JP2021518694A - 三次元物体を表すポイントクラウドを符号化/復号する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本原理は一般的に、三次元物体を表すポイントクラウドのコーディング及び復号に関する。特に、本原理の技術分野は、ポイントクラウドの投影ベースの符号化/復号に関する。
本節は、様々な技術態様に読者を紹介することを目的としており、以下に説明及び/又は請求されている本原理の様々な態様に関する。この説明は、本原理の様々な態様のより良い理解を容易にするために、背景情報を読者に提供するのに役立つと考えられる。従って、これらの説明は、この観点から読まれるべきであり、先行技術の承認としてではないものとする。
−(1.0、0.0、0.0)
−(0.0、1.0、0.0)
−(0.0、0.0、1.0)
−(−1.0、0.0、0.0)
−(0.0、−1.0、0.0)、及び
−(0.0、0.0、−1.0)
−(1.0、0.0、0.0)を、クラスター索引0によって索引付けする。
−(0.0、1.0、0.0)を、クラスター索引1によって索引付けする。
−(0.0、0.0、1.0)を、クラスター索引2によって索引付けする。
−(−1.0、0.0、0.0)を、クラスター索引0によって索引付けする。
−(0.0、−1.0、0.0)を、クラスター索引1によって索引付けする。
−(0.0、0.0、−1.0)を、クラスター索引2によって索引付けする。
−同じクラスター索引を有する全点
−関連接続成分における各点に対して、現在点までの距離が事前定義閾値(例えば、1に等しい)未満である同じ接続成分における少なくとも1つの点が存在する。
−クラスター索引0を有する接続成分に対するYOZ平面
−クラスター索引1を有する接続成分に対するXOZ平面
−クラスター索引2を有する接続成分に対するXOY平面
・T×T(例えば、16×16)画素の各ブロックを独立して処理する。
・ブロックが空である(即ち、全画素が空空間に属する)場合、ラスター順序で前のT×Tブロックの最後の行又は列を複写することによって、ブロックの画素に充填する。
・ブロックが一杯である(即ち、空画素がない)場合、何もしない。
・ブロックが空画素及び充填画素の両方を有する場合、非空隣接の平均値を空画素に繰り返し充填する。
・投影面の索引
○平面(1.0、0.0、0.0)及び(−1.0、0.0、0.0)に対する索引0
○平面(0.0、1.0、0.0)及び(0.0、−1.0、0.0)に対する索引1
○平面(0.0、0.0、1.0)及び(0.0、0.0、−1.0)に対する索引2
・パック形状/テクスチャ画像上の二次元バウンディングボックス(u0、v0、u1、v1)
・深度シフトδ0、接線シフトs0及び2接線シフトr0の観点から表される接続成分の三次元位置(x0、y0、z0)
○索引0、δ0=x0、s0=z0、及びr0=y0
○索引1、δ0=y0、s0=z0、及びr0=x0
○索引2、δ0=z0、s0=x0、及びr0=y0
・各T×Tブロックに対して、Lを、二次元バウンディングボックスがそのブロックを含むようにパッチの索引の順序付きリストとする。リストにおける順序は、二次元バウンディングボックスを符号化するために使用される順序と同じである。Lは、候補パッチのリストと呼ばれる。
・形状/テクスチャ画像上のパッチ間の空空間を、パッチと考え、全ブロックの候補パッチリストに追加される特殊索引0を、この空空間に割り当てる。
・Iを、現在T×Tブロックを占有するパッチの索引とし、Jを、LにおけるIの位置とする。索引Iを明示的に符号化する代わりに、Iの位置Jを算術的に符号化し、その結果、より良い圧縮効率をもたらす。
・2進値を、同じT×Tブロックに属するB0×B0サブブロックに対応付ける。サブブロックが少なくとも非パッド画素を含む場合、値1をサブブロックに対応付け、それ以外ならば、0である。サブブロックが1の値を有する場合、サブブロックは、一杯であると考えられ、それ以外ならば、サブブロックは、空のサブブロックである。
・T×Tブロックの全サブブロックが一杯である(即ち、値1を有する)場合、ブロックは、一杯であると考えられる。それ以外ならば、ブロックは、一杯でないと考えられる。
・各T×Tブロックが一杯であるか否かを示す各T×Tブロックに対して、2進情報を符号化する。
・ブロックが一杯でない場合、一杯/空のサブブロックの位置を示す追加情報を、下記のように符号化する。
○異なる横行順序を、サブブロックに対して規定する。図4は、4つの考えられる横行順序を示す。
○符号器は、これらの横行順序のうち1つを選択し、この横行順序の索引をビットストリームに明示的に信号伝送する。
○ランレングス符号化戦略を使用することによって、サブブロックに対応付けられた2進値を符号化する。
■最初のサブブロックの2進値を符号化する。
■符号器によって選択された横行順序に従いながら、0及び1の連続実行を検出する。
■検出実行の数を符号化する。
■最後の実行を除いて、各実行の長さをも更に符号化する。
δ(u、v)=δ0+g(u、v)
s(u、v)=s0−u0+u
r(u、v)=r0−v0+v
但し、g(u、v)は、再構成形状画像の輝度成分である。
再構成深度ビデオストリームから再構成depthImage0及び再構成depthImage1を時間デインターリーブすることと、
再構成depthImage0に記憶された再構成D0値を検索することと、
再構成_D0+再構成_デルタ_深度(但し、再構成_デルタ_深度値をdepthImage1に記憶する)を用いてD1値を再構成することと
を含む。
−占有マップストリームを復号する占有マップ復号ブロック35。このブロック35から出力された占有マップを、深度画像再構成ブロック32に送信する。
−ブロック対パッチマップストリームを復号するブロック対パッチマップ復号ブロック36。このブロック36から出力されたブロック対パッチマップを、ポイントクラウド形状再構成ブロック33に送信する。
−パッチ毎メタデータストリームを復号するパッチ毎メタデータ復号ブロック37。このブロック37から出力されたパッチ毎メタデータを、ポイントクラウド形状再構成ブロック33に送信する。
・法線軸、法線方向における変位、パック画像上の位置などを含むパッチ毎メタデータ
・パック画像における各ブロックをどのパッチによって占有するかを示すブロック対パッチマップ
・画素を占有するか否かを示す占有マップ
・コーディングされるべき0に等しい値を有する占有画素を、0に等しい値を有することもできる非占有画素と区別する必要がある。
・圧縮性能を向上させるために、パック画像の非占有部分に充填する。この操作は、画像パディングと呼ばれる。
下記は、本原理の幾つかの態様の基本的な理解を与えるために、本原理の簡略化した概要を提示する。この概要は、本原理の幅広い概説でない。概要は、本原理の主要な又は重要な要素を確認するように意図されていない。下記の概要は、後述のより詳細な説明への前置きとして簡略化した形で本原理の幾つかの態様を単に提示する。
−占有情報を、投影線に沿って最小深度値を記憶するDepthImg0に埋め込む場合、コーディングされるべき全深度値、及びより詳細には深度D0が0を超えることを確実にするように、深度パッチ生成ステップを修正する。
−DepthImg1が、投影線に沿って最小及び最大深度値の間の差デルタ_深度を記憶する場合に、占有情報をDepthImg1に埋め込む場合、コーディングされるべき全デルタ_深度値に、1を加算する。
−DepthImg1が、投影線に沿って最大深度値を記憶する場合に、占有情報をDepthImg1に埋め込む場合、コーディングされるべき全深度値、より詳細には深度D1が0を超えることを確実にするように、深度パッチ生成ステップを修正する。
−投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報に対応付けるかどうかを示す占有情報を取得することと、
−深度情報を記憶する画像に占有情報を埋め込むことと、
−画像を符号化することと
を含む方法を提供する。
−投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報に対応付けるかどうかを示す占有情報を取得する手段と、
−深度情報を記憶する画像に占有情報を埋め込む手段と、
−画像を符号化する手段と
を含むデバイスを提供する。
−投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報を記憶する画像を復号することと、
−復号深度画像から占有情報を導出することであって、占有情報は、投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを復号深度情報に対応付けるかどうかを示すことと
を含む方法を提供する。
−投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報を記憶する画像を復号する手段と、
−復号深度画像から占有情報を導出する手段であって、占有情報は、投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを復号深度情報に対応付けるかどうかを示す手段と
を含むデバイスをも提供する。
図面において、本原理の例を示す。
以下、本原理について、本原理の例を示す添付図面を参照してより完全に説明する。しかし、本原理は、多くの代替の形態で具体化されてもよく、ここに記載の例に限定されると受け取られるべきではない。従って、本原理は、様々な修正及び代替の形態の余地があるが、本原理の特定の例を、一例として図面に示し、本明細書にて詳細に説明する。しかし、本原理を開示の特定の形態に限定する意図がないものと理解されたい。その一方で、開示は、特許請求の範囲によって規定されるような本原理の精神及び範囲内にある全ての修正、均等物、及び代替物を含むものとする。
・D0パッチの最小深度、又は対応する接続成分が、0を超える場合、現在の最小パッチ深度を1だけ減少させる。その結果、コーディングされるべき全接続D0値に1を加算する。この場合、ポイントクラウド形状を再構成するためにD0値を使用する前に、再構成D0値を変更する必要はない。
・D0パッチの最小深度、又は対応する接続成分が、既に0である場合、現在の最小パッチ深度を、変わらない状態にしておく。次に、コーディングされるべき全D0値に1を加算する。この場合、ポイントクラウド形状を再構成する前に、再構成D0値を1だけ減少させる必要がある。
・D1パッチでコーディングされるべき最小値D1が、0を超える場合、ポイントクラウド形状を再構成するためにD1値を使用する前に、再構成D1値を変更する必要はない。
・D1パッチでコーディングされるべき最小値D1が、0である場合、現在のD1パッチのコーディングされるべき全D1値に1を加算する。この場合、ポイントクラウド形状を再構成する前に、再構成D1値を1だけ減少させる必要がある。
・占有マップをビットストリームに信号伝送するか否かを示す1ビット。例えば、1は肯定を意味し、0は否定を意味する。
・第1のビットが0に等しい場合、どの深度画像が占有情報を含むかを示す1ビット。例えば、0はDepthImg0を意味し、1はDepthImg1を意味する。
・どのデータをDepthImg1に記憶するかを示す数ビット。例えば、0は、DepthImg1がD1を記憶することを意味し、1は、DepthImg1がDeltaD=D1−D0を記憶することを意味し、2は、DepthImg1がEDDコードを記憶することを意味する2ビット。
・DepthImg0が占有情報を伝える場合、ポイントクラウド形状を再構成するためにD0値を使用する前に現在のパッチの再構成D0値を補正する必要があるか否かを示すパッチ毎メタデータと一緒に、パッチ毎1ビットメタデータを信号伝送するかどうかを示す1ビット。
・DepthImg1が占有情報を伝え、DepthImg1がD1値を記憶する場合、ポイントクラウド形状を再構成するためにD1値を使用する前に現在のパッチの再構成D1値を補正する必要があるか否かを示す1ビットパッチ毎メタデータ。
−例えば、DSP(又はデジタル信号プロセッサ)であるマイクロプロセッサ1102(又はCPU)
−ROM(又は読み出し専用メモリ)1103
−RAM(又はランダムアクセスメモリ)1104
−送信すべきデータをアプリケーションから受信する入出力インターフェース1105
−バッテリー1106
−ローカルメモリ(1103又は1104)、例えば、ビデオメモリ又はRAM(又はランダムアクセスメモリ)、フラッシュメモリ、ROM(又は読み出し専用メモリ)、ハードディスク
−記憶インターフェース(1105)、例えば、大容量記憶装置、RAM、フラッシュメモリ、ROM、光ディスク又は磁気支持体を有するインターフェース
−通信インターフェース(1105)、例えば、有線インターフェース(例えば、バスインターフェース、広域ネットワークインターフェース、ローカルエリアネットワークインターフェース)、又は無線インターフェース(例えば、IEEE 802.11インターフェース又はブルートゥース(登録商標)インターフェース)
−画像収集回路(例えば、CCD(又は電荷結合素子)又はCMOS(又は相補型金属酸化膜半導体)などのセンサー)
−ローカルメモリ(1103又は1104)、例えば、ビデオメモリ又はRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク
−記憶インターフェース(1105)、例えば、大容量記憶装置、RAM、フラッシュメモリ、ROM、光ディスク又は磁気支持体を有するインターフェース
−通信インターフェース(1105)、例えば、有線インターフェース(例えば、バスインターフェース(例えば、USB(又はユニバーサルシリアルバス))、広域ネットワークインターフェース、ローカルエリアネットワークインターフェース、HDMI(登録商標)(高解像度マルチメディアインターフェース)インターフェース)、又は無線インターフェース(例えば、IEEE 802.11インターフェース、ワイファイ(WiFi)(登録商標)又はブルートゥース(登録商標)インターフェース)
−レンダリングデバイス
−ディスプレイ
−携帯機器
−スマートフォン、又は三次元収集機能を有するテレビ受像機
−通信デバイス
−ゲーム機
−タブレット(又はタブレットコンピュータ)
−ラップトップ
−静止画像カメラ
−ビデオカメラ
−符号化チップ
−静止画像サーバー
−ビデオサーバー(例えば、同報通信サーバー、ビデオオンデマンドサーバー、又はウェブサーバー)
−携帯機器
−頭部装着型ディスプレイ(HMD)
−(複合現実感)スマートメガネ
−ホログラフィックデバイス
−通信デバイス
−ゲーム機
−セットトップボックス
−テレビ受像機
−タブレット(又はタブレットコンピュータ)
−ラップトップ
−ディスプレイ
−立体ディスプレイ
−復号チップ
Claims (14)
- −投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを前記投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報に対応付けるかどうかを示す占有情報を取得することと、
−前記深度情報を記憶する画像に前記占有情報を埋め込むことと、
−前記画像を符号化することと
を含む方法。 - −投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを前記投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報に対応付けるかどうかを示す占有情報を取得する手段と、
−前記深度情報を記憶する画像に前記占有情報を埋め込む手段と、
−前記画像を符号化する手段と
を含むデバイス。 - 前記深度情報を記憶する画像に前記占有情報を埋め込むことは、記憶されるべき前記深度情報をシフトさせることを含む、請求項1に記載の方法又は請求項2に記載のデバイス。
- 前記深度情報がシフトされていることを示す情報を伝送することを更に含む、請求項3に記載の方法又はデバイス。
- 前記ポイントクラウドの点の深度情報を記憶する前記画像は、前記投影面からの最短距離を有する、請求項3に記載の方法又はデバイス。
- 前記ポイントクラウドの点の深度情報を記憶する前記画像は、前記投影面からの最長距離を有する、請求項3に記載の方法又はデバイス。
- 深度情報を記憶する前記画像は、前記投影面からの最長距離を有する前記ポイントクラウドの点の深度情報と前記投影面からの最短距離を有する前記ポイントクラウドの点の深度情報との間の差を表す、請求項3に記載の方法又はデバイス。
- −投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報を記憶する画像を復号することと、
−前記復号深度画像から占有情報を導出することであって、前記占有情報は、前記投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを前記復号深度情報に対応付けるかどうかを示すことと
を含む方法。 - −投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報を記憶する画像を復号する手段と、
−前記復号深度画像から占有情報を導出する手段であって、前記占有情報は、前記投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを前記復号深度情報に対応付けるかどうかを示す手段と
を含むデバイス。 - 前記深度情報をシフトさせる必要があるかどうかを示す情報を受信するステップと、前記受信情報に従って前記復号深度情報をシフトさせるステップとを更に含む、又は、前記深度情報をシフトさせる必要があるかどうかを示す情報を受信する手段と、前記受信情報に従って前記復号深度情報をシフトさせる手段とを更に含む、請求項8に記載の方法又は請求項9に記載のデバイス。
- 投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報を含むビットストリームを伝える信号であって、前記深度情報は、前記投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを前記深度情報に対応付けるかどうかを示す占有情報を埋め込む、信号。
- −投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを前記投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報に対応付けるかどうかを示す占有情報を取得することと、
−前記深度情報を記憶する画像に前記占有情報を埋め込むことと、
−前記画像を符号化することと
を1つ又は複数のプロセッサに実行させる命令を含む持続性プロセッサ可読媒体。 - −投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報を記憶する画像を復号することと、
−前記復号深度画像から占有情報を導出することであって、前記占有情報は、前記投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを前記復号深度情報に対応付けるかどうかを示すことと
を1つ又は複数のプロセッサに実行させる命令を含む持続性プロセッサ可読媒体。 - 投影面の上のポイントクラウドの少なくとも1つの点の正射影の深度情報を含む持続性コンピュータ可読媒体であって、前記深度情報は、前記投影面の上に規定される二次元正規グリッドのブロックを前記深度情報に対応付けるかどうかを示す占有情報を埋め込む、持続性コンピュータ可読媒体。
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