WO2021201384A1 - Apparatus and method for processing point cloud data - Google Patents

Apparatus and method for processing point cloud data Download PDF

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WO2021201384A1
WO2021201384A1 PCT/KR2020/019483 KR2020019483W WO2021201384A1 WO 2021201384 A1 WO2021201384 A1 WO 2021201384A1 KR 2020019483 W KR2020019483 W KR 2020019483W WO 2021201384 A1 WO2021201384 A1 WO 2021201384A1
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WO
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prediction
information
vertex
value
point cloud
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Application number
PCT/KR2020/019483
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
박유선
오세진
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엘지전자 주식회사
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    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/161Encoding, multiplexing or demultiplexing different image signal components
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/597Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding specially adapted for multi-view video sequence encoding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards

Definitions

  • Embodiments provide point cloud content to provide users with various services such as VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality, Augmented Reality), MR (Mixed Reality), and autonomous driving service. provide a way
  • the 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 three-dimensional media, and provides various services such as VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality), MR (Mixed Reality), and autonomous driving service. used to provide However, tens of thousands to hundreds of thousands of point data are needed to express point cloud content. Therefore, a method for efficiently processing a large 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 the point cloud data and transmitting a bitstream including the encoded point cloud data.
  • a method for receiving point cloud data includes receiving a bitstream including point cloud data and decoding the point cloud data.
  • 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 high quality point cloud service.
  • the apparatus and method according to the embodiments may provide point cloud content for providing universal services such as a VR service and an autonomous driving service.
  • FIG. 1 shows an example of a point cloud content providing system according to embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an operation of providing point cloud content according to embodiments.
  • FIG 3 shows an example of a point cloud video capture process according to embodiments.
  • FIG. 4 shows an example of a point cloud encoder according to embodiments.
  • FIG. 5 illustrates an example of a voxel according to embodiments.
  • FIG. 6 shows an example of an octree and an occupancy code according to embodiments.
  • FIG. 7 shows an example of a neighbor node pattern according to embodiments.
  • FIG. 10 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
  • FIG. 11 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
  • FIG. 13 is an example of a receiving apparatus according to embodiments.
  • FIG. 14 shows an example of a structure capable of interworking with a method/device for transmitting and receiving point cloud data according to embodiments.
  • 15 is a block diagram illustrating an apparatus for transmitting point cloud data according to embodiments.
  • 16 shows a prediction tree structure according to embodiments.
  • 17 shows an example of a method of calculating a modified predicted value according to embodiments.
  • FIG. 18 shows an example of a method of changing a prediction tree structure according to embodiments.
  • 19 shows the structure of a bitstream according to embodiments.
  • SPS Sequential Parameter Set
  • TPS Tip Parameter Set
  • GPS Geometry Parameter Set
  • FIG. 23 illustrates an Attribute Parameter Set (APS) structure of point cloud data according to embodiments.
  • APS Attribute Parameter Set
  • GSH Geometry Slice Header
  • 25 is a block diagram illustrating an apparatus for receiving point cloud data according to embodiments.
  • 26 is an example of a flowchart illustrating a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
  • FIG. 27 is an example of a flowchart illustrating 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 shown in FIG. 1 may include a transmission device 10000 and a reception device 10004 .
  • the transmitting device 10000 and the receiving device 10004 are capable of wired/wireless communication in order to transmit/receive point cloud data.
  • the transmission device 10000 may secure, process, and transmit a point cloud video (or point cloud content).
  • the transmission device 10000 may be a fixed station, a base transceiver system (BTS), a network, an Ariticial Intelligence (AI) device and/or system, a robot, an AR/VR/XR device and/or a server and the like.
  • BTS base transceiver system
  • AI Ariticial Intelligence
  • robot an AR/VR/XR device and/or a server and the like.
  • the transmission device 10000 uses a radio access technology (eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)) to perform communication with a base station and/or other wireless devices; It may include robots, vehicles, AR/VR/XR devices, mobile devices, home appliances, Internet of Things (IoT) devices, AI devices/servers, and the like.
  • a radio access technology eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)
  • 5G NR New RAT
  • LTE Long Term Evolution
  • IoT Internet of Things
  • Transmission device 10000 is 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) ) contains
  • the point cloud video acquisition unit 10001 acquires the point cloud video through processing such as capturing, synthesizing, or generating.
  • the point cloud video is point cloud content expressed as a point cloud that is a set of points located in a three-dimensional space, and may be referred to as point cloud video data or the like.
  • 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 obtained 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
  • 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 (eg, 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 encapsulation module) that performs an encapsulation operation.
  • the encapsulation unit may be included in the transmitter 10003 .
  • the 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 communicate with the receiving device 10004 (or a receiver 10005) through wired/wireless communication through networks such as 4G, 5G, and 6G. Also, the transmitter 10003 may perform a necessary data processing operation according to a network system (eg, a communication network system such as 4G, 5G, or 6G). Also, the transmission device 10000 may transmit encapsulated data according to an on demand method.
  • a network system eg, 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 receiving apparatus 10004 includes a receiver (Receiver, 10005), a point cloud video decoder (Point Cloud Decoder, 10006), and/or a renderer (Renderer, 10007).
  • the receiving device 10004 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, a device, a robot , vehicles, AR/VR/XR devices, mobile devices, home appliances, Internet of Things (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 a necessary data processing operation according to a network system (eg, a communication network system such as 4G, 5G, or 6G).
  • the receiver 10005 may output a bitstream by decapsulating the received file/segment.
  • 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 an encoded manner (eg, 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 the point cloud content.
  • the display may not be included in the renderer 10007 and may be implemented as a separate device or component.
  • the feedback information is information for reflecting the interactivity with the user who consumes the 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 provided by the content transmitting side (eg, the transmission device 10000) and/or the service provider can be passed on to According to embodiments, the feedback information may be used by the receiving device 10004 as well as the transmitting device 10000 or may not be provided.
  • the head orientation information is information about the user's head position, direction, angle, movement, and the like.
  • the receiving apparatus 10004 may calculate viewport information based on head orientation information.
  • the viewport information is information about the area of the point cloud video that the user is looking at.
  • a viewpoint is a point at which a user is watching a point cloud video, and may mean a central point of the 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 reception 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 checks the user's point cloud consumption method, the point cloud video area the user gazes at, the gaze time, and the like by performing a gaze analysis or the like.
  • the receiving device 10004 may transmit feedback information including the result of the 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 transferring feedback information secured by the renderer 10007 .
  • the point cloud content providing system may process (encode/decode) the point cloud data based on the feedback information. Accordingly, the point cloud video data decoder 10006 may perform a decoding operation based on the feedback information. Also, the receiving device 10004 may transmit feedback information to the transmitting device 10000 . The transmitting device 10000 (or the point cloud video data encoder 10002 ) may perform an encoding operation based on the feedback information. Therefore, the point cloud content providing system does not process (encode / decode) all point cloud data, but efficiently processes necessary data (for example, point cloud data corresponding to the user's head position) based on the feedback information, and the user can provide point cloud content to
  • the transmitting apparatus 10000 may be referred to as an encoder, a transmitting device, a transmitter, or the like, and the receiving apparatus 10004 may be referred to as a decoder, a receiving 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.
  • the elements of the point cloud content providing system shown in FIG. 1 may be implemented by hardware, software, a 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
  • the point cloud content providing system may acquire a point cloud video (20000).
  • a point cloud video is expressed as a point cloud belonging to a coordinate system representing a three-dimensional space.
  • a point cloud video according to embodiments may include a Ply (Polygon File format or the Stanford Triangle format) file.
  • the acquired point cloud video may include one or more Ply files.
  • the Ply file contains point cloud data such as the point's geometry and/or attributes. Geometry includes positions of 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 including XYZ axes).
  • the attribute includes 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 properties).
  • one point may have one attribute of color, or two attributes of color and reflectance.
  • the geometry may be referred to as positions, geometry information, geometry data, and the like, and the attribute may be referred to as attributes, attribute information, attribute data, and the like.
  • the point cloud content providing system receives points from information (eg, depth information, color information, etc.) related to the point cloud video acquisition process. Cloud data can be obtained.
  • the point cloud content providing system may encode the 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 the 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 the 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 (eg, the receiving device 10004 or the receiver 10005) according to the embodiments may receive a bitstream including the encoded point cloud data. Also, the point cloud content providing system (eg, the receiving device 10004 or the receiver 10005) may demultiplex the bitstream.
  • the point cloud content providing system may decode the encoded point cloud data (for example, a geometry bitstream, an 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) may 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 (eg, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10005) may decode the geometry bitstream to restore positions (geometry) of the points.
  • the point cloud content providing system may restore attributes of points by decoding an attribute bitstream based on the restored geometry.
  • the point cloud content providing system (eg, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10005) may reconstruct the point cloud video based on positions and decoded attributes according to the reconstructed geometry.
  • the point cloud content providing system may render the decoded point cloud data (20004).
  • the point cloud content providing system may render the geometry and attributes decoded through the decoding process according to various rendering methods according to the rendering method. Points of the point cloud content may be rendered as a vertex having a certain thickness, a cube having a specific minimum size centered at the vertex position, or a circle centered at 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 (eg, the receiving device 10004) according to embodiments may secure feedback information (20005).
  • the point cloud content providing system may encode and/or decode the point cloud data based on the 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 with reference to FIG. 1 , a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG 3 shows an example of a point cloud video capture process according to embodiments.
  • FIG. 3 shows an example of a point cloud video capture process of the point cloud content providing system described with reference to FIGS. 1 to 2 .
  • the point cloud content is an object located in various three-dimensional spaces (eg, a three-dimensional space representing a real environment, a three-dimensional space representing a virtual environment, etc.) and/or a point cloud video representing the environment (images and/or videos) are included.
  • one or more cameras eg, an infrared camera capable of securing depth information, color information corresponding to depth information
  • Point cloud video can be captured using an RGB camera that can extract
  • the point cloud content providing system according to the embodiments may extract a shape of a geometry composed of points in a three-dimensional space from depth information, and extract an attribute of each point from color information to secure point cloud data.
  • An image and/or an image according to embodiments may be captured based on at least one of an inward-facing method and an outward-facing method.
  • the left side of FIG. 3 shows an inward-pacing scheme.
  • the inward-pacing method refers to a method in which one or more cameras (or camera sensors) located surrounding the central object capture the central object.
  • the inward-facing method provides a 360-degree image of a point cloud content that provides a 360-degree image of a core object to the user (for example, a 360-degree image of an object (e.g., a core object such as a character, player, object, actor, etc.) to the user.
  • VR/AR content for example, a 360-degree image of an object (e.g., a core object such as a character, player, object, actor, etc.)
  • the right side of FIG. 3 shows an outward-pacing scheme.
  • the outward-pacing method refers to a method in which one or more cameras (or camera sensors) positioned surrounding the central object capture the environment of the central object rather than the central object.
  • the outward-pacing method may be used to generate point cloud content (eg, content representing an external environment that may be provided to a user of an autonomous vehicle) for providing a surrounding environment that appears from the user's point of view.
  • point cloud content eg, content representing an external environment that may be provided to a user of an autonomous vehicle
  • the point cloud content may be generated based on a capture operation of one or more cameras.
  • the point cloud content providing system may perform calibration of one or more cameras in order to set a global coordinate system before a capture operation.
  • the point cloud content providing system may generate the point cloud content by synthesizing the image and/or image captured by the above-described capture method and an arbitrary image and/or image.
  • the point cloud content providing system may not perform the capture operation described with reference to FIG. 3 when generating point cloud content representing a virtual space.
  • the point cloud content providing system according to the embodiments may perform post-processing on the captured image and/or the image. That is, the point cloud content providing system removes an unwanted area (for example, a background), recognizes a space where captured images and/or images are connected, and fills in a spatial hole if there is one. 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 obtained from each camera.
  • the point cloud content providing system may perform coordinate system transformation of points based on the position coordinates of each camera. Accordingly, the point cloud content providing system may generate content representing one wide range and 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 controls point cloud data (eg, positions of points and/or attributes) and perform an encoding operation.
  • point cloud data e.g, positions of points and/or attributes
  • the point cloud content providing system may not be able to stream the corresponding content in real time. Accordingly, the point cloud content providing system may reconfigure the point cloud content based on a maximum target bitrate in order to provide it according to a network environment.
  • the point cloud encoder may perform geometry encoding and attribute encoding. Geometry encoding is performed before attribute encoding.
  • the point cloud encoder may include a coordinate system transformation unit (Transformation Coordinates, 40000), a quantization unit (Quantize and Remove Points (Voxelize), 40001), an octree analysis unit (Analyze Octree, 40002), and a surface appropriation analysis unit ( Analyze Surface Approximation (40003), Arithmetic Encode (40004), Reconstruct Geometry (40005), Color Transformer (Transform Colors, 40006), Attribute Transformer (Transfer Attributes, 40007), RAHT Transform a unit 40008, an LOD generator (Generated LOD, 40009), a lifting transform unit (Lifting) 40010, a coefficient quantization unit (Quantize Coefficients, 40011) and/or an arithmetic encoder (Arithmetic Encode, 40012).
  • a coordinate system transformation unit Transformation Coordinates, 40000
  • a quantization unit Quantization and Remove Points (Voxelize)
  • the coordinate system transformation unit 40000, the quantization unit 40001, the octree analysis unit 40002, the surface approximation 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 trisup geometry encoding are applied selectively or in combination. Also, the geometry encoding is not limited to the above example.
  • the coordinate system conversion unit 40000 receives the positions and converts them into a coordinate system.
  • the positions may be converted into position information in a three-dimensional space (eg, a three-dimensional space expressed in an XYZ coordinate system, etc.).
  • Location information in a 3D space according to embodiments may be referred to as geometry information.
  • the quantizer 40001 quantizes the geometry. For example, the quantizer 40001 may quantize the points based on the minimum position values of all points (eg, the 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 quatization scale value, and then performs a quantization operation to find the nearest integer value by rounding or rounding it down. Accordingly, one or more points may have the same quantized position (or position value). The quantizer 40001 according to embodiments performs voxelization based on quantized positions to reconstruct quantized points.
  • the quantizer 40001 performs voxelization based on quantized positions to reconstruct quantized points.
  • a minimum unit including 2D image/video information is a pixel, and points of point cloud content (or 3D point cloud video) according to embodiments may be included in one or more voxels.
  • the quantizer 40001 may match groups of points in a 3D space to voxels.
  • one voxel may include only one point.
  • one voxel may include one or more points.
  • a position of a 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 analyzer 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 the octal tree structure.
  • the surface approximation analyzer 40003 may analyze and approximate the octree.
  • Octree analysis and approximation 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.
  • the encoding results in a geometry bitstream.
  • Color transform unit 40006, attribute transform unit 40007, RAHT transform unit 40008, LOD generating unit 40009, lifting transform unit 40010, coefficient quantization unit 40011 and/or arithmetic encoder 40012 performs attribute encoding.
  • one point may have one or more attributes. Attribute encoding according to embodiments is equally applied 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 may include color transform coding, attribute transform coding, region adaptive hierarchical 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)) may include coding.
  • RAHT region adaptive hierarchical transform
  • coding interpolaration-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform coding
  • Lifting Transform interpolation-based hierarchical nearest -neighbor prediction with an update/lifting step
  • attribute encoding is not limited to the above-described example.
  • 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 converter 40006 according to embodiments may be optionally applied according to color values included in the 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 a reconstructed geometry (or a reconstructed geometry).
  • the attribute transform unit 40007 performs an attribute transform that transforms attributes based on positions where geometry encoding has not been performed and/or a reconstructed geometry. As described above, since the attributes are dependent on the 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 a point at the position based on the position value of the point included in the voxel. As described above, when the position of the center point of a corresponding voxel is set based on the positions of one or more points included in one voxel, the attribute conversion unit 40007 converts attributes of the one or more points. When the tri-soup geometry encoding is performed, the attribute conversion unit 40007 may convert the attributes based on the tri-soup geometry encoding.
  • the attribute conversion unit 40007 is an average value of attributes or attribute values (eg, color or reflectance of each point) of neighboring points within a specific position/radius from the position (or position value) of the center point of each voxel. can be calculated to perform attribute transformation.
  • the attribute conversion unit 40007 may apply a weight according to the distance from the center point to each point when calculating the average value.
  • each voxel has a position and a computed attribute (or attribute value).
  • the attribute transform 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 the K-D tree or the Morton code.
  • the K-D tree is a binary search tree and supports a data structure that can manage points based on location so that Nearest Neighbor Search-NNS is possible quickly.
  • the Molton code represents a coordinate value (eg (x, y, z)) representing the 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 transform unit 40007 may align the points based on the Molton code value and perform a shortest neighbor search (NNS) through a depth-first traversal process. After the attribute transform operation, when the nearest neighbor search (NNS) is required in another transform 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 converter 40008 performs RAHT coding for predicting attribute information based on the reconstructed geometry information.
  • the RAHT transform unit 40008 may predict attribute information of a node at an upper level of the octree based on attribute information associated with a node at a lower level of the octree.
  • the LOD generator 40009 generates a level of detail (LOD) to perform predictive transform coding.
  • LOD level of detail
  • the LOD according to the embodiments indicates the detail of the point cloud content, and the smaller the LOD value, the lower the detail of the point cloud content, and the larger the LOD value, the higher the detail of the point cloud content. Points may be classified according to LOD.
  • the lifting transform unit 40010 performs lifting transform coding that transforms the attributes of the point cloud based on weights. As described above, lifting transform coding may be selectively applied.
  • the coefficient quantizer 40011 quantizes the attribute-coded attributes based on the coefficients.
  • the arithmetic encoder 40012 encodes the quantized attributes based on arithmetic coding.
  • the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 are hardware including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories included in the point cloud providing device. , software, firmware, or a combination thereof.
  • the one or more processors may perform at least any one or more of the operations and/or functions of the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 described above.
  • the one or more processors may also operate or execute a set of software programs and/or instructions for performing the operations and/or functions of the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 .
  • One or more memories may include high speed random access memory, non-volatile memory (eg, one or more magnetic disk storage devices, flash memory devices, or other non-volatile solid state memory). memory devices (such as solid-state memory devices).
  • FIG. 5 shows an example of a voxel according to embodiments.
  • voxel 5 is generated through an octree structure that recursively subdivides a bounding box (cubical axis-aligned bounding box) defined by two poles (0,0,0) and (2d, 2d, 2d)
  • a voxel is shown.
  • One voxel includes at least one or more points.
  • a voxel may estimate spatial coordinates from a positional relationship with a voxel group.
  • voxels have attributes (such as color or reflectance) like pixels of a 2D image/image. 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.
  • the point cloud content providing system (point cloud video encoder 10002) or point cloud encoder (eg, octree analysis unit 40002) efficiently manages the area and/or position of voxels.
  • point cloud video encoder 10002 or point cloud encoder eg, octree analysis unit 40002
  • octree geometry coding or octree coding based on octree structure is performed.
  • FIG. 6 shows the octree structure.
  • the three-dimensional space of the point cloud content according to the embodiments is expressed by axes (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis) of the coordinate system.
  • the octree structure is created by recursive subdividing a cubic 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 value of d 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 six faces.
  • each of the eight spaces is again divided based on the axes of the coordinate system (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis). Therefore, each space is further divided into 8 small spaces.
  • the divided small space is also expressed as a cube with six faces. This division method is applied until a leaf node of the octree becomes a voxel.
  • the lower part of FIG. 6 shows the occupanci code of the octree.
  • An occupancy code of an octree is generated to indicate whether each of eight divided spaces generated by dividing one space includes at least one point. Accordingly, one occupanci code is expressed by eight child nodes. Each child node represents the occupancies of the divided space, and each child node has a value of 1 bit. Therefore, the occupanci 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 corresponding node has a value of 1. If the space corresponding to the child node does not contain a point (empty), the node has a value of 0. Since the occupanci code shown in FIG.
  • a point cloud encoder (eg, arithmetic encoder 40004 ) according to embodiments may entropy encode the occupanci code. In addition, to increase the compression efficiency, the point cloud encoder can intra/inter-code the occupanci code.
  • the receiving apparatus (eg, the receiving apparatus 10004 or the point cloud video decoder 10006) according to embodiments reconstructs an octree based on the occupanci code.
  • the point cloud encoder (eg, the point cloud encoder of FIG. 4 , or the octree analyzer 40002) according to embodiments may perform voxelization and octree coding to store positions of points.
  • the 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 on the entire 3D space. For example, if there are few points in a specific area, it is not necessary to perform voxelization up to the corresponding area.
  • the point cloud encoder does not perform voxelization on the above-described specific region (or a node other than a leaf node of an octree), but directly codes positions of points included in the specific region. ) can be done. Coordinates of direct coding points according to embodiments are called direct coding mode (DCM).
  • DCM direct coding mode
  • the point cloud encoder according to the embodiments may perform trisoup geometry encoding for reconstructing positions of points in a specific region (or node) based on a voxel based on a surface model.
  • Tri-Soop geometry encoding is a geometry encoding that expresses the representation of an object as a series of triangle meshes.
  • the point cloud decoder can generate a point cloud from the mesh surface.
  • Direct coding and trisup geometry encoding according to embodiments may be selectively performed. Also, direct coding and trisup geometry encoding according to embodiments may be performed in combination with octree geometry coding (or octree coding).
  • the option to use a direct mode for applying direct coding must be activated, and a node to which direct coding is to be applied is not a leaf node, but is below a threshold within a specific node. points must exist. In addition, the number of whole points to be subjected to direct coding should not exceed a preset limit value. If the above condition is satisfied, the point cloud encoder (or the arithmetic encoder 40004 ) according to embodiments may entropy-code positions (or position values) of points.
  • the point cloud encoder (for example, the surface appropriation analyzer 40003) according to the embodiments determines a specific level of the octree (when the level is smaller than the depth d of the octree), and from that level, a node using the surface model It is possible to perform tri-soup geometry encoding that reconstructs the position of a point in a region based on voxels (tri-soup mode).
  • the point cloud encoder according to the embodiments may designate a level to which tri-soup geometry encoding is to be applied. For example, if the specified level is equal to the depth of the octree, the point cloud encoder will not operate in trichop mode.
  • the point cloud encoder may operate in the tri-soup mode only when the designated level is smaller than the depth value of the octree.
  • a three-dimensional cube region of nodes of a specified level according to embodiments is called a block.
  • One block may include one or more voxels.
  • a block or voxel may correspond to a brick.
  • the geometry is represented as a surface.
  • a surface according to embodiments may intersect each edge of the block at most once.
  • 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 ocupided voxel means a voxel including a point. The position of the vertex detected along the edge is the average position along the edge of all voxels of all voxels adjacent to the edge among all blocks sharing the edge.
  • the point cloud encoder When a vertex is detected, the point cloud encoder according to the embodiments entropy-codes the starting point (x, y, z) of the edge, the direction vectors ( ⁇ x, ⁇ y, ⁇ z) of the edge, and the vertex position values (relative position values within the edge).
  • the point cloud encoder eg, the geometry reconstruction unit 40005
  • the point cloud encoder performs triangle reconstruction, up-sampling, and voxelization processes. to create a reconstructed geometry (reconstructed geometry).
  • Vertices located at the edge of a block determine the surface that passes through the block.
  • the surface according to 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 perform a square on the values obtained by subtracting the center value from each vertex value, and obtain the sum of all the values.
  • the minimum value of the added values is obtained, and the projection process is performed along the axis with the minimum value. For example, if the x element is the minimum, each vertex is projected on the x-axis with respect to the center of the block and projected on the (y, z) plane. If the projected value on the (y, z) plane is (ai, bi), the ⁇ value is obtained through atan2(bi, ai), and the vertices are aligned based on the ⁇ value.
  • the table below shows combinations of vertices for generating a triangle according to the number of vertices. Vertices are sorted in order from 1 to n.
  • the table below shows that for four vertices, two triangles can be formed according to a combination of vertices.
  • the first triangle may be composed of 1st, 2nd, and 3rd vertices among aligned vertices
  • the second triangle may be composed of 3rd, 4th, and 1st vertices among aligned vertices.
  • the upsampling process is performed to voxelize the triangle by adding points along the edge of the triangle. Create additional points based on the upsampling factor and the width of the block. The additional points are called refined vertices.
  • the point cloud encoder may voxel the refined vertices. Also, 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.
  • the point cloud content providing system or the point cloud encoder directly transmits the occupanci code.
  • Entropy coding is possible.
  • the point cloud content providing system or point cloud encoder performs entropy encoding (intra-encoding) based on the occupancies of the current node and the occupancies of neighboring nodes, or entropy encoding (inter-encoding) based on the occupancies of the previous frame. ) can be done.
  • a frame according to embodiments means a set of point cloud videos generated at the same time.
  • a point cloud encoder determines occupancy of neighboring nodes of each node of an octree and obtains a value of a neighbor pattern.
  • the neighbor node pattern is used to infer the occupancies pattern of the corresponding node.
  • the left side of FIG. 7 shows a cube corresponding to a node (a cube located in the center) and six cubes (neighbor nodes) sharing at least one face with the cube.
  • the nodes shown in the figure are nodes of the same depth (depth).
  • the numbers shown in the figure represent the 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 the neighboring node pattern values.
  • the neighbor node pattern value is the sum of values multiplied by the weights of the ocupided neighbor nodes (neighbor nodes with points). Therefore, the neighbor node pattern values range from 0 to 63. When the value of the neighbor node pattern is 0, it indicates that there is no node (ocupid node) having a point among the neighboring nodes of the corresponding node. When the neighbor node pattern value is 63, it indicates that all of the neighbor nodes are ocupid nodes. As shown in the figure, since neighboring nodes to which weights 1, 2, 4, and 8 are assigned are ocupided 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 value of the neighboring node pattern (for example, if the value of the neighboring node pattern is 63, 64 types of coding are performed). According to embodiments, the point cloud encoder may reduce coding complexity by changing the neighbor node pattern value (eg, based on a table that changes 64 to 10 or 6).
  • the encoded geometry is reconstructed (decompressed).
  • the geometry reconstruction operation may include changing the arrangement 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, and voxelization. Since the attribute is dependent on the geometry, the attribute encoding is performed based on the reconstructed geometry.
  • the point cloud encoder may reorganize the points by LOD.
  • the figure shows the point cloud content corresponding to the LOD.
  • the left side of the drawing shows the original point cloud content.
  • the second figure from the left of the figure shows the distribution of the points of the lowest LOD, and the rightmost figure of the figure shows the distribution of the points of the highest LOD. 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 interval (or distance) between the points becomes shorter.
  • the point cloud content providing system or the point cloud encoder (for example, the point cloud video encoder 10002, the point cloud encoder of FIG. 4, or the LOD generator 40009) generates an LOD. can do.
  • the LOD is created by reorganizing the points into a set of refinement levels according to a set LOD distance value (or 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 indicates the order of points P0 to P9 before LOD generation.
  • the LOD based order of FIG. 9 indicates the order of points according to the 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 perform predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding selectively or in combination.
  • a point cloud encoder may generate predictors for points and perform predictive transform coding to set a predictive attribute (or predictive attribute value) of each point. That is, N predictors may be generated for N points.
  • the prediction attribute (or attribute value) is a weight calculated based on the distance to each neighboring point in the attributes (or attribute values, for example, color, reflectance, etc.) of neighboring points set in the predictor of each point (or a weight value) is set as the average value of the multiplied value.
  • the point cloud encoder for example, the coefficient quantization unit 40011 according to the embodiments subtracts the predicted attribute (attribute value) from the attribute (attribute value) of each point (residuals, residual attribute, residual attribute value, attribute quantization and inverse quantization can be performed on the prediction residual value, etc.
  • the quantization process is shown in the following table.
  • the point cloud encoder (eg, the arithmetic encoder 40012 ) according to embodiments may entropy-code the quantized and dequantized residual values as described above when there are neighboring points to the predictor of each point.
  • the point cloud encoder (eg, the arithmetic encoder 40012 ) according to embodiments may entropy-code attributes of a corresponding point without performing the above-described process if there are no neighboring points in 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 LOD calculated in the predictor and registers neighboring points, and according to 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 aforementioned predictive transform coding, but is different in that a weight is accumulated and applied to an attribute value.
  • the weights calculated for all predictors are additionally multiplied by the weights stored in the QW corresponding to the predictor index, and the calculated weights are cumulatively added to the update weight array as the indexes of neighboring nodes.
  • the value obtained by multiplying the calculated weight by the attribute value of the index of the neighbor node is accumulated and summed.
  • predictive attribute values are calculated by additionally multiplying the attribute values updated through the lift update process by the weights updated through the lift prediction process (stored in QW).
  • a point cloud encoder eg, the coefficient quantization unit 40011
  • a point cloud encoder eg, arithmetic encoder 40012
  • entropy codes the quantized attribute values.
  • the point cloud encoder (for example, the RAHT transform unit 40008) according to the embodiments may perform RAHT transform coding for predicting the attributes of the nodes of the higher level by using the attributes associated with the nodes at the lower level of the octree.
  • RAHT transform coding is an example of attribute intra coding with octree backward scan.
  • the point cloud encoder according to the embodiments scans the entire area from the voxel, and repeats the merging process up to the root node while merging the voxels into a larger block at each step.
  • the merging process according to the embodiments is performed only for the ocupid node. A merging process is not performed on an empty node, and a merging process is performed on a node immediately above the empty node.
  • the following equation represents the RAHT transformation matrix. denotes the average attribute value of voxels in level l. Is Wow can be calculated from Wow the weight of class am.
  • the root node is the last class is created as follows,
  • 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 shown in FIG. 10 is an example of the point cloud video decoder 10006 described in FIG. 1 , and may perform the same or similar operations to the operation 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 outputs decoded geometry by performing geometry decoding on the geometry bitstream.
  • the attribute decoder outputs decoded attributes by performing attribute decoding based on the decoded geometry and the attribute bitstream.
  • the decoded geometry and decoded attributes are used to reconstruct the point cloud content (decoded point cloud).
  • FIG. 11 shows an example of a point cloud decoder according to embodiments.
  • the point cloud decoder shown in FIG. 11 is an example of the point cloud decoder described with reference to FIG. 10 , and may perform a decoding operation that is a reverse process of the encoding operation of the point cloud encoder described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the point cloud decoder may perform geometry decoding and attribute decoding. Geometry decoding is performed before attribute decoding.
  • a point cloud decoder may include an arithmetic decoder 11000, a synthesize octree 11001, a synthesize surface approximation 11002, and a reconstruct geometry , 11003), inverse transform coordinates (11004), arithmetic decoder (11005), inverse quantize (11006), RAHT transform unit (11007), LOD generator (generate LOD, 11008) ), an inverse lifting unit (Inverse lifting, 11009), and / or color inverse transform unit (inverse transform colors, 11010).
  • the arithmetic decoder 11000 , the octree synthesizer 11001 , the surface opproximation synthesizer 11002 , the geometry reconstruction unit 11003 , and the coordinate system inverse transformation unit 11004 may perform geometry decoding.
  • Geometry decoding according to embodiments may include direct coding and trisoup geometry decoding. Direct coding and trisup geometry decoding are optionally applied. Also, the geometry decoding is not limited to the above example, and is performed as a reverse process of the geometry encoding described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the arithmetic decoder 11000 decodes the received geometry bitstream based on arithmetic coding.
  • the operation of the arithmetic decoder 11000 corresponds to the reverse process of the arithmetic encoder 40004 .
  • the octree synthesizing unit 11001 may generate an octree by obtaining an ocupancy code from a decoded geometry bitstream (or information about a geometry secured as a result of decoding).
  • a detailed description of the occupanci code is the same as described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the surface op-proximation synthesizing unit 11002 may synthesize a surface based on the decoded geometry and/or the generated octree when the tri-top geometry encoding is applied.
  • the geometry reconstruction unit 11003 may reconstruct a geometry based on the surface and/or the decoded geometry. As described with reference to FIGS. 1 to 9 , direct coding and tri-soup geometry encoding are selectively applied. Accordingly, the geometry reconstruction unit 11003 directly brings and adds position information of points to which direct coding is applied. In addition, when tri-soup geometry encoding is applied, the geometry reconstruction unit 11003 may perform a reconstruction operation of the geometry reconstruction unit 40005, for example, triangle reconstruction, up-sampling, and voxelization to restore the geometry. have. Specific details are the same as those described with reference to 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 obtain positions of points by transforming the coordinate system based on the restored geometry.
  • the arithmetic decoder 11005, the inverse quantization unit 11006, the RAHT transform unit 11007, the LOD generation unit 11008, the inverse lifting unit 11009, and/or the color inverse transform unit 11010 are the attributes described with reference to FIG. decoding can be performed.
  • Attribute decoding according to embodiments includes Region Adaptive Hierarchical 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 Hierarchical 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 arithmetic decoder 11005 decodes an attribute bitstream by arithmetic coding.
  • the inverse quantization unit 11006 inverse quantizes the decoded attribute bitstream or information about the attribute secured as a result of decoding, and outputs inverse quantized attributes (or attribute values). Inverse quantization may be selectively applied based on attribute encoding of the point cloud encoder.
  • the RAHT transformation unit 11007, the LOD generation unit 11008, and/or the inverse lifting unit 11009 may process the reconstructed geometry and dequantized attributes. As described above, the RAHT converting unit 11007, the LOD generating unit 11008 and/or the inverse lifting unit 11009 may selectively perform a corresponding decoding operation according to the encoding of the point cloud encoder.
  • the color inverse transform unit 11010 performs inverse transform coding for inverse transforming color values (or textures) included in 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.
  • the elements of the point cloud decoder of FIG. 11 are not shown in the figure, 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 any one or more of the operations and/or functions of the elements of the point cloud decoder of FIG. 11 described above.
  • the 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 decoder of FIG. 11 .
  • the transmission device shown in FIG. 12 is an example of the transmission device 10000 of FIG. 1 (or the point cloud encoder of FIG. 4 ).
  • the transmitting apparatus shown in FIG. 12 may perform at least any one or more of the same or similar operations and methods to the operations and encoding methods of the point cloud encoder described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the transmission apparatus includes a data input unit 12000 , a quantization processing unit 12001 , a voxelization processing unit 12002 , an occupancy code generation unit 12003 , a surface model processing unit 12004 , and an intra/ Inter-coding processing unit 12005, arithmetic coder 12006, metadata processing unit 12007, color conversion processing unit 12008, attribute conversion processing unit (or attribute conversion processing unit) 12009, prediction/lifting/RAHT conversion It may include a processing unit 12010 , an arithmetic coder 12011 , and/or a transmission processing unit 12012 .
  • 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 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. Since the geometry encoding according to the embodiments is the same as or similar to the geometry encoding described with reference to FIGS. 1 to 9 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the quantization processing unit 12001 quantizes a geometry (eg, a position value of points or a position value).
  • the operation and/or quantization of the quantization processing unit 12001 is the same as or similar to the operation and/or quantization of the quantization unit 40001 described with reference to FIG. 4 .
  • a detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the voxelization processing unit 12002 voxelizes position values of quantized points.
  • the voxelization processing unit 12002 may perform the same or similar operations and/or processes as those of the quantization unit 40001 described with reference to FIG. 4 and/or the voxelization process. A detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the octree occupancy code generator 12003 performs octree coding on the positions of voxelized points based on the octree structure.
  • the octree occupancy code generator 12003 may generate an occupanci code.
  • the octree occupancy code generator 12003 may perform the same or similar operations and/or methods to those of the point cloud encoder (or the octree analyzer 40002) described with reference to FIGS. 4 and 6 . A detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the surface model processing unit 12004 may perform tri-supply geometry encoding for reconstructing positions of points in a specific region (or node) based on a voxel based on a surface model.
  • the fore surface model processing unit 12004 may perform the same or similar operations and/or methods to those of the point cloud encoder (eg, the surface appropriation analyzer 40003) described with reference to FIG. 4 .
  • a detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the intra/inter coding processing unit 12005 may perform intra/inter coding of point cloud data.
  • the intra/inter coding processing unit 12005 may perform the same or similar coding to the intra/inter coding described with reference to FIG. 7 . A detailed description is the same as that described with reference to FIG. 7 .
  • 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 operations and/or methods as the operations and/or methods of the arithmetic encoder 40004 .
  • the metadata processing unit 12007 processes metadata related to point cloud data, for example, a setting value, and provides it to necessary processing such as geometry encoding and/or attribute encoding. Also, the metadata processing unit 12007 according to embodiments 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. Also, 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. Since the attribute encoding according to the embodiments is the same as or similar to the attribute encoding described with reference to FIGS. 1 to 9 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the color conversion processing unit 12008 performs color conversion coding for converting color values included in the attributes.
  • the color conversion processing unit 12008 may perform color conversion coding based on the reconstructed geometry.
  • the description of the reconstructed geometry is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the same or similar operation and/or method to the operation and/or method of the color conversion unit 40006 described with reference to FIG. 4 is performed. A detailed description will be omitted.
  • the attribute transformation processing unit 12009 performs an attribute transformation for transforming attributes based on positions where geometry encoding has not been performed and/or a reconstructed geometry.
  • the attribute transformation processing unit 12009 performs the same or similar operations and/or methods as those of the attribute transformation unit 40007 described in FIG. 4 . A detailed description will be omitted.
  • the prediction/lifting/RAHT transform processing unit 12010 may code the transformed attributes by any one or a combination of RAHT coding, predictive transform coding, and lifting transform coding.
  • the prediction/lifting/RAHT transformation processing unit 12010 performs at least one or more of the same or similar operations to the operations of the RAHT transformation unit 40008, the LOD generation unit 40009, and the lifting transformation unit 40010 described with reference to FIG. 4 . do.
  • the descriptions of predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding are the same as those described with reference to FIGS. 1 to 9 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the arithmetic coder 12011 may encode coded attributes based on arithmetic coding.
  • the arithmetic coder 12011 performs the same or similar operations and/or methods to the operations and/or methods of the arithmetic encoder 400012 .
  • the transmission processing unit 12012 transmits each bitstream including the encoded geometry and/or encoded attribute and metadata information, or converts the encoded geometry and/or the encoded attribute and metadata information into one It can be transmitted by composing it as a 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 a geometry information coding, an attribute parameter set (APS) for signaling of an attribute information coding, a tile Signaling information including a Tile Parameter Set (TPS) for level signaling and slice data may be included.
  • SPS sequence parameter set
  • GPS geometry parameter set
  • APS attribute parameter set
  • TPS Tile Parameter Set
  • Slice data may include information about one or more slices.
  • One slice according to embodiments may include one geometry bitstream (Geom0 0 ) and one or more attribute bitstreams (Attr0 0 , Attr1 0 ).
  • a slice refers to a series of syntax elements representing all or a part of a coded point cloud frame.
  • the TPS may include information about each tile (eg, coordinate value information and height/size information of a bounding box, etc.) for one or more tiles.
  • a geometry bitstream may include a header and a payload.
  • the header of the geometry bitstream according to the embodiments may include identification information (geom_ parameter_set_id), a tile identifier (geom_tile_id), a slice identifier (geom_slice_id) of a parameter set included in GPS, and information about data included in a payload, etc.
  • the metadata processing unit 12007 may generate and/or process signaling information and transmit it to the transmission processing unit 12012 .
  • elements performing geometry encoding and elements performing attribute encoding may share data/information with each other as dotted lines are processed.
  • the transmission processing unit 12012 may perform the same or similar operation and/or transmission method to the operation and/or transmission method of the transmitter 10003 . Since the detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 2 , a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 13 is an example of a receiving apparatus according to embodiments.
  • the reception apparatus shown in FIG. 13 is an example of the reception apparatus 10004 of FIG. 1 (or the point cloud decoder of FIGS. 10 and 11 ).
  • the receiving apparatus shown in FIG. 13 may perform at least any one or more of the same or similar operations and methods to the operations and decoding methods of the point cloud decoder described with reference to FIGS. 1 to 11 .
  • the reception apparatus includes a reception unit 13000 , a reception processing unit 13001 , an arithmetic decoder 13002 , an Occupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003 , and a surface model processing unit (triangle reconstruction). , up-sampling, voxelization) 13004, inverse quantization processing unit 13005, metadata parser 13006, arithmetic decoder 13007, inverse quantization processing unit 13008, prediction It may include a /lifting/RAHT inverse transformation processing unit 13009 , an inverse color transformation processing unit 13010 , and/or a renderer 13011 .
  • Each component of decoding according to embodiments may perform a reverse process of a component of encoding according to embodiments.
  • the receiver 13000 receives point cloud data.
  • the receiver 13000 may perform the same or similar operation and/or reception method as the operation and/or reception method of the receiver 10005 of FIG. 1 . A detailed description will be omitted.
  • the reception processing unit 13001 may acquire a geometry bitstream and/or an attribute bitstream from the received data.
  • the reception processing unit 13001 may be included in the reception unit 13000 .
  • the arithmetic decoder 13002, the occupancy 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 with reference to FIGS. 1 to 10 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the arithmetic decoder 13002 may decode a geometry bitstream based on arithmetic coding.
  • the arithmetic decoder 13002 performs the same or similar operations and/or coding to the operations and/or coding of the arithmetic decoder 11000 .
  • the ocupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003 may reconstruct the octopus by obtaining an occupanci code from a decoded geometry bitstream (or information about a geometry secured as a result of decoding).
  • the occupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003 performs the same or similar operations and/or methods as those of the octree synthesis unit 11001 and/or the octree generation method.
  • the surface model processing unit 13004 may decode a trichop geometry based on the surface model method and reconstruct the geometry related thereto (eg, triangle reconstruction, up-sampling, voxelization) based on the surface model method when trisuple geometry encoding is applied. can be performed.
  • the surface model processing unit 13004 performs the same or similar operations to the operations of the surface op-proximation 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 the metadata to geometry decoding and/or attribute decoding. A detailed description of the metadata is the same as that described with reference to 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 with reference to FIGS. 1 to 10 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the arithmetic decoder 13007 may decode the attribute bitstream by arithmetic coding.
  • the arithmetic decoder 13007 may perform decoding of the attribute bitstream based on the reconstructed geometry.
  • the arithmetic decoder 13007 performs the same or similar operation and/or coding to the operation and/or coding of the arithmetic 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 operations and/or methods to those of the inverse quantization unit 11006 and/or the inverse quantization method.
  • the prediction/lifting/RAHT inverse transform processing unit 13009 may process the reconstructed geometry and inverse quantized attributes.
  • the prediction/lifting/RAHT inverse transform processing unit 13009 performs the same or similar operations and/or decodings as the operations and/or decodings of the RAHT transform unit 11007, the LOD generation unit 11008 and/or the inverse lifting unit 11009 and/or At least any one or more of the decodings are performed.
  • the color inverse transform processing unit 13010 according to embodiments performs inverse transform coding for inverse transforming color values (or textures) included in decoded attributes.
  • the color inverse transform processing unit 13010 performs the same or similar operation and/or inverse transform coding to 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 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. 14 includes at least one or more of a server 1460 , a robot 1410 , an autonomous vehicle 1420 , an XR device 1430 , a smartphone 1440 , a home appliance 1450 , and/or an HMD 1470 .
  • a configuration connected to the cloud network 1410 is shown.
  • the robot 1410 , the autonomous vehicle 1420 , the XR device 1430 , the smart phone 1440 , or the home appliance 1450 are referred to as devices.
  • the XR device 1430 may correspond to a point cloud data (PCC) device according to embodiments or may be linked with the PCC device.
  • PCC point cloud data
  • the cloud network 1400 may constitute a part of the cloud computing infrastructure or may refer to a network existing in the cloud computing infrastructure.
  • the cloud network 1400 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 1460 includes at least one of a robot 1410 , an autonomous vehicle 1420 , an XR device 1430 , a smartphone 1440 , a home appliance 1450 and/or an HMD 1470 , and a cloud network 1400 . It is connected through and may help at least a part of the processing of the connected devices 1410 to 1470 .
  • a Head-Mount Display (HMD) 1470 represents one of the 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 1410 to 1450 shown in FIG. 14 may be linked/coupled with the point cloud data transmission/reception device according to the above-described embodiments.
  • XR / PCC device 1430 is PCC and / or XR (AR + VR) technology is applied, HMD (Head-Mount Display), HUD (Head-Up Display) provided in the vehicle, television, mobile phone, smart phone, It may be implemented as a computer, a wearable device, a home appliance, a digital signage, a vehicle, a stationary robot, or a mobile robot.
  • HMD Head-Mount Display
  • HUD Head-Up Display
  • the XR/PCC device 1430 analyzes three-dimensional point cloud data or image data acquired through various sensors or from an external device to generate position data and attribute data for three-dimensional points in the surrounding space or real objects. Information can be obtained and the XR object to be output can be rendered and output. For example, the XR/PCC apparatus 1430 may output an XR object including additional information on the recognized object to correspond to the recognized object.
  • the XR/PCC device 1430 may be implemented as a mobile phone 1440 or the like to which PCC technology is applied.
  • the mobile phone 1440 may decode and display the point cloud content based on the PCC technology.
  • the autonomous vehicle 1420 may be implemented as a mobile robot, a vehicle, an unmanned aerial vehicle, etc. by applying PCC technology and XR technology.
  • the autonomous driving vehicle 1420 to which the XR/PCC technology is applied may mean an autonomous driving vehicle equipped with a means for providing an XR image or an autonomous driving vehicle subject to control/interaction within the XR image.
  • the autonomous driving vehicle 1420 that is the target of control/interaction within the XR image may be distinguished from the XR device 1430 and may be interlocked with each other.
  • the autonomous vehicle 1420 having means for providing an XR/PCC image may obtain sensor information from sensors including a camera, and output an XR/PCC image generated based on the acquired sensor information.
  • the autonomous vehicle 1420 may provide an XR/PCC object corresponding to a real object or an object in a screen to a passenger 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 portion of the XR/PCC object may be output to overlap the real object to which the passenger's gaze is directed.
  • the XR/PCC object when the XR/PCC object is output to 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 a lane, other vehicles, traffic lights, traffic signs, two-wheeled vehicles, 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 virtual CG image on top of an actual object image.
  • the MR technology is similar to the AR technology described above in that it shows the virtual objects by mixing and combining them in the real world.
  • AR technology the distinction between real objects and virtual objects made of CG images is clear, and virtual objects are used in a form that complements real objects, whereas in MR technology, virtual objects are regarded as having the same characteristics as real objects. distinct from technology. More specifically, for example, a hologram service to which the aforementioned MR technology is applied.
  • VR, AR, and MR technologies are sometimes called XR (extended reality) technologies rather than clearly distinguishing them. Accordingly, embodiments of the present invention are applicable to all of VR, AR, MR, and XR technologies. For these technologies, encoding/decoding based on PCC, V-PCC, and G-PCC technologies may be applied.
  • the PCC method/apparatus according to the embodiments may be applied to a vehicle providing an autonomous driving service.
  • a vehicle providing an autonomous driving service is connected to a PCC device for wired/wireless communication.
  • the point cloud data (PCC) transceiver receives/processes AR/VR/PCC service-related content data that can be provided together with the autonomous driving service when connected to a vehicle to enable wired/wireless communication, can be sent to
  • the point cloud transceiver 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.
  • a vehicle or a user interface device may receive a user input signal.
  • a user input signal according to embodiments may include a signal indicating an autonomous driving service.
  • 15 is a block diagram illustrating an apparatus for transmitting point cloud data according to embodiments.
  • the transmitting apparatus 1500 may perform the same or similar operation to the encoding operation described with reference to FIGS. 1 to 14 .
  • the transmitting apparatus may include a data input unit 1501 , a coordinate transformation unit 1502 , a quantization/voxelization processing unit 1503 , a prediction tree structure generation unit 1504 , and/or an attribute encoding unit 1505 .
  • the transmitting apparatus according to the embodiments may further include one or more elements for performing the same or similar operation to the encoding operation described with reference to FIGS. 1 to 14 .
  • the data input unit may receive point cloud data (eg, point cloud data of FIGS. 1 to 4 ).
  • Point cloud data may include position values (eg, geometry information of FIG. 1 ) and attribute values (eg, attribute information of FIG. 1 ) of points.
  • the data input unit according to embodiments may perform the same or similar operation as that of the point cloud video obtainer 10001 of FIG. 1 .
  • the coordinate system transforming unit may transform a coordinate system for geometry information of point cloud data.
  • the coordinate system transformation unit according to embodiments may perform the same or similar operation to the operation of the coordinate system transformation unit 40000 of FIG. 4 .
  • the quantization/voxelization processing unit may adjust the distribution of points of the point cloud data according to a scale value (or quantum value) and voxelize the geometry data of the point cloud data.
  • the quantization/voxelization processing unit may perform the same or similar operations to those of the quantizer 40001 of FIG. 4 and the voxelizer 40001 of FIG. 4 .
  • the prediction tree structure generator may perform a process of encoding the geometry of points using a predictive geometry encoding scheme.
  • the process of encoding the geometry of points with a predictive geometry encoding scheme may include a process of reordering one or more points based on the geometry and a process of generating a prediction tree based on the reordered points.
  • the prediction tree structure according to the embodiments may be referred to as a prediction tree, a prediction structure, a prediction tree, a prediction structure, or a prediction tree structure.
  • a prediction tree according to embodiments may represent a geometric structure of points of point cloud data instead of the octree structure described above with reference to FIGS. 1 to 14 .
  • a prediction tree according to embodiments may indicate a connection relationship based on a geometry of point cloud data. Accordingly, the prediction tree structure generator according to the embodiments may predict the geometry of points based on the prediction tree.
  • a prediction tree according to embodiments may include one or more vertices corresponding to each point of one or more points of point cloud data. That is, one vertex of the one or more vertices according to embodiments corresponds to one of the one or more points.
  • a vertex according to embodiments may be referred to as a prediction tree node (or node).
  • a vertex according to embodiments has a prediction tree depth (or depth).
  • the transmitting apparatus according to the embodiments may encode signaling information (or signaling information) regarding the prediction geometry encoding scheme for each vertex of the prediction tree.
  • the reception apparatus according to the embodiments may predict the geometry of points based on signaling information about the prediction geometry encoding scheme generated for each vertex.
  • the prediction tree structure generator may include a data aligning unit 1504a, a prediction value calculation unit 1504b, a prediction tree structure transformation unit 1504c, and/or a prediction value calculation and transmission method determination unit 1504d.
  • the arrangement order of the data aligning unit, the prediction unit calculation unit, the prediction tree structure transformation unit, and/or the prediction value calculation and transmission method determining unit according to the embodiments may be changed.
  • the prediction tree structure transformation unit may be located between the data aligning unit and the prediction value calculating unit.
  • the prediction tree structure generator according to embodiments may further include one or more elements for generating the aforementioned prediction tree.
  • the data arranging unit may rearrange points of point cloud data based on geometry.
  • the data sorting unit may rearrange the points based on an arbitrary sorting order in order to sort the points in the same or similar order to the order in which the points were obtained before generating the prediction tree.
  • the sorting order may include a morton order, an azimuth angle order, or a radial distance order.
  • the data sorting unit may rearrange the points in an ascending order of the molton order (the molton code order of FIG. 4 ).
  • the point cloud data may be acquired through an out-word pacing method through LiDAR.
  • LiDAR obtains point cloud data based on reflection of light emitted from one or more lasers arranged in a rotating LiDAR header. That is, the points of the point cloud data obtained through the lidar may be rearranged in ascending or descending order of the azimuth of the rotating lidar header. Accordingly, the data alignment unit may rearrange the points in an ascending order of the azimuth of the lidar header. In addition, the points of the point cloud data obtained through the lidar may be rearranged in ascending or descending order of the distance from the lidar to the point. Accordingly, the data aligning unit may rearrange the points in an ascending order of a distance (or a radial distance) spaced apart from the LiDAR to the point.
  • the method of the data aligning unit according to the embodiments of realigning the points is limited to the above-described example. doesn't happen
  • One point among the points rearranged by the data aligning unit corresponds to one vertex.
  • a depth of a vertex corresponding to a point may be determined based on the order in which the points are rearranged. For example, a depth of a vertex corresponding to a point having the smallest molton code among points rearranged in the molton order has the smallest value (eg, 0) and is referred to as a root vertex.
  • the prediction value calculator may calculate a prediction value and a prediction residual value based on a prediction mode for a point corresponding to each vertex of the vertices.
  • a prediction mode may indicate a mode of a method of calculating a prediction value of a point corresponding to a vertex.
  • the predicted value according to embodiments may be a predicted value of a geometric value (or a position value) of a point. That is, the predicted value of the point according to the embodiments may be different from the coordinate value indicating the actual position of the point.
  • the prediction value according to the embodiments may be calculated based on the prediction mode in the transmitting apparatus and the receiving apparatus.
  • the predicted value according to the embodiments may include an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value (eg, parameters representing the 3D coordinate system described in FIG. 2 ).
  • a prediction residual value according to embodiments may indicate a difference between a predicted value of a point and a coordinate value indicating an actual position of the point. That is, the prediction residual value according to the embodiments may indicate the accuracy of the calculated prediction value.
  • the prediction residual value according to embodiments may include an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value.
  • the transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the calculated prediction residual value to the receiving apparatus, and the receiving apparatus may reconstruct the geometry of points based on the received prediction residual value and the prediction value calculated based on the prediction mode.
  • the prediction tree structure transforming unit may change the structure of the prediction tree.
  • a prediction tree according to embodiments may be generated based on geometrical proximity of points.
  • the aforementioned geometric adjacency may be based on a Euclidean distance between points.
  • the prediction tree structure generator may search a point corresponding to the root vertex and a point closest to the point corresponding to the root vertex and register it as a child vertex of the root vertex.
  • the child vertices of the root vertex have a depth that is one greater than the depth of the root vertex. That is, a prediction tree generated based on geometric adjacency may include only one vertex at one depth.
  • a prediction tree including only one vertex in one depth may not reflect geometrical proximity of points as the depth increases.
  • a prediction tree including only one vertex in one depth searches for points only in a direction in which the depth of the prediction tree increases, and as the depth increases, the geometrical proximity of the points may not be reflected.
  • the point corresponding to the vertex of depth 10 may be located closer to the point corresponding to the root vertex than the point corresponding to the vertex of depth 2 .
  • the prediction tree structure transforming unit according to the embodiments may re-search a point that has not been searched in the existing prediction tree and add it to the prediction tree.
  • the prediction tree structure transforming unit searches up to a point corresponding to the vertex of depth 2, and then recalculates the unsearched point among the points located between the point corresponding to the root vertex and the point corresponding to the vertex of depth 2 By searching, it can be added as a child vertex of any one vertex from the root vertex to the vertex of depth 1.
  • the changed prediction tree (or the changed prediction tree) generated by the prediction tree structure transforming unit according to the embodiments may include two or more vertices in one depth. That is, the number of total depths of the prediction tree having the changed structure according to the embodiments may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the structure before the change.
  • the structure before the change described above may be referred to as a first structure, and the modified structure may be referred to as a second structure.
  • the method of the prediction tree structure transforming unit changing the structure of the prediction tree according to the embodiments is not limited to the above-described example.
  • the prediction value calculation and delivery method determining unit may transmit the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the above-described prediction residual value by substituting a single value.
  • the prediction value calculation and delivery method determining unit mixes the bit values of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value to a molton code (the molton code described above in FIG. 4) can be replaced with
  • the method of the prediction value calculation and transmission method determining unit replacing the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value with one value is not limited to the above-described example.
  • prediction tree structure generator may include a data aligner and/or a prediction tree generator.
  • the attribute encoder may perform attribute encoding (eg, attribute encoding described with reference to FIGS. 1 to 14 ).
  • the attribute information encoder may include one or more elements for performing the attribute encoding described with reference to FIGS. 1 to 14 .
  • the transmitting apparatus may transmit a bitstream in which a geometry bitstream and/or an attribute bitstream are multiplexed by the method described with reference to FIG. 15 .
  • the bitstream according to the embodiments may further include signaling information on the aforementioned prediction tree (or signaling information on the prediction geometry encoding scheme).
  • the transmitting apparatus generates the above-described prediction tree, and transmits the prediction residual value and signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme to the receiving apparatus, thereby reducing the latency of geometry decoding and burdening the information stored in the bitstream. can be reduced to provide real-time point cloud content.
  • the point cloud data transmission apparatus may encapsulate the bitstream and transmit it in the form of segments and/or files.
  • 16 shows a prediction tree structure according to embodiments.
  • FIG. 16 illustrates a structure of a prediction tree (or prediction tree) according to embodiments.
  • the prediction tree according to the embodiments represents the prediction tree described with reference to FIG. 15 .
  • Reference numeral 1600 denotes a Ply file (eg, the Ply file described in FIG. 2 ) included in the point cloud data acquired through the acquisition unit (eg, the point cloud video acquisition unit of FIG. 1 ).
  • a Ply file may contain one or more points.
  • Point cloud data according to embodiments may be divided into category 1 data and category 3 data according to characteristics of the point cloud data.
  • Category 1 data according to embodiments may be static data, and category 3 data according to embodiments may be dynamic data. Accordingly, category 1 data according to embodiments may include only one frame (the frame described with reference to FIGS. 1 to 14 ), and category 3 data according to embodiments may include one or more frames. Also, points corresponding to one frame may be distributed more sparsely in category 3 data than in category 1 data.
  • point cloud data may be geometrically encoded/decoded based on an octree structure. As described above with reference to FIGS.
  • the transmitting apparatus / receiving apparatus reduces the latency in the geometry encoding / decoding process by performing a process of predicting the geometry of the points based on the prediction tree with respect to the point cloud data corresponding to the category 3 data, Real-time point cloud content can be provided.
  • the 1601 indicates reordered points according to embodiments.
  • the rearranged points according to the exemplary embodiments represent points rearranged by the data aligning unit 1504a of FIG. 15 .
  • a process of rearranging points according to embodiments is the same as or similar to the process described with reference to FIG. 15 .
  • the points may be rearranged based on the molton order.
  • the points of the acquired point cloud data may be rearranged in ascending order of Morton code size.
  • a prediction tree according to embodiments may be generated by the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 .
  • the process of generating the prediction tree according to the embodiments is the same as or similar to the process described with reference to FIG. 15 .
  • vertices according to embodiments have a prediction tree depth (or depth). Also, a vertex corresponding to the lowest depth among vertices according to embodiments may correspond to a root vertex. A vertex corresponding to the highest depth among vertices according to embodiments may correspond to a leaf vertex.
  • the depth of the current vertex may be expressed as the number of hops from the root vertex to the current vertex.
  • a child vertex of the current vertex may have a depth greater than the depth of the current vertex by 1, and a parent vertex of the current vertex may have a depth smaller than the depth of the current vertex by 1 can
  • a point corresponding to a root vertex having a depth of 0 may be determined based on an order in which the points are rearranged according to embodiments. For example, a depth of a vertex corresponding to a point having the smallest molton code among points rearranged in molton order has the smallest value (eg, 0) and may be referred to as a root vertex.
  • a point corresponding to a child vertex of the root vertex according to embodiments may be searched based on the Euclidean distance between the points described above with reference to FIG. 15 .
  • a point corresponding to a child vertex of a root vertex according to embodiments may be a point having a coordinate value indicating a position closest to a coordinate value indicating a position of a point corresponding to the root vertex among points of point cloud data. That is, a point corresponding to a child vertex of the current vertex according to embodiments is a point corresponding to the current vertex among points of point cloud data excluding points corresponding to vertices having a depth greater than the depth of the current vertex.
  • a point having a coordinate value indicating the position of may be any one of the points selected based on the order in which the above-described points are rearranged. have. For example, with respect to three points having a Morton code value close to the Morton code value of the point corresponding to the current vertex, the Euclidean separation distance from the point corresponding to the current vertex is compared to the point having the smallest separation distance. can be searched for as a point corresponding to a child vertex.
  • a current vertex according to embodiments may have two or more child vertices. For example, if there are two or more points having a separation distance equal to or less than a predetermined distance from a point corresponding to the current vertex, the points having a separation distance equal to or less than a predetermined distance value are points corresponding to child vertices of the current vertex.
  • the preset distance value according to embodiments may be preset by a user.
  • Information indicating a preset distance value according to embodiments may be included in signaling information regarding a prediction geometry encoding scheme included in a bitstream and delivered to the receiving device. 1602b indicates a point corresponding to a leaf vertex. As described above with reference to FIG.
  • signaling information (or signaling information) regarding a prediction geometry encoding scheme included in a bitstream may be generated for each vertex and delivered to the receiving device.
  • the signaling information about the prediction geometry encoding scheme generated for each vertex may include parent vertex index information, child vertex number information, and/or child vertex index information of the current vertex.
  • Parent vertex index information according to embodiments is information indicating a parent vertex of a current vertex.
  • Child vertex recount information according to embodiments is information indicating the number of child vertices of a current vertex.
  • Child vertex index information according to embodiments is information indicating a child vertex of a current vertex.
  • a prediction tree indicates an order of performing geometry encoding based on the prediction tree.
  • a prediction tree may be generated in a direction in which a depth of a vertex increases.
  • the prediction tree-based geometry encoding according to the embodiments may be performed according to the order in which the prediction tree is generated. That is, prediction tree-based geometry encoding according to embodiments may be performed according to an increasing order of depths of vertices. For example, a point 1603a corresponding to a root vertex may be geometrically encoded before a point 1603b corresponding to a leaf vertex.
  • the prediction tree-based geometry encoding is a prediction value (in FIG. 15 ) based on a prediction mode (prediction mode described in FIG. 15 ) for a point corresponding to each vertex of the vertices of the prediction tree.
  • the process of calculating the predicted value) and the prediction residual value may be included.
  • Descriptions of the prediction mode, the prediction value, and the prediction residual value according to the embodiments are the same as or similar to those described with reference to FIG. 15 .
  • the prediction mode according to the embodiments represents a mode of a method of calculating a prediction value of a point corresponding to a vertex.
  • the prediction value according to embodiments may indicate a prediction value of a point corresponding to a current vertex.
  • a predicted value of a point corresponding to a current vertex according to embodiments may be calculated from a coordinate value indicating positions of one or more points corresponding to one or more vertices having a depth smaller than a depth of the current vertex.
  • the prediction residual value according to embodiments may represent a difference between a predicted value of a point corresponding to a current vertex and a coordinate value indicating an actual position of a point corresponding to the current vertex.
  • the prediction value and the prediction residual value according to embodiments may include an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value.
  • Prediction mode is No prediction mode (or first mode), Delta Prediction mode (or second mode), Linear Prediction mode (or third mode) and / or Parallelogrm predictor mode (or fourth mode) may include
  • a coordinate value indicating a position of a point corresponding to a current vertex is p
  • a coordinate value indicating a position of a point corresponding to a vertex (or parent of the current vertex) having a depth smaller by 1 than the depth of the current vertex is p0
  • p1 a vertex having a depth smaller than the depth of the current vertex by 3
  • a prediction value of a point corresponding to a current vertex may be calculated based on a prediction mode.
  • a prediction mode may indicate a mode of a method of calculating a prediction value based on at least one of 0, p0, p1, and p2.
  • the first mode according to the embodiments may indicate a mode in which the above-described geometry prediction is not performed. That is, a prediction value of a point corresponding to a current vertex based on a first mode (No prediction mode) according to embodiments may represent (0, 0, 0) (or 0). Accordingly, a prediction residual value of a point corresponding to a current vertex corresponding to the first mode according to embodiments may represent -p. A prediction value of a point corresponding to a current vertex based on a second mode (Delta prediction mode) according to embodiments may indicate p0. Accordingly, the prediction residual value of the point corresponding to the current vertex corresponding to the second mode according to the embodiments may represent p0-p.
  • a prediction value of a point corresponding to a current vertex based on a third mode may represent 2p0-p1. Accordingly, a prediction residual value of a point corresponding to a current vertex corresponding to the third mode according to embodiments may represent 2p0-p1-p. A predicted value of a point corresponding to a current vertex based on a fourth mode (parallelogram predictor mode) according to embodiments may represent 2p0+p1-p2. Accordingly, a prediction residual value of a point corresponding to a current vertex corresponding to the third mode according to embodiments may represent 2p0+p1-p2-p.
  • the information on the prediction mode according to the embodiments is included in the signaling information on the prediction geometry encoding scheme included in the bitstream (eg, the signaling information on the prediction geometry encoding scheme described in FIG. 15) to the receiving device. can be transmitted.
  • the information on the prediction mode according to the embodiments may indicate information indicating any one of the first to fourth modes described above.
  • the prediction mode used in the transmission apparatus may be used in the reception apparatus as well.
  • the transmitting device may indicate any one of the first to fourth modes to the receiving device through the information about the prediction mode.
  • the receiving device may determine the prediction mode and calculate the prediction value based on the information about the prediction mode.
  • the transmitting apparatus according to the embodiments may transmit information about the prediction mode and the prediction residual value to the receiving apparatus, and the receiving apparatus may reconstruct the geometry of points based on the calculated prediction value and the received prediction residual value.
  • 17 illustrates an example of a method of calculating a modified prediction value according to embodiments.
  • the modified prediction value may be calculated by modifying the method of calculating the prediction value described above in FIG. 16 .
  • the method of calculating the predicted value described above in FIG. 16 may be referred to as a first method, and the method of calculating the corrected prediction value may be referred to as a second method.
  • the first method according to the embodiments may be modified as the second method based on the order in which the points are rearranged.
  • the first method according to the embodiments may be modified as the second method based on a prediction value calculated based on the first method and a threshold value.
  • the modified prediction value according to the embodiments may mean a prediction value calculated by a method different from the method of calculating the prediction value described above with reference to FIGS. 15 to 16 .
  • the modified prediction value according to the embodiments may be calculated based on the modified prediction mode (or the modified prediction mode).
  • a method of calculating a prediction value according to embodiments may be modified based on the order in which points are rearranged.
  • the rearranged points may be arranged in an ascending order of coordinate values indicating positions of the points. That is, as the depth of the vertex of the prediction tree increases, the size of the coordinate value indicating the position of the point corresponding to the vertex may increase.
  • the rearranged points may be arranged in descending order of coordinate values indicating the positions of the points.
  • the transmitting apparatus eg, the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15
  • the transmitting apparatus may modify a method of calculating a prediction value based on the order in which the points are rearranged.
  • the transmitting device may modify a method of calculating the predicted value in response to the coordinate values indicating the positions of the rearranged points being arranged in descending order.
  • the transmitting apparatus modifies a method of calculating a prediction value based on the order in which the points are rearranged, reduces the prediction residual value, reduces the size of a bitstream transmitted to the receiving apparatus, and reduces latency in the encoding/decoding process can be adjusted
  • 1700 indicates rearranged points 1700a of point cloud data according to embodiments and a prediction tree 1700b generated based on the rearranged points.
  • the points of the point cloud data may be rearranged according to an arbitrary sorting order for the geometry of the points.
  • the predicted value of a point corresponding to a current vertex indicates the location of one or more points corresponding to one or more vertices having a depth smaller than the depth of the current vertex. It can be calculated from the indicated coordinate values. For example, a prediction value of a point corresponding to a current vertex based on a third mode (Linear prediction mode) may be expressed as 2p0-p1, and a prediction residual value may be expressed as 2p0-p1-p.
  • the predicted value of the point corresponding to the current vertex may be 2p0+p1-p2, and the prediction residual value may represent 2p0+p1-p2-p.
  • Descriptions of the third mode, the fourth mode, p, p0, p1, and p2 are the same as those described with reference to FIG. 16 .
  • the second method according to embodiments may be in a reverse order of the first method. That is, the modified prediction mode according to the embodiments may represent a reverse order of the method of calculating the existing prediction value. Accordingly, the predicted value of the point corresponding to the current vertex based on the modified first mode (or the modified first mode) according to embodiments may represent (0, 0, 0). The predicted value of the point corresponding to the current vertex based on the modified second mode (or the modified second mode) according to embodiments may indicate -p0. The predicted value of the point corresponding to the current vertex based on the modified third mode (or the modified third mode) according to embodiments may indicate p1-2p0.
  • the predicted value of the point corresponding to the current vertex based on the fourth modified mode (or the fourth modified mode) according to embodiments may indicate p2-p1-2p0. Accordingly, the prediction residual value of the point corresponding to the current vertex based on the modified first mode according to the embodiments may represent -p. A prediction residual value of a point corresponding to a current vertex based on the modified second mode according to embodiments may represent -p0-p. A prediction residual value of a point corresponding to a current vertex based on the modified third mode according to embodiments may represent p1-2p0-p. A prediction residual value of a point corresponding to a current vertex based on the modified fourth mode according to embodiments may indicate p2-p1-2p0-p.
  • the information about the above-described second method may be included in signaling information about the prediction geometry encoding scheme included in the bitstream and delivered to the receiving device.
  • the second method according to the embodiments is not limited to the above-described example. That is, the second method according to the embodiments may be expressed as a*p0+b*p1+c*p2.
  • the a, b, and c values of a*p0+b*p1+c*p2 may have values representing the reverse order of the first method, and may have values other than the values representing the reverse order of the first method. can also
  • the coordinate value indicating the position of the point corresponding to the current vertex is 1, the coordinate value indicating the position of the point corresponding to the vertex having a depth that is 1 less than the depth of the current vertex is 2, and the depth is 2 less than the depth of the current vertex. It is assumed that a coordinate value indicating a position of a point corresponding to a branch vertex is 5, and a coordinate value indicating a position of a point corresponding to a vertex having a depth smaller by 3 than the depth of the current vertex is 12.
  • the rearranged points according to embodiments may simultaneously include points arranged in an ascending order of coordinate values indicating the positions of the points and points arranged in a descending order of coordinate values indicating the positions of the points. Accordingly, the second method according to the embodiments may be used only for points arranged in descending order of coordinate values indicating the positions of the points. That is, the second method according to the embodiments may be used adaptively for each point of the points.
  • the transmitting apparatus eg, the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15
  • the first method may be applied. That is, when the first method is modified as the second method based on the threshold, both the prediction value based on the first method and the prediction value based on the second method for a point corresponding to the current vertex may be calculated.
  • the threshold according to embodiments may be a preset value. Information about the threshold indicating the threshold according to the embodiments may be included in signaling information about the prediction geometry encoding scheme included in the bitstream and delivered to the receiving device.
  • the transmitter may multiply the calculated predicted value and/or the calculated corrected predicted value by a coefficient value.
  • the predicted value multiplied by the coefficient value and/or the modified prediction value multiplied by the coefficient value according to the embodiments is the actual value of the point corresponding to the current vertex compared to the predicted value not multiplied by the coefficient value and/or the corrected prediction value not multiplied by the coefficient value. It is possible to represent a value closer to a coordinate value representing a location.
  • the coefficient value according to the embodiments may be multiplied by the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the predicted value and/or the modified predicted value, respectively. Accordingly, the coefficient values according to the embodiments may include three values (eg, a value multiplied by an x-coordinate value, a b-value multiplied by a y-coordinate value, and a c value multiplied by a z-coordinate value). . Values included in the coefficient values according to embodiments may be the same as or different from each other.
  • a prediction value based on a third mode multiplied by a coefficient value may include a(2p0x-p1x), b(2p0y-p1y), and c(2p0z-p1z).
  • 2p0x-p1x represents the x-coordinate value of 2p0-p1
  • 2p0y-p1y represents the y-coordinate value of 2p0-p1
  • 2p0z-p1z represents the z-coordinate value of 2p0-p1.
  • the prediction value based on the fourth mode multiplied by the coefficient value may include a(2p0x+p1x-p2x), b(2p0y+p1y-p2y), and c(2p0z+p1z-p2z).
  • 2p0x+p1x-p2x represents the x-coordinate value of 2p0+p1-p2
  • 2p0y+p1y-p2y represents the y-coordinate value of 2p0+p1-p2
  • 2p0z+p1z-p2z represents the z-coordinate value of 2p0+p1-p2 indicates
  • the coefficient value according to embodiments may include three or more values.
  • a value multiplied by the x-coordinate value of p0, a' value multiplied by the x-coordinate value of p1, b value multiplied by the y-coordinate value of p0, b' value multiplied by the y-coordinate value of p1 It may include a c value multiplied by the z-coordinate value of p0 and a c' value multiplied by the z-coordinate value of p1. That is, coefficient values according to embodiments may have different values with respect to p0, p1, and p2.
  • the prediction value based on the modified third mode multiplied by the coefficient value may include a*p1x-a'*2p0x, b*p1y-b'*2p0y, and c*p1z-c'*2p0z.
  • the predicted values based on the fourth mode multiplied by the coefficient values are a*p2x-a'*2p0x-a''p1x, b*p2y-b'*2p0y-b''*p1y and c*p2z-c'*2p0z- It may contain c''*p1z.
  • the coefficient value according to embodiments may be a preset value.
  • Information about a coefficient value indicating a coefficient value may be included in signaling information about a prediction geometry encoding scheme included in a bitstream and delivered to the receiving device.
  • the first method and/or the second method modified based on the above-described coefficient value may be referred to as a third method.
  • the transmission apparatus (eg, the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 ) predicts included in the bitstream by using the above-described modified prediction mode, modified prediction value, threshold value, and/or coefficient value. By reducing the size of the residual value, it is possible to increase the compression efficiency of the bitstream and to adjust the latency in the encoding/decoding process.
  • FIG. 18 illustrates an example of a method of changing a prediction tree structure according to embodiments.
  • FIGS. 15 to 17 illustrates an example of a method of changing the structure of a prediction tree (or a prediction tree, for example, the prediction tree described in FIGS. 15 to 17 ) according to embodiments.
  • 1800 indicates points located on a space (eg, the bounding box described with reference to FIG. 5 ) according to embodiments.
  • Points according to embodiments may be points of point cloud data corresponding to category 3 data (eg, category 3 data described with reference to FIG. 16 ).
  • Each of 1800a, 1800b, 1800c, and 1800d represents a point included in points according to embodiments.
  • the distance between 1800a and 1800b is less than the distance between 1800a and 1800c and the distance between 1800a and 1800d.
  • the distance between 1800a and 1800c is greater than the distance between 1800a and 1800b and the distance between 1800a and 1800d.
  • the distance between 1800a and 1800d is greater than the distance between 1800a and 1800b and less than the distance between 1800a and 1800c.
  • 1801 indicates the structure of a prediction tree (eg, the prediction tree described with reference to FIGS. 15 to 17 ) generated based on 1800 .
  • 1800a may be a point corresponding to the root vertex 1801a (eg, the root vertex described with reference to FIGS. 15 and 16 ).
  • 1800b may be a point corresponding to the child vertex 1801b of the root vertex (eg, the child vertex described with reference to FIGS. 15 and 15 ). That is, 1800b may be a point located closest to 1800a among points of the point cloud data.
  • the transmitting apparatus may search for a point located closest to 1800b among the points in response to the search for 1800b.
  • the transmitting apparatus may search for 1800c as a point located closest to 1800b. Accordingly, 1800c may be registered as a point corresponding to the grandchild vertex 1801c of the root vertex.
  • a prediction tree (or a prediction tree) according to embodiments may be generated by searching for points in a direction in which the depth of a vertex increases. That is, the grandchild vertex of the root vertex according to embodiments may have a depth greater than the depth of the root vertex by two.
  • a direction in which a depth of a vertex according to embodiments increases may be based on geometric adjacency (eg, geometric recognizability described with reference to FIG. 15 ).
  • a point corresponding to a child vertex of a current vertex of the vertices of the prediction tree may be a point located closest to a point corresponding to the current vertex among points of point cloud data.
  • the transmitting device searches for 1800c as a point closest to 1800b and registers it as a child vertex of a vertex corresponding to 1800b, searches the point closest to 1800c again, and returns a vertex corresponding to 1800c. It can be registered as a child vertex. That is, the transmitter may search for a point located closest to 1800c in the direction of an arrow having 1800b and 1800c as both ends.
  • the points arranged in the direction in which the depths of the vertices 1801a to 1801c of 1800 are increased may be the same as or similar to the points searched in the direction of the arrow pointing to both ends of 1800a and 1800c.
  • a point is searched for in the above-described direction, it may not be possible to search for 1800d that is actually closer to 1800a than 1800c before 1800c. That is, when a prediction tree is generated by searching for a point in the above-described direction, even though 1800d is actually located closer to 1800a than 1800c, the depth of the vertex 1801d corresponding to 1800d is greater than the depth of the vertex corresponding to 1800c. can have a large value.
  • the transmitting apparatus eg, the prediction tree structure transformation unit 1504c of FIG. 15
  • the prediction tree structure transformation unit 1504c may change the structure of the prediction tree by changing a method of searching for points.
  • the prediction tree structure transformation unit 1504c according to the embodiments may search again for points that are not searched in the existing prediction tree point search process.
  • the prediction tree structure transformation unit may search 1800c and register it as 1801c, and search for points located between 1800c and 1800a.
  • the prediction tree structure transformation unit may search 1800d as a point located between 1800c and 1800a and register it as a child vertex of 1801a or a child vertex of 1801b.
  • the prediction tree structure transformation unit registers the vertex 1802d corresponding to the searched 1800d as a child vertex of the vertex 1802b corresponding to 1800b. Accordingly, the prediction tree 1802 having the changed structure includes 1802a to 1802d.
  • the prediction tree having the changed structure since a point corresponding to 1802d is searched and added as a point corresponding to a child vertex of 1802a or 18012, a depth smaller than the total number of depths of the prediction tree structure before the change can have the number of
  • the information about the prediction tree structure according to the embodiments may be included in signaling information about the prediction geometry encoding scheme included in the bitstream and delivered to the receiving device.
  • the above-described information on the structure of the prediction tree indicates information about the first structure in response to the prediction tree having the first structure, and information on the second structure in response to the prediction tree having the second structure. can indicate
  • the changed structure according to the embodiments may be referred to as a second structure, and the structure before the change may be referred to as a first structure.
  • the number of total depths of the prediction tree (or prediction tree) having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
  • the prediction tree structure transformation unit uses the prediction tree having the changed structure described in this figure to solve the problem that the geometrical adjacency of points is not reflected as the depth of the existing prediction tree increases, and the entire prediction tree By reducing the depth, it is possible to increase bitstream compression efficiency.
  • 19 shows the structure of a bitstream according to embodiments.
  • the point cloud processing apparatus may transmit the encoded point cloud data in the form of a bitstream.
  • a bitstream is a sequence of bits that forms a representation of point cloud data (or point cloud frame).
  • Point cloud data (or point cloud frame) may be divided into tiles and slices.
  • Point cloud data may be partitioned into multiple slices and encoded within a bitstream.
  • One slice is a set of points and is expressed as a series of syntax elements representing all or part of encoded point cloud data.
  • One slice may or may not have a dependency on other slices.
  • one slice includes one geometry data unit, and may or may not have one or more attribute data units (zero attribute data unit).
  • the attribute data unit is based on the geometry data unit within the same slice. That is, the point cloud data receiving device (for example, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10006) may process the attribute data based on the decoded geometry data. Therefore, within a slice, a geometry data unit must appear before the associated attribute data units. Data units within a slice are necessarily contiguous, and the order between slices is not specified.
  • a tile is a rectangular cuboid (three-dimensional) in a bounding box (eg, the bounding box described in FIG. 5).
  • a bounding box may contain one or more tiles.
  • One tile may completely or partially overlap another tile.
  • One tile may include one or more slices.
  • the point cloud data transmitting apparatus may provide high-quality point cloud content by processing data corresponding to a tile according to importance. That is, the point cloud data transmission apparatus according to the embodiments may perform point cloud compression coding processing on data corresponding to an area important to a user with better compression efficiency and appropriate latency.
  • a bitstream includes signaling information and a plurality of slices (slice 0, ..., slice n).
  • signaling information appears before slices in the bitstream.
  • the point cloud data receiving apparatus may first secure signaling information and sequentially or selectively process a plurality of slices based on the signaling information.
  • slice 0 (slice0) includes one geometry data unit (Geom00) and two attribute data units (Attr00, Attr10).
  • geometry data units appear before attribute data units within the same slice. Therefore, the point cloud data receiving apparatus first processes (decodes) the geometry data unit (or geometry data), and processes the attribute data unit (or attribute data) based on the processed geometry data.
  • the signaling information according to the embodiments may be referred to as signaling data, metadata, or the like, and is not limited to examples.
  • the signaling information includes a sequence parameter set (SPS), a geometry parameter set (GPS), and one or more attribute parameter sets (APS).
  • SPS is encoding information for the entire sequence, such as profile and level, and may include comprehensive information (sequence level) for the entire sequence, such as picture resolution and video format.
  • GPS is information about the geometry encoding applied to the geometry included in the sequence (bitstream).
  • the GPS may include information on an octree (eg, the octree described in FIG. 6 ), information on an octree depth, and the like.
  • APS is information on attribute encoding to which an attribute is included in a sequence (bitstream). As shown in the figure, the bitstream includes one or more APSs (eg, APS0, APS1.. shown in the figure) according to an identifier for identifying an attribute.
  • the signaling information according to embodiments may further include a TPS.
  • the TPS is information about a tile, and may include information about a tile identifier, a tile size, and the like.
  • the signaling information according to the embodiments is information of a sequence, that is, a bitstream level, and is applied to a corresponding bitstream.
  • the signaling information has a syntax structure including a syntax element and a descriptor for describing it. A pseudo code for describing the syntax may be used.
  • the point cloud receiving apparatus may sequentially parse and process the syntax elements appearing in the syntax.
  • the geometry data unit and the attribute data unit include a geometry header and an attribute header, respectively.
  • the geometry header and the attribute header according to the embodiments have the above-described syntax structure as signaling information applied at a corresponding slice level.
  • a geometry header includes information (or signaling information) for processing a corresponding geometry data unit. Therefore, the geometry header appears first in the corresponding geometry data unit.
  • the point cloud receiving apparatus may process the geometry data unit by first parsing the geometry header.
  • the geometry header has a relationship with the GPS including information on the entire geometry. Accordingly, the geometry header includes information specifying gps_geom_parameter_set_id included in GPS. Also, the geometry header includes tile information (eg, tile_id) related to the slice to which the geometry data unit belongs, and a slice identifier.
  • the attribute header includes information (or signaling information) for processing the corresponding attribute data unit. Therefore, the attribute header appears first in the corresponding attribute data unit.
  • the point cloud receiving apparatus may process the attribute data unit by first parsing the attribute header.
  • the attribute header has a relationship with the APS that includes information about all attributes. Accordingly, the attribute header includes information specifying aps_attr_parameter_set_id included in the APS. As described above, since attribute decoding is based on geometry decoding, the attribute header includes information specifying the slice identifier included in the geometry header in order to determine the geometry data unit associated with the corresponding attribute data unit.
  • SPS Sequantial Parameter Set
  • a bitstream of point cloud data may include a sequential parameter set (SPS) including signaling information (or flags) of this figure.
  • the sequential parameter set in this figure may refer to the sequential parameter set 27001 described with reference to FIG. 19 .
  • the point cloud data receiver according to the embodiments may decode the point cloud data according to the embodiments based on the signaling information (or flag information) of this figure.
  • the profile may mean information indicating a profile of a bitstream that can satisfy Annex A of the H.264 standard document. Other values of profile_idc may be used later by ISO/IEC. (indicates a profile to which the bitstream conforms as specified in Annex A. Bitstreams shall not contain values of profile_idc other than those specified in Annex A. Other values of profile_idc are reserved for future use by ISO/IEC.)
  • profile compatibility flag (profile_compatibility_flags) is 1, it may indicate that the corresponding bitstream satisfies a profile in which profile_idc is j according to Annex A.
  • the value of profile_compatibility_flag[ j ] may be 0 if j has a value other than the value defined according to Annex A. (equal to 1, indicates that the bitstream conforms to the profile indicated by profile_idc equal to j as specified in Annex A.
  • the value of profile_compatibility_flag[ j ] shall be equal to 0 for any value of j that is not specified as an allowed value of profile_idc in Annex A.
  • the level IDC indicates the level of the bitstream that can satisfy Annex A of the H.264 standard document.
  • the bitstream is information different from the information defined in Annex A of the H.264 standard document and does not have a level_idc value.
  • Other values of Level_idc are reserved for future use by ISO/IEC. (indicates a level to which the bitstream conforms as specified in Annex A. Bitstreams may not contain values of level_idc other than those specified in Annex A. Other values of level_idc are reserved for future use by ISO/IEC.)
  • the SPS bounding box presence flag (sps_bounding_box_present_flag) may be 1 when the bounding box offset and size information are signaled. (equal to 1 specifies the bounding box offset and size information is signaled. sps_bounding_box_present_flag equal to 0 specifies)
  • the SPS is an SPS bounding box x offset (sps_bounding_box_offset_x), an SPS bounding box y offset (sps_bounding_box_offset_z), SPS bounding_box_offset_y), SPS bounding_box_offset (sps_bounding_box_offset_y) It further includes a box scale factor (sps_bounding_box_scale_factor), an SPS bounding box width size (sps_bounding_box_size_width), an SPS bounding box height size (sps_bounding_box_size_height), and an SPS bounding box depth size (sps_bounding_box_size_depth).
  • the SPS bounding box x offset indicates the x offset of the original bounding box of the Cartesian coordinate system. If the corresponding information does not exist, the value of this parameter may be 0. (indicates the x offset of the source bounding box in the cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_x is inferred to be 0.)
  • the SPS bounding box y offset indicates the y offset of the original bounding box of the Cartesian coordinate system. If the corresponding information does not exist, the value of this parameter may be 0. (indicates indicates the y offset of the source bounding box in the cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_y is inferred to be 0.)
  • the SPS bounding box z offset indicates the z offset of the original bounding box of the Cartesian coordinate system. If the corresponding information does not exist, the value of this parameter may be 0. (indicates indicates the z offset of the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_z is inferred to be 0.)
  • the SPS bounding box scale factor indicates the scale factor of the original bounding box in the Cartesian coordinate system. If the corresponding information does not exist, the value of this parameter may be 1 or 0. (indicates the scale factor the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 1. Indicates. When not present, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 0.)
  • the SPS bounding box width size indicates the width of the original bounding box in the Cartesian coordinate system.
  • the value of sps_bounding_box_size_width may be a specific value such as 10. (indicates the width of the source bounding box in the Cartesian coordinates. ... When not present, the value of sps_bounding_box_size_width is inferred to be a specific value (such as 10).)
  • the SPS bounding box height size indicates the height of the original bounding box in the Cartesian coordinate system.
  • the value of sps_bounding_box_size_height may be 1 or 0. (indicates the height of the source bounding box in the Cartesian coordinates.
  • the value of sps_bounding_box_size_height is inferred to be 1.
  • the value of sps_bounding_box_size_hieght is inferred to be 0.
  • the SPS bounding box depth size indicates the depth of the original bounding box in the Cartesian coordinate system.
  • the value of sps_bounding_box_size_height may be 1 or 0. (indicates the depth of the source bounding box in the Cartesian coordinates.
  • the value of sps_bounding_box_size_depth is inferred to be 1.
  • the value of sps_bounding_box_size_depth is inferred to be 0.
  • the SPS source scale factor (sps_source_scale_factor) indicates the scale factor of the original point cloud. (Indicates the scale factor of the source point cloud.)
  • the SPS sequential parameter set ID indicates id information for the SPS referenced by another syntax element.
  • sps_seq_parameter_set_id may be set to a value of 0 to 15 within a range that satisfies the conditions in the specification of the corresponding version.
  • sps_seq_parameter_set_id may be used later by ISO/IEC. (provides an identifier for the SPS for reference by other syntax elements.
  • the value of sps_seq_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15, inclusive in bitstreams conforming to this version of this Specification..
  • the value other than 0 for sps_seq_parameter_set_id is reserved for future use by ISO/IEC.
  • the number of SPS attribute sets indicates the number of coded attributes in the bitstream.
  • sps_seq_parameter_set_id may have a range of 0 to 64. (indicates the number of coded attributes in the bitstream.
  • the value of sps_num_attribute_sets may be in the range of 0 to 64.
  • the attribute dimension indicates the number of components of the i-th attribute. (Specifies the number of components of the i-th attribute.)
  • the index i may be greater than or equal to 0, and may be less than a value indicated by the number of SPS attribute sets (sps_num_attribute_sets).
  • the attribute instance (attribute_instance_id[ i ]) represents the attribute instance id. (Specifies attribute instance id.)
  • attribute bit depth indicates bitdepth information of the i-th attribute signal(s). (Specifies the bitdepth of the i-th attribute signal(s).)
  • the attribute CICP color primary indicates the chromaticity of color attribute source primaries. (indicates the chromaticity coordinates of the color attribute source primaries.)
  • the attribute CICP transfer characteristic (attribute_cicp_transfer_characteristics[ i ]) represents the reference optoelectronic transfer characteristic function of the color attribute, consisting of the original input linear optical intensity Lc and a nominal real-value between 0 and 1.
  • this parameter may represent the inverse of a reference optoelectronic transfer characteristic function, consisting of an output linear optical intensity Lo and a nominal real-value ranging from 0 to 1.
  • the attribute CICP matrix coeffs(attribute_cicp_matrix_coeffs[ i ]) represents matrix coefficients of luma and chroma signals of green, blue and red (or the three primary colors of Y, Z, and X). (describes the matrix coefficients used in deriving luma and chroma signals from the green, blue, and red, or Y, Z, and X primaries.)
  • the attribute CICP video fullrange flag (attribute_cicp_video_full_range_flag[ i ]) is the black level and luma derived from E'Y, E'PB and E'PR or E'R, E'G and E'B real-value component signals Indicates the range of the saturation signal. (specifies indicates the black level and range of the luma and chroma signals as derived from E′Y, E′PB, and E′PR or E′R, E′G, and E′B real-valued component signals.)
  • known_attribute_label_flag[ i ] When the known attribute label flag (known_attribute_label_flag[ i ]) is 1, it indicates that know_attribute_label is signaled for the i-th attribute. When the corresponding parameter is 0, it indicates that attribute_label_four_bytes is signaled for the i-th attribute. (equal to 1 specifies know_attribute_label is signaled for the i-th attribute. known_attribute_label_flag[ i ] equal to 0 specifies attribute_label_four_bytes is signaled for the i-th attribute. )
  • known attribute label (known_attribute_label[ i ]) When the known attribute label (known_attribute_label[ i ]) is 0, it indicates that the attribute is color. If the corresponding parameter is 1, it indicates that the attribute is reflectance. If the corresponding parameter is 2, it indicates that the attribute is a frame index. (equal to 0 specifies the attribute is colour. known_attribute_label[ i ] equal to 1 specifies the attribute is reflectance. known_attribute_label[ i ] equal to 2 specifies the attribute is farme index.)
  • the SPS according to the embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) regarding a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ).
  • signaling information or signaling information about a prediction geometry encoding scheme
  • a prediction tree eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 .
  • predictive_tree_geometry_coding_flag indicating whether to use a prediction geometry encoding scheme is a prediction geometry encoding scheme (eg, FIG. 15 ) in geometry coding (eg, the geometry coding described in FIGS. 1 to 19 ). to 19) are generated (or used). If predictive_tree_geometry_coding_flag according to embodiments indicates that the prediction geometry encoding scheme is used (eg, a true value), the prediction geometry encoding scheme is used in the geometry coding. When predictive_tree_geometry_coding_flag according to embodiments indicates a value corresponding to that the prediction geometry encoding scheme is not used (eg, a false value), the prediction geometry encoding scheme is not used in the geometry coding.
  • the SPS (or signaling information about the prediction geometry encoding scheme) is information about the reordering of points (sorting_order), a first method (eg, FIGS. 15 to The first method described in FIG. 18) may further include information on whether to use (prediction_method_use_flag), information on whether to generate a molton code of a prediction residual value (substitute_residual_flag), and/or information on the structure of a prediction tree (predictive_tree_structure). .
  • sorting_order may indicate information on the sorting order described above with reference to FIG. 15 . For example, if sorting_order indicates 0, it indicates that the points are rearranged according to a morton order (eg, the morton order described in FIG. 15 ). When sorting_order indicates 1, it indicates that points are rearranged according to an azimuth order (eg, the azimuth order described in FIG. 15 ). When sorting_order indicates 2, it indicates that the points are rearranged according to a radius order (eg, the radial distance order described with reference to FIG. 15 ).
  • the prediction_method_use_flag may indicate whether to use the first method (eg, the first method described with reference to FIG. 17 ). For example, if the prediction_method_use_flag has a value indicating information indicating that the first method is used (eg, a true value), the prediction value of the points may be calculated using the first method. When the prediction_method_use_flag has a value indicating information indicating that the first method is not used (eg, a false value), the method for calculating the modified prediction value may be used to calculate the corrected prediction value of the points.
  • the first method may be modified to the second method based on the rearranged order of points.
  • the SPS (or signaling information about the prediction geometry encoding scheme) indicates that the first method is not used
  • information on whether to use the second method additional_prediction_method
  • the additional_prediction_method according to embodiments may indicate information on a value, b value, and c value of a*p0+b*p1+c*p2 described above with reference to FIG. 17 .
  • the first method may be modified to the second method based on the predicted value and the threshold calculated based on the first method.
  • the additional_prediction_method may indicate information on a value, b value, and c value of a*p0+b*p1+c*p2 described above with reference to FIG. 17 .
  • the prediction_method_threshold according to embodiments may be information indicating the above-described threshold value.
  • the first method and/or the second method may be modified as the third method based on the coefficient values.
  • the SPS or signaling information about the prediction geometry encoding scheme
  • prediction_method_coefficient is information about the coefficient value ( prediction_method_coefficient) may be further included.
  • the prediction_method_coefficient according to the embodiments may be information on a value indicating the coefficient value described with reference to FIG. 17 .
  • prediction_method_coefficient may indicate a value, b value, and c value that are respectively multiplied by the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction value and/or the modified prediction value.
  • substitute_residual_flag on whether to generate a Morton code of a prediction residual value according to embodiments is transmitted by replacing the x-coordinate value, y-coordinate value, and z-coordinate value of the prediction residual value with one value as described above with reference to FIG. 15 .
  • the prediction residual value may be replaced with one value. That is, the prediction residual value according to the embodiments may be replaced with a Morton code generated based on bits of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value.
  • the predictive_tree_structure may indicate information about the prediction tree structure (or information about the prediction tree structure).
  • Information on the prediction tree structure according to the embodiments includes information on the number of child vertices of each vertex of the vertices, child vertex index information of the current vertex, parent vertex index information of the current vertex, and/or a depth that is smaller than the depth of the current vertex by 2
  • the branch may include vertex index information. Descriptions of the current vertex, child vertex, and parent vertex are the same as those described with reference to FIGS. 15 to 18 . Descriptions of parent vertex index information, child vertex number information, and child vertex index information are the same as described above with reference to FIG. 16 .
  • the prediction tree structure according to the embodiments may represent the first structure of the prediction tree described above with reference to FIGS. 15 to 18 or the second structure of the prediction tree.
  • the prediction tree may have a first structure or a second structure.
  • the information about the prediction tree structure may indicate information about the first structure.
  • the information about the prediction tree structure may indicate information about the second structure.
  • the total number of depths of the prediction tree having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
  • the SPS extension presence flag (sps_extension_present_flag) is 1, it indicates that sps_extension_data exists in the SPS RBSP syntax structure.
  • the corresponding parameter is 0, it indicates that the corresponding syntax structure does not exist. If it does not exist, the value of sps_extension_present_flag may be 0. (equal to 1 specifies that the sps_extension_data syntax structure is present in the SPS RBSP syntax structure.
  • sps_extension_present_flag 0 specifies that this syntax structure is not present. When not present, the value of sps_extension_present_flag is inferred to be equal to 0.
  • the SPS extension data flag sps_extension_data_flag may have any value. The existence of this parameter does not affect the behavior of the profile presented in Annex A of the corresponding standard document of the decoder. (may have any value. Its presence and value do not affect decoder conformance to profiles specified in Annex A Decoders conforming to a profile specified in Annex A.)
  • the signaling information included in the bitstream according to the embodiments is one of the metadata processing unit or the transmission processing unit (eg, the metadata processing unit 12007 or the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 ) included in the point cloud data transmission apparatus. Or it can be created by more elements.
  • the signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding.
  • the point cloud data transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the bitstream in the above-described form, thereby increasing compression efficiency, increasing image quality performance, and reducing the burden on the receiving apparatus.
  • TPS Tip Parameter Set
  • a bitstream of point cloud data may include a tile parameter set including signaling information (or flag) shown in this figure.
  • the tile parameter set 28000 shown in this figure may refer to the tile parameter set 27004 described with reference to FIG. 19 .
  • the point cloud data receiver according to the embodiments may decode the point cloud data according to the embodiments based on the signaling information (or flag information) described in this figure.
  • a Tile Parameter Set (TPS) 28000 may mean a syntax structure including syntax elements to which zero or more entire tiles (or coded tiles) are applied.
  • num_tiles indicates the number of tiles existing in the corresponding bitstream. (Represents the number of tiles signaled for the bitstream). If there is no tile existing in the corresponding bitstream, num_tiles may be signaled as 0. (When not present, num_tiles is inferred to be 0)
  • the TPS 28000 includes information on positions at which tiles existing in a corresponding bitstream are located in a bounding box (eg, tile_bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, etc.), a scale factor in a bounding box of tiles. factor) information (eg, tile_bounding_box_scale_factor, etc.), width or height information (eg, tile_bounding_box_size_width, tile_bounding_box_size_height information) in the bounding box of tiles.
  • a bounding box eg, tile_bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, etc.
  • factor eg, tile_bounding_box_scale_factor, etc.
  • width or height information eg, tile_bounding_box_size_width, tile_
  • the TPS 28000 may include parameters (eg, tile_bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, tile_bounding_box_scale_factor, tile_bounding_box_size_width_size_tile) included in the for statement of FIG. 27 by the number of tiles, respectively.
  • i may mean an index for each tile.
  • tile_bounding_box_offset_x [i], tile_bounding_box_offset_y [i], tile_bounding_box_offset_z [i], tile_bounding_box_scale_factor [i], tile_bounding_box_size_width [i], tile_bounding_box_size_height [i] is the i-th tile of _bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, tile_bounding_box_scale_factor, tile_bounding_box_size_width, tile_bounding_box_size_height information in each of the for statement can mean
  • tile_bounding_box_offset_x[ i ] indicates the x offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, if the tile_bounding_box_size_offset_x parameter for the non-zero i-th tile does not exist), the value of tile_bounding_box_offset_x[ 0 ] may mean sps_bounding_box_offset_x included in the SPS according to the embodiments. .
  • tile_bounding_box_offset_y[ i ] indicates the y offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, when the tile_bounding_box_size_offset_y parameter for the non-zero i-th tile does not exist), the value of tile_bounding_box_offset_y[ 0 ] may mean sps_bounding_box_offset_y included in the SPS according to the embodiments. .
  • tile_bounding_box_offset_z[ i ] indicates the z offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, when the tile_bounding_box_size_offset_z parameter for the non-zero i-th tile does not exist), the value of tile_bounding_box_offset_z[ 0 ] may mean sps_bounding_box_offset_z included in the SPS according to the embodiments. .
  • tile_bounding_box_scale_factor[ i ] indicates a scale factor associated with the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, when the tile_bounding_box_size_factor parameter for the non-zero i-th tile does not exist), tile_bounding_box_scale_factor[ 0 ] may mean sps_bounding_box_scale_factor included in the SPS according to embodiments.
  • tile_bounding_box_size_width[ i ] represents the width of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, if the tile_bounding_box_size_width parameter for the non-zero i-th tile does not exist), tile_bounding_box_size_width[ 0 ] may mean sps_bounding_box_size_width included in the SPS according to the embodiments.
  • tile_bounding_box_size_height[ i ] represents the height of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, when the tile_bounding_box_size_height parameter for the non-zero ith tile does not exist), tile_bounding_box_size_height[ 0 ] may mean sps_bounding_box_size_height included in the SPS according to embodiments.
  • tile_bounding_box_size_depth[ i ] indicates the depth of the i-th tile in Cartesian coordinates. If there is no height value, tile_bounding_box_size_depth[ 0 ] may mean sps_bounding_box_size_depth included in the SPS according to embodiments.
  • the TPS according to the embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) regarding a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ).
  • signaling information or signaling information about a prediction geometry encoding scheme
  • Description of the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments is the same as described above with reference to FIG. 20 .
  • the signaling information included in the bitstream according to the embodiments is one of the metadata processing unit or the transmission processing unit (eg, the metadata processing unit 12007 or the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 ) included in the point cloud data transmission apparatus. Or it can be created by more elements.
  • the signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding.
  • the point cloud data transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the bitstream in the above-described form, thereby increasing compression efficiency, increasing image quality performance, and reducing the burden on the receiving apparatus.
  • GPS Geometry Parameter Set
  • a bitstream of point cloud data may include a geometry parameter set including signaling information (or flags) of this figure.
  • the geometric parameter set of this figure may refer to the geometric parameter set 27002 described with reference to FIG. 19 .
  • the point cloud data receiver according to the embodiments may decode the point cloud data according to the embodiments based on the signaling information (or flag information) of this figure.
  • the GPS parameter set ID indicates an identifier of the GPS referenced by other syntax elements.
  • the value of this parameter may be 0 to 15. (provides an identifier for the GPS for reference by other syntax elements.
  • the value of gps_seq_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15, inclusive.)
  • the GPS sequential parameter set ID indicates the value of sps_seq_parameter_set_id for the corresponding active SPS.
  • the value may be 0 to 15. (Specifies the value of sps_seq_parameter_set_id for the active SPS.
  • the value of gps_seq_parameter_set_id shall be in the range of 0 to 15, inclusive.)
  • the geometry coding type may mean a coding type for geometry information.
  • the value of the corresponding parameter may be 0 to 1, and other values may be used later by ISO/IEC.
  • the decoder may ignore it if the corresponding parameter has a different value.
  • the corresponding parameter may represent, for example, an octree if 0, and a triangle soup (trisoup) if 1. (indicates that the coding type for the geometry in Table 7 1Table 7 1 for the given value of geometry_coding_type.
  • the value of geometry_coding_type shall be equal to 0 or 1 in bitstreams conforming to this version of this Specification.
  • the GPS bounding box presence flag (gps_box_present_flag) may be 1 when additional bounding box information is provided in a geometry header within the corresponding GPS. This parameter may indicate 0 when additional bounding box information is not provided in the geometry header. (equal to 1 specifies an additional bounding box information is provided in a geometry header that references the current GPS. gps_bounding_box_present_flag equal to 0 specifies that additional bounding box information is not signaled in the geometry header.)
  • the unique geometry point flag (unique_geometry_points_flag) may be 1 when all output points have unique positions. This parameter may be 0 if the output points are located at the same location. (equal to 1 indicates that all output points have unique positions. unique_geometry_points_flag equal to 0 indicates that the output points may have same positions.)
  • neighbor_context_restriction_flag When the neighbor context restriction flag (neighbor_context_restriction_flag) is 0, it indicates that octree occupancy coding uses contexts determined based on 6 neighbor nodes. If 1, it indicates that octree occupancy coding uses contexts determined based only on sibling nodes. (equal to 0 indicates that octree occupancy coding uses contexts determined from six neighboring parent nodes. neighbor_context_restriction_flag equal to 1 indicates that octree coding uses contexts determined from sibling nodes only.)
  • inferred_direct_coding_mode_enabled_flag When the inferred direct coding mode setting flag (inferred_direct_coding_mode_enabled_flag) is 0, it indicates that octree coding used inferred_direct_coding_mode. When 1, it indicates that octree coding was performed using a plurality of contexts determined from sibling neighboring nodes. (equal to 0 indicates the octree coding uses inferred_direct_coding_mode. inferred_direct_coding_mode_enabled_flag equal to 1 indicates the octree coding uses multiple context determined from sibling neighbouring nodes.)
  • log2_neighbour_avail_boundary indicates the value of NeighbAvailBoundary for which the decoding process is used as follows. (specifies the value of the variable NeighbAvailBoundary that is used in the decoding process as follows: )
  • NeighbAvailBoundary 2log2_neighbour_avail_boundary
  • neighbor_context_restriction_flag When neighbor_context_restriction_flag is 1, neighbor_context_restriction_flag may be 13. (When neighbor_context_restriction_flag is equal to 1, NeighbAvailabilityMask is set equal to 13.) When neighbor_context_restriction_flag is 0, NeighborAvailabilityMask may be determined as follows. (Otherwise, neighbor_context_restriction_flag equal to 0, NeighbAvailabilityMask is set equal to)
  • log2_trisoup_node_size represents TrisoupNodeSize as the size of triangle nodes determined as follows. (Specifies the variable TrisoupNodeSize as the size of the triangle nodes as follows.)
  • TrisoupNodeSize 2log2_trisoup_node_size
  • log2_trisoup_node_size may be greater than 0. When the size of log2_trisoup_node_size is 0, it may indicate that the geometry bitstream includes only the octree coding syntax. (The value of log2_trisoup_node_size may be equal to or greater than 0. When log2_trisoup_node_size is equal to 0, the geometry bitstream includes only the octree coding syntax.)
  • Trisoup_depth indicates the number of bits used to indicate each component of point coordinates.
  • trisoup_depth may have a value from 2 to 21. (Specifies the number of bits used to represent each component of a point coordinate. The value of trisoup_depth may be in the range of 2 to 21. [Ed(df): 21 should perhaps be a level limit].)
  • trisoup_triangle_level indicates a level at which an octree is pruned.
  • trisoup_triangle_level may have a value from 1 to trisoup_depth-1. (Specifies the level at which the octree is pruned.
  • the value of trisoup_triangle_level may be in the range of 1 to trisoup_depth-1.
  • the GPS extension presence flag (gps_extension_present_flag) is 1, it indicates that the gps_extension_data syntax structure is present in the GPS RBSP syntax structure. When it is 0, it indicates that the corresponding syntax structure does not exist. (equal to 1 specifies that the gps_extension_data syntax structure is present in the GPS RBSP syntax structure. gps_extension_present_flag equal to 0 specifies that this syntax structure is not present. When not present, the value of gps_ extension_present_flag is inferred to be equal to 0.)
  • the GPS extension presence flag may have any value. If the corresponding value is present, the value has no effect on the decoder. (may have any value. Its presence and value do not affect decoder conformance to profiles specified in Annex A. Decoders conforming to a profile specified in Annex A.)
  • the GPS according to embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) related to a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ). Description of the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments is the same as described above with reference to FIG. 20 .
  • the signaling information included in the bitstream according to the embodiments is one of the metadata processing unit or the transmission processing unit (eg, the metadata processing unit 12007 or the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 ) included in the point cloud data transmission apparatus. Or it can be created by more elements.
  • the signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding.
  • the point cloud data transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the bitstream in the above-described form, thereby increasing compression efficiency, increasing image quality performance, and reducing the burden on the receiving apparatus.
  • FIG. 23 illustrates an Attribute Parameter Set (APS) structure of point cloud data according to embodiments.
  • APS Attribute Parameter Set
  • a bitstream of point cloud data according to embodiments may include an attribute parameter set including signaling information (or flag) of this figure.
  • the attribute parameter set in this figure may refer to the attribute parameter set 27003 described with reference to FIG. 19 .
  • the point cloud data receiver according to the embodiments may decode the point cloud data according to the embodiments based on the signaling information (or flag information) of this figure.
  • the APS attribute parameter set ID (aps_attr_parameter_set_id) may indicate an identifier for the APS for reference according to other syntax elements.
  • the value of aps_attr_parameter_set_id must be within the range of 0 to 15.
  • aps_seq_parameter_set_id may indicate a value of sps_seq_parameter_set_id for an active SPS.
  • the value of aps_seq_parameter_set_id must be within the range of 0 to 15.
  • Lifting indicates whether a coding type for an attribute according to embodiments is a method based on a lifting method. For example, isLifting indicates whether the coding type is predicting weight lifting or fixed weight lifting. isLifting may have a specific value (eg, 0 or 1) to indicate whether the coding type for the attribute is a method based on the lifting method.
  • Attr_coding_type when the value of attr_coding_type according to the embodiments is 0 (ie, the coding type for the attribute is predictive weight lifting) or the value of attr_coding_type is 2 (ie, the coding type for the attribute is fixed) In case of weight lifting), isLifting may be 1 (ie, it may indicate that a coding type for an attribute according to embodiments is a method based on a lifting method). For example, when the value of attr_coding_type according to the embodiments is 1 (ie, when the coding type for the attribute is RAHT), isLifting may be 0 (ie, the coding type for the attribute according to the embodiments). It may indicate that the method is not based on this lifting method).
  • the APS according to the embodiments may include some or all of num_pred_nearest_neighbours, max_num_direct_predictors, lifting_search_range, lifting_quant_step_size, lifting_quant_step_size_chroma, lod_binary_tree_enabled_flag, and num_detail_levels_minus1 parameters when the isLifting information according to the embodiments is 1. Also, when the isLifting information according to the embodiments is 1, the APS 30000 according to the embodiments may include sampling_distance_squared information as much as the value of num_detail_levels_minus1 (ie, the number of LODs).
  • lifting_num_pred_nearest_neighbours indicates the maximum number of nearest neighbors used for prediction transformation.
  • a value of numberOfNearestNeighboursInPrediction may be included in the range of 1 to xx.
  • lifting_max_num_direct_predictors indicates the number of predictors used for direct prediction transformation.
  • max_num_direct_predictors has a value within the range of 0 to num_pred_nearest_neighbours.
  • the APS may include neighbor point set generation information (eg, neighbor point set property information described with reference to FIGS. 15 and 17 to 19 ).
  • Neighbor point set generation information indicates information on generation of the neighboring point set described with reference to FIGS. 1 to 20 .
  • the different_nn_search_type_per_lod_flag information may indicate whether to use different neighbor point set search methods for each LOD (eg, the LOD to which the target point of FIGS. 15 to 19 belongs). As described above with reference to FIGS. 17 to 19 , the neighbor point set search method according to embodiments may be applied differently for each LOD.
  • the above-described neighboring point set generation information may include reference point selection type information that is equally applied to all LOD values.
  • a description of reference point selection type information according to embodiments is the same as described with reference to FIG. 21 .
  • reference point set generation information identified by an idx value may be included.
  • the index idx is greater than or equal to 0 and less than the value indicated by num_detail_levels_minus1.
  • the num_detail_levels_minus1 value may specify the maximum number of all LOD values constituting the LOD according to embodiments.
  • a description of reference point selection type information according to embodiments is the same as described with reference to FIG. 21 .
  • nearest_neighbor_search_type_per_tile_flag may indicate whether the above-described neighbor point set generation information is applied differently for each tile.
  • the TPS eg, Tile Parameter Set 28000 of FIG. 20
  • the TPS may not include neighbor point set generation information.
  • the APS according to the embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) regarding a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ).
  • signaling information or signaling information about a prediction geometry encoding scheme
  • Description of the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments is the same as described above with reference to FIG. 20 .
  • the signaling information included in the bitstream according to the embodiments is one of the metadata processing unit or the transmission processing unit (eg, the metadata processing unit 12007 or the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 ) included in the point cloud data transmission apparatus. Or it can be created by more elements.
  • the signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding.
  • the point cloud data transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the bitstream in the above-described form, thereby increasing compression efficiency, increasing image quality performance, and reducing the burden on the receiving apparatus.
  • GSH Garnier_slice_header
  • a geometry slice header may be referred to as a geometry slice header.
  • GSH may refer to data having header information included in a Geom (Geometry Bitstream) included in one or more slices. That is, the GSH may be header information for geometry information included in the corresponding slice.
  • GSH which is header information of the geometry information, may include parameters such as geom_geom_parameter_set_id, geom_tile_id, geom_slice_id, geom_BoxOrigin, geom_box_log2_scale, beom_max_node_size_log2, geom_num_points, and the like.
  • gsh_geometry_parameter_set_id indicates a value of gps_geom_parameter_set_id of active GPS. (specifies the value of the gps_geom_parameter_set_id of the active GPS)
  • gsh_tile_id indicates an identifier (id) of a tile.
  • gsh_slice_id indicates an identifier (id) of a slice.
  • gps_box_present_flag indicates whether a source bounding box (or box) indicated by GSH according to embodiments exists.
  • the GPS 31000 may include some/all of gsh_box_log2_scale, gsh_box_origin_x, gsh_box_origin_y, and gsh_box_origin_z.
  • gsh_box_log2_scale indicates a scale value of a source bounding box (or box) indicated by GSH according to embodiments.
  • gsh_box_origin_x represents x information of a source bounding box indicated by GSH in the Cartesian coordinate system.
  • gsh_box_origin_y indicates y information of a source bounding box indicated by GSH in the coordinate system.
  • gsh_box_origin_z indicates z information of a source bounding box indicated by GSH in the coordinate system.
  • gsh_log2_max_nodesize indicates the value of the MaxNodeSize variable used in the following decoding operation.
  • MaxNodeSize 2 ( gbh_log2_max_nodesize )
  • gbh_points_number indicates the number of coded points in the slice.
  • Information indicating a method of generating a molton code included in GSH according to embodiments may be information commonly applied to all slices signaled by GSH according to embodiments.
  • the GSH according to embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) related to a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ). Description of the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments is the same as described above with reference to FIG. 20 .
  • the signaling information included in the bitstream according to the embodiments may include a metadata processing unit or a transmission processing unit (for example, the metadata processing unit 12007 of FIG. 12 or a transmission processing unit (in the first embodiments) included in the point cloud data transmission apparatus. may be generated by one or more elements in the data input unit 15012012. The signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding.
  • the point cloud data transmitting apparatus may increase compression efficiency, increase image quality performance, and reduce the burden on the receiving apparatus.
  • 25 is a block diagram illustrating an apparatus for receiving point cloud data according to embodiments.
  • the receiving apparatus 2500 may perform the same or similar operation to the decoding operation described with reference to FIGS. 1 to 24 , and may perform a reverse process of the operation of the transmitting apparatus of FIG. 15 .
  • the receiving apparatus 2500 according to the embodiments may include a receiving unit 2501, an arithmetic decoder 2502, a prediction value inverse calculation unit 2503, an inverse quantization processing unit 2504, and/or a coordinate inverse transformation unit 2505. .
  • the receiving apparatus according to the embodiments may further include one or more elements for performing the same or similar operation to the decoding operation described with reference to FIGS. 1 to 24 .
  • the receiver may receive a bitstream in which a geometry bitstream and/or an attribute bitstream are multiplexed.
  • the arithmetic decoder according to the embodiments may decode the received geometry bitstream based on arithmetic coding.
  • the arithmetic decoder according to the embodiments may perform the same or similar operation to the operation of the arithmetic decoder 11000 of FIG. 11 .
  • the prediction value inverse calculator according to the embodiments may decode the geometry using a prediction geometry decoding scheme based on the prediction tree (the prediction tree or the prediction tree described with reference to FIGS. 15 to 24 ).
  • the prediction value inverse calculator according to embodiments may correspond to the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 .
  • the process of decoding the geometry using the prediction geometry decoding scheme according to the embodiments may include a process of rearranging one or more points based on the geometry and a process of generating a prediction tree based on the rearranged points.
  • a process of rearranging one or more points based on a geometry according to embodiments may be the same or similar to a process of rearranging the points described above with reference to FIG. 15 .
  • the data aligning unit may align data based on signaling information regarding a prediction geometry encoding scheme included in a bitstream.
  • the data arranging unit may rearrange the points based on information about the rearrangement of the points included in the signaling information about the prediction geometry encoding scheme.
  • the data alignment unit (not shown in this figure) according to embodiments may perform a process of rearranging one or more points based on a geometry.
  • the process of generating the prediction tree based on the rearranged points according to the embodiments is the same as or similar to the process of generating the prediction tree described above with reference to FIGS. 15 to 18 .
  • the prediction tree generator (not shown in this figure) may perform a process of generating a prediction tree based on the rearranged points. That is, the predictive value inverse calculator according to the embodiments may include a data aligner and/or a prediction tree generator. The prediction value inverse calculator according to the embodiments may generate a prediction tree and calculate a predicted value (the predicted value or the modified prediction value described with reference to FIGS. 15 to 24 ) of a point corresponding to each vertex of the vertices. The process of calculating the predicted value according to the embodiments is the same as or similar to the process of calculating the predicted value described above with reference to FIGS. 15 to 24 .
  • the prediction value inverse calculator may calculate the prediction value based on signaling information (signaling information described with reference to FIGS. 20 to 24 ) about the prediction geometry encoding scheme included in the received bitstream. That is, the prediction value inverse calculator according to the embodiments includes information on whether the first method is used (information on whether to use the first method described with reference to FIGS. 20 to 24) and the second signaling information indicating that the first method is not used. In response to including information about the second method (information about the second method described with reference to FIGS. 20 to 24 ), the first method is modified based on the second method (eg, the rearrangement of points described with reference to FIG. 17 ) The predicted value can be calculated based on the second method).
  • signaling information signaling information described with reference to FIGS. 20 to 24
  • the prediction value inverse calculator includes information on whether the first method is used (information on whether to use the first method described with reference to FIGS. 20 to 24) and the second signaling information indicating that the first method is not used.
  • the first method
  • the prediction value inverse calculator includes information on whether to use the first method indicating that the signaling information uses the first method (information on whether to use the first method described in FIGS. 20 to 24), and information on the second method
  • the second method for example, , the predicted value calculated based on the first method described with reference to FIG. 17 and the predicted value may be calculated based on the second method in which the first method is modified based on the threshold value.
  • the prediction value inverse calculator generates the Morton code of the prediction residual value by using the information on whether or not the Morton code is generated of the prediction residual value (information on whether the Morton code is generated as described in FIGS. 20 to 24) included in the signaling information. It can be seen that the prediction residual value is a Morton code generated based on bits of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value.
  • the prediction value inverse calculator corresponds to information on whether or not to generate a Morton code of the prediction residual value included in the signaling information indicates that a Morton code of the prediction residual value is generated, and predicts based on the Morton code of the prediction residual value.
  • An x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value of the residual value can be generated.
  • the process of generating the x-coordinate value, y-coordinate value, and z-coordinate value of the predicted residual value based on the Morton code of the predicted residual value is the process of generating the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the predicted residual value. It may be the reverse process of the process of generating the molton code based on the
  • the prediction value inverse calculator may generate the prediction tree based on information on the prediction tree structure included in the signaling information (information on the prediction tree structure described with reference to FIGS. 20 to 24 ).
  • the prediction value inverse calculator according to the embodiments corresponds to the information about the prediction tree structure included in the signaling information indicating the information about the first structure (information about the first structure described in FIGS. 20 to 24), A prediction tree having a structure of 1 can be created.
  • the prediction value inverse calculator according to the embodiments corresponds to the information about the prediction tree structure included in the signaling information indicating the information about the second structure (information about the second structure described in FIGS. 20 to 24), A prediction tree having two structures can be created. As described above with reference to FIGS. 18 and 20 , the total number of depths of the prediction tree having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
  • the prediction value inverse calculator may reconstruct the geometry based on the calculated prediction value and the prediction residual value included in the bitstream (eg, the prediction residual value described with reference to FIGS. 15 to 24 ). That is, the prediction value inverse calculator according to the embodiments may obtain a coordinate value indicating a position of a point by adding a prediction residual value to the calculated prediction value.
  • the inverse quantization processing unit may inverse quantize the decoded attribute bitstream or information on the attribute secured as a result of decoding, and output inverse quantized attributes (or attribute values). Inverse quantization may be selectively applied based on attribute encoding of the point cloud encoder.
  • the inverse quantization processing unit may perform the same or similar operation as that of the inverse quantization unit 11006 of FIG. 11 .
  • the coordinate inverse transform unit may obtain positions (or positions) of points by transforming the coordinate system based on the reconstructed geometry.
  • the coordinate inverse transform unit according to the embodiments may perform the same or similar operation to the operation of the coordinate system inverse transform unit 11004 of FIG. 11 .
  • the point cloud data receiving apparatus may output (or render) final point cloud data based on the restored (or reconstructed) geometry information and/or the restored (or reconstructed) attribute information.
  • the point cloud data receiving apparatus reconstructs the geometry of points based on signaling information (signaling information described with reference to FIGS. 20 to 24 ) about the prediction geometry encoding scheme included in the received bitstream and decoding process You can adjust the latency in .
  • 26 is an example of a flowchart illustrating a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
  • 26 is a point cloud data transmission method of a point cloud data transmission apparatus (eg, the point cloud data transmission apparatus described in FIGS. 1, 2, 4, 11, 12 and 15 ) according to embodiments; indicates.
  • the transmitting apparatus according to the embodiments performs the same or similar operation to the encoding operation described with reference to FIGS. 1 to 25 .
  • the point cloud data transmission apparatus may encode the point cloud data ( 2600 ).
  • An apparatus for transmitting point cloud data may include a geometry encoder for encoding a geometry indicating a position of one or more points of point cloud data and an attribute encoder for encoding an attribute of one or more points.
  • a geometry encoder may include a prediction tree structure generator that encodes a geometry with a prediction geometry encoding scheme based on a prediction tree.
  • the prediction tree structure generation unit according to the embodiments performs the same or similar operation to the operation of the prediction tree structure generation unit 1504 of FIG. 15 .
  • the prediction tree structure generator may further include a data aligner that rearranges one or more points based on a geometry and a prediction tree generator that generates a prediction tree based on the rearranged points.
  • the data arranging unit performs the same or similar operation as that of the data aligning unit 1504a of FIG. 15 .
  • the prediction tree generation unit according to the embodiments performs the same or similar operation to the operation of the prediction value calculation unit 1504b, the prediction tree structure transformation unit 1504c, and/or the prediction value calculation and transmission method determination unit 1504d of FIG. 15 . .
  • a prediction tree includes one or more vertices, and the one or more vertices include a root vertex corresponding to a lowest depth among the one or more vertices and one Alternatively, a leaf vertex corresponding to the highest depth among the vertices may be included, and the depth corresponding to each vertex may indicate the number of hops from the root vertex to each vertex.
  • the descriptions of the prediction tree, vertex, depth, root vertex, and leaf vertex are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
  • One vertex of the one or more vertices according to embodiments may correspond to one of the rearranged one or more points.
  • One or more vertices may include a first vertex, a second vertex, a third vertex, and a fourth vertex.
  • p0 is a coordinate value indicating a position of a second point corresponding to a second vertex having a depth smaller than the depth by 1 in the first vertex
  • p1 is a first vertex having a depth smaller than the depth by 2
  • a coordinate value indicating the position of the third point corresponding to the 3 vertex and p2 may indicate a coordinate value indicating the position of the fourth point corresponding to the fourth vertex having a depth in the first vertex that is smaller than the depth by 3 vertices.
  • a prediction value of the first point corresponding to the first vertex is calculated based on a prediction mode, and the prediction mode is a first point for calculating a prediction value based on at least one of 0, p0, p1, and p2. 1 can indicate the mode of the method.
  • a prediction residual value of the first point may indicate a difference between the prediction value of the first point and a coordinate value indicating the position of the first point. Descriptions of the above-described prediction value, prediction mode, and prediction residual value are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
  • An apparatus for transmitting point cloud data may transmit a bitstream including encoded point cloud data.
  • Bitstreams according to embodiments are the same as or similar to those described with reference to FIGS. 20 to 24 .
  • a bitstream according to embodiments includes signaling information on a prediction geometry encoding scheme, the signaling information includes information indicating whether a prediction geometry encoding scheme is used, and information indicating whether a prediction geometry encoding scheme is used Corresponding to indicating that the prediction geometry encoding scheme is used, the signaling information includes information on the reordering of points, information on whether to use the first method, information on whether to generate a Morton code of the prediction residual value, and information on the structure of the prediction tree.
  • It may include more information about Signaling information on the prediction geometry encoding scheme, information indicating whether the prediction geometry encoding scheme is used, information on rearrangement of points, information on whether to use the first method, information on whether to generate a Morton code of the prediction residual value, and Description of the information on the structure of the dictionary tree is the same as described above with reference to FIGS. 20 to 24 .
  • the signaling information includes information on whether to use the first method and the second method indicating that the first method is not used. Further comprising information about the method, and in response to the first method being modified to the second method based on a threshold value and a predicted value calculated based on the first method, the signaling information uses the first method It may further include information about whether to use the first method, information about the second method, and information about a threshold value.
  • the signaling information may further include information about the coefficient value.
  • the descriptions of the first method, the second method, the third method, the coefficient value, and the threshold value are the same as those described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
  • the related information may indicate that a molton code of the predicted residual value is generated. Information on whether the above-described molton code is generated is the same as described above with reference to FIGS. 20 to 24 .
  • the information about the prediction tree structure indicates information about the first structure, and corresponding to the prediction tree having the second structure, the prediction The information about the tree structure may indicate information about the second structure, and the total number of depths of the prediction tree having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
  • the information about the first structure, the second structure, the prediction tree structure, the information about the first structure, and the information about the second structure are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
  • the bitstream according to the embodiments may include signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme (eg, signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme described with reference to FIGS. 20 to 24 ).
  • the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments may be transmitted through SPS, APS, TPS, and/or ASH, as described above with reference to FIGS. 20 to 24, and is limited to the above-described example. doesn't happen
  • FIG. 27 is an example of a flowchart illustrating a method for receiving point cloud data according to embodiments.
  • FIG. 27 illustrates a point cloud data transmission method of an apparatus for receiving point cloud data (eg, the apparatus for receiving point cloud data described with reference to FIGS. 1, 2, 11, 13, and 25) according to embodiments.
  • the transmitting apparatus according to the embodiments performs the same or similar operation to the decoding operation described with reference to FIGS. 1 to 25 .
  • the device for receiving point cloud data may receive a bitstream including point cloud data ( 2700 ).
  • Bitstreams according to embodiments are the same as or similar to those described with reference to FIGS. 20 to 24 .
  • a bitstream includes signaling information on a prediction geometry decoding scheme
  • the signaling information includes information indicating whether a prediction geometry decoding scheme is used, and information indicating whether a prediction geometry decoding scheme is used
  • the signaling information includes information on the reordering of points, information on whether to use the first method, information on whether to generate a Morton code of the prediction residual value, and information on the structure of the prediction tree.
  • It may include more information about Signaling information on the prediction geometry encoding scheme, information indicating whether the prediction geometry encoding scheme is used, information on rearrangement of points, information on whether to use the first method, information on whether to generate a Morton code of the prediction residual value, and Description of the information on the structure of the dictionary tree is the same as described above with reference to FIGS. 20 to 24 .
  • the first method is performed in the order in which the points are rearranged.
  • the second method is modified based on the second method, and the signaling information further includes information on whether to use the first method indicating that the first method is used, information about the second method, and information about a threshold value.
  • the first method is modified to the second method based on the threshold value and the predicted value calculated based on the first method, and in response to the signaling information further comprising information about a coefficient value
  • the modified second method may be modified as the third method based on the coefficient value.
  • the descriptions of the first method, the second method, the third method, the coefficient value, and the threshold value are the same as those described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
  • the prediction residual value is the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value. It can represent a molton code generated based on the bits of . Information on whether the above-described molton code is generated is the same as described above with reference to FIGS. 20 to 24 .
  • the structure of the prediction tree In response to the information on the prediction tree structure according to the embodiments indicating the information on the first structure, the structure of the prediction tree has a first structure, and the information on the prediction tree structure relates to the second structure. Corresponding to representing information, the structure of the prediction tree has a second structure, and the total number of depths of the prediction tree having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure. .
  • the information about the first structure, the second structure, the prediction tree structure, the information about the first structure, and the information about the second structure are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
  • the point cloud data receiving apparatus may decode the point cloud data.
  • An apparatus for receiving point cloud data includes a geometry decoder for decoding a geometry indicating a position of one or more points of point cloud data, and an attribute decoder for decoding an attribute of one or more points.
  • the geometry decoder according to the embodiments may perform the geometry decoding operation described with reference to FIGS. 1 to 25 .
  • a geometry decoder may include a prediction value inverse calculator that decodes a geometry with a prediction geometry decoding scheme based on a prediction tree.
  • the prediction value inverse calculator may include a data aligner that rearranges one or more points based on a geometry and a prediction tree generator that generates a prediction tree based on the rearranged points.
  • the data arranging unit according to the embodiments performs the same or similar operation to the operation of the data aligning unit of FIG. 25 .
  • the prediction tree generator according to embodiments performs the same or similar operation to the prediction tree generator of FIG. 25 .
  • a prediction tree includes one or more vertices, and the one or more vertices include a root vertex corresponding to a lowest depth among the one or more vertices and one Alternatively, a leaf vertex corresponding to the highest depth among the vertices may be included, and the depth corresponding to each vertex may indicate the number of hops from the root vertex to each vertex.
  • the descriptions of the prediction tree, vertex, depth, root vertex, and leaf vertex are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
  • One vertex of the one or more vertices according to embodiments may correspond to one of the rearranged one or more points.
  • One or more vertices may include a first vertex, a second vertex, a third vertex, and a fourth vertex.
  • p0 is a coordinate value indicating a position of a second point corresponding to a second vertex having a depth smaller than the depth by 1 in the first vertex
  • p1 is a first vertex having a depth smaller than the depth by 2
  • a coordinate value indicating the position of the third point corresponding to the 3 vertex and p2 may indicate a coordinate value indicating the position of the fourth point corresponding to the fourth vertex having a depth in the first vertex that is smaller than the depth by 3 vertices.
  • a prediction value of the first point corresponding to the first vertex is calculated based on a prediction mode, and the prediction mode is a first point for calculating a prediction value based on at least one of 0, p0, p1, and p2. 1 can indicate the mode of the method.
  • a prediction residual value of the first point may indicate a difference between the prediction value of the first point and a coordinate value indicating the position of the first point. Descriptions of the above-described prediction value, prediction mode, and prediction residual value are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
  • 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 with one chip, for example, one hardware circuit.
  • the components according to the embodiments may be implemented with 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 the one or more programs may be implemented Any one or more of the operations/methods according to the examples may be performed or may include instructions for performing the operations/methods.
  • Executable instructions for performing the method/acts of the apparatus according to the embodiments may be stored in non-transitory CRM or other computer program products configured for execution by one or more processors, or one or more may be stored in temporary CRM or other computer program products configured for execution by processors.
  • the memory according to the embodiments may be used as a concept including not only volatile memory (eg, RAM, etc.) but also non-volatile memory, flash memory, PROM, and the like. Also, it may be implemented in the form of a carrier wave, such as transmission through the Internet.
  • the processor-readable recording medium is distributed in a computer system connected through a network, so that the processor-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
  • first, second, etc. may be used to describe various elements of the embodiments. However, 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 is only For example, the 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. Use of these terms should be interpreted as not departing from the scope of the various embodiments. Although both the first user input signal and the second user input signal are user input signals, they do not mean the same user input signals unless the context clearly indicates otherwise.
  • the embodiments may be wholly or partially applied to a point cloud data transmission/reception device and system.
  • Embodiments may include variations/modifications without departing from the scope of the claims and the like.

Abstract

A method for processing point cloud data according to embodiments comprises the steps of: encoding point cloud data into a geometry representing the positions of one or more points; encoding attributes of the one or more points; and transmitting a bitstream including the encoded point cloud data. The point cloud data can be encoded and transmitted.

Description

포인트 클라우드 데이터 처리 장치 및 방법Point cloud data processing apparatus and method
실시예들은 사용자에게 VR (Virtual Reality, 가상현실), AR (Augmented Reality, 증강현실), MR (Mixed Reality, 혼합현실), 및 자율 주행 서비스 등의 다양한 서비스를 제공하기 위하여 Point Cloud 콘텐츠를 제공하는 방안을 제공한다.Embodiments provide point cloud content to provide users with various services such as VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality, Augmented Reality), MR (Mixed Reality), and autonomous driving service. provide a way
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.The 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 three-dimensional media, and provides various services such as VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality), MR (Mixed Reality), and autonomous driving service. used to provide However, tens of thousands to hundreds of thousands of point data are needed to express point cloud content. Therefore, a method for efficiently processing a large 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. 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 problems, and the scope of 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.
따라서 효율적으로 포인트 클라우드 데이터를 처리하기 위하여 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법은 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계 및 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계를 포함한다.Accordingly, in order to efficiently process point cloud data, a method for transmitting point cloud data according to embodiments includes encoding the point cloud data and transmitting a bitstream including the encoded point cloud data.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법은 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계 및 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계를 포함한다.A method for receiving point cloud data according to embodiments includes receiving a bitstream including point cloud data and decoding the point cloud data.
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 high quality point cloud service.
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 universal services such as a VR service and an autonomous driving service.
도면은 실시예들을 더욱 이해하기 위해서 포함되며, 도면은 실시예들에 관련된 설명과 함께 실시예들을 나타낸다. 이하에서 설명하는 다양한 실시예들의 보다 나은 이해를 위하여, 하기 도면들에 걸쳐 유사한 참조 번호들이 대응하는 부분들을 포함하는 다음의 도면들과 관련하여 이하의 실시예들의 설명을 반드시 참조해야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings are included to further understand the embodiments, and the drawings, together with a description related to the embodiments, represent the embodiments. For a better understanding of the various embodiments described below, reference should be made to the following description of the embodiments in connection with the following drawings in which like reference numerals include corresponding parts throughout the drawings.
도 1은 실시예들에 따른 포인트 클라우드콘텐츠 제공 시스템의 예시를 나타낸다.1 shows an example of a point cloud content providing system according to embodiments.
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 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 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 5는 실시예들에 따른 복셀의 예시를 나타낸다.5 illustrates an example of a voxel according to embodiments.
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 7은 실시예들에 따른 이웃 노드 패턴의 예시를 나타낸다.7 shows an example of a neighbor node pattern according to embodiments.
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 9는 실시예들에 따른 LOD 별 포인트 구성의 예시를 나타낸다. 9 shows an example of a point configuration for each LOD according to embodiments.
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 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 12는 실시예들에 따른 전송 장치의 예시이다.12 is an example of a transmission apparatus according to embodiments.
도 13은 실시예들에 따른 수신 장치의 예시이다.13 is an example of a receiving apparatus according to embodiments.
도 14는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 방법/장치와 연동 가능한 구조의 예시를 나타낸다.14 shows an example of a structure capable of interworking with a method/device for transmitting and receiving point cloud data according to embodiments.
도 15는, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치를 나타내는 블록도이다.15 is a block diagram illustrating an apparatus for transmitting point cloud data according to embodiments.
도 16은, 실시예들에 따른 예측트리 구조를 나타낸다.16 shows a prediction tree structure according to embodiments.
도 17은, 실시예들에 따른 수정된 에측값을 계산하는 방법의 예시를 나타낸다.17 shows an example of a method of calculating a modified predicted value according to embodiments.
도 18은, 실시예들에 따른 예측트리 구조를 변경하는 방법의 예시를 나타낸다. 18 shows an example of a method of changing a prediction tree structure according to embodiments.
도 19는, 실시예들에 따른 비트스트림의 구조를 나타낸다. 19 shows the structure of a bitstream according to embodiments.
도 20은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 SPS(Suquential Parameter Set) 구조를 나타낸다. 20 illustrates a SPS (Sequential Parameter Set) structure of point cloud data according to embodiments.
도 21은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 TPS(Tile Parameter Set) 구조를 나타낸다. 21 illustrates a TPS (Tile Parameter Set) structure of point cloud data according to embodiments.
도 22는, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 GPS(Geometry Parameter Set) 구조를 나타낸다.22 illustrates a Geometry Parameter Set (GPS) structure of point cloud data according to embodiments.
도 23는, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 APS(Attribute Parameter Set) 구조를 나타낸다.23 illustrates an Attribute Parameter Set (APS) structure of point cloud data according to embodiments.
도 24은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 GSH(Geometry Slice Header) 구조를 나타낸다. 24 illustrates a Geometry Slice Header (GSH) structure of point cloud data according to embodiments.
도 25는, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치를 나타내는 블록도이다.25 is a block diagram illustrating an apparatus for receiving point cloud data according to embodiments.
도 26은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법을 나타내는 플로우 차트의 예시이다. 26 is an example of a flowchart illustrating a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
도 27은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법을 나타내는 플로우 차트의 예시이다. 27 is an example of a flowchart illustrating 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.Preferred embodiments of the embodiments will be specifically described, examples of which are shown in the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The detailed description below with reference to the accompanying drawings is intended to describe preferred embodiments of the embodiments rather than merely representing embodiments that may 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 will be apparent to one skilled in the art that embodiments may be practiced without these details.
실시예들에서 사술한다. 따라서 실시예들은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서의미에 근거하여 이해되어야 한다.described in the Examples. Therefore, the embodiments are not the mere name or meaning of the term, but most of the terms intended and used are selected from general ones widely used in the field, but some terms are arbitrarily selected by the applicant, and their meanings are It should be understood based on the semantics in detail in the description.
도 1은 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 shown in FIG. 1 may include a transmission device 10000 and a reception device 10004 . The transmitting device 10000 and the receiving device 10004 are capable of wired/wireless communication in order to transmit/receive point cloud data.
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 transmission device 10000 according to embodiments may secure, process, and transmit a point cloud video (or point cloud content). According to embodiments, the transmission device 10000 may be a fixed station, a base transceiver system (BTS), a network, an Ariticial Intelligence (AI) device and/or system, a robot, an AR/VR/XR device and/or a server and the like. In addition, according to embodiments, the transmission device 10000 uses a radio access technology (eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)) to perform communication with a base station and/or other wireless devices; It may include robots, vehicles, AR/VR/XR devices, mobile devices, home appliances, Internet of Things (IoT) devices, AI devices/servers, and the like.
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 포함한다 Transmission device 10000 according to embodiments is 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) ) contains
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 video acquisition unit 10001 according to embodiments acquires the point cloud video through processing such as capturing, synthesizing, or generating. The point cloud video is point cloud content expressed as a point cloud that is a set of points located in a three-dimensional space, and may be referred to as point cloud video data or the like. 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.
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 cloud video encoder 10002 according to embodiments encodes the obtained 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 according to embodiments may include Geometry-based Point Cloud Compression (G-PCC) coding and/or Video based Point Cloud Compression (V-PCC) coding or next-generation coding. In addition, the 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.
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 transmitter 10003 according to embodiments transmits a bitstream including encoded point cloud video data. The bitstream according to the embodiments is encapsulated into a file or segment (eg, a streaming segment) and transmitted through various networks such as a broadcasting network and/or a broadband network. Although not shown in the drawing, the transmission device 10000 may include an encapsulation unit (or encapsulation module) that performs an encapsulation operation. Also, according to embodiments, the encapsulation unit may be included in the transmitter 10003 . According to embodiments, the 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 according to the embodiments may communicate with the receiving device 10004 (or a receiver 10005) through wired/wireless communication through networks such as 4G, 5G, and 6G. Also, the transmitter 10003 may perform a necessary data processing operation according to a network system (eg, a communication network system such as 4G, 5G, or 6G). Also, the transmission device 10000 may transmit encapsulated data according to an on demand method.
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 receiving apparatus 10004 according to the embodiments includes a receiver (Receiver, 10005), a point cloud video decoder (Point Cloud Decoder, 10006), and/or a renderer (Renderer, 10007). According to embodiments, the receiving device 10004 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, a device, a robot , vehicles, AR/VR/XR devices, mobile devices, home appliances, Internet of Things (IoT) devices, AI devices/servers, and the like.
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 receiver 10005 according to embodiments 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 a necessary data processing operation according to a network system (eg, a communication network system such as 4G, 5G, or 6G). The receiver 10005 according to embodiments may output a bitstream by decapsulating the received file/segment. Also, according to embodiments, the receiver 10005 may include a decapsulation unit (or a decapsulation module) for performing a decapsulation operation. Also, the decapsulation unit may be implemented as an element (or component) separate from the receiver 10005 .
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 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 an encoded manner (eg, 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.
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 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. According to embodiments, the renderer 10007 may include a display for displaying the point cloud content. According to embodiments, the display may not be included in the renderer 10007 and may be implemented as a separate device or component.
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 the feedback information obtained by the receiving device 10004 . The feedback information is information for reflecting the interactivity with the user who consumes the point cloud content, and includes user information (eg, head orientation information, viewport information, etc.). In particular, when the point cloud content is content for a service that requires interaction with a user (eg, autonomous driving service, etc.), the feedback information is provided by the content transmitting side (eg, the transmission device 10000) and/or the service provider can be passed on to According to embodiments, the feedback information may be used by the receiving device 10004 as well as the transmitting device 10000 or may not be provided.
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. The head orientation information according to the embodiments is information about the user's head position, direction, angle, movement, and the like. The receiving apparatus 10004 according to embodiments may calculate viewport information based on head orientation information. The viewport information is information about the area of the point cloud video that the user is looking at. A viewpoint is a point at which a user is watching a point cloud video, and may mean a central point of the 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). Accordingly, the reception device 10004 may extract viewport information based on a vertical or horizontal FOV supported by the device in addition to the head orientation information. In addition, the receiving device 10004 checks the user's point cloud consumption method, the point cloud video area the user gazes at, the gaze time, and the like by performing a gaze analysis or the like. According to embodiments, the receiving device 10004 may transmit feedback information including the result of the gaze analysis to the transmitting device 10000 . Feedback information according to embodiments may be obtained during rendering and/or display. Feedback information according to embodiments may be secured by one or more sensors included in the receiving device 10004 . Also, according to embodiments, 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 transferring feedback information secured by the renderer 10007 . The point cloud content providing system may process (encode/decode) the point cloud data based on the feedback information. Accordingly, the point cloud video data decoder 10006 may perform a decoding operation based on the feedback information. Also, the receiving device 10004 may transmit feedback information to the transmitting device 10000 . The transmitting device 10000 (or the point cloud video data encoder 10002 ) may perform an encoding operation based on the feedback information. Therefore, the point cloud content providing system does not process (encode / decode) all point cloud data, but efficiently processes necessary data (for example, point cloud data corresponding to the user's head position) based on the feedback information, and the user can provide point cloud content to
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 transmitting apparatus 10000 may be referred to as an encoder, a transmitting device, a transmitter, or the like, and the receiving apparatus 10004 may be referred to as a decoder, a receiving device, a receiver, or the like.
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. 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.The elements of the point cloud content providing system shown in FIG. 1 may be implemented by hardware, software, a 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.The point cloud content providing system (for example, the point cloud transmission apparatus 10000 or the point cloud video acquisition unit 10001) according to embodiments may acquire a point cloud video (20000). A point cloud video is expressed as a point cloud belonging to a coordinate system representing a three-dimensional space. A point cloud video according to embodiments may include a Ply (Polygon File format or the Stanford Triangle format) file. When the point cloud video has one or more frames, the acquired point cloud video may include one or more Ply files. The Ply file contains point cloud data such as the point's geometry and/or attributes. Geometry includes positions of 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 including XYZ axes). The attribute includes 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 properties). For example, one point may have one attribute of color, or two attributes of color and reflectance. According to embodiments, the geometry may be referred to as positions, geometry information, geometry data, and the like, and the attribute may be referred to as attributes, attribute information, attribute data, and the like. In addition, the point cloud content providing system (for example, the point cloud transmission device 10000 or the point cloud video acquisition unit 10001) receives points from information (eg, depth information, color information, etc.) related to the point cloud video acquisition process. Cloud data can be obtained.
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 transmission device 10000 or the point cloud video encoder 10002) according to embodiments may encode the point cloud data (20001). The point cloud content providing system may encode point cloud data based on point cloud compression coding. As described above, the point cloud data may include the geometry and attributes of the point. Accordingly, the point cloud content providing system may output a geometry bitstream by performing geometry encoding for encoding the geometry. The point cloud content providing system may output an attribute bitstream by performing attribute encoding for encoding the attribute. According to embodiments, 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.
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 (for example, the transmission device 10000 or the transmitter 10003) according to the embodiments may transmit the encoded point cloud data (20002). As described with reference to FIG. 1 , the encoded point cloud data may be expressed as a geometry bitstream and an attribute bitstream. Also, 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). In addition, 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.
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 (eg, the receiving device 10004 or the receiver 10005) according to the embodiments may receive a bitstream including the encoded point cloud data. Also, the point cloud content providing system (eg, the receiving device 10004 or the receiver 10005) may demultiplex the bitstream.
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 (for example, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10005) may decode the encoded point cloud data (for example, a geometry bitstream, an 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) may 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 (eg, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10005) may decode the geometry bitstream to restore positions (geometry) of the points. The point cloud content providing system may restore attributes of points by decoding an attribute bitstream based on the restored geometry. The point cloud content providing system (eg, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10005) may reconstruct the point cloud video based on positions and decoded attributes according to the reconstructed geometry.
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 (for example, the receiving device 10004 or the renderer 10007) according to the embodiments may render the decoded point cloud data (20004). The point cloud content providing system (for example, the receiving device 10004 or the renderer 10007) may render the geometry and attributes decoded through the decoding process according to various rendering methods according to the rendering method. Points of the point cloud content may be rendered as a vertex having a certain thickness, a cube having a specific minimum size centered at the vertex position, or a circle centered at 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.).
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 (eg, the receiving device 10004) according to embodiments may secure feedback information (20005). The point cloud content providing system may encode and/or decode the point cloud data based on the 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 with reference to FIG. 1 , a detailed description thereof 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 of the point cloud content providing system described with reference to 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 (eg, a three-dimensional space representing a real environment, a three-dimensional space representing a virtual environment, etc.) and/or a point cloud video representing the environment (images and/or videos) are included. Accordingly, in the point cloud content providing system according to the embodiments, one or more cameras (eg, an infrared camera capable of securing depth information, color information corresponding to depth information) in order to generate point cloud content Point cloud video can be captured using an RGB camera that can extract The point cloud content providing system according to the embodiments may extract a shape of a geometry composed of points in a three-dimensional space from depth information, and extract an attribute of each point from color information to secure point cloud data. An image and/or an image according to embodiments may be captured based on at least one 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 inward-pacing scheme. The inward-pacing method refers to a method in which one or more cameras (or camera sensors) located surrounding the central object capture the central object. The inward-facing method provides a 360-degree image of a point cloud content that provides a 360-degree image of a core object to the user (for example, a 360-degree image of an object (e.g., a core object such as a character, player, object, actor, etc.) to the user. 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 an outward-pacing scheme. The outward-pacing method refers to a method in which one or more cameras (or camera sensors) positioned surrounding the central object capture the environment of the central object rather than the central object. The outward-pacing method may be used to generate point cloud content (eg, content representing an external environment that may be provided to a user of an autonomous vehicle) for providing a surrounding environment that appears from the 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 a 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 perform calibration of one or more cameras in order to set a global coordinate system before a capture operation. In addition, the point cloud content providing system may generate the point cloud content by synthesizing the image and/or image captured by the above-described capture method and an arbitrary image and/or image. In addition, the point cloud content providing system may not perform the capture operation described with reference to FIG. 3 when generating point cloud content representing a virtual space. The point cloud content providing system according to the embodiments may perform post-processing on the captured image and/or the image. That is, the point cloud content providing system removes an unwanted area (for example, a background), recognizes a space where captured images and/or images are connected, and fills in a spatial hole if there is one. 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 obtained from each camera. The point cloud content providing system may perform coordinate system transformation of points based on the position coordinates of each camera. Accordingly, the point cloud content providing system may generate content representing one wide range and 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 cloud video encoder 10002 of FIG. 1 . The point cloud encoder controls point cloud data (eg, positions of points and/or attributes) and perform an encoding operation. When the total size of the point cloud content is large (for example, point cloud content of 60 Gbps in the case of 30 fps), the point cloud content providing system may not be able to stream the corresponding content in real time. Accordingly, the point cloud content providing system may reconfigure the point cloud content based on a maximum target bitrate in order to provide it according to a network environment.
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 with reference to FIGS. 1 and 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.The point cloud encoder according to the embodiments may include a coordinate system transformation unit (Transformation Coordinates, 40000), a quantization unit (Quantize and Remove Points (Voxelize), 40001), an octree analysis unit (Analyze Octree, 40002), and a surface appropriation analysis unit ( Analyze Surface Approximation (40003), Arithmetic Encode (40004), Reconstruct Geometry (40005), Color Transformer (Transform Colors, 40006), Attribute Transformer (Transfer Attributes, 40007), RAHT Transform a unit 40008, an LOD generator (Generated LOD, 40009), a lifting transform unit (Lifting) 40010, a coefficient quantization unit (Quantize Coefficients, 40011) and/or an arithmetic encoder (Arithmetic Encode, 40012).
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 transformation unit 40000, the quantization unit 40001, the octree analysis unit 40002, the surface approximation 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 trisup geometry encoding are applied selectively or in combination. Also, the geometry encoding is not limited to the above example.
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 figure, the coordinate system conversion unit 40000 according to the embodiments receives the positions and converts them into a coordinate system. For example, the positions may be converted into position information in a three-dimensional space (eg, a three-dimensional space expressed in an XYZ coordinate system, etc.). Location information in a 3D space according to embodiments may be referred to as geometry information.
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 quantizer 40001 according to embodiments quantizes the geometry. For example, the quantizer 40001 may quantize the points based on the minimum position values of all points (eg, the 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 quatization scale value, and then performs a quantization operation to find the nearest integer value by rounding or rounding it down. Accordingly, one or more points may have the same quantized position (or position value). The quantizer 40001 according to embodiments performs voxelization based on quantized positions to reconstruct quantized points. A minimum unit including 2D image/video information is a pixel, and points of point cloud content (or 3D point cloud video) according to embodiments may be included in one or more voxels. have. A voxel is a combination of volume and pixel, and is a unit (unit=1.0) unit of a three-dimensional space based on the axes (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis) representing the three-dimensional space. It means a three-dimensional cubic space that occurs when divided by . The quantizer 40001 may match groups of points in a 3D space to voxels. According to embodiments, one voxel may include only one point. According to embodiments, one voxel may include one or more points. Also, in order to express one voxel as one point, a position of a ceter of a corresponding voxel may be set based on positions of one or more points included in one voxel. In this case, attributes of all positions included in one voxel may be combined and assigned to a corresponding voxel.
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 octree analyzer 40002 according to embodiments performs octree geometry coding (or octree coding) to represent voxels in an octree structure. The octree structure represents points matched to voxels based on the octal tree structure.
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 approximation analyzer 40003 according to embodiments may analyze and approximate the octree. Octree analysis and approximation according to embodiments is a process of analyzing to voxelize a region including a plurality of points in order to efficiently provide octree and voxelization.
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 arithmetic encoder 40004 according to embodiments entropy encodes the octree and/or the approximated octree. For example, the encoding method includes an arithmetic encoding method. The encoding results in a geometry bitstream.
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. Color transform unit 40006, attribute transform unit 40007, RAHT transform unit 40008, LOD generating unit 40009, lifting transform unit 40010, coefficient quantization unit 40011 and/or arithmetic encoder 40012 performs attribute encoding. As described above, one point may have one or more attributes. Attribute encoding according to embodiments is equally applied 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 according to embodiments may include color transform coding, attribute transform coding, region adaptive hierarchical 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)) may include coding. According to the point cloud content, the above-described RAHT coding, predictive transform coding, and lifting transform coding may be selectively used, or a combination of one or more codings may be used. Also, attribute encoding according to embodiments is not limited to the above-described example.
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 color conversion unit 40006 according to embodiments performs color conversion coding for converting color values (or textures) included in attributes. For example, the color conversion unit 40006 may convert the format of color information (eg, convert from RGB to YCbCr). The operation of the color converter 40006 according to embodiments may be optionally applied according to color values included in the attributes.
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 geometry reconstruction unit 40005 according to embodiments 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 a reconstructed geometry (or a reconstructed geometry).
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 attribute transform unit 40007 according to embodiments performs an attribute transform that transforms attributes based on positions where geometry encoding has not been performed and/or a reconstructed geometry. As described above, since the attributes are dependent on the 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 a point at the position based on the position value of the point included in the voxel. As described above, when the position of the center point of a corresponding voxel is set based on the positions of one or more points included in one voxel, the attribute conversion unit 40007 converts attributes of the one or more points. When the tri-soup geometry encoding is performed, the attribute conversion unit 40007 may convert the attributes based on the tri-soup geometry encoding.
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 attribute conversion unit 40007 is an average value of attributes or attribute values (eg, color or reflectance of each point) of neighboring points within a specific position/radius from the position (or position value) of the center point of each voxel. can be calculated to perform attribute transformation. The attribute conversion unit 40007 may apply a weight according to the distance from the center point to each point when calculating the average value. Thus, each voxel has a position and a computed attribute (or attribute value).
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 attribute transform 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 the K-D tree or the Morton code. The K-D tree is a binary search tree and supports a data structure that can manage points based on location so that Nearest Neighbor Search-NNS is possible quickly. The Molton code represents a coordinate value (eg (x, y, z)) representing the 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). If the bit value is mixed according to the bit index in the order of z, y, x, it is 010001000111. If this value is expressed in decimal, it becomes 1095. That is, the molton code value of the point whose coordinate values are (5, 9, 1) is 1095. The attribute transform unit 40007 may align the points based on the Molton code value and perform a shortest neighbor search (NNS) through a depth-first traversal process. After the attribute transform operation, when the nearest neighbor search (NNS) is required in another transform process for attribute coding, a K-D tree or a Molton code is used.
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 RAHT conversion unit 40008 and/or the LOD generation unit 40009.
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 RAHT converter 40008 according to embodiments performs RAHT coding for predicting attribute information based on the reconstructed geometry information. For example, the RAHT transform unit 40008 may predict attribute information of a node at an upper level of the octree based on attribute information associated with a node at a lower level of the octree.
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 LOD generator 40009 according to embodiments generates a level of detail (LOD) to perform predictive transform coding. The LOD according to the embodiments indicates the detail of the point cloud content, and the smaller the LOD value, the lower the detail of the point cloud content, and the larger the LOD value, the higher the detail of the point cloud content. Points may be classified according to LOD.
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 lifting transform unit 40010 according to embodiments performs lifting transform coding that transforms the attributes of the point cloud based on weights. As described above, lifting transform coding may be selectively applied.
실시예들에 따른 계수 양자화부(40011)은 어트리뷰트 코딩된 어트리뷰트들을 계수에 기반하여 양자화한다.The coefficient quantizer 40011 according to embodiments quantizes the attribute-coded attributes based on the coefficients.
실시예들에 따른 아리스메틱 인코더(40012)는 양자화된 어트리뷰트들을 아리스메틱 코딩 에 기반하여 인코딩한다.The arithmetic encoder 40012 according to embodiments encodes the quantized attributes based on arithmetic coding.
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.Although not shown in the figure, the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 are hardware including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories included in the point cloud providing device. , software, firmware, or a combination thereof. The one or more processors may perform at least any one or more of the operations and/or functions of the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 described above. The one or more processors may also operate or execute a set of software programs and/or instructions for performing the 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, non-volatile memory (eg, one or more magnetic disk storage devices, flash memory devices, or other non-volatile solid state memory). memory devices (such as solid-state memory devices).
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 (2d, 2d, 2d) 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: an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis. As described with reference to FIG. 4 , the point cloud encoder (eg, the quantization unit 40001, etc.) may perform voxelization. A voxel refers to a three-dimensional cubic space generated when a three-dimensional space is divided into units (unit=1.0) based on the axes (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis) representing the three-dimensional space. 5 is generated through an octree structure that recursively subdivides a bounding box (cubical axis-aligned bounding box) defined by two poles (0,0,0) and (2d, 2d, 2d) An example of a voxel is shown. One voxel includes at least one or more points. A voxel may estimate spatial coordinates from a positional relationship with a voxel group. As described above, voxels have attributes (such as color or reflectance) like pixels of a 2D image/image. A detailed description of the voxel is the same as that described with reference to FIG. 4 and thus will be omitted.
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 with reference to FIGS. 1 to 4 , the point cloud content providing system (point cloud video encoder 10002) or point cloud encoder (eg, octree analysis unit 40002) efficiently manages the area and/or position of voxels. To do this, octree geometry coding (or octree coding) based on 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 the octree structure. The three-dimensional space of the point cloud content according to the embodiments is expressed by axes (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis) of the coordinate system. The octree structure is created by recursive subdividing a cubic 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 value of d 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.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000001
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000001
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 part 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 six faces. As shown in the upper right of FIG. 6 , each of the eight spaces is again divided based on the axes of the coordinate system (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis). Therefore, each space is further divided into 8 small spaces. The divided small space is also expressed as a cube with six faces. This division method is applied until a leaf node of the 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 occupanci code of the octree. An occupancy code of an octree is generated to indicate whether each of eight divided spaces generated by dividing one space includes at least one point. Accordingly, one occupanci code is expressed by eight child nodes. Each child node represents the occupancies of the divided space, and each child node has a value of 1 bit. Therefore, the occupanci 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 corresponding node has a value of 1. If the space corresponding to the child node does not contain a point (empty), the node has a value of 0. Since the occupanci code shown in FIG. 6 is 00100001, 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 8 child nodes, and each child node is expressed by an 8-bit occupanci code. The figure shows that the occupancies code of the 3rd child node is 10000111, and the occupancies code of the 8th child node is 01001111. A point cloud encoder (eg, arithmetic encoder 40004 ) according to embodiments may entropy encode the occupanci code. In addition, to increase the compression efficiency, the point cloud encoder can intra/inter-code the occupanci code. The receiving apparatus (eg, the receiving apparatus 10004 or the point cloud video decoder 10006) according to embodiments reconstructs an octree based on the occupanci code.
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.The point cloud encoder (eg, the point cloud encoder of FIG. 4 , or the octree analyzer 40002) according to embodiments may perform voxelization and octree coding to store positions of points. However, since the 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 on the entire 3D space. For example, if there are few points in a specific area, it is not necessary to perform voxelization up 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.Accordingly, the point cloud encoder according to the embodiments does not perform voxelization on the above-described specific region (or a node other than a leaf node of an octree), but directly codes positions of points included in the specific region. ) can be done. Coordinates of direct coding points according to embodiments are called direct coding mode (DCM). In addition, the point cloud encoder according to the embodiments may perform trisoup geometry encoding for reconstructing positions of points in a specific region (or node) based on a voxel based on a surface model. Tri-Soop geometry encoding is a geometry encoding that expresses the representation of an object as a series of triangle meshes. Thus, the point cloud decoder can generate a point cloud from the mesh surface. Direct coding and trisup geometry encoding according to embodiments may be selectively performed. Also, direct coding and trisup 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 a direct mode for applying direct coding must be activated, and a node to which direct coding is to be applied is not a leaf node, but is below a threshold within a specific node. points must exist. In addition, the number of whole points to be subjected to direct coding should not exceed a preset limit value. If the above condition is satisfied, the point cloud encoder (or the arithmetic encoder 40004 ) according to embodiments may entropy-code positions (or position values) of 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 (for example, the surface appropriation analyzer 40003) according to the embodiments determines a specific level of the octree (when the level is smaller than the depth d of the octree), and from that level, a node using the surface model It is possible to perform tri-soup geometry encoding that reconstructs the position of a point in a region based on voxels (tri-soup mode). The point cloud encoder according to the embodiments may designate a level to which tri-soup geometry encoding is to be applied. For example, if the specified level is equal to the depth of the octree, the point cloud encoder will not operate in trichop mode. That is, the point cloud encoder according to the embodiments may operate in the tri-soup mode only when the designated level is smaller than the depth value of the octree. A three-dimensional cube region of nodes of a specified level according to embodiments is called a block. One block may include one or more voxels. A block or voxel may correspond to a brick. Within each block, the geometry is represented as a surface. A surface according to embodiments may intersect each 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 intersections in 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 ocupided voxel according to embodiments means a voxel including a point. The position of the vertex detected along the edge is the average position along the edge of all voxels of all voxels adjacent to the edge among all blocks sharing the edge.
버텍스가 검출되면 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 엣지의 시작점(x, y, z), 엣지의 방향벡터(Δx, Δy, Δz), 버텍스 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. 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 ③ 자승을 수행하고 그 값을 모두 더한 값을 구한다. When a vertex is detected, the point cloud encoder according to the embodiments entropy-codes the starting point (x, y, z) of the edge, the direction vectors (Δx, Δy, Δz) of the edge, and the vertex position values (relative position values within the edge). can When the tri-soap geometry encoding is applied, the point cloud encoder (eg, the geometry reconstruction unit 40005 ) according to the embodiments performs triangle reconstruction, up-sampling, and voxelization processes. to create a reconstructed geometry (reconstructed geometry). Vertices located at the edge of a block determine the surface that passes through the block. The surface according to 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 perform a square on the values obtained by subtracting the center value from each vertex value, and obtain the sum of all the values.
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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 . The minimum value of the added values is obtained, and the projection process is performed along the axis with the minimum value. For example, if the x element is the minimum, each vertex is projected on the x-axis with respect to the center of the block and projected on the (y, z) plane. If the projected value on the (y, z) plane is (ai, bi), the θ value is obtained through atan2(bi, ai), and the vertices are aligned based on the θ value. The table below shows combinations of vertices for generating a triangle according to the number of vertices. Vertices are sorted in order from 1 to n. The table below shows that for four vertices, two triangles can be formed according to a combination of vertices. The first triangle may be composed of 1st, 2nd, and 3rd vertices among aligned vertices, and the second triangle may be composed of 3rd, 4th, and 1st vertices among aligned vertices.
표. Triangles formed from vertices ordered 1graph. Triangles formed from vertices ordered 1
nn TrianglesTriangles
33 (1,2,3)(1,2,3)
44 (1,2,3), (3,4,1)(1,2,3), (3,4,1)
55 (1,2,3), (3,4,5), (5,1,3)(1,2,3), (3,4,5), (5,1,3)
66 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,1), (1,3,5)(1,2,3), (3,4,5), (5,6,1), (1,3,5)
77 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,1,3), (3,5,7)(1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,1,3), (3,5,7)
88 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,1), (1,3,5), (5,7,1)(1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,1), (1,3,5), (5,7,1)
99 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,1,3), (3,5,7), (7,9,3)(1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,1,3), (3,5,7), (7 ,9,3)
1010 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,1), (1,3,5), (5,7,9), (9,1,5)(1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,1), (1,3,5), (5 ,7,9), (9,1,5)
1111 (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)(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)
1212 (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)(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.도 7은 실시예들에 따른 이웃 노드 패턴의 예시를 나타낸다.The upsampling process is performed to voxelize the triangle by adding points along the edge of the triangle. Create additional points based on the upsampling factor and the width of the block. The additional points are called refined vertices. The point cloud encoder according to embodiments may voxel the refined vertices. Also, 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.
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.1 to 6, the point cloud content providing system or the point cloud encoder (for example, the point cloud video encoder 10002, the point cloud encoder or the arithmetic encoder 40004 of FIG. 4) directly transmits the occupanci code. Entropy coding is possible. In addition, the point cloud content providing system or point cloud encoder performs entropy encoding (intra-encoding) based on the occupancies of the current node and the occupancies of neighboring nodes, or entropy encoding (inter-encoding) based on the occupancies of the previous frame. ) can be done. A frame according to embodiments means a set of point cloud videos generated at the same time. Compression efficiency of intra encoding/inter encoding according to embodiments may vary according to the number of referenced neighboring nodes. The larger the bit, the more complicated it becomes, but it can be biased to one side, which can increase the compression efficiency. For example, if you have a 3-bit context, you have to code in 2 to 3 ok = 8 ways. The division of coding affects the complexity of implementation. Therefore, it is necessary to match the appropriate level of compression efficiency and complexity.
도 7은 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 illustrates a process of obtaining an occupancies pattern based on the occupancies 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 neighbor node pattern is used to infer the occupancies pattern of the corresponding node. The left side of FIG. 7 shows a cube corresponding to a node (a cube located in the center) and six cubes (neighbor nodes) sharing at least one face with the cube. The nodes shown in the figure are nodes of the same depth (depth). The numbers shown in the figure represent the 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 the neighboring node pattern values. The neighbor node pattern value is the sum of values multiplied by the weights of the ocupided neighbor nodes (neighbor nodes with points). Therefore, the neighbor node pattern values range from 0 to 63. When the value of the neighbor node pattern is 0, it indicates that there is no node (ocupid node) having a point among the neighboring nodes of the corresponding node. When the neighbor node pattern value is 63, it indicates that all of the neighbor nodes are ocupid nodes. As shown in the figure, since neighboring nodes to which weights 1, 2, 4, and 8 are assigned are ocupided 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 value of the neighboring node pattern (for example, if the value of the neighboring node pattern is 63, 64 types of coding are performed). According to embodiments, the point cloud encoder may reduce coding complexity by changing the neighbor node pattern value (eg, based on a table that changes 64 to 10 or 6).
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. 1 to 7 , before attribute encoding is performed, the encoded geometry is reconstructed (decompressed). When direct coding is applied, the geometry reconstruction operation may include changing the arrangement of the direct coded points (eg, placing the direct coded points in front of the point cloud data). In the case of tri-soap geometry encoding, the geometry reconstruction process is triangular reconstruction, upsampling, and voxelization. Since the attribute is dependent on the geometry, 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 (eg, the LOD generator 40009) may reorganize the points by LOD. The figure shows the point cloud content corresponding to the LOD. The left side of the drawing shows the original point cloud content. The second figure from the left of the figure shows the distribution of the points of the lowest LOD, and the rightmost figure of the figure shows the distribution of the points of the highest LOD. 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 interval (or distance) between the 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.1 to 8, the point cloud content providing system or the point cloud encoder (for example, the point cloud video encoder 10002, the point cloud encoder of FIG. 4, or the LOD generator 40009) generates an LOD. can do. The LOD is created by reorganizing the points into a set of refinement levels according to a set LOD distance value (or set of Euclidean Distance). The LOD generation process is performed not only in the point cloud encoder but also in the point cloud decoder.
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 indicates the order of points P0 to P9 before LOD generation. The LOD based order of FIG. 9 indicates the order of points according to the 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 in FIG. 4 , the point cloud encoder according to the embodiments may perform predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding selectively or in combination.
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.A point cloud encoder according to embodiments may generate predictors for points and perform predictive transform coding to set a predictive attribute (or predictive attribute value) of each point. That is, N predictors may be generated for N points. The predictor according to the embodiments calculates a weight (=1/distance) value based on the LOD value of each point and the indexing information for neighboring points existing within the distance set for each LOD and the distance value to the neighboring points. 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 prediction attribute (or attribute value) according to the embodiments is a weight calculated based on the distance to each neighboring point in the attributes (or attribute values, for example, color, reflectance, etc.) of neighboring points set in the predictor of each point (or a weight value) is set as the average value of the multiplied value. The point cloud encoder (for example, the coefficient quantization unit 40011) according to the embodiments subtracts the predicted attribute (attribute value) from the attribute (attribute value) of each point (residuals, residual attribute, residual attribute value, attribute quantization and inverse quantization can be performed on the prediction residual value, etc. The quantization process is 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. 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 (eg, the arithmetic encoder 40012 ) according to embodiments may entropy-code the quantized and dequantized residual values as described above when there are neighboring points to the predictor of each point. The point cloud encoder (eg, the arithmetic encoder 40012 ) according to embodiments may entropy-code attributes of a corresponding point without performing the above-described process if there are no neighboring points in 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 LOD calculated in the predictor and registers neighboring points, and according to 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 aforementioned predictive transform coding, but is different in that a weight is accumulated and applied to an attribute value. A process of accumulatively applying a weight to an attribute value according to the 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 (QuantizationWieght) that stores the weight value of each point. The initial value of all elements of QW is 1.0. A value obtained by multiplying the weight of the predictor of the current point by the QW value of the predictor index of the neighboring node registered in the predictor is added.
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, a value obtained by multiplying a point's attribute value by a 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 the 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 for all predictors are additionally multiplied by the weights stored in the QW corresponding to the predictor index, and the calculated weights are cumulatively added to the update weight array as 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 neighbor 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 back 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, predictive attribute values are calculated by additionally multiplying the attribute values updated through the lift update process by the weights updated through the lift prediction process (stored in QW). A point cloud encoder (eg, the coefficient quantization unit 40011) according to embodiments quantizes a prediction attribute value. A point cloud encoder (eg, arithmetic 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 예측하는 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 for predicting the attributes of the nodes of the higher level by using the attributes associated with the nodes at the lower level of the octree. . RAHT transform coding is an example of attribute intra coding with octree backward scan. The point cloud encoder according to the embodiments scans the entire area from the voxel, and repeats the merging process up to the root node while merging the voxels into a larger block at each step. The merging process according to the embodiments is performed only for the ocupid node. A merging process is not performed on an empty node, and a merging process is performed on a node immediately above the empty node.
하기의 식은 RAHT 변환 행렬을 나타낸다.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000003
는 레벨 l에서의 복셀들의 평균 어트리뷰트 값을 나타낸다.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000004
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000005
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000006
로부터 계산될 수 있다.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000007
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000008
의 가중치는
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000009
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000010
이다.
The following equation represents the RAHT transformation matrix.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000003
denotes the average attribute value of voxels in level l.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000004
Is
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000005
Wow
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000006
can be calculated from
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000007
Wow
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000008
the weight of
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000009
class
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000010
am.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000011
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000011
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000012
는 로-패스(low-pass) 값으로, 다음 상위 레벨에서의 병합 과정에서 사용된다.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000013
은 하이패스 계수(high-pass coefficients)이며, 각 스텝에서의 하이패스 계수들은 양자화되어 엔트로피 코딩 된다(예를 들면 아리스메틱 인코더(400012)의 인코딩). 가중치는
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000014
로 계산된다. 루트 노드는 마지막
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000015
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000016
을 통해서 다음과 같이 생성된다.,
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000012
is a low-pass value and is used in the merging process at the next higher level.
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000013
is high-pass coefficients, and the high-pass coefficients in each step are quantized and entropy coded (eg, encoding of the arithmetic encoder 400012 ). weight is
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000014
is calculated as The root node is the last
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000015
class
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000016
is created as follows,
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000017
Figure PCTKR2020019483-appb-img-000017
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 shown in FIG. 10 is an example of the point cloud video decoder 10006 described in FIG. 1 , and may perform the same or similar operations to the operation of the point cloud video decoder 10006 described in FIG. 1 . As shown in the figure, 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 outputs decoded geometry by performing geometry decoding on the geometry bitstream. The attribute decoder outputs decoded attributes by performing attribute decoding based on the decoded geometry and the attribute bitstream. The decoded geometry and decoded attributes are used to reconstruct the point cloud content (decoded point cloud).
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 shown in FIG. 11 is an example of the point cloud decoder described with reference to FIG. 10 , and may perform a decoding operation that is a reverse process of the encoding operation of the point cloud encoder described with reference to 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.1 and 10 , the point cloud decoder may perform geometry decoding and attribute decoding. Geometry decoding is performed before 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.A point cloud decoder according to embodiments may include an arithmetic decoder 11000, a synthesize octree 11001, a synthesize surface approximation 11002, and a reconstruct geometry , 11003), inverse transform coordinates (11004), arithmetic decoder (11005), inverse quantize (11006), RAHT transform unit (11007), LOD generator (generate LOD, 11008) ), an inverse lifting unit (Inverse lifting, 11009), and / or color inverse transform unit (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 arithmetic decoder 11000 , the octree synthesizer 11001 , the surface opproximation synthesizer 11002 , the geometry reconstruction unit 11003 , and the coordinate system inverse transformation unit 11004 may perform geometry decoding. Geometry decoding according to embodiments may include direct coding and trisoup geometry decoding. Direct coding and trisup geometry decoding are optionally applied. Also, the geometry decoding is not limited to the above example, and is performed as a reverse process of the geometry encoding described with reference to FIGS. 1 to 9 .
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 arithmetic decoder 11000 according to embodiments decodes the received geometry bitstream based on arithmetic coding. The operation of the arithmetic decoder 11000 corresponds to the reverse process of the arithmetic encoder 40004 .
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 octree synthesizing unit 11001 according to embodiments may generate an octree by obtaining an ocupancy code from a decoded geometry bitstream (or information about a geometry secured as a result of decoding). A detailed description of the occupanci code is the same as described with reference to FIGS. 1 to 9 .
실시예들에 따른 서페이스 오프록시메이션 합성부(11002)는 트라이숩 지오메트리 인코딩이 적용된 경우, 디코딩된 지오메트리 및/또는 생성된 옥트리에 기반하여 서페이스를 합성할 수 있다.The surface op-proximation synthesizing unit 11002 according to the embodiments may synthesize a surface based on the decoded geometry and/or the generated octree when the tri-top geometry encoding is applied.
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 geometry reconstruction unit 11003 according to embodiments may reconstruct a geometry based on the surface and/or the decoded geometry. As described with reference to FIGS. 1 to 9 , direct coding and tri-soup geometry encoding are selectively applied. Accordingly, the geometry reconstruction unit 11003 directly brings and adds position information of points to which direct coding is applied. In addition, when tri-soup geometry encoding is applied, the geometry reconstruction unit 11003 may perform a reconstruction operation of the geometry reconstruction unit 40005, for example, triangle reconstruction, up-sampling, and voxelization to restore the geometry. have. Specific details are the same as those described with reference to FIG. 6 and thus will be omitted. The reconstructed geometry may include a point cloud picture or frame that does not include attributes.
실시예들에 따른 좌표계 역변환부(11004)는 복원된 지오메트리를 기반으로 좌표계를 변환하여 포인트들의 포지션들을 획득할 수 있다. The coordinate system inverse transform unit 11004 according to embodiments may obtain positions of points by transforming the coordinate system based on the restored geometry.
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.The arithmetic decoder 11005, the inverse quantization unit 11006, the RAHT transform unit 11007, the LOD generation unit 11008, the inverse lifting unit 11009, and/or the color inverse transform unit 11010 are the attributes described with reference to FIG. decoding can be performed. Attribute decoding according to embodiments includes Region Adaptive Hierarchical 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. The above three decodings may be used selectively, or a combination of one or more decodings may be used. Also, attribute decoding according to the embodiments is not limited to the above-described example.
실시예들에 따른 아리스메틱 디코더(11005)는 어트리뷰트 비트스트림을 아리스메틱 코딩으로 디코딩한다. The arithmetic decoder 11005 according to embodiments decodes an attribute bitstream by arithmetic coding.
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 inverse quantization unit 11006 according to the embodiments inverse quantizes the decoded attribute bitstream or information about the attribute secured as a result of decoding, and outputs inverse quantized attributes (or attribute values). Inverse quantization may be selectively applied based on attribute encoding of the point cloud encoder.
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 RAHT transformation unit 11007, the LOD generation unit 11008, and/or the inverse lifting unit 11009 may process the reconstructed geometry and dequantized attributes. As described above, the RAHT converting unit 11007, the LOD generating unit 11008 and/or the inverse lifting unit 11009 may selectively perform a corresponding decoding operation according to the encoding of the point cloud encoder.
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 color inverse transform unit 11010 according to embodiments performs inverse transform coding for inverse transforming color values (or textures) included in 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.
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 the elements of the point cloud decoder of FIG. 11 are not shown in the figure, 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 any one or more of the operations and/or functions of the elements of the point cloud decoder of FIG. 11 described above. Also, the 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 decoder of FIG. 11 .
도 12는 실시예들에 따른 전송 장치의 예시이다.12 is an example of a transmission apparatus 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 transmission device 10000 of FIG. 1 (or the point cloud encoder of FIG. 4 ). The transmitting apparatus shown in FIG. 12 may perform at least any one or more of the same or similar operations and methods to the operations and encoding methods of the point cloud encoder described with reference to FIGS. 1 to 9 . The transmission apparatus according to the embodiments includes a data input unit 12000 , a quantization processing unit 12001 , a voxelization processing unit 12002 , an occupancy code generation unit 12003 , a surface model processing unit 12004 , and an intra/ Inter-coding processing unit 12005, arithmetic coder 12006, metadata processing unit 12007, color conversion processing unit 12008, attribute conversion processing unit (or attribute conversion processing unit) 12009, prediction/lifting/RAHT conversion It may include a processing unit 12010 , an arithmetic coder 12011 , and/or a transmission processing unit 12012 .
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 data input unit 12000 according to embodiments receives or acquires point cloud data. The data input unit 12000 may perform the same or similar operation and/or 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 ).
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. Data input unit 12000 , quantization processing unit 12001 , voxelization processing unit 12002 , octree occupancy code generation unit 12003 , surface model processing unit 12004 , intra/inter coding processing unit 12005 , Arithmetic The coder 12006 performs geometry encoding. Since the geometry encoding according to the embodiments is the same as or similar to the geometry encoding described with reference to FIGS. 1 to 9 , a detailed description thereof will be omitted.
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 quantization processing unit 12001 according to embodiments quantizes a geometry (eg, a position value of points or a position value). The operation and/or quantization of the quantization processing unit 12001 is the same as or similar to the operation and/or quantization of the quantization unit 40001 described with reference to FIG. 4 . A detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
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 voxelization processing unit 12002 according to embodiments voxelizes position values of quantized points. The voxelization processing unit 12002 may perform the same or similar operations and/or processes as those of the quantization unit 40001 described with reference to FIG. 4 and/or the voxelization process. A detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
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 code generator 12003 according to embodiments performs octree coding on the positions of voxelized points based on the octree structure. The octree occupancy code generator 12003 may generate an occupanci code. The octree occupancy code generator 12003 may perform the same or similar operations and/or methods to those of the point cloud encoder (or the octree analyzer 40002) described with reference to FIGS. 4 and 6 . A detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
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 model processing unit 12004 according to the embodiments may perform tri-supply geometry encoding for reconstructing positions of points in a specific region (or node) based on a voxel based on a surface model. The fore surface model processing unit 12004 may perform the same or similar operations and/or methods to those of the point cloud encoder (eg, the surface appropriation analyzer 40003) described with reference to FIG. 4 . A detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 9 .
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/inter coding processing unit 12005 according to embodiments may perform intra/inter coding of point cloud data. The intra/inter coding processing unit 12005 may perform the same or similar coding to the intra/inter coding described with reference to FIG. 7 . A detailed description is the same as that described with reference to FIG. 7 . In some embodiments, the intra/inter coding processing unit 12005 may be included in the arithmetic coder 12006 .
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 arithmetic coder 12006 according to embodiments entropy encodes an octree and/or an approximated octree of point cloud data. For example, the encoding method includes an arithmetic encoding method. . The arithmetic coder 12006 performs the same or similar operations and/or methods as the operations and/or methods of the arithmetic encoder 40004 .
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 metadata processing unit 12007 according to the embodiments processes metadata related to point cloud data, for example, a setting value, and provides it to necessary processing such as geometry encoding and/or attribute encoding. Also, the metadata processing unit 12007 according to embodiments 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. Also, signaling information according to embodiments may be interleaved.
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 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. Since the attribute encoding according to the embodiments is the same as or similar to the attribute encoding described with reference to FIGS. 1 to 9 , a detailed description thereof will be omitted.
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 conversion processing unit 12008 according to embodiments performs color conversion coding for converting color values included in the attributes. The color conversion processing unit 12008 may perform color conversion coding based on the reconstructed geometry. The description of the reconstructed geometry is the same as that described with reference to 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 with reference to FIG. 4 is performed. A detailed description will be omitted.
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 transformation processing unit 12009 according to embodiments performs an attribute transformation for transforming attributes based on positions where geometry encoding has not been performed and/or a reconstructed geometry. The attribute transformation processing unit 12009 performs the same or similar operations and/or methods as those of the attribute transformation unit 40007 described in FIG. 4 . A detailed description will be omitted. The prediction/lifting/RAHT transform processing unit 12010 according to embodiments may code the transformed attributes by any one or a combination of RAHT coding, predictive transform coding, and lifting transform coding. The prediction/lifting/RAHT transformation processing unit 12010 performs at least one or more of the same or similar operations to the operations of the RAHT transformation unit 40008, the LOD generation unit 40009, and the lifting transformation unit 40010 described with reference to FIG. 4 . do. In addition, since the descriptions of predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding are the same as those described with reference to FIGS. 1 to 9 , a detailed description thereof will be omitted.
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 arithmetic coder 12011 according to embodiments may encode coded attributes based on arithmetic coding. The arithmetic coder 12011 performs the same or similar operations and/or methods to the operations and/or methods of the arithmetic encoder 400012 .
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. The transmission processing unit 12012 according to the embodiments transmits each bitstream including the encoded geometry and/or encoded attribute and metadata information, or converts the encoded geometry and/or the encoded attribute and metadata information into one It can be transmitted by composing it as a bitstream. When the encoded geometry and/or the 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 a geometry information coding, an attribute parameter set (APS) for signaling of an attribute information coding, a tile Signaling information including a Tile Parameter Set (TPS) for level signaling and slice data may be included. Slice data may include information about one or more slices. One slice according to embodiments may include one geometry bitstream (Geom0 0 ) and one or more attribute bitstreams (Attr0 0 , Attr1 0 ).
슬라이스(slice)란, 코딩된 포인트 클라우드 프레임의 전체 또는 일부를 나타내는 신택스 엘리먼트의 시리즈를 말한다.A slice refers to a series of syntax elements representing all or a part of a coded point cloud frame.
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 TPS according to embodiments may include information about each tile (eg, coordinate value information and height/size information of a bounding box, etc.) for one or more tiles. A geometry bitstream may include a header and a payload. The header of the geometry bitstream according to the embodiments may include identification information (geom_ parameter_set_id), a tile identifier (geom_tile_id), a slice identifier (geom_slice_id) of a parameter set included in GPS, and information about data included in a payload, etc. can As described above, the metadata processing unit 12007 according to the embodiments may generate and/or process signaling information and transmit it to the transmission processing unit 12012 . According to embodiments, elements performing geometry encoding and elements performing attribute encoding may share data/information with each other as dotted lines are processed. The transmission processing unit 12012 according to embodiments may perform the same or similar operation and/or transmission method to the operation and/or transmission method of the transmitter 10003 . Since the detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 2 , a detailed description thereof will be omitted.
도 13은 실시예들에 따른 수신 장치의 예시이다.13 is an example of a receiving apparatus 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 reception apparatus shown in FIG. 13 is an example of the reception apparatus 10004 of FIG. 1 (or the point cloud decoder of FIGS. 10 and 11 ). The receiving apparatus shown in FIG. 13 may perform at least any one or more of the same or similar operations and methods to the operations and decoding methods of the point cloud decoder described with reference to FIGS. 1 to 11 .
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 reception apparatus according to the embodiments includes a reception unit 13000 , a reception processing unit 13001 , an arithmetic decoder 13002 , an Occupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003 , and a surface model processing unit (triangle reconstruction). , up-sampling, voxelization) 13004, inverse quantization processing unit 13005, metadata parser 13006, arithmetic decoder 13007, inverse quantization processing unit 13008, prediction It may include a /lifting/RAHT inverse transformation processing unit 13009 , an inverse color transformation processing unit 13010 , and/or a renderer 13011 . Each component of decoding according to embodiments may perform a reverse process of a component of encoding according to embodiments.
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 receiver 13000 according to embodiments receives point cloud data. The receiver 13000 may perform the same or similar operation and/or reception method as the operation and/or reception method of the receiver 10005 of FIG. 1 . A detailed description will be omitted.
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 reception processing unit 13001 according to embodiments may acquire a geometry bitstream and/or an attribute bitstream from the received data. The reception processing unit 13001 may be included in the reception unit 13000 .
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 arithmetic decoder 13002, the occupancy 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 with reference to FIGS. 1 to 10 , a detailed description thereof will be omitted.
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 arithmetic decoder 13002 according to embodiments may decode a geometry bitstream based on arithmetic coding. The arithmetic decoder 13002 performs the same or similar operations and/or coding to the operations and/or coding of the arithmetic decoder 11000 .
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 reconstruction processing unit 13003 according to the embodiments may reconstruct the octopus by obtaining an occupanci code from a decoded geometry bitstream (or information about a geometry secured as a result of decoding). The occupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003 performs the same or similar operations and/or methods as those of the octree synthesis unit 11001 and/or the octree generation method. The surface model processing unit 13004 according to the embodiments may decode a trichop geometry based on the surface model method and reconstruct the geometry related thereto (eg, triangle reconstruction, up-sampling, voxelization) based on the surface model method when trisuple geometry encoding is applied. can be performed. The surface model processing unit 13004 performs the same or similar operations to the operations of the surface op-proximation synthesis unit 11002 and/or the geometry reconstruction unit 11003 .
실시예들에 따른 인버스 양자화 처리부(13005)는 디코딩된 지오메트리를 인버스 양자화할 수 있다.The inverse quantization processing unit 13005 according to embodiments may inverse quantize the decoded geometry.
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 metadata parser 13006 according to embodiments may parse metadata included in the received point cloud data, for example, a setting value. The metadata parser 13006 may pass the metadata to geometry decoding and/or attribute decoding. A detailed description of the metadata is the same as that described with reference to FIG. 12 , and thus will be omitted.
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 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 with reference to FIGS. 1 to 10 , a detailed description thereof will be omitted.
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 arithmetic decoder 13007 according to embodiments may decode the attribute bitstream by arithmetic coding. The arithmetic decoder 13007 may perform decoding of the attribute bitstream based on the reconstructed geometry. The arithmetic decoder 13007 performs the same or similar operation and/or coding to the operation and/or coding of the arithmetic decoder 11005 .
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 quantization processing unit 13008 according to embodiments may inverse quantize the decoded attribute bitstream. The inverse quantization processing unit 13008 performs the same or similar operations and/or methods to those of the inverse quantization unit 11006 and/or the inverse quantization method.
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 transform processing unit 13009 according to embodiments may process the reconstructed geometry and inverse quantized attributes. The prediction/lifting/RAHT inverse transform processing unit 13009 performs the same or similar operations and/or decodings as the operations and/or decodings of the RAHT transform unit 11007, the LOD generation unit 11008 and/or the inverse lifting unit 11009 and/or At least any one or more of the decodings are performed. The color inverse transform processing unit 13010 according to embodiments performs inverse transform coding for inverse transforming color values (or textures) included in decoded attributes. The color inverse transform processing unit 13010 performs the same or similar operation and/or inverse transform coding to the operation and/or inverse transform coding of the color inverse transform unit 11010 . The renderer 13011 according to embodiments may render point cloud data.
도 14 는, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 방법/장치와 연동 가능한 구조의 예시를 나타낸다.14 illustrates an example of a structure capable of interworking with a method/device for transmitting and receiving point cloud data according to embodiments.
도 14의 구조는 서버(1460), 로봇(1410), 자율 주행 차량(1420), XR 장치(1430), 스마트폰(1440), 가전(1450) 및/또는 HMD(1470) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(1410)와 연결된 구성을 나타낸다. 로봇(1410), 자율 주행 차량(1420), XR 장치(1430), 스마트폰(1440) 또는 가전(1450) 등은 장치라 호칭된다. 또한, XR 장치(1430)는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 (PCC) 장치에 대응되거나 PCC장치와 연동될 수 있다.The structure of FIG. 14 includes at least one or more of a server 1460 , a robot 1410 , an autonomous vehicle 1420 , an XR device 1430 , a smartphone 1440 , a home appliance 1450 , and/or an HMD 1470 . A configuration connected to the cloud network 1410 is shown. The robot 1410 , the autonomous vehicle 1420 , the XR device 1430 , the smart phone 1440 , or the home appliance 1450 are referred to as devices. Also, the XR device 1430 may correspond to a point cloud data (PCC) device according to embodiments or may be linked with the PCC device.
클라우드 네트워크(1400)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(1400)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.The cloud network 1400 may constitute a part of the cloud computing infrastructure or may refer to a network existing in the cloud computing infrastructure. Here, the cloud network 1400 may be configured using a 3G network, a 4G or Long Term Evolution (LTE) network, or a 5G network.
서버(1460)는 로봇(1410), 자율 주행 차량(1420), XR 장치(1430), 스마트폰(1440), 가전(1450) 및/또는 HMD(1470) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(1400)을 통하여 연결되고, 연결된 장치들(1410 내지 1470)의 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.The server 1460 includes at least one of a robot 1410 , an autonomous vehicle 1420 , an XR device 1430 , a smartphone 1440 , a home appliance 1450 and/or an HMD 1470 , and a cloud network 1400 . It is connected through and may help at least a part of the processing of the connected devices 1410 to 1470 .
HMD (Head-Mount Display)(1470)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. A Head-Mount Display (HMD) 1470 represents one of the 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(1410 내지 1450)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 14에 도시된 장치(1410 내지 1450)는 상술한 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 장치와 연동/결합될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the devices 1410 to 1450 to which the above-described technology is applied will be described. Here, the devices 1410 to 1450 shown in FIG. 14 may be linked/coupled with the point cloud data transmission/reception device according to the above-described embodiments.
<PCC+XR><PCC+XR>
XR/PCC 장치(1430)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.XR / PCC device 1430 is PCC and / or XR (AR + VR) technology is applied, HMD (Head-Mount Display), HUD (Head-Up Display) provided in the vehicle, television, mobile phone, smart phone, It may be implemented as a computer, a wearable device, a home appliance, a digital signage, a vehicle, a stationary robot, or a mobile robot.
XR/PCC 장치(1430)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(1430)는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.The XR/PCC device 1430 analyzes three-dimensional point cloud data or image data acquired through various sensors or from an external device to generate position data and attribute data for three-dimensional points in the surrounding space or real objects. Information can be obtained and the XR object to be output can be rendered and output. For example, the XR/PCC apparatus 1430 may output an XR object including additional information on the recognized object to correspond to the recognized object.
<PCC+XR+모바일폰><PCC+XR+mobile phone>
XR/PCC 장치(1430)는 PCC기술이 적용되어 모바일폰(1440) 등으로 구현될 수 있다. The XR/PCC device 1430 may be implemented as a mobile phone 1440 or the like to which PCC technology is applied.
모바일폰(1440)은 PCC 기술에 기반하여 포인트 클라우드 콘텐츠를 디코딩하고, 디스플레이할 수 있다.The mobile phone 1440 may decode and display the point cloud content based on the PCC technology.
<PCC+자율주행+XR><PCC+Autonomous Driving+XR>
자율 주행 차량(1420)은 PCC 기술 및 XR 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다. The autonomous vehicle 1420 may be implemented as a mobile robot, a vehicle, an unmanned aerial vehicle, etc. by applying PCC technology and XR technology.
XR/PCC 기술이 적용된 자율 주행 차량(1420)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(1420)은 XR 장치(1430)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.The autonomous driving vehicle 1420 to which the XR/PCC technology is applied may mean an autonomous driving vehicle equipped with a means for providing an XR image or an autonomous driving vehicle subject to control/interaction within the XR image. In particular, the autonomous driving vehicle 1420 that is the target of control/interaction within the XR image may be distinguished from the XR device 1430 and may be interlocked with each other.
XR/PCC영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량(1420)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR/PCC 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(1420)은 HUD를 구비하여 XR/PCC 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR/PCC 객체를 제공할 수 있다.The autonomous vehicle 1420 having means for providing an XR/PCC image may obtain sensor information from sensors including a camera, and output an XR/PCC image generated based on the acquired sensor information. For example, the autonomous vehicle 1420 may provide an XR/PCC object corresponding to a real object or an object in a screen to a passenger by outputting an XR/PCC image with a HUD.
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 portion of the XR/PCC object may be output to overlap the real object to which the passenger's gaze is directed. On the other hand, when the XR/PCC object is output to 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 a lane, other vehicles, traffic lights, traffic signs, two-wheeled vehicles, 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 may 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.In other words, 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 virtual CG image on top of an actual object image. Furthermore, the MR technology is similar to the AR technology described above in that it shows the virtual objects by mixing and combining them in the real world. However, in AR technology, the distinction between real objects and virtual objects made of CG images is clear, and virtual objects are used in a form that complements real objects, whereas in MR technology, virtual objects are regarded as having the same characteristics as real objects. distinct from technology. More specifically, for example, 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 called XR (extended reality) technologies rather than clearly distinguishing them. Accordingly, embodiments of the present invention are applicable to all of VR, AR, MR, and XR technologies. For these technologies, encoding/decoding based on PCC, V-PCC, and G-PCC technologies may be applied.
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. A vehicle providing an autonomous driving service is connected to a PCC device for 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.The point cloud data (PCC) transceiver according to the embodiments receives/processes AR/VR/PCC service-related content data that can be provided together with the autonomous driving service when connected to a vehicle to enable wired/wireless communication, can be sent to In addition, when the point cloud data transceiver is mounted on a vehicle, the point cloud transceiver 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. A vehicle or a user interface device according to embodiments may receive a user input signal. A user input signal according to embodiments may include a signal indicating an autonomous driving service.
도 15는, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치를 나타내는 블록도이다.15 is a block diagram illustrating an apparatus for transmitting point cloud data according to embodiments.
도 15는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치(예를 들어, 도 1의 송신 장치(10000), 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도 4의 포인트 클라우드 인코더, 도 12의 송신장치, 도 12의 인코더 및 도 14의 XR 디바이스(1430))를 나타내는 블록도이다. 실시예들에 따른 송신 장치(1500)는 도 1 내지 도 14에서 설명한 인코딩 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치는 데이터 입력부(1501), 좌표 변환부(1502), 양자화/복셀화 처리부(1503), 예측트리 구조 생성부(1504) 및/또는 속성 부호화부(1505)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치는 도 15에는 도시되지 않았으나, 도 1 내지 도 14에서 설명한 인코딩 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행하기 위한 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들을 더 포함할 수 있다.15 is a point cloud data transmission apparatus (eg, the transmission apparatus 10000 of FIG. 1 , the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the point cloud encoder of FIG. 4 , and the transmission apparatus of FIG. 12 according to the embodiments. , a block diagram illustrating the encoder of FIG. 12 and the XR device 1430 of FIG. 14 ). The transmitting apparatus 1500 according to embodiments may perform the same or similar operation to the encoding operation described with reference to FIGS. 1 to 14 . The transmitting apparatus according to the embodiments may include a data input unit 1501 , a coordinate transformation unit 1502 , a quantization/voxelization processing unit 1503 , a prediction tree structure generation unit 1504 , and/or an attribute encoding unit 1505 . can Although not shown in FIG. 15 , the transmitting apparatus according to the embodiments may further include one or more elements for performing the same or similar operation to the encoding operation described with reference to FIGS. 1 to 14 .
실시예들에 따른 데이터 입력부는 포인트 클라우드 데이터(예를 들어, 도 1 내지 도 4의 포인트 클라우드 데이터)을 입력받을 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터는 포인트들의 위치값(예를 들어, 도 1의 지오메트리 정보) 및 속성값(예를 들어, 도 1의 어트리뷰트 정보)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 데이터 입력부는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다. The data input unit according to embodiments may receive point cloud data (eg, point cloud data of FIGS. 1 to 4 ). Point cloud data according to embodiments may include position values (eg, geometry information of FIG. 1 ) and attribute values (eg, attribute information of FIG. 1 ) of points. The data input unit according to embodiments may perform the same or similar operation as that of the point cloud video obtainer 10001 of FIG. 1 .
실시예들에 따른 좌표계 변환부는 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보에 대한 좌표계를 변환할 수 있다. 실시예들에 따른 좌표계 변환부는 도 4의 좌표계 변환부(40000)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다.The coordinate system transforming unit according to embodiments may transform a coordinate system for geometry information of point cloud data. The coordinate system transformation unit according to embodiments may perform the same or similar operation to the operation of the coordinate system transformation unit 40000 of FIG. 4 .
실시예들에 따른 양자화/복셀화 처리부는 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 분포를 따라 스케일값(또는 양자확값)에 따라 조절하고, 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터를 복셀화할 수 있다. 실시예들에 따른 양자화/복셀화 처리부는 도 4의 양자화기(40001) 및 도 4의 복셀화기(40001)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다.The quantization/voxelization processing unit according to embodiments may adjust the distribution of points of the point cloud data according to a scale value (or quantum value) and voxelize the geometry data of the point cloud data. The quantization/voxelization processing unit according to embodiments may perform the same or similar operations to those of the quantizer 40001 of FIG. 4 and the voxelizer 40001 of FIG. 4 .
실시예들에 따른 예측트리 구조 생성부는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴(predictive geometry encoding scheme)으로 포인트들의 지오메트리를 인코딩하는 과정을 수행할 수 있다. 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴(predictive geometry encoding scheme)으로 포인트들의 지오메트리를 인코딩하는 과정은 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 과정 및 재정렬된 포인트들을 기반으로 프레딕션 트리를 생성하는 과정을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리 구조는 예측트리, 예측 구조, 프레딕션 트리(prediction tree), 프레딕션 구조 또는 프레딕션 트리 구조로 호칭될 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리는 도 1 내지 도 14에서 상술한 옥트리 구조를 대신하여 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 지오메트리 구조를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리는 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리에 기반한 연결 관계를 나타낼 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 예측트리 구조 생성부는 예측트리를 기반으로 포인트들의 지오메트리를 예측(predict)할 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리는 포인트 클라우드 데이터의 하나 또는 그 이상의 포인트들의 각 포인트에 대응하는 하나 또는 그 이상의 버텍스(vertex)들을 포함할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 하나의 버텍스는 하나 또는 그 이상의 포인트들 중 하나의 포인트에 대응한다. 실시예들에 따른 버텍스는 예측트리 노드(node)(또는 노드)로 호칭될 수 도 있다. 실시예들에 따른 버텍스는 예측트리 뎁스(depth, 또는 뎁스)를 가진다. 실시예들에 따른 송신 장치는 예측트리의 버텍스마다 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보(또는, 시그널링 정보)를 인코딩할 수 있다. 실시예들에 따른 수신 장치는 버텍스마다 생성된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 기반으로 포인트들의 지오메트리를 예측할 수 있다.The prediction tree structure generator according to embodiments may perform a process of encoding the geometry of points using a predictive geometry encoding scheme. The process of encoding the geometry of points with a predictive geometry encoding scheme may include a process of reordering one or more points based on the geometry and a process of generating a prediction tree based on the reordered points. can The prediction tree structure according to the embodiments may be referred to as a prediction tree, a prediction structure, a prediction tree, a prediction structure, or a prediction tree structure. A prediction tree according to embodiments may represent a geometric structure of points of point cloud data instead of the octree structure described above with reference to FIGS. 1 to 14 . A prediction tree according to embodiments may indicate a connection relationship based on a geometry of point cloud data. Accordingly, the prediction tree structure generator according to the embodiments may predict the geometry of points based on the prediction tree. A prediction tree according to embodiments may include one or more vertices corresponding to each point of one or more points of point cloud data. That is, one vertex of the one or more vertices according to embodiments corresponds to one of the one or more points. A vertex according to embodiments may be referred to as a prediction tree node (or node). A vertex according to embodiments has a prediction tree depth (or depth). The transmitting apparatus according to the embodiments may encode signaling information (or signaling information) regarding the prediction geometry encoding scheme for each vertex of the prediction tree. The reception apparatus according to the embodiments may predict the geometry of points based on signaling information about the prediction geometry encoding scheme generated for each vertex.
실시예들에 따른 예측트리 구조 생성부는 데이터 정렬부(1504a), 예측값 계산부(1504b), 예측트리 구조 변형부(1504c) 및/또는 예측값 계산 전달 방법 결정부(1504d)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 데이터 정렬부, 예측부 계산부, 예측트리 구조 변형부 및/또는 예측값 계산 전달 방법 결정부의 배치 순서는 서로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 예측트리 구조 변형부는 데이터 정렬부 및 예측값 계산부 사이에 위치할 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리 구조 생성부는 도 15에는 도시되지 않았으나, 상술한 예측트리를 생성하기 위한 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들을 더 포함할 수 있다.The prediction tree structure generator according to embodiments may include a data aligning unit 1504a, a prediction value calculation unit 1504b, a prediction tree structure transformation unit 1504c, and/or a prediction value calculation and transmission method determination unit 1504d. The arrangement order of the data aligning unit, the prediction unit calculation unit, the prediction tree structure transformation unit, and/or the prediction value calculation and transmission method determining unit according to the embodiments may be changed. For example, the prediction tree structure transformation unit may be located between the data aligning unit and the prediction value calculating unit. Although not shown in FIG. 15 , the prediction tree structure generator according to embodiments may further include one or more elements for generating the aforementioned prediction tree.
실시예들에 따른 데이터 정렬부는 포인트 클라우드 데이터의 포인트들을 지오메트리를 기반으로 재정렬할 수 있다. 실시예들에 따른 데이터 정렬부는 예측트리를 생성하기 앞서, 포인트들이 획득된 순서와 동일 또는 유사한 순서로 포인트들을 정렬하기 위해 임의의 소팅 오더(sorting order)를 기반으로 포인트들을 재정렬할 수 있다. 실시예들에 따른 소팅 오더는 몰톤 순서(morton order), 방위각 순서(azimuth angle order) 또는 레디얼 거리 순서(radial distance order)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 정렬부는 몰톤 오더(도 4의 몰톤 코드 순서)의 오름차순대로 포인트들을 재정렬할 수 있다. 도 3에서 상술한 바와 같이, 포인트 클라우드 데이터는 라이다(LiDAR)를 통해 아웃 워드 페이싱 방식으로 획득될 수 있다. 실시예들에 따른 라이다는 회전하는 라이다 헤더(LiDAR header)에 배열된 하나 또는 그 이상의 레이저들(lasers)에서 방출된 빛의 반사를 기반으로 포인트 클라우드 데이터를 획득한다. 즉, 라이다를 통해 획득된 포인트 클라우드 데이터의 포인트들은 회전하는 라이다 헤더의 방위각의 오름차순 또는 내림차순으로 재정렬될 수 있다. 따라서, 데이터 정렬부는 라이다 헤더의 방위각의 오름차순대로 포인트들을 재정렬할 수 있다. 또한, 라이다를 통해 획득된 포인트 클라우드 데이터의 포인트들은 라이다로부터 포인트까지 이격된 거리의 오름차순 또는 내림차순대로 재정렬될 수 있다. 따라서, 데이터 정렬부는 라이다로부터 포인트까지 이격된 거리(또는 레디얼 거리(radial distance)의 오름차순대로 포인트들을 재정렬할 수 있다. 실시예들에 따른 데이터 정렬부가 포인트들을 재정렬하는 방법은 상술한 예시에 국한되지 않는다. The data arranging unit according to embodiments may rearrange points of point cloud data based on geometry. The data sorting unit according to the embodiments may rearrange the points based on an arbitrary sorting order in order to sort the points in the same or similar order to the order in which the points were obtained before generating the prediction tree. The sorting order according to embodiments may include a morton order, an azimuth angle order, or a radial distance order. For example, the data sorting unit may rearrange the points in an ascending order of the molton order (the molton code order of FIG. 4 ). As described above with reference to FIG. 3 , the point cloud data may be acquired through an out-word pacing method through LiDAR. LiDAR according to embodiments obtains point cloud data based on reflection of light emitted from one or more lasers arranged in a rotating LiDAR header. That is, the points of the point cloud data obtained through the lidar may be rearranged in ascending or descending order of the azimuth of the rotating lidar header. Accordingly, the data alignment unit may rearrange the points in an ascending order of the azimuth of the lidar header. In addition, the points of the point cloud data obtained through the lidar may be rearranged in ascending or descending order of the distance from the lidar to the point. Accordingly, the data aligning unit may rearrange the points in an ascending order of a distance (or a radial distance) spaced apart from the LiDAR to the point. The method of the data aligning unit according to the embodiments of realigning the points is limited to the above-described example. doesn't happen
실시예들에 따른 데이터 정렬부에 의해 재정렬된 포인트들 중 하나의 포인트는 하나의 버텍스에 대응한다. 또한, 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 포인트에 대응하는 버텍스의 뎁스(depth)가 정해질 수 있다. 예를 들어, 몰톤 오더로 재정렬된 포인트들 중 가장 작은 몰톤 코드를 가지는 포인트에 대응하는 버텍스의 뎁스는 가장 작은 값(예를 들어, 0)을 가지고, 루트 버텍스(root vertex)로 호징된다.One point among the points rearranged by the data aligning unit according to embodiments corresponds to one vertex. Also, a depth of a vertex corresponding to a point may be determined based on the order in which the points are rearranged. For example, a depth of a vertex corresponding to a point having the smallest molton code among points rearranged in the molton order has the smallest value (eg, 0) and is referred to as a root vertex.
실시예들에 따른 예측값 계산부는 버텍스들의 각 버텍스에 대응하는 포인트에 대하여 예측 모드(prediction mode)에 기반한 예측값(prediction value) 및 예측 잔차값(prediction residual value)을 계산할 수 있다. 실시예들에 따른 예측 모드는 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값을 계산하는 방법의 모드를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 예측값은 포인트의 지오메트리 값(또는 위치 값)의 예측값일 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 포인트의 예측값은 포인트의 실제 위치를 나타내는 좌표값과 다를 수 있다. 실시예들에 따른 예측값은 송신 장치 및 수신 장치에서 예측 모드에 기반하여 계산될 수 있다. 실시예들에 따른 예측값은 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값(예를 들어, 도 2에서 설명한 3차원 좌표계를 나타내는 파라미터들)을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 예측 잔차값은 포인트의 예측값 및 포인트의 실제 위치를 나타내는 좌표값 간의 차이를 나타낼 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측 잔차값은 계산된 예측값의 정확도를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 예측 잔차값은 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치는 계산된 예측 잔차값을 수신 장치에 전달하고, 수신 장치는 수신한 예측 잔차값 및 예측 모드에 기반하여 계산한 예측값을 기반으로 포인트들의 지오메트리를 재구성할 수 있다. The prediction value calculator according to embodiments may calculate a prediction value and a prediction residual value based on a prediction mode for a point corresponding to each vertex of the vertices. A prediction mode according to embodiments may indicate a mode of a method of calculating a prediction value of a point corresponding to a vertex. The predicted value according to embodiments may be a predicted value of a geometric value (or a position value) of a point. That is, the predicted value of the point according to the embodiments may be different from the coordinate value indicating the actual position of the point. The prediction value according to the embodiments may be calculated based on the prediction mode in the transmitting apparatus and the receiving apparatus. The predicted value according to the embodiments may include an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value (eg, parameters representing the 3D coordinate system described in FIG. 2 ). A prediction residual value according to embodiments may indicate a difference between a predicted value of a point and a coordinate value indicating an actual position of the point. That is, the prediction residual value according to the embodiments may indicate the accuracy of the calculated prediction value. The prediction residual value according to embodiments may include an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value. The transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the calculated prediction residual value to the receiving apparatus, and the receiving apparatus may reconstruct the geometry of points based on the received prediction residual value and the prediction value calculated based on the prediction mode.
실시예들에 따른 예측트리 구조 변형부는 예측트리의 구조를 변경할 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리는 포인트들의 지오메트리 인접성을 기반으로 생성될 수 있다. 상술한 지오메트리 인접성은 포인트들 간의 유클리디안 거리(Euclidean Distance)에 기반할 수 있다. 예를 들어, 예측트리 구조 생성부는 루트 버텍스에 대응하는 포인트에 대하여, 루트 버텍스에 대응하는 포인트와 가장 인접하게 위치하는 포인트를 서치하여 루트 버텍스의 자식 버텍스(child vertex)로 등록할 수 있다. 루트 버텍스의 자식 버텍스는 루트 버텍스의 뎁스보다 1만큼 큰 뎁스를 가진다. 즉, 지오메트리 인접성을 기반으로 생성되는 예측트리는 하나의 뎁스에 하나의 버텍스만을 포함할 수 있다. 하나의 뎁스에 하나의 버텍스만을 포함하는 예측트리는 뎁스가 증가할수록 포인트들의 지오메트리 인접성을 반영하지 못할 수 있다. 하나의 뎁스에 하나의 버텍스만을 포함하는 예측트리는 예측트리의 뎁스가 증가하는 방향으로만 포인트들을 탐색하여, 뎁스가 증가할수록 포인트들의 지오메트리 인접성을 반영하지 못할 수 있다. 예를 들어, 뎁스 10의 버텍스에 대응하는 포인트는 뎁스 2의 버텍스에 대응하는 포인트보다 루트 버텍스에 대응하는 포인트에 실제로 가깝게 위치할 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리 구조 변형부는 기존 예측트리에서 탐색되지 못했던 포인트를 재탐색하여 예측트리에 추가할 수 있다. 예를 들어, 예측트리 구조 변형부는 뎁스 2의 버텍스에 대응하는 포인트까지 탐색한 후, 루트 버텍스에 대응하는 포인트 및 뎁스 2의 버텍스에 대응하는 포인트 사이에 위치하는 포인트들 중 탐색되지 못한 포인트를 재탐색하여, 루트 버텍스 내지 뎁스 1의 버텍스 중 어느 하나의 버텍스의 자식 버텍스로 추가할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측트리 구조 변형부에 의해 생성된 변경된 예측트리(또는 변경된 프레딕션 트리)는 하나의 뎁스에 둘 이상의 버텍스들이 포함될 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 변경된 구조를 가지는 예측트리의 전체 뎁스의 개수는 변경되기 이전의 구조를 가지는 예측트리의 전체 뎁스의 개수보다 작을 수 있다. 상술한 변경되기 이전의 구조는 제 1 구조로 호칭될 수 있고, 변경된 구조는 제 2 구조로 호칭될 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리 구조 변형부가 예측트리의 구조를 변경하는 방법은 상술한 예시에 국한되지 않는다. The prediction tree structure transforming unit according to the embodiments may change the structure of the prediction tree. A prediction tree according to embodiments may be generated based on geometrical proximity of points. The aforementioned geometric adjacency may be based on a Euclidean distance between points. For example, the prediction tree structure generator may search a point corresponding to the root vertex and a point closest to the point corresponding to the root vertex and register it as a child vertex of the root vertex. The child vertices of the root vertex have a depth that is one greater than the depth of the root vertex. That is, a prediction tree generated based on geometric adjacency may include only one vertex at one depth. A prediction tree including only one vertex in one depth may not reflect geometrical proximity of points as the depth increases. A prediction tree including only one vertex in one depth searches for points only in a direction in which the depth of the prediction tree increases, and as the depth increases, the geometrical proximity of the points may not be reflected. For example, the point corresponding to the vertex of depth 10 may be located closer to the point corresponding to the root vertex than the point corresponding to the vertex of depth 2 . The prediction tree structure transforming unit according to the embodiments may re-search a point that has not been searched in the existing prediction tree and add it to the prediction tree. For example, the prediction tree structure transforming unit searches up to a point corresponding to the vertex of depth 2, and then recalculates the unsearched point among the points located between the point corresponding to the root vertex and the point corresponding to the vertex of depth 2 By searching, it can be added as a child vertex of any one vertex from the root vertex to the vertex of depth 1. That is, the changed prediction tree (or the changed prediction tree) generated by the prediction tree structure transforming unit according to the embodiments may include two or more vertices in one depth. That is, the number of total depths of the prediction tree having the changed structure according to the embodiments may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the structure before the change. The structure before the change described above may be referred to as a first structure, and the modified structure may be referred to as a second structure. The method of the prediction tree structure transforming unit changing the structure of the prediction tree according to the embodiments is not limited to the above-described example.
실시예들에 따른 예측값 계산 전달 방법 결정부는 상술한 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값을 하나의 값으로 치환하여 전달할 수 있다. 예를 들어, 실시예들에 따른 예측값 계산 전달 방법 결정부는 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit) 값을 믹싱하여 몰톤 코드(도 4에서 상술한 몰톤 코드)로 치환할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 계산 전달 방법 결정부가 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값을 하나의 값으로 치환하는 방법은 상술한 예시에 국한되지 않는다. The prediction value calculation and delivery method determining unit according to the embodiments may transmit the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the above-described prediction residual value by substituting a single value. For example, the prediction value calculation and delivery method determining unit according to the embodiments mixes the bit values of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value to a molton code (the molton code described above in FIG. 4) can be replaced with The method of the prediction value calculation and transmission method determining unit replacing the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value with one value is not limited to the above-described example.
상술한 예측값 계산부, 예측트리 구조 변형부 및/또는 예측값 계산 전달 방법 결정부는 프레딕션 트리 생성부(이 도면에 도시되어 있지 않음)에 포함될 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측트리 구조 생성부는 데이터 정렬부 및/또는 프레딕션 트리 생성부를 포함할 수 있다.The above-described prediction value calculation unit, prediction tree structure transformation unit, and/or prediction value calculation and transmission method determination unit may be included in the prediction tree generation unit (not shown in this figure). That is, the prediction tree structure generator according to the embodiments may include a data aligner and/or a prediction tree generator.
실시예들에 따른 속성 부호화부는 어트리뷰트 인코딩(예를 들어, 도 1 내지 도 14에서 설명한 어트리뷰트 인코딩)을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 속성 정보 부호화부는 도 1 내지 도 14에서 설명한 어트리뷰트 인코딩을 수행하기 위한 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들을 포함할 수 있다.The attribute encoder according to embodiments may perform attribute encoding (eg, attribute encoding described with reference to FIGS. 1 to 14 ). The attribute information encoder according to embodiments may include one or more elements for performing the attribute encoding described with reference to FIGS. 1 to 14 .
실시예들에 따른 송신 장치는 도 15에서 설명하는 방법에 의하여 지오메트리 비트스트림 및/또는 어트리뷰트 비트스트림이 멀티플렉싱된 비트스트림을 전송할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 비트스트림은 상술한 예측트리에 관한 시그널링 정보(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치는 상술한 예측트리를 생성하고, 예측 잔차값 및 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 수신 장치에 전달하여, 지오메트리 디코딩의 레이턴시를 줄이고 비트스트림에 저장되는 정보의 버든을 줄여 실시간 포인트 클라우드 컨텐트 제공을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는 비트스트림을 인캡슐레이션 하여 세그먼트 및/또는 파일 등의 형태로 전송할 수 있다.The transmitting apparatus according to the embodiments may transmit a bitstream in which a geometry bitstream and/or an attribute bitstream are multiplexed by the method described with reference to FIG. 15 . In addition, the bitstream according to the embodiments may further include signaling information on the aforementioned prediction tree (or signaling information on the prediction geometry encoding scheme). The transmitting apparatus according to the embodiments generates the above-described prediction tree, and transmits the prediction residual value and signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme to the receiving apparatus, thereby reducing the latency of geometry decoding and burdening the information stored in the bitstream. can be reduced to provide real-time point cloud content. The point cloud data transmission apparatus according to the embodiments may encapsulate the bitstream and transmit it in the form of segments and/or files.
도 16는, 실시예들에 따른 예측트리 구조를 나타낸다.16 shows a prediction tree structure according to embodiments.
도 16은 실시예들에 따른 예측트리(또는 프레딕션 트리)의 구조를 나타낸다. 실시예들에 따른 예측트리는 도 15에서 설명한 예측트리를 나타낸다.16 illustrates a structure of a prediction tree (or prediction tree) according to embodiments. The prediction tree according to the embodiments represents the prediction tree described with reference to FIG. 15 .
1600은 획득부(예를 들어, 도 1의 포인트 클라우드 비디오 획득부)를 통해 획득된 포인트 클라우드 데이터에 포함되는 Ply 파일(예를 들어, 도 2에서 설명한 Ply 파일)을 나타낸다. Ply 파일은 하나 또는 그 이상의 포인트들을 포함할 수 있다. Reference numeral 1600 denotes a Ply file (eg, the Ply file described in FIG. 2 ) included in the point cloud data acquired through the acquisition unit (eg, the point cloud video acquisition unit of FIG. 1 ). A Ply file may contain one or more points.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터는 포인크 클라우드 데이터의 특성에 따라 카테고리 1 데이터(Category 1 data) 및 카테고리 3 데이터(Category 3 data)로 구분될 수 있다. 실시예들에 따른 카테고리 1 데이터는 정적 데이터(static data)이고, 실시예들에 따른 카테고리 3 데이터는 동적 데이터(dynamic) 데이터일 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 카테고리 1 데이터는 하나의 프레임(도 1 내지 도 14에서 설명한 프레임)만을 포함하고, 실시예들에 따른 카테고리 3 데이터는 하나 또는 그 이상의 프레임들을 포함할 수 있다. 또한 하나의 프레임에 대응되는 포인트들은 카테고리 1 데이터 보다 카테고리 3 데이터에서 더 스파스(sparse)하게 분포할 수 있다. 도 1 내지 도 14에서 상술한 바와 같이, 포인트 클라우드 데이터는 옥트리(Octree) 구조를 기반으로 지오메트리 인코딩/디코딩될 수 있다. 도 4 내지 도 6에서 상술한 바와 같이, 옥트리 구조 기반 지오메트리 인코딩/디코딩을 수행하기 위해서는, 바운딩 박스를 재귀적으로 분할하는 복셀화 과정을 수행해야 한다. 다만, 옥트리 기반 지오메트리 인코딩/디코딩을 카테고리 3 데이터 해당하는 포인트 클라우드 데이터에 대하여 수행하면, 프레임마다 복셀화를 수행하게 되어 실시간으로 포인트 클라우드 콘텐트를 제공하지 못할 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 송신 장치/수신 장치는, 카테고리 3 데이터 해당하는 포인트 클라우드 데이터에 대하여, 예측트리를 기반으로 포인트들의 지오메트리를 예측하는 과정을 수행하여 지오메트리 인코딩/디코딩 과정에서 레이턴시를 줄이고, 실시간 포인트 클라우드 콘텐트를 제공할 수 있다.Point cloud data according to embodiments may be divided into category 1 data and category 3 data according to characteristics of the point cloud data. Category 1 data according to embodiments may be static data, and category 3 data according to embodiments may be dynamic data. Accordingly, category 1 data according to embodiments may include only one frame (the frame described with reference to FIGS. 1 to 14 ), and category 3 data according to embodiments may include one or more frames. Also, points corresponding to one frame may be distributed more sparsely in category 3 data than in category 1 data. As described above with reference to FIGS. 1 to 14 , point cloud data may be geometrically encoded/decoded based on an octree structure. As described above with reference to FIGS. 4 to 6 , in order to perform geometry encoding/decoding based on an octree structure, a voxelization process of recursively dividing a bounding box must be performed. However, if octree-based geometry encoding/decoding is performed on point cloud data corresponding to category 3 data, voxelization is performed for each frame, and thus point cloud content may not be provided in real time. Therefore, the transmitting apparatus / receiving apparatus according to the embodiments reduces the latency in the geometry encoding / decoding process by performing a process of predicting the geometry of the points based on the prediction tree with respect to the point cloud data corresponding to the category 3 data, Real-time point cloud content can be provided.
1601은 실시예들에 따른 재정렬된 포인트들을 나타낸다. 실시예들에 따른 재정렬된 포인트들은 도 15의 데이터 정렬부(1504a)에 의해 재정렬된 포인트들을 나타낸다. 실시예들에 따른 포인트들을 재정렬하는 과정은 도 15에서 설명한 과정과 동일 또는 유사하다. 도 15에서 상술한 바와 같이 포인트들은 몰톤 오더를 기반으로 재정렬될 수 있다. 예를 들어, 획득된 포인트 클라우드 데이터의 포인트들은 몰톤 코드 크기의 오름차순으로 재정렬될 수 있다. 1601 indicates reordered points according to embodiments. The rearranged points according to the exemplary embodiments represent points rearranged by the data aligning unit 1504a of FIG. 15 . A process of rearranging points according to embodiments is the same as or similar to the process described with reference to FIG. 15 . As described above in FIG. 15 , the points may be rearranged based on the molton order. For example, the points of the acquired point cloud data may be rearranged in ascending order of Morton code size.
1602는 실시예들에 따른 재정렬된 포인트들을 기반으로 생성된 예측트리 구조(또는 프레딕션 트리)를 나타낸다. 실시예들에 따른 예측트리는 도 15의 예측트리 구조 생성부(1504)에 의해 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리를 생성하는 과정은 도 15에서 설명한 과정과 동일 또는 유사하다. 도 15에서 상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 버텍스는 예측트리 뎁스(depth)(또는 뎁스)를 가진다. 또한, 실시예들에 따른 버텍스들 중 가장 낮은 뎁스에 대응하는 버텍스는 루트 버텍스(root vertex)에 해당할 수 있다. 실시예들에 따른 버텍스들 중 가장 높은 뎁스에 대응하는 버텍스는 리프 버텍스(leaf vertex)에 해당할 수 있다. 현재 버텍스(current vertex)의 뎁스는 루트 버텍스로부터 현재 버텍스까지의 홉(hop)의 수로 표현될 수 있다. 실시예들에 따른 현재 버텍스의 자식 버텍스(child vertex)는 현재 버텍스의 뎁스보다 1만큼 큰 뎁스를 가질 수 있고, 현재 버텍스의 부모 버텍스(parent vertex)는 현재 버텍스의 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가질 수 있다. 도 15에서 상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 뎁스 0을 가지는 루트 버텍스에 대응하는 포인트가 정해질 수 있다. 예를 들어, 몰톤 오더로 재정렬된 포인트들 중 가장 작은 몰톤 코드를 가지는 포인트에 대응하는 버텍스의 뎁스는 가장 작은 값(예를 들어, 0)을 가지고, 루트 버텍스(root vertex)로 호징될 수 있다. 1602a는 루트 버텍스에 대응하는 포인트를 나타낸다. 실시예들에 따른 루트 버텍스의 자식 버텍스에 대응하는 포인트는 도 15에서 상술한 포인트들간의 유클리디안 거리에 기반하여 서치될 수 있다. 실시예들에 따른 루트 버텍스의 자식 버텍스에 대응하는 포인트는 포인트 클라우드 데이터의 포인트들 중에서, 루트 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값과 가장 가까운 위치를 나타내는 좌표값을 가지는 포인트일 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 현재 버텍스의 자식 버텍스에 대응하는 포인트는 현재 버텍스의 뎁스보다 큰 값의 뎁스를 가지는 버텍스들에 대응하는 포인트들을 제외한 포인트 클라우드 데이터의 포인트들 중에서, 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값과 가장 가까운 위치를 나타내는 좌표값을 가지는 포인트일 수 있다. 실시예들에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값과 가장 가까운 위치를 나타내는 좌표값을 가지는 포인트는, 상술한 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 선택된 포인트들 중 어느 하나의 포인트일 수 있다. 예를 들어, 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 몰톤 코드 값과 가까운 몰톤 코드 값을 가지는 포인트 3개에 대하여, 현재 버텍스에 대응하는 포인트와의 유클리디안 이격 거리를 비교하여 가장 작은 이격 거리를 가지는 포인트를 자식 버텍스에 대응하는 포인트로 서치할 수 있다. 실시예들에 따른 현재 버텍스는 두 개 이상의 자식 버텍스를 가질 수 있다. 예를 들어, 현재 버텍스에 대응하는 포인트와 이격된 거리가 기설정된 거리값 이하인 포인트들이 두 개 이상 존재하면, 이격된 거리가 기설정된 거리값 이하인 포인트들은 현재 버텍스의 자식 버텍스들에 대응하는 포인트들로 추가될 수 있다. 실시예들에 따른 기설정된 거리값은 사용자에 의해 기설정될 수 있다. 실시예들에 따른 기설정된 거리값을 나타내는 정보는 비트스트림에 포함된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 포함되어 수신 장치에 전달될 수 있다. 1602b는 리프 버텍스에 대응하는 포인트를 나타낸다. 도 15에서 상술한 바와 같이, 비트스트림에 포함되는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보(또는 시그널링 정보)는 버텍스 마다 생성되어 수신 장치에 전달될 수 있다. 실시예들에 따른 버텍스 마다 생성되는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보는 현재 버텍스의 부모 버텍스 인덱스 정보, 자식 버텍스 개수 정보 및/또는 자식 버텍스 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 부모 버텍스 인덱스 정보는 현재 버텍스의 부모 버텍스를 지시하는 정보이다. 실시예들에 따른 자식 버텍스 재수 정보는 현재 버텍스의 자식 버텍스의 개수를 나타내는 정보이다. 실시예들에 따른 자식 버텍스 인덱스 정보는 현재 버텍스의 자식 버텍스를 지시하는 정보이다. 1602 indicates a prediction tree structure (or prediction tree) generated based on rearranged points according to embodiments. A prediction tree according to embodiments may be generated by the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 . The process of generating the prediction tree according to the embodiments is the same as or similar to the process described with reference to FIG. 15 . As described above with reference to FIG. 15 , vertices according to embodiments have a prediction tree depth (or depth). Also, a vertex corresponding to the lowest depth among vertices according to embodiments may correspond to a root vertex. A vertex corresponding to the highest depth among vertices according to embodiments may correspond to a leaf vertex. The depth of the current vertex may be expressed as the number of hops from the root vertex to the current vertex. A child vertex of the current vertex according to embodiments may have a depth greater than the depth of the current vertex by 1, and a parent vertex of the current vertex may have a depth smaller than the depth of the current vertex by 1 can As described above with reference to FIG. 15 , a point corresponding to a root vertex having a depth of 0 may be determined based on an order in which the points are rearranged according to embodiments. For example, a depth of a vertex corresponding to a point having the smallest molton code among points rearranged in molton order has the smallest value (eg, 0) and may be referred to as a root vertex. . 1602a indicates a point corresponding to the root vertex. A point corresponding to a child vertex of the root vertex according to embodiments may be searched based on the Euclidean distance between the points described above with reference to FIG. 15 . A point corresponding to a child vertex of a root vertex according to embodiments may be a point having a coordinate value indicating a position closest to a coordinate value indicating a position of a point corresponding to the root vertex among points of point cloud data. That is, a point corresponding to a child vertex of the current vertex according to embodiments is a point corresponding to the current vertex among points of point cloud data excluding points corresponding to vertices having a depth greater than the depth of the current vertex. It may be a point having a coordinate value indicating the position of , and a coordinate value indicating the closest position. A point having a coordinate value indicating a position closest to a coordinate value indicating a position of a point corresponding to the current vertex according to embodiments may be any one of the points selected based on the order in which the above-described points are rearranged. have. For example, with respect to three points having a Morton code value close to the Morton code value of the point corresponding to the current vertex, the Euclidean separation distance from the point corresponding to the current vertex is compared to the point having the smallest separation distance. can be searched for as a point corresponding to a child vertex. A current vertex according to embodiments may have two or more child vertices. For example, if there are two or more points having a separation distance equal to or less than a predetermined distance from a point corresponding to the current vertex, the points having a separation distance equal to or less than a predetermined distance value are points corresponding to child vertices of the current vertex. can be added as The preset distance value according to embodiments may be preset by a user. Information indicating a preset distance value according to embodiments may be included in signaling information regarding a prediction geometry encoding scheme included in a bitstream and delivered to the receiving device. 1602b indicates a point corresponding to a leaf vertex. As described above with reference to FIG. 15 , signaling information (or signaling information) regarding a prediction geometry encoding scheme included in a bitstream may be generated for each vertex and delivered to the receiving device. The signaling information about the prediction geometry encoding scheme generated for each vertex according to embodiments may include parent vertex index information, child vertex number information, and/or child vertex index information of the current vertex. Parent vertex index information according to embodiments is information indicating a parent vertex of a current vertex. Child vertex recount information according to embodiments is information indicating the number of child vertices of a current vertex. Child vertex index information according to embodiments is information indicating a child vertex of a current vertex.
1603은 예측트리를 기반으로 지오메트리 인코딩을 수행하는 순서를 나타낸다. 도 15에서 상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 예측트리는 버텍스의 뎁스가 증가하는 방향으로 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리 기반 지오메트리 인코딩은 예측트리가 생성되는 순서에 따라 수행될 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측트리 기반 지오메트리 인코딩은 버텍스의 뎁스가 증가하는 순서에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 루트 버텍스에 대응하는 포인트(1603a)가 리프 버텍스에 대응하는 포인트(1603b) 보다 먼저 지오메트리 인코딩될 수 있다. 1603 indicates an order of performing geometry encoding based on the prediction tree. As described above with reference to FIG. 15 , a prediction tree according to embodiments may be generated in a direction in which a depth of a vertex increases. The prediction tree-based geometry encoding according to the embodiments may be performed according to the order in which the prediction tree is generated. That is, prediction tree-based geometry encoding according to embodiments may be performed according to an increasing order of depths of vertices. For example, a point 1603a corresponding to a root vertex may be geometrically encoded before a point 1603b corresponding to a leaf vertex.
도 15에서 상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 예측트리 기반 지오메트리 인코딩은 예측트리의 버텍스들의 각 버텍스에 대응하는 포인트에 대하여 예측 모드(도 15에서 설명한 예측 모드))에 기반한 예측값(도 15에서 설명한 예측값) 및 예측 잔차값(도 15에서 설명한 예측 잔차값)을 계산하는 과정을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 예측 모드, 예측값 및 예측 잔차값에 대한 설명은 도 15에서 설명한 바와 동일 또는 유사하다. 도 15에서 상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 예측 모드는 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값을 계산하는 방법의 모드를 나타낸다. 실시예들에 따른 예측값은 현재 버텍스(current vertex)에 대응하는 포인트의 예측값을 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 현재 버텍스의 뎁스보다 작은 뎁스를 가지는 하나 또는 그 이상의 버텍스들에 대응하는 하나 또는 그 이상의 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값으로부터 계산될 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 예측 잔차값은 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값 및 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 실제 위치를 나타내는 좌표값 간의 차이를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 및 예측 잔차값은 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값을 포함할 수 있다. As described above in FIG. 15 , the prediction tree-based geometry encoding according to embodiments is a prediction value (in FIG. 15 ) based on a prediction mode (prediction mode described in FIG. 15 ) for a point corresponding to each vertex of the vertices of the prediction tree. The process of calculating the predicted value) and the prediction residual value (the prediction residual value described with reference to FIG. 15 ) may be included. Descriptions of the prediction mode, the prediction value, and the prediction residual value according to the embodiments are the same as or similar to those described with reference to FIG. 15 . As described above with reference to FIG. 15 , the prediction mode according to the embodiments represents a mode of a method of calculating a prediction value of a point corresponding to a vertex. The prediction value according to embodiments may indicate a prediction value of a point corresponding to a current vertex. A predicted value of a point corresponding to a current vertex according to embodiments may be calculated from a coordinate value indicating positions of one or more points corresponding to one or more vertices having a depth smaller than a depth of the current vertex. Also, the prediction residual value according to embodiments may represent a difference between a predicted value of a point corresponding to a current vertex and a coordinate value indicating an actual position of a point corresponding to the current vertex. The prediction value and the prediction residual value according to embodiments may include an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value.
실시예들에 따른 예측 모드는 No prediction mode(또는 제 1 모드), Delta Prediction mode(또는 제 2 모드), Linear Prediction mode(또는 제 3 모드) 및/또는 Parallelogrm predictor mode(또는 제 4 모드)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 p, 현재 버텍스의 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가지는 버텍스(또는 parent of the current vertex)에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 p0, 현재 버텍스의 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 버텍스(또는 grandparent of the current vertex)에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 p1, 현재 버텍스의 뎁스보다 3만큼 작은 뎁스를 가지는 버텍스(또는 grand-grandparent of the current vertex)에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 p2로 가정한다. 실시예들에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 예측 모드에 기반하여 계산될 수 있다. 실시예들에 따른 예측 모드는 0, p0, p1 및 p2 중 적어도 어느 하나를 기반으로 예측값을 계산하는 방법의 모드를 나타낼 수 있다. Prediction mode according to embodiments is No prediction mode (or first mode), Delta Prediction mode (or second mode), Linear Prediction mode (or third mode) and / or Parallelogrm predictor mode (or fourth mode) may include A coordinate value indicating a position of a point corresponding to a current vertex according to embodiments is p, a coordinate value indicating a position of a point corresponding to a vertex (or parent of the current vertex) having a depth smaller by 1 than the depth of the current vertex is p0, a coordinate value indicating the location of a point corresponding to a vertex (or grandparent of the current vertex) having a depth smaller than the depth of the current vertex by 2, p1, a vertex having a depth smaller than the depth of the current vertex by 3 (or It is assumed that the coordinate value indicating the position of the point corresponding to the grand-grandparent of the current vertex is p2. A prediction value of a point corresponding to a current vertex according to embodiments may be calculated based on a prediction mode. A prediction mode according to embodiments may indicate a mode of a method of calculating a prediction value based on at least one of 0, p0, p1, and p2.
실시예들에 따른 제 1 모드는 상술한 지오메트리 예측을 수행하지 않는 모드를 나타낼 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 제 1 모드(No prediction mode)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 (0, 0, 0) (또는, 0)을 나타낼 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 제 1 모드에 대응하는 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 -p를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 제 2 모드(Delta prediction mode)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 p0를 나타낼 수 있다. 따라서, 따라서, 실시예들에 따른 제 2 모드에 대응하는 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 p0-p를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 제 3 모드(Linear prediction mode)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 2p0-p1을 나타낼 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 제 3 모드에 대응하는 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 2p0-p1-p를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 제 4 모드(Parallelogram predictor mode)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 2p0+p1-p2를 나타낼 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 제 3 모드에 대응하는 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 2p0+p1-p2-p를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 예측 모드에 관한 정보는 비트스트림에 포함된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보(예를 들어, 도 15에서 설명한 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)에 포함되어 수신 장치에 전달될 수 있다. 실시예들에 따른 예측 모드에 관한 정보는 상술한 제 1 모드 내지 제 4 모드 중 어느 하나의 모드를 지시하는 정보를 나타낼 수 있다.The first mode according to the embodiments may indicate a mode in which the above-described geometry prediction is not performed. That is, a prediction value of a point corresponding to a current vertex based on a first mode (No prediction mode) according to embodiments may represent (0, 0, 0) (or 0). Accordingly, a prediction residual value of a point corresponding to a current vertex corresponding to the first mode according to embodiments may represent -p. A prediction value of a point corresponding to a current vertex based on a second mode (Delta prediction mode) according to embodiments may indicate p0. Accordingly, the prediction residual value of the point corresponding to the current vertex corresponding to the second mode according to the embodiments may represent p0-p. A prediction value of a point corresponding to a current vertex based on a third mode (linear prediction mode) according to embodiments may represent 2p0-p1. Accordingly, a prediction residual value of a point corresponding to a current vertex corresponding to the third mode according to embodiments may represent 2p0-p1-p. A predicted value of a point corresponding to a current vertex based on a fourth mode (parallelogram predictor mode) according to embodiments may represent 2p0+p1-p2. Accordingly, a prediction residual value of a point corresponding to a current vertex corresponding to the third mode according to embodiments may represent 2p0+p1-p2-p. The information on the prediction mode according to the embodiments is included in the signaling information on the prediction geometry encoding scheme included in the bitstream (eg, the signaling information on the prediction geometry encoding scheme described in FIG. 15) to the receiving device. can be transmitted. The information on the prediction mode according to the embodiments may indicate information indicating any one of the first to fourth modes described above.
실시예들에 따른 송신 장치(예를 들어, 도 15의 예측트리 구조 생성부(1504))에서 사용된 예측 모드는 수신 장치에서도 동일하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 송신 장치는 예측 모드에 관한 정보를 통해 수신 장치에게 제 1 모드 내지 제 4 모드 중 어느 하나의 모드를 지시할 수 있다. 수신 장치는 예측 모드에 관한 정보를 통해 에측 모드를 결정하고 예측값을 계산할 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치는 예측 모드에 관한 정보 및 예측 잔차값을 수신 장치에 전달하고, 수신 장치는 계산된 예측값 및 수신된 예측 잔차값을 기반으로 포인트들의 지오메트리를 재구성할 수 있다.The prediction mode used in the transmission apparatus (eg, the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 ) according to the embodiments may be used in the reception apparatus as well. For example, the transmitting device may indicate any one of the first to fourth modes to the receiving device through the information about the prediction mode. The receiving device may determine the prediction mode and calculate the prediction value based on the information about the prediction mode. The transmitting apparatus according to the embodiments may transmit information about the prediction mode and the prediction residual value to the receiving apparatus, and the receiving apparatus may reconstruct the geometry of points based on the calculated prediction value and the received prediction residual value.
도 17는, 실시예들에 따른 수정된 예측값을 계산하는 방법의 예시를 나타낸다.17 illustrates an example of a method of calculating a modified prediction value according to embodiments.
도 17은 수정된 예측값(또는 수정 예측값)을 계산하는 방법의 예시를 나타낸다. 도 16에서 상술한 예측값을 계산하는 방법을 수정하여 수정된 예측값을 계산할 수 있다. 도 16에서 상술한 예측값을 계산하는 방법은 제 1 방법으로 호칭되고, 수정된 예측값을 계산하는 방법은 제 2 방법으로 호칭될 수 있다. 실시예들에 따른 제 1 방법은 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 제 2 방법으로 수정될 수 있다. 실시예들에 따른 제 1 방법은 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 임계값(threshold value)을 기반하여 제 2 방법으로 수정될 수 있다.17 shows an example of a method for calculating a revised prediction value (or a revised prediction value). The modified prediction value may be calculated by modifying the method of calculating the prediction value described above in FIG. 16 . The method of calculating the predicted value described above in FIG. 16 may be referred to as a first method, and the method of calculating the corrected prediction value may be referred to as a second method. The first method according to the embodiments may be modified as the second method based on the order in which the points are rearranged. The first method according to the embodiments may be modified as the second method based on a prediction value calculated based on the first method and a threshold value.
실시예들에 따른 수정된 예측값은 도 15 내지 도 16에서 상술한 예측값을 계산하는 방법과 다른 방법으로 계산된 예측값을 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 수정 예측값은 수정된 예측 모드(또는 수정 예측 모드)에 기반하여 계산될 수 있다. 실시예들에 따른 예측값을 계산하는 방법은 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 수정될 수 있다. 예를 들어, 재정렬된 포인트들은 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값의 오름차순으로 정렬될 수 있다. 즉, 예측트리의 버텍스의 뎁스가 증가할수록 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값의 크기가 증가할 수 있다. 또한, 재정렬된 포인트들은 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값의 내림차순으로 정렬될 수 있다. 즉, 예측트리의 버텍스의 뎁스가 증가할수록 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값의 크기가 감소할 수 있다. 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값의 내림차순으로 정렬된 것에 기반하여 계산된 예측값은 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값의 오름차순으로 정렬된 것에 기반하여 계산된 예측값에 비하여, 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 실제 위치를 나타내는 좌표값과의 차이가 더 클 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치(예를 들어, 도 15 예측트리 구조 생성부(1504))는 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 예측값을 계산하는 방법을 수정할 수 있다. 예를 들어, 송신 장치는 재정렬된 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값이 내림차순으로 정렬된 것에 대응하여, 예측값을 계산하는 방법을 수정할 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치는 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 예측값을 계산하는 방법을 수정해, 예측 잔차값을 줄여 수신 장치에 전달하는 비트스트림의 크기를 줄이고, 인코딩/디코딩 과정에서의 레이턴시를 조절할 수 있다. The modified prediction value according to the embodiments may mean a prediction value calculated by a method different from the method of calculating the prediction value described above with reference to FIGS. 15 to 16 . The modified prediction value according to the embodiments may be calculated based on the modified prediction mode (or the modified prediction mode). A method of calculating a prediction value according to embodiments may be modified based on the order in which points are rearranged. For example, the rearranged points may be arranged in an ascending order of coordinate values indicating positions of the points. That is, as the depth of the vertex of the prediction tree increases, the size of the coordinate value indicating the position of the point corresponding to the vertex may increase. Also, the rearranged points may be arranged in descending order of coordinate values indicating the positions of the points. That is, as the depth of the vertex of the prediction tree increases, the size of the coordinate value indicating the position of the point corresponding to the vertex may decrease. The predicted value calculated based on the arrangement in descending order of the coordinate values indicating the positions of the points is compared to the predicted values calculated based on the arrangement in the ascending order of the coordinate values indicating the positions of the points, the actual position of the point corresponding to the current vertex The difference from the displayed coordinate value may be greater. The transmitting apparatus (eg, the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 ) according to embodiments may modify a method of calculating a prediction value based on the order in which the points are rearranged. For example, the transmitting device may modify a method of calculating the predicted value in response to the coordinate values indicating the positions of the rearranged points being arranged in descending order. The transmitting apparatus according to the embodiments modifies a method of calculating a prediction value based on the order in which the points are rearranged, reduces the prediction residual value, reduces the size of a bitstream transmitted to the receiving apparatus, and reduces latency in the encoding/decoding process can be adjusted
1700은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 재정렬된 포인트들(1700a) 및 재정렬된 포인트들을 기반으로 생성된 예측트리(1700b)를 나타낸다.1700 indicates rearranged points 1700a of point cloud data according to embodiments and a prediction tree 1700b generated based on the rearranged points.
도 15 내지 도 16에서 상술한 바와 같이, 포인트 클라우드 데이터의 포인트들은 포인트들의 지오메트리에 대한 임의의 소팅 오더에 따라 재정렬될 수 있다. 또한, 도 16에서 상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 현재 버텍스의 뎁스보다 작은 뎁스를 가지는 하나 또는 그 이상의 버텍스들에 대응하는 하나 또는 그 이상의 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값으로부터 계산될 수 있다. 예를 들어, 제 3 모드(Linear prediction mode)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 2p0-p1이고, 예측 잔차값은 2p0-p1-p으로 나타낼 수 있다. 제 4 모드(Parallelogram predictor mode)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 2p0+p1-p2이고, 예측 잔차값은 2p0+p1-p2-p를 나타낼 수 있다. 제 3 모드, 제 4 모드, p, p0, p1 및 p2에 대한 설명은 도 16에서 설명한 바와 동일하다. As described above with reference to FIGS. 15 to 16 , the points of the point cloud data may be rearranged according to an arbitrary sorting order for the geometry of the points. In addition, as described above with reference to FIG. 16 , the predicted value of a point corresponding to a current vertex according to embodiments indicates the location of one or more points corresponding to one or more vertices having a depth smaller than the depth of the current vertex. It can be calculated from the indicated coordinate values. For example, a prediction value of a point corresponding to a current vertex based on a third mode (Linear prediction mode) may be expressed as 2p0-p1, and a prediction residual value may be expressed as 2p0-p1-p. Based on the fourth mode (parallelogram predictor mode), the predicted value of the point corresponding to the current vertex may be 2p0+p1-p2, and the prediction residual value may represent 2p0+p1-p2-p. Descriptions of the third mode, the fourth mode, p, p0, p1, and p2 are the same as those described with reference to FIG. 16 .
실시예들에 따른 제 2 방법은 제 1 방법의 역순일 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 수정된 예측 모드는 기존의 예측값을 계산하는 방법의 역순을 나타낼 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 수정된 제 1 모드(또는 수정 제 1 모드)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 (0, 0, 0)을 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 수정된 제 2 모드(또는 수정 제 2 모드)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 -p0를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 수정된 제 3 모드(또는 수정 제 3 모드)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 p1-2p0를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 수정된 제 4 모드(또는 수정 제 4 모드)에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값은 p2-p1-2p0를 나타낼 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 수정된 제 1 모드에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 -p를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 수정된 제 2 모드에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 -p0-p를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 수정된 제 3 모드에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 p1-2p0-p를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 수정된 제 4 모드에 기반한 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 p2-p1-2p0-p를 나타낼 수 있다. 상술한 제 2 방법에 관한 정보는 비트스트림에 포함된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 포함되어 수신 장치에 전달될 수 있다. 실시예들에 따른 제 2 방법은 상술한 예시에 국한되지 않는다. 즉, 실시예들에 따른 제 2 방법은 a*p0+b*p1+c*p2로 표현될 수 있다. a*p0+b*p1+c*p2의 a값, b값 및 c값은 상술한 제 1 방법의 역순을 나타내는 값을 가질 수 도 있고, 제 1 방법의 역순을 나타내는 값 이외의 값을 가질 수 도 있다.The second method according to embodiments may be in a reverse order of the first method. That is, the modified prediction mode according to the embodiments may represent a reverse order of the method of calculating the existing prediction value. Accordingly, the predicted value of the point corresponding to the current vertex based on the modified first mode (or the modified first mode) according to embodiments may represent (0, 0, 0). The predicted value of the point corresponding to the current vertex based on the modified second mode (or the modified second mode) according to embodiments may indicate -p0. The predicted value of the point corresponding to the current vertex based on the modified third mode (or the modified third mode) according to embodiments may indicate p1-2p0. The predicted value of the point corresponding to the current vertex based on the fourth modified mode (or the fourth modified mode) according to embodiments may indicate p2-p1-2p0. Accordingly, the prediction residual value of the point corresponding to the current vertex based on the modified first mode according to the embodiments may represent -p. A prediction residual value of a point corresponding to a current vertex based on the modified second mode according to embodiments may represent -p0-p. A prediction residual value of a point corresponding to a current vertex based on the modified third mode according to embodiments may represent p1-2p0-p. A prediction residual value of a point corresponding to a current vertex based on the modified fourth mode according to embodiments may indicate p2-p1-2p0-p. The information about the above-described second method may be included in signaling information about the prediction geometry encoding scheme included in the bitstream and delivered to the receiving device. The second method according to the embodiments is not limited to the above-described example. That is, the second method according to the embodiments may be expressed as a*p0+b*p1+c*p2. The a, b, and c values of a*p0+b*p1+c*p2 may have values representing the reverse order of the first method, and may have values other than the values representing the reverse order of the first method. can also
현재 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 1, 현재 버텍스의 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가지는 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 2, 현재 버텍스의 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 5 및 현재 버텍스의 뎁스보다 3만큼 작은 뎁스를 가지는 버텍스에 대응하는 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 12로 가정한다. 실시예들에 따른 제 3 모드에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 2*2-5-1 = -2로 계산될 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 제 4 모드에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 2*2+5-12-1 = -4로 계산될 수 있다. 다만, 실시예들에 따른 수정된 제 3 모드에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 5-2*2-1 = 0로 계산될 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 수정된 제 4 모드에 따른 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 예측 잔차값은 12-5-2*2-1 = 2로 계산될 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 제 2 방법에 기반한 예측 잔차값은 제 1 방법에 기반한 예측 잔차값에 비해 더 작은 값을 가질 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 송신 장치는 제 2 방법에 기반한 예측 잔차값을 수신 장치에 전달하여, 비트스트림의 압축 효율을 높이고 인코딩/디코딩 과정에서의 레이턴시를 조절할 수 있다.The coordinate value indicating the position of the point corresponding to the current vertex is 1, the coordinate value indicating the position of the point corresponding to the vertex having a depth that is 1 less than the depth of the current vertex is 2, and the depth is 2 less than the depth of the current vertex. It is assumed that a coordinate value indicating a position of a point corresponding to a branch vertex is 5, and a coordinate value indicating a position of a point corresponding to a vertex having a depth smaller by 3 than the depth of the current vertex is 12. A prediction residual value of a point corresponding to a current vertex according to the third mode according to embodiments may be calculated as 2*2-5-1 = -2. Also, a prediction residual value of a point corresponding to a current vertex according to the fourth mode according to embodiments may be calculated as 2*2+5-12-1 = -4. However, the prediction residual value of the point corresponding to the current vertex according to the modified third mode according to the embodiments may be calculated as 5-2*2-1 = 0. Also, a prediction residual value of a point corresponding to a current vertex according to the modified fourth mode according to embodiments may be calculated as 12-5-2*2-1 = 2. That is, the prediction residual value based on the second method according to embodiments may have a smaller value than the prediction residual value based on the first method. Accordingly, the transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the prediction residual value based on the second method to the receiving apparatus, thereby increasing the compression efficiency of the bitstream and adjusting the latency in the encoding/decoding process.
실시예들에 따른 재정렬된 포인트들은 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값의 오름차순으로 정렬된 포인트들 및 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값의 내림차순으로 정렬된 포인트들을 동시에 포함할 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 제 2 방법은 포인트들의 위치를 나타내는 좌표값의 내림차순으로 정렬된 포인트들에 대하여만 사용될 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 제 2 방법은 포인트들의 포인트 마다 적응적으로(adaptively) 사용될 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치(예를 들어, 도 15의 예측트리 구조 생성부(1504))는 포인트 마다 적응적으로 제 2 방법을 적용하기 위하여 임계값(threshold value)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 현재 버텍스에 대응하는 포인트에 대한 제 1 방법에 기반한 예측값이 임계값 이상이면, 제 2 방법을 적용할 수 있다. 현재 버텍스에 대응하는 포인트에 대한 제 1 방법에 기반한 예측값이 임계값 보다 작으면, 제 1 방법을 적용할 수 있다. 즉, 임계값에 기반하여 제 1 방법을 제 2 방법으로 수정하는 경우에는, 현재 버텍스에 대응하는 포인트에 대한 제 1 방법에 기반한 예측값 및 제 2 방법에 기반한 예측값이 모두 계산될 수 있다. 실시예들에 따른 임계값은 기설정된 값일 수 있다. 실시예들에 따른 임계값을 나타내는 임계값에 대한 정보는 비트스트림에 포함된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 포함되어 수신 장치에 전달될 수 있다.The rearranged points according to embodiments may simultaneously include points arranged in an ascending order of coordinate values indicating the positions of the points and points arranged in a descending order of coordinate values indicating the positions of the points. Accordingly, the second method according to the embodiments may be used only for points arranged in descending order of coordinate values indicating the positions of the points. That is, the second method according to the embodiments may be used adaptively for each point of the points. The transmitting apparatus (eg, the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 ) according to embodiments may use a threshold value to adaptively apply the second method to each point. For example, if the prediction value based on the first method for the point corresponding to the current vertex is equal to or greater than the threshold value, the second method may be applied. If the prediction value based on the first method for the point corresponding to the current vertex is smaller than the threshold value, the first method may be applied. That is, when the first method is modified as the second method based on the threshold, both the prediction value based on the first method and the prediction value based on the second method for a point corresponding to the current vertex may be calculated. The threshold according to embodiments may be a preset value. Information about the threshold indicating the threshold according to the embodiments may be included in signaling information about the prediction geometry encoding scheme included in the bitstream and delivered to the receiving device.
1701은 실시예들에 따른 제 1 방법 및/또는 제 2 방법을 계수값(coefficient value)에 기반하여 수정하는 것을 나타낸다. 예를 들어, 송신 장치는 계산된 예측값 및/또는 계산된 수정 예측값에 계수값을 곱할 수 있다. 실시예들에 따른 계수값이 곱해진 예측값 및/또는 계수값이 곱해진 수정 예측값은 계수값이 곱해지지 않은 예측값 및/또는 계수값이 곱해지지 않은 수정 예측값에 비하여 현재 버텍스에 대응하는 포인트의 실제 위치를 나타내는 좌표값에 더 가까운 값을 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 계수값은 예측값 및/또는 수정 예측값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값에 각각 곱해질 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 계수값은 3개의 값(예를 들어, x좌표값에 곱해지는 a값, y좌표값에 곱해지는 b값 및 z좌표값에 곱해지는 c값)을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 계수값에 포함되는 값들은 서로 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 계수값이 곱해진 제 3 모드(Linear Prediction mode)에 기반한 예측값은 a(2p0x-p1x), b(2p0y-p1y) 및 c(2p0z-p1z)를 포함할 수 있다. 2p0x-p1x는 2p0-p1의 x좌표값을 나타내고, 2p0y-p1y는 2p0-p1의 y좌표값을 나타내고 2p0z-p1z는 2p0-p1의 z좌표값을 나타낸다. 계수값이 곱해진 제 4 모드(Parallelogram Predictor mode)에 기반한 예측값은 a(2p0x+p1x-p2x), b(2p0y+p1y-p2y) 및 c(2p0z+p1z-p2z)를 포함할 수 있다. 2p0x+p1x-p2x는 2p0+p1-p2의 x좌표값을 나타내고, 2p0y+p1y-p2y는 2p0+p1-p2의 y좌표값을 나타내고 2p0z+p1z-p2z는 2p0+p1-p2의 z좌표값을 나타낸다. 실시예들에 따른 계수값은 3개 이상의 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, p0의 x좌표값에 곱해지는 a값, p1의 x좌표값에 곱해지는 a'값, p0의 y좌표값에 곱해지는 b값, p1의 y좌표값에 곱해지는 b'값, p0의 z좌표값에 곱해지는 c값 및 p1의 z좌표값에 곱해지는 c'값을 포함할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 계수값은 p0, p1 및 p2에 대하여 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 계수값이 곱해진 수정 제 3 모드에 기반한 예측값은 a*p1x-a'*2p0x, b*p1y-b'*2p0y 및 c*p1z-c'*2p0z를 포함할 수 있다. 계수값이 곱해진 제 4 모드에 기반한 예측값은 a*p2x-a'*2p0x-a''p1x, b*p2y-b'*2p0y-b''*p1y 및 c*p2z-c'*2p0z-c''*p1z를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 계수값은 기설정된 값일 수 있다. 실시예들에 따른 계수값을 나타내는 계수값에 관한 정보는 비트스트림에 포함되는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 포함되어 수신 장치에 전달될 수 있다. 상술한 계수값에 기반하여 수정된 제 1 방법 및/또는 제 2 방법은 제 3 방법으로 호칭될 수 있다.1701 indicates that the first method and/or the second method according to the embodiments are modified based on a coefficient value. For example, the transmitter may multiply the calculated predicted value and/or the calculated corrected predicted value by a coefficient value. The predicted value multiplied by the coefficient value and/or the modified prediction value multiplied by the coefficient value according to the embodiments is the actual value of the point corresponding to the current vertex compared to the predicted value not multiplied by the coefficient value and/or the corrected prediction value not multiplied by the coefficient value. It is possible to represent a value closer to a coordinate value representing a location. The coefficient value according to the embodiments may be multiplied by the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the predicted value and/or the modified predicted value, respectively. Accordingly, the coefficient values according to the embodiments may include three values (eg, a value multiplied by an x-coordinate value, a b-value multiplied by a y-coordinate value, and a c value multiplied by a z-coordinate value). . Values included in the coefficient values according to embodiments may be the same as or different from each other. For example, a prediction value based on a third mode multiplied by a coefficient value (Linear Prediction mode) may include a(2p0x-p1x), b(2p0y-p1y), and c(2p0z-p1z). 2p0x-p1x represents the x-coordinate value of 2p0-p1, 2p0y-p1y represents the y-coordinate value of 2p0-p1, and 2p0z-p1z represents the z-coordinate value of 2p0-p1. The prediction value based on the fourth mode multiplied by the coefficient value (Parallelogram Predictor mode) may include a(2p0x+p1x-p2x), b(2p0y+p1y-p2y), and c(2p0z+p1z-p2z). 2p0x+p1x-p2x represents the x-coordinate value of 2p0+p1-p2, 2p0y+p1y-p2y represents the y-coordinate value of 2p0+p1-p2, and 2p0z+p1z-p2z represents the z-coordinate value of 2p0+p1-p2 indicates The coefficient value according to embodiments may include three or more values. For example, a value multiplied by the x-coordinate value of p0, a' value multiplied by the x-coordinate value of p1, b value multiplied by the y-coordinate value of p0, b' value multiplied by the y-coordinate value of p1, It may include a c value multiplied by the z-coordinate value of p0 and a c' value multiplied by the z-coordinate value of p1. That is, coefficient values according to embodiments may have different values with respect to p0, p1, and p2. For example, the prediction value based on the modified third mode multiplied by the coefficient value may include a*p1x-a'*2p0x, b*p1y-b'*2p0y, and c*p1z-c'*2p0z. The predicted values based on the fourth mode multiplied by the coefficient values are a*p2x-a'*2p0x-a''p1x, b*p2y-b'*2p0y-b''*p1y and c*p2z-c'*2p0z- It may contain c''*p1z. The coefficient value according to embodiments may be a preset value. Information about a coefficient value indicating a coefficient value according to embodiments may be included in signaling information about a prediction geometry encoding scheme included in a bitstream and delivered to the receiving device. The first method and/or the second method modified based on the above-described coefficient value may be referred to as a third method.
실시예들에 따른 송신 장치(예를 들어, 도 15의 예측트리 구조 생성부(1504))는 상술한 수정 예측 모드, 수정 예측값, 임계값 및/또는 계수값을 사용하여 비트스트림에 포함되는 예측 잔차값의 크기를 줄여, 비트스트림의 압축 효율을 높이고 인코딩/디코딩 과정에서의 레이턴시를 조절할 수 있다.The transmission apparatus according to the embodiments (eg, the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 ) predicts included in the bitstream by using the above-described modified prediction mode, modified prediction value, threshold value, and/or coefficient value. By reducing the size of the residual value, it is possible to increase the compression efficiency of the bitstream and to adjust the latency in the encoding/decoding process.
도 18은, 실시예들에 따른 예측트리 구조를 변경하는 방법의 예시 나타낸다.18 illustrates an example of a method of changing a prediction tree structure according to embodiments.
도 18은 실시예들에 따른 예측트리(또는 프레딕션 트리, 예를 들어 도 15 내지 도 17에서 설명한 예측트리)의 구조를 변경하는 방법의 예시를 나타낸다. 18 illustrates an example of a method of changing the structure of a prediction tree (or a prediction tree, for example, the prediction tree described in FIGS. 15 to 17 ) according to embodiments.
1800은 실시예들에 따른 공간(예를 들어, 도 5에서 설명한 바운딩 박스) 상에 위치한 포인트들을 나타낸다. 실시예들에 따른 포인트들은 카테고리 3 데이터(예를 들어, 도 16에서 설명한 카테고리 3 데이터)에 해당하는 포인트 클라우드 데이터의 포인트들일 수 있다. 1800a, 1800b, 1800c 및 1800d 각각은 실시예들에 따른 포인트들의 포함되는 포인트를 나타낸다. 1800a 및 1800b 간의 거리는 1800a 및 1800c 간의 거리 및 1800a 및 1800d 간의 거리보다 작다. 1800a 및 1800c 간의 거리는 1800a 및 1800b 간의 거리 및 1800a 및 1800d 간의 거리보다 크다. 1800a 및 1800d 간의 거리는 1800a 및 1800b 간의 거리보다 크고, 1800a 및 1800c 간의 거리보다 작다.1800 indicates points located on a space (eg, the bounding box described with reference to FIG. 5 ) according to embodiments. Points according to embodiments may be points of point cloud data corresponding to category 3 data (eg, category 3 data described with reference to FIG. 16 ). Each of 1800a, 1800b, 1800c, and 1800d represents a point included in points according to embodiments. The distance between 1800a and 1800b is less than the distance between 1800a and 1800c and the distance between 1800a and 1800d. The distance between 1800a and 1800c is greater than the distance between 1800a and 1800b and the distance between 1800a and 1800d. The distance between 1800a and 1800d is greater than the distance between 1800a and 1800b and less than the distance between 1800a and 1800c.
1801은 1800을 기반으로 생성된 예측트리(예를 들어, 도 15 내지 도 17에서 설명한 예측트리)의 구조를 나타낸다. 1800a는 루트 버텍스(1801a, 예를 들어 도 15 및 도 16에서 설명한 루트 버텍스)에 대응하는 포인트일 수 있다. 1800b는 루트 버텍스의 자식 버텍스(1801b, 예를 들어, 도 15 및 도 15에서 설명한 자식 버텍스)에 대응하는 포인트일 수 있다. 즉, 1800b는 포인트 클라우드 데이터의 포인트들 중에서 1800a에 가장 인접하게 위치하는 포인트일 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치(예를 들어, 도 15의 예측트리 구조 생성부(1504))는 1800b가 서치된 것에 대응하여, 포인트들 중 1800b에 가장 인접하게 위치하는 포인트를 서치할 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치는 1800c를 1800b에 가장 인접하게 위치하는 포인트로 서치할 수 있다. 따라서, 1800c는 루트 버텍스의 손자 버텍스(1801c)에 대응하는 포인트로 등록될 수 있다. 도 15 및 도 16에서 상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 예측트리(또는 프레딕션 트리)는 버텍스의 뎁스가 증가하는 방향으로 포인트를 서치하여 생성될 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 루트 버텍스의 손자 버텍스는 루트 버텍스의 뎁스보다 2만큼 큰 뎁스를 가질 수 있다. 실시예들에 따른 버텍스의 뎁스가 증가하는 방향은 지오메트리 인접성(예를 들어, 도 15에서 설명한 지오메트리 인정성)을 기반으로 할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측트리의 버텍스들의 현재 버텍스의 자식 버텍스에 대응하는 포인트는 포인트 클라우드 데이터의 포인트들 중 현재 버텍스에 대응하는 포인트와 가장 인접하게 위치하는 포인트일 수 있다. 예를 들어, 송신 장치는 1800c를 1800b에 가장 인접하게 위치하는 포인트로 서치하여 1800b에 대응하는 버텍스의 자식 버텍스로 등록하고, 1800c에 가장 인접하게 위치하는 포인트를 다시 서치하여 1800c에 대응하는 버텍스의 자식 버텍스로 등록할 수 있다. 즉, 송신 장치는 1800b 및 1800c를 양 끝으로 하는 화살표 방향으로 1800c에 가장 인접하게 위치하는 포인트를 서치할 수 있다. 결과적으로, 1800의 버텍스들(1801a 내지 1801c)의 뎁스가 증가하는 방향으로 배열된 포인트들은 1800a 및 1800c를 양 끝으로 하는 화살표 방향으로 서치된 포인트들과 동일 또는 유사할 수 있다. 상술한 방향으로 포인트를 서치하면, 1800a에 대하여 1800c보다 실제로 더 가깝게 위치하는 1800d를, 1800c 보다 이전에 서치하지 못할 수 있다. 즉, 상술한 방향으로 포인트를 서치하여 예측트리를 생성하면, 1800d가 1800a에 대하여 1800c보다 실제로 더 가깝게 위치함에도 불구하고, 1800d에 대응하는 버텍스의 뎁스(1801d)가 1800c에 대응하는 버텍스의 뎁스보다 큰 값을 가질 수 있다. 실시예들에 따른 송신 장치(예를 들어, 도 15의 예측트리 구조 변형부(1504c)는 상술한 문제점을 해결하기 위해, 포인트들을 서치하는 방법을 변경하여 예측트리의 구조를 변경할 수 있다.1801 indicates the structure of a prediction tree (eg, the prediction tree described with reference to FIGS. 15 to 17 ) generated based on 1800 . 1800a may be a point corresponding to the root vertex 1801a (eg, the root vertex described with reference to FIGS. 15 and 16 ). 1800b may be a point corresponding to the child vertex 1801b of the root vertex (eg, the child vertex described with reference to FIGS. 15 and 15 ). That is, 1800b may be a point located closest to 1800a among points of the point cloud data. The transmitting apparatus according to embodiments (eg, the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 ) may search for a point located closest to 1800b among the points in response to the search for 1800b. The transmitting apparatus according to embodiments may search for 1800c as a point located closest to 1800b. Accordingly, 1800c may be registered as a point corresponding to the grandchild vertex 1801c of the root vertex. As described above with reference to FIGS. 15 and 16 , a prediction tree (or a prediction tree) according to embodiments may be generated by searching for points in a direction in which the depth of a vertex increases. That is, the grandchild vertex of the root vertex according to embodiments may have a depth greater than the depth of the root vertex by two. A direction in which a depth of a vertex according to embodiments increases may be based on geometric adjacency (eg, geometric recognizability described with reference to FIG. 15 ). That is, a point corresponding to a child vertex of a current vertex of the vertices of the prediction tree according to embodiments may be a point located closest to a point corresponding to the current vertex among points of point cloud data. For example, the transmitting device searches for 1800c as a point closest to 1800b and registers it as a child vertex of a vertex corresponding to 1800b, searches the point closest to 1800c again, and returns a vertex corresponding to 1800c. It can be registered as a child vertex. That is, the transmitter may search for a point located closest to 1800c in the direction of an arrow having 1800b and 1800c as both ends. As a result, the points arranged in the direction in which the depths of the vertices 1801a to 1801c of 1800 are increased may be the same as or similar to the points searched in the direction of the arrow pointing to both ends of 1800a and 1800c. When a point is searched for in the above-described direction, it may not be possible to search for 1800d that is actually closer to 1800a than 1800c before 1800c. That is, when a prediction tree is generated by searching for a point in the above-described direction, even though 1800d is actually located closer to 1800a than 1800c, the depth of the vertex 1801d corresponding to 1800d is greater than the depth of the vertex corresponding to 1800c. can have a large value. The transmitting apparatus (eg, the prediction tree structure transformation unit 1504c of FIG. 15 ) according to embodiments may change the structure of the prediction tree by changing a method of searching for points in order to solve the above-described problem.
1802는 실시예들에 따른 변경된 구조를 가지는 예측트리를 나타낸다. 실시예들에 따른 예측트리 구조 변형부(1504c)는 포인트들을 서치하는 방법을 변경하여 예측트리의 구조를 변경할 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리 구조 변형부(1504c)는 기존의 예측트리 포인트 서치 과정에서 서치되지 못한 포인트를 다시 서치할 수 있다. 예를 들어, 예측트리 구조 변형부는 1800c를 서치하여 1801c로 등록하고, 1800c 및 1800a 사이에 위치하는 포인트를 서치할 수 있다. 예측트리 구조 변형부는 1800d를 1800c 및 1800a 사이에 위치하는 포인트로 서치하고 1801a의 자식 버텍스 또는 1801b의 자식 버텍스로 등록할 수 있다. 1802는 실시예들에 따른 예측트리 구조 변형부가 서치된 1800d에 대응하는 버텍스(1802d)를 1800b에 대응하는 버텍스(1802b)의 자식 버텍스로 등록한 예시이다. 따라서, 변경된 구조를 가지는 예측트리(1802)는 1802a 내지 1802d를 포함한다. 실시에들에 따른 변경된 구조를 가지는 예측트리는 1802d에 대응하는 포인트를 서치하여 1802a 또는 18012의 자식 버텍스에 대응하는 포인트로 추가하기 때문에, 변경되기 이전의 예측트리 구조의 전체 뎁스의 개수보다 더 작은 뎁스의 개수를 가질 수 있다. 실시예들에 따른 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 비트스트림에 포함된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 포함되어 수신 장치에 전달될 수 있다. 상술한 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 프레딕션 트리가 제 1 구조를 가지는 것에 대응하여 제 1 구조에 관한 정보를 나타내고, 프레딕션 트리가 제 2 구조를 가지는 것에 대응하여 제 2 구조에 관한 정보를 나타낼 수 있다. 1802 indicates a prediction tree having a changed structure according to embodiments. The prediction tree structure transformation unit 1504c according to embodiments may change the structure of the prediction tree by changing a method of searching for points. The prediction tree structure transformation unit 1504c according to the embodiments may search again for points that are not searched in the existing prediction tree point search process. For example, the prediction tree structure transformation unit may search 1800c and register it as 1801c, and search for points located between 1800c and 1800a. The prediction tree structure transformation unit may search 1800d as a point located between 1800c and 1800a and register it as a child vertex of 1801a or a child vertex of 1801b. 1802 is an example in which the prediction tree structure transformation unit according to the embodiments registers the vertex 1802d corresponding to the searched 1800d as a child vertex of the vertex 1802b corresponding to 1800b. Accordingly, the prediction tree 1802 having the changed structure includes 1802a to 1802d. In the prediction tree having the changed structure according to the embodiments, since a point corresponding to 1802d is searched and added as a point corresponding to a child vertex of 1802a or 18012, a depth smaller than the total number of depths of the prediction tree structure before the change can have the number of The information about the prediction tree structure according to the embodiments may be included in signaling information about the prediction geometry encoding scheme included in the bitstream and delivered to the receiving device. The above-described information on the structure of the prediction tree indicates information about the first structure in response to the prediction tree having the first structure, and information on the second structure in response to the prediction tree having the second structure. can indicate
실시예들에 따른 변경된 구조는 제 2 구조로 호칭되고, 변경되기 이전의 구조는 제 1 구조로 호칭될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 2 구조를 가지는 예측트리(또는 프레딕션 트리)의 전체 뎁스의 개수는 제 1 구조를 가지는 예측트리의 전체 뎁스의 개수보다 작을 수 있다.The changed structure according to the embodiments may be referred to as a second structure, and the structure before the change may be referred to as a first structure. As described above, the number of total depths of the prediction tree (or prediction tree) having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
실시예들에 따른 예측트리 구조 변형부는 이 도면에서 설명하는 변경된 구조를 가지는 예측트리를 사용하여, 기존 예측트리의 뎁스가 증가할수록 포인트들의 지오메트리 인접성을 반영하지 못하는 문제점을 해결하고, 예측트리의 전체 뎁스를 줄여 비트스트림 압축 효율을 높일 수 있다.The prediction tree structure transformation unit according to the embodiments uses the prediction tree having the changed structure described in this figure to solve the problem that the geometrical adjacency of points is not reflected as the depth of the existing prediction tree increases, and the entire prediction tree By reducing the depth, it is possible to increase bitstream compression efficiency.
도 19는, 실시예들에 따른 비트스트림의 구조를 나타낸다. 19 shows the structure of a bitstream according to embodiments.
포인트 클라우드 처리 장치(예를 들면 도 1, 도 12 및 도 14에서 설명한 전송 장치)는 부호화된 포인트 클라우드 데이터를 비트스트림의 형태로 전송할 수 있다. 비트스트림은 포인트 클라우드 데이터(또는 포인트 클라우드 프레임)의 표현을 형성하는 비트들의 시퀀스이다. The point cloud processing apparatus (eg, the transmission apparatus described with reference to FIGS. 1, 12 and 14 ) may transmit the encoded point cloud data in the form of a bitstream. A bitstream is a sequence of bits that forms a representation of point cloud data (or point cloud frame).
포인트 클라우드 데이터(또는 포인트 클라우드 프레임)은 타일들 및 슬라이스들로 분할될 수 있다.Point cloud data (or point cloud frame) may be divided into tiles and slices.
포인트 클라우드 데이터는 멀티플 슬라이스들(multiple slices)로 분할(partition)될 수 있으며, 비트스트림 내에서 인코드된다. 하나의 슬라이스는 포인트들의 집합으로, 인코드된 포인트 클라우드 데이터의 전체 또는 부분을 나타내는 신텍스 엘레먼트의 시리즈들로 표현된다. 하나의 슬라이스들은 다른 슬라이스들에 대하여 의존성을 가질 수도 있고 가지지 않을 수도 있다. 또한 하나의 슬라이스는 하나의 지오메트리 데이터 유닛(geometry data unit)을 포함하며, 하나 이상의 어트리뷰트 데이터 유닛(attribute data unit)들을 가질 수도 있고, 가지지 않을 수도 있다(zero attribute data unit). 상술한 바와 같이 어트리뷰트 인코딩은 지오메트리 인코딩을 기반으로 수행되므로 어트리뷰트 데이터 유닛은 동일한 슬라이스 내의 지오메트리 데이터 유닛에 기반한다. 즉, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치(예를 들면 예를 들면 수신 장치(10004) 또는 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006))는 디코드된 지오메트리 데이터를 기반으로 어트리뷰트 데이터를 처리할 수 있다. 따라서 슬라이스 내에서 지오메트리 데이터 유닛은 반드시 연관된 어트리뷰트 데이터 유닛들보다 먼저 나타난다. 슬라이스 내의 데이터 유닛들은 반드시 연속적이며, 슬라이스들간의 순서는 특정되지 않는다.Point cloud data may be partitioned into multiple slices and encoded within a bitstream. One slice is a set of points and is expressed as a series of syntax elements representing all or part of encoded point cloud data. One slice may or may not have a dependency on other slices. In addition, one slice includes one geometry data unit, and may or may not have one or more attribute data units (zero attribute data unit). As described above, since the attribute encoding is performed based on the geometry encoding, the attribute data unit is based on the geometry data unit within the same slice. That is, the point cloud data receiving device (for example, the receiving device 10004 or the point cloud video decoder 10006) may process the attribute data based on the decoded geometry data. Therefore, within a slice, a geometry data unit must appear before the associated attribute data units. Data units within a slice are necessarily contiguous, and the order between slices is not specified.
타일(tile)은 바운딩 박스(예를 들면 도 5에서 설명한 바운딩 박스)내의 직사각형 직육면체(3차원)이다. 바운딩 박스는 하나 또는 그 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 하나의 타일은 다른 타일과 전부 또는 일부 오버랩될 수 있다. 하나의 타일은 하나 또는 그 이상의 슬라이스들을 포함할 수 있다.A tile is a rectangular cuboid (three-dimensional) in a bounding box (eg, the bounding box described in FIG. 5). A bounding box may contain one or more tiles. One tile may completely or partially overlap another tile. One tile may include one or more slices.
따라서 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는 중요도에 따라 타일에 대응하는 데이터를 처리하여 고품질의 포인트 클라우드 콘텐트를 제공할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는 사용자에게 중요한 영역에 대응하는 데이터를 더 좋은 압축 효율과 적절한 레이턴시를 갖는 포인트 클라우드 컴프레션 코딩 처리할 수 있다. Accordingly, the point cloud data transmitting apparatus may provide high-quality point cloud content by processing data corresponding to a tile according to importance. That is, the point cloud data transmission apparatus according to the embodiments may perform point cloud compression coding processing on data corresponding to an area important to a user with better compression efficiency and appropriate latency.
실시예들에 따른 비트스트림은 시그널링 정보 및 복수 개의 슬라이스들 (slice 0, …, slice n)을 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이 시그널링 정보는 비트스트림 내에서 슬라이스들보다 먼저 나타난다. 따라서 포인트 클라우드 데이터 수신 장치는 시그널링 정보를 먼저 확보하고, 시그널링 정보를 기반으로 복수개의 슬라이스들을 순차적으로 또는 선택적으로 처리할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이 슬라이스 0(slice0)는 하나의 지오메트리 데이터 유닛(Geom00) 및 두 개의 어트리뷰트 데이터 유닛들(Attr00, Attr10)을 포함한다. 또한 지오메트리 데이터 유닛은 동일한 슬라이스 내에서 어트리뷰트 데이터 유닛보다 먼저 나타난다. 따라서 포인트 클라우드 데이터 수신 장치는 지오메트리 데이터 유닛(또는 지오메트리 데이터)를 먼저 처리(디코드)하고, 처리된 지오메트리 데이터를 기반으로 어트리뷰트 데이터 유닛(또는 어트리뷰트 데이터)를 처리한다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 시그널링 데이터, 메타데이터 등으로 호칭 가능하며, 예시에 국한되지 않는다.A bitstream according to embodiments includes signaling information and a plurality of slices (slice 0, ..., slice n). As shown in the figure, signaling information appears before slices in the bitstream. Accordingly, the point cloud data receiving apparatus may first secure signaling information and sequentially or selectively process a plurality of slices based on the signaling information. As shown in the figure, slice 0 (slice0) includes one geometry data unit (Geom00) and two attribute data units (Attr00, Attr10). Also, geometry data units appear before attribute data units within the same slice. Therefore, the point cloud data receiving apparatus first processes (decodes) the geometry data unit (or geometry data), and processes the attribute data unit (or attribute data) based on the processed geometry data. The signaling information according to the embodiments may be referred to as signaling data, metadata, or the like, and is not limited to examples.
실시예들에 따른 시그널링 정보는 SPS(Sequence Parameter Set), GPS (Geometry Parameter set) 및 하나 또는 그 이상의 APS(Attribute Parameter Set)들을 포함한다. SPS는 프로파일, 레벨 등 시퀀스 전체에 대한 인코딩 정보로서, 픽처 해상도, 비디오 포멧 등 시퀀스 전체에 대한 포괄적인 정보(시퀀스 레벨)를 포함할 수 있다. GPS는 시퀀스(비트스트림) 내에 포함된 지오메트리에 적용된 지오메트리 인코딩에 대한 정보이다. GPS는 옥트리 (예를 들면 도 6에서 설명한 옥트리)에 대한 정보, 옥트리 뎁스에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. APS는 시퀀스(비트스트림)내 포함된 어트리뷰트적용된 어트리뷰트 인코딩에 대한 정보이다. 도면에 도시된 바와 같이 비트스트림은 어트리뷰트를 식별하는 식별자에 따라 하나 또는 그 이상의 APS(예를 들면 도면에 도시된 APS0, APS1..)를 포함한다. The signaling information according to the embodiments includes a sequence parameter set (SPS), a geometry parameter set (GPS), and one or more attribute parameter sets (APS). The SPS is encoding information for the entire sequence, such as profile and level, and may include comprehensive information (sequence level) for the entire sequence, such as picture resolution and video format. GPS is information about the geometry encoding applied to the geometry included in the sequence (bitstream). The GPS may include information on an octree (eg, the octree described in FIG. 6 ), information on an octree depth, and the like. APS is information on attribute encoding to which an attribute is included in a sequence (bitstream). As shown in the figure, the bitstream includes one or more APSs (eg, APS0, APS1.. shown in the figure) according to an identifier for identifying an attribute.
실시예들에 따른 시그널링 정보는 TPS를 더 포함할 수 있다. TPS는 타일에 대한 정보로서, 타일 식별자, 타일 크기 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 시퀀스, 즉 비트스트림 레벨의 정보로서, 해당 비트스트림에 적용된다. 또한 시그널링 정보는 신택스 엘레멘트 (syntax element) 및 이를 설명하는 디스크립터(Descriptor)를 포함하는 신택스 구조를 갖는다. 신택스를 설명하기 위한 수도 코드 (pseudo code)가 사용될 수 있다. 또한 포인트 클라우드 수신 장치는 신택스 내에서 나타나는 신택스 엘레멘트를 순차적으로 파싱하여 처리할 수 있다.The signaling information according to embodiments may further include a TPS. The TPS is information about a tile, and may include information about a tile identifier, a tile size, and the like. The signaling information according to the embodiments is information of a sequence, that is, a bitstream level, and is applied to a corresponding bitstream. In addition, the signaling information has a syntax structure including a syntax element and a descriptor for describing it. A pseudo code for describing the syntax may be used. Also, the point cloud receiving apparatus may sequentially parse and process the syntax elements appearing in the syntax.
도면에 도시되지 않았으나 실시예들에 따른 지오메트리 데이터 유닛 및 어트리뷰트 데이터 유닛은 각각 지오메트리 헤더 및 어트리뷰트 헤더를 포함한다. 실시예들에 따른 지오메트리 헤더 및 어트리뷰트 헤더는 해당 슬라이스 레벨에서 적용되는 시그널링 정보로서 상술한 신택스 구조를 갖는다. Although not shown in the drawings, the geometry data unit and the attribute data unit according to the embodiments include a geometry header and an attribute header, respectively. The geometry header and the attribute header according to the embodiments have the above-described syntax structure as signaling information applied at a corresponding slice level.
실시예들에 따른 지오메트리 헤더는 해당 지오메트리 데이터 유닛을 처리하기 위한 정보(또는 시그널링 정보)를 포함한다. 따라서 지오메트리 헤더는 해당 지오메트리 데이터 유닛 내에서 가장 먼저 나타난다. 포인트 클라우드 수신 장치는 지오메트리 헤더를 먼저 파싱하여 지오메트리 데이터 유닛을 처리할 수 있다. 지오메트리 헤더는 전체 지오메트리에 대한 정보를 포함하는 GPS와 연관관계를 갖는다. 따라서 지오메트리 헤더는 GPS에 포함된 gps_geom_parameter_set_id을 특정하는 정보를 포함한다. 또한 지오메트리 헤더는 지오메트리 데이터 유닛이 속한 슬라이스와 관련된 타일 정보(예를 들면 tile_id), 슬라이스 식별자 등을 포함한다. A geometry header according to embodiments includes information (or signaling information) for processing a corresponding geometry data unit. Therefore, the geometry header appears first in the corresponding geometry data unit. The point cloud receiving apparatus may process the geometry data unit by first parsing the geometry header. The geometry header has a relationship with the GPS including information on the entire geometry. Accordingly, the geometry header includes information specifying gps_geom_parameter_set_id included in GPS. Also, the geometry header includes tile information (eg, tile_id) related to the slice to which the geometry data unit belongs, and a slice identifier.
실시예들에 따른 어트리뷰트 헤더는 해당 어트리뷰트 데이터 유닛을 처리하기 위한 정보(또는 시그널링 정보)를 포함한다. 따라서 어트리뷰트 헤더는 해당 어트리뷰트 데이터 유닛 내에서 가장 먼저 나타난다. 포인트 클라우드 수신 장치는 어트리뷰트 헤더를 먼저 파싱하여 어트리뷰트 데이터 유닛을 처리할 수 있다. 어트리뷰트 헤더는 전체 어트리뷰트에 대한 정보를 포함하는 APS와 연관돤계를 갖는다. 따라서 어트리뷰트 헤더는 APS에 포함된 aps_attr_parameter_set_id을 특정하는 정보를 포함한다. 상술한 바와 같이 어트리뷰트 디코딩은 지오메트리 디코딩에 기반하므로, 어트리뷰트 헤더는 해당 어트리뷰트 데이터 유닛과 연관된 지오메트리 데이터 유닛을 확정하기 위하여, 지오메트리 헤더 내 포함된 슬라이스 식별자를 특정하는 정보 등을 포함한다. The attribute header according to the embodiments includes information (or signaling information) for processing the corresponding attribute data unit. Therefore, the attribute header appears first in the corresponding attribute data unit. The point cloud receiving apparatus may process the attribute data unit by first parsing the attribute header. The attribute header has a relationship with the APS that includes information about all attributes. Accordingly, the attribute header includes information specifying aps_attr_parameter_set_id included in the APS. As described above, since attribute decoding is based on geometry decoding, the attribute header includes information specifying the slice identifier included in the geometry header in order to determine the geometry data unit associated with the corresponding attribute data unit.
도 20은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 SPS(Sequantial Parameter Set) 구조를 나타낸다. 20 illustrates a Sequantial Parameter Set (SPS) structure of point cloud data according to embodiments.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 비트스트림은 이 도면의 시그널링 정보(또는 플래그)를 포함하는 시퀀셜 파라미터 세트(Sequantial Parameter Set, SPS)를 포함할 수 있다. 이 도면의 시퀀셜 파라미터 세트는 도 19에서 설명한 시퀀셜 파라미터 세트(27001)를 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신기는 이 도면의 시그널링 정보(또는 플래그 정보)에 기초하여 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 복호화할 수 있다.A bitstream of point cloud data according to embodiments may include a sequential parameter set (SPS) including signaling information (or flags) of this figure. The sequential parameter set in this figure may refer to the sequential parameter set 27001 described with reference to FIG. 19 . The point cloud data receiver according to the embodiments may decode the point cloud data according to the embodiments based on the signaling information (or flag information) of this figure.
프로파일(profile_idc) 는 H.264 표준문서의 Annex A를 만족할 수 있는 비트스트림의 프로파일(profile)을 나타내는 정보를 의미할 수 있다. profile_idc의 다른 값은 ISO/IEC에 의해 추후 사용될 수 있다. (indicates a profile to which the bitstream conforms as specified in Annex A. Bitstreams shall not contain values of profile_idc other than those specified in Annex A. Other values of profile_idc are reserved for future use by ISO/IEC.)The profile (profile_idc) may mean information indicating a profile of a bitstream that can satisfy Annex A of the H.264 standard document. Other values of profile_idc may be used later by ISO/IEC. (indicates a profile to which the bitstream conforms as specified in Annex A. Bitstreams shall not contain values of profile_idc other than those specified in Annex A. Other values of profile_idc are reserved for future use by ISO/IEC.)
프로파일 호환성 플래그(profile_compatibility_flags) 가 1이면, 해당 비트스트림이 profile_idc가 Annex A에 따라 j인 프로파일(profile)을 만족한다는 것을 나타낼 수 있다. profile_compatibility_flag[ j ]의 값은 Annex A에 따라 정의된 값이 아닌 j를 갖는 경우 0일 수 있다. (equal to 1, indicates that the bitstream conforms to the profile indicated by profile_idc equal to j as specified in Annex A. The value of profile_compatibility_flag[ j ] shall be equal to 0 for any value of j that is not specified as an allowed value of profile_idc in Annex A.)If the profile compatibility flag (profile_compatibility_flags) is 1, it may indicate that the corresponding bitstream satisfies a profile in which profile_idc is j according to Annex A. The value of profile_compatibility_flag[ j ] may be 0 if j has a value other than the value defined according to Annex A. (equal to 1, indicates that the bitstream conforms to the profile indicated by profile_idc equal to j as specified in Annex A. The value of profile_compatibility_flag[ j ] shall be equal to 0 for any value of j that is not specified as an allowed value of profile_idc in Annex A.)
레벨 IDC(level_idc) 는 H.264 표준문서의 Annex A를 만족할 수 있는 비트스트림의 레벨을 나타낸다. 비트스트림은 H.264 표준문서의 Annex A에 정의된 정보와 다른 정보로 level_idc의 값을 가지지 않는다. Level_idc의 다른 값들은 ISO/IEC에 의해 추후를 위해 남겨둔다. (indicates a level to which the bitstream conforms as specified in Annex A. Bitstreams may not contain values of level_idc other than those specified in Annex A. Other values of level_idc are reserved for future use by ISO/IEC.)The level IDC (level_idc) indicates the level of the bitstream that can satisfy Annex A of the H.264 standard document. The bitstream is information different from the information defined in Annex A of the H.264 standard document and does not have a level_idc value. Other values of Level_idc are reserved for future use by ISO/IEC. (indicates a level to which the bitstream conforms as specified in Annex A. Bitstreams may not contain values of level_idc other than those specified in Annex A. Other values of level_idc are reserved for future use by ISO/IEC.)
SPS 바운딩 박스 존재 플래그(sps_bounding_box_present_flag) 는 바운딩 박스 오프셋과 사이즈 정보가 시그널링되는 경우 1일 수 있다. (equal to 1 specifies the bounding box offset and size information is signalled. sps_bounding_box_present_flag equal to 0 specifies)The SPS bounding box presence flag (sps_bounding_box_present_flag) may be 1 when the bounding box offset and size information are signaled. (equal to 1 specifies the bounding box offset and size information is signaled. sps_bounding_box_present_flag equal to 0 specifies)
SPS 바운딩 박스 존재 플래그(sps_bounding_box_present_flag) 가 true 값을 가지면, 실시예들에 따른 SPS 는 SPS 바운딩 박스 x 오프셋(sps_bounding_box_offset_x), SPS 바운딩 박스 y 오프셋(sps_bounding_box_offset_y), SPS 바운딩 박스 z 오프셋(sps_bounding_box_offset_z), SPS 바운딩 박스 스케일 펙터(sps_bounding_box_scale_factor), SPS 바운딩 박스 너비 사이즈(sps_bounding_box_size_width), SPS 바운딩 박스 높이 사이즈(sps_bounding_box_size_height) 및 SPS 바운딩 박스 깊이 사이즈(sps_bounding_box_size_depth) 를 더 포함한다. When the SPS bounding box presence flag (sps_bounding_box_present_flag) has a true value, the SPS according to the embodiments is an SPS bounding box x offset (sps_bounding_box_offset_x), an SPS bounding box y offset (sps_bounding_box_offset_z), SPS bounding_box_offset_y), SPS bounding_box_offset (sps_bounding_box_offset_y) It further includes a box scale factor (sps_bounding_box_scale_factor), an SPS bounding box width size (sps_bounding_box_size_width), an SPS bounding box height size (sps_bounding_box_size_height), and an SPS bounding box depth size (sps_bounding_box_size_depth).
SPS 바운딩 박스 x 오프셋(sps_bounding_box_offset_x) 는 직교 좌표계의 원본 바운딩 박스의 x 오프셋을 나타낸다. 해당 정보가 존재하지 않는 경우 본 파라미터의 값은 0일 수 있다. (indicates the x offset of the source bounding box in the cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_x is inferred to be 0.)The SPS bounding box x offset (sps_bounding_box_offset_x) indicates the x offset of the original bounding box of the Cartesian coordinate system. If the corresponding information does not exist, the value of this parameter may be 0. (indicates the x offset of the source bounding box in the cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_x is inferred to be 0.)
SPS 바운딩 박스 y 오프셋(sps_bounding_box_offset_y) 는 직교 좌표계의 원본 바운딩 박스의 y 오프셋을 나타낸다. 해당 정보가 존재하지 않는 경우 본 파라미터의 값은 0일 수 있다. (indicates indicates the y offset of the source bounding box in the cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_y is inferred to be 0.)The SPS bounding box y offset (sps_bounding_box_offset_y) indicates the y offset of the original bounding box of the Cartesian coordinate system. If the corresponding information does not exist, the value of this parameter may be 0. (indicates indicates the y offset of the source bounding box in the cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_y is inferred to be 0.)
SPS 바운딩 박스 z 오프셋(sps_bounding_box_offset_z) 는 직교 좌표계의 원본 바운딩 박스의 z 오프셋을 나타낸다. 해당 정보가 존재하지 않는 경우 본 파라미터의 값은 0일 수 있다. (indicates indicates the z offset of the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_z is inferred to be 0.)The SPS bounding box z offset (sps_bounding_box_offset_z) indicates the z offset of the original bounding box of the Cartesian coordinate system. If the corresponding information does not exist, the value of this parameter may be 0. (indicates indicates the z offset of the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_offset_z is inferred to be 0.)
SPS 바운딩 박스 스케일 펙터(sps_bounding_box_scale_factor) 는 직교 좌표계 내의 원본 바운딩 박스의 스케일 펙터를 나타낸다. 해당 정보가 존재하지 않는 경우 본 파라미터의 값은 1이거나 0일 수 있다. (indicates the scale factor the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 1. Indicates. When not present, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 0.)The SPS bounding box scale factor (sps_bounding_box_scale_factor) indicates the scale factor of the original bounding box in the Cartesian coordinate system. If the corresponding information does not exist, the value of this parameter may be 1 or 0. (indicates the scale factor the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 1. Indicates. When not present, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 0.)
SPS 바운딩 박스 너비 사이즈(sps_bounding_box_size_width) 는 직교 좌표계 내의 원본 바운딩 박스의 폭을 나타낸다. 해당 정보가 존재하지 않는 경우, sps_bounding_box_size_width의 값은 10과 같이 특정 값일 수 있다. (indicates the width of the source bounding box in the Cartesian coordinates. … When not present, the value of sps_bounding_box_size_width is inferred to be a specific value (such as 10).)The SPS bounding box width size (sps_bounding_box_size_width) indicates the width of the original bounding box in the Cartesian coordinate system. When the corresponding information does not exist, the value of sps_bounding_box_size_width may be a specific value such as 10. (indicates the width of the source bounding box in the Cartesian coordinates. … When not present, the value of sps_bounding_box_size_width is inferred to be a specific value (such as 10).)
SPS 바운딩 박스 높이 사이즈(sps_bounding_box_size_height) 는 직교 좌표계 내의 원본 바운딩 박스의 높이를 나타낸다. 해당 정보가 존재하지 않는 경우, sps_bounding_box_size_height의 값은 1이거나 0일 수 있다. (indicates the height of the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_size_height is inferred to be 1. When not present, the value of sps_bounding_box_size_hieght is inferred to be 0.)The SPS bounding box height size (sps_bounding_box_size_height) indicates the height of the original bounding box in the Cartesian coordinate system. When the corresponding information does not exist, the value of sps_bounding_box_size_height may be 1 or 0. (indicates the height of the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_size_height is inferred to be 1. When not present, the value of sps_bounding_box_size_hieght is inferred to be 0.)
SPS 바운딩 박스 깊이 사이즈(sps_bounding_box_size_depth) 는 직교 좌표계 내의 원본 바운딩 박스의 깊이를 나타낸다. 해당 정보가 존재하지 않는 경우, sps_bounding_box_size_height의 값은 1이거나 0일 수 있다. (indicates the depth of the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_size_depth is inferred to be 1. When not present, the value of sps_bounding_box_size_depth is inferred to be 0.)The SPS bounding box depth size (sps_bounding_box_size_depth) indicates the depth of the original bounding box in the Cartesian coordinate system. When the corresponding information does not exist, the value of sps_bounding_box_size_height may be 1 or 0. (indicates the depth of the source bounding box in the Cartesian coordinates. When not present, the value of sps_bounding_box_size_depth is inferred to be 1. When not present, the value of sps_bounding_box_size_depth is inferred to be 0.)
SPS 소스 스케일 팩터(sps_source_scale_factor) 는 원본 포인트 클라우드의 스케일 펙터를 나타낸다. (indicates the scale factor of the source point cloud.)The SPS source scale factor (sps_source_scale_factor) indicates the scale factor of the original point cloud. (Indicates the scale factor of the source point cloud.)
SPS 시퀀셜 파라미터 세트 ID(sps_seq_parameter_set_id) 는 다른 신텍스 엘리먼트에 의해 참조되는 SPS에 대한 id 정보를 나타난다. sps_seq_parameter_set_id는 해당 버전의 명세서 내의 조건들을 만족하는 범위 내에서 0에서 15의 값으로 정해질 수 있다. 0이 아닌 다른 정보로 sps_seq_parameter_set_id는 ISO/IEC에 의해 추후 사용될 수 있다. (provides an identifier for the SPS for reference by other syntax elements. In The value of sps_seq_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15, inclusive in bitstreams conforming to this version of this Specification.. The value other than 0 for sps_seq_parameter_set_id is reserved for future use by ISO/IEC.)The SPS sequential parameter set ID (sps_seq_parameter_set_id) indicates id information for the SPS referenced by another syntax element. sps_seq_parameter_set_id may be set to a value of 0 to 15 within a range that satisfies the conditions in the specification of the corresponding version. As information other than 0, sps_seq_parameter_set_id may be used later by ISO/IEC. (provides an identifier for the SPS for reference by other syntax elements. In The value of sps_seq_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15, inclusive in bitstreams conforming to this version of this Specification.. The value other than 0 for sps_seq_parameter_set_id is reserved for future use by ISO/IEC.)
SPS 어트리뷰트 세트 개수(sps_num_attribute_sets) 는 비트스트림 내의 코딩된 속성의 수를 나타낸다. sps_seq_parameter_set_id 는 0에서 64의 범위를 가질 수 있다. (indicates the number of coded attributes in the bitstream. The value of sps_num_attribute_sets may be in the range of 0 to 64.)The number of SPS attribute sets (sps_num_attribute_sets) indicates the number of coded attributes in the bitstream. sps_seq_parameter_set_id may have a range of 0 to 64. (indicates the number of coded attributes in the bitstream. The value of sps_num_attribute_sets may be in the range of 0 to 64.)
어트리뷰트 디멘션(attribute_dimension[ i ]) 는 i번째 속성의 컴포넌트들의 수를 나타낸다. (specifies the number of components of the i-th attribute.) 인덱스 i 는 0 보다 크거나 같고, SPS 어트리뷰트 세트 개수(sps_num_attribute_sets) 가 나타내는 값보다 작을 수 있다. The attribute dimension (attribute_dimension[ i ]) indicates the number of components of the i-th attribute. (Specifies the number of components of the i-th attribute.) The index i may be greater than or equal to 0, and may be less than a value indicated by the number of SPS attribute sets (sps_num_attribute_sets).
어트리뷰트 인스턴스(attribute_instance_id[ i ]) 는 속성 인스턴스 id를 나타낸다. (specifies attribute instance id.)The attribute instance (attribute_instance_id[ i ]) represents the attribute instance id. (Specifies attribute instance id.)
어트리뷰트 비트 뎁스(attribute_bitdepth[ i ]) 는 i번째 속성 신호(들)의 비트뎁스(bitdepth) 정보를 나타낸다. (specifies the bitdepth of the i-th attribute signal(s).)The attribute bit depth (attribute_bitdepth[i]) indicates bitdepth information of the i-th attribute signal(s). (Specifies the bitdepth of the i-th attribute signal(s).)
어트리뷰트 CICP 컬러 프라이머리(attribute_cicp_colour_primaries[ i ]) 는 컬러 속성 소스 프라이머리들의 색도를 나타낸다. (indicates the chromaticity coordinates of the colour attribute source primaries.)The attribute CICP color primary (attribute_cicp_colour_primaries[i]) indicates the chromaticity of color attribute source primaries. (indicates the chromaticity coordinates of the color attribute source primaries.)
어트리뷰트 CICP 전달 특성(attribute_cicp_transfer_characteristics[ i ]) 는 원본 입력 리니어 시각적 강도(input linear optical intensity)인 Lc와 0에서 1 사이의 명목 실제-값으로 구성된, 컬러 속성의 참조 광전자적 전달 특성 함수를 나타낸다. 또는 본 파라미터는 출력 리니어 시각적 강도(output linear optical intensity)인 Lo와 0에서 1의 범위를 가지는 명목 실제-값으로 구성된, 참조 광전자적 전달 특성 함수의 역을 나타낼 수 있다. (either indicates the reference opto-electronic transfer characteristic function of the colour attribute as a function of a source input linear optical intensity Lc with a nominal real-valued range of 0 to 1 or indicates the inverse of the reference electro-optical transfer characteristic function as a function of an output linear optical intensity Lo with a nominal real-valued range of 0 to 1. )The attribute CICP transfer characteristic (attribute_cicp_transfer_characteristics[ i ]) represents the reference optoelectronic transfer characteristic function of the color attribute, consisting of the original input linear optical intensity Lc and a nominal real-value between 0 and 1. Alternatively, this parameter may represent the inverse of a reference optoelectronic transfer characteristic function, consisting of an output linear optical intensity Lo and a nominal real-value ranging from 0 to 1. (either indicates the reference opto-electronic transfer characteristic function of the color attribute as a function of a source input linear optical intensity Lc with a nominal real-valued range of 0 to 1 or indicates the inverse of the reference electro-optical transfer characteristic function as a function of an output linear optical intensity Lo with a nominal real-valued range of 0 to 1. )
어트리뷰트 CICP 매트릭스 코이피션트(attribute_cicp_matrix_coeffs[ i ]) 는 녹색, 청색 및 적색 (또는 Y, Z, X의 삼원색)의 루마(luma)와 채도(chroma) 신호들 행렬 계수를 나타낸다. (describes the matrix coefficients used in deriving luma and chroma signals from the green, blue, and red, or Y, Z, and X primaries.)The attribute CICP matrix coeffs(attribute_cicp_matrix_coeffs[ i ]) represents matrix coefficients of luma and chroma signals of green, blue and red (or the three primary colors of Y, Z, and X). (describes the matrix coefficients used in deriving luma and chroma signals from the green, blue, and red, or Y, Z, and X primaries.)
어트리뷰트 CICP 비디오 풀레인지 플래그(attribute_cicp_video_full_range_flag[ i ]) 는 E'Y, E'PB 및 E'PR 또는 E'R, E'G 및 E'B 실제-값 컴포넌트 신호들로부터 도출되는 블랙 레벨과 루마 및 채도 신호의 범위를 나타낸다. (specifies indicates the black level and range of the luma and chroma signals as derived from E′Y, E′PB, and E′PR or E′R, E′G, and E′B real-valued component signals.)The attribute CICP video fullrange flag (attribute_cicp_video_full_range_flag[ i ]) is the black level and luma derived from E'Y, E'PB and E'PR or E'R, E'G and E'B real-value component signals Indicates the range of the saturation signal. (specifies indicates the black level and range of the luma and chroma signals as derived from E′Y, E′PB, and E′PR or E′R, E′G, and E′B real-valued component signals.)
노운 어트리뷰트 라벨 플래그(known_attribute_label_flag[ i ]) 가 1인 경우 i번째 속성에 대하여 know_attribute_label이 시그널링됨을 나타낸다. 해당 파라미터가 0인 경우 attribute_label_four_bytes가 i번째 속성에 대하여 시그널링됨을 나타낸다. (equal to 1 specifies know_attribute_label is signalled for the i-th attribute. known_attribute_label_flag[ i ] equal to 0 specifies attribute_label_four_bytes is signalled for the i-th attribute. )When the known attribute label flag (known_attribute_label_flag[ i ]) is 1, it indicates that know_attribute_label is signaled for the i-th attribute. When the corresponding parameter is 0, it indicates that attribute_label_four_bytes is signaled for the i-th attribute. (equal to 1 specifies know_attribute_label is signaled for the i-th attribute. known_attribute_label_flag[ i ] equal to 0 specifies attribute_label_four_bytes is signaled for the i-th attribute. )
노운 어트리뷰트 라벨(known_attribute_label[ i ]) 가 0인 경우 속성이 컬러임을 나타낸다. 해당 파라미터가 1인 경우 속성은 반사율임을 나타낸다. 해당 파라미터가 2인 경우 속성은 프레임 인덱스임을 나타낸다. (equal to 0 specifies the attribute is colour. known_attribute_label[ i ] equal to 1 specifies the attribute is reflectance. known_attribute_label[ i ] equal to 2 specifies the attribute is farme index.)When the known attribute label (known_attribute_label[ i ]) is 0, it indicates that the attribute is color. If the corresponding parameter is 1, it indicates that the attribute is reflectance. If the corresponding parameter is 2, it indicates that the attribute is a frame index. (equal to 0 specifies the attribute is colour. known_attribute_label[ i ] equal to 1 specifies the attribute is reflectance. known_attribute_label[ i ] equal to 2 specifies the attribute is farme index.)
실시예들에 따른 SPS는 예측트리(예를 들어, 도 15 내지 도 19의 예측트리 또는 프레딕션 트리)에 관한 시그널링 정보(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)를 더 포함할 수 있다.The SPS according to the embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) regarding a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ).
실시예들에 따른 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보(predictive_tree_geometry_coding_flag)는 지오메트리 코딩(예를 들어, 도 1 내지 도 19에서 설명한 지오메트리 코딩)에서 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴(예를 들어, 도 15 내지 19의 예측트리)가 생성(또는 사용)되는지 여부를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 predictive_tree_geometry_coding_flag가 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴이 사용됨(예를 들어, true 값) 을 나타내면, 지오메트리 코딩에서 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴이 사용된다. 실시예들에 따른 predictive_tree_geometry_coding_flag가 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴이 사용되지 않음(예를 들어, false 값)에 해당하는 값을 나타내면, 지오메트리 코딩에서 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴이 사용되지 않는다.Information (predictive_tree_geometry_coding_flag) indicating whether to use a prediction geometry encoding scheme according to embodiments is a prediction geometry encoding scheme (eg, FIG. 15 ) in geometry coding (eg, the geometry coding described in FIGS. 1 to 19 ). to 19) are generated (or used). If predictive_tree_geometry_coding_flag according to embodiments indicates that the prediction geometry encoding scheme is used (eg, a true value), the prediction geometry encoding scheme is used in the geometry coding. When predictive_tree_geometry_coding_flag according to embodiments indicates a value corresponding to that the prediction geometry encoding scheme is not used (eg, a false value), the prediction geometry encoding scheme is not used in the geometry coding.
실시예들에 따른 predictive_tree_geometry_coding_flag가 true에 해당하는 값을 나타내면, SPS(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)는 포인트들의 재정렬에 관한 정보(sorting_order), 제 1 방법(예를 들어, 도 15 내지 도 18에서 설명한 제 1 방법) 사용 여부 관한 정보(prediction_method_use_flag), 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보(substitute_residual_flag) 및/또는 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보(predictive_tree_structure)을 더 포함할 수 있다.If the predictive_tree_geometry_coding_flag according to the embodiments indicates a value corresponding to true, the SPS (or signaling information about the prediction geometry encoding scheme) is information about the reordering of points (sorting_order), a first method (eg, FIGS. 15 to The first method described in FIG. 18) may further include information on whether to use (prediction_method_use_flag), information on whether to generate a molton code of a prediction residual value (substitute_residual_flag), and/or information on the structure of a prediction tree (predictive_tree_structure). .
실시예들에 따른 sorting_order는 도 15에서 상술한 소팅 오더에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 예를 들어, sorting_order가 0을 나타내면, 포인트들은 몰톤 오더(morton order, 예를 들어, 도 15에서 설명한 몰톤 순서)에 따라 재정렬되는 것을 나타낸다. sorting_order가 1을 나타내면, 포인트들은 아지무스 오더(azimuth order, 예를 들어, 도 15에서 설명한 방위각 순서)에 따라 재정렬되는 것을 나타낸다. sorting_order가 2를 나타내면, 포인트들은 라디우스 오더(radius order, 예를 들어, 도 15에서 설명한 레디얼 거리 순서)에 따라 재정렬되는 것을 나타낸다.sorting_order according to embodiments may indicate information on the sorting order described above with reference to FIG. 15 . For example, if sorting_order indicates 0, it indicates that the points are rearranged according to a morton order (eg, the morton order described in FIG. 15 ). When sorting_order indicates 1, it indicates that points are rearranged according to an azimuth order (eg, the azimuth order described in FIG. 15 ). When sorting_order indicates 2, it indicates that the points are rearranged according to a radius order (eg, the radial distance order described with reference to FIG. 15 ).
실시예들에 따른 prediction_method_use_flag는 제 1 방법(예를 들어, 도 17에서 설명한 제 1 방법)을 사용할지 여부 나타낼 수 있다. 예를 들어, prediction_method_use_flag가 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 정보(예를 들어, true 값)를 나타내는 값을 가지면, 제 1 방법을 사용하여 포인트들의 예측값을 계산할 수 있다. prediction_method_use_flag가 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 정보(예를 들어, false 값)를 나타내는 값을 가지면, 수정된 예측값을 계산하는 방법을 사용하여 포인트들의 수정 예측값을 계산할 수 있다.The prediction_method_use_flag according to embodiments may indicate whether to use the first method (eg, the first method described with reference to FIG. 17 ). For example, if the prediction_method_use_flag has a value indicating information indicating that the first method is used (eg, a true value), the prediction value of the points may be calculated using the first method. When the prediction_method_use_flag has a value indicating information indicating that the first method is not used (eg, a false value), the method for calculating the modified prediction value may be used to calculate the corrected prediction value of the points.
도 17에서 상술한 바와 같이, 제 1 방법은 포인트들의 재정렬된 순서에 기반하여 제 2 방법으로 수정될 수 있다. 실시예들에 따른 제 1 방법이 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 제 2 방법으로 수정된 것에 대응하여, SPS(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)는 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보(예를 들어, prediction_method_use_flag = false) 및 제 2 방법에 관한 정보(additional_prediction_method)을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 additional_prediction_method는 도 17에서 상술한 a*p0+b*p1+c*p2의 a값, b값 및 c값에 대한 정보를 나타낼 수 있다. As described above in FIG. 17 , the first method may be modified to the second method based on the rearranged order of points. Corresponding to that the first method according to the embodiments is modified to the second method based on the order in which the points are rearranged, the SPS (or signaling information about the prediction geometry encoding scheme) indicates that the first method is not used Information on whether to use the first method (eg, prediction_method_use_flag = false) and information on whether to use the second method (additional_prediction_method) may be included. The additional_prediction_method according to embodiments may indicate information on a value, b value, and c value of a*p0+b*p1+c*p2 described above with reference to FIG. 17 .
도 17에서 상술한 바와 같이, 제 1 방법은 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 임계값을 기반으로 제 2 방법으로 수정될 수 있다. 실시예들에 따른 제 1 방법이 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 임계값을 기반으로 제 2 방법으로 수정된 것에 대응하여, SPS(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)는 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보(예를 들어, prediction_method_use_flag = true), 제 2 방법에 관한 정보(additional_prediction_method) 및 임계값에 관한 정보(prediction_method_threshold)을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 additional_prediction_method는 도 17에서 상술한 a*p0+b*p1+c*p2의 a값, b값 및 c값에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 prediction_method_threshold는 상술한 임계값을 나타내는 정보일 수 있다. As described above with reference to FIG. 17 , the first method may be modified to the second method based on the predicted value and the threshold calculated based on the first method. Corresponding to that the first method according to the embodiments is modified by the second method based on the prediction value and the threshold value calculated based on the first method, the SPS (or signaling information about the prediction geometry encoding scheme) is the first It may include information about whether to use the first method indicating that the method is used (eg, prediction_method_use_flag = true), information about the second method (additional_prediction_method), and information about a threshold value (prediction_method_threshold). The additional_prediction_method according to embodiments may indicate information on a value, b value, and c value of a*p0+b*p1+c*p2 described above with reference to FIG. 17 . The prediction_method_threshold according to embodiments may be information indicating the above-described threshold value.
도 17에서 상술한 바와 같이, 제 1 방법 및/또는 제 2 방법은 계수값을 기반으로 제 3 방법으로 수정될 수 있다. 실시예들에 따른 제 1 방법 및/또는 제 2 방법이 계수값을 기반으로 제 3 방법으로 수정된 것에 대응하여, SPS(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)는 계수값에 대한 정보(prediction_method_coefficient)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 prediction_method_coefficient는 도 17에서 설명한 계수값을 나타내는 값에 대한 정보일 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 prediction_method_coefficient는 예측값 및/또는 수정 예측값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값에 각각 곱해지는 a값, b값 및 c값을 나타낼 수 있다.As described above with reference to FIG. 17 , the first method and/or the second method may be modified as the third method based on the coefficient values. In response to the first method and/or the second method according to the embodiments being modified to the third method based on the coefficient value, the SPS (or signaling information about the prediction geometry encoding scheme) is information about the coefficient value ( prediction_method_coefficient) may be further included. The prediction_method_coefficient according to the embodiments may be information on a value indicating the coefficient value described with reference to FIG. 17 . That is, prediction_method_coefficient according to embodiments may indicate a value, b value, and c value that are respectively multiplied by the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction value and/or the modified prediction value.
실시예들에 따른 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보(substitute_residual_flag)은 도 15에서 상술하 바와 같이 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값을 하나의 값으로 치환하여 전달할지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, substitute_residual_flag가 true를 나타내는 값을 가지면, 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit) 값을 믹싱하여 몰톤 코드(도 4에서 상술한 몰톤 코드)로 치환할 수 있다. substitute_residual_flag가 false를 나타내는 값을 가지면 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값을 하나의 값으로 치환하지 않는다.Information (substitute_residual_flag) on whether to generate a Morton code of a prediction residual value according to embodiments is transmitted by replacing the x-coordinate value, y-coordinate value, and z-coordinate value of the prediction residual value with one value as described above with reference to FIG. 15 . can indicate whether or not For example, if substitute_residual_flag has a value indicating true, the x-coordinate value, y-coordinate value, and bit value of the z-coordinate value of the prediction residual value are mixed and replaced with a Morton code (the Morton code described above in FIG. 4). can do. If substitute_residual_flag has a value indicating false, the x-coordinate value, y-coordinate value, and z-coordinate value of the prediction residual value are not substituted with a single value.
도 15에서 상술한 바와 같이 예측 잔차값은 하나의 값으로 치환될 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측 잔차값은 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 생성된 몰톤 코드로 치환될 수 있다. 실시예들에 따른 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 예측 잔차값의 몰톤 코드를 생성하는 것에 대응하여, SPS(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)는 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타내는 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보(예를 들어, substitute_residual_flag=true)를 포함할 수 있다.As described above with reference to FIG. 15 , the prediction residual value may be replaced with one value. That is, the prediction residual value according to the embodiments may be replaced with a Morton code generated based on bits of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value. In response to generating the Molton code of the prediction residual value based on the bits of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value according to the embodiments, the SPS (or prediction geometry encoding scheme) signaling information) may include information (eg, substitute_residual_flag=true) on whether to generate a molton code of the prediction residual value indicating that a molton code of the prediction residual value is generated.
실시예들에 따른 predictive_tree_structure는 예측트리 구조에 관한 정보(또는 프레딕션 트리 구조에 관한 정보)를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리 구조에 관한 정보는 버텍스들의 각 버텍스의 자식 버텍스 개수 정보, 현재 버텍스의 자식 버텍스 인덱스 정보, 현재 버텍스의 부모 버텍스 인덱스 정보 및/또는 현재 버텍스의 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 버텍스의 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 현재 버텍스, 자식 버텍스, 부모 버텍스에 대한 설명은 도 15 내지 도 18에서 설명한 바와 동일하다. 부모 버텍스 인덱스 정보, 자식 버텍스 개수 정보 및 자식 버텍스 인덱스 정보에 대한 설명은 도 16에서 상술한 바와 동일하다. 실시예들에 따른 예측트리 구조는 도 15 내지 도 18에서 상술한 예측트리의 제 1 구조 또는 예측트리의 제 2 구조를 나타낼 수 있다.The predictive_tree_structure according to embodiments may indicate information about the prediction tree structure (or information about the prediction tree structure). Information on the prediction tree structure according to the embodiments includes information on the number of child vertices of each vertex of the vertices, child vertex index information of the current vertex, parent vertex index information of the current vertex, and/or a depth that is smaller than the depth of the current vertex by 2 The branch may include vertex index information. Descriptions of the current vertex, child vertex, and parent vertex are the same as those described with reference to FIGS. 15 to 18 . Descriptions of parent vertex index information, child vertex number information, and child vertex index information are the same as described above with reference to FIG. 16 . The prediction tree structure according to the embodiments may represent the first structure of the prediction tree described above with reference to FIGS. 15 to 18 or the second structure of the prediction tree.
도 18에서 상술한 바와 같이, 예측트리는 제 1 구조 또는 제 2 구조를 가질 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리가 제 1 구조를 가지는 것에 대응하여, 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 제 1 구조에 관한 정보를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리가 제 2 구조를 가지는 것에 대응하여, 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 제 2 구조에 관한 정보를 나타낼 수 있다. 도 18에서 상술한 바와 같이, 제 2 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수는 제 1 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수보다 작을 수 있다.As described above with reference to FIG. 18 , the prediction tree may have a first structure or a second structure. In response to the prediction tree according to the embodiments having the first structure, the information about the prediction tree structure may indicate information about the first structure. In response to the prediction tree according to embodiments having the second structure, the information about the prediction tree structure may indicate information about the second structure. As described above with reference to FIG. 18 , the total number of depths of the prediction tree having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
SPS 확장 존재 플래그(sps_extension_present_flag) 이 1인 경우 sps_extension_data가 SPS RBSP 신텍스 구조 내에 존재함을 나타낸다. 해당 파라미터가 0인 경우, 해당 신텍스 구조가 존재하지 않음을 나타낸다. 존재하지 않는 경우, sps_extension_present_flag의 값이 0일 수 있다. (equal to 1 specifies that the sps_extension_data syntax structure is present in the SPS RBSP syntax structure. sps_extension_present_flag equal to 0 specifies that this syntax structure is not present. When not present, the value of sps_extension_present_flag is inferred to be equal to 0.)When the SPS extension presence flag (sps_extension_present_flag) is 1, it indicates that sps_extension_data exists in the SPS RBSP syntax structure. When the corresponding parameter is 0, it indicates that the corresponding syntax structure does not exist. If it does not exist, the value of sps_extension_present_flag may be 0. (equal to 1 specifies that the sps_extension_data syntax structure is present in the SPS RBSP syntax structure. sps_extension_present_flag equal to 0 specifies that this syntax structure is not present. When not present, the value of sps_extension_present_flag is inferred to be equal to 0.)
SPS 확장 데이터 플래그(sps_extension_data_flag) 는 어느 값이나 가질 수 있다. 해당 파라미터의 존재는 디코더의 해당 표준문서의 Annex A에 제시된 프로파일의 동작에 영향을 주지 않는다. (may have any value. Its presence and value do not affect decoder conformance to profiles specified in Annex A Decoders conforming to a profile specified in Annex A.)The SPS extension data flag sps_extension_data_flag may have any value. The existence of this parameter does not affect the behavior of the profile presented in Annex A of the corresponding standard document of the decoder. (may have any value. Its presence and value do not affect decoder conformance to profiles specified in Annex A Decoders conforming to a profile specified in Annex A.)
실시예들에 따른 비트스트림에 포함되는 시그널링 정보는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치에 포함된 메타데이터 처리부 또는 전송 처리부(예를 들어, 도 12의 메타데이터 처리부(12007) 또는 전송 처리부(12012))내의 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들에 의해 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 지오메트리 인코딩 및/또는 어트리뷰트 인코딩의 수행 결과를 기반으로 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는, 상술한 바와 같은 형태로 비트스트림을 전송함으로써, 압축 효율을 높임과 동시에 화질 성능 증가 및 수신 장치의 부담을 줄일 수 있다.The signaling information included in the bitstream according to the embodiments is one of the metadata processing unit or the transmission processing unit (eg, the metadata processing unit 12007 or the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 ) included in the point cloud data transmission apparatus. Or it can be created by more elements. The signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding. The point cloud data transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the bitstream in the above-described form, thereby increasing compression efficiency, increasing image quality performance, and reducing the burden on the receiving apparatus.
도 21은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 TPS(Tile Parameter Set) 구조를 나타낸다. 21 illustrates a TPS (Tile Parameter Set) structure of point cloud data according to embodiments.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 비트스트림은 이 도면에서 나타난 시그널링 정보(또는 플래그)를 포함하는 타일 파라미터 세트(Tile Parameter Set)를 포함할 수 있다. 이 도면에서 나타난 타일 파라미터 세트(28000)는 도 19에서 설명한 타일 파라미터 세트(27004)를 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신기는 이 도면에서 설명한 시그널링 정보(또는 플래그 정보)에 기초하여 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 복호화할 수 있다. A bitstream of point cloud data according to embodiments may include a tile parameter set including signaling information (or flag) shown in this figure. The tile parameter set 28000 shown in this figure may refer to the tile parameter set 27004 described with reference to FIG. 19 . The point cloud data receiver according to the embodiments may decode the point cloud data according to the embodiments based on the signaling information (or flag information) described in this figure.
TPS(Tile Parameter Set, 28000)는 0개 또는 그 이상의 전체 타일들(또는 부호화된 타일들)이 적용되는 신텍스 엘리먼트들(syntax elements)을 포함하는 신텍스 스트럭처(syntax structure)를 의미할 수 있다.A Tile Parameter Set (TPS) 28000 may mean a syntax structure including syntax elements to which zero or more entire tiles (or coded tiles) are applied.
num_tiles 는 해당 비트스트림 내에 존재하는 타일들의 개수를 나타낸다. (Represents the number of tiles signalled for the bitstream). 만약 해당 비트스트림 내에 존재하는 타일이 없으면, num_tiles는 0으로 시그널링될 수 있다. (When not present, num_tiles is inferred to be 0)num_tiles indicates the number of tiles existing in the corresponding bitstream. (Represents the number of tiles signaled for the bitstream). If there is no tile existing in the corresponding bitstream, num_tiles may be signaled as 0. (When not present, num_tiles is inferred to be 0)
실시예들에 따른 TPS(28000)는 해당 비트스트림 내에 존재하는 타일들이 바운딩 박스 내에서 위치하는 위치에 대한 정보(예를 들어, tile_bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z 등), 타일들의 바운딩 박스 내의 스케일 펙터(scale factor) 정보(예를 들어, tile_bounding_box_scale_factor 등), 타일들의 바운딩 박스 내의 너비 또는 높이 정보(예를 들어, tile_bounding_box_size_width, tile_bounding_box_size_height 정보)를 포함할 수 있다. The TPS 28000 according to the embodiments includes information on positions at which tiles existing in a corresponding bitstream are located in a bounding box (eg, tile_bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, etc.), a scale factor in a bounding box of tiles. factor) information (eg, tile_bounding_box_scale_factor, etc.), width or height information (eg, tile_bounding_box_size_width, tile_bounding_box_size_height information) in the bounding box of tiles.
실시예들에 따른 TPS(28000)는 타일들의 개수만큼 도 27의 for문 내에 포함된 파라미터들(예를 들어, tile_bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, tile_bounding_box_scale_factor, tile_bounding_box_size_width, tile_bounding_box_size_height)을 각각 포함할 수 있다. 도 27에서 i는 각 타일에 대한 인덱스(index)를 의미할 수 있다. tile_bounding_box_offset_x[i], tile_bounding_box_offset_y[i], tile_bounding_box_offset_z[i], tile_bounding_box_scale_factor[i], tile_bounding_box_size_width[i], tile_bounding_box_size_height[i]는 각각 for문 내의 i번째 타일의 _bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, tile_bounding_box_scale_factor, tile_bounding_box_size_width, tile_bounding_box_size_height 정보를 의미할 수 있다.The TPS 28000 according to the embodiments may include parameters (eg, tile_bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, tile_bounding_box_scale_factor, tile_bounding_box_size_width_size_tile) included in the for statement of FIG. 27 by the number of tiles, respectively. In FIG. 27, i may mean an index for each tile. tile_bounding_box_offset_x [i], tile_bounding_box_offset_y [i], tile_bounding_box_offset_z [i], tile_bounding_box_scale_factor [i], tile_bounding_box_size_width [i], tile_bounding_box_size_height [i] is the i-th tile of _bounding_box_offset_x, tile_bounding_box_offset_y, tile_bounding_box_offset_z, tile_bounding_box_scale_factor, tile_bounding_box_size_width, tile_bounding_box_size_height information in each of the for statement can mean
tile_bounding_box_offset_x[ i ] 는 직교 좌표계(Cartesian coordinates) 내의 i-번째 타일의 x 오프셋을 나타낸다. 만약 해당 파라미터가 존재하지 않는 경우(즉, 0이 아닌 i번째 타일에 대한 tile_bounding_box_size_offset_x파라미터가 존재하지 않는 경우), tile_bounding_box_offset_x[ 0 ]의 값이 실시예들에 따른 SPS 내에 포함된 sps_bounding_box_offset_x를 의미할 수 있다. tile_bounding_box_offset_x[ i ] indicates the x offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, if the tile_bounding_box_size_offset_x parameter for the non-zero i-th tile does not exist), the value of tile_bounding_box_offset_x[ 0 ] may mean sps_bounding_box_offset_x included in the SPS according to the embodiments. .
tile_bounding_box_offset_y[ i ] 는 직교 좌표계(Cartesian coordinates) 내의 i-번째 타일의 y 오프셋을 나타낸다. 만약 해당 파라미터가 존재하지 않는 경우(즉, 0이 아닌 i번째 타일에 대한 tile_bounding_box_size_offset_y 파라미터가 존재하지 않는 경우), tile_bounding_box_offset_y[ 0 ]의 값이 실시예들에 따른 SPS 내에 포함된 sps_bounding_box_offset_y를 의미할 수 있다.tile_bounding_box_offset_y[ i ] indicates the y offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, when the tile_bounding_box_size_offset_y parameter for the non-zero i-th tile does not exist), the value of tile_bounding_box_offset_y[ 0 ] may mean sps_bounding_box_offset_y included in the SPS according to the embodiments. .
tile_bounding_box_offset_z[ i ] 는 직교 좌표계(Cartesian coordinates) 내의 i-번째 타일의 z 오프셋을 나타낸다. 만약 해당 파라미터가 존재하지 않는 경우(즉, 0이 아닌 i번째 타일에 대한 tile_bounding_box_size_offset_z파라미터가 존재하지 않는 경우), tile_bounding_box_offset_z[ 0 ]의 값이 실시예들에 따른 SPS 내에 포함된 sps_bounding_box_offset_z를 의미할 수 있다. tile_bounding_box_offset_z[ i ] indicates the z offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, when the tile_bounding_box_size_offset_z parameter for the non-zero i-th tile does not exist), the value of tile_bounding_box_offset_z[ 0 ] may mean sps_bounding_box_offset_z included in the SPS according to the embodiments. .
tile_bounding_box_scale_factor[ i ] 는 직교 좌표계(Cartesian coordinates) 내의 i-번째 타일과 관련된 스케일 펙터(scale factor)를 나타낸다. 만약 해당 파라미터가 존재하지 않는 경우(즉, 0이 아닌 i번째 타일에 대한 tile_bounding_box_size_factor 파라미터가 존재하지 않는 경우), tile_bounding_box_scale_factor[ 0 ]이 실시예들에 따른 SPS 내에 포함된 sps_bounding_box_scale_factor를 의미할 수 있다.tile_bounding_box_scale_factor[ i ] indicates a scale factor associated with the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, when the tile_bounding_box_size_factor parameter for the non-zero i-th tile does not exist), tile_bounding_box_scale_factor[ 0 ] may mean sps_bounding_box_scale_factor included in the SPS according to embodiments.
tile_bounding_box_size_width[ i ] 는 직교 좌표계(Cartesian coordinates) 내의 i-번째 타일의 폭(width)를 나타낸다. 만약 해당 파라미터가 존재하지 않는 경우(즉, 0이 아닌 i번째 타일에 대한 tile_bounding_box_size_width 파라미터가 존재하지 않는 경우), tile_bounding_box_size_width[ 0 ] 은 실시예들에 따른 SPS 내에 포함된 sps_bounding_box_size_width를 의미할 수 있다. tile_bounding_box_size_width[ i ] represents the width of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, if the tile_bounding_box_size_width parameter for the non-zero i-th tile does not exist), tile_bounding_box_size_width[ 0 ] may mean sps_bounding_box_size_width included in the SPS according to the embodiments.
tile_bounding_box_size_height[ i ] 는 직교 좌표계(Cartesian coordinates) 내의 i-번째 타일의 높이(height)를 나타낸다. 만약 해당 파라미터가 존재하지 않는 경우(즉, 0이 아닌 i번째 타일에 대한 tile_bounding_box_size_height 파라미터가 존재하지 않는 경우), tile_bounding_box_size_height[ 0 ] 은 실시예들에 따른 SPS 내에 포함된 sps_bounding_box_size_height를 의미할 수 있다.tile_bounding_box_size_height[ i ] represents the height of the i-th tile in Cartesian coordinates. If the corresponding parameter does not exist (that is, when the tile_bounding_box_size_height parameter for the non-zero ith tile does not exist), tile_bounding_box_size_height[ 0 ] may mean sps_bounding_box_size_height included in the SPS according to embodiments.
tile_bounding_box_size_depth[ i ] 는 직교 좌표계(Cartesian coordinates) 내의 i-번째 타일의 뎁스(depth)를 나타낸다. 만약 높이 값이 존재하지 않는 경우, tile_bounding_box_size_depth[ 0 ] 은 실시예들에 따른 SPS 내에 포함된 sps_bounding_box_size_depth를 의미할 수 있다.tile_bounding_box_size_depth[ i ] indicates the depth of the i-th tile in Cartesian coordinates. If there is no height value, tile_bounding_box_size_depth[ 0 ] may mean sps_bounding_box_size_depth included in the SPS according to embodiments.
실시예들에 따른 TPS는 예측트리(예를 들어, 도 15 내지 도 19의 예측트리 또는 프레딕션 트리)에 관한 시그널링 정보(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 딸느 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 대한 설명은 도 20에서 상술한 바와 동일하다.The TPS according to the embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) regarding a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ). Description of the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments is the same as described above with reference to FIG. 20 .
실시예들에 따른 비트스트림에 포함되는 시그널링 정보는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치에 포함된 메타데이터 처리부 또는 전송 처리부(예를 들어, 도 12의 메타데이터 처리부(12007) 또는 전송 처리부(12012))내의 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들에 의해 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 지오메트리 인코딩 및/또는 어트리뷰트 인코딩의 수행 결과를 기반으로 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는, 상술한 바와 같은 형태로 비트스트림을 전송함으로써, 압축 효율을 높임과 동시에 화질 성능 증가 및 수신 장치의 부담을 줄일 수 있다.The signaling information included in the bitstream according to the embodiments is one of the metadata processing unit or the transmission processing unit (eg, the metadata processing unit 12007 or the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 ) included in the point cloud data transmission apparatus. Or it can be created by more elements. The signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding. The point cloud data transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the bitstream in the above-described form, thereby increasing compression efficiency, increasing image quality performance, and reducing the burden on the receiving apparatus.
도 22은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 GPS(Geometry Parameter Set) 구조를 나타낸다. 22 illustrates a Geometry Parameter Set (GPS) structure of point cloud data according to embodiments.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 비트스트림은 이 도면의 시그널링 정보(또는 플래그)를 포함하는 지오메트리 파라미터 세트(Geometry Parameter Set)를 포함할 수 있다. 이 도면의 지오메트리 파라미터 세트는 도 19에서 설명한 지오메트리 파라미터 세트(27002)를 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신기는 이 도면의 시그널링 정보(또는 플래그 정보)에 기초하여 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 복호화할 수 있다.A bitstream of point cloud data according to embodiments may include a geometry parameter set including signaling information (or flags) of this figure. The geometric parameter set of this figure may refer to the geometric parameter set 27002 described with reference to FIG. 19 . The point cloud data receiver according to the embodiments may decode the point cloud data according to the embodiments based on the signaling information (or flag information) of this figure.
GPS 파라미터 세트 ID(gps_geom_parameter_set_id)는 다른 신텍스 엘리먼트들에 의해 참조되는 GPS의 식별자를 나타낸다. 본 파라미터의 값은 0 내지 15일 수 있다. (provides an identifier for the GPS for reference by other syntax elements. The value of gps_seq_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15, inclusive.)The GPS parameter set ID (gps_geom_parameter_set_id) indicates an identifier of the GPS referenced by other syntax elements. The value of this parameter may be 0 to 15. (provides an identifier for the GPS for reference by other syntax elements. The value of gps_seq_parameter_set_id may be in the range of 0 to 15, inclusive.)
GPS 시퀀셜 파라미터 세트 ID(gps_seq_parameter_set_id)는 해당 액티브 SPS에 대한 sps_seq_parameter_set_id의 값을 나타낸다. 해당 값은 0 내지 15일 수 있다. (specifies the value of sps_seq_parameter_set_id for the active SPS. The value of gps_seq_parameter_set_id shall be in the range of 0 to 15, inclusive.)The GPS sequential parameter set ID (gps_seq_parameter_set_id) indicates the value of sps_seq_parameter_set_id for the corresponding active SPS. The value may be 0 to 15. (Specifies the value of sps_seq_parameter_set_id for the active SPS. The value of gps_seq_parameter_set_id shall be in the range of 0 to 15, inclusive.)
지오메트리 코딩 타입(geometry_coding_type)는 지오메트리 정보에 대한 코딩 타입(coding type)을 의미할 수 있다. 해당 파라미터의 값은 0 내지 1일 수 있으며, 다른 값은 ISO/IEC에 의해 추후 사용될 수 있다. 디코더는 해당 파라미터가 다른 값을 가지는 경우 무시할 수 있다. 해당 파라미터는 예를 들어, 0이면 옥트리(octree)를, 1이면 트라이숩(triangle soup, trisoup)를 나타낼 수 있다. (indicates that the coding type for the geometry in Table 7 1Table 7 1 for the given value of geometry_coding_type. The value of geometry_coding_type shall be equal to 0 or 1 in bitstreams conforming to this version of this Specification. Other values of geometry_coding_type are reserved for future use by ISO/IEC. Decoders conforming to this version of this Specification may ignore reserved values of geometry_coding_type. 0= Octree, 1=Triangle Soup (Trisoup))The geometry coding type (geometry_coding_type) may mean a coding type for geometry information. The value of the corresponding parameter may be 0 to 1, and other values may be used later by ISO/IEC. The decoder may ignore it if the corresponding parameter has a different value. The corresponding parameter may represent, for example, an octree if 0, and a triangle soup (trisoup) if 1. (indicates that the coding type for the geometry in Table 7 1Table 7 1 for the given value of geometry_coding_type. The value of geometry_coding_type shall be equal to 0 or 1 in bitstreams conforming to this version of this Specification. Other values of geometry_coding_type are reserved for future use by ISO/IEC.Decoders conforming to this version of this Specification may ignore reserved values of geometry_coding_type.0= Octree, 1=Triangle Soup (Trisoup))
GPS 바운딩 박스 존재 플래그(gps_box_present_flag)는 추가 바운딩 박스 정보가 해당 GPS 내에서 지오메트리 헤더(geometry header) 내에 제공되는 경우 1일 수 있다. 해당 파라미터는 추가 바운딩 박스 정보가 지오메트리 헤더 내에 제공되지 않는 경우 0을 나타낼 수 있다. (equal to 1 specifies an additional bounding box information is provided in a geometry header that references the current GPS. gps_bounding_box_present_flag equal to 0 specifies that additional bounding box information is not signalled in the geometry header.)The GPS bounding box presence flag (gps_box_present_flag) may be 1 when additional bounding box information is provided in a geometry header within the corresponding GPS. This parameter may indicate 0 when additional bounding box information is not provided in the geometry header. (equal to 1 specifies an additional bounding box information is provided in a geometry header that references the current GPS. gps_bounding_box_present_flag equal to 0 specifies that additional bounding box information is not signaled in the geometry header.)
유니크 지오메트리 포인트 플래그(unique_geometry_points_flag)는 모든 출력된 포인트들이 고유의 위치를 가지는 경우 1일 수 있다. 해당 파라미터는 출력 포인트들이 같은 위치에 존재하는 경우 0일 수 있다. (equal to 1 indicates that all output points have unique positions. unique_geometry_points_flag equal to 0 indicates that the output points may have same positions.)The unique geometry point flag (unique_geometry_points_flag) may be 1 when all output points have unique positions. This parameter may be 0 if the output points are located at the same location. (equal to 1 indicates that all output points have unique positions. unique_geometry_points_flag equal to 0 indicates that the output points may have same positions.)
이웃 콘텍스트 리스트릭션 플래그(neighbour_context_restriction_flag)가 0인 경우, 옥트리 오큐펀시 코딩이 6개의 네이버링 노드들에 기초하여 결정된 컨텍스트들을 사용함을 나타낸다. 1인 경우, 옥트리 오큐펀시 코딩이 형제 노드들에만 기초하여 결정된 컨텍스트들을 사용함을 나타낸다. (equal to 0 indicates that octree occupancy coding uses contexts determined from six neighbouring parent nodes. neighbour_context_restriction_flag equal to 1 indicates that octree coding uses contexts determined from sibling nodes only.)When the neighbor context restriction flag (neighbor_context_restriction_flag) is 0, it indicates that octree occupancy coding uses contexts determined based on 6 neighbor nodes. If 1, it indicates that octree occupancy coding uses contexts determined based only on sibling nodes. (equal to 0 indicates that octree occupancy coding uses contexts determined from six neighboring parent nodes. neighbor_context_restriction_flag equal to 1 indicates that octree coding uses contexts determined from sibling nodes only.)
인퍼드 다이렉트 코딩 모드 설정 플래그(inferred_direct_coding_mode_enabled_flag)가 0인 경우, 옥트리 코딩이 inferred_direct_coding_mode를 사용하였음을 나타낸다. 1인 경우, 형제 이웃 노드들로부터 결정된 복수의 컨텍스트들을 사용하여 옥트리 코딩하였음을 나타낸다. (equal to 0 indicates the octree coding uses inferred_direct_coding_mode. inferred_direct_coding_mode_enabled_flag equal to 1 indicates the octree coding uses multiple context determined from sibling neighbouring nodes.)When the inferred direct coding mode setting flag (inferred_direct_coding_mode_enabled_flag) is 0, it indicates that octree coding used inferred_direct_coding_mode. When 1, it indicates that octree coding was performed using a plurality of contexts determined from sibling neighboring nodes. (equal to 0 indicates the octree coding uses inferred_direct_coding_mode. inferred_direct_coding_mode_enabled_flag equal to 1 indicates the octree coding uses multiple context determined from sibling neighbouring nodes.)
log2_neighbour_avail_boundary는 디코딩 프로세스가 아래와 같이 이용되는 NeighbAvailBoundary의 값을 나타낸다. (specifies the value of the variable NeighbAvailBoundary that is used in the decoding process as follows: )log2_neighbour_avail_boundary indicates the value of NeighbAvailBoundary for which the decoding process is used as follows. (specifies the value of the variable NeighbAvailBoundary that is used in the decoding process as follows: )
NeighbAvailBoundary = 2log2_neighbour_avail_boundary NeighbAvailBoundary = 2log2_neighbour_avail_boundary
neighbour_context_restriction_flag 가 1인 경우, neighbour_context_restriction_flag 는 13일 수 있다. (When neighbour_context_restriction_flag is equal to 1, NeighbAvailabilityMask is set equal to 13.) neighbour_context_restriction_flag 가 0인 경우, NeighbAvailabilityMask 는 아래와 같이 결정될 수 있다. (Otherwise, neighbour_context_restriction_flag equal to 0, NeighbAvailabilityMask is set equal to)When neighbor_context_restriction_flag is 1, neighbor_context_restriction_flag may be 13. (When neighbor_context_restriction_flag is equal to 1, NeighbAvailabilityMask is set equal to 13.) When neighbor_context_restriction_flag is 0, NeighborAvailabilityMask may be determined as follows. (Otherwise, neighbor_context_restriction_flag equal to 0, NeighbAvailabilityMask is set equal to)
(1 << log2_neighbour_avail_boundary).(1 << log2_neighbor_avail_boundary).
log2_trisoup_node_size는 아래와 같이 결정되는 트라이앵글 노드들의 크기로서 TrisoupNodeSize을 나타낸다. (specifies the variable TrisoupNodeSize as the size of the triangle nodes as follows.)log2_trisoup_node_size represents TrisoupNodeSize as the size of triangle nodes determined as follows. (Specifies the variable TrisoupNodeSize as the size of the triangle nodes as follows.)
TrisoupNodeSize = 2log2_trisoup_node_sizeTrisoupNodeSize = 2log2_trisoup_node_size
log2_trisoup_node_size의 값은 0보다 클 수 있다. log2_trisoup_node_size의 크기가 0인 경우 지오메트리 비트스트림은 오로지 옥트리 코딩 신텍스만 포함함을 나타낼 수 있다. (The value of log2_trisoup_node_size may be equal to or greater than 0. When log2_trisoup_node_size is equal to 0, the geometry bitstream includes only the octree coding syntax.)The value of log2_trisoup_node_size may be greater than 0. When the size of log2_trisoup_node_size is 0, it may indicate that the geometry bitstream includes only the octree coding syntax. (The value of log2_trisoup_node_size may be equal to or greater than 0. When log2_trisoup_node_size is equal to 0, the geometry bitstream includes only the octree coding syntax.)
트라이숩 뎁스(trisoup_depth)는 포인트 좌표의 각각의 컴포넌트를 나타내기 위해 사용되는 비트들의 수를 나타낸다. trisoup_depth는 2부터 21의 값을 가질 수 있다. (specifies the number of bits used to represent each component of a point coordinate. The value of trisoup_depth may be in the range of 2 to 21. [Ed(df): 21 should perhaps be a level limit].)Trisoup_depth indicates the number of bits used to indicate each component of point coordinates. trisoup_depth may have a value from 2 to 21. (Specifies the number of bits used to represent each component of a point coordinate. The value of trisoup_depth may be in the range of 2 to 21. [Ed(df): 21 should perhaps be a level limit].)
트라이숩 트라이앵글 레벨(trisoup_triangle_level)는 옥트리가 프루닝된 레벨을 나타낸다. trisoup_triangle_level은 1부터 trisoup_depth-1의 값을 가질 수 있다. (specifies the level at which the octree is pruned. The value of trisoup_triangle_level may be in the range of 1 to trisoup_depth-1.)The trisoup triangle level (trisoup_triangle_level) indicates a level at which an octree is pruned. trisoup_triangle_level may have a value from 1 to trisoup_depth-1. (Specifies the level at which the octree is pruned. The value of trisoup_triangle_level may be in the range of 1 to trisoup_depth-1.)
GPS 확장 존재 플래그(gps_extension_present_flag)가 1이면, gps_extension_data 신텍스 구조가 GPS RBSP 신텍스 구조 내에 존재함을 나타낸다. 0인 경우, 해당 신텍스 구조가 존재하지 않음을 나타낸다. (equal to 1 specifies that the gps_extension_data syntax structure is present in the GPS RBSP syntax structure. gps_extension_present_flag equal to 0 specifies that this syntax structure is not present. When not present, the value of gps_ extension_present_flag is inferred to be equal to 0.)If the GPS extension presence flag (gps_extension_present_flag) is 1, it indicates that the gps_extension_data syntax structure is present in the GPS RBSP syntax structure. When it is 0, it indicates that the corresponding syntax structure does not exist. (equal to 1 specifies that the gps_extension_data syntax structure is present in the GPS RBSP syntax structure. gps_extension_present_flag equal to 0 specifies that this syntax structure is not present. When not present, the value of gps_ extension_present_flag is inferred to be equal to 0.)
GPS 확장 존재 플래그(gps_extension_data_flag)는 어떠한 값도 가질 수 있다. 해당 값이 존재하는 경우, 값은 디코더에 영향을 주지 않는다. (may have any value. Its presence and value do not affect decoder conformance to profiles specified in Annex A. Decoders conforming to a profile specified in Annex A.)The GPS extension presence flag (gps_extension_data_flag) may have any value. If the corresponding value is present, the value has no effect on the decoder. (may have any value. Its presence and value do not affect decoder conformance to profiles specified in Annex A. Decoders conforming to a profile specified in Annex A.)
실시예들에 따른 GPS는 예측트리(예를 들어, 도 15 내지 도 19의 예측트리 또는 프레딕션 트리)에 관한 시그널링 정보(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 딸느 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 대한 설명은 도 20에서 상술한 바와 동일하다.The GPS according to embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) related to a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ). Description of the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments is the same as described above with reference to FIG. 20 .
실시예들에 따른 비트스트림에 포함되는 시그널링 정보는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치에 포함된 메타데이터 처리부 또는 전송 처리부(예를 들어, 도 12의 메타데이터 처리부(12007) 또는 전송 처리부(12012))내의 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들에 의해 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 지오메트리 인코딩 및/또는 어트리뷰트 인코딩의 수행 결과를 기반으로 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는, 상술한 바와 같은 형태로 비트스트림을 전송함으로써, 압축 효율을 높임과 동시에 화질 성능 증가 및 수신 장치의 부담을 줄일 수 있다.The signaling information included in the bitstream according to the embodiments is one of the metadata processing unit or the transmission processing unit (eg, the metadata processing unit 12007 or the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 ) included in the point cloud data transmission apparatus. Or it can be created by more elements. The signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding. The point cloud data transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the bitstream in the above-described form, thereby increasing compression efficiency, increasing image quality performance, and reducing the burden on the receiving apparatus.
도 23은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 APS(Attribute Parameter Set) 구조를 나타낸다. 23 illustrates an Attribute Parameter Set (APS) structure of point cloud data according to embodiments.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 비트스트림은 이 도면의 시그널링 정보(또는 플래그)를 포함하는 어트리뷰트 파라미터 세트(Attribute Parameter Set)를 포함할 수 있다. 이 도면의 어트리뷰트 파라미터 세트는 도 19에서 설명한 어트리뷰트 파라미터 세트(27003)를 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신기는 이 도면의 시그널링 정보(또는 플래그 정보)에 기초하여 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 복호화할 수 있다.A bitstream of point cloud data according to embodiments may include an attribute parameter set including signaling information (or flag) of this figure. The attribute parameter set in this figure may refer to the attribute parameter set 27003 described with reference to FIG. 19 . The point cloud data receiver according to the embodiments may decode the point cloud data according to the embodiments based on the signaling information (or flag information) of this figure.
APS 어트리뷰트 파라미터 세트 ID(aps_attr_parameter_set_id) 는 다른 신텍스 엘리먼트들에 따른 참조를 위한 APS에 대한 식별자를 나타낼 수 있다. aps_attr_parameter_set_id 의 값은 0내지 15의 범위 내이어야 한다.The APS attribute parameter set ID (aps_attr_parameter_set_id) may indicate an identifier for the APS for reference according to other syntax elements. The value of aps_attr_parameter_set_id must be within the range of 0 to 15.
aps_seq_parameter_set_id 는 액티브 SPS(active SPS)에 대한 sps_seq_parameter_set_id 의 값을 나타낼 수 있다. aps_seq_parameter_set_id 의 값은 0내지 15의 범위 내이어야 한다.aps_seq_parameter_set_id may indicate a value of sps_seq_parameter_set_id for an active SPS. The value of aps_seq_parameter_set_id must be within the range of 0 to 15.
리프팅(isLifting)은 실시예들에 따른 어트리뷰트에 대한 코딩 타입이 리프팅 방법에 기초한 방법인지 여부를 나타낸다. 예를 들어, isLifting은 코딩 타입(coding type)이 프리딕팅 웨이트 리프팅(predicting weight lifting)이거나 픽스드 웨이트 리프팅(fixed weight lifting)인지 여부를 나타낸다. isLifting은 어트리뷰트에 대한 코딩 타입이 리프팅 방법에 기초한 방법인지 여부를 나타내기 위한 특정 값(예를 들면 0 또는 1등)을 가질 수 있다. 예를 들어, 실시예들에 따른 attr_coding_type의 값이 0이거나(즉, 어트리뷰트에 대한 코딩 타입이 프리딕팅 웨이트 리프팅이거나) 또는 attr_coding_type의 값이 2인 경우에는 (즉, 어트리뷰트에 대한 코딩 타입이 픽스드 웨이트 리프팅인 경우에는), isLifting은 1일 수 있다(즉, 실시예들에 따른 어트리뷰트에 대한 코딩 타입이 리프팅 방법에 기초한 방법임을 나타낼 수 있다). 예를 들어, 실시예들에 따른 attr_coding_type의 값이 1인 경우에는 (즉, 어트리뷰트에 대한 코딩 타입이 RAHT인 경우에는) isLifting은 0일 수 있다 (즉, 실시예들에 따른 어트리뷰트에 대한 코딩 타입이 리프팅 방법에 기초한 방법이 아님을 나타낼 수 있다.).Lifting (isLifting) indicates whether a coding type for an attribute according to embodiments is a method based on a lifting method. For example, isLifting indicates whether the coding type is predicting weight lifting or fixed weight lifting. isLifting may have a specific value (eg, 0 or 1) to indicate whether the coding type for the attribute is a method based on the lifting method. For example, when the value of attr_coding_type according to the embodiments is 0 (ie, the coding type for the attribute is predictive weight lifting) or the value of attr_coding_type is 2 (ie, the coding type for the attribute is fixed) In case of weight lifting), isLifting may be 1 (ie, it may indicate that a coding type for an attribute according to embodiments is a method based on a lifting method). For example, when the value of attr_coding_type according to the embodiments is 1 (ie, when the coding type for the attribute is RAHT), isLifting may be 0 (ie, the coding type for the attribute according to the embodiments). It may indicate that the method is not based on this lifting method).
실시예들에 따른 APS는, 실시예들에 따른 isLifting 정보가 1인 경우에는 num_pred_nearest_neighbours, max_num_direct_predictors, lifting_search_range, lifting_quant_step_size, lifting_quant_step_size_chroma, lod_binary_tree_enabled_flag, num_detail_levels_minus1 파라미터의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 또한 실시예들에 따른 isLifting 정보가 1인 경우, 실시예들에 따른 APS(30000)는 num_detail_levels_minus1 의 값만큼 (즉, LOD의 수 만큼) sampling_distance_squared 정보를 포함할 수 있다.The APS according to the embodiments may include some or all of num_pred_nearest_neighbours, max_num_direct_predictors, lifting_search_range, lifting_quant_step_size, lifting_quant_step_size_chroma, lod_binary_tree_enabled_flag, and num_detail_levels_minus1 parameters when the isLifting information according to the embodiments is 1. Also, when the isLifting information according to the embodiments is 1, the APS 30000 according to the embodiments may include sampling_distance_squared information as much as the value of num_detail_levels_minus1 (ie, the number of LODs).
lifting_num_pred_nearest_neighbours 는 예측 변환(prediction)에 사용되는 니어리스트 네이버(nearest neighbours)의 최대 개수를 나타낸다. numberOfNearestNeighboursInPrediction의 값은 1부터 xx의 범위에 포함될 수 있다.lifting_num_pred_nearest_neighbours indicates the maximum number of nearest neighbors used for prediction transformation. A value of numberOfNearestNeighboursInPrediction may be included in the range of 1 to xx.
lifting_max_num_direct_predictors 는 다이렉트 예측(direct prediction)변환을 위해 사용되는 예측기(predictors)의 개수를 나타낸다. max_num_direct_predictors는 0부터 num_pred_nearest_neighbours의 값의 범위 내의 값을 가진다.lifting_max_num_direct_predictors indicates the number of predictors used for direct prediction transformation. max_num_direct_predictors has a value within the range of 0 to num_pred_nearest_neighbours.
실시예들에 따른 APS는 이웃 포인트 집합 생성 정보(예를 들어, 도 15 및 도 17 내지 도 19에서 설명한 이웃 포인트 집합 성성 정보)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 이웃 포인트 집합 생성 정보는 도 1 내지 도 20에서 설명한 이웃 포인트 집합의 생성에 관한 정보를 나타낸다.The APS according to embodiments may include neighbor point set generation information (eg, neighbor point set property information described with reference to FIGS. 15 and 17 to 19 ). Neighbor point set generation information according to embodiments indicates information on generation of the neighboring point set described with reference to FIGS. 1 to 20 .
different_nn_search_type_per_lod_flag 정보는 LOD 별(예를 들어, 도 15 내지 도 19의 대상 포인트가 속한 LOD)로 서로 다른 이웃 포인트 집합 서치 방법을 사용할지 여부를 나타낼 수 있다. 도 17 내지 도 19에서 상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 이웃 포인트 집합 서치 방법은 LOD 별로 다르게 적용될 수 있다.The different_nn_search_type_per_lod_flag information may indicate whether to use different neighbor point set search methods for each LOD (eg, the LOD to which the target point of FIGS. 15 to 19 belongs). As described above with reference to FIGS. 17 to 19 , the neighbor point set search method according to embodiments may be applied differently for each LOD.
different_nn_search_type_per_lod_flag 정보가 false 값을 나타내면, 상술한 이웃 포인트 집합 생성 정보는 모든 LOD 값에 대하여 동일하게 적용되는 기준 포인트 선택 타입 정보를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 기준 포인트 선택 타입 정보에 대한 설명은 도 21에서 설명한 바와 동일하다.When the different_nn_search_type_per_lod_flag information indicates a false value, the above-described neighboring point set generation information may include reference point selection type information that is equally applied to all LOD values. A description of reference point selection type information according to embodiments is the same as described with reference to FIG. 21 .
different_nn_search_type_per_lod_flag 정보가 false 값을 나타내지 않으면, idx 값으로 식별되는 기준 포인트 집합 생성 정보를 포함할 수 있다. 인덱스 idx는 0보다 크거나 같고, num_detail_levels_minus1이 나타내는 값보다 작다. num_detail_levels_minus1 값은 실시예들에 따른 LOD를 구성하는 전체 LOD 값의 최대 개수를 명시할 수 있다. 실시예들에 따른 기준 포인트 선택 타입 정보에 대한 설명은 도 21에서 설명한 바와 동일하다.When the different_nn_search_type_per_lod_flag information does not indicate a false value, reference point set generation information identified by an idx value may be included. The index idx is greater than or equal to 0 and less than the value indicated by num_detail_levels_minus1. The num_detail_levels_minus1 value may specify the maximum number of all LOD values constituting the LOD according to embodiments. A description of reference point selection type information according to embodiments is the same as described with reference to FIG. 21 .
nearest_neighbor_search_type_per_tile_flag는 상술한 이웃 포인트 집합 생성 정보가 타일 별로 다르게 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. nearest_neighbor_search_type_per_tile_flag가 true 값을 나타내면, 실시예들에 따른 TPS(예를 들어, 도 20의 타일 파라미터 세트(Tile Parameter Set, 28000))는 이웃 포인트 집합 생성 정보를 포함할 수 있다. nearest_neighbor_search_type_per_tile_flag가 true 값을 나타내지 않으면, 실시예들에 따른 TPS는 이웃 포인트 집합 생성 정보를 포함하지 않을 수 있다.nearest_neighbor_search_type_per_tile_flag may indicate whether the above-described neighbor point set generation information is applied differently for each tile. When nearest_neighbor_search_type_per_tile_flag indicates a value of true, the TPS (eg, Tile Parameter Set 28000 of FIG. 20 ) according to embodiments may include neighbor point set generation information. When nearest_neighbor_search_type_per_tile_flag does not indicate a value of true, the TPS according to embodiments may not include neighbor point set generation information.
실시예들에 따른 APS는 예측트리(예를 들어, 도 15 내지 도 19의 예측트리 또는 프레딕션 트리)에 관한 시그널링 정보(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 딸느 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 대한 설명은 도 20에서 상술한 바와 동일하다.The APS according to the embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) regarding a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ). Description of the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments is the same as described above with reference to FIG. 20 .
실시예들에 따른 비트스트림에 포함되는 시그널링 정보는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치에 포함된 메타데이터 처리부 또는 전송 처리부(예를 들어, 도 12의 메타데이터 처리부(12007) 또는 전송 처리부(12012))내의 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들에 의해 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 지오메트리 인코딩 및/또는 어트리뷰트 인코딩의 수행 결과를 기반으로 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는, 상술한 바와 같은 형태로 비트스트림을 전송함으로써, 압축 효율을 높임과 동시에 화질 성능 증가 및 수신 장치의 부담을 줄일 수 있다.The signaling information included in the bitstream according to the embodiments is one of the metadata processing unit or the transmission processing unit (eg, the metadata processing unit 12007 or the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 ) included in the point cloud data transmission apparatus. Or it can be created by more elements. The signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding. The point cloud data transmitting apparatus according to the embodiments may transmit the bitstream in the above-described form, thereby increasing compression efficiency, increasing image quality performance, and reducing the burden on the receiving apparatus.
도 24은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 GSH(Geom_slice_header) 구조를 나타낸다. 24 shows a GSH (Geom_slice_header) structure of point cloud data according to embodiments.
실시예들에 따른 GSH(Geometry Slice Header)는 지오메트리 슬라이스 헤더로 호칭할 수 있다. 실시예들에 따른 GSH는 하나 또는 그 이상의 슬라이스에 포함된 Geom(Geometry Bitstream) 내에 포함하는 헤더 정보를 갖는 데이터를 의미할 수 있다. 즉, GSH는 해당 슬라이스에 포함된 지오메트리 정보에 대한 헤더 정보일 수 있다. 지오메트리 정보의 헤더 정보인 GSH는 geom_geom_parameter_set_id, geom_tile_id, geom_slice_id, geom_BoxOrigin, geom_box_log2_scale, beom_max_node_size_log2, geom_num_points 등의 파라미터를 포함할 수 있다.A geometry slice header (GSH) according to embodiments may be referred to as a geometry slice header. GSH according to embodiments may refer to data having header information included in a Geom (Geometry Bitstream) included in one or more slices. That is, the GSH may be header information for geometry information included in the corresponding slice. GSH, which is header information of the geometry information, may include parameters such as geom_geom_parameter_set_id, geom_tile_id, geom_slice_id, geom_BoxOrigin, geom_box_log2_scale, beom_max_node_size_log2, geom_num_points, and the like.
gsh_geometry_parameter_set_id는 액티브 GPS(active GPS)의 gps_geom_parameter_set_id의 값을 나타낸다. (specifies the value of the gps_geom_parameter_set_id of the active GPS)gsh_geometry_parameter_set_id indicates a value of gps_geom_parameter_set_id of active GPS. (specifies the value of the gps_geom_parameter_set_id of the active GPS)
gsh_tile_id 는 타일의 식별자(id)를 나타낸다.gsh_tile_id indicates an identifier (id) of a tile.
gsh_slice_id 는 슬라이스의 식별자(id)를 나타낸다. gsh_slice_id indicates an identifier (id) of a slice.
gps_box_present_flag는 실시예들에 따른 GSH가 나타내는 소스 바운딩 박스(또는 박스)의 존재 여부를 나타낸다. gps_box_present_flag의 값이 1인 경우에는 실시예들에 따른 GPS(31000)은 gsh_box_log2_scale, gsh_box_origin_x, gsh_box_origin_y, gsh_box_origin_z 일부/전부를 포함할 수 있다.gps_box_present_flag indicates whether a source bounding box (or box) indicated by GSH according to embodiments exists. When the value of gps_box_present_flag is 1, the GPS 31000 according to embodiments may include some/all of gsh_box_log2_scale, gsh_box_origin_x, gsh_box_origin_y, and gsh_box_origin_z.
gsh_box_log2_scale 는 실시예들에 따른 GSH가 나타내는 소스 바운딩 박스(또는 박스)의 스케일(scale) 값을 나타낸다. gsh_box_log2_scale indicates a scale value of a source bounding box (or box) indicated by GSH according to embodiments.
gsh_box_origin_x 는 직교 좌표계 내의 GSH가 나타내는 소스 바운딩 박스(source bounding box)의 x 정보를 나타낸다.gsh_box_origin_x represents x information of a source bounding box indicated by GSH in the Cartesian coordinate system.
gsh_box_origin_y 는 좌표계 내의 GSH가 나타내는 소스 바운딩 박스(source bounding box)의 y정보를 나타낸다.gsh_box_origin_y indicates y information of a source bounding box indicated by GSH in the coordinate system.
gsh_box_origin_z 는 좌표계 내의 GSH가 나타내는 소스 바운딩 박스(source bounding box)의 z정보를 나타낸다.gsh_box_origin_z indicates z information of a source bounding box indicated by GSH in the coordinate system.
gsh_log2_max_nodesize 는 다음의 디코딩 동작에서 사용되는 MaxNodeSize 변수의 값을 나타낸다.gsh_log2_max_nodesize indicates the value of the MaxNodeSize variable used in the following decoding operation.
MaxNodeSize = 2( gbh_log2_max_nodesize ) MaxNodeSize = 2 ( gbh_log2_max_nodesize )
gbh_points_number 는 그 슬라이스 내의 코딩된 포인트들의 수를 나타낸다.gbh_points_number indicates the number of coded points in the slice.
실시예들에 따른 GSH에 포함된 몰톤 코드를 생성하는 방법을 나타내는 정보는, 실시예들에 따른 GSH가 시그널링하는 모든 슬라이스에 대해 공통적으로 적용되는 정보일 수 있다.Information indicating a method of generating a molton code included in GSH according to embodiments may be information commonly applied to all slices signaled by GSH according to embodiments.
실시예들에 따른 GSH는 예측트리(예를 들어, 도 15 내지 도 19의 예측트리 또는 프레딕션 트리)에 관한 시그널링 정보(또는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 딸느 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 대한 설명은 도 20에서 상술한 바와 동일하다.The GSH according to embodiments may further include signaling information (or signaling information about a prediction geometry encoding scheme) related to a prediction tree (eg, a prediction tree or a prediction tree of FIGS. 15 to 19 ). Description of the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments is the same as described above with reference to FIG. 20 .
실시예들에 따른 비트스트림에 포함되는 시그널링 정보는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치에 포함된 메타데이터 처리부 또는 전송 처리부(예를 들어, 도 12의 메타데이터 처리부(12007) 또는 전송 처리부(1 실시예들에 따른 데이터 입력부(15012012))내의 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들에 의해 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 지오메트리 인코딩 및/또는 어트리뷰트 인코딩의 수행 결과를 기반으로 생성될 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는, 상술한 바와 같은 형태로 비트스트림을 전송함으로써, 압축 효율을 높임과 동시에 화질 성능 증가 및 수신 장치의 부담을 줄일 수 있다.The signaling information included in the bitstream according to the embodiments may include a metadata processing unit or a transmission processing unit (for example, the metadata processing unit 12007 of FIG. 12 or a transmission processing unit (in the first embodiments) included in the point cloud data transmission apparatus. may be generated by one or more elements in the data input unit 15012012. The signaling information according to embodiments may be generated based on a result of performing geometry encoding and/or attribute encoding. By transmitting the bitstream in the form as described above, the point cloud data transmitting apparatus according to , may increase compression efficiency, increase image quality performance, and reduce the burden on the receiving apparatus.
도 25는, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치를 나타내는 블록도이다.25 is a block diagram illustrating an apparatus for receiving point cloud data according to embodiments.
도 25는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치(예를 들어, 도 1의 수신 장치(10004), 도 1의 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006), 도 10의 디코더, 도 13의 수신 장치 및 도 14의 XR 디바이스(1430))를 나타내는 블록도이다. 실시예들에 따른 수신 장치(2500)는 도 1 내지 도 24에서 설명한 디코딩 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있고, 도 15의 송신 장치의 동작의 역과정을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 수신 장치(2500)는 수신부(2501), Arithmetic 디코더(2502), 예측값 역계산부(2503), Inverse 양자화 처리부(2504) 및/또는 좌표 역변환부(2505)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 수신 장치는 도 25에는 도시되지 않았으나, 도 1 내지 도 24에서 설명한 디코딩 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행하기 위한 하나 또는 그 이상의 엘리먼트들을 더 포함할 수 있다.25 is a point cloud data receiving apparatus (eg, the receiving apparatus 10004 of FIG. 1 , the point cloud video decoder 10006 of FIG. 1 , the decoder of FIG. 10 , the receiving apparatus of FIG. 13 and FIG. 14 is a block diagram showing the XR device 1430). The receiving apparatus 2500 according to the embodiments may perform the same or similar operation to the decoding operation described with reference to FIGS. 1 to 24 , and may perform a reverse process of the operation of the transmitting apparatus of FIG. 15 . The receiving apparatus 2500 according to the embodiments may include a receiving unit 2501, an arithmetic decoder 2502, a prediction value inverse calculation unit 2503, an inverse quantization processing unit 2504, and/or a coordinate inverse transformation unit 2505. . Although not shown in FIG. 25, the receiving apparatus according to the embodiments may further include one or more elements for performing the same or similar operation to the decoding operation described with reference to FIGS. 1 to 24 .
실시예들에 따른 수신부는 지오메트리 비트스트림 및/또는 어트리뷰트 비트스트림이 멀티플렉싱된 비트스트림을 수신할 수 있다.The receiver according to embodiments may receive a bitstream in which a geometry bitstream and/or an attribute bitstream are multiplexed.
실시예들에 따른 Arithmetic 디코더는 수신한 지오메트리 비트스트림을 아리스메틱 코딩을 기반으로 디코딩할 수 있다. 실시예들에 따른 Arithmetic 디코더는 도 11의 아리스메틱 디코더(11000)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다.The arithmetic decoder according to the embodiments may decode the received geometry bitstream based on arithmetic coding. The arithmetic decoder according to the embodiments may perform the same or similar operation to the operation of the arithmetic decoder 11000 of FIG. 11 .
실시예들에 따른 예측값 역계산부는 프레딕션 트리(도 15 내지 도 24에서 설명한 예측트리 또는 프레딕션 트리)를 기반으로 하는 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴으로 지오메트리를 디코딩할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 도 15의 예측트리 구조 생성부(1504)에 대응할 수 있다. 실시예들에 따른 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴으로 지오메트리를 디코딩하는 과정은 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 과정 및 재정렬된 포인트들을 기반으로 프레딕션 트리를 생성하는 과정을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 과정은 도 15에서 상술한 포인트들을 재정렬하는 과정과 동일 또는 유사할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 데이터 정렬부는 비트스트림에 포함된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 기반으로 데이터를 정렬할 수 있다. 예를 들어, 데이터 정렬부는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보에 포함된 포인트들의 재정렬에 관한 정보를 기반으로 포인트들을 재정렬할 수 있다. 실시예들에 따른 데이터 정렬부(이 도면에 도시되어 있지 않음)는 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 과정을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 재정렬된 포인트들을 기반으로 프레딕션 트리를 생성하는 과정은 도 15 내지 도 18에서 상술한 프레딕션 트리를 생성하는 과정과 동일 또는 유사하다. 실시예들에 따른 프레딕션 트리 생성부(이 도면에 도시되어 있지 않음)는 재정렬된 포인트들을 기반으로 프레딕션 트리를 생성하는 과정을 수행할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 데이터 정렬부 및/또는 프레딕션 트리 생성부를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 프레딕션 트리를 생성하고, 버텍스들의 각 버텍스에 대응하는 포인트의 예측값(도 15 내지 도 24에서 설명한 예측값 또는 수정 예측값)을 계산할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값을 계산하는 과정은 도 15 내지 도 24에서 상술한 예측값을 계산하는 과정과 동일 또는 유사하다. The prediction value inverse calculator according to the embodiments may decode the geometry using a prediction geometry decoding scheme based on the prediction tree (the prediction tree or the prediction tree described with reference to FIGS. 15 to 24 ). The prediction value inverse calculator according to embodiments may correspond to the prediction tree structure generator 1504 of FIG. 15 . The process of decoding the geometry using the prediction geometry decoding scheme according to the embodiments may include a process of rearranging one or more points based on the geometry and a process of generating a prediction tree based on the rearranged points. A process of rearranging one or more points based on a geometry according to embodiments may be the same or similar to a process of rearranging the points described above with reference to FIG. 15 . In addition, the data aligning unit according to embodiments may align data based on signaling information regarding a prediction geometry encoding scheme included in a bitstream. For example, the data arranging unit may rearrange the points based on information about the rearrangement of the points included in the signaling information about the prediction geometry encoding scheme. The data alignment unit (not shown in this figure) according to embodiments may perform a process of rearranging one or more points based on a geometry. The process of generating the prediction tree based on the rearranged points according to the embodiments is the same as or similar to the process of generating the prediction tree described above with reference to FIGS. 15 to 18 . The prediction tree generator (not shown in this figure) according to embodiments may perform a process of generating a prediction tree based on the rearranged points. That is, the predictive value inverse calculator according to the embodiments may include a data aligner and/or a prediction tree generator. The prediction value inverse calculator according to the embodiments may generate a prediction tree and calculate a predicted value (the predicted value or the modified prediction value described with reference to FIGS. 15 to 24 ) of a point corresponding to each vertex of the vertices. The process of calculating the predicted value according to the embodiments is the same as or similar to the process of calculating the predicted value described above with reference to FIGS. 15 to 24 .
실시예들에 따른 예측값 역계산부는 수신한 비트스트림에 포함된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 시그널링 정보)를 기반으로 예측값을 계산할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 시그널링 정보가 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보) 및 제 2 방법에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 제 2 방법에 관한 정보)을 포함하는 것에 대응하여, 제 2 방법(예를 들어, 도 17에서 설명한 포인트들의 재정렬을 기반으로 제 1 방법을 수정한 제 2 방법)을 기반으로 예측값을 계산할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 시그널링 정보가 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보), 제 2 방법에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 제 2 방법에 관한 정보) 및 임계값에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 임계값에 관한 정보)를 포함하는 것에 대응하여, 제 2 방법(예를 들어, 도 17에서 설명한 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 임계값을 기반으로 제 1 방법을 수정한 제 2 방법)을 기반으로 예측값을 계산할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 시그널링 정보에 포함된 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보)가 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타내는 것에 대응하여, 예측 잔차값이 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 생성된 몰톤 코드임을 알 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 시그널링 정보에 포함된 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보가 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타내는 것에 대응하여, 예측 잔차값의 몰톤 코드를 기반으로 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값을 생성할 수 있다. 예측 잔차값의 몰톤 코드를 기반으로 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값을 생성하는 과정은 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 몰톤 코드를 생성하는 과정의 역과정일 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 시그널링 정보에 포함된 프레딕션 트리 구조에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 프레딕션 트리 구조에 관한 정보)를 기반으로 예측트리를 생성할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 시그널링 정보에 포함된 프레딕션 트리 구조에 관한 정보가 제 1 구조에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 제 1 구조에 관한 정보)를 나타내는 것에 대응하여, 제 1 구조를 가지는 예측트리를 생성할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 시그널링 정보에 포함된 프레딕션 트리 구조에 관한 정보가 제 2 구조에 관한 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 제 2 구조에 관한 정보)를 나타내는 것에 대응하여, 제 2 구조를 가지는 예측트리를 생성할 수 있다. 도 18 및 도 20에서 상술한 바와 같이, 제 2 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수는 제 1 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수보다 작을 수 있다.The prediction value inverse calculator according to the embodiments may calculate the prediction value based on signaling information (signaling information described with reference to FIGS. 20 to 24 ) about the prediction geometry encoding scheme included in the received bitstream. That is, the prediction value inverse calculator according to the embodiments includes information on whether the first method is used (information on whether to use the first method described with reference to FIGS. 20 to 24) and the second signaling information indicating that the first method is not used. In response to including information about the second method (information about the second method described with reference to FIGS. 20 to 24 ), the first method is modified based on the second method (eg, the rearrangement of points described with reference to FIG. 17 ) The predicted value can be calculated based on the second method). The prediction value inverse calculator according to the embodiments includes information on whether to use the first method indicating that the signaling information uses the first method (information on whether to use the first method described in FIGS. 20 to 24), and information on the second method In response to including the information (information about the second method described in FIGS. 20 to 24 ) and information about the threshold value (information about the threshold value described in FIGS. 20 to 24 ), the second method (for example, , the predicted value calculated based on the first method described with reference to FIG. 17 and the predicted value may be calculated based on the second method in which the first method is modified based on the threshold value. The prediction value inverse calculator according to the embodiments generates the Morton code of the prediction residual value by using the information on whether or not the Morton code is generated of the prediction residual value (information on whether the Morton code is generated as described in FIGS. 20 to 24) included in the signaling information. It can be seen that the prediction residual value is a Morton code generated based on bits of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value. The prediction value inverse calculator according to the embodiments corresponds to information on whether or not to generate a Morton code of the prediction residual value included in the signaling information indicates that a Morton code of the prediction residual value is generated, and predicts based on the Morton code of the prediction residual value. An x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value of the residual value can be generated. The process of generating the x-coordinate value, y-coordinate value, and z-coordinate value of the predicted residual value based on the Morton code of the predicted residual value is the process of generating the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the predicted residual value. It may be the reverse process of the process of generating the molton code based on the The prediction value inverse calculator according to the embodiments may generate the prediction tree based on information on the prediction tree structure included in the signaling information (information on the prediction tree structure described with reference to FIGS. 20 to 24 ). The prediction value inverse calculator according to the embodiments corresponds to the information about the prediction tree structure included in the signaling information indicating the information about the first structure (information about the first structure described in FIGS. 20 to 24), A prediction tree having a structure of 1 can be created. The prediction value inverse calculator according to the embodiments corresponds to the information about the prediction tree structure included in the signaling information indicating the information about the second structure (information about the second structure described in FIGS. 20 to 24), A prediction tree having two structures can be created. As described above with reference to FIGS. 18 and 20 , the total number of depths of the prediction tree having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
실시예들에 따른 예측값 역계산부는 계산된 예측값 및 비트스트림에 포함된 예측 잔차값(예를 들어, 도 15 내지 도 24에서 설명한 예측 잔차값)을 기반으로 지오메트리를 재구성할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 계산된 예측값에 예측 잔차값을 더하여, 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 구할 수 있다. The prediction value inverse calculator according to the embodiments may reconstruct the geometry based on the calculated prediction value and the prediction residual value included in the bitstream (eg, the prediction residual value described with reference to FIGS. 15 to 24 ). That is, the prediction value inverse calculator according to the embodiments may obtain a coordinate value indicating a position of a point by adding a prediction residual value to the calculated prediction value.
실시예들에 따른 Inverse 양자화 처리부는 디코딩된 어트리뷰트 비트스트림 또는 디코딩 결과 확보한 어트리뷰트에 대한 정보를 역양자화(inverse quantization)하고 역양자화된 어트리뷰트들(또는 어트리뷰트 값들)을 출력할 수 있다. 역양자화는 포인트 클라우드 인코더의 어트리뷰트 인코딩에 기반하여 선택적으로 적용될 수 있다. 실시예들에 따른 Inverse 양자화 처리부는 도 11의 역양자화부(11006)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다.The inverse quantization processing unit according to the embodiments may inverse quantize the decoded attribute bitstream or information on the attribute secured as a result of decoding, and output inverse quantized attributes (or attribute values). Inverse quantization may be selectively applied based on attribute encoding of the point cloud encoder. The inverse quantization processing unit according to embodiments may perform the same or similar operation as that of the inverse quantization unit 11006 of FIG. 11 .
실시예들에 따른 좌표 역변환부는 재구성된 지오메트리를 기반으로 좌표계를 변환하여 포인트들의 포지션(또는 위치)를 획득할 수 있다. 실시예들에 따른 좌표 역변환부는 도 11의 좌표계 역변환부(11004)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다.The coordinate inverse transform unit according to embodiments may obtain positions (or positions) of points by transforming the coordinate system based on the reconstructed geometry. The coordinate inverse transform unit according to the embodiments may perform the same or similar operation to the operation of the coordinate system inverse transform unit 11004 of FIG. 11 .
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치는 복원(또는 재구성)된 지오메트리 정보 및/또는 복원(또는 재구성)된 어트리뷰트 정보를 기반으로 최종 포인트 클라우드 데이터를 출력(또는 렌더링)할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치는 수신한 비트스트림에 포함된 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보(도 20 내지 도 24에서 설명한 시그널링 정보) 기반으로 포인트들의 지오메트리를 재구성하고 디코딩 과정에서의 레이턴시를 조절할 수 있다.The point cloud data receiving apparatus according to the embodiments may output (or render) final point cloud data based on the restored (or reconstructed) geometry information and/or the restored (or reconstructed) attribute information. In addition, the point cloud data receiving apparatus according to the embodiments reconstructs the geometry of points based on signaling information (signaling information described with reference to FIGS. 20 to 24 ) about the prediction geometry encoding scheme included in the received bitstream and decoding process You can adjust the latency in .
도 26는, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법을 나타내는 플로우 차트의 예시이다.26 is an example of a flowchart illustrating a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
도 26은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치(예를 들어, 도 1, 도 2, 도 4, 도 11, 도 12 및 도 15 에서 설명한 포인트 클라우드 데이터 송신 장치)의 포인트 클라우드 데이터 송신 방법을 나타낸다. 실시예들에 따른 송신 장치는 도 1 내지 도 25에서 설명한 인코딩 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. 26 is a point cloud data transmission method of a point cloud data transmission apparatus (eg, the point cloud data transmission apparatus described in FIGS. 1, 2, 4, 11, 12 and 15 ) according to embodiments; indicates. The transmitting apparatus according to the embodiments performs the same or similar operation to the encoding operation described with reference to FIGS. 1 to 25 .
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는 포인트 클라우드 데이터를 인코딩할 수 있다(2600). 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는 포인트 클라우드 데이터의 하나 또는 그 이상의 포인트들의 포지션을 나타내는 지오메트리를 인코딩하는 지오메트리 인코더 및 하나 또는 그 이상의 포인트들의 어트리뷰트를 인코딩하는 어트리뷰트 인코더를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 인코더는 프레딕션 트리(prediction tree)를 기반으로 하는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴(predictive geometry encoding scheme)으로 지오메트리를 인코딩하는 예측트리 구조 생성부를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리 구조 생성부는 도 15의 예측트리 구조 생성부(1504)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. 실시예들에 따른 예측트리 구조 생성부는 지오메트리를 기반으로 하나 또느 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 데이터 정렬부 및 재정렬된 포인트들을 기반으로 프레딕션 트리를 생성하는 프레딕션 트리 생성부를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 데이터 정렬부는 도 15의 데이터 정렬부(1504a)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. 실시예들에 따른 프레딕션 트리 생성부는 도 15의 예측값 계산부(1504b), 예측트리 구조 변형부(1504c) 및/또는 예측값 계산 전달 방법 결정부(1504d)의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. 실시예들에 따른 프레딕션 트리는 하나 또는 그 이상의 버텍스(vertex)들을 포함하고, 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 낮은 뎁스(depth)에 대응하는 루트 버텍스(root vertex) 및 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 높은 뎁스에 대응하는 리프 버텍스(leaf vertex)를 포함하고, 각 버텍스가 대응하는 뎁스는 루트 버텍스로부터 각 버텍스까지의 홉(hop)의 수를 나타낼 수 있다. 상술한, 프레딕션 트리, 버텍스, 뎁스, 루트 버텍스 및 리프 버텍스에 대한 설명은 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 하나의 버텍스는 재정렬된 하나 또는 그 이상의 포인트들 중 하나의 포인트에 대응할 수 있다.The point cloud data transmission apparatus according to the embodiments may encode the point cloud data ( 2600 ). An apparatus for transmitting point cloud data according to embodiments may include a geometry encoder for encoding a geometry indicating a position of one or more points of point cloud data and an attribute encoder for encoding an attribute of one or more points. A geometry encoder according to embodiments may include a prediction tree structure generator that encodes a geometry with a prediction geometry encoding scheme based on a prediction tree. The prediction tree structure generation unit according to the embodiments performs the same or similar operation to the operation of the prediction tree structure generation unit 1504 of FIG. 15 . The prediction tree structure generator according to embodiments may further include a data aligner that rearranges one or more points based on a geometry and a prediction tree generator that generates a prediction tree based on the rearranged points. The data arranging unit according to embodiments performs the same or similar operation as that of the data aligning unit 1504a of FIG. 15 . The prediction tree generation unit according to the embodiments performs the same or similar operation to the operation of the prediction value calculation unit 1504b, the prediction tree structure transformation unit 1504c, and/or the prediction value calculation and transmission method determination unit 1504d of FIG. 15 . . A prediction tree according to embodiments includes one or more vertices, and the one or more vertices include a root vertex corresponding to a lowest depth among the one or more vertices and one Alternatively, a leaf vertex corresponding to the highest depth among the vertices may be included, and the depth corresponding to each vertex may indicate the number of hops from the root vertex to each vertex. The descriptions of the prediction tree, vertex, depth, root vertex, and leaf vertex are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 . One vertex of the one or more vertices according to embodiments may correspond to one of the rearranged one or more points.
실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 제 1 버텍스, 제 2 버텍스, 제 3 버텍스 및 제 4 버텍스를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 p0는 제 1 버텍스에 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가지는 제 2 버텍스에 대응하는 제 2 포인트의 위치를 나타내는 좌표값, p1은 제 1 버텍스에 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 제 3 버텍스에 대응하는 제 3 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 및 p2은 제 1 버텍스에 뎁스보다 3만큼 작은 뎁스를 가지는 제 4 버텍스에 대응하는 제 4 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 나타낼 수 있다. 상술한, p0, p1, p2, 제 1 버텍스, 제 2 버텍스, 제 3 버텍스 및 제 4 버텍스에 대한 설명은 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다. 제 1 버텍스에 대응하는 제 1 포인트의 예측값(prediction value)은 예측 모드(prediction mode)에 기반하여 계산되고, 예측 모드는 0, p0, p1 및 p2 중 적어도 어느 하나를 기반으로 예측값을 계산하는 제 1 방법의 모드를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 제 1 포인트의 예측 잔차값(prediction residual value)는 제 1 포인트의 예측값 및 제 1 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 간의 차이를 나타낼 수 있다. 상술한 예측값, 예측 모드 및 예측 잔차값에 대한 설명은 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다.One or more vertices according to embodiments may include a first vertex, a second vertex, a third vertex, and a fourth vertex. According to embodiments, p0 is a coordinate value indicating a position of a second point corresponding to a second vertex having a depth smaller than the depth by 1 in the first vertex, and p1 is a first vertex having a depth smaller than the depth by 2 A coordinate value indicating the position of the third point corresponding to the 3 vertex and p2 may indicate a coordinate value indicating the position of the fourth point corresponding to the fourth vertex having a depth in the first vertex that is smaller than the depth by 3 vertices. The descriptions of p0, p1, p2, the first vertex, the second vertex, the third vertex, and the fourth vertex are the same as those described above with reference to FIGS. 15 to 25 . A prediction value of the first point corresponding to the first vertex is calculated based on a prediction mode, and the prediction mode is a first point for calculating a prediction value based on at least one of 0, p0, p1, and p2. 1 can indicate the mode of the method. A prediction residual value of the first point according to embodiments may indicate a difference between the prediction value of the first point and a coordinate value indicating the position of the first point. Descriptions of the above-described prediction value, prediction mode, and prediction residual value are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송할 수 있다. 실시예들에 따른 비트스트림은 도 20 내지 도 24에서 설명한 바와 동일 또는 유사하다. 실시예들에 따른 비트스트림은 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 포함하고, 시그널링 정보는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보를 포함하고, 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보가 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴이 사용됨을 나타내는 것에 대응하여, 시그널링 정보는 포인트들의 재정렬에 관한 정보, 제 1 방법 사용 여부 관한 정보, 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보 및 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보, 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보, 포인트들의 재정렬에 관한 정보, 제 1 방법 사용 여부 관한 정보, 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보 및 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보에 대한 설명은 도 20 내지 도 24에서 상술한 바와 동일하다. An apparatus for transmitting point cloud data according to embodiments may transmit a bitstream including encoded point cloud data. Bitstreams according to embodiments are the same as or similar to those described with reference to FIGS. 20 to 24 . A bitstream according to embodiments includes signaling information on a prediction geometry encoding scheme, the signaling information includes information indicating whether a prediction geometry encoding scheme is used, and information indicating whether a prediction geometry encoding scheme is used Corresponding to indicating that the prediction geometry encoding scheme is used, the signaling information includes information on the reordering of points, information on whether to use the first method, information on whether to generate a Morton code of the prediction residual value, and information on the structure of the prediction tree. It may include more information about Signaling information on the prediction geometry encoding scheme, information indicating whether the prediction geometry encoding scheme is used, information on rearrangement of points, information on whether to use the first method, information on whether to generate a Morton code of the prediction residual value, and Description of the information on the structure of the dictionary tree is the same as described above with reference to FIGS. 20 to 24 .
실시예들에 따른 제 1 방법이 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 제 2 방법으로 수정된 것에 대응하여, 시그널링 정보는 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보 및 제 2 방법에 관한 정보를 더 포함하고, 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 임계값(threshold value)을 기반으로 제 1 방법이 제 2 방법으로 수정된 것에 대응하여, 시그널링 정보는 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보, 제 2 방법에 관한 정보 및 임계값에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 수정된 제 2 방법이 계수값(coefficient value)을 기반으로 제 3 방법으로 수정된 것에 대응하여, 시그널링 정보는 계수값에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 상술한 제 1 방법, 제 2 방법, 제 3 방법, 계수값 및 임계값에 대한 설명은 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다.Corresponding to that the first method according to the embodiments is modified to the second method based on the order in which the points are rearranged, the signaling information includes information on whether to use the first method and the second method indicating that the first method is not used. Further comprising information about the method, and in response to the first method being modified to the second method based on a threshold value and a predicted value calculated based on the first method, the signaling information uses the first method It may further include information about whether to use the first method, information about the second method, and information about a threshold value. Corresponding to that the modified second method according to the embodiments is modified to the third method based on a coefficient value, the signaling information may further include information about the coefficient value. The descriptions of the first method, the second method, the third method, the coefficient value, and the threshold value are the same as those described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
실시예들에 따른 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 예측 잔차값의 몰톤 코드를 생성하는 것에 대응하여, 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보는 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타낼 수 있다. 상술한 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보는 도 20 내지 도 24에서 상술한 바와 동일하다. Corresponding to generating a Morton code of a prediction residual value based on bits of an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value of the prediction residual value according to the embodiments, in response to generating a Morton code of the prediction residual value The related information may indicate that a molton code of the predicted residual value is generated. Information on whether the above-described molton code is generated is the same as described above with reference to FIGS. 20 to 24 .
실시예들에 따른 프레딕션 트리가 제 1 구조를 가지는 것에 대응하여, 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 제 1 구조에 관한 정보를 나타내고, 프레딕션 트리가 제 2 구조를 가지는 것에 대응하여, 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 제 2 구조에 관한 정보를 나타내고, 제 2 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수는 제 1 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수보다 작을 수 있다. 상술한 제 1 구조, 제 2 구조, 프레딕션 트리 구조에 관한 정보, 제 1 구조에 관한 정보 및 제 2 구조에 관한 정보는 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다.Corresponding to the prediction tree according to the embodiments having the first structure, the information about the prediction tree structure indicates information about the first structure, and corresponding to the prediction tree having the second structure, the prediction The information about the tree structure may indicate information about the second structure, and the total number of depths of the prediction tree having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure. The information about the first structure, the second structure, the prediction tree structure, the information about the first structure, and the information about the second structure are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
실시예들에 따른 비트스트림은 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보 (예를 들어, 도 20 내지 도 24에서 설명한 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보)를 포함할 수 잇다. 또한, 실시예들에 따른 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보는 도 20 내지 도 24에서 상술한 바와 같이, SPS, APS, TPS 및/또는 ASH 등을 통해 전송될 수 있으며, 상술한 예시에 국한되지 않는다.The bitstream according to the embodiments may include signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme (eg, signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme described with reference to FIGS. 20 to 24 ). In addition, the signaling information regarding the prediction geometry encoding scheme according to the embodiments may be transmitted through SPS, APS, TPS, and/or ASH, as described above with reference to FIGS. 20 to 24, and is limited to the above-described example. doesn't happen
도 27은, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법을 나타내는 플로우 차트의 예시이다.27 is an example of a flowchart illustrating a method for receiving point cloud data according to embodiments.
도 27은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치(예를 들어, 도 1, 도 2, 도 11, 도 13 및 도 25 에서 설명한 포인트 클라우드 데이터 수신 장치)의 포인트 클라우드 데이터 송신 방법을 나타낸다. 실시예들에 따른 송신 장치는 도 1 내지 도 25에서 설명한 디코딩 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. 27 illustrates a point cloud data transmission method of an apparatus for receiving point cloud data (eg, the apparatus for receiving point cloud data described with reference to FIGS. 1, 2, 11, 13, and 25) according to embodiments. The transmitting apparatus according to the embodiments performs the same or similar operation to the decoding operation described with reference to FIGS. 1 to 25 .
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치는 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신할 수 있다(2700). 실시예들에 따른 비트스트림은 도 20 내지 도 24에서 설명한 바와 동일 또는 유사하다.The device for receiving point cloud data according to embodiments may receive a bitstream including point cloud data ( 2700 ). Bitstreams according to embodiments are the same as or similar to those described with reference to FIGS. 20 to 24 .
실시예들에 따른 비트스트림은 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 포함하고, 시그널링 정보는 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보를 포함하고, 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보가 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴이 사용됨을 나타내는 것에 대응하여, 시그널링 정보는 포인트들의 재정렬에 관한 정보, 제 1 방법 사용 여부 관한 정보, 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보 및 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보, 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보, 포인트들의 재정렬에 관한 정보, 제 1 방법 사용 여부 관한 정보, 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보 및 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보에 대한 설명은 도 20 내지 도 24에서 상술한 바와 동일하다.A bitstream according to embodiments includes signaling information on a prediction geometry decoding scheme, the signaling information includes information indicating whether a prediction geometry decoding scheme is used, and information indicating whether a prediction geometry decoding scheme is used Corresponding to indicating that the prediction geometry decoding scheme is used, the signaling information includes information on the reordering of points, information on whether to use the first method, information on whether to generate a Morton code of the prediction residual value, and information on the structure of the prediction tree. It may include more information about Signaling information on the prediction geometry encoding scheme, information indicating whether the prediction geometry encoding scheme is used, information on rearrangement of points, information on whether to use the first method, information on whether to generate a Morton code of the prediction residual value, and Description of the information on the structure of the dictionary tree is the same as described above with reference to FIGS. 20 to 24 .
실시예들에 따른 시그널링 정보가 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보 및 제 2 방법에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 제 1 방법은 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 상기 제 2 방법으로 수정되고, 시그널링 정보가 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보, 제 2 방법에 관한 정보 및 임계값(threshold value)에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 상기 임계값을 기반으로 제 1 방법은 제 2 방법으로 수정되고, 시그널링 정보가 계수값(coefficient value)에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 수정된 제 2 방법은 계수값을 기반으로 제 3 방법으로 수정될 수 있다. 상술한 제 1 방법, 제 2 방법, 제 3 방법, 계수값 및 임계값에 대한 설명은 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다.Corresponding to the signaling information according to the embodiments further comprising information on whether the first method is used and information on the second method indicating that the first method is not used, the first method is performed in the order in which the points are rearranged. The second method is modified based on the second method, and the signaling information further includes information on whether to use the first method indicating that the first method is used, information about the second method, and information about a threshold value. Correspondingly, the first method is modified to the second method based on the threshold value and the predicted value calculated based on the first method, and in response to the signaling information further comprising information about a coefficient value, The modified second method may be modified as the third method based on the coefficient value. The descriptions of the first method, the second method, the third method, the coefficient value, and the threshold value are the same as those described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
실시예들에 따른 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보가 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타내는 것에 대응하여, 예측 잔차값은 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 생성된 몰톤 코드를 나타낼 수 있다. 상술한 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보는 도 20 내지 도 24에서 상술한 바와 동일하다. Corresponding to the information regarding whether the Morton code of the prediction residual value is generated according to the embodiments indicates that the Morton code of the prediction residual value is generated, the prediction residual value is the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value. It can represent a molton code generated based on the bits of . Information on whether the above-described molton code is generated is the same as described above with reference to FIGS. 20 to 24 .
실시예들에 따른 프레딕션 트리 구조에 관한 정보가 제 1 구조에 관한 정보를 나타내는 것에 대응하여, 프레딕션 트리의 구조는 제 1 구조를 가지고, 프레딕션 트리 구조에 관한 정보가 제 2 구조에 관한 정보를 나타내는 것에 대응하여, 프레딕션 트리의 구조는 제 2 구조를 가지고, 제 2 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수는 제 1 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수보다 작을 수 있다. 상술한 제 1 구조, 제 2 구조, 프레딕션 트리 구조에 관한 정보, 제 1 구조에 관한 정보 및 제 2 구조에 관한 정보는 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다.In response to the information on the prediction tree structure according to the embodiments indicating the information on the first structure, the structure of the prediction tree has a first structure, and the information on the prediction tree structure relates to the second structure. Corresponding to representing information, the structure of the prediction tree has a second structure, and the total number of depths of the prediction tree having the second structure may be smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure. . The information about the first structure, the second structure, the prediction tree structure, the information about the first structure, and the information about the second structure are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치는 포인트 클라우드 데이터를 디코딩할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 장치는 포인트 클라우드 데이터의 하나 또는 그 이상의 포인트들의 포지션을 나타내는 지오메트리를 디코딩하는 지오메트리 디코더 및 하나 또는 그 이상의 포인트들의 어트리뷰트를 디코딩하는 어트리뷰트 디코더를 포함한다. 실시예들에 따른 지오메트리 디코더는 도 1 내지 도 25에서 설명한 지오메트리 디코딩 동작을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 디코더는 프레딕션 트리(prediction tree)를 기반으로 하는 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴(predictive geometry decoding scheme)으로 지오메트리를 디코딩하는 예측값 역계산부를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값 역계산부는 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 데이터 정렬부 및 재정렬된 포인트들을 기반으로 프레딕션 트리를 생성하는 프레딕션 트리 생성부를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 데이터 정렬부는 도 25의 데이터 정렬부의 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. 실시예들에 따른 프레딕션 트리 생성부는 도 25의 프레딕션 트리 생성부와 동일 또는 유사한 동작을 수행한다. 실시예들에 따른 프레딕션 트리는 하나 또는 그 이상의 버텍스(vertex)들을 포함하고, 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 낮은 뎁스(depth)에 대응하는 루트 버텍스(root vertex) 및 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 높은 뎁스에 대응하는 리프 버텍스(leaf vertex)를 포함하고, 각 버텍스가 대응하는 뎁스는 루트 버텍스로부터 각 버텍스까지의 홉(hop)의 수를 나타낼 수 있다. 상술한, 프레딕션 트리, 버텍스, 뎁스, 루트 버텍스 및 리프 버텍스에 대한 설명은 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 하나의 버텍스는 재정렬된 하나 또는 그 이상의 포인트들 중 하나의 포인트에 대응할 수 있다.The point cloud data receiving apparatus according to the embodiments may decode the point cloud data. An apparatus for receiving point cloud data according to embodiments includes a geometry decoder for decoding a geometry indicating a position of one or more points of point cloud data, and an attribute decoder for decoding an attribute of one or more points. The geometry decoder according to the embodiments may perform the geometry decoding operation described with reference to FIGS. 1 to 25 . A geometry decoder according to embodiments may include a prediction value inverse calculator that decodes a geometry with a prediction geometry decoding scheme based on a prediction tree. The prediction value inverse calculator according to embodiments may include a data aligner that rearranges one or more points based on a geometry and a prediction tree generator that generates a prediction tree based on the rearranged points. The data arranging unit according to the embodiments performs the same or similar operation to the operation of the data aligning unit of FIG. 25 . The prediction tree generator according to embodiments performs the same or similar operation to the prediction tree generator of FIG. 25 . A prediction tree according to embodiments includes one or more vertices, and the one or more vertices include a root vertex corresponding to a lowest depth among the one or more vertices and one Alternatively, a leaf vertex corresponding to the highest depth among the vertices may be included, and the depth corresponding to each vertex may indicate the number of hops from the root vertex to each vertex. The descriptions of the prediction tree, vertex, depth, root vertex, and leaf vertex are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 . One vertex of the one or more vertices according to embodiments may correspond to one of the rearranged one or more points.
실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 제 1 버텍스, 제 2 버텍스, 제 3 버텍스 및 제 4 버텍스를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 p0는 제 1 버텍스에 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가지는 제 2 버텍스에 대응하는 제 2 포인트의 위치를 나타내는 좌표값, p1은 제 1 버텍스에 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 제 3 버텍스에 대응하는 제 3 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 및 p2은 제 1 버텍스에 뎁스보다 3만큼 작은 뎁스를 가지는 제 4 버텍스에 대응하는 제 4 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 나타낼 수 있다. 상술한, p0, p1, p2, 제 1 버텍스, 제 2 버텍스, 제 3 버텍스 및 제 4 버텍스에 대한 설명은 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다. 제 1 버텍스에 대응하는 제 1 포인트의 예측값(prediction value)은 예측 모드(prediction mode)에 기반하여 계산되고, 예측 모드는 0, p0, p1 및 p2 중 적어도 어느 하나를 기반으로 예측값을 계산하는 제 1 방법의 모드를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 제 1 포인트의 예측 잔차값(prediction residual value)는 제 1 포인트의 예측값 및 제 1 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 간의 차이를 나타낼 수 있다. 상술한 예측값, 예측 모드 및 예측 잔차값에 대한 설명은 도 15 내지 도 25에서 상술한 바와 동일하다.One or more vertices according to embodiments may include a first vertex, a second vertex, a third vertex, and a fourth vertex. According to embodiments, p0 is a coordinate value indicating a position of a second point corresponding to a second vertex having a depth smaller than the depth by 1 in the first vertex, and p1 is a first vertex having a depth smaller than the depth by 2 A coordinate value indicating the position of the third point corresponding to the 3 vertex and p2 may indicate a coordinate value indicating the position of the fourth point corresponding to the fourth vertex having a depth in the first vertex that is smaller than the depth by 3 vertices. The descriptions of p0, p1, p2, the first vertex, the second vertex, the third vertex, and the fourth vertex are the same as those described above with reference to FIGS. 15 to 25 . A prediction value of the first point corresponding to the first vertex is calculated based on a prediction mode, and the prediction mode is a first point for calculating a prediction value based on at least one of 0, p0, p1, and p2. 1 can indicate the mode of the method. A prediction residual value of the first point according to embodiments may indicate a difference between the prediction value of the first point and a coordinate value indicating the position of the first point. Descriptions of the above-described prediction value, prediction mode, and prediction residual value are the same as described above with reference to FIGS. 15 to 25 .
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. 실시예들에 따른 장치 및 방법은 상술한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. 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 each drawing has been described separately for convenience of description, it is also possible to design to implement a new embodiment by merging the embodiments described in each drawing. And, according to the needs of those skilled in the art, designing a computer-readable recording medium in which a program for executing the previously described embodiments is recorded also falls within the scope of the rights of the embodiments. The apparatus and method according to the embodiments are not limited to the configuration and method of the described embodiments as described above, but all or some of the embodiments are selectively combined so that various modifications can be made. may be configured. Although preferred embodiments of the embodiments have been shown and described, the embodiments are not limited to the specific embodiments described above, and common knowledge in the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the embodiments claimed in the claims Various modifications are possible by those having
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 그 이상의 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 with one chip, for example, one hardware circuit. According to embodiments, the components according to the embodiments may be implemented with separate chips. According to 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 the one or more programs may be implemented Any one or more of the operations/methods according to the examples may be performed or may include instructions for performing the operations/methods. Executable instructions for performing the method/acts of the apparatus according to the embodiments may be stored in non-transitory CRM or other computer program products configured for execution by one or more processors, or one or more may be stored in temporary CRM or other computer program products configured for execution by processors. Also, the memory according to the embodiments may be used as a concept including not only volatile memory (eg, RAM, etc.) but also non-volatile memory, flash memory, PROM, and the like. Also, it may be implemented in the form of a carrier wave, such as transmission through the Internet. In addition, the processor-readable recording medium is distributed in a computer system connected through a network, so that the processor-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
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. 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. 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”. Also, “A, B, C” means “at least one of A, B and/or C”. Additionally, “or” in this document is to be construed 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”.
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, second, etc. may be used to describe various elements of the embodiments. However, 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 is only For example, the 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. Use of these terms should be interpreted as not departing from the scope of the various embodiments. Although both the first user input signal and the second user input signal are user input signals, they do not mean the same user input signals unless the context clearly indicates otherwise.
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. 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.The terminology used to describe the embodiments is used for the purpose of describing specific embodiments, and is not intended to limit the embodiments. As used in the description of embodiments and in the claims, the singular is intended to include the plural unless the context clearly dictates otherwise. and/or expressions are used in their sense to include all possible combinations between terms. The expression includes describes the presence of features, numbers, steps, elements, and/or components, and does not imply that additional features, numbers, steps, elements, and/or components are not included. . Conditional expressions such as when, when, etc., used to describe the embodiments, are not construed as being limited to only optional cases. When a specific condition is satisfied, a related action is performed in response to the specific condition, or a related definition is intended to be interpreted.
상술한 바와 같이, 실시예들이 실시하기 위한 최선의 형태에서 관련 내용을 설명하였다. As described above, the 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 wholly or partially applied to a point cloud data transmission/reception device and system.
당업자는 실시예들의 범위 내에서 실시예들을 다양하게 변경 또는 변형할 수 있다.Those skilled in the art can 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 variations/modifications without departing from the scope of the claims and the like.

Claims (20)

  1. 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계로서,encoding point cloud data, comprising:
    상기 포인트 클라우드 데이터의 하나 또는 그 이상의 포인트들의 포지션을 나타내는 지오메트리를 인코딩하는 단계; 및encoding geometry representing the position of one or more points of the point cloud data; and
    상기 하나 또는 그 이상의 포인트들의 어트리뷰트를 인코딩하는 단계; 를 포함함; 및encoding an attribute of the one or more points; including; and
    상기 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계; 를 포함하는,transmitting a bitstream including the encoded point cloud data; containing,
    포인트 클라우드 데이터 송신 방법. How to transmit point cloud data.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 지오메트리를 인코딩하는 단계는,Encoding the geometry comprises:
    프레딕션 트리(prediction tree)를 기반으로 하는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴(predictive geometry encoding scheme)으로 상기 지오메트리를 인코딩하는 단계; 를 포함하고, 상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴으로 상기 지오메트리를 인코딩하는 단계는,encoding the geometry with a prediction geometry encoding scheme based on a prediction tree; Including, encoding the geometry with the prediction geometry encoding scheme comprises:
    상기 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 단계; 및reordering one or more points based on the geometry; and
    상기 재정렬된 포인트들을 기반으로 상기 프레딕션 트리를 생성하는 단계; 를 포함하고,generating the prediction tree based on the rearranged points; including,
    상기 프레딕션 트리는 하나 또는 그 이상의 버텍스(vertex)들을 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 낮은 뎁스(depth)에 대응하는 루트 버텍스(root vertex) 및 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 높은 뎁스에 대응하는 리프 버텍스(leaf vertex)를 포함하고, 상기 각 버텍스가 대응하는 뎁스는 상기 루트 버텍스로부터 상기 각 버텍스까지의 홉(hop)의 수를 나타내고, The prediction tree includes one or more vertices, and the one or more vertices include a root vertex corresponding to a lowest depth among the one or more vertices and the one or more vertices. and a leaf vertex corresponding to the highest depth among the vertices above, and the depth corresponding to each vertex represents the number of hops from the root vertex to each vertex,
    상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 하나의 버텍스는 상기 재정렬된 하나 또는 그 이상의 포인트들 중 하나의 포인트에 대응하는,a vertex of the one or more vertices corresponds to a point of the reordered one or more points;
    포인트 클라우드 데이터 송신 방법. How to transmit point cloud data.
  3. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 제 1 버텍스, 제 2 버텍스, 제 3 버텍스 및 제 4 버텍스를 포함하고,wherein the one or more vertices include a first vertex, a second vertex, a third vertex, and a fourth vertex;
    p0는 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가지는 제 2 버텍스에 대응하는 제 2 포인트의 위치를 나타내는 좌표값, p1은 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 제 3 버텍스에 대응하는 제 3 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 및 p2은 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 3만큼 작은 뎁스를 가지는 제 4 버텍스에 대응하는 제 4 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 나타내고,p0 is a coordinate value indicating a position of a second point corresponding to a second vertex having a depth smaller than a depth by 1 in the first vertex, p1 is a third vertex having a depth smaller than the depth by 2 to the first vertex Coordinate values indicating the position of the corresponding third point and p2 are coordinate values indicating the position of the fourth point corresponding to the fourth vertex having a depth smaller than the depth by 3 to the first vertex,
    상기 제 1 버텍스에 대응하는 제 1 포인트의 예측값(prediction value)은 예측 모드(prediction mode)에 기반하여 계산되고, 상기 예측 모드는 0, p0, p1 및 p2 중 적어도 어느 하나를 기반으로 상기 예측값을 계산하는 제 1 방법의 모드를 나타내고,A prediction value of the first point corresponding to the first vertex is calculated based on a prediction mode, and the prediction mode is based on at least one of 0, p0, p1 and p2. indicates the mode of the first method of calculating,
    상기 제 1 포인트의 예측 잔차값(prediction residual value)는 상기 제 1 포인트의 예측값 및 상기 제 1 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 간의 차이를 나타내는,The prediction residual value of the first point represents a difference between the predicted value of the first point and a coordinate value indicating the position of the first point,
    포인트 클라우드 데이터 송신 방법.How to transmit point cloud data.
  4. 제 3 항에 있어서,4. The method of claim 3,
    상기 비트스트림은 상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 포함하고,The bitstream includes signaling information about the prediction geometry encoding scheme,
    상기 시그널링 정보는 상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보를 포함하고,The signaling information includes information indicating whether to use the prediction geometry encoding scheme,
    상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보가 상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴이 사용됨을 나타내는 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 포인트들의 재정렬에 관한 정보, 상기 제 1 방법 사용 여부 관한 정보, 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보 및 상기 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보를 더 포함하는,In response to the information indicating whether the prediction geometry encoding scheme is used or not indicates that the prediction geometry encoding scheme is used, the signaling information includes information on the reordering of the points, information on whether to use the first method, the prediction Further comprising information on whether or not the Molton code of the residual value is generated and information on the structure of the prediction tree,
    포인트 클라우드 데이터 송신 방법.How to transmit point cloud data.
  5. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4,
    상기 제 1 방법이 상기 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 제 2 방법으로 수정된 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 상기 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보 및 상기 제 2 방법에 관한 정보를 더 포함하고,Corresponding to that the first method is modified to the second method based on the order in which the points are rearranged, the signaling information includes information on whether to use the first method indicating that the first method is not used and the second method 2 further comprising information about the method;
    상기 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 임계값(threshold value)을 기반으로 상기 제 1 방법이 제 2 방법으로 수정된 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 상기 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보, 상기 제 2 방법에 관한 정보 및 상기 임계값에 관한 정보를 더 포함하고,In response to the first method being modified to the second method based on a threshold value and a predicted value calculated based on the first method, the signaling information indicates that the first method is used. Information on whether to use a method, information on the second method, and information on the threshold value,
    상기 수정된 제 2 방법이 계수값(coefficient value)을 기반으로 제 3 방법으로 수정된 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 계수값에 관한 정보를 더 포함하는, In response to the modified second method being modified to the third method based on a coefficient value, the signaling information further includes information about the coefficient value,
    포인트 클라우드 데이터 송신 방법.How to transmit point cloud data.
  6. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드를 생성하는 것에 대응하여, In response to generating the Molton code of the prediction residual value based on bits of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value,
    상기 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보는 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타내는,The information on whether to generate a molton code of the prediction residual value indicates that a molton code of the prediction residual value is generated,
    포인트 클라우드 데이터 송신 방법.How to transmit point cloud data.
  7. 제 6 항에 있어서,7. The method of claim 6,
    상기 프레딕션 트리가 제 1 구조를 가지는 것에 대응하여, 상기 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 상기 제 1 구조에 관한 정보를 나타내고,Corresponding to the fact that the prediction tree has a first structure, the information about the prediction tree structure indicates information about the first structure,
    상기 프레딕션 트리가 제 2 구조를 가지는 것에 대응하여, 상기 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 상기 제 2 구조에 관한 정보를 나타내고, Corresponding to that the prediction tree has a second structure, the information about the prediction tree structure indicates information about the second structure,
    상기 제 2 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수는 상기 제 1 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수보다 작은,The number of total depths of the prediction tree having the second structure is smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure,
    포인트 클라우드 데이터 송신 방법.How to transmit point cloud data.
  8. 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 인코더로서,An encoder for encoding point cloud data, comprising:
    상기 포인트 클라우드 데이터의 하나 또는 그 이상의 포인트들의 포지션을 나타내는 지오메트리를 인코딩하는 지오메트리 인코더; 및a geometry encoder for encoding a geometry representing a position of one or more points of the point cloud data; and
    상기 하나 또는 그 이상의 포인트들의 어트리뷰트를 인코딩하는 어트리뷰트 인코더; 를 포함함; 및an attribute encoder for encoding an attribute of the one or more points; including; and
    상기 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 트랜스미터; 를 포함하고,a transmitter for transmitting a bitstream including the encoded point cloud data; including,
    상기 지오메트리 인코더는 프레딕션 트리(prediction tree)를 기반으로 하는 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴(predictive geometry encoding scheme)으로 상기 지오메트리를 인코딩하는 예측트리 구조 생성부를 포함하고, 상기 예측트리 구조 생성부는,The geometry encoder comprises a prediction tree structure generator for encoding the geometry with a prediction geometry encoding scheme based on a prediction tree, wherein the prediction tree structure generator comprises:
    상기 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 데이터 정렬부; 및 a data alignment unit for rearranging one or more points based on the geometry; and
    상기 재정렬된 포인트들을 기반으로 상기 프레딕션 트리를 생성하는 프레딕션 트리 생성부; 를 포함하고,a prediction tree generator for generating the prediction tree based on the rearranged points; including,
    상기 프레딕션 트리는 하나 또는 그 이상의 버텍스(vertex)들을 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 낮은 뎁스(depth)에 대응하는 루트 버텍스(root vertex) 및 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 높은 뎁스에 대응하는 리프 버텍스(leaf vertex)를 포함하고, 상기 각 버텍스가 대응하는 뎁스는 상기 루트 버텍스로부터 상기 각 버텍스까지의 홉(hop)의 수를 나타내고, The prediction tree includes one or more vertices, and the one or more vertices include a root vertex corresponding to a lowest depth among the one or more vertices and the one or more vertices. including a leaf vertex corresponding to the highest depth among the vertices above, and the depth corresponding to each vertex represents the number of hops from the root vertex to each vertex,
    상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 하나의 버텍스는 상기 재정렬된 하나 또는 그 이상의 포인트들 중 하나의 포인트에 대응하는,a vertex of the one or more vertices corresponds to a point of the reordered one or more points;
    포인트 클라우드 데이터 송신 장치.Point cloud data transmission device.
  9. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 제 1 버텍스, 제 2 버텍스, 제 3 버텍스 및 제 4 버텍스를 포함하고,wherein the one or more vertices include a first vertex, a second vertex, a third vertex, and a fourth vertex;
    p0는 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가지는 제 2 버텍스에 대응하는 제 2 포인트의 위치를 나타내는 좌표값, p1은 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 제 3 버텍스에 대응하는 제 3 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 및 p2은 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 3만큼 작은 뎁스를 가지는 제 4 버텍스에 대응하는 제 4 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 나타내고,p0 is a coordinate value indicating a position of a second point corresponding to a second vertex having a depth smaller than a depth by 1 in the first vertex, p1 is a third vertex having a depth smaller than the depth by 2 to the first vertex Coordinate values indicating the position of the corresponding third point and p2 are coordinate values indicating the position of the fourth point corresponding to the fourth vertex having a depth smaller than the depth by 3 to the first vertex,
    상기 제 1 버텍스에 대응하는 제 1 포인트의 예측값(prediction value)은 예측 모드(prediction mode)에 기반하여 계산되고, 상기 예측 모드는 0, p0, p1 및 p2 중 적어도 어느 하나를 기반으로 상기 예측값을 계산하는 제 1 방법의 모드를 나타내고,A prediction value of the first point corresponding to the first vertex is calculated based on a prediction mode, and the prediction mode is based on at least one of 0, p0, p1 and p2. indicates the mode of the first method of calculating,
    상기 제 1 포인트의 예측 잔차값(prediction residual value)는 상기 제 1 포인트의 예측값 및 상기 제 1 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 간의 차이를 나타내고,The prediction residual value of the first point represents a difference between the predicted value of the first point and a coordinate value indicating the position of the first point,
    상기 비트스트림은 상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 포함하고,The bitstream includes signaling information about the prediction geometry encoding scheme,
    상기 시그널링 정보는 상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보를 포함하고,The signaling information includes information indicating whether to use the prediction geometry encoding scheme,
    상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보가 상기 프레딕션 지오메트리 인코딩 스킴이 사용됨을 나타내는 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 포인트들의 재정렬에 관한 정보, 상기 제 1 방법 사용 여부 관한 정보, 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보 및 상기 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보를 더 포함하는,In response to the information indicating whether the prediction geometry encoding scheme is used or not indicates that the prediction geometry encoding scheme is used, the signaling information includes information on the reordering of the points, information on whether to use the first method, the prediction Further comprising information on whether or not the Molton code of the residual value is generated and information on the structure of the prediction tree,
    포인트 클라우드 데이터 송신 장치.Point cloud data transmission device.
  10. 제 9 항에 있어서,10. The method of claim 9,
    상기 제 1 방법이 상기 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 제 2 방법으로 수정된 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 상기 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보 및 상기 제 2 방법에 관한 정보를 더 포함하고,Corresponding to that the first method is modified to the second method based on the order in which the points are rearranged, the signaling information includes information on whether to use the first method indicating that the first method is not used and the second method 2 further comprising information about the method;
    상기 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 임계값(threshold value)을 기반으로 상기 제 1 방법이 제 2 방법으로 수정된 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 상기 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보, 상기 제 2 방법에 관한 정보 및 상기 임계값에 관한 정보를 더 포함하고,In response to the first method being modified to the second method based on a threshold value and a predicted value calculated based on the first method, the signaling information indicates that the first method is used. Information on whether to use a method, information on the second method, and information on the threshold value,
    상기 수정된 제 2 방법이 계수값(coefficient value)을 기반으로 제 3 방법으로 수정된 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 계수값에 관한 정보를 더 포함하고,In response to the modified second method being modified to the third method based on a coefficient value, the signaling information further includes information about the coefficient value,
    상기 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드를 생성하는 것에 대응하여, In response to generating the Molton code of the prediction residual value based on bits of the x-coordinate value, the y-coordinate value, and the z-coordinate value of the prediction residual value,
    상기 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보는 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타내고,The information on whether to generate a molton code of the prediction residual value indicates that a molton code of the prediction residual value is generated,
    상기 프레딕션 트리가 제 1 구조를 가지는 것에 대응하여, 상기 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 상기 제 1 구조에 관한 정보를 나타내고,Corresponding to the fact that the prediction tree has a first structure, the information about the prediction tree structure indicates information about the first structure,
    상기 프레딕션 트리가 제 2 구조를 가지는 것에 대응하여, 상기 프레딕션 트리 구조에 관한 정보는 상기 제 2 구조에 관한 정보를 나타내고, Corresponding to that the prediction tree has a second structure, the information about the prediction tree structure indicates information about the second structure,
    상기 제 2 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수는 상기 제 1 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수보다 작은,The number of total depths of the prediction tree having the second structure is smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure,
    포인트 클라우드 데이터 송신 장치.Point cloud data transmission device.
  11. 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계; 및receiving a bitstream including point cloud data; and
    상기 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계; 를 포함하고, 상기 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계는,decoding the point cloud data; Including, decoding the point cloud data comprises:
    상기 포인트 클라우드 데이터의 하나 또는 그 이상의 포인트들의 포지션을 나타내는 지오메트리를 디코딩하는 단계; 및decoding a geometry indicative of a position of one or more points of the point cloud data; and
    상기 하나 또는 그 이상의 포인트들의 어트리뷰트를 디코딩하는 단계; 를 포함하는,decoding an attribute of the one or more points; containing,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법How to receive point cloud data
  12. 제 11 항에 있어서,12. The method of claim 11,
    상기 지오메트리를 디코딩하는 단계는,Decoding the geometry comprises:
    프레딕션 트리(prediction tree)를 기반으로 하는 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴(predictive geometry decoding scheme)으로 상기 지오메트리를 디코딩하는 단계; 를 포함하고, 상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴으로 상기 지오메트리를 디코딩하는 단계는,decoding the geometry with a prediction geometry decoding scheme based on a prediction tree; Including, decoding the geometry with the prediction geometry decoding scheme,
    상기 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 단계; 및reordering one or more points based on the geometry; and
    상기 재정렬된 포인트들을 기반으로 상기 프레딕션 트리를 생성하는 단계; 를 포함하고,generating the prediction tree based on the rearranged points; including,
    상기 프레딕션 트리는 하나 또는 그 이상의 버텍스(vertex)들을 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 낮은 뎁스(depth)에 대응하는 루트 버텍스(root vertex) 및 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 높은 뎁스에 대응하는 리프 버텍스(leaf vertex)를 포함하고, 상기 각 버텍스가 대응하는 뎁스는 상기 루트 버텍스로부터 상기 각 버텍스까지의 홉(hop)의 수를 나타내고, The prediction tree includes one or more vertices, and the one or more vertices include a root vertex corresponding to a lowest depth among the one or more vertices and the one or more vertices. and a leaf vertex corresponding to the highest depth among the vertices above, and the depth corresponding to each vertex represents the number of hops from the root vertex to each vertex,
    상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 하나의 버텍스는 상기 재정렬된 하나 또는 그 이상의 포인트들 중 하나의 포인트에 대응하는,a vertex of the one or more vertices corresponds to a point of the reordered one or more points;
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법How to receive point cloud data
  13. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12,
    상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 제 1 버텍스, 제 2 버텍스, 제 3 버텍스 및 제 4 버텍스를 포함하고,wherein the one or more vertices include a first vertex, a second vertex, a third vertex, and a fourth vertex;
    p0는 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가지는 제 2 버텍스에 대응하는 제 2 포인트의 위치를 나타내는 좌표값, p1은 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 제 3 버텍스에 대응하는 제 3 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 및 p2은 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 3만큼 작은 뎁스를 가지는 제 4 버텍스에 대응하는 제 4 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 나타내고,p0 is a coordinate value indicating a position of a second point corresponding to a second vertex having a depth smaller than a depth by 1 in the first vertex, p1 is a third vertex having a depth smaller than the depth by 2 to the first vertex Coordinate values indicating the position of the corresponding third point and p2 are coordinate values indicating the position of the fourth point corresponding to the fourth vertex having a depth smaller than the depth by 3 to the first vertex,
    상기 제 1 버텍스에 대응하는 제 1 포인트의 예측값(prediction value)은 예측 모드(prediction mode)에 기반하여 계산되고, 상기 예측 모드는 0, p0, p1 및 p2 중 적어도 어느 하나를 기반으로 상기 예측값을 계산하는 제 1 방법의 모드를 나타내고,A prediction value of the first point corresponding to the first vertex is calculated based on a prediction mode, and the prediction mode is based on at least one of 0, p0, p1 and p2. indicates the mode of the first method of calculating,
    상기 제 1 포인트의 예측 잔차값(prediction residual value)는 상기 제 1 포인트의 예측값 및 상기 제 1 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 간의 차이를 나타내는,The prediction residual value of the first point represents a difference between the predicted value of the first point and a coordinate value indicating the position of the first point,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법How to receive point cloud data
  14. 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13,
    상기 비트스트림은 상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 포함하고,The bitstream includes signaling information about the prediction geometry decoding scheme,
    상기 시그널링 정보는 상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보를 포함하고,The signaling information includes information indicating whether to use the prediction geometry decoding scheme,
    상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보가 상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴이 사용됨을 나타내는 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 포인트들의 재정렬에 관한 정보, 상기 제 1 방법 사용 여부 관한 정보, 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보 및 상기 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보를 더 포함하는,In response to the information indicating whether the prediction geometry decoding scheme is used or not indicates that the prediction geometry decoding scheme is used, the signaling information includes information on the reordering of the points, information on whether to use the first method, the prediction Further comprising information on whether or not the Molton code of the residual value is generated and information on the structure of the prediction tree,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  15. 제 14 항에 있어서,15. The method of claim 14,
    상기 시그널링 정보가 상기 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 상기 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보 및 제 2 방법에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 상기 제 1 방법은 상기 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 상기 제 2 방법으로 수정되고, Corresponding to the signaling information further comprising information on whether the first method is used and information on the second method indicating that the first method is not used, the first method is performed in the order in which the points are rearranged. modified by the second method based on
    상기 시그널링 정보가 상기 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 상기 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보, 제 2 방법에 관한 정보 및 임계값(threshold value)에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 상기 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 상기 임계값을 기반으로 상기 제 1 방법은 상기 제 2 방법으로 수정되고,Corresponding to that the signaling information further includes information about whether to use the first method indicating that the first method is used, information about a second method, and information about a threshold value, the first method Based on the predicted value calculated based on and the threshold value, the first method is modified to the second method,
    상기 시그널링 정보가 계수값(coefficient value)에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 상기 수정된 제 2 방법은 상기 계수값을 기반으로 제 3 방법으로 수정되는,In response to the signaling information further comprising information about a coefficient value, the modified second method is modified to a third method based on the coefficient value,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  16. 제 15 항에 있어서,16. The method of claim 15,
    상기 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보가 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타내는 것에 대응하여, In response to the information on whether or not to generate a molton code of the prediction residual value indicates that a molton code of the prediction residual value is generated,
    상기 예측 잔차값은 상기 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 생성된 몰톤 코드를 나타내는,The prediction residual value represents a Molton code generated based on bits of an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value of the prediction residual value,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  17. 제 16 항에 있어서,17. The method of claim 16,
    상기 프레딕션 트리 구조에 관한 정보가 제 1 구조에 관한 정보를 나타내는 것에 대응하여, 상기 프레딕션 트리의 구조는 상기 제 1 구조를 가지고,In response to the information about the prediction tree structure indicating information about the first structure, the structure of the prediction tree has the first structure,
    상기 프레딕션 트리 구조에 관한 정보가 제 2 구조에 관한 정보를 나타내는 것에 대응하여, 상기 프레딕션 트리의 구조는 상기 제 2 구조를 가지고,In response to the information about the prediction tree structure indicating information about the second structure, the structure of the prediction tree has the second structure,
    상기 제 2 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수는 상기 제 1 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수보다 작은.The number of total depths of the prediction tree having the second structure is smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  18. 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하는 수신부; 및a receiver for receiving a bitstream including point cloud data; and
    상기 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 디코더; 를 포함하고, 상기 디코더는,a decoder for decoding the point cloud data; Including, the decoder,
    상기 포인트 클라우드 데이터의 하나 또는 그 이상의 포인트들의 포지션을 나타내는 지오메트리를 디코딩하는 지오메트리 디코더; 및a geometry decoder for decoding a geometry indicating a position of one or more points of the point cloud data; and
    상기 하나 또는 그 이상의 포인트들의 어트리뷰트를 디코딩하는 어트리뷰트 디코더; 를 포함하고,an attribute decoder for decoding an attribute of the one or more points; including,
    상기 지오메트리 디코더는, 프레딕션 트리(prediction tree)를 기반으로 하는 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴(predictive geometry decoding scheme)으로 상기 지오메트리를 디코딩하는 예측값 역계산부; 를 포함하고, 상기 예측값 역계산부는, The geometry decoder may include: a prediction value inverse calculator configured to decode the geometry using a prediction geometry decoding scheme based on a prediction tree; Including, the predicted value inverse calculator,
    상기 지오메트리를 기반으로 하나 또는 그 이상의 포인트들을 재정렬하는 데이터 정렬부; 및a data alignment unit for rearranging one or more points based on the geometry; and
    상기 재정렬된 포인트들을 기반으로 상기 프레딕션 트리를 생성하는 프레딕션 트리 생성부; 를 포함하고,a prediction tree generator for generating the prediction tree based on the rearranged points; including,
    상기 프레딕션 트리는 하나 또는 그 이상의 버텍스(vertex)들을 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 낮은 뎁스(depth)에 대응하는 루트 버텍스(root vertex) 및 상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 가장 높은 뎁스에 대응하는 리프 버텍스(leaf vertex)를 포함하고, 상기 각 버텍스가 대응하는 뎁스는 상기 루트 버텍스로부터 상기 각 버텍스까지의 홉(hop)의 수를 나타내고, The prediction tree includes one or more vertices, and the one or more vertices include a root vertex corresponding to a lowest depth among the one or more vertices and the one or more vertices. and a leaf vertex corresponding to the highest depth among the vertices above, and the depth corresponding to each vertex represents the number of hops from the root vertex to each vertex,
    상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들 중 하나의 버텍스는 상기 재정렬된 하나 또는 그 이상의 포인트들 중 하나의 포인트에 대응하는,a vertex of the one or more vertices corresponds to a point of the reordered one or more points;
    포인트 클라우드 데이터 수신 장치.Point cloud data receiving device.
  19. 제 18 항에 있어서,19. The method of claim 18,
    상기 하나 또는 그 이상의 버텍스들은 제 1 버텍스, 제 2 버텍스, 제 3 버텍스 및 제 4 버텍스를 포함하고,wherein the one or more vertices include a first vertex, a second vertex, a third vertex, and a fourth vertex;
    p0는 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 1만큼 작은 뎁스를 가지는 제 2 버텍스에 대응하는 제 2 포인트의 위치를 나타내는 좌표값, p1은 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 2만큼 작은 뎁스를 가지는 제 3 버텍스에 대응하는 제 3 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 및 p2은 상기 제 1 버텍스에 뎁스보다 3만큼 작은 뎁스를 가지는 제 4 버텍스에 대응하는 제 4 포인트의 위치를 나타내는 좌표값을 나타내고,p0 is a coordinate value indicating a position of a second point corresponding to a second vertex having a depth smaller than a depth by 1 in the first vertex, p1 is a third vertex having a depth smaller than the depth by 2 to the first vertex Coordinate values indicating the position of the corresponding third point and p2 are coordinate values indicating the position of the fourth point corresponding to the fourth vertex having a depth smaller than the depth by 3 to the first vertex,
    상기 제 1 버텍스에 대응하는 제 1 포인트의 예측값(prediction value)은 예측 모드(prediction mode)에 기반하여 계산되고, 상기 예측 모드는 0, p0, p1 및 p2 중 적어도 어느 하나를 기반으로 상기 예측값을 계산하는 제 1 방법의 모드를 나타내고,A prediction value of the first point corresponding to the first vertex is calculated based on a prediction mode, and the prediction mode is based on at least one of 0, p0, p1 and p2. indicates the mode of the first method of calculating,
    상기 제 1 포인트의 예측 잔차값(prediction residual value)는 상기 제 1 포인트의 예측값 및 상기 제 1 포인트의 위치를 나타내는 좌표값 간의 차이를 나타내고,The prediction residual value of the first point represents a difference between the predicted value of the first point and a coordinate value indicating the position of the first point,
    상기 비트스트림은 상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴에 관한 시그널링 정보를 포함하고,The bitstream includes signaling information about the prediction geometry decoding scheme,
    상기 시그널링 정보는 상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보를 포함하고,The signaling information includes information indicating whether to use the prediction geometry decoding scheme,
    상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴의 사용 여부를 나타내는 정보가 상기 프레딕션 지오메트리 디코딩 스킴이 사용됨을 나타내는 것에 대응하여, 상기 시그널링 정보는 상기 포인트들의 재정렬에 관한 정보, 상기 제 1 방법 사용 여부 관한 정보, 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보 및 상기 프레딕션 트리의 구조에 관한 정보를 더 포함하는,In response to the information indicating whether the prediction geometry decoding scheme is used or not indicates that the prediction geometry decoding scheme is used, the signaling information includes information on the reordering of the points, information on whether to use the first method, the prediction Further comprising information on whether or not the Molton code of the residual value is generated and information on the structure of the prediction tree,
    포인트 클라우드 데이터 수신 장치.Point cloud data receiving device.
  20. 제 19 항에 있어서,20. The method of claim 19,
    상기 시그널링 정보가 상기 제 1 방법이 사용되지 않음을 나타내는 상기 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보 및 제 2 방법에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 상기 제 1 방법은 상기 포인트들이 재정렬된 순서에 기반하여 상기 제 2 방법으로 수정되고, Corresponding to the signaling information further comprising information on whether the first method is used and information on the second method indicating that the first method is not used, the first method is performed in the order in which the points are rearranged. modified by the second method based on
    상기 시그널링 정보가 상기 제 1 방법이 사용됨을 나타내는 상기 제 1 방법 사용 여부에 관한 정보, 제 2 방법에 관한 정보 및 임계값(threshold value)에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 상기 제 1 방법에 기반하여 계산된 예측값 및 상기 임계값을 기반으로 상기 제 1 방법은 상기 제 2 방법으로 수정되고,Corresponding to that the signaling information further includes information about whether to use the first method indicating that the first method is used, information about a second method, and information about a threshold value, the first method Based on the predicted value calculated based on and the threshold value, the first method is modified to the second method,
    상기 시그널링 정보가 계수값(coefficient value)에 관한 정보를 더 포함하는 것에 대응하여, 상기 수정된 제 2 방법은 상기 계수값을 기반으로 제 3 방법으로 수정되고,In response to the signaling information further comprising information about a coefficient value, the modified second method is modified to a third method based on the coefficient value,
    상기 예측 잔차값의 몰톤 코드 생성 여부에 관한 정보가 상기 예측 잔차값의 몰톤 코드가 생성됨을 나타내는 것에 대응하여, In response to the information on whether or not to generate a molton code of the prediction residual value indicates that a molton code of the prediction residual value is generated,
    상기 예측 잔차값은 상기 예측 잔차값의 x좌표값, y좌표값 및 z좌표값의 비트(bit)를 기반으로 생성된 몰톤 코드를 나타내고,The prediction residual value represents a Molton code generated based on bits of an x-coordinate value, a y-coordinate value, and a z-coordinate value of the prediction residual value,
    상기 프레딕션 트리 구조에 관한 정보가 제 1 구조에 관한 정보를 나타내는 것에 대응하여, 상기 프레딕션 트리의 구조는 상기 제 1 구조를 가지고,In response to the information about the prediction tree structure indicating information about the first structure, the structure of the prediction tree has the first structure,
    상기 프레딕션 트리 구조에 관한 정보가 제 2 구조에 관한 정보를 나타내는 것에 대응하여, 상기 프레딕션 트리의 구조는 상기 제 2 구조를 가지고,In response to the information about the prediction tree structure indicating information about the second structure, the structure of the prediction tree has the second structure,
    상기 제 2 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수는 상기 제 1 구조를 가지는 프레딕션 트리의 전체 뎁스의 개수보다 작은.The number of total depths of the prediction tree having the second structure is smaller than the total number of depths of the prediction tree having the first structure.
    포인트 클라우드 데이터 수신 장치.Point cloud data receiving device.
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