种实现中，存储单元1820与解码器1815 耦合，解码器1815存取来自存储单元1820的位流。从存储单元1820中存取的位流在不同实现中包括一种或多种编码位流。存储单元1820在不同实现中是标准DVD、蓝光盘、硬盘驱动器或一些其它存储设备的一种或多种。

在一种实现中将来自解码器1806的输出数据提供给处理器1825。处理器1825在一种实现中是配置成进行3D网格模型重构的处理器。在一些实现中，解码器1815包括处理器1825，因此进行处理器1825的操作。在其它实现中，处理器1825例如是机顶盒、或电视机、或电影院中的其他装备(设备、装置)等下游设备的一部分。

提供了具有特定特征和方面的一种或多种实现。尤其，提供了与熵编码和解码有关的几种实现。预测位置熵编码和解码可以允许例如3D网格的几何数据压缩、随机2D坐标和具有可变统计量的任何数据源的多种应用。但是，可以设想出这些实现的变体和另外应用，它们都在本公开的范围之内，以及所述实现的特征和方面可以适用于其它实现。

可以理解，可以以硬件、软件、固件、专用处理器或它们的组合的形式来实现本发明。优选地，本发明实现为硬件和软件的组合。并且，所述软件优选有形地体现为表现为程序存储装置的应用程序。所述应用程序可以上载至包括适当体系结构的机器上并由其执行。优选地，在计算机平台上实现所述机器，所述计算机平台例如具有中央处理器(CPU)、随机存取存储器(“RAM”)和输入/输出(I/O)结构。所述计算机平台还包括操作系统和微指令代码。此处说明的各种过程和功能可以是所述微指令代码的一部分或者应用程序的一部分(或者其结合)，其有操作系统执行。另外，各种外部设备，例如附加的数据存储设备和打印设备，也可以连接至所述计算机平台。

可以理解，由于附图中描述的某些系统构成不见和方法的步骤优选用软件来实现，系统部件(或方法步骤)之间的实际连接根据实现本发明方式的不同而可能变化。根据本发明的教导，本领域普通技术人员可以设想出本发明的类似实施方式和结构。

Claims (11)

1.一种用于通过空间树结构编码输入空间点的方法，包括：

构建作为围绕所有输入空间点的边界框的单元；

将所述单元在不同层上递归地划分为子单元；

为每个子单元分配一个符号，所述符号表示每个子单元内是否存在至少一个输入空间点，

其中，所述方法还包括，对于每个子单元：

确定子单元包含的输入空间点的数目是否是一；

如果所述子单元只包含一个输入空间点，确定该子单元的中心点与该子单元所包含的该一个输入空间点之间的距离，以及

如果所确定的距离小于误差容限，则终止对所述子单元的进一步划分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述误差容限是根据质量要求设置的允许最大误差。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

根据最大划分层数判断是否通过在空间树结构中附加终止码作为与所述子单元对应的节点的子节点来终止所述子单元的划分。

4.根据权利要求3所述的方法，其中当所述划分未达到最大划分层数时，通过在空间树结构中附加终止码作为与所述子单元对应的节点的子节点来终止所述子单元的划分。

5.根据权利要求3所述的方法，其中当所述划分达到最大划分层数时，终止所述子单元的划分，而不在空间树结构中附加终止码作为与所述子单元对应的节点的子节点。

6.根据权利要求3所述的方法，还包括根据与不使用所述方法的情况相比的熵估计来判断是否采用所述方法。

7.一种用于解码表示输入空间点的空间树结构的比特流的方法，包括：

解码比特流的模式信息以确定终止码模式是否应用于该比特流；

如果应用该终止码模式，则逐层递归重构所述空间树结构，

其中，所述方法还包括，

对于被构建为围绕所有输入空间点的边界框的单元在不同层上递归划分而生成的多个子单元的每个非空子单元，其中每个非空子单元包含输入空间点之一：

对每个非空子单元进行划分以确定是否获得终止码，以及

如果获得终止码，则跳过对该非空子单元的划分。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述模式信息是位于所述比特流开始的1位标志。

9.一种用于通过空间树结构编码输入空间点的编码器，所述编码器接收数据并产生编码的信号，其包括：

用于构建作为围绕所有输入空间点的边界框的单元的装置；

用于将所述单元在不同层上递归划分为子单元的装置；

用于为每个子单元分配一个符号的装置，所述符号表示每个子单元内是否存在至少一个输入空间点；

用于确定子单元包含的输入空间点的数目是否是一的装置；

用于在所述子单元只包含一个输入空间点的情况下，确定所述子单元的中心点与所述子单元包含的一个输入空间点之间的距离的装置；以及

用于在所确定的距离小于误差容限的情况下终止对所述子单元的进一步划分的装置。

10.根据权利要求9所述的编码器，其中所述误差容限是根据质量要求设置的允许最大误差。

11.一种用于解码表示输入空间点的空间树结构的比特流的解码器，所述解码器被配置为接收编码的信号并产生空间树结构，所述解码器包括：

用于解码比特流的模式信息以确定终止码模式是否应用于该比特流的装置；

用于在应用该终止码模式的情况下逐层递归重构所述空间树结构的装置；

用于对被构建为围绕所有输入空间点的边界框的单元在不同层上递归地划分而生成的多个子单元的每个非空子单元进行划分以确定是否获得终止码的装置，其中每个非空子单元包含输入空间点之一；以及

用于在获得终止码的情况下跳过对该非空子单元的划分的装置。