WO2021256887A1 - Point cloud data transmission device, point cloud data transmission method, point cloud data reception device, and point cloud data reception method - Google Patents

Point cloud data transmission device, point cloud data transmission method, point cloud data reception device, and point cloud data reception method Download PDF

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WO2021256887A1
WO2021256887A1 PCT/KR2021/007654 KR2021007654W WO2021256887A1 WO 2021256887 A1 WO2021256887 A1 WO 2021256887A1 KR 2021007654 W KR2021007654 W KR 2021007654W WO 2021256887 A1 WO2021256887 A1 WO 2021256887A1
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WO
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point cloud
prediction
data
cloud data
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PCT/KR2021/007654
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박유선
오세진
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엘지전자 주식회사
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    • G06T9/40Tree coding, e.g. quadtree, octree
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    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
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    • H04N19/96Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • Embodiments relate to a method and apparatus for processing point cloud content.
  • 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 may include encoding the point cloud data and transmitting a bitstream including the point cloud data.
  • a method of receiving point cloud data according to embodiments may include 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 illustrates an example of a structure capable of interworking with a method/device for transmitting and receiving point cloud data according to embodiments.
  • FIG. 15 illustrates examples of dense frame data and sparse frame data of point cloud data according to embodiments.
  • 16 illustrates an example of generating and encoding a prediction tree structure in a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
  • FIG. 17 illustrates an example of generating a prediction tree structure from rearranged points in a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
  • FIG. 18 illustrates an example of points arranged in an azimuth order in generating a prediction tree structure according to embodiments.
  • 19 is a diagram visually illustrating prediction points predicted by a Tetrahedron (tetrahedral) prediction method according to embodiments.
  • FIG. 20 shows an example of a prediction tree structure component of an apparatus for transmitting point cloud data according to embodiments.
  • FIG 21 shows an example of an apparatus for receiving point cloud data according to embodiments.
  • FIG. 22 shows an example of encoded point cloud data according to embodiments.
  • FIG. 24 shows an example of a syntax of a Tile Parameter Set according to embodiments.
  • FIG. 25 shows an example of a syntax of a Geometry Parameter Set according to embodiments.
  • 26 shows an example of a syntax of an Attribute Parameter Set according to embodiments.
  • FIG. 27 shows an example of syntax of a Slice header of a geometry bitstream according to embodiments.
  • 29 shows an example of a transmission method according to embodiments.
  • FIG. 30 shows an example of a receiving method 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 transmitting 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
  • the transmission device 10000 uses a radio access technology (eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)) to communicate with a base station and/or other wireless devices; 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 an 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, 6G, etc.). 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, 6G, etc.
  • the transmission device 10000 may transmit encapsulated data according to an on demand method.
  • the receiving device 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 or a robot , vehicles, AR/VR/XR devices, portable 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 reception 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 on, 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 transmitting the 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 transmission 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, a transmitter, etc.
  • 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.
  • the 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 an 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.
  • the 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.).
  • the point cloud content providing system (eg, the reception device 10004) according to the embodiments may secure the 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 and 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
  • 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 user with a 360-degree image of a core object (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. It can be used to create VR/AR content).
  • 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 the 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 (eg, 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 secured 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), Transform Colors (40006), Attribute Transformer (Transfer Attributes, 40007), RAHT Transform It includes 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 approxy 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, 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 3D space may be referred to as geometry information.
  • the quantizer 40001 quantizes the geometry.
  • the quantization unit 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 performs a quantization operation to find the nearest integer value by multiplying the difference between the minimum position value and the position value of each point by a preset quatization scale value, and then rounding down or rounding it up. 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.
  • 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 center point of the 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 appropriation 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 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 converter 40006 may convert the format of color information (eg, convert 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 to which geometry encoding has not been performed and/or a reconstructed geometry. As described above, since the attributes are dependent on the geometry, the attribute transform 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 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 of each point, reflectance, etc.) of neighboring points within a specific position/radius from the position (or position value) of the central 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 conversion unit 40007 may search for neighboring points existing within a specific position/radius from the position of the center point of each voxel based on 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)) indicating a three-dimensional position of all points as a bit value, and is generated by mixing the bits. For example, if the coordinate value indicating the position of the point is (5, 9, 1), the bit value of the coordinate value is (0101, 1001, 0001).
  • the attribute 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 transformation operation, if the nearest neighbor search (NNS) is required in another transformation process for attribute coding, a K-D tree or a Molton code is used.
  • NSS shortest neighbor search
  • the converted attributes are input to the RAHT conversion unit 40008 and/or the LOD generation unit 40009.
  • the RAHT 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 higher 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 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 operate or execute a set of software programs and/or instructions for performing operations and/or functions of the elements of the point cloud encoder of FIG. 4 .
  • One or more memories in accordance with 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 devices (such as solid-state memory devices).
  • FIG. 5 illustrates an example of a voxel according to embodiments.
  • voxel 5 is an octree structure that recursively subdivides a bounding box defined by two poles (0,0,0) and (2 d , 2 d , 2 d ).
  • An example of a voxel generated through 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
  • octree geometry coding (or octree coding) based on the octree structure is performed.
  • FIG. 6 shows the octree structure.
  • the three-dimensional space of the point cloud content according to embodiments is expressed by axes (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis) of the coordinate system.
  • An octree structure is created by recursive subdividing a bounding box defined by two poles (0,0,0) and (2 d , 2 d , 2 d ). . 2d may be set as 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 expressed as 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 occupancy code of the octree.
  • the occupancy code of the octree is generated to indicate whether each of the eight divided spaces generated by dividing one space includes at least one point.
  • one occupanci code is expressed by eight child nodes.
  • Each child node represents an 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, there is no need 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 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.
  • 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 less than a threshold within a specific node. points must exist. In addition, the number of whole points to be subjected to direct coding must not exceed a preset limit value. If the above condition is satisfied, the point cloud encoder (or the arithmetic encoder 40004 ) according to the 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, which reconstructs the position of a point in a region based on voxels (tri-soup mode).
  • the point cloud encoder 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 tri-soup mode.
  • the point cloud encoder may operate in the tri-soup mode only when the specified 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 on 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 of each vertex, 2 perform the square on the values obtained by subtracting the centroid 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 value that comes out when projecting 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 the aligned vertices
  • the second triangle may be composed of 3rd, 4th, and 1st vertices among the aligned vertices. .
  • the upsampling process is performed to voxelize 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.
  • 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 neighbor pattern value.
  • 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 (neighboring nodes) that share 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 neighbor node pattern value 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 neighboring 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 (eg, when 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).
  • tri-soap geometry encoding is applied, the geometry reconstruction process is triangular reconstruction, upsampling, and voxelization. Since the attribute is dependent on the geometry, 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 figure shows the original point cloud content.
  • the second figure from the left of the figure shows the distribution of points with the lowest LOD, and the rightmost figure of the figure shows the distribution of points with the highest LOD. That is, the points of the lowest LOD are sparsely distributed, and the points of the highest LOD are tightly 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.
  • the point cloud encoder may generate predictors for points and perform predictive transform coding to set prediction attributes (or prediction attribute values) 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 the 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 code int PCCQuantization(int value, int quantStep) ⁇ if( value > 0) ⁇ return floor(value / quantStep + 1.0 / 3.0); ⁇ else ⁇ return -floor(-value / quantStep + 1.0 / 3.0); ⁇ ⁇
  • the point cloud encoder (eg, the arithmetic encoder 40012 ) according to the 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 embodiments is as follows.
  • 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 indices 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.
  • a predicted attribute value is calculated by additionally multiplying an attribute value updated through the lift update process by a weight 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 estimating the attributes of nodes of a higher level by using an attribute associated with a node at a lower level of the octree.
  • RAHT transform coding is an example of attribute intra coding with octree backward scan.
  • the point cloud encoder according to 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 weight of class to be.
  • 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.
  • the 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) ), 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 synthesizer 11001 may generate an octree by obtaining an occupanci 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 a decoded geometry and/or a generated octree when trisupe 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-soap 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 generator 11008, the inverse lifting unit 11009, and/or the inverse color 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 on 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 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 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 or a position value of points).
  • 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 to 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 occult 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 voxels 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 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 to 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 in 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 in FIGS. 1 to 9 , detailed descriptions 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 sequence-level signaling, a Geometry Parameter Set (GPS) for signaling of geometry information coding, APS (Attribute Parameter Set) for signaling of attribute information coding, 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
  • tile Signaling information including a Tile Parameter Set (TPS) for level signaling
  • 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 on 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 line processing.
  • 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 receiving device shown in FIG. 13 is an example of the receiving device 10004 of FIG. 1 (or the point cloud decoder of FIGS. 10 and 11 ).
  • the receiving 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 to 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 occupancy 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 to 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 a geometry related thereto (eg, triangle reconstruction, up-sampling, voxelization) based on the surface model method, when trisoop geometry encoding is applied. can be performed.
  • the surface model processing unit 13004 performs the same or similar operations to those 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 inverse color 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 an 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 operations and/or coding to the operations 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 driving vehicle 1420 , the XR device 1430 , the smartphone 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 a 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 driving 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 the screen to the occupant by outputting an XR/PCC image with a HUD.
  • the XR/PCC object when the XR/PCC object is output to the HUD, at least a 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 portion 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 a real object image.
  • MR technology is similar to the aforementioned AR technology in that it shows virtual objects by mixing and combining them in the real world.
  • real objects and virtual objects made of CG images are 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.
  • encoding/decoding based on PCC, V-PCC, and G-PCC technology 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 to enable 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.
  • Point cloud data may be acquired 20000 by the point cloud video acquisition unit 10001 according to embodiments, and may be encoded 20001 by the point cloud video encoder 10002 according to embodiments.
  • the point cloud data may be received or acquired by the data input unit 12000 according to embodiments.
  • 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 point cloud data of 15 is the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the encoding 20001 of FIG. 2 , the encoder of FIG. 4 , the transmitting device of FIG.
  • Point cloud data is encoded in the step of encoding the point cloud data according to the embodiments (S2900), and the encoded point cloud data is transmitted to the receiver as a bitstream in the step of transmitting the bitstream according to the embodiments (S2910) can be
  • the receiver 10005 receives a bitstream including point cloud data (FIG. 30, S3000), and the point cloud decode 10006 may decode the received point cloud data. There is. (S3010)
  • a point cloud according to embodiments is composed of a set of points, and each point may have geometry information (geometric information) and attribute information (attribute information).
  • the point cloud encoding process may include compressing geometry information and compressing attribute information based on reconstructed geometry information reconstructed with information changed through compression. That is, the point cloud data according to the embodiments includes geometry data and attribute data. Geometry data includes information about position coordinate values for points.
  • the geometric information according to the embodiments includes positional information of each point, for example, (x, y) of a two-dimensional Cartesian coordinate system or ( ⁇ , ⁇ ) of a cylindrical coordinate system or (x, y, (x, y) of a Cartesian coordinate system in a three-dimensional space.
  • z or ( ⁇ , ⁇ , z) of a cylindrical coordinate system, and ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) coordinate vectors of a spherical coordinate system.
  • Attribute information includes one or more vectors (R, G, B) indicating the color of a point or/and a brightness value or/and a reflection coefficient of lidar or/and a temperature value obtained from a thermal imaging camera. It may be a vector of values obtained from sensors.
  • data can be divided into category 1 and category 3 according to its characteristics.
  • Category 1 data is static data and consists of one frame.
  • Category 3 data is dynamic data and consists of N frames or several points according to the method.
  • category 3 frame data having an average of one million dots or less per sheet is encoded/decoded for each frame, and since it is composed of one slice, it can also be configured as a unit of a bitstream.
  • the category 3 frame data shown on the right side of FIG. 15 has a relatively low density of dots compared to the static data shown on the left side of FIG. 15 , and each dot has no color value and includes a reflectivity value.
  • Category 3 frame data sequence is mainly aimed at low-latency and real-time processing in autonomous driving, but the conventional octree encoding/decoding method could not support low-delay decoding because the octree division in the decoder proceeded to the leaf.
  • the method for transmitting point cloud data according to the embodiments enables real-time processing of data through a prediction tree-based encoding method, and at the same time improves encoding efficiency.
  • the prediction tree structure construction unit 20001 (refer to FIG. 20) of the transmission apparatus according to the embodiments includes a data alignment unit 20002, a prediction tree formation unit 20003, a prediction value calculation unit 20004, and an encoding unit.
  • the prediction tree structure generation, prediction value calculation, and encoding process of Fig. 16 are the point cloud video encoder 10002 of Fig. 1, the encoding 20001 of Fig. 2, the encoder of Fig. 4, the transmitter of Fig. 12, and the xr device of Fig. 14 ( 1730), hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with the transmitting apparatus of FIG. 20, and/or one or more memories. have.
  • the prediction tree is created by considering the relationship between points from the x, y, and z coordinate values of the points.
  • the data sorting unit 20002 aligns the input point cloud data (ply) according to a specific criterion, and the prediction tree forming unit 20003 searches for adjacent points based on the sorted points (ply) and nodes in the prediction modes. Calculate the predicted value of , and create a prediction tree structure.
  • the prediction value calculator 20004 calculates a predicted value by a prediction equation for each point based on the generated prediction tree structure, and the encoder encodes the difference between the predicted values and the prediction mode for each point in the encoding process according to the coding order according to the coding order,
  • the (encoded) point cloud data may be transmitted to the receiving device 10004 as a bitstream through the transmitter 10003 .
  • the reception apparatus 10004 receives a bitstream including point cloud data, and the decoder 10006 decodes (20003) (decodes) the encoded point cloud data.
  • the reception apparatus 21001 (refer to FIG. 20 ) according to the embodiments includes a prediction value inverse calculation unit 21002, and the prediction value inverse calculation unit 21002 receives a bitstream including point cloud data to receive a difference in prediction values for each point. The position value of the point can be restored through the value and the prediction mode.
  • a method of transmitting point cloud data may include aligning point cloud data, forming a prediction tree, calculating a prediction value, and encoding the point cloud data as shown in FIG. 16 .
  • FIG. 17 illustrates an example of generating a prediction tree structure from rearranged points in a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
  • the generation of the prediction tree structure may be performed by the prediction tree forming units 20003 and 28003 according to embodiments.
  • the prediction tree structure of FIG. 17 is generated by the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the encoding 20001 of FIG. 2 , the encoder of FIG. 4 , the transmitting device of FIG. 12 , the xr device 1730 of FIG. hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable with the transmitting apparatus, and/or one or more memories.
  • the prediction tree forming units 20003 and 28003 extract a proximity point through a spatial search algorithm such as kd-tree based on the rearranged points, and then compare prediction values according to a plurality of prediction modes with respect to the proximity point, and parent-child It forms a node of a relationship and connects the prediction tree. That is, adjacent points searched for through spatial search in the current node can be registered in the prediction tree, and when registered in the prediction tree, a plurality of prediction values according to prediction modes are compared, and the difference between the original and the prediction tree is the smallest. You can connect the node to the part.
  • a spatial search algorithm such as kd-tree based on the rearranged points
  • a method of arranging point cloud data in the data aligning unit 20002 follows a morton order, a radius order, an azimuth order, or x, y, or It can be aligned in the z-axis direction.
  • the order in which the point cloud data is sorted may be the order in which nodes of the prediction tree are connected.
  • a prediction tree may be formed by searching for a neighboring node based on the rearranged points with respect to a node previously registered in the prediction tree and connecting the child nodes through prediction value comparison by prediction modes.
  • the points (ply) are arranged and rearranged by the data aligning unit 20002.
  • the prediction tree forming unit 20003 searches for a predetermined number of neighboring nodes through a kd-tree spatial search algorithm based on the rearranged points (ply). Then, the prediction tree forming unit 20003 calculates a predicted value through the prediction modes for the searched adjacent nodes, compares the original prediction value with the difference values, and finds the found proximity to the part on the prediction tree having the smallest difference value. Nodes can be connected. That is, the prediction tree forming unit 20003 determines whether the predicted value is accurate by connecting the found adjacent node (the current node) to the child node of which parent node, and connects to the prediction tree. In making the determination, the prediction value of the current node can be calculated and compared by various prediction modes.
  • the predicted value calculator 20004 calculates a predicted value for each point according to prediction modes. Also, the prediction value calculator 20004 may compare a plurality of prediction values calculated for each point and transmit the prediction mode and the prediction value having the smallest difference value to the receiving apparatus 10004 . That is, one prediction mode and a predicted value for each point are transmitted to the receiving device 10004 , and the receiving device 10004 may reconstruct the corresponding point with the received prediction mode and predicted value.
  • the coding order may be set based on a depth first search (DFS), but is not limited thereto.
  • DFS depth first search
  • the step of forming the prediction tree in the method for transmitting point cloud data includes four predictions using a parent node (p0), a parent node (p1), or a parent node (p2).
  • a prediction tree can be formed using prediction modes and non-prediction modes.
  • the node connected to the upper level becomes the parent node in the prediction tree, and the node connected to the lower level It is set according to the relationship that becomes a child node.
  • the node connected to the parent of a specific node on the prediction tree is the parent node of the specific node, and the parent node of this parent node is the parent node of the specific node.
  • a parent node of a parent/parent node may be expressed as a parent/parent/parent node of a specific node.
  • the predicted value p of the node may be calculated based on the location values of the parent node p0 and the parent-parent node p1 or the parent-parent-parent node p2 of the corresponding node to be predicted.
  • prediction modes in which the prediction tree forming unit 20003 and the prediction value calculating unit 20004 calculate a prediction value according to embodiments will be described.
  • the no prediction mode is a mode in which prediction is not performed. Accordingly, (0, 0, 0) becomes the predicted value p, and the x, y, and z values that are residuals between the current node and the predicted value are used as they are during encoding.
  • the prediction value calculator 20004 calculates a prediction value for a specific point in a no prediction mode
  • the prediction mode information for the specific point may be transmitted to the reception device 10004 in mode 0.
  • the non-prediction mode is typically used when predicting a root node, and when prediction mode information is transmitted in mode 0 for a specific node, the receiver 10004 may recognize the corresponding node as a root.
  • the calculation formula of the delta prediction mode calculates the predicted value using the parent node (p0, coordinate values (x', y', z')) of the corresponding node that is the prediction target.
  • the difference value ( x' - x , y' - y , z' - z) of the predicted value with respect to the corresponding node (coordinate value (x, y, z)) is encoded and transmitted to the receiving device 10004, and the prediction value calculator
  • the prediction mode information for the specific point may be transmitted to the receiving device 10004 in mode 1 .
  • the calculation formula is the parent node (p0, coordinate values (x', y', z')) and parent node (p1, coordinate values (x'', y'', z'') ))), calculate the predicted value (p).
  • the residual is (2x' - x"- x, 2y' - y"- y, 2z' - z"- z).
  • the prediction value calculator 20004 calculates a prediction value in the linear prediction mode for a specific point, the prediction mode information for the specific point may be transmitted to the reception apparatus 10004 in mode 2 .
  • the position value of the parent parent node (p2) is x“', y”', z”'
  • the difference between the x values (residual) is 2x' + x”- x”' - x, y
  • the difference value is calculated in the same way for the axis and z-axis.
  • the prediction value calculator 20004 calculates a prediction value in the parallelogram prediction mode for a specific point, the prediction mode information for the specific point may be transmitted to the reception apparatus 10004 in mode 3 .
  • the prediction tree forming unit 20003 and the prediction value calculating unit 20004 may calculate a prediction value by further including an optional prediction mode in the above-described prediction modes.
  • a prediction point can be calculated in various ways by selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of point cloud data.
  • prediction methods included in the optional prediction mode will be described.
  • Prediction method 1 is an xyz quadrant prediction method, in which point cloud data aligned by the data sorting unit 20002 according to embodiments is 1, 2, 3 or 4 based on the origin (0,0,0).
  • the prediction point is calculated using a formula that transforms the coefficients (constant values) in the formulas of delta prediction mode, linear prediction mode, or parallelogram prediction mode according to the quadrant distribution of the sorted data. For example, if the coefficients of each term in the formula are ⁇ , ⁇ , and ⁇ , ⁇ , ⁇ , and ⁇ can be arbitrary constants depending on the sorted data distribution.
  • the coefficient (constant value) of each term uses a formula that satisfies the condition ⁇ * ⁇ * ⁇ > 0.
  • the coefficient (constant value) of each term is used. can use a formula that satisfies the condition of ⁇ * ⁇ * ⁇ ⁇ 0. That is, when the optional prediction mode uses prediction method 1, the constant value for at least one node among the parent node, parent parent node, and parent parent parent node in the calculation formula of the prediction modes is changed based on the quadrant distribution of the sorted geometric data.
  • FIG. 18 shows an example of distribution of points arranged in an azimuth order according to embodiments, and a number indicated at each point means a coding order.
  • the data arranged in the order of Azimuth shows a data distribution that increases in the x-axis direction and increases in the y-axis direction in the first quadrant, and decreases in the x-axis direction and increases in the y-axis direction in the second quadrant. looks in shape Also, in the third quadrant, the data distribution pattern decreases in the x-axis direction and the y-axis direction, and in the fourth quadrant, the data distribution pattern increases in the x-axis direction and decreases in the y-axis direction.
  • the prediction tree forming unit 20003 or the prediction value calculating unit 20004 may calculate a prediction value using a prediction method of an appropriate optional prediction mode in consideration of the distribution of sorted data.
  • FIG. 18 numerically shows a coding order for points of point cloud data.
  • the coding order of points distributed in a line is jumped without proceeding in order.
  • the 122 point in the coding order it is not located near the 121 point but is jumped and located in another arrangement.
  • Prediction method 2 of the optional prediction mode is a tetrahedral (Tetrahedron) prediction method and can be used when data is aligned in a specific axis (x, y, or z) direction.
  • frame data has circularly distributed data at the bottom (the bottom of the z-axis), so when sorting in ascending order along the z-axis, circularly distributed data (z values are 0 or p0, p1, From p2), the predicted value p can be calculated. That is, in the Tetrahedron prediction method, positions of remaining vertices in a virtual tetrahedron including three points as vertices may be calculated as predicted values.
  • the Tetrahedron prediction method may predict geometric data based on one or more points having the same or similar values for at least one of the x-axis, the y-axis, and the z-axis. That is, any one of the x-axis, y-axis, and z-axis values of the points (p0, p1, p2) used for prediction of geometric data may be the same or similar.
  • the coordinates of the prediction point can be calculated by the following calculation formula.
  • the constants a, b, and c may be ⁇ 6/3 or other arbitrary constants, and the constants ⁇ , ⁇ , ⁇ , a, b, and c are negative or positive numbers, and may be integers or real numbers.
  • FIG. 19 is a diagram visually illustrating a prediction point p of a corresponding node through a tetrahedral (Tetrahedron) prediction method according to embodiments. That is, FIG. 19 shows the predicted position of the predicted point (p) from p0, p1, and p2 of the corresponding node.
  • the number of points used in the tetrahedral prediction method may be three or less or more, and in this case, the calculation formula may be appropriately modified and applied according to the number of points.
  • prediction method 3 of the option prediction mode is an inverse parallelogram prediction method, and the formula is as follows.
  • the prediction method 3 may use at least one of the parent node (p0), the parent-parent node (p1), and the parent-parent-parent node (p2).
  • the number of points used in the antiparallelogram calculation formula may be appropriately changed.
  • Prediction methods 1 to 3 of the optional prediction mode according to the embodiments include a No prediction mode, a Delta prediction mode, and a Linear prediction mode, which are prediction modes according to the embodiments. ) or the calculation formula of the Parallelogram prediction mode can be substituted.
  • the prediction method of the optional prediction mode may be adaptively selected according to the sorted point cloud data distribution, and a different prediction method may be applied to each slice of the point cloud data.
  • the prediction tree forming unit 20003 When forming the prediction tree structure, the prediction tree forming unit 20003 according to the embodiments includes a non-prediction mode (mode 0), a delta prediction mode (mode 1), a linear prediction mode (mode 2), and a parallelogram prediction mode (mode). By adding the optional prediction mode to 3), a total of 5 prediction formulas can be used.
  • the prediction value calculator 20004 may calculate a prediction value in four prediction modes when calculating the prediction value.
  • the number of prediction modes and prediction formulas used in the prediction tree structure formation process and the encoding process may be different from each other.
  • the method of transmitting point cloud data may include an optional prediction mode except for a non-prediction mode among four prediction modes used when the prediction value calculation unit 20004 calculates a prediction value. Since the non-prediction mode generates a large difference between the prediction values, the prediction value of the corresponding node becomes accurate by excluding the non-prediction mode, and the encoding efficiency is improved by reducing the difference value.
  • information on four prediction modes including an optional prediction mode instead of a non-prediction mode in 2 bits required for transmission of the information on the four prediction modes is transmitted to the receiving apparatuses 10004 and 21001. can transmit
  • the prediction tree structure construction unit 20001 may be included in the point cloud video encoder 10002 of the transmission apparatus 10001 according to embodiments.
  • the prediction tree structure construction unit 20001 according to the embodiments corresponds to a point cloud video encoder (FIG. 1), a point cloud encoder (FIG. 4), an encoding process (FIG. 2), or component(s) thereof (FIG. 13) or may be combined.
  • the prediction tree formation process performed by the prediction tree structure construction unit 20001 may be performed in the encoding 20001 step of the point cloud video encoder 10002 .
  • the prediction tree structure construction unit 20001 includes a data alignment unit 20002, a prediction tree formation unit 20003, a prediction value calculation unit 20004, and an encoding unit.
  • the data sorting unit 20002 may sort the point cloud data in a Morton order, a Radius order, an azimuth order, or a specific axis (x, y, z axis) direction. Also, the data sorting unit may generate information on a sorting order (Sorting_order) of the input points, and the information on the sorting order may be transmitted to the receiving apparatus 10004 according to embodiments.
  • the prediction tree forming unit 20003 forms a prediction tree based on the data sorted by the data alignment unit 20002 .
  • the prediction tree forming unit 20003 transmits to the receiving device 21001 whether or not to transmit the root node information based on the prediction mode (use_root_prediction_mode0).
  • the receiving device recognizes the corresponding point as a root node.
  • the transmission of the root node information is an index
  • the transmitting device transmits the root node index information in the coding order to the receiving device 21001
  • the receiving device 21001 may recognize the root node according to the index information.
  • the prediction tree forming unit 20003 may signal information on the number of prediction modes to be used for forming the prediction tree.
  • the prediction value calculator 20004 may calculate a difference between prediction values using a total of four prediction modes including an optional prediction mode.
  • the point cloud data transmission apparatus 10000 may transmit prediction mode information used when calculating the prediction value to the reception apparatuses 10004 and 21001 .
  • the delta prediction mode can be transmitted as 1, the linear prediction mode as 2, the parallelogram prediction mode as 3, and the optional prediction mode as 4.
  • the transmitting device 10000 may transmit information (prediction mode) on which prediction method the optional prediction mode uses to the receiving devices 10004 and 21001 .
  • prediction mode on which prediction method the optional prediction mode uses to the receiving devices 10004 and 21001 .
  • the encoder may encode a difference between prediction values and a prediction mode according to a coding order, and the bitstream including the point cloud data may be transmitted to the receiving device 21001 .
  • the receiving device 21001 may correspond to the receiving device 10004 of FIG. 1 , and may perform the decoding 20003 process of FIG. 2 .
  • the reception device 21001 may include a prediction value inverse calculator 21002.
  • the prediction value inverse calculator 21002 receives the bitstream including the encoded point cloud data and restores the geometric position value of the point based on the prediction mode and difference value information.
  • the predictive value inverse calculator 21002 of the receiving apparatus includes a point cloud video decoder (FIG. 1), a point cloud decoder (FIGS. 11 and 12), a decoding process (FIG. 2) or its component(s) ( 14) or may be combined.
  • the method of transmitting point cloud data may transmit whether prediction tree-based coding is performed to the receiving device.
  • the parameters (metadata, signaling information, etc.) according to the embodiments are generated in a point cloud data transmission process according to the embodiments, and are transmitted to the receiving devices 10004 and 21001 according to the embodiments to reconstruct the point cloud data.
  • the parameter according to the embodiments may be generated by the metadata processing unit (or metadata generator) of the transmitting device according to the embodiments, and may be obtained from the metadata parser of the receiving device according to the embodiments.
  • the point cloud video encoder 10002 encodes the point cloud data in the process of encoding 20001, and the transmitter 10003 according to the embodiments receives a bitstream including the encoded point cloud data. 10004) can be transmitted.
  • the predictive value calculator 20004 according to the embodiments calculates the predicted value of a point
  • the encoder may encode a difference value for each point and a prediction mode.
  • Encoded point cloud data is the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the encoding 20001 of FIG. 2 , the encoder of FIG. 4 , the transmitter of FIG. 12 , and the xr device of FIG. 14 . 1430 , to be generated by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable with the transmitter 1430 , and/or one or more memories.
  • the encoded point cloud data is the point cloud video decoder 10006 of FIG. 1 , the decoding 20003 of FIG. 2 , the decoder of FIG. 11 , the transmitter of FIG. 13 , and the transmission device of FIG.
  • the encoded point cloud data is the point cloud video decoder 10006 of FIG. 1 , the decoding 20003 of FIG. 2 , the decoder of FIG. 11 , the transmitter of FIG. 13 , and the transmission device of FIG.
  • software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with the xr device 1430 , the receiving device of FIG. 21 , and/or one or more memories can be decoded.
  • geometry bitstream geometry slice header + geometry slice data
  • Attribute bitstream attribute brick header + attribute brick data
  • Point cloud data may be divided and processed for each area by a tile or a slice.
  • each region may have a different importance level, and a different filter or a different filter unit may be applied to each region according to the importance level. Therefore, it is possible to use a filtering method having high result quality instead of high complexity in an important area.
  • FIG. 23 illustrates an example of a syntax of a sequence parameter set according to embodiments.
  • the prediction tree structure information may be signaled by being added to a sequence parameter set.
  • the prediction tree geometry coding flag indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
  • the sorting order represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
  • a use root prediction mode 0 represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments.
  • a value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the index in the coding order of the point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
  • the prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode.
  • ⁇ , ⁇ , ⁇ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it indicates the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 indicates the tetrahedron prediction method, 2 indicates the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
  • 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.)
  • the profile compatibility flag indicates that the bit stream complies with the profile indicated by the profile idc (profile_idc) equal to j specified in Annex A.
  • the value of profile_compatibility_flag[j] may be 0 for a value of j that is not specified as an allowable value of profile_idc in Annex A.
  • Level_idc indicates a level of a bitstream that can satisfy Annex A of the H.264 standard document.
  • the bit stream cannot contain level_idc values other than those specified in Annex A.
  • Other values of level_idc may be used in the future by ISO/IEC.
  • SPS bounding box present flag sps_bounding_box_present_flag
  • SPS bounding box offset x(sps_bounding_box_offset_x) indicates the x offset of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the sps_bounding_box_offset_x value is inferred to be 0.
  • SPS bounding box offset y(sps_bounding_box_offset_y) indicates the y offset of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the sps_bounding_box_offset_y value is inferred to be 0.
  • the SPS bounding box offset z(sps_bounding_box_offset_z) indicates the z offset of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the sps_bounding_box_offset_z value is inferred to be 0.
  • the SPS bounding box scale factor indicates a scale factor indicating a source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 1. If it does not exist, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 0.
  • the SPS bounding box size width indicates the width of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of sps_bounding_box_size_width is assumed to be 10.
  • the SPS bounding box size height indicates the height of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of sps_bound_box_size_height is inferred to be 1. If not, the value of sps_bounding_box_size_height is inferred to be 0.
  • the SPS bounding box size depth indicates the depth of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of sps_bound_box_size_depth is inferred to be 1. If not, the value of sps_bounding_box_size_depth is inferred to be 0.
  • the SPS source scale factor indicates a scale factor of the source point cloud.
  • the SPS sequence parameter set id (sps_seq_parameter_set_id) provides an identifier for the SPS so that other syntax elements can refer to it.
  • the SPS sequence parameter set id (sps_seq_parameter_set_id) value MAY range from 0 to 15 inclusive of 0 in bit streams conforming to this version of this specification. A value other than 0 for sps_seq_parameter_set_id is reserved for future use in ISO/IEC.
  • the SPS number attribute set indicates the number of coded attributes in the bitstream.
  • the sps_num_attribute_sets value can be in the range 0 to 64.
  • the SPS includes an attribute dimension [i] (attribute_dimension[i]), an attribute instance id[i] (attribute_instance_id[i]), an attribute bit depth [i] by the value of the SPS number attribute set (sps_num_attribute_sets) [i]), attribute CICP color primaries[i](attribute_cicp_colour_primaries[i]), attribute CICP transfer characteristics[i](attribute_cicp_transfer_characteristics[i]), attribute CICP matrix coefficients[i](attribute_cicp_matrix_coeffs[i]), attribute CICP video full range flag [i] (attribute_cicp_video_full_range_flag[i]), may include a known attribute label flag (known_attribute_label_flag[i], in this case, if the known attribute label flag [i] (known_attribute_label_
  • the attribute dimension[i](attribute_dimension[i]) specifies the number of components of the i-th attribute.
  • the attribute instance id[i](attribute_instance_id[i]) specifies the attribute instance ID.
  • the attribute bitdepth[i] designates the bitdepth of the i-th attribute signal.
  • the attribute CICP color primaries[i](attribute_cicp_colour_primaries[i]) indicates the chromaticity coordinates of the color attribute source primary.
  • the attribute CICP transfer characteristic[i](attribute_cicp_transfer_characteristics[i]) represents the reference photoelectron transfer characteristic function of the color attribute as a function of the source input linear optical intensity Lc with a nominal true value range of 0 to 1 or has a nominal true value range of 0 to 1.
  • the phosphorus output represents the inverse of the reference electro-optical transfer characteristic function as a function of the linear optical intensity Lo.
  • the attribute CICP matrix coefficients[i](attribute_cicp_matrix_coeffs[i]) describes the matrix coefficients used to derive luma and chroma signals from green, blue, red or Y, Z and X bases.
  • FIG. 24 shows an example of a syntax of a tile parameter set according to embodiments.
  • the prediction tree structure information may be signaled by being added to a tile parameter set.
  • the prediction tree geometry coding flag indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
  • the sorting order represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
  • a use root prediction mode 0 represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments.
  • a value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the prediction mode eg, mode 0
  • a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the coding order index of a point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
  • the prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode.
  • ⁇ , ⁇ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it indicates the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 indicates the tetrahedron prediction method, 2 indicates the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
  • the number tile (num_tiles) specifies the number of tiles signaled for the bitstream. If it does not exist, the number tile (num_tiles) is inferred to be 0.
  • tile bounding box offset x[i] indicates the x offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box offset x[0] (tile_bounding_box_offset_x[0]) value is inferred as the SPS bounding box offset x (sps_bounding_box_offset_x).
  • the tile bounding box offset y[i](tile_bounding_box_offset_y[i]) represents the y offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box offset y[0](tile_bounding_box_offset_y[0]) value is inferred as the SPS bounding box offset y(sps_bounding_box_offset_y).
  • tile bounding box offset z[i] indicates the z offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of the tile bounding box offset z[0] (tile_bounding_box_offset_z[0]) is inferred as the SPS bounding box offset z(sps_bounding_box_offset_z).
  • tile bounding box scale factor [i] indicates the scale factor of the i-th tile of Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of the tile bounding box scale factor [0] (tile_bounding_box_scale_factor[0]) is inferred as the SPS bounding box scale factor (sps_bounding_box_scale_factor).
  • Tile bounding box size width[i](tile_bounding_box_size_width[i]) indicates the width of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box size width[0] (tile_bounding_box_size_width[0]) value is inferred as the SPS bounding box size width (sps_bounding_box_size_width).
  • tile bounding box size height[i](tile_bounding_box_size_height[i] indicates the height of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box size height[0](tile_bounding_box_size_height[0] value is the SPS bounding box size height. It is inferred as (sps_bounding_box_size_height).
  • the tile bounding box size depth[i](tile_bounding_box_size_depth[i]) represents the depth of the ith tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box size depth [0] (tile_bounding_box_size_depth[0]) value is inferred as the SPS bounding box size depth (sps_bounding_box_size_depth).
  • the TPS is a tile bounding box offset x[i] (tile_bounding_box_offset_x[i]) by a value of a number tile (num_tiles), a tile bounding box offset y[i] (tile_bounding_box_offset_y[i]), a tile bounding box offset z [i](tile_bounding_box_offset_z[i]), tile bounding box scale factor[i](tile_bounding_box_scale_factor[i]), tile bounding box size width[i](tile_bounding_box_size_width[i]), tile bounding box size height[i](tile_bounding_box_size_height) [i] May contain information.
  • FIG. 25 shows an example of a syntax of a geometry parameter set according to embodiments.
  • the prediction tree structure information may be signaled by being added to a geometry parameter set.
  • the prediction tree geometry coding flag indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
  • the sorting order represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
  • a use root prediction mode 0 represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments.
  • a value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the prediction mode eg, mode 0
  • a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the coding order index of a point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
  • the prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode.
  • ⁇ , ⁇ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it represents the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 represents the tetrahedron prediction method, 2 represents the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
  • the GPS geom parameter set id (gps_geom_parameter_set_id) provides a GPS identifier for reference in other syntax elements.
  • the GPS geom parameter set id (gps_seq_parameter_set_id) value may range from 0 to 15.
  • the GPS sequence parameter set id (gps_seq_parameter_set_id) specifies an SPS sequence parameter set id (sps_seq_parameter_set_id) value for the active SPS.
  • the GPS sequence parameter set id (gps_seq_parameter_set_id) value may range from 0 to 15.
  • the geometry coding type indicates the geometry coding type of Table 71 Table 71 for the specified geometry coding type (geometry_coding_type) value.
  • the value of geometry_coding_type shall be equal to 0 or 1 in bitstreams conforming to this version of this specification.
  • GPS box present flag (gps_box_present_flag) 1
  • gps_bounding_box_present_flag 1
  • the value of the attribute dump type (attr_dump_type).
  • the value of the attribute coding type (attr_coding_type) may be 0, 1 or 2 in a bit stream conforming to this version of this specification. Other values of the attribute coding type (attr_coding_type) may be used later in ISO/IEC. Decoders conforming to this version of this specification ignore the reserved value of attribute coding type (attr_coding_type).
  • 0 Predicting weight lifting
  • 1 Region Adaptive Hierarchical Transferm (RAHT)
  • 2 Fixed weight lifting
  • the prediction proximity number (num_pred_nearest) specifies the maximum number of nearest neighbors to use for prediction.
  • the value of the number of nearest neighbors in the prediction can be in the range of 1 to xx.
  • the maximum direct predictor number (max_num_direct_predictors) specifies the maximum number of predictors to be used for direct prediction.
  • the value of the maximum direct predictor number (max_num_direct_pedictors) must range from 0 to the nearest neighbor prediction number (num_pred_nearest_neighbors).
  • the value of the MaxNumPredictors variable used in the decoding process is as follows.
  • Maximum predictor numbers maximum direct predictor numbers (max_num_direct_predictor)s + 1
  • Lifting search range specifies a search range for lifting.
  • the lifting quant step size (lifting_quant_step_size) specifies the quantification step size for the first component of the attribute.
  • the quant step size (quant_step_size) value may be in the range of 1 to xx.
  • the lifting quant step size chroma (lifting_quant_step_size_chroma) specifies the quantification step size for the chroma component of an attribute when the attribute is a color.
  • a quant step size chroma (quant_step_size_chroma) value may be in the range of 1 to xx.
  • the load binary tree enable flag (lod_binary_tree_enabled_flag) specifies whether to generate a binary tree log.
  • Number detail level minus 1 (num_detail_levels_minus1) specifies the number of levels of detail for attribute coding.
  • the number detail level minus1 (num_detail_levels_minus1) value can range from 0 to xx.
  • the sampling distance squared[idx](sampling_distance_squared[idx]) specifies the square of the sampling distance with respect to idx.
  • the sampling distance squared[] (sampling_distance_squared[]) value may be in the range of 0 to xx.
  • the adaptive_prediction_threshold specifies a prediction threshold.
  • the RAHT depth (raht_depth) specifies the number of levels of detail for the RAHT.
  • the value of the depth RAHT may be in the range of 1 to xx.
  • the RAHT binary level threshold (raht_binarylevel_threshold) specifies a level of detail for truncating the RAHT coefficients.
  • the value of binaryLevelThreshold RAHT (binaryLevelThreshold RAHT) may be in the range of 0 to xx.
  • the RAHT quant step size (raht_quant_step_size) specifies the quantification step size for the first component of the attribute.
  • the quant step size (quant_step_size) value may be in the range of 1 to xx.
  • the APS extension present flag (aps_extension_present_flag) is 0, it specifies that this syntax structure does not exist. If it does not exist, the value of the APS extension present flag (aps_extension_present_flag) is inferred to be 0.
  • the APS extension data flag may have a value. Its presence and value do not affect decoder conformance to the profile specified in Annex A. A decoder conforming to the profile specified in Annex A.
  • unique geometry point flag (unique_geometry_points_flag) is 1, it indicates that the positions of all output points are unique. If the unique geometry point flag (unique_geometry_points_flag) is 0, it indicates that the positions of the output points may be the same.
  • neighbor context restriction flag (Neighbor_context_restriction_flag) is 0, it indicates that octree accuracy coding uses a context determined from six neighboring parent nodes. If the neighbor context restriction flag (Neighbor_context_restriction_flag) is 1, it indicates that the octree coding uses the context determined only by the sibling nodes.
  • inferred direct coding mode enable flag (Inferred_direct_coding_mode_enabled_flag) is 0, it indicates that octree coding uses the inferred direct coding mode (inferred_direct_coding_mode). If the inferred direct coding mode enable flag (Inferred_direct_coding_mode_enabled_flag) is 1, it indicates that octree coding uses multiple contexts determined from sibling neighboring nodes.
  • bitwise occupancy coding flag (bitwise_occupancy_coding_flag) 1, it indicates that the geometry node occupancy was encoded using bitwise contextualization of the syntax element occupancy_map (occipancy_map). If the bitwise accuracy coding flag (bitwise_occupancy_coding_flag) is 0, it indicates that the geometry node occupancy was encoded using a dictionary encoded with the syntax element occupancy byte (occypancy_byte).
  • adjacent child contextualization enable flag (Adjacent_child_contextualisation_enabled_flag) 1, it indicates that adjacent lower nodes of the neighboring octree nodes are used for bitwise occupancy contextualization. If the adjacent child contextualization enable flag (Adjacent_child_contextualisation_enabled_flag) is 0, it indicates that the neighboring octree nodes are not used for occupancy contextualization.
  • Log2 neighbor availability boundary (log2_neighbour_avail_boundary) specifies the value of the neighbor availability boundary (NeighbAvailBoundary) variable used in the decoding process as follows.
  • NeighborAvailBoundary 2log2 NeighborAvailBoundary(2log2_neighbour_avail_boundary)
  • the neighbor context restriction flag (Neighbor_context_restriction_flag) is 1, the neighbor availability mask (NeighbAvailabilityMask) is set to 13. Otherwise, the neighbor context restriction flag (Neighbor_context_restriction_flag) is 0, and the neighbor availability mask (NeighbAvailabilityMask) is set as follows.
  • Log2 intra-pred maximum node size (log2_intra_pred_max_node_size) specifies.
  • Log2 treetop node size designates a variable treetop node size (TrisoupNodeSize) as the size of a triangle node as follows.
  • TrisoupNodeSize 2log2 TrisoupNodeSize (2log2_trisoup_node_size)
  • Log2 trisoup node size (log2_trisoup_node_size) must be greater than or equal to 0. If the Log2 trisoup node size (log2_trisoup_node_size) is 0, the geometry bitstream contains only the octree coding syntax.
  • the trisoup_depth specifies the number of bits used to represent each component of the point coordinate.
  • a value of the trisoup_depth may be in the range of 2 to 21. [Ed(df): 21 may be a level limit.]
  • the trisoup triangle level (trisoup_triangle_level) specifies the level at which the octree is organized.
  • the value of the trisoup triangle level (trisoup_triangle_level) may be in the range of 1 to the trisoup_depth-1.
  • GPS extension present flag (gps_extension_present_flag) 1
  • GPS extension data (gps_extension_data) syntax structure is present in the GPS RBSP syntax structure. If the GPS extension present flag (gps_extension_present_flag) is 0, it specifies that the syntax structure does not exist. If it does not exist, the value of the GPS extension present flag (gps_extension_present_flag) is inferred to be 0.
  • the GPS extension data flag may have a value. Its presence and value do not affect decoder conformance to the profile specified in Annex A. A decoder conforming to the profile specified in Annex A.
  • 26 shows an example of a syntax of an attribute parameter set according to embodiments.
  • the prediction tree structure information may be signaled by being added to an attribute parameter set.
  • the prediction tree geometry coding flag indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
  • the sorting order represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
  • a use root prediction mode 0 represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments.
  • a value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the prediction mode eg, mode 0
  • a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the coding order index of a point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
  • the prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode.
  • ⁇ , ⁇ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it represents the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 represents the tetrahedron prediction method, 2 represents the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
  • the APS attribute parameter set id (aps_attr_parameter_set_id) provides an identifier for the APS so that other syntax elements can refer to it.
  • APS attribute parameter set id (aps_attr_parameter_set_id) value may be in the range of 0 to 15.
  • APS sequence parameter set id (aps_seq_parameter_set_id) specifies an SPS sequence parameter set id (sps_seq_parameter_set_id) value for the active SPS.
  • the APS sequence parameter set id (aps_seq_parameter_set_id) value may be in the range of 0 to 15.
  • the attribute coding type indicates the coding type for the given attribute in Table 72 and Table 72.
  • FIG. 27 illustrates an example of syntax of a slice header of a geometry bitstream according to embodiments.
  • FIG. 27 shows an example of syntax of a slice header of a geometry bitstream included in the bitstream of FIG. 22 .
  • the prediction tree structure information may be signaled by being added to a slice header of a Geom.
  • the prediction tree geometry coding flag indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
  • the sorting order represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
  • a use root prediction mode 0 represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments.
  • a value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the prediction mode eg, mode 0
  • a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array.
  • the coding order index of a point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
  • the prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode.
  • ⁇ , ⁇ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it represents the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 represents the tetrahedron prediction method, 2 represents the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
  • the GSH geometry parameter set id (gsh_geometry_parameter_set_id) specifies a GSH geom parameter set id (gps_geom_parameter_set_id) value of the active GPS.
  • the GSH tile id (gsh_tile_id) designates the ID of the tile.
  • GSH slice id (gsh_slice_id) specifies the ID of the slice.
  • GSH box log2 scale (gsh_box_log2_scale) specifies the scale value.
  • GSH box origin x(gsh_box_origin_x) specifies the x of the source bounding box in Cartesian coordinates.
  • GSH box origin y(gsh_box_origin_y) specifies the y of the source bounding box in Cartesian coordinates.
  • GSH box origin z(gsh_box_origin_z) specifies the z of the source bounding box in Cartesian coordinates.
  • GSH log2 maximum node size (gsh_log2_max_nodesize) specifies the value of the variable maximum node size (MaxNodeSize) used in the decoding process as follows.
  • Maximum node size 2 (GSH log2 maximum node size (gsh_log2_max_nodesize))
  • GSH point number (gsh_points_numbe)r specifies the number of coded points in the slice.
  • FIG. 28 shows an example of a transmitter (left) and a receiver (right) according to embodiments.
  • the transmitter of FIG. 28 is an example of the transmitter 10000 of FIG. 1 (or the point cloud encoder of FIG. 4 ).
  • the transmitter shown in FIG. 28 may perform at least one 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 .
  • Each component of FIG. 28 may correspond to hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories.
  • the transmitter of FIG. 28 includes a prediction tree structure construction unit 28001 according to embodiments, and the prediction tree structure construction unit 28001 includes a data alignment unit 28002, a prediction tree formation unit 28003, and a prediction value calculation unit ( 28004) and an encoder.
  • the prediction tree structure construction unit 28001 of the transmitter of FIG. 28 may correspond to the prediction tree structure construction unit 20001 of FIG. 20 .
  • the receiver of Fig. 28 is an example of the receiver 10004 of Fig. 1 (or the point cloud decoder of Figs. 10 and 11).
  • the receiver shown in FIG. 28 may perform at least one 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 receiver of FIG. 28 includes a prediction value inverse calculation unit 28005 according to embodiments, and the prediction value inverse calculation unit 28005 is a point based on a prediction mode and a difference value for a point received from a transmitter according to embodiments of the geometric data can be restored.
  • the inverse predicted value calculator 28005 of the receiver of FIG. 28 may correspond to the inverse predicted value calculator 21002 of the receiver of FIG. 21 .
  • the transmitting apparatus 10000 may perform encoding the point cloud data ( S2900 ) and transmitting the bitstream including the point cloud data ( S2910 ).
  • the step of encoding the point cloud data includes the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1, the encoding 20001 of FIG. 2, the encoder of FIG. 4, the transmitting device of FIG. 12, the xr device 1430 of FIG. Encoding point cloud data by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with the transmitting apparatus of FIG. 20, and/or one or more memories is a step
  • the encoding of the point cloud data may include encoding geometric data of the point cloud data and encoding attribute data of the point cloud data.
  • the encoding of the geometry data includes the steps of aligning the geometry data, forming a prediction tree for the geometry data, calculating a prediction value for the geometry data constituting the prediction tree, and encoding the geometry data. include Each step may be performed by the data sorting unit 28002, the prediction tree forming unit 28002, the prediction value calculating unit 28004, and the encoding unit of FIG. 28 .
  • the prediction tree can be formed by calculating the prediction value based on the four prediction modes and the non-prediction mode using at least one node among the parent node, parent-parent node, or parent-parent-parent node. have.
  • one of the four prediction modes may be an optional prediction mode in which a plurality of prediction methods are selectively applied according to the distribution of geometric data.
  • the calculating of the predicted value may include calculating the predicted value based on four prediction modes using at least one of a parent node, a parent-parent node, and a parent-parent-parent node.
  • One of the four prediction modes may be an optional prediction mode for selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of the geometric data.
  • the step of transmitting the bitstream including the point cloud data is performed by the transmitter 10003 of FIG. 1 , the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 , the xr device 1430 of FIG. 14 , and/or one or more memories It is a step of transmitting the point cloud data as in the transmission 20002 of FIG. 2 by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be able to communicate with each other.
  • the index information of the root node according to the coding order and the prediction mode used in calculating the prediction value of the geometry data may be transmitted.
  • the optional prediction mode can be used when calculating the prediction value of the geometry data, and encoding efficiency can be improved with more accurate prediction.
  • the reception method according to the embodiments may include receiving a bitstream including point cloud data (S3000) and decoding the point cloud data (S3010).
  • Receiving the bitstream including the point cloud data includes the receiving device 10004 of FIG. 1 , the receiving device of FIGS. 10 and 11 , the receiving unit 13000 of FIG. 13 , and the xr device 1430 of FIG. 14 . , hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with the receiver of FIG. 21 , the receiver of the receiver of FIG. 28 and/or one or more memories Receive point cloud data.
  • information on a root node generated based on index information according to a coding order information on a prediction mode in which a prediction value of the point cloud data is calculated, and information on a difference value between the prediction values may be received.
  • the step of decoding the point cloud data is the point cloud video decoder 10006 of FIG. 1, the receiver of FIGS. 10, 11, and 13, the xr device 1430 of FIG. 14, and the receiver of FIGS. 21 and 28 and/or decodes the point cloud data by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable with one or more memories.
  • Decoding the point cloud data may include decoding geometry data of the point cloud data and decoding attribute data of the point cloud data.
  • the geometry data is restored based on the prediction mode information for each point and the difference value information of the prediction values.
  • the geometry data may be reconstructed based on four prediction modes using at least one node of the parent node, the parent parent node, or the parent parent parent node, and one of the four prediction modes is of the geometry data. It may be an optional prediction mode in which a plurality of prediction methods are selectively applied according to a distribution.
  • the optional prediction mode may change a constant value for at least one of a parent node, a parent parent node, and a parent parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometric data.
  • geometric data may be reconstructed based on at least one or more points having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis.
  • the geometric data may be restored by reversing the sign of a constant value with respect to a prediction mode based on a parent node, a parent-parent node, and a parent-parent-parent node.
  • a reception apparatus includes the reception apparatus 10004 of FIG. 1 , the reception apparatus of FIG. 11 , the xr apparatus 1430 of FIGS. 13 and 14 , the receiver of FIGS. 21 and 28 , and/or one or more memories;
  • the point cloud data may be received, decoded, and rendered by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable.
  • a reception apparatus includes a reception unit for receiving point cloud data, a decoder for decoding the point cloud data, and a renderer for rendering the point cloud data.
  • the receiver may receive geometry data of the point cloud data and attribute data of the point cloud data.
  • the receiver receives information on the root node generated based on the index information according to the coding order, the prediction mode information calculated by calculating the predicted value of the point cloud data, and the difference value information between the predicted values and transmits the received information to the decoder.
  • the decoder includes a prediction value inverse calculator for reconstructing geometry data based on prediction mode information that calculates a prediction value of the point cloud data and information on a difference value between prediction values.
  • the prediction value inverse calculator reconstructs the geometry data based on four prediction modes using at least one node of a parent node, a parent parent node, or a parent parent node, and one of the four prediction modes is the geometry data It may be an optional prediction mode in which a plurality of prediction methods are selectively applied according to the distribution of .
  • the optional prediction mode When the optional prediction mode is the first mode, the optional prediction mode changes a constant value of at least one of a parent node, a parent parent node, and a parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometric data.
  • the optional prediction mode is the second mode
  • geometric data is reconstructed based on at least one point having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis.
  • geometric data may be restored by reversing the sign of a constant value with respect to a prediction mode based on a parent node, a parent-parent node, and a parent-parent-parent node.
  • 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.
  • it may be implemented in the form of a carrier wave, such as transmission through the Internet may be included.
  • 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 components 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.
  • the first user input signal may be referred to as a second user input signal.
  • the second user input signal may be referred to as a first user input signal. Use of these terms should be interpreted as not departing from the scope of the various embodiments.
  • 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 operations according to the embodiments described in this document may be performed by a transceiver including a memory and/or a processor according to the embodiments.
  • the memory may store programs for processing/controlling operations according to the embodiments, and the processor may control various operations described in this document.
  • the processor may be referred to as a controller or the like.
  • operations may be performed by firmware, software, and/or a combination thereof, and the firmware, software, and/or a combination thereof may be stored in a processor or stored in a memory.
  • the transceiver device may include a transceiver for transmitting and receiving media data, a memory for storing instructions (program code, algorithm, flowchart and/or data) for a process according to embodiments, and a processor for controlling operations of the transmitting/receiving device.
  • a processor may be referred to as a controller or the like, and may correspond to, for example, hardware, software, and/or a combination thereof. Operations according to the above-described embodiments may be performed by a processor.
  • the processor may be implemented as an encoder/decoder or the like for the operation of the above-described embodiments.
  • the embodiments may be applied in whole or in part to a point cloud data transmission/reception device and system.
  • Those skilled in the art can variously change or modify the embodiments within the scope of the embodiments.
  • Embodiments may include modifications/modifications, which do not depart from the scope of the claims and the like.

Landscapes

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Abstract

A point cloud data transmission method according to embodiments may comprise the steps of: encoding point cloud data; and transmitting a bitstream including the point cloud data. In addition, a point cloud data transmission device according to embodiments may comprise: an encoder for encoding point cloud data; and a transmitter for transmitting a bitstream including the point cloud data, wherein the encoder may include: a data alignment unit for aligning geometry data of the point cloud data; a prediction tree forming unit for forming a prediction tree for the geometry data; a prediction value calculation unit for calculating a prediction value for the geometry data on the basis of the prediction tree; and an encoding unit for encoding the geometry data.

Description

포인트 클라우드 데이터 전송 장치, 포인트 클라우드 데이터 전송 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법Point cloud data transmission device, point cloud data transmission method, point cloud data reception device and point cloud data reception method
실시예들은 포인트 클라우드 콘텐트(Point Cloud Content)를 처리하는 방법 및 장치에 대한 것이다.Embodiments relate to a method and apparatus for processing point cloud content.
포인트 클라우드 콘텐트는 3차원 공간을 표현하는 좌표계에 속한 점(포인트)들의 집합인 포인트 클라우드로 표현되는 콘텐트이다. 포인트 클라우드 콘텐트는3차원으로 이루어진 미디어를 표현할 수 있으며, VR (Virtual Reality, 가상현실), AR (Augmented Reality, 증강현실), MR (Mixed Reality, 혼합현실), 및 자율 주행 서비스 등의 다양한 서비스를 제공하기 위해 사용된다. 하지만 포인트 클라우드 콘텐트를 표현하기 위해서는 수만개에서 수십만개의 포인트 데이터가 필요하다. 따라서 방대한 양의 포인트 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 방법이 요구된다.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.
기술적 과제를 달성하기 위해서, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 전송 방법은 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계, 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법은 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계, 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the technical problem, a method for transmitting point cloud data according to embodiments may include encoding the point cloud data and transmitting a bitstream including the point cloud data. A method of receiving point cloud data according to embodiments may include 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 drawings in which like reference numerals include corresponding parts throughout.
도 1은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 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 5 는 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 illustrates 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 데이터의 조밀한(dense) 프레임 데이터와 듬성듬성한(sparse) 프레임 데이터의 예시를 나타낸다.15 illustrates examples of dense frame data and sparse frame data of point cloud data according to embodiments.
도 16은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법에서 예측트리 구조를 생성하고 부호화하는 예시를 나타낸다.16 illustrates an example of generating and encoding a prediction tree structure in a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
도 17은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법에서 재배열된 포인트로부터 예측트리 구조를 생성하는 예시를 나타낸다.17 illustrates an example of generating a prediction tree structure from rearranged points in a method of transmitting point cloud data according to embodiments.
도 18은 실시예들에 따른 예측트리 구조 생성에서 애지무스 순서(azimuth order)로 정렬된 포인트의 예시를 나타낸다.18 illustrates an example of points arranged in an azimuth order in generating a prediction tree structure according to embodiments.
도 19는 실시예들에 따른 Tetrahedron(사면체) 예측 방법으로 예측한 예측점을 시각적으로 도시한 것이다.19 is a diagram visually illustrating prediction points predicted by a Tetrahedron (tetrahedral) prediction method according to embodiments.
도 20은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 장치의 예측트리 구조 구성부의 예시를 나타낸다.20 shows an example of a prediction tree structure component of an apparatus for transmitting point cloud data according to embodiments.
도 21은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 수신 장치의 예시를 나타낸다.21 shows an example of an apparatus for receiving point cloud data according to embodiments.
도 22는 실시예들에 따른 부호화된 포인트 클라우드 데이터의 예시를 나타낸다.22 shows an example of encoded point cloud data according to embodiments.
도 23은 실시예들에 따른 Sequence Parameter Set의 Syntax 예시를 나타낸다.23 shows an example of a syntax of a Sequence Parameter Set according to embodiments.
도 24는 실시예들에 따른 Tile Parameter Set의 Syntax 예시를 나타낸다.24 shows an example of a syntax of a Tile Parameter Set according to embodiments.
도 25은 실시예들에 따른 Geometry Parameter Set의 Syntax 예시를 나타낸다.25 shows an example of a syntax of a Geometry Parameter Set according to embodiments.
도 26은 실시예들에 따른 Attribute Parameter Set의 Syntax 예시를 나타낸다.26 shows an example of a syntax of an Attribute Parameter Set according to embodiments.
도 27은 실시예들에 따른 Geometry bitstream의 Slice header의 Syntax 예시를 나타낸다.27 shows an example of syntax of a Slice header of a geometry bitstream according to embodiments.
도 28은 실시예들에 따른 송신기와 수신기의 예시를 나타낸다.28 shows an example of a transmitter and a receiver according to embodiments.
도 29는 실시예들에 따른 전송 방법의 예시를 나타낸다.29 shows an example of a transmission method according to embodiments.
도 30은 실시예들에 따른 수신 방법의 예시를 나타낸다.30 shows an example of a receiving method 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 only showing 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 the embodiments may be practiced without these details.
실시예들에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 실시예들은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.Most terms used in the embodiments are selected from general ones widely used in the relevant field, but some terms are arbitrarily selected by the applicant and their meanings will be described in detail in the following description as necessary. Therefore, the embodiments should be understood based on the intended meaning of the term rather than the simple name or meaning of the term.
도 1은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 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 transmitting 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 communicate 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 an 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 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, 6G, etc.). 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 device 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 or a robot , vehicles, AR/VR/XR devices, portable 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 the 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 전송 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 reception 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 on, 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 transmitting the 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 transmission 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, 송신기 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, a transmitter, etc., 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. The 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 (eg, 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 an 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. The 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 reception device 10004) according to the embodiments may secure the 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 and 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 It is possible to capture point cloud video 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 user with a 360-degree image of a core object (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. It can be used to create 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 the 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 (eg, 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 secured 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), Transform Colors (40006), Attribute Transformer (Transfer Attributes, 40007), RAHT Transform It includes 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 approxy 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, 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 drawing, 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 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(center)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 quantization unit 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 performs a quantization operation to find the nearest integer value by multiplying the difference between the minimum position value and the position value of each point by a preset quatization scale value, and then rounding down or rounding it up. 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 a unit (unit=1.0) of a 3D space based on the axes (eg, X-axis, Y-axis, Z-axis) representing the 3D 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 center point of the 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 appropriation 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 generation 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 converter 40006 may convert the format of color information (eg, convert 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 to which geometry encoding has not been performed and/or a reconstructed geometry. As described above, since the attributes are dependent on the geometry, the attribute transform 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 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 of each point, reflectance, etc.) of neighboring points within a specific position/radius from the position (or position value) of the central 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 conversion unit 40007 may search for neighboring points existing within a specific position/radius from the position of the center point of each voxel based on 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)) indicating a three-dimensional position of all points as a bit value, and is generated by mixing the bits. For example, if the coordinate value indicating the position of the point is (5, 9, 1), the bit value of the coordinate value is (0101, 1001, 0001). 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 transformation operation, if the nearest neighbor search (NNS) is required in another transformation 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 higher 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 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. 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 encoder of FIG. 4 . One or more memories in accordance with 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 devices (such as solid-state memory devices).
도 5 는 실시예들에 따른 복셀의 예시를 나타낸다.5 illustrates 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 expressed 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 an octree structure that recursively subdivides a bounding box defined by two poles (0,0,0) and (2 d , 2 d , 2 d ). An example of a voxel generated through 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. 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 In order to do this, octree geometry coding (or octree coding) based on the 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 (2d, 2d, 2d) 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 (xint n, yint n, zint 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 embodiments is expressed by axes (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis) of the coordinate system. An octree structure is created by recursive subdividing a bounding box defined by two poles (0,0,0) and (2 d , 2 d , 2 d ). . 2d may be set as 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 PCTKR2021007654-appb-img-000001
Figure PCTKR2021007654-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 expressed as 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 occupancy code of the octree. The occupancy code of the octree is generated to indicate whether each of the 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 an 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, it indicates that spaces corresponding to the third child node and the eighth child node among the eight child nodes each include at least one point. As shown in the figure, the third child node and the eighth child node each have eight child nodes, and each child node is 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, there is no need 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 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. In addition, 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 less than a threshold within a specific node. points must exist. In addition, the number of whole points to be subjected to direct coding must not exceed a preset limit value. If the above condition is satisfied, the point cloud encoder (or the arithmetic encoder 40004 ) according to the 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, which 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 tri-soup mode. That is, the point cloud encoder according to the embodiments may operate in the tri-soup mode only when the specified 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. 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).
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. Vertices located on 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 of each vertex, ② perform the square on the values obtained by subtracting the centroid 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 value that comes out when projecting 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 the aligned vertices, and the second triangle may be composed of 3rd, 4th, and 1st vertices among the aligned vertices. .
Triangles formed from vertices ordered 1,…,nTriangles formed from vertices ordered 1,… ,n
n trianglesn triangles
3 (1,2,3)3 (1,2,3)
4 (1,2,3), (3,4,1)4 (1,2,3), (3,4,1)
5 (1,2,3), (3,4,5), (5,1,3)5 (1,2,3), (3,4,5), (5,1,3)
6 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,1), (1,3,5)6 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,1), (1,3,5)
7 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,1,3), (3,5,7)7 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,1,3), (3,5,7)
8 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,1), (1,3,5), (5,7,1)8 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,1), (1,3,5), (5,7,1)
9 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,1,3), (3,5,7), (7,9,3)9 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,1,3), (3,5,7), ( 7,9,3)
10 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,1), (1,3,5), (5,7,9), (9,1,5)10 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,1), (1,3,5), ( 5,7,9), (9,1,5)
11 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,11), (11,1,3), (3,5,7), (7,9,11), (11,3,7)11 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,11), (11,1,3), ( 3,5,7), (7,9,11), (11,3,7)
12 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,11), (11,12,1), (1,3,5), (5,7,9), (9,11,1), (1,5,9)12 (1,2,3), (3,4,5), (5,6,7), (7,8,9), (9,10,11), (11,12,1), ( 1,3,5), (5,7,9), (9,11,1), (1,5,9)
업샘플링 과정은 삼각형의 엣지를 따라서 중간에 점들을 추가하여 복셀화 하기 위해서 수행된다. 업샘플링 요소 값(upsampling factor)과 블록의 너비를 기준으로 추가 점들을 생성한다. 추가점은 리파인드 버텍스(refined vertice)라고 호칭된다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 리파인드 버텍스들을 복셀화할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 인코더는 복셀화 된 포지션(또는 포지션 값)을 기반으로 어트리뷰트 인코딩을 수행할 수 있다.The upsampling process is performed to voxelize 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. In addition, the point cloud encoder may perform attribute encoding based on the voxelized position (or position value).
도 7은 실시예들에 따른 이웃 노드 패턴의 예시를 나타낸다.7 shows an example of a neighbor node pattern according to embodiments.
포인트 클라우드 비디오의 압축 효율을 증가시키기 위하여 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 콘텍스트 어탭티브 아리스메틱 (context adaptive arithmetic) 코딩을 기반으로 엔트로피 코딩을 수행할 수 있다.In order to increase the compression efficiency of the point cloud video, the point cloud encoder according to the embodiments may perform entropy coding based on context adaptive arithmetic coding.
도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템 또는 포인트 클라우드 인코더(예를 들면 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도 4의 포인트 클라우드 인코더 또는 아리스메틱 인코더(40004))는 오큐판시 코드를 곧바로 엔트로피 코딩할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템 또는 포인트 클라우드 인코더는 현재 노드의 오큐판시 코드와 이웃 노드들의 오큐판시를 기반으로 엔트로피 인코딩(인트라 인코딩)을 수행하거나, 이전 프레임의 오큐판시 코드를 기반으로 엔트로피 인코딩(인터 인코딩)을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 프레임은 동일한 시간에 생성된 포인트 클라우드 비디오의 집합을 의미한다. 실시예들에 따른 인트라 인코딩/인터 인코딩의 압축 효율은 참조하는 이웃 노드들의 개수에 따라 달라질 수 있다. 비트가 커지면 복잡해지지만 한쪽으로 치우치게 만들어서 압축 효율이 높아질 수 있다. 예를 들어 3-bit context를 가지면, 2의 3승인 = 8가지 방법으로 코딩 해야 한다. 나누어 코딩을 하는 부분은 구현의 복잡도에 영향을 준다. 따라서 압축의 효율과 복잡도의 적정 수준을 맞출 필요가 있다.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 depending on the number of referenced neighboring nodes. The larger the bit, the more complicated it becomes, but the compression efficiency can be increased by biasing it to one side. For example, if you have a 3-bit context, you need 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.
도7은 이웃 노드들의 오큐판시를 기반으로 오큐판시 패턴을 구하는 과정을 나타낸다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 옥트리의 각 노드의 이웃 노드들의 오큐판시(occupancy)를 판단하고 이웃 노드 패턴(neighbor pattern) 값을 구한다. 이웃 노드 패턴은 해당 노드의 오큐판시 패턴을 추론하기 위해 사용된다. 도7의 왼쪽은 노드에 대응하는 큐브(가운데 위치한 큐브) 및 해당 큐브와 적어도 하나의 면을 공유하는 6개의 큐브들(이웃 노드들)을 나타낸다. 도면에 도시된 노드들은 같은 뎁스(깊이)의 노드들이다. 도면에 도시된 숫자는 6개의 노드들 각각과 연관된 가중치들(1, 2, 4, 8, 16, 32, 등)을 나타낸다. 각 가중치는 이웃 노드들의 위치에 따라 순차적으로 부여된다. 7 shows a process of obtaining an 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 neighbor pattern value. 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 (neighboring nodes) that share 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 neighbor node pattern value 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 neighboring 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 (eg, when 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). When tri-soap geometry encoding is applied, the geometry reconstruction process is triangular reconstruction, upsampling, and voxelization. Since the attribute is dependent on the geometry, 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 figure shows the original point cloud content. The second figure from the left of the figure shows the distribution of points with the lowest LOD, and the rightmost figure of the figure shows the distribution of points with the highest LOD. That is, the points of the lowest LOD are sparsely distributed, and the points of the highest LOD are tightly 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 with reference to 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.The point cloud encoder according to embodiments may generate predictors for points and perform predictive transform coding to set prediction attributes (or prediction attribute values) 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, indexing information on neighboring points existing within a 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 the 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. The point cloud encoder (eg, the arithmetic encoder 40012 ) according to the 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.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더 (예를 들면 리프팅 변환부(40010))는 각 포인트의 예측기를 생성하고, 예측기에 계산된 LOD를 설정 및 이웃 포인트들을 등록하고, 이웃 포인트들까지의 거리에 따른 가중치를 설정하여 리프팅 변환 코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 리프팅 변환 코딩은 상술한 예측 변환 코딩과 유사하나, 어트리뷰트값에 가중치를 누적 적용한다는 점에서 차이가 있다. 실시예들에 따른 어트리뷰트값에 가중치를 누적 적용하는 과정은 다음과 같다.The point cloud encoder (for example, the lifting transform unit 40010) according to the embodiments generates a predictor of each point, sets the 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 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 QW value of the predictor index of the neighboring node registered in the predictor by the weight of the predictor of the current point 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 an attribute value of a point 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 indices 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, a predicted attribute value is calculated by additionally multiplying an attribute value updated through the lift update process by a weight 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 에측하는 RAHT 변환 코딩을 수행할 수 있다. RAHT 변환 코딩은 옥트리 백워드 스캔을 통한 어트리뷰트 인트라 코딩의 예시이다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 인코더는 복셀에서 전체 영역으로 스캔하고, 각 스텝에서 복셀을 더 큰 블록으로 합치면서 루트 노드까지의 병합 과정을 반복수행한다. 실시예들에 따른 병합 과정은 오큐파이드 노드에 대해서만 수행된다. 엠티 노드(empty node)에 대해서는 병합 과정이 수행되지 않으며, 엠티 노드의 바로 상위 노드에 대해 병합 과정이 수행된다. The point cloud encoder (for example, the RAHT transform unit 40008) according to the embodiments may perform RAHT transform coding for estimating the attributes of nodes of a higher level by using an attribute associated with a node at a lower level of the octree. . RAHT transform coding is an example of attribute intra coding with octree backward scan. The point cloud encoder according to 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 PCTKR2021007654-appb-img-000003
는 레벨 l에서의 복셀들의 평균 어트리뷰트 값을 나타낸다.
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000004
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000005
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000006
로부터 계산될 수 있다.
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000007
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000008
의 가중치를
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000009
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000010
이다.
The following equation represents the RAHT transformation matrix.
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000003
denotes the average attribute value of voxels in level l.
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000004
Is
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000005
Wow
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000006
can be calculated from
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000007
Wow
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000008
weight of
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000009
class
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000010
to be.
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000011
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000011
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000012
는 로-패스(low-pass) 값으로, 다음 상위 레벨에서의 병합 과정에서 사용된다.
Figure PCTKR2021007654-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 PCTKR2021007654-appb-img-000014
로 계산된다. 루트 노드는 마지막
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000015
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000016
을 통해서 다음과 같이 생성된다.,
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000012
is a low-pass value and is used in the merging process at the next higher level.
Figure PCTKR2021007654-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 PCTKR2021007654-appb-img-000014
is calculated as The root node is the last
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000015
class
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000016
is created as follows,
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000017
Figure PCTKR2021007654-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.The point cloud decoder according to the 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) ), 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 synthesizer 11001 according to embodiments may generate an octree by obtaining an occupanci 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 embodiments may synthesize a surface based on a decoded geometry and/or a generated octree when trisupe 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-soap 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 generator 11008, the inverse lifting unit 11009, and/or the inverse color 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 on 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 not shown in the figure, the elements of the point cloud decoder of FIG. 11 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 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, 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 or a position value of points). 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 to 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 occult 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 voxels 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 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 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 to 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 in 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 in FIGS. 1 to 9 , detailed descriptions 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(Geom00) 및 하나 또는 그 이상의 어트리뷰트 비트스트림들(Attr00, Attr10)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 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 sequence-level signaling, a Geometry Parameter Set (GPS) for signaling of geometry information coding, APS (Attribute Parameter Set) for signaling of attribute information coding, 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 on data included in a payload, etc. can As described above, the metadata processing unit 12007 according to 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 line processing. 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 receiving device shown in FIG. 13 is an example of the receiving device 10004 of FIG. 1 (or the point cloud decoder of FIGS. 10 and 11 ). The receiving 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 to 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 occupancy code-based octree reconstruction processing unit 13003 according to 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 to 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 a geometry related thereto (eg, triangle reconstruction, up-sampling, voxelization) based on the surface model method, when trisoop geometry encoding is applied. can be performed. The surface model processing unit 13004 performs the same or similar operations to those 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 inverse color 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 an 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 operations and/or coding to the operations 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 14는 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 driving vehicle 1420 , the XR device 1430 , the smartphone 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 a 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 driving 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 the screen to the occupant 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 portion 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.That is, VR technology is a display technology that provides objects or backgrounds in the real world only as CG images. On the other hand, AR technology refers to a technology that shows a virtual CG image on top of a real object image. Furthermore, MR technology is similar to the aforementioned AR technology in that it shows 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 this technology, encoding/decoding based on PCC, V-PCC, and G-PCC technology 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 to enable wired/wireless communication.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 (PCC) 송수신 장치는 차량과 유/무선 통신이 가능하도록 연결된 경우, 자율 주행 서비스와 함께 제공할 수 있는 AR/VR/PCC 서비스 관련 콘텐트 데이터를 수신/처리하여 차량에 전송할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 데이터 송수신 장치 차량에 탑재된 경우, 포인트 클라우드 송수신 장치는 사용자 인터페이스 장치를 통해 입력된 사용자 입력 신호에 따라 AR/VR/PCC 서비스 관련 콘텐트 데이터를 수신/처리하여 사용자에게 제공할 수 있다. 실시예들에 따른 차량 또는 사용자 인터페이스 장치는 사용자 입력 신호를 수신할 수 있다. 실시예들에 따른 사용자 입력 신호는 자율 주행 서비스를 지시하는 신호를 포함할 수 있다.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 데이터의 조밀한(dense) 프레임 데이터와 듬성듬성한(sparse) 프레임 데이터의 예시를 나타낸다. 포인트 클라우드 데이터는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001)에 의해 획득(20000)될 수 있고, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)에 의하여 인코딩(20001)될 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 데이터 입력부(12000)에서 포인트 클라우드 데이터는 수신 또는 획득될 수 있다. 데이터 입력부(12000)는 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001)의 동작 및/또는 획득 방법(또는 도 2에서 설명한 획득과정(20000)) 과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 획득 방법을 수행할 수 있다.도 15의 포인트 클라우드 데이터는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도2의 인코딩(20001), 도 4의 인코더, 도 12의 송신 장치, 도 14의 xr디바이스(1730), 도 20의 송신 장치, 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 인코딩될 수 있다.15 illustrates examples of dense frame data and sparse frame data of point cloud data according to embodiments. Point cloud data may be acquired 20000 by the point cloud video acquisition unit 10001 according to embodiments, and may be encoded 20001 by the point cloud video encoder 10002 according to embodiments. In addition, the point cloud data may be received or acquired by the data input unit 12000 according to embodiments. 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 point cloud data of 15 is the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the encoding 20001 of FIG. 2 , the encoder of FIG. 4 , the transmitting device of FIG. 12 , the xr device 1730 of FIG. 14 , and the transmitting device of FIG. 20 . , and/or hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable with one or more memories.
포인트 클라우드 데이터는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계(S2900)에서 인코딩되고, 인코딩된 포인트 클라우드 데이터는 실시예들에 따른 비트스트림을 전송하는 단계(S2910)에서 비트스트림으로 수신기에 전송될 수 있다. 실시예들에 따른 수신 장치(10004)에서 수신기(10005)는 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하고(도30, S3000), 포인트 클라우드 디코드(10006)은 수신된 포인트 클라우드 데이터를 디코딩할 수 있다.(S3010)Point cloud data is encoded in the step of encoding the point cloud data according to the embodiments (S2900), and the encoded point cloud data is transmitted to the receiver as a bitstream in the step of transmitting the bitstream according to the embodiments (S2910) can be In the receiving device 10004 according to the embodiments, the receiver 10005 receives a bitstream including point cloud data (FIG. 30, S3000), and the point cloud decode 10006 may decode the received point cloud data. There is. (S3010)
한편, 실시예들에 따른 포인트 클라우드는 포인트(point)들의 집합으로 구성되며, 각 포인트는 지오메트리(geometry) 정보(기하 정보)와 어트리뷰트(attributes) 정보(속성 정보)를 가질 수 있다. 포인트 클라우드 인코딩(encoding) 과정은 지오메트리 정보를 압축하고, 압축을 통해 변경된 정보들로 재구성된 지오메트리(reconstructed geometry) 정보를 바탕으로 어트리뷰트 정보를 압축하는 과정을 포함할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터는 지오메트리 데이터와 어트리뷰트 데이터를 포함한다. 지오메트리 데이터는 포인트들에 대한 위치 좌표값에 대한 정보를 포함한다.Meanwhile, a point cloud according to embodiments is composed of a set of points, and each point may have geometry information (geometric information) and attribute information (attribute information). The point cloud encoding process may include compressing geometry information and compressing attribute information based on reconstructed geometry information reconstructed with information changed through compression. That is, the point cloud data according to the embodiments includes geometry data and attribute data. Geometry data includes information about position coordinate values for points.
실시예들에 따른 기하 정보는 각 포인트의 위치 정보, 예를 들어 2차원 직교 좌표계의 (x, y) 또는 원통 좌표계의 (γ, θ) 또는 3차원 공간에서의 직교 좌표계의 (x, y, z) 또는 원통 좌표계의 (γ, θ, z), 구면 좌표계의 (γ, θ, ρ) 좌표 벡터로 표현될 수 있다.The geometric information according to the embodiments includes positional information of each point, for example, (x, y) of a two-dimensional Cartesian coordinate system or (γ, θ) of a cylindrical coordinate system or (x, y, (x, y) of a Cartesian coordinate system in a three-dimensional space. z) or (γ, θ, z) of a cylindrical coordinate system, and (γ, θ, ρ) coordinate vectors of a spherical coordinate system.
실시예들에 따른 속성정보는 포인트의 색을 나타내는 벡터 (R,G,B) 또는/그리고 밝기 값 또는/그리고 라이다의 반사계수 또는/그리고 열화상 카메라로 부터 얻은 온도 값과 같이 하나 또는 다수개의 센서로 부터 획득한 값의 벡터일 수 있다. Attribute information according to embodiments includes one or more vectors (R, G, B) indicating the color of a point or/and a brightness value or/and a reflection coefficient of lidar or/and a temperature value obtained from a thermal imaging camera. It may be a vector of values obtained from sensors.
포인트 클라우드는 데이터는 그 특성에 따라 카테고리 1과 카테고리 3으로 나누어질 수 있다. 카테고리 1 데이터는 정적 데이터로서 1장의 프레임(frame)으로 구성된다. 카테고리 3 데이터는 동적 데이터로 N장의 프레임(frame) 혹은 방법에 따라 여러 개의 점들로 구성된다. 특히, 한 장에 평균적으로 백만개 이하의 점을 가지고 있는 카테고리 3 프레임 데이터는 프레임 마다 부호화/복호화가 진행되며, 하나의 슬라이스로 구성되기 때문에 비트스트림의 단위로도 구성될 수 있다.In the point cloud, data can be divided into category 1 and category 3 according to its characteristics. Category 1 data is static data and consists of one frame. Category 3 data is dynamic data and consists of N frames or several points according to the method. In particular, category 3 frame data having an average of one million dots or less per sheet is encoded/decoded for each frame, and since it is composed of one slice, it can also be configured as a unit of a bitstream.
도 15의 우측에 도시된 카테고리 3 프레임 데이터는 도 15의 좌측에 도시된 정적 데이터에 대비하여 상대적으로 점의 밀도가 낮고, 각 점은 컬러값이 없으며 반사도값을 포함한다. 카테고리 3 프레임 데이터 시퀀스는 주로 자율주행에서 저지연과 실시간 처리를 목적으로 하나, 종래의 옥트리 부호화/복호화 방법은 복호화기에서 옥트리 분할이 리프까지 진행되어 저지연 복호화를 지원할 수 없었다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법은 예측트리 기반의 부호화 방식을 통해 데이터의 실시간 처리가 가능하며, 동시에 부호화 효율을 향상시킨다.The category 3 frame data shown on the right side of FIG. 15 has a relatively low density of dots compared to the static data shown on the left side of FIG. 15 , and each dot has no color value and includes a reflectivity value. Category 3 frame data sequence is mainly aimed at low-latency and real-time processing in autonomous driving, but the conventional octree encoding/decoding method could not support low-delay decoding because the octree division in the decoder proceeded to the leaf. The method for transmitting point cloud data according to the embodiments enables real-time processing of data through a prediction tree-based encoding method, and at the same time improves encoding efficiency.
도 16은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법에서 예측트리 구조를 생성하고 예측값을 계산하여 부호화하는 예시를 나타낸다. 예측트리 구조의 생성 및 부호화는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002, 도1)가 인코딩(20001, 도2)하는 과정에서 수행될 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 전송 장치의 예측트리구조구성부(20001, 도20 참조)는 데이터정렬부(20002), 예측트리형성부(20003), 예측값계산부(20004) 및 부호화부를 포함한다.16 illustrates an example of generating a prediction tree structure and calculating and encoding a prediction value in a method of transmitting point cloud data according to embodiments. Generation and encoding of the prediction tree structure may be performed during encoding (20001, FIG. 2 ) by the point cloud video encoder 10002 ( FIG. 1 ) according to embodiments. In addition, the prediction tree structure construction unit 20001 (refer to FIG. 20) of the transmission apparatus according to the embodiments includes a data alignment unit 20002, a prediction tree formation unit 20003, a prediction value calculation unit 20004, and an encoding unit.
도 16의 예측트리 구조 생성 및 예측값 계산, 부호화 과정은 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도2의 인코딩(20001), 도 4의 인코더, 도 12의 송신 장치, 도 14의 xr디바이스(1730), 도 20의 송신 장치, 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 수행될 수 있다.The prediction tree structure generation, prediction value calculation, and encoding process of Fig. 16 are the point cloud video encoder 10002 of Fig. 1, the encoding 20001 of Fig. 2, the encoder of Fig. 4, the transmitter of Fig. 12, and the xr device of Fig. 14 ( 1730), hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with the transmitting apparatus of FIG. 20, and/or one or more memories. have.
예측트리는 포인트의 x, y, z 좌표값으로부터 포인트들 간의 관계를 고려하여 만들어진다. 데이터정렬부(20002)는 입력된 포인트 클라우드 데이터(ply)를 특정 기준에 따라 정렬하고, 예측트리형성부(20003)는 정렬된 포인트(ply)를 기반으로 근접 포인트를 탐색하며 예측모드들로 노드의 예측값을 계산하고 예측트리 구조를 생성한다. 예측값계산부(20004)는 생성된 예측트리 구조를 기반으로 포인트마다 예측계산식에 의한 예측값을 계산하고, 부호화부는 부호화 과정에서 포인트마다 예측값의 차이값 및 예측모드를 코딩 순서에 따라 부호화하며, 부호화된(인코딩된) 포인트 클라우드 데이터는 트랜스미터(10003)을 통해 비트스트림으로 수신 장치(10004)에 전송될 수 있다.The prediction tree is created by considering the relationship between points from the x, y, and z coordinate values of the points. The data sorting unit 20002 aligns the input point cloud data (ply) according to a specific criterion, and the prediction tree forming unit 20003 searches for adjacent points based on the sorted points (ply) and nodes in the prediction modes. Calculate the predicted value of , and create a prediction tree structure. The prediction value calculator 20004 calculates a predicted value by a prediction equation for each point based on the generated prediction tree structure, and the encoder encodes the difference between the predicted values and the prediction mode for each point in the encoding process according to the coding order according to the coding order, The (encoded) point cloud data may be transmitted to the receiving device 10004 as a bitstream through the transmitter 10003 .
한편, 실시예들에 따른 수신 장치(10004)는 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하고, 디코더(10006)는 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 디코딩(20003)(복호화)한다. 실시예들에 따른 수신 장치(21001, 도20 참조)는 예측값역계산부(21002)를 포함하고, 예측값역계산부(21002)는 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하여 포인트마다 예측값의 차이값 및 예측모드를 통해 포인트의 위치값을 복원할 수 있다.Meanwhile, the reception apparatus 10004 according to the embodiments receives a bitstream including point cloud data, and the decoder 10006 decodes (20003) (decodes) the encoded point cloud data. The reception apparatus 21001 (refer to FIG. 20 ) according to the embodiments includes a prediction value inverse calculation unit 21002, and the prediction value inverse calculation unit 21002 receives a bitstream including point cloud data to receive a difference in prediction values for each point. The position value of the point can be restored through the value and the prediction mode.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법은 도 16에서 도시하듯이 포인트 클라우드 데이터를 정렬하는 단계와 예측트리를 형성하는 단계, 예측값을 계산하는 단계 및 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.A method of transmitting point cloud data according to embodiments may include aligning point cloud data, forming a prediction tree, calculating a prediction value, and encoding the point cloud data as shown in FIG. 16 .
도 17은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법에서 재배열된 포인트로부터 예측트리 구조를 생성하는 예시를 나타낸 것이다. 예측트리 구조의 생성은 실시예들에 따른 예측트리형성부(20003, 28003)에 의하여 수행될 수 있다.17 illustrates an example of generating a prediction tree structure from rearranged points in a method of transmitting point cloud data according to embodiments. The generation of the prediction tree structure may be performed by the prediction tree forming units 20003 and 28003 according to embodiments.
도 17의 예측트리 구조 생성은 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도2의 인코딩(20001), 도 4의 인코더, 도 12의 송신 장치, 도 14의 xr디바이스(1730), 도 20의 송신 장치, 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 수행될 수 있다.The prediction tree structure of FIG. 17 is generated by the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the encoding 20001 of FIG. 2 , the encoder of FIG. 4 , the transmitting device of FIG. 12 , the xr device 1730 of FIG. hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable with the transmitting apparatus, and/or one or more memories.
예측트리형성부(20003, 28003)는 재배열된 포인트들을 기반으로 kd-tree 등 공간탐색 알고리즘을 통해 근접 포인트를 추출한 뒤, 근접 포인트에 대하여 복수의 예측모드에 따른 예측값을 비교하고, 부모-자식 관계의 노드를 형성하며 예측트리를 연결해나간다. 즉, 현재 노드에서 공간탐색을 통해 탐색된 근접 포인트들이 예측트리에 등록될 수 있으며, 예측트리에 등록될 때 예측모드들에 따른 복수의 예측값들을 비교하여 원본과 차이값이 가장 작아지는 예측트리의 부분에 해당 노드를 연결할 수 있다.The prediction tree forming units 20003 and 28003 extract a proximity point through a spatial search algorithm such as kd-tree based on the rearranged points, and then compare prediction values according to a plurality of prediction modes with respect to the proximity point, and parent-child It forms a node of a relationship and connects the prediction tree. That is, adjacent points searched for through spatial search in the current node can be registered in the prediction tree, and when registered in the prediction tree, a plurality of prediction values according to prediction modes are compared, and the difference between the original and the prediction tree is the smallest. You can connect the node to the part.
실시예들에 따른 데이터정렬부(20002)에서 포인트 클라우드 데이터를 정렬하는 방법은 몰톤 순서(morton order), 래디우스 순서(radius order), 애지무스 순서(azimuth order)에 따르거나, x, y, 또는 z축 방향으로 정렬할 수 있다. 포인트 클라우드 데이터가 정렬된 순서는 예측트리의 노드를 연결해가는 순서가 될 수 있다. 또는, 예측트리에 기 등록된 노드에 대하여 다시 재배열된 포인트를 기반으로 근접 노드를 탐색하고 예측모드들에 의한 예측값 비교를 통해 자식 노드를 연결하여 예측트리를 형성할 수 있다.A method of arranging point cloud data in the data aligning unit 20002 according to embodiments follows a morton order, a radius order, an azimuth order, or x, y, or It can be aligned in the z-axis direction. The order in which the point cloud data is sorted may be the order in which nodes of the prediction tree are connected. Alternatively, a prediction tree may be formed by searching for a neighboring node based on the rearranged points with respect to a node previously registered in the prediction tree and connecting the child nodes through prediction value comparison by prediction modes.
도 16 및 도 17을 참조하면, 포인트(ply)들이 데이터정렬부(20002)에 의해 정렬되어 재배열된다. 예측트리형성부(20003)는 재배열된 포인트(ply)를 기반으로 kd-tree공간탐색 알고리즘을 통해 소정의 개수의 근접 노드를 탐색한다. 그리고, 예측트리형성부(20003)는 탐색된 근접 노드들에 대하여 예측모드들을 통해 예측값을 계산하고, 예측값의 원본과 차이값들을 비교하여 가장 작은 차이값을 갖게되는 예측트리 상의 부분에 탐색된 근접 노드들을 연결할 수 있다. 즉, 예측트리형성부(20003)는 탐색된 근접 노드(현재 노드)를 어떤 부모노드의 자식노드로 연결해야 예측값이 정확할지 판단하여 예측트리에 연결한다. 그 판단을 함에 있어서, 현재 노드의 예측값을 다양한 예측모드들에 의해 계산하고 비교할 수 있다.16 and 17, the points (ply) are arranged and rearranged by the data aligning unit 20002. The prediction tree forming unit 20003 searches for a predetermined number of neighboring nodes through a kd-tree spatial search algorithm based on the rearranged points (ply). Then, the prediction tree forming unit 20003 calculates a predicted value through the prediction modes for the searched adjacent nodes, compares the original prediction value with the difference values, and finds the found proximity to the part on the prediction tree having the smallest difference value. Nodes can be connected. That is, the prediction tree forming unit 20003 determines whether the predicted value is accurate by connecting the found adjacent node (the current node) to the child node of which parent node, and connects to the prediction tree. In making the determination, the prediction value of the current node can be calculated and compared by various prediction modes.
한편, 실시예들에 따른 예측값계산부(20004)는 각 포인트에 대하여 예측모드들에 의해 예측값을 계산한다. 또한, 예측값계산부(20004)는 각 포인트에 대해 계산된 복수의 예측값들을 비교하여 가장 차이값이 적은 예측모드와 예측값을 수신장치(10004)에 전달할 수 있다. 즉, 각 포인트 당 하나의 예측모드와 예측값이 수신장치(10004)에 전달되고, 수신장치(10004)는 전달받은 예측모드와 예측값으로 해당 포인트를 복원할 수 있다. 완성된 예측트리에 대하여 코딩 순서는 깊이우선탐색(Depth First Search, DFS)기준으로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, the predicted value calculator 20004 according to the embodiments calculates a predicted value for each point according to prediction modes. Also, the prediction value calculator 20004 may compare a plurality of prediction values calculated for each point and transmit the prediction mode and the prediction value having the smallest difference value to the receiving apparatus 10004 . That is, one prediction mode and a predicted value for each point are transmitted to the receiving device 10004 , and the receiving device 10004 may reconstruct the corresponding point with the received prediction mode and predicted value. For the completed prediction tree, the coding order may be set based on a depth first search (DFS), but is not limited thereto.
한편, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법에서 예측트리를 형성하는 단계는, 부모노드(p0), 부모부모노드(p1), 또는 부모부모부모노드(p2)를 활용하여 예측하는 네 개의 예측모드들과, 예측하지 않는 모드를 활용하여 예측트리를 형성할 수 있다. 이때, 부모노드(parent node), 부모부모노드(parent-parent node), 부모부모부모노드(parent-parent-parent node)는 예측트리에 상에서 상위에 연결된 노드가 부모노드가 되고, 하위에 연결된 노드가 자식노드가 되는 관계에 따라 설정된다. 즉, 예측트리 상의 특정 노드의 상위로 연결된 노드는 해당 특정 노드의 부모노드이고, 이 부모노드의 부모노드는 특정 노드의 부모부모노드이다. 또한, 부모부모노드의 부모노드는 특정 노드의 부모부모부모노드로 표현될 수 있다.On the other hand, the step of forming the prediction tree in the method for transmitting point cloud data according to the embodiments includes four predictions using a parent node (p0), a parent node (p1), or a parent node (p2). A prediction tree can be formed using prediction modes and non-prediction modes. At this time, in the case of parent node, parent-parent node, and parent-parent-parent node, the node connected to the upper level becomes the parent node in the prediction tree, and the node connected to the lower level It is set according to the relationship that becomes a child node. That is, the node connected to the parent of a specific node on the prediction tree is the parent node of the specific node, and the parent node of this parent node is the parent node of the specific node. Also, a parent node of a parent/parent node may be expressed as a parent/parent/parent node of a specific node.
노드의 예측값(p)은 예측 대상인 해당노드의 부모노드(p0)와 부모부모노드(p1) 또는 부모부모부모노드(p2)의 위치값을 기반으로 계산될 수 있다. 이하, 실시예들에 따른 예측트리형성부(20003)와 예측값계산부(20004)에서 예측값을 계산하는 예측모드들을 설명한다.The predicted value p of the node may be calculated based on the location values of the parent node p0 and the parent-parent node p1 or the parent-parent-parent node p2 of the corresponding node to be predicted. Hereinafter, prediction modes in which the prediction tree forming unit 20003 and the prediction value calculating unit 20004 calculate a prediction value according to embodiments will be described.
비예측 모드(No prediction mode)는 예측을 수행하지 않는 모드이다. 따라서, (0, 0, 0)이 예측값(p)이 되며, 부호화 시 현재노드와 예측값의 차이값(residual)인 x, y, z값이 그대로 사용된다. 예측값계산부(20004)에서 특정 포인트에 대해 비예측 모드(No prediction mode)로 예측값을 계산한 경우, 특정 포인트에 대한 예측모드 정보를 모드 0으로 수신 장치(10004)에 전달할 수 있다. 비예측 모드는 통상적으로 루트 노드를 예측할 때 사용되며, 특정 노드에 대해 모드 0으로 예측모드 정보가 전달될 경우, 수신장치(10004)는 해당 노드를 루트로 인식할 수 있다.The no prediction mode is a mode in which prediction is not performed. Accordingly, (0, 0, 0) becomes the predicted value p, and the x, y, and z values that are residuals between the current node and the predicted value are used as they are during encoding. When the prediction value calculator 20004 calculates a prediction value for a specific point in a no prediction mode, the prediction mode information for the specific point may be transmitted to the reception device 10004 in mode 0. The non-prediction mode is typically used when predicting a root node, and when prediction mode information is transmitted in mode 0 for a specific node, the receiver 10004 may recognize the corresponding node as a root.
델타예측 모드(Delta prediction mode)의 계산식은 예측 대상인 해당노드의 부모노드(p0, 좌표값(x', y', z'))로 예측값(predicted)을 계산한다. 해당노드(좌표값(x, y, z))에 대하여 예측값의 차이값( x' - x , y' - y , z' - z)이 부호화되어 수신 장치(10004)에 전달되고, 예측값계산부(20004)에서 특정 포인트에 대해 델타예측 모드로 예측값을 계산한 경우, 특정 포인트에 대한 예측모드 정보는 모드 1로 수신 장치(10004)에 전달될 수 있다.The calculation formula of the delta prediction mode calculates the predicted value using the parent node (p0, coordinate values (x', y', z')) of the corresponding node that is the prediction target. The difference value ( x' - x , y' - y , z' - z) of the predicted value with respect to the corresponding node (coordinate value (x, y, z)) is encoded and transmitted to the receiving device 10004, and the prediction value calculator When the prediction value is calculated in the delta prediction mode for a specific point in 20004, the prediction mode information for the specific point may be transmitted to the receiving device 10004 in mode 1 .
선형예측 모드(Linear prediction mode)는 계산식은 부모노드(p0, 좌표값(x', y', z'))와 부모부모노드(p1, 좌표값(x'', y'', z''))와의 차이값으로 예측값(p)을 계산한다.(p = 2 * p0 - p1) 따라서, 예측값(p)은 (2x' - x”2y' - y”2z' - z”)가 되고, 차이값(residual)은 (2x' - x”- x, 2y' - y”- y, 2z' - z”- z)이 된다. 또한, 예측값계산부(20004)에서 특정 포인트에 대해 선형예측 모드로 예측값을 계산한 경우, 특정 포인트에 대한 예측모드 정보는 모드 2로 수신 장치(10004)에 전달될 수 있다.In the linear prediction mode, the calculation formula is the parent node (p0, coordinate values (x', y', z')) and parent node (p1, coordinate values (x'', y'', z'') ))), calculate the predicted value (p). The residual is (2x' - x"- x, 2y' - y"- y, 2z' - z"- z). Also, when the prediction value calculator 20004 calculates a prediction value in the linear prediction mode for a specific point, the prediction mode information for the specific point may be transmitted to the reception apparatus 10004 in mode 2 .
평행사변형예측 모드(Parallelogram prediction mode)의 계산식은 부모부모부모노드(p2)와 부모부모노드(p1) 그리고 부모노드(p0)를 사용하여 예측값(p = 2 * p0 + p1 - p2)을 계산한다. 부모부모부모노드(p2)의 위치값을 x“', y”', z”'라고 할 때, x값의 차이값(residual)은 2x' + x”- x”' - x 이 되며, y축과 z축도 동일한 방식으로 차이값이 계산된다. 또한, 예측값계산부(20004)에서 특정 포인트에 대해 평행사변형예측 모드로 예측값을 계산한 경우, 특정 포인트에 대한 예측모드 정보는 모드 3으로 수신 장치(10004)에 전달될 수 있다.The calculation formula of the parallelogram prediction mode calculates the predicted value (p = 2 * p0 + p1 - p2) using the parent parent node (p2), the parent node (p1), and the parent node (p0). . When the position value of the parent parent node (p2) is x“', y”', z”', the difference between the x values (residual) is 2x' + x”- x”' - x, y The difference value is calculated in the same way for the axis and z-axis. In addition, when the prediction value calculator 20004 calculates a prediction value in the parallelogram prediction mode for a specific point, the prediction mode information for the specific point may be transmitted to the reception apparatus 10004 in mode 3 .
실시예들에 따른 예측트리형성부(20003)와 예측값계산부(20004) 전술한 예측모드들에 옵션예측모드(optional prediction mode)를 더 포함하여 예측값을 계산할 수 있다.The prediction tree forming unit 20003 and the prediction value calculating unit 20004 according to embodiments may calculate a prediction value by further including an optional prediction mode in the above-described prediction modes.
옵션예측모드(optional prediction mode)는 포인트 클라우드 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하여 다양한 방법으로 예측점을 계산할 수 있다. 이하, 옵션예측모드에 포함되는 예측방법들을 설명한다.In the optional prediction mode, a prediction point can be calculated in various ways by selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of point cloud data. Hereinafter, prediction methods included in the optional prediction mode will be described.
예측방법 1은 xyz 사분면(quadrant) 예측방법으로서, 실시예들에 따른 데이터정렬부(20002)에 의해 정렬된 포인트 클라우드 데이터가 원점(0,0,0)을 기준으로 1, 2, 3 또는 4 사분면에 분포하는 경우, 정렬된 데이터의 사분면 분포에 따라 델타예측 모드, 선형예측 모드 또는 평행사변형예측 모드의 계산식에서 계수(상수값)를 변형한 계산식을 사용하여 예측점을 계산한다. 예를 들어, 계산식에서 각 항의 계수가 α, β, γ이라면, 정렬된 데이터의 분포에 따라 α, β, γ는 임의의 상수가 될 수 있다. 데이터의 분포가 1사분면에 위치할 경우 각 항의 계수(상수값)는 α*β*γ> 0 조건을 만족하는 계산식을 사용하고, 데이터의 분포가3사분면에 위치한 경우 각 항의 계수(상수값)는 α*β*γ <0 조건을 만족하는 계산식을 사용할 수 있다. 즉, 옵션예측모드가 예측방법 1을 사용할 경우, 예측모드들의 계산식에서 부모노드, 부모부모노드, 부모부모부모노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 상수값을 정렬된 지오메트리 데이터의 사분면 분포에 기반하여 변경할 수 있다. Prediction method 1 is an xyz quadrant prediction method, in which point cloud data aligned by the data sorting unit 20002 according to embodiments is 1, 2, 3 or 4 based on the origin (0,0,0). In the case of distribution in quadrants, the prediction point is calculated using a formula that transforms the coefficients (constant values) in the formulas of delta prediction mode, linear prediction mode, or parallelogram prediction mode according to the quadrant distribution of the sorted data. For example, if the coefficients of each term in the formula are α, β, and γ, α, β, and γ can be arbitrary constants depending on the sorted data distribution. When the data distribution is located in the first quadrant, the coefficient (constant value) of each term uses a formula that satisfies the condition α*β*γ> 0. When the data distribution is located in the third quadrant, the coefficient (constant value) of each term is used. can use a formula that satisfies the condition of α*β*γ < 0. That is, when the optional prediction mode uses prediction method 1, the constant value for at least one node among the parent node, parent parent node, and parent parent parent node in the calculation formula of the prediction modes is changed based on the quadrant distribution of the sorted geometric data. can
한편, 도 18은 실시예들에 따른 애지무스 순서(azimuth order)로 정렬된 포인트들의 분포 예시를 나타내며, 각 포인트에 표시된 숫자는 코딩 순서를 의미한다. 도 18과 같이 애지무스 순서로 정렬된 데이터는 1 사분면에서는 x축 방향으로 증가, y축 방향으로 증가하는 데이터 분포 형태를 보이고, 2 사분면에서는 x축 방향으로 감소, y축 방향으로 증가하는 데이터 분포 형태를 보인다. 또한, 3 사분면에서는 x축 방향과 y축 방향으로 감소하는 데이터 분포 형태를 보이며, 4 사분면에서는 x축 방향으로 증가하고 y축 방향으로 감소하는 데이터 분포 형태를 보인다. 실시예들에 따른 예측트리형성부(20003) 또는 예측값계산부(20004)는 정렬되는 데이터의 분포를 고려하여 적절한 옵션예측모드의 예측방법으로 예측값을 계산할 수 있다.Meanwhile, FIG. 18 shows an example of distribution of points arranged in an azimuth order according to embodiments, and a number indicated at each point means a coding order. As shown in Fig. 18, the data arranged in the order of Azimuth shows a data distribution that increases in the x-axis direction and increases in the y-axis direction in the first quadrant, and decreases in the x-axis direction and increases in the y-axis direction in the second quadrant. looks in shape Also, in the third quadrant, the data distribution pattern decreases in the x-axis direction and the y-axis direction, and in the fourth quadrant, the data distribution pattern increases in the x-axis direction and decreases in the y-axis direction. The prediction tree forming unit 20003 or the prediction value calculating unit 20004 according to the embodiments may calculate a prediction value using a prediction method of an appropriate optional prediction mode in consideration of the distribution of sorted data.
도 18은 포인트 클라우드 데이터의 포인트들에 대한 코딩 순서를 숫자로 도시한다. 도 18을 참조하면, 일렬로 분포되어 있는 포인트들에 대하여 코딩 순서가 순서대로 진행하지 않고 점핑하는 경우가 있다. 예를 들어, 코딩 순서가 122번 포인트의 경우, 121번 포인트의 근처에 위치하지 않고 점핑되어 다른 배열 내에 위치한다. 실시예들에 따른 예측모드들이 다양할수록 예측식으로 예측값을 잘 예측할 수 있으며, 예측값을 잘 예측함에 따라 예측트리 구조의 부모-자식 관계를 효율적으로 형성하여 코딩 순서의 점핑 현상을 줄일 수 있다. 이것은 부호화 단계에서 예측값의 차이값을 줄여 부호화 효율을 향상시킨다.FIG. 18 numerically shows a coding order for points of point cloud data. Referring to FIG. 18 , there is a case where the coding order of points distributed in a line is jumped without proceeding in order. For example, in the case of the 122 point in the coding order, it is not located near the 121 point but is jumped and located in another arrangement. The more the prediction modes according to the embodiments are diversified, the better the prediction value can be predicted by the prediction formula, and as the prediction value is well predicted, the parent-child relationship of the prediction tree structure can be efficiently formed to reduce the coding order jumping phenomenon. This reduces the difference between predicted values in the encoding step to improve encoding efficiency.
옵션예측모드의 예측방법 2는 사면체(Tetrahedron) 예측방법으로서, 특정 축(x or y or z) 방향으로 데이터를 정렬한 경우에 사용할 수 있다. 예를 들어, 프레임(frame) 데이터의 경우 바닥(z축 하단)에 원형 분포된 데이터를 가지므로, z축을 따라 오름차순 정렬하면 원형 분포된 데이터(z값이 0 또는 바닥에 분포된 p0, p1, p2)로부터 예측값(p)을 계산할 수 있다. 즉, 사면체(Tetrahedron) 예측방법은 세 포인트를 꼭지점으로 포함하는 가상의 사면체에서 남은 꼭지점의 위치를 예측값으로 계산할 수 있다. Prediction method 2 of the optional prediction mode is a tetrahedral (Tetrahedron) prediction method and can be used when data is aligned in a specific axis (x, y, or z) direction. For example, frame data has circularly distributed data at the bottom (the bottom of the z-axis), so when sorting in ascending order along the z-axis, circularly distributed data (z values are 0 or p0, p1, From p2), the predicted value p can be calculated. That is, in the Tetrahedron prediction method, positions of remaining vertices in a virtual tetrahedron including three points as vertices may be calculated as predicted values.
또한, 사면체(Tetrahedron) 예측방법은 x축, y축 또는 z 축 중 적어도 어느 한 축에 대한 값이 동일 또는 유사한 하나 이상의 포인트에 기반하여 지오메트리 데이터를 예측할 수 있다. 즉, 지오메트리 데이터 예측에 사용된 포인트(p0, p1, p2)들은 x축, y축 또는 z축 중 어느 하나의 값이 동일 또는 유사할 수 있다. 예측방법2는 다음 계산식으로 예측점의 좌표를 계산할 수 있다.In addition, the Tetrahedron prediction method may predict geometric data based on one or more points having the same or similar values for at least one of the x-axis, the y-axis, and the z-axis. That is, any one of the x-axis, y-axis, and z-axis values of the points (p0, p1, p2) used for prediction of geometric data may be the same or similar. In the prediction method 2, the coordinates of the prediction point can be calculated by the following calculation formula.
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000018
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(x)) + a,
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000021
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000022
(y)) + b,
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000023
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(z)) + c}
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(y)) + b,
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Figure PCTKR2021007654-appb-img-000024
(z)) + c}
상기 수식에서 상수 a, b, c는 √6/3또는 다른 임의의 상수가 될 수 있고, 상수 α, β,γ, a, b, c는 음수 또는 양수이며, 정수 또는 실수일 수 있다.In the above formula, the constants a, b, and c may be √6/3 or other arbitrary constants, and the constants α, β, γ, a, b, and c are negative or positive numbers, and may be integers or real numbers.
도 19는 실시예들에 따른 사면체(Tetrahedron) 예측방법을 통한 해당노드의 예측점(p)을 시각적으로 도시한 것이다. 즉, 도 19는 해당노드를 p0, p1, p2 로부터 예측한 예측점(p) 위치를 도시한다. 사면체 예측방법에 사용되는 포인트의 개수는 세 개 이하 또는 이상일 수 있으며, 이때 계산식은 포인트의 개수에 따라 적절하게 변형되어 적용될 수 있다.19 is a diagram visually illustrating a prediction point p of a corresponding node through a tetrahedral (Tetrahedron) prediction method according to embodiments. That is, FIG. 19 shows the predicted position of the predicted point (p) from p0, p1, and p2 of the corresponding node. The number of points used in the tetrahedral prediction method may be three or less or more, and in this case, the calculation formula may be appropriately modified and applied according to the number of points.
한편, 옵션예측모드의 예측방법 3은 역평행사변형(Inverse Parallelogram) 예측 방법으로서, 수식은 다음과 같다.On the other hand, prediction method 3 of the option prediction mode is an inverse parallelogram prediction method, and the formula is as follows.
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000025
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상수는 α, β,γ(-x <= α <= +x, -y <= β<= +y, -z <= γ<= +z)로 구성되며, 임의의 상수로 구성될 수 있다. 또한, 예측방법 3은 부모노드(p0), 부모부모노드(p1), 부모부모부모노드(p2) 중 적어도 어느 하나의 값을 사용할 수 있다. 또한, 예측방법 3은 사분면에 관계없이 α=-1, β=-1, γ=1로 설정되어
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000026
가 될 수 있다. 즉, 예측방법3은 부모노드, 부모부모노드 및 부모부모부모노드에 기반하는 평행사변형예측 모드(Parallelogram prediction mode)의 계산식과 각 항 계수 부호가 반대인 계산식을 사용할 수 있다. 역평행사변형 계산식에 사용되는 포인트의 개수는 적절하게 변경될 수 있다.
The constants are composed of α, β, γ (-x <= α <= +x, -y <= β<= +y, -z <= γ<= +z), and can be any constant. . Also, the prediction method 3 may use at least one of the parent node (p0), the parent-parent node (p1), and the parent-parent-parent node (p2). In addition, prediction method 3 is set to α=-1, β=-1, γ=1 regardless of the quadrant.
Figure PCTKR2021007654-appb-img-000026
can be That is, in the prediction method 3, the calculation formula of the parallelogram prediction mode based on the parent node, the parent-parent node, and the parent-parent-parent node and the calculation formula of each term coefficient sign are opposite to each other can be used. The number of points used in the antiparallelogram calculation formula may be appropriately changed.
실시예들에 따른 옵션예측 모드의 예측방법 1 내지 예측방법 3은 실시예들에 따른 예측모드인 비예측 모드(No prediction mode), 델타예측 모드(Delta prediction mode), 선형예측 모드(Linear prediction mode) 또는 평행사변형예측 모드(Parallelogram prediction mode)의 계산식을 대체할 수 있다. 옵션예측모드의 예측방법은 정렬된 포인트 클라우드 데이터 분포에 따라 적응적으로 선택될 수 있고, 포인트 클라우드 데이터의 각 슬라이스마다 다른 예측방법이 적용될 수 있다. Prediction methods 1 to 3 of the optional prediction mode according to the embodiments include a No prediction mode, a Delta prediction mode, and a Linear prediction mode, which are prediction modes according to the embodiments. ) or the calculation formula of the Parallelogram prediction mode can be substituted. The prediction method of the optional prediction mode may be adaptively selected according to the sorted point cloud data distribution, and a different prediction method may be applied to each slice of the point cloud data.
실시예들에 따른 예측트리형성부(20003)는 예측트리 구조를 형성 시, 비예측 모드(mode 0)와 델타예측 모드(mode 1), 선형예측 모드(mode 2), 평행사변형예측 모드(mode 3)에 옵션예측모드를 더하여 총 5 개의 예측계산식을 사용할 수 있다.When forming the prediction tree structure, the prediction tree forming unit 20003 according to the embodiments includes a non-prediction mode (mode 0), a delta prediction mode (mode 1), a linear prediction mode (mode 2), and a parallelogram prediction mode (mode). By adding the optional prediction mode to 3), a total of 5 prediction formulas can be used.
실시예들에 따른 예측값계산부(20004)는 예측값 계산시 4개의 예측모드로 예측값을 계산할 수 있다. 이때, 실시예들에 따른 부호화부에서 계산된 예측값들 중 가장 차이값이 적은 예측모드와 차이값을 부호화하고, 실시예들에 따른 트랜스미터(10003)에서 예측모드와 차이값 정보를 수신 장치(10004, 21001)로 전달할 수 있다. 예측트리 구조형성 과정과 부호화 과정에서 사용되는 예측모드의 개수 및 예측계산식은 서로 다를 수 있다.The prediction value calculator 20004 according to embodiments may calculate a prediction value in four prediction modes when calculating the prediction value. In this case, the apparatus 10004 for receiving the prediction mode and difference value information from the transmitter 10003 according to the embodiments and encoding the difference value and the prediction mode having the smallest difference value among the prediction values calculated by the encoder according to the embodiments , 21001). The number of prediction modes and prediction formulas used in the prediction tree structure formation process and the encoding process may be different from each other.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법은 예측값계산부(20004)에서 예측값 계산 시 사용되는 4 개의 예측모드들 중 비예측 모드를 제외하고, 옵션예측모드를 포함할 수 있다. 비예측 모드는 예측값의 차이값을 크게 발생시키므로 비예측 모드를 제외함으로써 해당노드의 예측값이 정확해지고 차이값을 줄여 부호화 효율을 향상시킨다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법은 4가지 예측모드 정보의 전달에 필요한 2bit에 비예측 모드 대신 옵션예측모드를 포함하여 4가지 예측모드들에 대한 정보를 수신 장치(10004, 21001)에 전달할 수 있다.The method of transmitting point cloud data according to embodiments may include an optional prediction mode except for a non-prediction mode among four prediction modes used when the prediction value calculation unit 20004 calculates a prediction value. Since the non-prediction mode generates a large difference between the prediction values, the prediction value of the corresponding node becomes accurate by excluding the non-prediction mode, and the encoding efficiency is improved by reducing the difference value. In the method of transmitting point cloud data according to the embodiments, information on four prediction modes including an optional prediction mode instead of a non-prediction mode in 2 bits required for transmission of the information on the four prediction modes is transmitted to the receiving apparatuses 10004 and 21001. can transmit
도 20은 실시예들에 따른 예측트리구조구성부(20001)의 예시를 나타낸다. 예측트리구조구성부(20001)는 실시예들에 따른 전송 장치(10001)의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)에 포함될 수 있다. 실시예들에 따른 예측트리구조구성부(20001)는 포인트 클라우드 비디오 인코더(도 1), 포인트 클라우드 인코더(도 4), 인코딩 프로세스(도2) 또는 그 구성요소(들)(도 13)에 대응되거나 결합될 수 있다. 또한, 예측트리구조구성부(20001)에서 수행하는 예측트리 형성 과정은 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)의 인코딩(20001) 단계에서 수행될 수 있다.20 shows an example of a prediction tree structure construction unit 20001 according to embodiments. The prediction tree structure construction unit 20001 may be included in the point cloud video encoder 10002 of the transmission apparatus 10001 according to embodiments. The prediction tree structure construction unit 20001 according to the embodiments corresponds to a point cloud video encoder (FIG. 1), a point cloud encoder (FIG. 4), an encoding process (FIG. 2), or component(s) thereof (FIG. 13) or may be combined. Also, the prediction tree formation process performed by the prediction tree structure construction unit 20001 may be performed in the encoding 20001 step of the point cloud video encoder 10002 .
예측트리구조구성부(20001)는 데이터정렬부(20002)와 예측트리형성부(20003)와 예측값계산부(20004) 및 부호화부를 포함한다.The prediction tree structure construction unit 20001 includes a data alignment unit 20002, a prediction tree formation unit 20003, a prediction value calculation unit 20004, and an encoding unit.
데이터 정렬부(20002)는 포인트 클라우드 데이터를 몰톤 순서(morton order), 래디우스 순서(radius order), 애지무스 순서(azimuth order) 또는 특정 축(x, y, z축) 방향으로 정렬할 수 있다. 또한, 데이터 정렬부는 입력받은 포인트의 정렬 순서(Sorting_order)에 대한 정보를 생성하고, 정렬 순서에 대한 정보는 실시예들에 따른 수신 장치(10004)에 전달될 수 있다.The data sorting unit 20002 may sort the point cloud data in a Morton order, a Radius order, an azimuth order, or a specific axis (x, y, z axis) direction. Also, the data sorting unit may generate information on a sorting order (Sorting_order) of the input points, and the information on the sorting order may be transmitted to the receiving apparatus 10004 according to embodiments.
예측트리형성부(20003)는 데이터 정렬부(20002)에 의해 정렬된 데이터를 기반으로 예측트리를 형성한다. 예측트리형성부(20003)는 루트노드 정보의 전달을 예측모드를 기반으로 할 지 여부(use_root_prediction_mode0)를 수신장치(21001)에 전달한다. 예측모드를 기반으로 루트노드 정보를 전달하는 경우, 전송장치에서 특정 포인트에 대하여 비예측 모드를 수신장치(21001)에 전달하면 수신장치는 해당 포인트에 대하여 루트노드로 인식한다. 루트노드 정보의 전달을 인덱스로 하는 경우, 전송장치에서 코딩 순서 상의 루트노드 인덱스 정보를 수신장치(21001)에 전달하면, 수신장치(21001)는 인덱스 정보에 따라 루트노드를 인식할 수 있다. 또한, 예측트리형성부(20003)는 예측트리 형성에 사용할 예측모드들의 개수 정보를 시그널링할 수 있다.The prediction tree forming unit 20003 forms a prediction tree based on the data sorted by the data alignment unit 20002 . The prediction tree forming unit 20003 transmits to the receiving device 21001 whether or not to transmit the root node information based on the prediction mode (use_root_prediction_mode0). In the case of transmitting root node information based on the prediction mode, when the transmitting device transmits the non-prediction mode for a specific point to the receiving device 21001, the receiving device recognizes the corresponding point as a root node. When the transmission of the root node information is an index, if the transmitting device transmits the root node index information in the coding order to the receiving device 21001, the receiving device 21001 may recognize the root node according to the index information. Also, the prediction tree forming unit 20003 may signal information on the number of prediction modes to be used for forming the prediction tree.
예측값계산부(20004)는 옵션예측모드를 포함한 총 4개의 예측모드들을 사용하여 예측값의 차이값을 계산할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 전송 장치(10000)는 예측값을 계산할 때 사용된 예측모드 정보를 수신장치(10004, 21001)에 전달할 수 있다. 예를들어, 델타예측 모드는 1, 선형예측 모드는 2, 평행사변형예측 모드는 3, 옵션예측모드는 4로 전달할 수 있다.The prediction value calculator 20004 may calculate a difference between prediction values using a total of four prediction modes including an optional prediction mode. In addition, the point cloud data transmission apparatus 10000 according to the embodiments may transmit prediction mode information used when calculating the prediction value to the reception apparatuses 10004 and 21001 . For example, the delta prediction mode can be transmitted as 1, the linear prediction mode as 2, the parallelogram prediction mode as 3, and the optional prediction mode as 4.
또한, 전송 장치(10000)는 옵션예측모드가 어떤 예측방법을 사용하는지에 대한 정보(prediction mode)를 수신장치(10004, 21001)에 전달할 수 있다. 예를들어, xyz 사분면 예측방법(adaptive quadrant prediction method)은0, 사면체 예측방법(tetrahedron prediction method)은 1, 역평행사변형 예측방법(inverse parallelogram prediction method)은 2, 그밖에 예측방법은 3으로 전달할 수 있다.Also, the transmitting device 10000 may transmit information (prediction mode) on which prediction method the optional prediction mode uses to the receiving devices 10004 and 21001 . For example, you can pass 0 for xyz quadrant prediction method, 1 for tetrahedron prediction method, 2 for inverse parallelogram prediction method, and 3 for other prediction methods. have.
실시예들에 따른 부호화부는 예측값의 차이값 및 예측모드를 코딩 순서에 따라 부호화고, 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림은 수신장치(21001)에 전달될 수 있다.The encoder according to the embodiments may encode a difference between prediction values and a prediction mode according to a coding order, and the bitstream including the point cloud data may be transmitted to the receiving device 21001 .
도 21은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 수신 장치(21001)의 예시를 나타낸다. 수신 장치(21001)는 도 1의 수신 장치(10004)와 대응될 수 있으며, 도 2의 디코딩(20003) 과정을 수행할 수 있다.21 shows an example of an apparatus 21001 for receiving point cloud data according to embodiments. The receiving device 21001 may correspond to the receiving device 10004 of FIG. 1 , and may perform the decoding 20003 process of FIG. 2 .
수신 장치(21001)는 예측값역계산부(21002)를 포함할 수 있다. 예측값역계산부(21002)는 인코딩된 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 받아 예측모드 및 차이값 정보를 기반으로 포인트의 지오메트리 위치값을 복원한다.The reception device 21001 may include a prediction value inverse calculator 21002. The prediction value inverse calculator 21002 receives the bitstream including the encoded point cloud data and restores the geometric position value of the point based on the prediction mode and difference value information.
실시예들에 따른 수신장치의 예측값역계산부(21002)는 포인트 클라우드 비디오 디코더(도1), 포인트 클라우드 디코더(도11, 도12), 디코딩 프로세스(도2) 또는 그 구성요소(들)(도 14)에 대응되거나 결합될 수 있다.The predictive value inverse calculator 21002 of the receiving apparatus according to the embodiments includes a point cloud video decoder (FIG. 1), a point cloud decoder (FIGS. 11 and 12), a decoding process (FIG. 2) or its component(s) ( 14) or may be combined.
한편, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 전송 방법은 예측트리 기반의 코딩 여부를 수신장치에 전달할 수 있다. 실시예들에 따른 파라미터(메타데이터, 시그널링 정보 등)는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 전송 과정에서 생성되며, 실시예들에 따른 수신 장치(10004, 21001)에 전달되어 포인트 클라우드 데이터의 재구성에 사용될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에 따른 파라미터는 실시예들에 따른 전송 장치의 메타데이터 처리부(또는 메타데이터 제너레이터)에서 생성되고, 실시예들에 따른 수신 장치의 메타데이터 파서에서 획득될 수 있다.Meanwhile, the method of transmitting point cloud data according to embodiments may transmit whether prediction tree-based coding is performed to the receiving device. The parameters (metadata, signaling information, etc.) according to the embodiments are generated in a point cloud data transmission process according to the embodiments, and are transmitted to the receiving devices 10004 and 21001 according to the embodiments to reconstruct the point cloud data. can be used For example, the parameter according to the embodiments may be generated by the metadata processing unit (or metadata generator) of the transmitting device according to the embodiments, and may be obtained from the metadata parser of the receiving device according to the embodiments.
도 22는 실시예들에 따른 부호화된 포인트 클라우드 데이터의 예시를 나타낸다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)는 인코딩(20001) 과정에서 포인트 클라우드 데이터를 부호화하고, 실시예들에 따른 트랜스미터(10003)는 부호화된 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신장치(10004)에 전송할 수 있다. 실시예들에 따른 예측값계산부(20004)에서 포인트의 예측값을 계산하면, 부호화부에서 포인트별 차이값과 예측모드를 부호화할 수 있다.22 shows an example of encoded point cloud data according to embodiments. The point cloud video encoder 10002 according to the embodiments encodes the point cloud data in the process of encoding 20001, and the transmitter 10003 according to the embodiments receives a bitstream including the encoded point cloud data. 10004) can be transmitted. When the predictive value calculator 20004 according to the embodiments calculates the predicted value of a point, the encoder may encode a difference value for each point and a prediction mode.
실시예들에 따른 부호화된 포인트 클라우드 데이터(비트스트림)는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도2의 인코딩(20001), 도 4의 인코더, 도 12의 송신 장치, 도 14의 xr디바이스(1430), 도 20의 송신 장치, 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 생성될 수 있다.Encoded point cloud data (bitstream) according to embodiments is the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the encoding 20001 of FIG. 2 , the encoder of FIG. 4 , the transmitter of FIG. 12 , and the xr device of FIG. 14 . 1430 , to be generated by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable with the transmitter 1430 , and/or one or more memories. can
또한, 실시예들에 따른 부호화된 포인트 클라우드 데이터(비트스트림)는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006), 도2의 디코딩(20003), 도 11의 디코더, 도 13의 송신 장치, 도 14의 xr디바이스(1430), 도 21의 수신 장치, 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 디코딩될 수 있다.In addition, the encoded point cloud data (bitstream) according to the embodiments is the point cloud video decoder 10006 of FIG. 1 , the decoding 20003 of FIG. 2 , the decoder of FIG. 11 , the transmitter of FIG. 13 , and the transmission device of FIG. By hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with the xr device 1430 , the receiving device of FIG. 21 , and/or one or more memories can be decoded.
도 22에서 도시된 약어는 다음과 같다.The abbreviations shown in FIG. 22 are as follows.
- SPS: 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set )- SPS: Sequence Parameter Set
- GPS: 지오메트리 파라미터 세트(Geometry Parameter Set)- GPS: Geometry Parameter Set
- APS: 어트리뷰트 파라미터 세트(Attribute Parameter Set)- APS: Attribute Parameter Set
- TPS: 타일 파라미터 세트(Tile Parameter Set)- TPS: Tile Parameter Set
- Geom: 지오메트리 비트스트림(Geometry bitstream) = 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry slice header)+ 지오메트리 슬라이스 데이터(geometry slice data)- Geom: geometry bitstream = geometry slice header + geometry slice data
- Attr: 어트리뷰트 비트스트림(Attribute bitstream) = 어트리뷰트 브릭 헤더(attribute brick header) + 어트리뷰트 브릭 데이터(attribute brick data)- Attr: Attribute bitstream = attribute brick header + attribute brick data
포인트 클라우드 데이터는 타일 또는 슬라이스에 의해 영역 별로 나누어 처리될 수 있다. 이때, 각 영역이 서로 다른 중요도를 가질 수 있으며, 상기 중요도에 따라 각 영역별로 다른 필터 또는 다른 필터 유닛을 적용할 수 있다. 따라서, 중요 영역에 복잡도(complexity)가 높은 대신 결과품질(quality)이 우수한 필터링 방법을 사용할 수 있다.Point cloud data may be divided and processed for each area by a tile or a slice. In this case, each region may have a different importance level, and a different filter or a different filter unit may be applied to each region according to the importance level. Therefore, it is possible to use a filtering method having high result quality instead of high complexity in an important area.
한편, 수신기의 처리능력(capacity)에 따라 포인트 클라우드 데이터 전체에 복잡한 필터링 방법을 사용하는 대신 영역(타일 또는 슬라이스로 나누어진 영역) 별로 다른 필터링을 적용할 수 있도록하여 중요 영역에 더 좋은 화질과 시스템 상 적절한 레이턴시(latency)를 보장할 수 있다.On the other hand, depending on the receiver's capacity (capacity), instead of using a complex filtering method for the entire point cloud data, different filtering can be applied for each area (area divided into tiles or slices), so that the image quality is better in important areas and the system It is possible to ensure an appropriate latency (latency).
따라서, 포인트 클라우드 데이터는 타일(Tile)로 나누어지는 경우, 각 타일별로 다른 필터, 다른 필터 유닛을 적용할 수 있다. 또한, 포인트 클라우드 데이터는 슬라이스(Slice)로 나누어지는 경우, 각 슬라이스별로 다른 필터, 다른 필터 유닛을 적용할 수 있다.Accordingly, when the point cloud data is divided into tiles, different filters and different filter units may be applied to each tile. In addition, when the point cloud data is divided into slices, different filters and different filter units may be applied to each slice.
도 23은 실시예들에 따른 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set)의 신택스(Syntax) 예시를 나타낸다.23 illustrates an example of a syntax of a sequence parameter set according to embodiments.
도23은 도22의 비트스트림에 포함된 시퀀스 파라미터 세트의 신택스 예시를 나타낸다. 예측트리 구조 정보는 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set)에 추가되어 시그널링 될 수 있다.23 shows a syntax example of a sequence parameter set included in the bitstream of FIG. 22 . The prediction tree structure information may be signaled by being added to a sequence parameter set.
예측트리 지오메트리 코딩 플래그(predictive_tree_geometry_coding_flag)는 지오메트리 코딩에서 예측트리 기반 코딩 여부에 관한 플래그 정보를 나타낸다. true값은 예측트리 기반의 코딩이 수행된 것을 나타내고, false값은 예측트리를 사용하지 않은 코딩이 수행된 것을 나타낸다.The prediction tree geometry coding flag (predictive_tree_geometry_coding_flag) indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
소팅 오더(sorting_order)는 포인트 클라우드 데이터의 정렬 기준에 대한 정보를 나타낸다. 예를들어, 0은 몰톤 순서(morton order), 1은 애지무스 순서(azimuth order), 2는 래디우스 순서(radius order), 3은 x축, y축, 또는 z축 기반 순서, 4는 그밖에 정렬 순서를 나타낼 수 있다.The sorting order (sorting_order) represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
유즈 루트 프레딕션 모드0(use_root_prediction_mode0)은 루트노드 정보를 실시예들에 따른 수신 장치(21001)에 전달하는 방법을 나타낸다. true값은 루트노드 정보를 예측모드(예를들어, 모드 0)를 기반으로 전달하고, false값은 루트노드 정보를 인덱스 배열로 전달하는 것을 나타낸다. 루트노드를 인덱스 배열로 전달하는 경우, 루트노드가 되는 포인트의 코딩 순서상 인덱스를 수신 장치(21001)에 전달할 수 있다.A use root prediction mode 0 (use_root_prediction_mode0) represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments. A value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array. When the root node is transmitted as an index array, the index in the coding order of the point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
예측 모드(prediction_method)는 옵션예측모드의 예측방법을 시그널링한다. 또한, 상기 예측방법에서 사용된 α, β,γ값 또는 그밖에 임의의 상수값을 시그널링 할 수 있다. 예측 모드(prediction_method)가 0이면 xyz 사분면 예측방법(adaptive quadrant prediction method)를 나타내고, 1은 사면체 예측방법(tetrahedron prediction method)를 나타내며, 2는 역평행사변형 예측방법(inverse parallelogram prediction method)을 나타내고, 3은 그밖에 다른 예측방법을 나타낼 수 있다.The prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode. In addition, α, β, γ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it indicates the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 indicates the tetrahedron prediction method, 2 indicates the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
프로파일 idc(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.)Profile idc (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 컴페티빌리티 플래그(profile_compatibility_flags)는 비트 스트림이 Annex A에 지정된 j와 같은 프로파일 idc(profile_idc)로 표시된 프로파일을 준수함을 나타낸다. Annex A에서 profile_idc의 허용 값으로 지정되지 않은 j의 값에 대해 profile_compatibility_flag[j] 값은 0일 수 있다. The profile compatibility flag (profile_compatibility_flags) indicates that the bit stream complies with the profile indicated by the profile idc (profile_idc) equal to j specified in Annex A. The value of profile_compatibility_flag[j] may be 0 for a value of j that is not specified as an allowable value of profile_idc in Annex A.
레벨_idc(level_idc)는 H.264 표준문서의 Annex A를 만족할 수 있는 비트스트림의 레벨을 나타낸다. 비트 스트림은 Annex A에 지정한 값 이외의 level_idc 값을 포함할 수 없다. level_idc의 다른 값들은 ISO/IEC가 향후 사용할 수 있다Level_idc (level_idc) indicates a level of a bitstream that can satisfy Annex A of the H.264 standard document. The bit stream cannot contain level_idc values other than those specified in Annex A. Other values of level_idc may be used in the future by ISO/IEC.
SPS 바운딩 박스 프레젠트 플래그(sps_bounding_box_present_flag)가 1인 경우 경계 박스 오프셋과 크기 정보가 시그널되는 것을 나타낸다. When the SPS bounding box present flag (sps_bounding_box_present_flag) is 1, it indicates that the bounding box offset and size information are signaled.
SPS 바운딩 박스 오프셋 x(sps_bounding_box_offset_x)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 x 오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우, sps_bounding_box_offset_x 값은 0으로 유추된다.SPS bounding box offset x(sps_bounding_box_offset_x) indicates the x offset of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the sps_bounding_box_offset_x value is inferred to be 0.
SPS 바운딩 박스 오프셋 y(sps_bounding_box_offset_y)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 y 오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우, sps_bounding_box_offset_y 값은 0으로 유추된다.SPS bounding box offset y(sps_bounding_box_offset_y) indicates the y offset of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the sps_bounding_box_offset_y value is inferred to be 0.
SPS 바운딩 박스 오프셋 z(sps_bounding_box_offset_z)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 z 오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우 sps_bounding_box_offset_z 값은 0으로 유추된다.The SPS bounding box offset z(sps_bounding_box_offset_z) indicates the z offset of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the sps_bounding_box_offset_z value is inferred to be 0.
SPS 바운딩 박스 스케일 팩터(sps_bounding_box_scale_factor)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스를 나타내는 스케일 팩터를 나타낸다. 존재하지 않는 경우, sps_bounding_box_scale_factor의 값은 1로 유추된다. 존재하지 않는 경우, sps_bounding_box_scale_factor의 값은 0으로 유추된다.The SPS bounding box scale factor (sps_bounding_box_scale_factor) indicates a scale factor indicating a source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 1. If it does not exist, the value of sps_bounding_box_scale_factor is inferred to be 0.
SPS 바운딩 박스 사이즈 너비(sps_bounding_box_size_width)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 너비를 나타낸다. 존재하지 않는 경우, sps_bounding_box_size_width의 값은 10으로 추정된다.The SPS bounding box size width (sps_bounding_box_size_width) indicates the width of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of sps_bounding_box_size_width is assumed to be 10.
SPS 바운딩 박스 사이즈 높이(sps_bounding_box_size_height)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 높이를 나타낸다. 존재하지 않는 경우, sps_bound_box_size_height의 값은 1로 유추된다. 없을 경우 sps_bounding_box_size_height의 값은 0으로 유추된다.The SPS bounding box size height (sps_bounding_box_size_height) indicates the height of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of sps_bound_box_size_height is inferred to be 1. If not, the value of sps_bounding_box_size_height is inferred to be 0.
SPS 바운딩 박스 사이즈 깊이(sps_bounding_box_size_depth)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 깊이를 나타낸다. 존재하지 않을 경우 sps_bound_box_size_depth의 값은 1로 유추된다. 없을 경우 sps_bounding_box_size_depth의 값은 0으로 유추된다.The SPS bounding box size depth (sps_bounding_box_size_depth) indicates the depth of the source bounding box in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of sps_bound_box_size_depth is inferred to be 1. If not, the value of sps_bounding_box_size_depth is inferred to be 0.
SPS 소스 스케일 팩터(sps_source_scale_factor)는 소스 포인트 클라우드의 스케일 팩터를 나타낸다.The SPS source scale factor (sps_source_scale_factor) indicates a scale factor of the source point cloud.
SPS 시퀀스 파라미터 세트 id(sps_seq_parameter_set_id)는 다른 신택스 요소에서 참조할 수 있도록 SPS에 대한 식별자를 제공한다. SPS 시퀀스 파라미터 세트 id (sps_seq_parameter_set_id) 값은 이 규격의 이 버전을 준수하는 비트 스트림에서 0을 포함하여 0에서 15 사이의 범위에 있을 수 있다. sps_seq_parameter_set_id에 대해 0 이외의 값은 ISO/IEC에서 추후 사용을 위해 예약된다.The SPS sequence parameter set id (sps_seq_parameter_set_id) provides an identifier for the SPS so that other syntax elements can refer to it. The SPS sequence parameter set id (sps_seq_parameter_set_id) value MAY range from 0 to 15 inclusive of 0 in bit streams conforming to this version of this specification. A value other than 0 for sps_seq_parameter_set_id is reserved for future use in ISO/IEC.
SPS 넘버 속성 세트(sps_num_attribute_sets)는 비트스트림에서 코드화된 속성 수를 나타낸다. sps_num_attribute_sets 값은 0에서 64 사이의 범위에 있을 수 있다.The SPS number attribute set (sps_num_attribute_sets) indicates the number of coded attributes in the bitstream. The sps_num_attribute_sets value can be in the range 0 to 64.
실시예들에 따른 SPS는 SPS 넘버 속성 세트(sps_num_attribute_sets)의 값만큼 속성 디멘젼[i](attribute_dimension[i]), 속성 인스턴스 id[i](attribute_instance_id[i]), 속성 비트뎁스[i](attribute_bitdepth[i]), 속성 CICP 색상 프리머리스[i](attribute_cicp_colour_primaries[i]), 속성 CICP 전달 특성[i](attribute_cicp_transfer_characteristics[i]), 속성 CICP 행렬 계수[i](attribute_cicp_matrix_coeffs[i]), 속성 CICP 비디오 풀 레인지 플래그[i](attribute_cicp_video_full_range_flag[i]), 노운 속성 라벨 플래그(known_attribute_label_flag[i]를 포함할 수 있고, 이때 노운 속성 라벨 플래그[i](known_attribute_label_flag[i])가 1이면, 노운 속성 라벨(known_attribute_label[i]을 포함하고, 그렇지 않은 경우 속성 라벨 포 바이트[i](attribute_label_four_bytes[i])를 포함할 수 있다.The SPS according to the embodiments includes an attribute dimension [i] (attribute_dimension[i]), an attribute instance id[i] (attribute_instance_id[i]), an attribute bit depth [i] by the value of the SPS number attribute set (sps_num_attribute_sets) [i]), attribute CICP color primaries[i](attribute_cicp_colour_primaries[i]), attribute CICP transfer characteristics[i](attribute_cicp_transfer_characteristics[i]), attribute CICP matrix coefficients[i](attribute_cicp_matrix_coeffs[i]), attribute CICP video full range flag [i] (attribute_cicp_video_full_range_flag[i]), may include a known attribute label flag (known_attribute_label_flag[i], in this case, if the known attribute label flag [i] (known_attribute_label_flag[i]) is 1, the known attribute Contains the label (known_attribute_label[i], otherwise may include the attribute label four bytes[i](attribute_label_four_bytes[i]).
속성 디멘젼[i](attribute_dimension[i])는 i번째 속성의 성분 수를 지정한다.The attribute dimension[i](attribute_dimension[i]) specifies the number of components of the i-th attribute.
속성 인스턴스 id[i](attribute_instance_id[i])는 속성 인스턴스 ID를 지정한다.The attribute instance id[i](attribute_instance_id[i]) specifies the attribute instance ID.
속성 비트뎁스[i](attribute_bitdepth[i])는 i번째 속성 신호의 bitdepth를 지정한다.The attribute bitdepth[i] (attribute_bitdepth[i]) designates the bitdepth of the i-th attribute signal.
속성 CICP 색상 프리머리스[i](attribute_cicp_colour_primaries[i])는 색상 속성 소스 기본의 색도 좌표를 나타낸다.The attribute CICP color primaries[i](attribute_cicp_colour_primaries[i]) indicates the chromaticity coordinates of the color attribute source primary.
속성 CICP 전달 특성[i](attribute_cicp_transfer_characteristics[i])은 공칭 실값 범위가 0에서 1인 소스 입력 선형 광학 강도 Lc의 함수로서 색상 속성의 기준 광전자 전달 특성 함수를 나타내거나 공칭 실값 범위가 0에서 1 사이인 출력 선형 광학 강도 Lo의 함수로서 기준 전자 광학 전달 특성 함수의 역(inverse)을 나타낸다. The attribute CICP transfer characteristic[i](attribute_cicp_transfer_characteristics[i]) represents the reference photoelectron transfer characteristic function of the color attribute as a function of the source input linear optical intensity Lc with a nominal true value range of 0 to 1 or has a nominal true value range of 0 to 1. The phosphorus output represents the inverse of the reference electro-optical transfer characteristic function as a function of the linear optical intensity Lo.
속성 CICP 행렬 계수[i](attribute_cicp_matrix_coeffs[i])는 녹색, 파란색, 빨간색 또는 Y, Z 및 X 기본에서 루마 및 크로마 신호를 유도하는 데 사용되는 행렬 계수를 설명한다.The attribute CICP matrix coefficients[i](attribute_cicp_matrix_coeffs[i]) describes the matrix coefficients used to derive luma and chroma signals from green, blue, red or Y, Z and X bases.
도 24는 실시예들에 따른 타일 파라미터 세트(Tile Parameter Set)의 Syntax 예시를 나타낸다.24 shows an example of a syntax of a tile parameter set according to embodiments.
도24는 도22의 비트스트림에 포함된 타일 파리미터 세트의 신택스 예시를 나타낸다. 예측트리 구조 정보는 타일 파라미터 세트(Tile Parameter Set)에 추가되어 시그널링 될 수 있다.24 shows a syntax example of a tile parameter set included in the bitstream of FIG. 22 . The prediction tree structure information may be signaled by being added to a tile parameter set.
예측트리 지오메트리 코딩 플래그(predictive_tree_geometry_coding_flag)는 지오메트리 코딩에서 예측트리 기반 코딩 여부에 관한 플래그 정보를 나타낸다. true값은 예측트리 기반의 코딩이 수행된 것을 나타내고, false값은 예측트리를 사용하지 않은 코딩이 수행된 것을 나타낸다.The prediction tree geometry coding flag (predictive_tree_geometry_coding_flag) indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
소팅 오더(sorting_order)는 포인트 클라우드 데이터의 정렬 기준에 대한 정보를 나타낸다. 예를들어, 0은 몰톤 순서(morton order), 1은 애지무스 순서(azimuth order), 2는 래디우스 순서(radius order), 3은 x축, y축, 또는 z축 기반 순서, 4는 그밖에 정렬 순서를 나타낼 수 있다.The sorting order (sorting_order) represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
유즈 루트 프레딕션 모드0(use_root_prediction_mode0)은 루트노드 정보를 실시예들에 따른 수신 장치(21001)에 전달하는 방법을 나타낸다. true값은 루트노드 정보를 예측모드(예를들어, 모드 0)를 기반으로 전달하고, false값은 루트노드 정보를 인덱스 배열로 전달하는 것을 나타낸다. 루트노드를 인덱스 배열로 전달하는 경우, 루트노드가 되는 포인트의 코딩 순서 인덱스를 수신 장치(21001)에 전달할 수 있다.A use root prediction mode 0 (use_root_prediction_mode0) represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments. A value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array. When the root node is transmitted as an index array, the coding order index of a point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
예측 모드(prediction_method)는 옵션예측모드의 예측방법을 시그널링한다. 또한, 상기 예측방법에서 사용된 α, βγ값 또는 그밖에 임의의 상수값을 시그널링 할 수 있다. 예측 모드(prediction_method)가 0이면xyz 사분면 예측방법(adaptive quadrant prediction method)를 나타내고, 1은 사면체 예측방법(tetrahedron prediction method)를 나타내며, 2는 역평행사변형 예측방법(inverse parallelogram prediction method)을 나타내고, 3은 그밖에 다른 예측방법을 나타낼 수 있다.The prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode. In addition, α, βγ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it indicates the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 indicates the tetrahedron prediction method, 2 indicates the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
넘버 타일(num_tiles)는 비트스트림에 대해 신호화된(signalled) 타일 수를 지정한다. 존재하지 않을 경우 넘버 타일(num_tiles)는 0으로 유추된다.The number tile (num_tiles) specifies the number of tiles signaled for the bitstream. If it does not exist, the number tile (num_tiles) is inferred to be 0.
타일 바운딩 박스 오프셋 x[i](tile_bounding_box_offset_x[i])는 데카르트 좌표에서 i번째 타일의 x 오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우 타일 바운딩 박스 오프셋 x[0](tile_bounding_box_offset_x[0]) 값은 SPS 바운딩 박스 오프셋 x(sps_bounding_box_offset_x)로 유추된다.The tile bounding box offset x[i] (tile_bounding_box_offset_x[i]) indicates the x offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box offset x[0] (tile_bounding_box_offset_x[0]) value is inferred as the SPS bounding box offset x (sps_bounding_box_offset_x).
타일 바운딩 박스 오프셋 y[i](tile_bounding_box_offset_y[i])는 데카르트 좌표에서 i번째 타일의 y오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우 타일 바운딩 박스 오프셋 y[0](tile_bounding_box_offset_y[0]) 값은 SPS 바운딩 박스 오프셋 y(sps_bounding_box_offset_y)로 유추된다.The tile bounding box offset y[i](tile_bounding_box_offset_y[i]) represents the y offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box offset y[0](tile_bounding_box_offset_y[0]) value is inferred as the SPS bounding box offset y(sps_bounding_box_offset_y).
타일 바운딩 박스 오프셋 z[i](tile_bounding_box_offset_z[i])는 데카르트 좌표에서 i번째 타일의 z 오프셋을 나타낸다. 존재하지 않는 경우 타일 바운딩 박스 오프셋 z[0](tile_bounding_box_offset_z[0]) 값은 SPS 바운딩 박스 오프셋 z(sps_bounding_box_offset_z)로 추론된다.The tile bounding box offset z[i] (tile_bounding_box_offset_z[i]) indicates the z offset of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of the tile bounding box offset z[0] (tile_bounding_box_offset_z[0]) is inferred as the SPS bounding box offset z(sps_bounding_box_offset_z).
타일 바운딩 박스 스케일 팩터[i](tile_bounding_box_scale_factor[i])는 데카르트 좌표의 i번째 타일의 스케일 팩터를 나타낸다. 존재하지 않는 경우 타일 바운딩 박스 스케일 팩터[0](tile_bounding_box_scale_factor[0]) 값은 SPS 바운딩 박스 스케일 팩터(sps_bounding_box_scale_factor)로 유추된다.The tile bounding box scale factor [i] (tile_bounding_box_scale_factor[i]) indicates the scale factor of the i-th tile of Cartesian coordinates. If it does not exist, the value of the tile bounding box scale factor [0] (tile_bounding_box_scale_factor[0]) is inferred as the SPS bounding box scale factor (sps_bounding_box_scale_factor).
타일 바운딩 박스 사이즈 너비[i](tile_bounding_box_size_width[i])는 데카르트 좌표의 i번째 타일의 너비를 나타냅니다. 존재하지 않는 경우 타일 바운딩 박스 사이즈 너비[0](tile_bounding_box_size_width[0]) 값은 SPS 바운딩 박스 사이즈 너비(sps_bounding_box_size_width)로 유추된다.Tile bounding box size width[i](tile_bounding_box_size_width[i]) indicates the width of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box size width[0] (tile_bounding_box_size_width[0]) value is inferred as the SPS bounding box size width (sps_bounding_box_size_width).
타일 바운딩 박스 사이즈 높이[i](tile_bounding_box_size_height[i]는 데카르트 좌표의 i번째 타일의 높이를 나타냅니다. 존재하지 않는 경우 타일 바운딩 박스 사이즈 높이[0](tile_bounding_box_size_height[0] 값은 SPS 바운딩 박스 사이즈 높이(sps_bounding_box_size_height)으로 유추된다.tile bounding box size height[i](tile_bounding_box_size_height[i] indicates the height of the i-th tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box size height[0](tile_bounding_box_size_height[0] value is the SPS bounding box size height. It is inferred as (sps_bounding_box_size_height).
타일 바운딩 박스 사이즈 깊이[i](tile_bounding_box_size_depth[i])는 데카르트 좌표의 i번째 타일의 깊이를 나타냅니다. 존재하지 않는 경우 타일 바운딩 박스 사이즈 깊이[0](tile_bounding_box_size_depth[0]) 값은 SPS 바운딩 박스 사이즈 깊이(sps_bounding_box_size_depth)로 유추된다.The tile bounding box size depth[i](tile_bounding_box_size_depth[i]) represents the depth of the ith tile in Cartesian coordinates. If it does not exist, the tile bounding box size depth [0] (tile_bounding_box_size_depth[0]) value is inferred as the SPS bounding box size depth (sps_bounding_box_size_depth).
실시예들에 따른 TPS는 넘버 타일(num_tiles)의 값만큼 타일 바운딩 박스 오프셋 x[i](tile_bounding_box_offset_x[i]), 타일 바운딩 박스 오프셋 y[i](tile_bounding_box_offset_y[i]), 타일 바운딩 박스 오프셋 z[i](tile_bounding_box_offset_z[i]), 타일 바운딩 박스 스케일 팩터[i](tile_bounding_box_scale_factor[i]), 타일 바운딩 박스 사이즈 너비[i](tile_bounding_box_size_width[i]), 타일 바운딩 박스 사이즈 높이[i](tile_bounding_box_size_height[i] 정보를 포함할 수 있다.The TPS according to the embodiments is a tile bounding box offset x[i] (tile_bounding_box_offset_x[i]) by a value of a number tile (num_tiles), a tile bounding box offset y[i] (tile_bounding_box_offset_y[i]), a tile bounding box offset z [i](tile_bounding_box_offset_z[i]), tile bounding box scale factor[i](tile_bounding_box_scale_factor[i]), tile bounding box size width[i](tile_bounding_box_size_width[i]), tile bounding box size height[i](tile_bounding_box_size_height) [i] May contain information.
도 25는 실시예들에 따른 지오메트리 파라미터 세트(Geometry Parameter Set)의 Syntax 예시를 나타낸다.25 shows an example of a syntax of a geometry parameter set according to embodiments.
도25는 도22의 비트스트림에 포함된 지오메트리 파리미터 세트의 신택스 예시를 나타낸다. 예측트리 구조 정보는 지오메트리 파라미터 세트(Geometry Parameter Set)에 추가되어 시그널링 될 수 있다.25 shows an example of a syntax of a geometric parameter set included in the bitstream of FIG. 22 . The prediction tree structure information may be signaled by being added to a geometry parameter set.
예측트리 지오메트리 코딩 플래그(predictive_tree_geometry_coding_flag)는 지오메트리 코딩에서 예측트리 기반 코딩 여부에 관한 플래그 정보를 나타낸다. true값은 예측트리 기반의 코딩이 수행된 것을 나타내고, false값은 예측트리를 사용하지 않은 코딩이 수행된 것을 나타낸다.The prediction tree geometry coding flag (predictive_tree_geometry_coding_flag) indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
소팅 오더(sorting_order)는 포인트 클라우드 데이터의 정렬 기준에 대한 정보를 나타낸다. 예를들어, 0은 몰톤 순서(morton order), 1은 애지무스 순서(azimuth order), 2는 래디우스 순서(radius order), 3은 x축, y축, 또는 z축 기반 순서, 4는 그밖에 정렬 순서를 나타낼 수 있다.The sorting order (sorting_order) represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
유즈 루트 프레딕션 모드0(use_root_prediction_mode0)은 루트노드 정보를 실시예들에 따른 수신 장치(21001)에 전달하는 방법을 나타낸다. true값은 루트노드 정보를 예측모드(예를들어, 모드 0)를 기반으로 전달하고, false값은 루트노드 정보를 인덱스 배열로 전달하는 것을 나타낸다. 루트노드를 인덱스 배열로 전달하는 경우, 루트노드가 되는 포인트의 코딩 순서 인덱스를 수신 장치(21001)에 전달할 수 있다.A use root prediction mode 0 (use_root_prediction_mode0) represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments. A value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array. When the root node is transmitted as an index array, the coding order index of a point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
예측 모드(prediction_method)는 옵션예측모드의 예측방법을 시그널링한다. 또한, 상기 예측방법에서 사용된 α, βγ값 또는 그밖에 임의의 상수값을 시그널링 할 수 있다. 예측 모드(prediction_method)가 0이면xyz 사분면 예측방법(adaptive quadrant prediction method)를 나타내고, 1은 사면체 예측방법(tetrahedron prediction method)를 나타내며, 2는 역평행사변형 예측방법(inverse parallelogram prediction method)을 나타내고, 3은 그밖에 다른 예측방법을 나타낼 수 있다.The prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode. In addition, α, βγ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it represents the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 represents the tetrahedron prediction method, 2 represents the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
GPS geom 파라미터 세트 id(gps_geom_parameter_set_id)는 다른 신택스 요소에서 참조할 수 있도록 GPS 식별자를 제공한다. GPS geom 파라미터 세트 id(gps_seq_parameter_set_id) 값은 0에서 15 사이의 범위일 수 있다.The GPS geom parameter set id (gps_geom_parameter_set_id) provides a GPS identifier for reference in other syntax elements. The GPS geom parameter set id (gps_seq_parameter_set_id) value may range from 0 to 15.
GPS 시퀀스 파라미터 세트 id(gps_seq_parameter_set_id)는 액티브 SPS에 대한 SPS 시퀀스 파라미터 세트 id(sps_seq_parameter_set_id) 값을 지정한다. GPS 시퀀스 파라미터 세트 id(gps_seq_parameter_set_id) 값은 0에서 15 사이의 범위일 수 있다.The GPS sequence parameter set id (gps_seq_parameter_set_id) specifies an SPS sequence parameter set id (sps_seq_parameter_set_id) value for the active SPS. The GPS sequence parameter set id (gps_seq_parameter_set_id) value may range from 0 to 15.
지오메트리 코딩 타입(geometry_coding_type)은 지정된 지오메트리 코딩 타입(geometry_coding_type) 값에 대한 표 71 표 71의 지오메트리 코딩 유형을 나타낸다. 지오메트리 코딩 타입(geometry_coding_type)의 값은 이 규격의 이 버전을 준수하는 비트스트림에서 0 또는 1과 같아야 한다. 지오메트리 코딩 타입(geometry_coding_type)의 다른 값은 ISO/IEC에서 추후 사용될 수 있다. 이 규격의 이 버전을 준수하는 디코더는 지오메트리 코딩 타입(geometry_coding_type)의 예약된 값을 무시해야 한다. 0=octree, 1=Triangle Soup(Trisoup)The geometry coding type (geometry_coding_type) indicates the geometry coding type of Table 71 Table 71 for the specified geometry coding type (geometry_coding_type) value. The value of geometry_coding_type shall be equal to 0 or 1 in bitstreams conforming to this version of this specification. Another value of the geometry coding type (geometry_coding_type) may be used later in ISO/IEC. Decoders conforming to this version of this specification MUST ignore the reserved value of the geometry coding type (geometry_coding_type). 0=octree, 1=Triangle Soup(Trisoup)
GPS 박스 프레젠트 플래그(gps_box_present_flag)가 1인 경우 현재 GPS를 참조하는 지오메트리 헤더에 추가 경계 상자 정보가 제공됨을 지정한다. GPS 바운딩 박스 프레젠트 플래그(gps_bounding_box_present_flag)가 0인 경우 추가 경계 상자 정보가 지오메트리 헤더에서 신호되지 않음을 지정한다.When the GPS box present flag (gps_box_present_flag) is 1, it specifies that additional bounding box information is provided in the geometry header referring to the current GPS. Specifies that additional bounding box information is not signaled in the geometry header when the GPS bounding box present flag (gps_bounding_box_present_flag) is 0.
속성 덤프 타입(attr_dump_type)의 값입니다. 속성 코딩 타입(attr_coding_type)의 값은 이 규격의 이 버전을 준수하는 비트 스트림에서 0, 1 또는 2 일 수 있다. 속성 코딩 타입(attr_coding_type)의 다른 값들은 ISO/IEC에서 추후 사용될 수 있다. 이 스펙의 이 버전을 준수하는 디코더는 속성 코딩 타입(attr_coding_type)의 예약된 값을 무시한다. 0 = Predicting weight lifting, 1 = Region Adaptive Hierarchical Transferm(RAHT), 2 = Fixed weight liftingThe value of the attribute dump type (attr_dump_type). The value of the attribute coding type (attr_coding_type) may be 0, 1 or 2 in a bit stream conforming to this version of this specification. Other values of the attribute coding type (attr_coding_type) may be used later in ISO/IEC. Decoders conforming to this version of this specification ignore the reserved value of attribute coding type (attr_coding_type). 0 = Predicting weight lifting, 1 = Region Adaptive Hierarchical Transferm (RAHT), 2 = Fixed weight lifting
예측 근접 넘버(num_pred_nearest)는 예측에 사용할 가장 가까운 이웃들의 최대 수를 지정한다. 예측에서 가장 가까운 이웃의 수 값은 1 ~ xx 범위에 있을 수 있다.The prediction proximity number (num_pred_nearest) specifies the maximum number of nearest neighbors to use for prediction. The value of the number of nearest neighbors in the prediction can be in the range of 1 to xx.
최대 다이렉트 예측자 넘버(max_num_direct_predictors)는 직접 예측에 사용할 예측자(predictor) 최대 수를 지정한다. 최대 다이렉트 예측자 넘버(max_num_direct_pedictors)의 값은 0에서 근접 이웃 예측 넘버(num_pred_nearest_neighbors)의 범위여야 한다. 디코딩 프로세스에 사용되는 최대예측자넘버(MaxNumPredictors) 변수의 값은 다음과 같다.The maximum direct predictor number (max_num_direct_predictors) specifies the maximum number of predictors to be used for direct prediction. The value of the maximum direct predictor number (max_num_direct_pedictors) must range from 0 to the nearest neighbor prediction number (num_pred_nearest_neighbors). The value of the MaxNumPredictors variable used in the decoding process is as follows.
최대예측자넘버(MaxNumPredictors) = 최대 다이렉트 예측자 넘버(max_num_direct_predictor)s + 1Maximum predictor numbers (MaxNumPredictors) = maximum direct predictor numbers (max_num_direct_predictor)s + 1
리프팅 서치 레인지(lifting_search_range)는 리프팅에 대한 탐색 범위를 지정한다.Lifting search range (lifting_search_range) specifies a search range for lifting.
리프팅 퀀트 스텝 사이즈(lifting_quant_step_size)는 속성의 첫 번째 성분에 대한 정량화 단계 크기를 지정한다. 퀀트 스텝 사이즈(quant_step_size) 값은 1 에서 xx 범위에 있을 수 있다.The lifting quant step size (lifting_quant_step_size) specifies the quantification step size for the first component of the attribute. The quant step size (quant_step_size) value may be in the range of 1 to xx.
리프팅 퀀트 스텝 사이즈 크로마(lifting_quant_step_size_chroma)는 속성이 색상일 때 속성의 크로마 성분에 대한 정량화 단계 크기를 지정한다. 퀀트 스텝 사이즈 크로마(quant_step_size_chroma) 값은 1 ~ xx 범위에 있을 수 있다.The lifting quant step size chroma (lifting_quant_step_size_chroma) specifies the quantification step size for the chroma component of an attribute when the attribute is a color. A quant step size chroma (quant_step_size_chroma) value may be in the range of 1 to xx.
로드 바이너리 트리 인에이블 플래그(lod_binary_tree_enabled_flag)는 이진 트리의 로그 생성 여부를 지정한다.The load binary tree enable flag (lod_binary_tree_enabled_flag) specifies whether to generate a binary tree log.
넘버 디테일 레벨 마이너스1(num_detail_levels_minus1)은 속성 코딩에 대한 세부 수준(level of detail) 수를 지정한다. 넘버 디테일 레벨 마이너스1(num_detail_levels_minus1) 값은 0 ~ xx 범위에 있을 수 있다.샘플링 디스턴스 스퀄드[idx](sampling_distance_squared[idx])는 idx에 대한 샘플링 거리의 제곱을 지정합니다. 샘플링 디스턴스 스퀄드[](sampling_distance_squared[]) 값은 0 ~ xx 범위에 있을 수 있다.어댑티브 예측 임계(adaptive_prediction_threshold)은 예측 임계값을 지정한다.Number detail level minus 1 (num_detail_levels_minus1) specifies the number of levels of detail for attribute coding. The number detail level minus1 (num_detail_levels_minus1) value can range from 0 to xx. The sampling distance squared[idx](sampling_distance_squared[idx]) specifies the square of the sampling distance with respect to idx. The sampling distance squared[] (sampling_distance_squared[]) value may be in the range of 0 to xx. The adaptive_prediction_threshold specifies a prediction threshold.
RAHT 깊이(raht_depth)는 RAHT에 대한 세부 수준(level of detail) 수를 지정한다. 깊이 RAHT의 값은 1 ~ xx 범위에 있을 수 있다.The RAHT depth (raht_depth) specifies the number of levels of detail for the RAHT. The value of the depth RAHT may be in the range of 1 to xx.
RAHT 바이너리레벨 임계(raht_binarylevel_threshold)는 RAHT 계수를 잘라내기 위한 상세 수준(level of detail)을 지정한다. 바이너리레벨임계 RAHT(binaryLevelThreshold RAHT)의 값은 0 ~ xx 범위에 있을 수 있다.RAHT 퀀트 스텝 사이즈(raht_quant_step_size)는 속성의 첫 번째 구성 성분에 대한 정량화 단계 크기를 지정한다. 퀀트 스텝 사이즈(quant_step_size) 값은 1 ~ xx 범위에 있을 수 있다.APS 확장 프레젠트 플래그(aps_extension_present_flag)가 1인 경우 APS 확장데이터(aps_extension_data) 신택스 구조가 APS RBSP 신택스 구조에 존재함을 지정한다. APS 확장 프레젠트 플래그(aps_extension_present_flag) 가 0인 경우 이 신택스 구조가 존재하지 않음을 지정한다. 존재하지 않는 경우 APS 확장 프레젠트 플래그(aps_extension_present_flag)의 값은 0으로 유추된다.The RAHT binary level threshold (raht_binarylevel_threshold) specifies a level of detail for truncating the RAHT coefficients. The value of binaryLevelThreshold RAHT (binaryLevelThreshold RAHT) may be in the range of 0 to xx. The RAHT quant step size (raht_quant_step_size) specifies the quantification step size for the first component of the attribute. The quant step size (quant_step_size) value may be in the range of 1 to xx. When the APS extension present flag (aps_extension_present_flag) is 1, it specifies that the APS extension data (aps_extension_data) syntax structure exists in the APS RBSP syntax structure. When the APS extension present flag (aps_extension_present_flag) is 0, it specifies that this syntax structure does not exist. If it does not exist, the value of the APS extension present flag (aps_extension_present_flag) is inferred to be 0.
APS 확장 데이터 플래그(aps_extension_data_flag)는 값을 가질 수 있다. 그것의 존재 및 값은 Annex A에 명시한 프로파일에 대한 디코더 적합성에 영향을 미치지 않는다. Annex A에 명시된 프로파일에 부합하는 디코더.The APS extension data flag (aps_extension_data_flag) may have a value. Its presence and value do not affect decoder conformance to the profile specified in Annex A. A decoder conforming to the profile specified in Annex A.
유니크 지오메트리 포인트 플래그(unique_geometry_points_flag)가 1이면 모든 출력 포인트의 위치가 고유함을 나타낸다. 유니크 지오메트리 포인트 플래그(unique_geometry_points_flag)가 0이면 출력 포인트의 위치가 동일할 수 있음을 나타낸다.If the unique geometry point flag (unique_geometry_points_flag) is 1, it indicates that the positions of all output points are unique. If the unique geometry point flag (unique_geometry_points_flag) is 0, it indicates that the positions of the output points may be the same.
이웃 컨텍스트 제한 플래그(Neighbour_context_restriction_flag)가 0이면 옥트리 어큐판시 코딩이 6개의 이웃 부모 노드들로부터 결정된 컨택스트를 사용함을 나타낸다. 이웃 컨텍스트 제한 플래그(Neighbour_context_restriction_flag)가 1이면 옥트리 코딩이 오로지 형제 노드만으로 결정된 컨텍스트를 사용함을 나타낸다.If the neighbor context restriction flag (Neighbor_context_restriction_flag) is 0, it indicates that octree accuracy coding uses a context determined from six neighboring parent nodes. If the neighbor context restriction flag (Neighbor_context_restriction_flag) is 1, it indicates that the octree coding uses the context determined only by the sibling nodes.
인퍼드 다이렉트 코딩 모드 인에이블 플래그(Inferred_direct_coding_mode_enabled_flag)가 0이면 옥트리 코딩이 인퍼드 다이렉트 코딩 모드(inferred_direct_coding_mode)를 사용함을 나타낸다. 인퍼드 다이렉트 코딩 모드 인에이블 플래그(Inferred_direct_coding_mode_enabled_flag)가 1이면 옥트리 코딩이 형제 이웃 노드들로부터 결정된 다중 컨텍스트를 사용함을 나타낸다.If the inferred direct coding mode enable flag (Inferred_direct_coding_mode_enabled_flag) is 0, it indicates that octree coding uses the inferred direct coding mode (inferred_direct_coding_mode). If the inferred direct coding mode enable flag (Inferred_direct_coding_mode_enabled_flag) is 1, it indicates that octree coding uses multiple contexts determined from sibling neighboring nodes.
비트와이즈 어큐판시 코딩 플래그(bitwise_occupancy_coding_flag)가 1이면 지오메트리 노드 어큐판시가 신택스 요소 어큐판시 맵(occypancy_map)의 비트와이즈 컨텍스츄얼리제이션(bitwise contextualization)을 사용하여 인코딩되었음을 나타낸다. 비트와이즈 어큐판시 코딩 플래그(bitwise_occupancy_coding_flag)가 0이면 지오메트리 노드 어큐판시가 신택스 요소 어큐판시 바이트(occypancy_byte)로 인코딩된 사전(dictionary)을 사용하여 인코딩되었음을 나타낸다.If the bitwise occupancy coding flag (bitwise_occupancy_coding_flag) is 1, it indicates that the geometry node occupancy was encoded using bitwise contextualization of the syntax element occupancy_map (occipancy_map). If the bitwise accuracy coding flag (bitwise_occupancy_coding_flag) is 0, it indicates that the geometry node occupancy was encoded using a dictionary encoded with the syntax element occupancy byte (occypancy_byte).
인접 차일드 컨텍스츄얼리제이션 인에이블 플래그(Adjacent_child_contextualisation_enabled_flag)가 1이면 이웃 옥트리 노드들의 인접 하위 노드들이 비트와이즈 어큐판시 컨텍스츄얼리제이션(bitwise occupancy contextualization)에 사용됨을 타나낸다. 인접 차일드 컨텍스츄얼리제이션 인에이블 플래그(Adjacent_child_contextualisation_enabled_flag)가 0이면 이웃 옥트리 노드들이 어큐판시 컨텍스츄얼리제이션(occupancy contextualization)에 사용되지 않음을 나타낸다.When the adjacent child contextualization enable flag (Adjacent_child_contextualisation_enabled_flag) is 1, it indicates that adjacent lower nodes of the neighboring octree nodes are used for bitwise occupancy contextualization. If the adjacent child contextualization enable flag (Adjacent_child_contextualisation_enabled_flag) is 0, it indicates that the neighboring octree nodes are not used for occupancy contextualization.
Log2 이웃 어베일 바운더리(log2_neighbour_avail_boundary)는 디코딩 프로세스에서 사용되는 이웃어베일바운더리(NeighbAvailBoundary) 변수의 값을 다음과 같이 지정한다.Log2 neighbor availability boundary (log2_neighbour_avail_boundary) specifies the value of the neighbor availability boundary (NeighbAvailBoundary) variable used in the decoding process as follows.
이웃어베일바운더리(NeighbAvailBoundary) = 2log2 이웃 어베일 바운더리(2log2_neighbour_avail_boundary)NeighborAvailBoundary = 2log2 NeighborAvailBoundary(2log2_neighbour_avail_boundary)
이웃 컨텍스트 제한 플래그(Neighbor_context_restriction_flag)가 1이면 이웃어베일러빌리티마스크(NeighbAvailabilityMask)가 13으로 설정된다. 그렇지 않으면 이웃 컨텍스트 제한 플래그(Neighbor_context_restriction_flag)가 0이고, 이웃어베일러빌리티마스크(NeighbAvailabilityMask)가 다음과 같이 설정된다.If the neighbor context restriction flag (Neighbor_context_restriction_flag) is 1, the neighbor availability mask (NeighbAvailabilityMask) is set to 13. Otherwise, the neighbor context restriction flag (Neighbor_context_restriction_flag) is 0, and the neighbor availability mask (NeighbAvailabilityMask) is set as follows.
(1 << log2 이웃 어베일 바운더리(log2_neighbour_avail_boundary)).(1 << log2 neighbor available boundary(log2_neighbour_avail_boundary)).
Log2 인트라 프레드 최대 노드 사이즈(log2_intra_pred_max_node_size)가 지정한다.Log2 intra-pred maximum node size (log2_intra_pred_max_node_size) specifies.
Log2 트리숩 노드 사이즈(log2_trisoup_node_size)는 다음과 같이 삼각형 노드의 크기로 변수 트리숩노드사이즈(TrisoupNodeSize)를 지정한다.Log2 treetop node size (log2_trisoup_node_size) designates a variable treetop node size (TrisoupNodeSize) as the size of a triangle node as follows.
트리숩노드사이즈(TrisoupNodeSize) = 2log2 트리숩 노드 사이즈(2log2_trisoup_node_size)TrisoupNodeSize = 2log2 TrisoupNodeSize (2log2_trisoup_node_size)
Log2 트리숩 노드 사이즈(log2_trisoup_node_size)의 값은 0보다 크거나 같아야 한다. Log2 트리숩 노드 사이즈(log2_trisoup_node_size)가 0이면 지오메트리 비트스트림에는 octree 코딩 구문만 포함된다.The value of Log2 trisoup node size (log2_trisoup_node_size) must be greater than or equal to 0. If the Log2 trisoup node size (log2_trisoup_node_size) is 0, the geometry bitstream contains only the octree coding syntax.
트리숩 깊이(trisoup_depth)는 점 좌표의 각 성분을 나타내는 데 사용되는 비트 수를 지정한다. 트리숩 깊이(trisoup_depth)의 값은 2 ~ 21의 범위에 있을 수 있다. [Ed(df): 21은 레벨 제한일 수 있다.]The trisoup_depth specifies the number of bits used to represent each component of the point coordinate. A value of the trisoup_depth may be in the range of 2 to 21. [Ed(df): 21 may be a level limit.]
트리숩 트라이앵글 레벨(trisoup_triangle_level)은 octree가 정리되는 레벨을 지정한다. 트리숩 트라이앵글 레벨(trisoup_triangle_level)의 값은 1에서 트리숩 깊이(trisoup_depth)-1의 범위에 있을 수 있다.The trisoup triangle level (trisoup_triangle_level) specifies the level at which the octree is organized. The value of the trisoup triangle level (trisoup_triangle_level) may be in the range of 1 to the trisoup_depth-1.
GPS 확장 프레젠트 플래그(gps_extension_present_flag)가 1이면 GPS 확장 데이터(gps_extension_data) 신택스 구조가 GPS RBSP 신택스 구조에 존재함을 지정한다. GPS 확장 프레젠트 플래그(gps_extension_present_flag)가 0이면 신택스 구조가 존재하지 않음을 지정한다. 존재하지 않는 경우 GPS 확장 프레젠트 플래그(gps_extension_present_flag )값은 0으로 추론된다.If the GPS extension present flag (gps_extension_present_flag) is 1, it specifies that the GPS extension data (gps_extension_data) syntax structure is present in the GPS RBSP syntax structure. If the GPS extension present flag (gps_extension_present_flag) is 0, it specifies that the syntax structure does not exist. If it does not exist, the value of the GPS extension present flag (gps_extension_present_flag) is inferred to be 0.
GPS 확장 데이터 플래그(gps_extension_data_flag)는 값이 있을 수 있다. 그것의 존재 여부와 값은 Annex A에 명시한 프로파일에 대한 디코더 적합성에 영향을 미치지 않는다. Annex A에 명시된 프로파일에 부합하는 디코더.The GPS extension data flag (gps_extension_data_flag) may have a value. Its presence and value do not affect decoder conformance to the profile specified in Annex A. A decoder conforming to the profile specified in Annex A.
도 26은 실시예들에 따른 어트리뷰트 파라미터 세트(Attribute Parameter Set)의 Syntax 예시를 나타낸다.26 shows an example of a syntax of an attribute parameter set according to embodiments.
도26은 도22의 비트스트림에 포함된 어트리뷰트 파리미터 세트의 신택스 예시를 나타낸다. 예측트리 구조 정보는 어트리뷰트 파라미터 세트(Attribute Parameter Set)에 추가되어 시그널링 될 수 있다.26 shows an example of a syntax of an attribute parameter set included in the bitstream of FIG. 22 . The prediction tree structure information may be signaled by being added to an attribute parameter set.
예측트리 지오메트리 코딩 플래그(predictive_tree_geometry_coding_flag)는 지오메트리 코딩에서 예측트리 기반 코딩 여부에 관한 플래그 정보를 나타낸다. true값은 예측트리 기반의 코딩이 수행된 것을 나타내고, false값은 예측트리를 사용하지 않은 코딩이 수행된 것을 나타낸다.The prediction tree geometry coding flag (predictive_tree_geometry_coding_flag) indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
소팅 오더(sorting_order)는 포인트 클라우드 데이터의 정렬 기준에 대한 정보를 나타낸다. 예를들어, 0은 몰톤 순서(morton order), 1은 애지무스 순서(azimuth order), 2는 래디우스 순서(radius order), 3은 x축, y축, 또는 z축 기반 순서, 4는 그밖에 정렬 순서를 나타낼 수 있다.The sorting order (sorting_order) represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
유즈 루트 프레딕션 모드0(use_root_prediction_mode0)은 루트노드 정보를 실시예들에 따른 수신 장치(21001)에 전달하는 방법을 나타낸다. true값은 루트노드 정보를 예측모드(예를들어, 모드 0)를 기반으로 전달하고, false값은 루트노드 정보를 인덱스 배열로 전달하는 것을 나타낸다. 루트노드를 인덱스 배열로 전달하는 경우, 루트노드가 되는 포인트의 코딩 순서 인덱스를 수신 장치(21001)에 전달할 수 있다.A use root prediction mode 0 (use_root_prediction_mode0) represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments. A value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array. When the root node is transmitted as an index array, the coding order index of a point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
예측 모드(prediction_method)는 옵션예측모드의 예측방법을 시그널링한다. 또한, 상기 예측방법에서 사용된 α, βγ값 또는 그밖에 임의의 상수값을 시그널링 할 수 있다. 예측 모드(prediction_method)가 0이면xyz 사분면 예측방법(adaptive quadrant prediction method)를 나타내고, 1은 사면체 예측방법(tetrahedron prediction method)를 나타내며, 2는 역평행사변형 예측방법(inverse parallelogram prediction method)을 나타내고, 3은 그밖에 다른 예측방법을 나타낼 수 있다.The prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode. In addition, α, βγ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it represents the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 represents the tetrahedron prediction method, 2 represents the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
APS 속성 파라미터 세트 id(aps_attr_parameter_set_id)는 다른 신택스 요소에서 참조할 수 있도록 APS에 대한 식별자를 제공한다. APS 속성 파라미터 세트 id(aps_attr_parameter_set_id) 값은 0에서 15 사이의 범위에 있을 수 있다.The APS attribute parameter set id (aps_attr_parameter_set_id) provides an identifier for the APS so that other syntax elements can refer to it. APS attribute parameter set id (aps_attr_parameter_set_id) value may be in the range of 0 to 15.
APS 시퀀스 파라미터 세트 id(aps_seq_parameter_set_id)는 액티브 SPS에 대한 SPS 시퀀스 파라미터 세트 id(sps_seq_parameter_set_id) 값을 지정한다. APS 시퀀스 파라미터 세트 id(aps_seq_parameter_set_id )값은 0에서 15 사이의 범위에 있을 수 있다.APS sequence parameter set id (aps_seq_parameter_set_id) specifies an SPS sequence parameter set id (sps_seq_parameter_set_id) value for the active SPS. The APS sequence parameter set id (aps_seq_parameter_set_id) value may be in the range of 0 to 15.
속성 코딩 타입(attr_coding_type)은 주어진 표 72표 72의 속성에 대한 코딩 유형을 나타낸다.The attribute coding type (attr_coding_type) indicates the coding type for the given attribute in Table 72 and Table 72.
도 27은 실시예들에 따른 지오메트리 비트스트림(Geometry bitstream)의 슬라이스 헤더(Slice header)의 신택스(Syntax) 예시를 나타낸다.27 illustrates an example of syntax of a slice header of a geometry bitstream according to embodiments.
도27는 도22의 비트스트림에 포함된 지오메트리 비트스트림의 슬라이스 헤더의 신택스 예시를 나타낸다. 예측트리 구조 정보는 Geom의 슬라이스 헤더(Slice header)에 추가되어 시그널링 될 수 있다.27 shows an example of syntax of a slice header of a geometry bitstream included in the bitstream of FIG. 22 . The prediction tree structure information may be signaled by being added to a slice header of a Geom.
예측트리 지오메트리 코딩 플래그(predictive_tree_geometry_coding_flag)는 지오메트리 코딩에서 예측트리 기반 코딩 여부에 관한 플래그 정보를 나타낸다. true값은 예측트리 기반의 코딩이 수행된 것을 나타내고, false값은 예측트리를 사용하지 않은 코딩이 수행된 것을 나타낸다.The prediction tree geometry coding flag (predictive_tree_geometry_coding_flag) indicates flag information regarding whether prediction tree-based coding is performed in geometry coding. A true value indicates that the prediction tree-based coding is performed, and a false value indicates that the prediction tree-based coding is performed.
소팅 오더(sorting_order)는 포인트 클라우드 데이터의 정렬 기준에 대한 정보를 나타낸다. 예를들어, 0은 몰톤 순서(morton order), 1은 애지무스 순서(azimuth order), 2는 래디우스 순서(radius order), 3은 x축, y축, 또는 z축 기반 순서, 4는 그밖에 정렬 순서를 나타낼 수 있다.The sorting order (sorting_order) represents information on a sorting criterion of point cloud data. For example, 0 is morton order, 1 is azimuth order, 2 is radius order, 3 is x-, y- or z-based order, and 4 is any other order. order can be indicated.
유즈 루트 프레딕션 모드0(use_root_prediction_mode0)은 루트노드 정보를 실시예들에 따른 수신 장치(21001)에 전달하는 방법을 나타낸다. true값은 루트노드 정보를 예측모드(예를들어, 모드 0)를 기반으로 전달하고, false값은 루트노드 정보를 인덱스 배열로 전달하는 것을 나타낸다. 루트노드를 인덱스 배열로 전달하는 경우, 루트노드가 되는 포인트의 코딩 순서 인덱스를 수신 장치(21001)에 전달할 수 있다.A use root prediction mode 0 (use_root_prediction_mode0) represents a method of transmitting root node information to the receiving device 21001 according to embodiments. A value of true indicates that root node information is transmitted based on the prediction mode (eg, mode 0), and a value of false indicates that root node information is transmitted as an index array. When the root node is transmitted as an index array, the coding order index of a point serving as the root node may be transmitted to the receiving device 21001 .
예측 모드(prediction_method)는 옵션예측모드의 예측방법을 시그널링한다. 또한, 상기 예측방법에서 사용된 α, βγ값 또는 그밖에 임의의 상수값을 시그널링 할 수 있다. 예측 모드(prediction_method)가 0이면xyz 사분면 예측방법(adaptive quadrant prediction method)를 나타내고, 1은 사면체 예측방법(tetrahedron prediction method)를 나타내며, 2는 역평행사변형 예측방법(inverse parallelogram prediction method)을 나타내고, 3은 그밖에 다른 예측방법을 나타낼 수 있다.The prediction mode (prediction_method) signals a prediction method of the optional prediction mode. In addition, α, βγ values or other arbitrary constant values used in the prediction method may be signaled. If the prediction mode (prediction_method) is 0, it represents the xyz quadrant prediction method (adaptive quadrant prediction method), 1 represents the tetrahedron prediction method, 2 represents the inverse parallelogram prediction method, 3 may indicate other prediction methods.
GSH 지오메트리 파라미터 세트 id(gsh_geometry_parameter_set_id)는 액티브 GPS의 GSH geom 파라미터 세트 id(gps_geom_parameter_set_id )값을 지정한다.The GSH geometry parameter set id (gsh_geometry_parameter_set_id) specifies a GSH geom parameter set id (gps_geom_parameter_set_id) value of the active GPS.
GSH 타일 id(gsh_tile_id)는 타일의 ID를 지정한다.The GSH tile id (gsh_tile_id) designates the ID of the tile.
GSH 슬라이스 id(gsh_slice_id)는 슬라이스의 ID를 지정한다.GSH slice id (gsh_slice_id) specifies the ID of the slice.
GSH 박스 log2 스케일(gsh_box_log2_scale)은 스케일 값을 지정한다.GSH box log2 scale (gsh_box_log2_scale) specifies the scale value.
GSH 박스 오리진 x(gsh_box_origin_x)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 x를 지정한다.GSH box origin x(gsh_box_origin_x) specifies the x of the source bounding box in Cartesian coordinates.
GSH 박스 오리진 y(gsh_box_origin_y)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 y를 지정한다.GSH box origin y(gsh_box_origin_y) specifies the y of the source bounding box in Cartesian coordinates.
GSH 박스 오리진 z(gsh_box_origin_z)는 데카르트 좌표에서 소스 경계 박스의 z를 지정한다.GSH box origin z(gsh_box_origin_z) specifies the z of the source bounding box in Cartesian coordinates.
GSH log2 최대 노드사이즈(gsh_log2_max_nodesize)는 디코딩 프로세스에서 사용되는 변수 최대노드사이즈(MaxNodeSize)의 값을 다음과 같이 지정한다.GSH log2 maximum node size (gsh_log2_max_nodesize) specifies the value of the variable maximum node size (MaxNodeSize) used in the decoding process as follows.
최대노드사이즈(MaxNodeSize)= 2(GSH log2 최대 노드사이즈(gsh_log2_max_nodesize))Maximum node size (MaxNodeSize) = 2 (GSH log2 maximum node size (gsh_log2_max_nodesize))
GSH 포인트 넘버(gsh_points_numbe)r는 슬라이스의 코드화된 포인트들의 수를 지정한다.GSH point number (gsh_points_numbe)r specifies the number of coded points in the slice.
한편, 도 28은 실시예들에 따른 송신기(좌측)와 수신기(우측)의 예시를 나타낸다. 도 28의 송신기는 도 1의 전송장치(10000) (또는, 도 4의 포인트 클라우드 인코더)의 예시이다. 도 28에 도시된 송신기는 도 1 내지 도 9에서 설명한 포인트 클라우드 인코더의 동작들 및 인코딩 방법들과 동일 또는 유사한 동작들 및 방법들 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있다.Meanwhile, FIG. 28 shows an example of a transmitter (left) and a receiver (right) according to embodiments. The transmitter of FIG. 28 is an example of the transmitter 10000 of FIG. 1 (or the point cloud encoder of FIG. 4 ). The transmitter shown in FIG. 28 may perform at least one 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 .
도28의 각 구성요소는 하나 또는 그 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 또는 그 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 대응할 수 있다.Each component of FIG. 28 may correspond to hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories.
도 28의 송신기는 실시예들에 따른 예측트리구조구성부(28001)를 포함하고, 예측트리구조구성부(28001)는 데이터정렬부(28002)와 예측트리형성부(28003), 예측값계산부(28004) 및 부호화부를 포함할 수 있다. 도 28의 송신기의 예측트리구조구성부(28001)는 도 20의 예측트리구조구성부(20001)와 대응될 수 있다.The transmitter of FIG. 28 includes a prediction tree structure construction unit 28001 according to embodiments, and the prediction tree structure construction unit 28001 includes a data alignment unit 28002, a prediction tree formation unit 28003, and a prediction value calculation unit ( 28004) and an encoder. The prediction tree structure construction unit 28001 of the transmitter of FIG. 28 may correspond to the prediction tree structure construction unit 20001 of FIG. 20 .
도28의 수신기는 도 1의 수신장치(10004) (또는 도 10 및 도 11의 포인트 클라우드 디코더)의 예시이다. 도 28에 도시된 수신기는 도 1 내지 도 11에서 설명한 포인트 클라우드 디코더의 동작들 및 디코딩 방법들과 동일 또는 유사한 동작들 및 방법들 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있다.The receiver of Fig. 28 is an example of the receiver 10004 of Fig. 1 (or the point cloud decoder of Figs. 10 and 11). The receiver shown in FIG. 28 may perform at least one 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 .
도 28의 수신기는 실시예들에 따른 예측값역계산부(28005)를 포함하고, 예측값역계산부(28005)는 실시예들에 따른 송신기에서 전달받은 포인트에 대한 예측모드와 차이값을 기반으로 포인트의 지오메트리 데이터를 복원할 수 있다. 도 28의 수신기의 예측값역계산부(28005)는 도 21의 수신기의 예측값역계산부(21002)와 대응될 수 있다.The receiver of FIG. 28 includes a prediction value inverse calculation unit 28005 according to embodiments, and the prediction value inverse calculation unit 28005 is a point based on a prediction mode and a difference value for a point received from a transmitter according to embodiments of the geometric data can be restored. The inverse predicted value calculator 28005 of the receiver of FIG. 28 may correspond to the inverse predicted value calculator 21002 of the receiver of FIG. 21 .
도 29는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 전송 방법의 예시를 나타낸다. 실시예들에 따른 전송장치(10000)는 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계(S2900)와 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계(S2910)를 수행할 수 있다.29 shows an example of a method for transmitting point cloud data according to embodiments. The transmitting apparatus 10000 according to the embodiments may perform encoding the point cloud data ( S2900 ) and transmitting the bitstream including the point cloud data ( S2910 ).
포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계(S2900)는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도2의 인코딩(20001), 도 4의 인코더, 도 12의 송신 장치, 도 14의 xr디바이스(1430), 도 20의 송신 장치, 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계이다.The step of encoding the point cloud data (S2900) includes the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1, the encoding 20001 of FIG. 2, the encoder of FIG. 4, the transmitting device of FIG. 12, the xr device 1430 of FIG. Encoding point cloud data by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with the transmitting apparatus of FIG. 20, and/or one or more memories is a step
보다 상세하게는, 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계(S2900)는 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터를 인코딩하는 단계와 포인트 클라우드 데이터의 어트리뷰트 데이터를 인코딩하는 단계를 포함할 수 있다.More specifically, the encoding of the point cloud data ( S2900 ) may include encoding geometric data of the point cloud data and encoding attribute data of the point cloud data.
지오메트리 데이터를 인코딩하는 단계는 지오메트리 데이터를 정렬하는 단계와, 지오메트리 데이터에 대한 예측트리를 형성하는 단계와, 예측트리를 구성하는 지오메트리 데이터에 대한 예측값을 계산하는 단계와, 지오메트리 데이터를 부호화하는 단계를 포함한다. 각 단계는 도 28의 데이터정렬부(28002), 예측트리형성부(28002), 예측값계산부(28004), 부호화부에서 수행될 수 있다.The encoding of the geometry data includes the steps of aligning the geometry data, forming a prediction tree for the geometry data, calculating a prediction value for the geometry data constituting the prediction tree, and encoding the geometry data. include Each step may be performed by the data sorting unit 28002, the prediction tree forming unit 28002, the prediction value calculating unit 28004, and the encoding unit of FIG. 28 .
예측트리를 형성하는 단계는 부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나의 노드를 사용하는 네 가지 예측모드와 예측하지 않는 모드를 기반으로 예측값을 계산하여 예측트리를 형성할 수 있다. 이때, 네 개의 예측모드들 중 하나는 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드일 수 있다.In the step of forming the prediction tree, the prediction tree can be formed by calculating the prediction value based on the four prediction modes and the non-prediction mode using at least one node among the parent node, parent-parent node, or parent-parent-parent node. have. In this case, one of the four prediction modes may be an optional prediction mode in which a plurality of prediction methods are selectively applied according to the distribution of geometric data.
예측값을 계산하는 단계는 부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나의 노드를 사용하는 네 가지 예측모드들을 기반으로 예측값을 계산할 수 있다. 상기 네 개의 예측모드들 중 하나는 상기 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드일 수 있다.The calculating of the predicted value may include calculating the predicted value based on four prediction modes using at least one of a parent node, a parent-parent node, and a parent-parent-parent node. One of the four prediction modes may be an optional prediction mode for selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of the geometric data.
한편, 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계(S2910)는 도 1의 트랜스미터(10003), 도 12의 전송처리부(12012), 도 14의 xr디바이스(1430) 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 포인트 클라우드 데이터를 도2의 전송(20002) 단계와 같이 전송하는 단계이다.Meanwhile, the step of transmitting the bitstream including the point cloud data ( S2910 ) is performed by the transmitter 10003 of FIG. 1 , the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 , the xr device 1430 of FIG. 14 , and/or one or more memories It is a step of transmitting the point cloud data as in the transmission 20002 of FIG. 2 by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be able to communicate with each other.
보다 상세하게, 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계(S2910)는 코딩 순서에 따른 루트노드의 인덱스 정보 및 지오메트리 데이터의 예측값 계산시 사용된 예측모드를 전송할 수 있다. 루트노드에 대한 정보를 모드0(no prediction mode)으로 전달하는 대신 인덱스로 전달함으로써 지오메트리 데이터의 예측값을 계산할 때 옵션예측모드를 사용할 수 있고, 보다 정확한 예측으로 부호화 효율을 높일 수 있다.In more detail, in the step of transmitting the bitstream including the point cloud data ( S2910 ), the index information of the root node according to the coding order and the prediction mode used in calculating the prediction value of the geometry data may be transmitted. By passing information about the root node as an index instead of in mode 0 (no prediction mode), the optional prediction mode can be used when calculating the prediction value of the geometry data, and encoding efficiency can be improved with more accurate prediction.
도 30은 실시예들에 따른 수신 방법의 예시를 나타낸다. 실시예들에 따른 수신 방법은 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계(S3000)와 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계(S3010)를 포함할 수 있다.30 shows an example of a receiving method according to embodiments. The reception method according to the embodiments may include receiving a bitstream including point cloud data (S3000) and decoding the point cloud data (S3010).
포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계(S3000)는 도1의 수신장치(10004), 도10, 도 11의 수신장치, 도 13의 수신부(13000), 도14의 xr device(1430), 도 21의 수신기, 도 28의 수신기의 수신부 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 포인트 클라우드 데이터를 수신한다.Receiving the bitstream including the point cloud data (S3000) includes the receiving device 10004 of FIG. 1 , the receiving device of FIGS. 10 and 11 , the receiving unit 13000 of FIG. 13 , and the xr device 1430 of FIG. 14 . , hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with the receiver of FIG. 21 , the receiver of the receiver of FIG. 28 and/or one or more memories Receive point cloud data.
포인트 클라우드 데이터를 수신하는 단계는 코딩 순서에 따른 인덱스 정보를 기반으로 생성된 루트노드에 대한 정보와, 포인트 클라우드 데이터의 예측값을 계산한 예측모드 정보 및 예측값의 차이값 정보를 수신할 수 있다.In the receiving of the point cloud data, information on a root node generated based on index information according to a coding order, information on a prediction mode in which a prediction value of the point cloud data is calculated, and information on a difference value between the prediction values may be received.
포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계(S3010)는 도1의 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006), 도10, 도 11, 도13의 수신장치, 도14의 xr device(1430), 도 21, 도 28의 수신기 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 포인트 클라우드 데이터를 디코딩한다.The step of decoding the point cloud data (S3010) is the point cloud video decoder 10006 of FIG. 1, the receiver of FIGS. 10, 11, and 13, the xr device 1430 of FIG. 14, and the receiver of FIGS. 21 and 28 and/or decodes the point cloud data by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable with one or more memories.
포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계는 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터를 디코딩하는 단계와, 포인트 클라우드 데이터의 어트리뷰트 데이터를 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.Decoding the point cloud data may include decoding geometry data of the point cloud data and decoding attribute data of the point cloud data.
포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터를 디코딩하는 단계는 포인트별 예측모드 정보 및 예측값의 차이값 정보를 기반으로 지오메트리 데이터를 복원한다. 이때, 부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나의 노드를 사용하는 네 가지 예측모드들을 기반으로 지오메트리 데이터를 복원할 수 있고, 네 개의 예측모드들 중 하나는 상기 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드일 수 있다.In the decoding of the geometry data of the point cloud data, the geometry data is restored based on the prediction mode information for each point and the difference value information of the prediction values. At this time, the geometry data may be reconstructed based on four prediction modes using at least one node of the parent node, the parent parent node, or the parent parent parent node, and one of the four prediction modes is of the geometry data. It may be an optional prediction mode in which a plurality of prediction methods are selectively applied according to a distribution.
옵션예측모드가 제1 모드인 경우, 옵션예측모드는 부모노드, 부모부모노드, 부모부모부모노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 상수값을 상기 지오메트리 데이터의 사분면 상의 분포에 기반하여 변경할 수 있다.When the optional prediction mode is the first mode, the optional prediction mode may change a constant value for at least one of a parent node, a parent parent node, and a parent parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometric data.
옵션예측모드가 제2모드인 경우, x축, y축 또는 z 축 값 중 적어도 하나의 값이 동일 또는 유사한 적어도 하나 이상의 포인트에 기반하여 지오메트리 데이터를 복원할 수 있다.When the optional prediction mode is the second mode, geometric data may be reconstructed based on at least one or more points having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis.
옵션예측모드가 제3모드인 경우, 부모노드, 부모부모노드 및 부모부모부모노드에 기반하는 예측모드에 대해 상수값의 부호를 반전(reverse)시켜 상기 지오메트리 데이터를 복원할 수 있다.When the optional prediction mode is the third mode, the geometric data may be restored by reversing the sign of a constant value with respect to a prediction mode based on a parent node, a parent-parent node, and a parent-parent-parent node.
실시예들에 따른 수신 장치는 도1의 수신 장치(10004), 도 11의 수신 장치, 도 13, 도 14의 xr 장치(1430), 도 21, 도 28의 수신기 및/또는 하나 이상의 메모리들과 통신가능하도록 설정된 하나 이상의 프로세서들 또는 집적 회로들(integrated circuits)을 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합 등에 의해서 포인트 클라우드 데이터를 수신하고, 디코딩하여 렌더링할 수 있다. A reception apparatus according to embodiments includes the reception apparatus 10004 of FIG. 1 , the reception apparatus of FIG. 11 , the xr apparatus 1430 of FIGS. 13 and 14 , the receiver of FIGS. 21 and 28 , and/or one or more memories; The point cloud data may be received, decoded, and rendered by hardware, software, firmware, or a combination thereof including one or more processors or integrated circuits configured to be communicable.
실시예들에 따른 수신 장치는, 포인트 클라우드 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 디코더 및 상기 포인트 클라우드 데이터를 렌더링하는 렌더러를 포함한다.A reception apparatus according to the embodiments includes a reception unit for receiving point cloud data, a decoder for decoding the point cloud data, and a renderer for rendering the point cloud data.
수신부는 상기 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터와 상기 포인트 클라우드 데이터의 어트리뷰트 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 수신부는 코딩 순서에 따른 인덱스 정보를 기반으로 생성된 루트노드에 대한 정보와 포인트 클라우드 데이터의 예측값을 계산한 예측모드 정보 및 예측값의 차이값 정보를 수신하여 상기 디코더에 전달한다.The receiver may receive geometry data of the point cloud data and attribute data of the point cloud data. In addition, the receiver receives information on the root node generated based on the index information according to the coding order, the prediction mode information calculated by calculating the predicted value of the point cloud data, and the difference value information between the predicted values and transmits the received information to the decoder.
디코더는 포인트 클라우드 데이터의 예측값을 계산한 예측모드 정보 및 예측값의 차이값 정보를 기반으로 지오메트리 데이터를 복원하는 예측값역계산부를 포함한다.The decoder includes a prediction value inverse calculator for reconstructing geometry data based on prediction mode information that calculates a prediction value of the point cloud data and information on a difference value between prediction values.
예측값역계산부는 부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나의 노드를 사용하는 네 가지 예측모드들을 기반으로 상기 지오메트리 데이터를 복원하고, 네 개의 예측모드들 중 하나는 상기 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드일 수 있다.The prediction value inverse calculator reconstructs the geometry data based on four prediction modes using at least one node of a parent node, a parent parent node, or a parent parent node, and one of the four prediction modes is the geometry data It may be an optional prediction mode in which a plurality of prediction methods are selectively applied according to the distribution of .
옵션예측모드가 제1모드인 경우, 옵션예측모드는 부모노드, 부모부모노드, 부모부모부모노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 상수값을 상기 지오메트리 데이터의 사분면 상의 분포에 기반하여 변경한다.When the optional prediction mode is the first mode, the optional prediction mode changes a constant value of at least one of a parent node, a parent parent node, and a parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometric data.
옵션예측모드가 제2모드인 경우, x축, y축 또는 z 축 값 중 적어도 하나의 값이 동일 또는 유사한 적어도 하나 이상의 포인트에 기반하여 지오메트리 데이터를 복원한다.When the optional prediction mode is the second mode, geometric data is reconstructed based on at least one point having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis.
옵션예측모드가 제3모드인 경우, 부모노드, 부모부모노드 및 부모부모부모노드에 기반하는 예측모드에 대해 상수값의 부호를 반전(reverse)시켜 지오메트리 데이터를 복원할 수 있다.When the optional prediction mode is the third mode, geometric data may be restored by reversing the sign of a constant value with respect to a prediction mode based on a parent node, a parent-parent node, and a parent-parent-parent node.
실시예들은 방법 및/또는 장치 관점에서 설명되었으며, 방법의 설명 및 장치의 설명은 상호 보완하여 적용될 수 있다.The embodiments have been described in terms of a method and/or an apparatus, and the description of the method and the description of the apparatus may be applied complementary to each other.
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 실시예들을 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 is 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 of ordinary skill 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 part of each embodiment is selectively combined so that various modifications can be made to the embodiments. 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 art 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. In addition, it may be implemented in the form of a carrier wave, such as transmission through the Internet may be included. 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”은 “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” would be interpreted as “A and/or B”, and “A, B” would be 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 사용되는 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 components 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. 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 that features, numbers, steps, elements, and/or components are present, and does not mean that the 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.
또한, 본 문서에서 설명하는 실시예들에 따른 동작은 실시예들에 따라서 메모리 및/또는 프로세서를 포함하는 송수신 장치에 의해 수행될 수 있다. 메모리는 실시예들에 따른 동작을 처리/제어하기 위한 프로그램들을 저장할 수 있고, 프로세서는 본 문서에서 설명한 다양한 동작을 제어할 수 있다. 프로세서는 컨트롤러 등으로 지칭가능하다. 실시예들에 동작들은 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 그것들의 조합에 의해 수행될 수 있고, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 그것들의 조합은 프로세서에 저장되거나 메모리에 저장될 수 있다.In addition, the operations according to the embodiments described in this document may be performed by a transceiver including a memory and/or a processor according to the embodiments. The memory may store programs for processing/controlling operations according to the embodiments, and the processor may control various operations described in this document. The processor may be referred to as a controller or the like. In embodiments, operations may be performed by firmware, software, and/or a combination thereof, and the firmware, software, and/or a combination thereof may be stored in a processor or stored in a memory.
한편 , 상술한 실시예들에 따른 동작은 실시예들 따른 전송 장치 및/또는 수신 장치에 의해서 수행될 수 있다. 송수신 장치는 미디어 데이터를 송수신하는 송수신부, 실시예들에 따른 프로세스에 대한 인스트럭션(프로그램 코드, 알고리즘, flowchart 및/또는 데이터)을 저장하는 메모리, 송/수신 장치의 동작들을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.Meanwhile, the operations according to the above-described embodiments may be performed by the transmitting apparatus and/or the receiving apparatus according to the embodiments. The transceiver device may include a transceiver for transmitting and receiving media data, a memory for storing instructions (program code, algorithm, flowchart and/or data) for a process according to embodiments, and a processor for controlling operations of the transmitting/receiving device. can
프로세서는 컨트롤러 등으로 지칭될 수 있고, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 그것들의 조합에 대응할 수 있다. 상술한 실시예들에 따른 동작은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 또한, 프로세서는 상술한 실시예들의 동작을 위한 인코더/디코더 등으로 구현될 수 있다.A processor may be referred to as a controller or the like, and may correspond to, for example, hardware, software, and/or a combination thereof. Operations according to the above-described embodiments may be performed by a processor. In addition, the processor may be implemented as an encoder/decoder or the like for the operation of the above-described embodiments.
상술한 바와 같이, 실시예들을 실시하기 위한 최선의 형태에서 관련 내용을 설명하였다.As described above, the related content has 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. 당업자는 실시예들의 범위 내에서 실시예들을 다양하게 변경 또는 변형할 수 있다. 실시예들은 변경/변형들을 포함할 수 있고, 변경/변형은 청구항들 및 그 와 동일한 것들의 범위를 벗어나지 않는다.As described above, the embodiments may be applied in whole or in part to a point cloud data transmission/reception device and system. Those skilled in the art can variously change or modify the embodiments within the scope of the embodiments. Embodiments may include modifications/modifications, which do not depart from the scope of the claims and the like.

Claims (31)

  1. 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계; 및encoding the point cloud data; and
    상기 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계를 포함하는,Transmitting a bitstream including the point cloud data,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계는,The encoding of the point cloud data comprises:
    상기 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터를 인코딩하는 단계;encoding geometry data of the point cloud data;
    상기 포인트 클라우드 데이터의 어트리뷰트 데이터를 인코딩하는 단계를 포함하는,encoding attribute data of the point cloud data;
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  3. 청구항 2에 있어서,3. The method according to claim 2,
    상기 지오메트리 데이터를 인코딩하는 단계는,The encoding of the geometric data comprises:
    상기 지오메트리 데이터를 정렬하는 단계;aligning the geometric data;
    상기 지오메트리 데이터에 대한 예측트리를 형성하는 단계;forming a prediction tree for the geometric data;
    상기 예측트리를 구성하는 상기 지오메트리 데이터에 대한 예측값을 계산하는 단계;calculating a prediction value for the geometric data constituting the prediction tree;
    상기 지오메트리 데이터를 부호화하는 단계를 포함하는,encoding the geometric data;
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  4. 청구항 3에 있어서,4. The method according to claim 3,
    상기 예측트리를 형성하는 단계는,The step of forming the prediction tree comprises:
    부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나에 기반하여 예측하는 네 개의 예측모드들과, 예측하지 않는 모드를 사용하여 예측트리를 형성하는 단계를 포함하는,A method comprising: forming a prediction tree using four prediction modes that predict based on at least one of a parent node, a parent parent node, or a parent parent node, and a mode that does not predict,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  5. 청구항 4에 있어서,5. The method according to claim 4,
    상기 예측트리를 형성하는 단계는,The step of forming the prediction tree comprises:
    상기 네 개의 예측모드들 중 하나는 상기 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드인,One of the four prediction modes is an optional prediction mode for selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of the geometric data,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  6. 청구항 5에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 예측트리를 형성하는 단계는,The step of forming the prediction tree comprises:
    상기 옵션예측모드가 제1 모드인 경우, 상기 옵션예측모드는 부모노드, 부모부모노드, 부모부모부모노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 상수값을 상기 지오메트리 데이터의 사분면 상의 분포에 기반하여 변경하는,When the optional prediction mode is the first mode, the optional prediction mode changes a constant value for at least one of a parent node, a parent parent node, and a parent parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometry data,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  7. 청구항 5에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 예측트리를 형성하는 단계는,The step of forming the prediction tree comprises:
    상기 옵션예측모드가 제2모드인 경우, x축, y축 또는 z 축 값 중 적어도 하나의 값이 동일 또는 유사한 적어도 하나 이상의 포인트에 기반하여 상기 지오메트리 데이터를 예측하는,When the optional prediction mode is the second mode, predicting the geometry data based on at least one point having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  8. 청구항 5에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 예측트리를 형성하는 단계는,The step of forming the prediction tree comprises:
    상기 옵션예측모드가 제3모드인 경우, 부모노드, 부모부모노드 및 부모부모부모노드에 기반하는 예측모드에 대해 상수값의 부호를 반전(reverse)시켜 상기 지오메트리 데이터를 예측하는,When the optional prediction mode is the third mode, predicting the geometry data by reversing the sign of a constant value for a prediction mode based on a parent node, a parent parent node, and a parent parent node,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  9. 청구항 3에 있어서,4. The method according to claim 3,
    상기 예측값을 계산하는 단계는,Calculating the predicted value comprises:
    부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나의 노드를 사용하는 네 가지 예측모드들을 기반으로 예측값을 계산하고,Calculate the prediction value based on the four prediction modes using at least one of the parent node, parent-parent node, or parent-parent-parent node,
    상기 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 단계는,Transmitting the bitstream including the point cloud data,
    코딩 순서에 따른 루트노드의 인덱스 정보 및 상기 지오메트리 데이터의 예측값 계산시 사용된 예측모드를 전송하는 단계를 포함하는,Including the step of transmitting the index information of the root node according to the coding order and the prediction mode used in calculating the prediction value of the geometry data,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  10. 청구항 9에 있어서,10. The method of claim 9,
    상기 예측값을 계산하는 단계는,Calculating the predicted value comprises:
    상기 네 개의 예측모드들 중 하나는 상기 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드인,One of the four prediction modes is an optional prediction mode for selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of the geometric data,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  11. 청구항 10에 있어서,11. The method of claim 10,
    상기 예측값을 계산하는 단계는,Calculating the predicted value comprises:
    상기 옵션예측모드가 제1 모드인 경우, 상기 옵션예측모드는 부모노드, 부모부모노드, 부모부모부모노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 상수값을 상기 지오메트리 데이터의 사분면 상의 분포에 기반하여 변경하는,When the optional prediction mode is the first mode, the optional prediction mode changes a constant value for at least one node among a parent node, a parent parent node, and a parent parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometric data.
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  12. 청구항 10에 있어서,11. The method of claim 10,
    상기 예측값을 계산하는 단계는,Calculating the predicted value comprises:
    상기 옵션예측모드가 제2모드인 경우, x축, y축 또는 z 축 값 중 적어도 하나의 값이 동일 또는 유사한 적어도 하나 이상의 포인트에 기반하여 상기 지오메트리 데이터를 예측하는,When the optional prediction mode is the second mode, predicting the geometry data based on at least one point having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  13. 상기 예측값을 계산하는 단계는,Calculating the predicted value comprises:
    상기 옵션예측모드가 제3모드인 경우, 부모노드, 부모부모노드 및 부모부모부모노드에 기반하는 예측모드에 대해 상수값의 부호를 반전(reverse)시켜 상기 지오메트리 데이터를 예측하는,When the optional prediction mode is the third mode, predicting the geometry data by reversing the sign of a constant value for a prediction mode based on a parent node, a parent parent node, and a parent parent node,
    포인트 클라우드 데이터 전송 방법.How to transfer point cloud data.
  14. 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 인코더; 및an encoder for encoding point cloud data; and
    상기 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 전송하는 트랜스미터; 를 포함하고,a transmitter for transmitting a bitstream including the point cloud data; including,
    상기 인코더는,The encoder is
    상기 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터를 정렬하는 데이터정렬부;a data alignment unit for aligning the geometric data of the point cloud data;
    상기 지오메트리 데이터에 대한 예측트리를 형성하는 예측트리형성부;a prediction tree forming unit for forming a prediction tree for the geometric data;
    상기 예측트리에 기반하여 상기 지오메트리 데이터에 대한 예측값을 계산하는 예측값계산부 및a predicted value calculator for calculating a predicted value for the geometric data based on the prediction tree; and
    상기 지오메트리 데이터를 부호화하는 부호화부를 포함하는,Comprising an encoder for encoding the geometry data,
    포인트 클라우드 데이터 전송 장치.Point cloud data transfer device.
  15. 청구항 14에 있어서,15. The method of claim 14,
    상기 예측값계산부는,The predicted value calculator,
    부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나의 노드를 사용하는 네 가지 예측모드들을 기반으로 예측값을 계산하고,Calculate the prediction value based on the four prediction modes using at least one of the parent node, parent-parent node, or parent-parent-parent node,
    상기 트랜스미터는,The transmitter is
    코딩 순서에 따른 루트노드의 인덱스 정보 및 상기 지오메트리 데이터의 예측값 계산시 사용된 예측모드를 전송하는,Transmitting the index information of the root node according to the coding order and the prediction mode used in calculating the prediction value of the geometry data,
    포인트 클라우드 데이터 전송 장치.Point cloud data transfer device.
  16. 청구항 15에 있어서,16. The method of claim 15,
    상기 예측값계산부는,The predicted value calculator,
    상기 네 개의 예측모드들 중 하나는 상기 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드인,One of the four prediction modes is an optional prediction mode for selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of the geometric data,
    포인트 클라우드 데이터 전송 장치.Point cloud data transfer device.
  17. 청구항 16에 있어서,17. The method of claim 16,
    상기 예측값계산부는,The predicted value calculator,
    상기 옵션예측모드가 제1 모드인 경우, 상기 옵션예측모드는 부모노드, 부모부모노드, 부모부모부모노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 상수값을 상기 지오메트리 데이터의 사분면 상의 분포에 기반하여 변경하는,When the optional prediction mode is the first mode, the optional prediction mode changes a constant value for at least one node among a parent node, a parent parent node, and a parent parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometric data.
    포인트 클라우드 데이터 전송 장치.Point cloud data transfer device.
  18. 청구항 15에 있어서,16. The method of claim 15,
    상기 예측값계산부는,The predicted value calculator,
    상기 옵션예측모드가 제2모드인 경우, x축, y축 또는 z 축 값 중 적어도 하나의 값이 동일 또는 유사한 적어도 하나 이상의 포인트에 기반하여 상기 지오메트리 데이터를 예측하는,When the optional prediction mode is the second mode, predicting the geometry data based on at least one or more points having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis,
    포인트 클라우드 데이터 전송 장치.Point cloud data transfer device.
  19. 청구항 15에 있어서,16. The method of claim 15,
    상기 예측값계산부는,The predicted value calculator,
    상기 옵션예측모드가 제3모드인 경우, 부모노드, 부모부모노드 및 부모부모부모노드에 기반하는 예측모드에 대해 상수값의 부호를 반전(reverse)시켜 상기 지오메트리 데이터를 예측하는,When the optional prediction mode is the third mode, predicting the geometry data by reversing the sign of a constant value for a prediction mode based on a parent node, a parent parent node and a parent parent node,
    포인트 클라우드 데이터 전송 장치.Point cloud data transfer device.
  20. 포인트 클라우드 데이터를 수신하는 단계;receiving point cloud data;
    상기 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계; 및decoding the point cloud data; and
    상기 포인트 클라우드 데이터를 렌더링하는 단계를 포함하는,rendering the point cloud data;
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  21. 청구항 20에 있어서,21. The method of claim 20,
    상기 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계는,The decoding of the point cloud data comprises:
    상기 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터를 디코딩하는 단계;decoding the geometry data of the point cloud data;
    상기 포인트 클라우드 데이터의 어트리뷰트 데이터를 디코딩하는 단계를 포함하는,decoding attribute data of the point cloud data;
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  22. 청구항 21에 있어서,22. The method of claim 21,
    상기 포인트 클라우드 데이터를 수신하는 단계는,Receiving the point cloud data comprises:
    코딩 순서에 따른 인덱스 정보를 기반으로 생성된 루트노드에 대한 정보와, 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측값을 계산한 예측모드 정보 및 상기 예측값의 차이값 정보를 수신하고,Receive information on the root node generated based on the index information according to the coding order, prediction mode information for calculating the prediction value of the point cloud data, and information on the difference value between the prediction values,
    상기 지오메트리 데이터를 디코딩하는 단계는,Decoding the geometry data comprises:
    상기 예측모드 정보 및 상기 차이값 정보를 기반으로 상기 지오메트리 데이터를 복원하는 단계를 포함하는,Comprising the step of reconstructing the geometry data based on the prediction mode information and the difference value information,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  23. 청구항 22에 있어서,23. The method of claim 22,
    상기 지오메트리 데이터를 디코딩하는 단계는,Decoding the geometry data comprises:
    부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나의 노드를 사용하는 네 가지 예측모드들을 기반으로 상기 지오메트리 데이터를 복원하고,Restoring the geometry data based on four prediction modes using at least one of a parent node, a parent parent node, or a parent parent node node,
    상기 네 개의 예측모드들 중 하나는 상기 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드인,One of the four prediction modes is an optional prediction mode for selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of the geometric data,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  24. 청구항 23에 있어서,24. The method of claim 23,
    상기 지오메트리 데이터를 디코딩하는 단계는,Decoding the geometry data comprises:
    상기 옵션예측모드가 제1 모드인 경우, 상기 옵션예측모드는 부모노드, 부모부모노드, 부모부모부모노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 상수값을 상기 지오메트리 데이터의 사분면 상의 분포에 기반하여 변경하는,When the optional prediction mode is the first mode, the optional prediction mode changes a constant value for at least one node among a parent node, a parent parent node, and a parent parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometric data.
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  25. 청구항 23에 있어서,24. The method of claim 23,
    상기 지오메트리 데이터를 디코딩하는 단계는,Decoding the geometry data comprises:
    상기 옵션예측모드가 제2모드인 경우, x축, y축 또는 z 축 값 중 적어도 하나의 값이 동일 또는 유사한 적어도 하나 이상의 포인트에 기반하여 상기 지오메트리 데이터를 복원하는,If the optional prediction mode is the second mode, restoring the geometry data based on at least one or more points having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  26. 청구항 23에 있어서,24. The method of claim 23,
    상기 지오메트리 데이터를 디코딩하는 단계는,Decoding the geometry data comprises:
    상기 옵션예측모드가 제3모드인 경우, 부모노드, 부모부모노드 및 부모부모부모노드에 기반하는 예측모드에 대해 상수값의 부호를 반전(reverse)시켜 상기 지오메트리 데이터를 복원하는,When the optional prediction mode is the third mode, the geometry data is restored by reversing the sign of the constant value for the prediction mode based on the parent node, the parent parent node and the parent parent node,
    포인트 클라우드 데이터 수신 방법.How to receive point cloud data.
  27. 포인트 클라우드 데이터를 수신하는 수신부;a receiver for receiving point cloud data;
    상기 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 디코더; 및a decoder for decoding the point cloud data; and
    상기 포인트 클라우드 데이터를 렌더링하는 렌더러; 를 포함하고,a renderer for rendering the point cloud data; including,
    상기 수신부는, The receiving unit,
    상기 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 데이터와 상기 포인트 클라우드 데이터의 어트리뷰트 데이터를 수신하는,Receiving the geometry data of the point cloud data and the attribute data of the point cloud data,
    포인트 클라우드 데이터 수신 장치.Point cloud data receiving device.
  28. 청구항 27에 있어서,28. The method of claim 27,
    상기 수신부는,The receiving unit,
    코딩 순서에 따른 인덱스 정보를 기반으로 생성된 루트노드에 대한 정보와 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측값을 계산한 예측모드 정보 및 상기 예측값의 차이값 정보를 수신하여 상기 디코더에 전달하고,Receives information on the root node generated based on the index information according to the coding order, the prediction mode information for calculating the prediction value of the point cloud data, and the difference value information between the prediction values and transmits it to the decoder,
    상기 디코더는,The decoder is
    상기 예측모드 정보 및 상기 차이값 정보를 기반으로 상기 지오메트리 데이터를 복원하는 예측값역계산부를 포함하며,and a prediction value inverse calculator for reconstructing the geometry data based on the prediction mode information and the difference value information,
    상기 예측값역계산부는,The predicted value inverse calculator,
    부모노드, 부모부모노드, 또는 부모부모부모노드 중 적어도 어느 하나의 노드를 사용하는 네 가지 예측모드들을 기반으로 상기 지오메트리 데이터를 복원하고,Restoring the geometry data based on four prediction modes using at least one of a parent node, a parent parent node, or a parent parent node node,
    상기 네 개의 예측모드들 중 하나는 상기 지오메트리 데이터의 분포에 따라 복수의 예측방법을 선택적으로 적용하는 옵션예측모드인,One of the four prediction modes is an optional prediction mode for selectively applying a plurality of prediction methods according to the distribution of the geometric data,
    포인트 클라우드 데이터 수신 장치.Point cloud data receiving device.
  29. 청구항 28에 있어서,29. The method of claim 28,
    상기 옵션예측모드가 제1 모드인 경우, 상기 옵션예측모드는 부모노드, 부모부모노드, 부모부모부모노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 상수값을 상기 지오메트리 데이터의 사분면 상의 분포에 기반하여 변경하는,When the optional prediction mode is the first mode, the optional prediction mode changes a constant value for at least one node among a parent node, a parent parent node, and a parent parent parent node based on a distribution on a quadrant of the geometry data.
    포인트 클라우드 데이터 수신 장치.Point cloud data receiving device.
  30. 청구항 28에 있어서,29. The method of claim 28,
    상기 옵션예측모드가 제2모드인 경우, x축, y축 또는 z 축 값 중 적어도 하나의 값이 동일 또는 유사한 적어도 하나 이상의 포인트에 기반하여 상기 지오메트리 데이터를 복원하는,If the optional prediction mode is the second mode, restoring the geometry data based on at least one or more points having the same or similar values of at least one of the x-axis, y-axis, and z-axis,
    포인트 클라우드 데이터 수신 장치.Point cloud data receiving device.
  31. 청구항 28에 있어서,29. The method of claim 28,
    상기 옵션예측모드가 제3모드인 경우, 부모노드, 부모부모노드 및 부모부모부모노드에 기반하는 예측모드에 대해 상수값의 부호를 반전(reverse)시켜 상기 지오메트리 데이터를 복원하는,When the optional prediction mode is the third mode, the geometry data is restored by reversing the sign of the constant value for the prediction mode based on the parent node, the parent parent node and the parent parent node,
    포인트 클라우드 데이터 수신 장치.Point cloud data receiving device.
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