WO2022019713A1 - 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법 - Google Patents

포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2022019713A1
WO2022019713A1 PCT/KR2021/009573 KR2021009573W WO2022019713A1 WO 2022019713 A1 WO2022019713 A1 WO 2022019713A1 KR 2021009573 W KR2021009573 W KR 2021009573W WO 2022019713 A1 WO2022019713 A1 WO 2022019713A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information
point cloud
geometry
attribute
cloud data
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/009573
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이수연
오세진
심동규
변주형
최한솔
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US18/016,771 priority Critical patent/US20230291895A1/en
Publication of WO2022019713A1 publication Critical patent/WO2022019713A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/107—Selection of coding mode or of prediction mode between spatial and temporal predictive coding, e.g. picture refresh
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/105—Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/11—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/119—Adaptive subdivision aspects, e.g. subdivision of a picture into rectangular or non-rectangular coding blocks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/167—Position within a video image, e.g. region of interest [ROI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/423—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/527—Global motion vector estimation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/597—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding specially adapted for multi-view video sequence encoding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/96—Tree 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 (space or volume).
  • Point cloud content can represent three-dimensional media, and includes VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality), MR (Mixed Reality), XR (Extended Reality), and autonomous driving. It is used to provide various services such as services. 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.
  • An object of the present invention is to provide a point cloud data transmission apparatus, a transmission method, a point cloud data reception apparatus, and a reception method for efficiently transmitting and receiving a point cloud in order to solve the above-described problems.
  • An object of the present invention is to provide a point cloud data transmission apparatus, a transmission method, a point cloud data reception apparatus, and a reception method for solving latency and encoding/decoding complexity.
  • a technical problem according to the embodiments is a geometry-point cloud compression (Geometry-point cloud compression, G-PCC) point cloud data transmission apparatus for efficiently transmitting and receiving a bitstream, a transmission method, an apparatus for receiving point cloud data, and a reception method is to provide
  • G-PCC geometry-point cloud compression
  • An object of the present invention is to provide a point cloud data transmission apparatus, a transmission method, an apparatus for receiving point cloud data, and a reception method that enable inter prediction.
  • a technical problem according to the embodiments is to express a position of a reference region as a vector when encoding/decoding is performed by applying inter prediction to point cloud data, and a point cloud data transmission apparatus for efficiently processing a plurality of vectors, and It is intended to provide a method of transmission.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus for receiving point cloud data and a method for receiving point cloud data to efficiently manage a buffer when encoding/decoding is performed by applying inter prediction to point cloud data.
  • a method for transmitting point cloud data includes: obtaining point cloud data; using geometric information including positions of points of the point cloud data to perform inter prediction or intra prediction encoding by applying, encoding attribute information including attribute values of points of the point cloud data based on the geometry information by applying inter prediction or intra prediction, and the encoded geometry information, the encoding It may include transmitting the specified attribute information and signaling information.
  • the signaling information includes information related to prediction of the point cloud data
  • the information related to prediction of the point cloud data includes geometry related prediction information and attribute prediction related information.
  • An embodiment comprising the steps of: outputting a difference between the geometry information and the prediction geometry information as residual geometry information; and entropy-encoding the residual geometry information to output a geometry bitstream.
  • the encoding of the geometry information may include reconstructing geometry information by adding the predicted geometry information and the residual geometry information, and storing the restored geometry information in the buffer to derive one or more reference regions from the restored geometry information.
  • it further comprises the step of:
  • the restored geometry information temporally close to the current geometry information to be encoded is stored in the buffer and the temporally distant restored geometry information is removed from the buffer.
  • the signaling information further includes buffer management information for managing the buffer.
  • a point cloud data transmission apparatus includes a data acquisition unit for acquiring point cloud data, a geometry encoder for encoding geometry information including positions of points of the point cloud data by applying inter prediction or intra prediction, the geometry An attribute encoder that encodes attribute information including attribute values of points of the point cloud data based on the information by applying inter prediction or intra prediction, and the encoded geometry information, the encoded attribute information and signaling information It may include a transmitter for transmitting.
  • the signaling information includes information related to prediction of the point cloud data
  • the information related to prediction of the point cloud data includes geometry related prediction information and attribute prediction related information.
  • the geometry encoder derives one or more reference regions of the current node of the geometry information from reconstructed geometry information stored in a buffer, and a geometry information prediction unit that generates predicted geometry information based on the derived one or more reference regions, the geometry information and
  • An embodiment comprising: a residual geometry information generator for outputting a difference from the prediction geometry information as residual geometry information; and an entropy encoding unit for entropy-encoding the residual geometry information to output a geometry bitstream.
  • the geometry encoder further includes a geometry information restoration unit that restores geometry information by adding the predicted geometry information and the residual geometry information, and a buffer in which the restored geometry information is stored to derive one or more reference regions from the restored geometry information. Including is an embodiment.
  • the geometry encoder stores restored geometry information temporally close to geometry information to be encoded in the buffer and removes temporally restored geometry information distant from the buffer.
  • the signaling information further includes buffer management information for managing the buffer.
  • a method for receiving point cloud data includes receiving geometry information, attribute information, and signaling information, and applying inter prediction or intra prediction based on the signaling information to decode the geometry information to restore positions of points decoding the attribute information by applying inter prediction or intra prediction based on the signaling information and the geometry information to restore the attribute values of the points, and restoring the positions of the points and the attribute values based on the attribute values It may include the step of rendering the point cloud data.
  • the signaling information includes information related to prediction of the point cloud data
  • the information related to prediction of the point cloud data includes geometry related prediction information and attribute prediction related information.
  • the decoding of the geometry information includes entropy decoding residual geometry information included in the received geometry information, and one or more reference regions of the current node of the geometry information to be decoded based on the signaling information.
  • Reconstructed geometry information stored in a buffer Derived from generating prediction geometry information based on one or more derived reference regions, and outputting reconstructed geometry information by adding the entropy-decoded residual geometry information and the prediction geometry information do for example
  • the decoding of the geometry information may further include storing the restored geometry information in the buffer to derive one or more reference regions from the restored geometry information.
  • the restored geometry information temporally close to the current geometry information to be decoded is stored in the buffer, and temporally distant restored geometry information is removed from the buffer.
  • the signaling information further includes buffer management information for managing the buffer.
  • the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device may provide a quality point cloud service.
  • the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device may achieve various video codec schemes.
  • the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device may provide universal point cloud content such as an autonomous driving service.
  • the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device perform spatial adaptive division of the point cloud data for independent encoding and decoding of the point cloud data, thereby improving parallel processing and It may provide scalability.
  • a point cloud data transmission method, a transmission device, a point cloud data reception method, and a reception device perform encoding and decoding by dividing the point cloud data into tiles and/or slice units, and signaling data necessary for this. It can improve the encoding and decoding performance of the cloud.
  • the transmission device When the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device perform inter prediction (ie, inter prediction) during point cloud coding, information on the reference region and the referenced region according to the embodiments There is an effect that can predict between screens reflecting the shape transformed by movement, rotation, affine, etc.
  • inter prediction ie, inter prediction
  • the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device may express the position of the reference region as a vector during inter prediction, and may efficiently process a plurality of vectors.
  • the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device can reflect conditions such as affine in the existing simple movement and rotation only, so that prediction accuracy between screens It is possible to increase the value and expand the usable area as a reference area.
  • the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device may solve the limited use of storage and reference of reference point cloud data that may occur due to capacity restrictions through efficient buffer management . Accordingly, the point cloud data transmission method, the transmission device, the point cloud data reception method, and the reception device according to the embodiments have an effect of efficiently managing a buffer required for encoding/decoding.
  • FIG. 1 shows a system for providing a point cloud (Point Cloud) content according to embodiments.
  • FIG. 2 shows a process for providing Point Cloud content according to embodiments.
  • FIG. 3 shows a configuration of a Point Cloud capture device arrangement according to embodiments.
  • FIG. 4 illustrates a Point Cloud Video Encoder according to embodiments.
  • FIG. 5 illustrates voxels in a 3D space according to example 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. 8 shows an example of a Point configuration of Point Cloud contents for each LOD according to embodiments.
  • FIG 9 shows an example of a point configuration of Point Cloud contents for each LOD according to embodiments.
  • FIG. 10 shows an example of a block diagram of a point cloud video decoder according to embodiments.
  • FIG. 11 shows an example of a point cloud video decoder according to embodiments.
  • FIG. 12 shows components for Point Cloud video encoding of a transmitter according to embodiments.
  • FIG. 13 shows components for Point Cloud video decoding of a receiver according to embodiments.
  • FIG. 14 shows an example of a structure capable of interworking with a point cloud data method/device according to embodiments.
  • 15 is a diagram illustrating another example of a point cloud transmission apparatus according to embodiments.
  • 16 is a detailed block diagram of a geometry encoder and an attribute encoder according to embodiments.
  • FIG. 17 shows an example of a detailed block diagram of a geometry information prediction unit according to embodiments.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a detailed block diagram of a prediction geometry information generator according to embodiments.
  • 19 is a diagram illustrating an example of a detailed block diagram of a reference region information derivation unit according to embodiments.
  • 20A is a diagram illustrating start voxel positions of M vectors and an example of a reference region of a vector expression method according to embodiments.
  • 20B is a diagram illustrating another example of start voxel positions of M vectors and a reference region of a vector expression method according to embodiments.
  • 21A is a diagram illustrating an example of a vector reference node and a reference vector list according to embodiments.
  • 21B is a diagram illustrating another example of a vector reference node and a reference vector list according to embodiments.
  • 22 is a diagram illustrating an example of derivation of a transformation parameter in units of a reference region and transformation of geometric information of points in a reference region according to embodiments.
  • 23A to 23C are diagrams illustrating examples of a reference region derivation method according to embodiments.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating another example of a point cloud receiving apparatus according to embodiments.
  • 25 is a detailed block diagram illustrating another example of a geometry decoder and an attribute decoder according to embodiments.
  • 26 is a diagram illustrating a configuration example of a reference point cloud list according to embodiments.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating an example of a method for managing a buffer according to embodiments.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example in which a decoding order of point cloud data and a display order of point cloud data are different according to embodiments.
  • 29 is a diagram illustrating an example of a reference structure and RPS between point clouds according to embodiments.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a method for managing a buffer according to embodiments.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a detailed block diagram of the point cloud decoding unit of FIG. 30 according to embodiments.
  • FIG. 32 shows an example of a bitstream structure of point cloud data for transmission/reception according to embodiments.
  • 33 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of a sequence parameter set according to embodiments.
  • 34 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of a sequence parameter set including information related to prediction of point cloud data according to embodiments.
  • 35 is a table showing an example of a prediction mode of a current node allocated to a pred_mode field according to embodiments.
  • 36 is a table illustrating an example of a method of expressing reference region information of a current node allocated to a predarea_rep_idx field according to embodiments.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of a sequence parameter set including buffer management information according to embodiments.
  • 38 is a table illustrating an example of a data type of reconstructed geometry information allocated to a POC_geom_coordinates_type field according to embodiments.
  • 39 is a table showing an example of a method for storing information allocated to a POC_data_type field according to embodiments.
  • 40 is a table illustrating an example of a data type of a motion vector allocated to a POC_motionvector_coordinates_type field according to embodiments.
  • 41 is a table illustrating an example of a method for processing duplicate points allocated to a processing_method_type field according to embodiments.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of a tile parameter set according to embodiments.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of a tile parameter set including information related to prediction of point cloud data according to embodiments.
  • 44 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of a tile parameter set including buffer management information according to embodiments.
  • 45 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of a geometry parameter set according to embodiments.
  • 46 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of a geometry parameter set including information related to prediction of point cloud data according to embodiments.
  • 47 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of a geometry parameter set including buffer management information according to embodiments.
  • 48 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of an attribute parameter set according to embodiments.
  • 49 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of an attribute parameter set including information related to prediction of point cloud data according to embodiments.
  • 50 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of an attribute parameter set including buffer management information according to embodiments.
  • 51 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of a geometry slice bitstream () according to embodiments.
  • FIG. 52 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of a geometry slice header according to embodiments.
  • 53 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of a geometry slice header including information related to prediction of point cloud data according to embodiments.
  • 54 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of a geometry slice header including buffer management information according to embodiments.
  • 55 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of geometry slice data according to embodiments.
  • 56 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of geometry slice data including buffer management information according to embodiments.
  • 57 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of an attribute slice bitstream () according to embodiments.
  • 58 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of an attribute slice header according to embodiments.
  • 59 is a diagram illustrating another example of a syntax structure of an attribute slice header including information related to prediction of point cloud data according to embodiments.
  • 60 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of attribute slice data according to embodiments.
  • 61 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of an RPS parameter set including buffer management information according to embodiments.
  • FIG. 62 is a flowchart of a method for transmitting point cloud data according to embodiments.
  • 63 is a flowchart of a method for receiving point cloud data according to embodiments.
  • FIG. 1 shows an example of a point cloud content providing system according to embodiments.
  • the point cloud content providing system 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 is a fixed station, a base transceiver system (BTS), a network, an artificial intelligence (AI) device and/or system, a robot, an AR/VR/XR device and/or a server and the like.
  • the transmission device 10000 uses a radio access technology (eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)) to communicate with a base station and/or other wireless devices; It may include robots, vehicles, AR/VR/XR devices, mobile devices, home appliances, Internet of Things (IoT) devices, AI devices/servers, and the like.
  • 5G NR New RAT
  • LTE Long Term Evolution
  • Transmission device 10000 is a point cloud video acquisition unit (Point Cloud Video Acquisition unit, 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 Video 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 render the decoded point cloud video data according to a viewport or the like.
  • 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 may refer to information about a 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 on the area of the point cloud video that the user is looking at (ie, the area the user is currently viewing). That is, the viewport information is information on a region that the user is currently viewing in the point cloud video.
  • the viewport or viewport area may mean an area that the user is viewing in the point cloud video.
  • a viewpoint is a point at which a user views a point cloud video, and may mean a central point of the viewport area.
  • the viewport is an area centered on the viewpoint, and the size, shape, etc. occupied by the area may be determined by the 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 performs a gaze analysis, etc. based on the head orientation information and/or viewport information to determine the user's point cloud video consumption method, the point cloud video area where the user gazes, the gaze time, and the like. can be checked
  • the receiving device 10004 may transmit feedback information including the result of the gaze analysis to the transmitting device 10000 .
  • a device such as a VR/XR/AR/MR display may extract a viewport area based on a user's head position/direction, a vertical or horizontal FOV supported by the device, and the like.
  • the head orientation information and the viewport information may be referred to as feedback information, signaling information, or metadata.
  • 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 feedback information may be not only transmitted to the transmitting side, but also consumed at the receiving side. That is, the point cloud content providing system may process (encode/decode/render) the point cloud data based on the feedback information.
  • the point cloud video decoder 10006 and the renderer 10007 use feedback information, that is, head orientation information and/or viewport information to preferentially decode and render only the point cloud video for the region currently being viewed by the user. can
  • the receiving device 10004 may transmit feedback information to the transmitting device 10000 .
  • the transmission device 10000 (or the point cloud video 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 transmitting system, etc.
  • the receiving apparatus 10004 may be referred to as a decoder, a receiving device, a receiver, a receiving system, 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 eg, the receiving device 10004 or the renderer 10007) may render the geometry and attributes decoded through the decoding process according to various rendering methods.
  • 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 a 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 capture operation described in FIG. 3 may not be performed.
  • the point cloud content providing system 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 or may generate point cloud content having a high density of points.
  • FIG. 4 shows an example of a point cloud video encoder according to embodiments.
  • the point cloud video encoder controls the point cloud data (eg, positions of points and / or attributes) and perform an encoding operation.
  • 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 video encoder may perform geometry encoding and attribute encoding. Geometry encoding is performed before attribute encoding.
  • a point cloud video encoder may include a Transformation Coordinates unit 40000, a Quantization unit 40001, an Octtree Analysis unit 40002, and a Surface Approximation unit.
  • Analysis unit, 40003 arithmetic encoder (Arithmetic Encode, 40004), geometry reconstruction unit (Geometry Reconstruction unit, 40005), color transformation unit (Color Transformation unit, 40006), attribute transformation unit (Attribute Transformation unit, 40007), RAHT (Region Adaptive Hierarchical Transform) transform unit 40008, LOD generation unit 40009, Lifting Transformation unit 40010, coefficient quantization unit (Coefficient Quantization unit, 40011) and / or Aris and an Arithmetic Encoder (40012).
  • 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 quantization 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.
  • Voxelization refers to a minimum unit expressing position information in a three-dimensional space.
  • 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 a corresponding voxel may be set based on positions of one or more points included in one voxel.
  • attributes of all positions included in one voxel may be combined and assigned to a corresponding voxel.
  • the octree analyzer 40002 performs octree geometry coding (or octree coding) to represent voxels in an octree structure.
  • the octree structure represents points matched to voxels based on the octal tree structure.
  • the surface 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, Interpolation-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
  • RAHT Region Adaptive Hierarchical Transform
  • Interpolation-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform coding Interpolation-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform coding
  • interpolation-based hierarchical nearest -neighbor prediction with an update/lifting step Lifting Transform
  • 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 transform unit 40007 may search for neighboring points existing within a specific position/radius from the position of the center point of each voxel based on the K-D tree or 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 Morton code is generated by representing the coordinate values (eg (x, y, z)) representing the three-dimensional positions of all points as bit values and 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 Morton 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).
  • 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 video encoder of FIG. 4 are not shown in the drawing, but include one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories included in the point cloud content providing apparatus. may be implemented in hardware, 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 video encoder of FIG. 4 described above.
  • the one or more processors may also operate or execute a set of software programs and/or instructions for performing the operations and/or functions of the elements of the point cloud video 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 the octree analysis unit 40002 of the point cloud video encoder) in order to efficiently manage the area and/or position of voxels Performs octree geometry coding (or octree coding) based on octree structure.
  • the upper part of FIG. 6 shows the octree structure.
  • the three-dimensional space of the point cloud content according to the embodiments is expressed by axes (eg, X-axis, Y-axis, and Z-axis) of the coordinate system.
  • the octree structure is created by recursive subdividing a bounding box defined by two poles (0,0,0) and (2 d , 2 d , 2 d ). . 2d may be set to a value constituting the smallest bounding box surrounding all points of the point cloud content (or point cloud video).
  • d represents the depth of the octree.
  • the d value is determined according to Equation 1 below.
  • (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, the X-axis, the Y-axis, and the 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 video encoder (eg, arithmetic encoder 40004 ) according to embodiments may entropy encode the occupanci code.
  • point cloud video encoders can intra/inter-code occupanci codes.
  • 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 video encoder (eg, the octree analyzer 40002) 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 video encoder does not perform voxelization on the above-described specific region (or a node other than the leaf node of the octree), but directly codes the positions of points included in the specific region (Direct coding). coding) can be performed. Coordinates of direct coding points according to embodiments are called direct coding mode (DCM).
  • the point cloud video encoder may perform trisoup geometry encoding for reconstructing positions of points in a specific region (or node) based on voxels 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 video 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. Also, the total number of points to be subjected to direct coding should not exceed a preset limit value. If the above condition is satisfied, the point cloud video encoder (eg, arithmetic encoder 40004) according to embodiments may entropy-code positions (or position values) of points.
  • the point cloud video encoder (for example, the surface approximation 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, using the surface model It is possible to perform tri-soup geometry encoding, which reconstructs the position of a point in the node region based on voxels (tri-soup mode).
  • the point cloud video encoder according to the embodiments may designate a level to which tri-top geometry encoding is to be applied. For example, if the specified level is equal to the depth of the octree, the point cloud video encoder will not operate in tri-soup mode.
  • the point cloud video 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 video encoder When a vertex is detected, the point cloud video encoder according to the embodiments performs an edge start point (x, y, z) and an edge direction vector ( x, y, z), vertex position values (relative position values within the edge) can be entropy-coded.
  • the point cloud video encoder eg, the geometry reconstruction unit 40005
  • the point cloud video encoder performs a triangle reconstruction, up-sampling, and voxelization process. can be performed to create 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 shown in Equation 2 below. 1 Calculate the centroid value of each vertex, 2 Perform 3 square on the values obtained by subtracting the center value from each vertex value, and obtain the sum of all the values.
  • the minimum value of the added value 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. Table 1 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 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 video encoder may voxel the refined vertices. Also, the point cloud video 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 video encoder may perform entropy coding based on context adaptive arithmetic coding.
  • the point cloud content providing system or the point cloud video encoder 10002 of FIG. 2 or the point cloud video encoder or arithmetic encoder 40004 of FIG. 4 can directly entropy code the occupanci code have.
  • the point cloud content providing system or point cloud video encoder performs entropy encoding (intra encoding) based on the occupanci code of the current node and the occupancies of neighboring nodes, or entropy encoding (inter encoding) can be performed.
  • 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.
  • a point cloud video 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 video encoder may perform coding according to the value of the neighboring node pattern (eg, when the value of the neighboring node pattern is 63, performing 64 types of coding). According to embodiments, the point cloud video encoder may change the neighbor node pattern value (eg, based on a table changing 64 to 10 or 6) to reduce coding complexity.
  • 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 video 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 the points of the lowest LOD, and the rightmost figure of the figure shows the distribution of the points of the highest LOD. That is, the points of the lowest LOD are sparsely distributed, and the points of the highest LOD are 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.
  • a point cloud content providing system or a point cloud video encoder (for example, the point cloud video encoder 10002 of FIG. 2, the point cloud video encoder of FIG. 4, or the LOD generator 40009) ) can create LODs.
  • 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 video encoder but also in the point cloud video 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 video encoder may perform LOD-based predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding selectively or in combination.
  • a point cloud video encoder may generate predictors for points and perform LOD-based predictive transform coding to set a predictive attribute (or predictive attribute value) of each point. That is, N predictors may be generated for N points.
  • the prediction attribute (or attribute value) is a weight calculated based on the distance to each neighboring point in the attributes (or attribute values, for example, color, reflectance, etc.) of neighboring points set in the predictor of each point (or the weight value) is set as the average value of the multiplied value.
  • the point cloud video encoder for example, the coefficient quantization unit 40011
  • Quantization and inverse quantization may be performed on the attribute, residual attribute value, attribute prediction residual value, prediction error attribute value, etc.) Quantization process of the transmitting device performed on the residual attribute value is shown in Table 2.
  • the inverse quantization process of the receiving device performed on the quantized residual attribute values as shown in Table 2 is shown in Table 3.
  • the point cloud video encoder (eg, arithmetic encoder 40012 ) may entropy the quantized and dequantized residual attribute values as described above when there are neighboring points to the predictor of each point. can be coded.
  • the point cloud video 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.
  • a point cloud video encoder (eg, lifting transform unit 40010) according to embodiments generates a predictor of each point, sets the LOD calculated in the predictor, registers neighboring points, and calculates the distance to the neighboring points.
  • Lifting transform coding may be performed by setting weights according to the corresponding weights.
  • the lifting transform coding according to the embodiments is similar to the LOD-based predictive transform coding described above, but has a difference 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 video encoder eg, the coefficient quantization unit 40011
  • a point cloud video encoder eg, arithmetic encoder 40012 ) entropy codes the quantized attribute values.
  • the point cloud video encoder (for example, the RAHT transform unit 40008) according to the embodiments may perform RAHT transform coding for estimating the attributes of the nodes of the upper level by using the attribute associated with the node at the lower level of the octree. have.
  • RAHT transform coding is an example of attribute intra coding with octree backward scan.
  • the point cloud video encoder according to the embodiments scans the entire area from the voxel, and repeats the merging process up to the root node while merging the voxels into a larger block at each step.
  • the merging process according to the embodiments is performed only for the ocupid node. A merging process is not performed on an empty node, and a merging process is performed on a node immediately above the empty node.
  • Equation 3 represents the RAHT transformation matrix.
  • g lx,y,z represents the average attribute value of voxels in level l.
  • g lx,y,z can be calculated from g l+1 2x,y,z and g l+1 2x+1,y,z.
  • g l-1 x,y,z is a low-pass value and is used in the merging process at the next higher level.
  • h l-1 x,y,z are high-pass coefficients, and the high-pass coefficients in each step are quantized and entropy-coded (eg, encoding of the arithmetic encoder 40012 ).
  • the root node is generated as shown in Equation 4 below through the last g 1 0,0,0 and g 1 0,0,1 .
  • the gDC value is also quantized and entropy-coded like the high-pass coefficient.
  • FIG. 10 shows an example of a point cloud video decoder according to embodiments.
  • the point cloud video 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 video decoder may receive a geometry bitstream and an attribute bitstream included in one or more bitstreams.
  • the point cloud video 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 on the attribute bitstream based on the decoded geometry.
  • 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 video decoder according to embodiments.
  • the point cloud video decoder illustrated in FIG. 11 is a detailed example of the point cloud video decoder illustrated in FIG. 10 , and may perform a decoding operation that is a reverse process of the encoding operation of the point cloud video encoder illustrated in FIGS. 1 to 9 .
  • the point cloud video decoder may perform geometry decoding and attribute decoding. Geometry decoding is performed before attribute decoding.
  • a point cloud video decoder may include an arithmetic decoder 11000 , an octree synthesis unit 11001 , a surface approximation synthesis unit 11002 , and a geometry reconstruction unit (geometry reconstruction unit 11003), coordinates inverse transformation unit 11004, arithmetic decoder 11005, inverse quantization unit 11006, RAHT transformation unit 11007, LOD generation a LOD generation unit 11008 , an inverse lifting unit 11009 , and/or a color inverse transformation unit 11010 .
  • the arithmetic decoder 11000 , the octree synthesizer 11001 , the surface op-proximation 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 decoding and trisoup geometry decoding. Direct decoding and tri-soup 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, Interpolation-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
  • Interpolation-based hierarchical nearest-neighbor prediction-Prediction Transform decoding Interpolation-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 video 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 conversion unit 11007, the LOD generation unit 11008, and/or the inverse lifting unit 11009 may selectively perform a corresponding decoding operation according to the encoding of the point cloud video 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 video encoder.
  • the elements of the point cloud video decoder of FIG. 11 are not shown in the figure, but include one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories included in the point cloud content providing system. may be implemented in hardware, 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 video 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 video 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 video 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 video 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 video 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 video 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, LOD-based 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.
  • descriptions of LOD-based predictive transform coding, lifting transform coding, and RAHT transform coding are the same as those described with reference to 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 as the operations and/or methods of the arithmetic encoder 40012 .
  • 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 It may include signaling information and slice data including TPS (Tile Parameter Set or tile inventory) 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 ).
  • the TPS may include information about each tile (eg, coordinate value information and height/size information of a bounding box, etc.) for one or more tiles.
  • a geometry bitstream may include a header and a payload.
  • the header of the geometry bitstream according to the embodiments may include identification information (geom_parameter_set_id), a tile identifier (geom_tile_id), a slice identifier (geom_slice_id) of a parameter set included in GPS, and information about data included in a payload. have.
  • the metadata processing unit 12007 may generate and/or process signaling information and transmit it to the transmission processing unit 12012 .
  • elements performing geometry encoding and elements performing attribute encoding may share data/information with each other as dotted lines are processed.
  • the transmission processing unit 12012 may perform the same or similar operation and/or transmission method to the operation and/or transmission method of the transmitter 10003 . Since the detailed description is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 2 , a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 13 is an example of a receiving apparatus according to embodiments.
  • the receiving device shown in FIG. 13 is an example of the receiving device 10004 of FIG. 1 (or the point cloud video 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 video 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 is a server 17600, a robot 17100, an autonomous vehicle 17200, an XR device 17300, a smartphone 17400, a home appliance 17500, and/or a head-mount display (HMD) 17700). At least one of them represents a configuration connected to the cloud network 17000 .
  • the robot 17100 , the autonomous driving vehicle 17200 , the XR device 17300 , the smartphone 17400 , or the home appliance 17500 are referred to as devices.
  • the XR device 17300 may correspond to a point cloud compressed data (PCC) device according to embodiments or may be linked with a PCC device.
  • PCC point cloud compressed data
  • the cloud network 17000 may constitute a part of the cloud computing infrastructure or may refer to a network existing in the cloud computing infrastructure.
  • the cloud network 17000 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 17600 includes at least one of a robot 17100 , an autonomous vehicle 17200 , an XR device 17300 , a smartphone 17400 , a home appliance 17500 , and/or an HMD 17700 , and a cloud network 17000 . It is connected through and may help at least a part of the processing of the connected devices 17100 to 17700 .
  • a Head-Mount Display (HMD) 17700 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, a power supply unit, and the like.
  • the devices 17100 to 17500 illustrated in FIG. 14 may be linked/coupled with the point cloud data transmission/reception device according to the above-described embodiments.
  • XR / PCC device 17300 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 17300 analyzes 3D point cloud data or image data acquired through various sensors or from an external device to generate position data and attribute data for 3D points 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 17300 may output an XR object including additional information on the recognized object to correspond to the recognized object.
  • the autonomous vehicle 17200 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 17200 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 17200 which is the target of control/interaction in the XR image, is distinguished from the XR device 17300 and may be interlocked with each other.
  • the autonomous vehicle 17200 provided with 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 17200 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 17200 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, the embodiments of the present specification 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 compressed 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 transmitted to the vehicle.
  • the point cloud data 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 is composed of a set of points, and each point may have a geometry (or called geometry information) and an attribute (or called attribute information).
  • the geometry information is three-dimensional position information (eg, coordinate values of x, y, and z) of each point. That is, the position of each point is expressed by parameters on a coordinate system representing a three-dimensional space (eg, parameters (x, y, z) of three axes representing the space, such as the X-axis, Y-axis, and Z-axis).
  • the attribute information means the color (RGB, YUV, etc.) of the point, reflectance, normal vectors, transparency, etc. Attribute information may be expressed in a scalar or vector form.
  • the point cloud data may be classified into category 1 of static point cloud data, category 2 of dynamic point cloud data, and category 3 acquired while moving according to the type and acquisition method of the point cloud data.
  • Category 1 data consists of a point cloud of a single frame with a high density of points for an object or space.
  • category 3 data is a fusion of frame-based data having a plurality of frames acquired while moving dynamically and a single frame in which a color image acquired as a 2D image and a point cloud acquired through a lidar sensor for a large space are matched. It is divided into fused data.
  • intra prediction coding/decoding may be used to efficiently compress 3D point cloud data having multiple frames according to time, such as frame-based point cloud data having a plurality of frames. have.
  • Intra prediction coding/decoding may be applied to either or both of the geometry information and the attribute information.
  • intra prediction may be referred to as inter prediction or inter frame prediction, and inter prediction may be referred to as intra prediction. That is, the point cloud data having one frame may perform inter prediction.
  • intra prediction coding/decoding is applied to increase compression efficiency and processing speed of point cloud data having one or more frames, and in this case, an efficient signaling method for a reference region is proposed.
  • the present specification proposes a method of coding a reference region using a vector and forming various prediction nodes for effective compression of point cloud data having a plurality of frames.
  • 15 is a diagram illustrating another example of a point cloud transmission apparatus according to embodiments.
  • a point cloud transmission apparatus includes a data input unit 51001, a coordinate system transformation unit 51002, a quantization processing unit 51003, a space division unit 51004, a signaling processing unit 51005, a geometry encoder 51006, and an attribute encoder. 51007 , and a transmission processing unit 51008 .
  • the coordinate system transformation unit 51002, the quantization processing unit 51003, the spatial division unit 51004, the geometry encoder 51006, and the attribute encoder 51007 may be referred to as point cloud video encoders.
  • the data input unit 51001 may perform some or all of the operations of the point cloud video acquisition unit 10001 of FIG. 1 , or may perform some or all of the operations of the data input unit 12000 of FIG. 12 .
  • the point cloud data input to the data input unit 51001 may include geometry information and/or attribute information of each point.
  • the geometric information is (x, y) of a two-dimensional Cartesian coordinate system or ((x, y) of a cylindrical coordinate system , ) or (x, y, z) of a Cartesian coordinate system in three-dimensional space or ( , , z), in the spherical coordinate system ( , , ) can be a coordinate vector.
  • the attribute information may be from one or more sensors, such as a vector (R, G, B) representing the color of a point and/or a brightness value and/or a reflection coefficient of the lidar and/or a temperature value obtained from a thermal imaging camera. It may be a vector of acquired values.
  • the space dividing unit 51004 may spatially divide the point cloud data input through the data input unit 51001 into one or more 3D blocks based on a bounding box and/or a sub-bounding box.
  • the 3D block may mean a tile group or a tile or a slice or a coding unit (CU), a prediction unit (PU), or a transformation unit (TU). .
  • the division may be performed based on at least one of an octree, a quadtree, a binary tree, a triple tree, and a kd tree. Alternatively, it may be divided into blocks of predetermined horizontal and vertical heights. Alternatively, it can be divided by selectively determining various positions and sizes of blocks. That is, the input point cloud data may be divided into voxel groups such as slices, tiles, bricks, and subframes. In addition, the input point cloud data is a rectangular coordinate system (x, y, z) or a cylindrical coordinate system ( , , z) or a spherical coordinate system ( , , ) can be equally or unequally divided into one or more axes. And, according to an embodiment, signaling information for segmentation is entropy-encoded by the signaling processing unit 51005 and then transmitted in the form of a bitstream through the transmission processing unit 51008.
  • the point cloud content may be one person or multiple people such as an actor, one thing or multiple things, but may be a map for autonomous driving in a larger range, or a map for indoor navigation of a robot. have.
  • the point cloud content can be a huge amount of data that is geographically linked.
  • tile partitioning may be performed before compression of the point cloud content.
  • the 101 in the building can be divided into one tile, and the other 102 can be divided into another tile.
  • it can be partitioned (or divided) into slices again. This may be referred to as slice partitioning (or partitioning).
  • a tile may mean a partial area (eg, a rectangular cube) of a 3D space occupied by point cloud data according to embodiments.
  • a tile according to embodiments may include one or more slices.
  • a tile according to embodiments is divided (partitioned) into one or more slices, so that the point cloud video encoder may encode the point cloud data in parallel.
  • a slice is a unit of data (or bitstream) that can be independently encoded by a point cloud video encoder according to embodiments and/or data that can be independently decoded by a point cloud video decoder ( or bitstream).
  • a slice according to embodiments may mean a set of data in a 3D space occupied by point cloud data or a set of some data among point cloud data.
  • a slice may mean an area of points included in a tile according to embodiments or a set of points.
  • a tile according to embodiments may be divided into one or more slices based on the number of points included in one tile. For example, one tile may mean a set of points divided according to the number of points.
  • a tile according to embodiments may be divided into one or more slices based on the number of points, and some data may be split or merged during the partitioning process. That is, a slice may be a unit that can be independently coded within a corresponding tile. The spatially divided tile may be further divided into one or more slices for fast and efficient processing.
  • the point cloud video encoder may perform encoding of the point cloud data in units of slices or in units of tiles including one or more slices.
  • the point cloud video encoder may perform quantization and/or transformation differently for each tile or for each slice.
  • Positions of one or more 3D blocks (eg, slices) spatially partitioned by the spatial division unit 51004 are output to the geometry encoder 51006, and attribute information (or referred to as attributes) is transmitted to the attribute encoder 51007. is output Positions may be position information of points included in a divided unit (box or block or coding unit or prediction unit or transformation unit, or tile or tile group or slice), and is referred to as geometry information.
  • the geometry encoder 51006 may perform some or all of the operations of the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the encoding 20001 of FIG. 2 , the point cloud video encoder of FIG. 4 , and the point cloud video encoder of FIG. 12 . may be
  • the geometry encoder 51006 performs compression by applying intra prediction or inter prediction to positions (ie, geometry information) output from the spatial division unit 51004, and performs entropy coding to output a geometry bitstream.
  • encoding in the geometry encoder 51006 may be performed in whole point cloud or sub point cloud units or coding units (CUs), inter prediction (ie, inter prediction) or intra prediction (ie, intra prediction) may be selected for each coding unit.
  • an inter prediction mode or an intra prediction mode may be selected for each prediction unit.
  • the geometry bitstream generated through the geometry encoder 51006 may be transmitted to the receiving device through the transmission processing unit 51008 .
  • geometry information compressed by applying inter prediction or intra prediction is reconstructed for attribute compression.
  • the reconstructed geometry information (or referred to as reconstructed geometry information) is output to the attribute encoder 51007 .
  • the attribute encoder 51007 performs compression by applying intra prediction or inter prediction to the attribute information output from the spatial division unit 51004 based on the reconstructed geometry information, and performs entropy coding to generate an attribute bitstream. print out The attribute bitstream generated through the attribute encoder 51007 may be transmitted to the receiving device through the transmission processing unit 51008.
  • the transmission processing unit 51008 may perform the same or similar operation and/or transmission method as the operation and/or transmission method of the transmission processing unit 12012 of FIG. 12 , and The same or similar operation and/or transmission method as the operation and/or transmission method may be performed.
  • the same or similar operation and/or transmission method as the operation and/or transmission method may be performed.
  • the transmission processing unit 51008 receives the geometry bitstream output from the geometry encoder 51006, the attribute bitstream output from the attribute encoder 51007, and the signaling bitstream output from the signaling processing unit 51005. Each may be transmitted, or may be multiplexed into one bitstream and transmitted.
  • the transmission processing unit 51008 may encapsulate the bitstream into a file or segment (eg, a streaming segment) and then transmit it through various networks such as a broadcasting network and/or a broadband network.
  • a file or segment eg, a streaming segment
  • various networks such as a broadcasting network and/or a broadband network.
  • the signaling processing unit 51005 may generate and/or process signaling information and output it to the transmission processing unit 51008 in the form of a bitstream.
  • the signaling information generated and/or processed by the signaling processing unit 51005 is to be provided to the geometry encoder 51006, the attribute encoder 51007, and/or the transmission processing unit 51008 for geometry encoding, attribute encoding, and transmission processing.
  • the signaling processing unit 51005 may receive signaling information generated by the geometry encoder 51006 , the attribute encoder 51007 , and/or the transmission processing unit 51008 .
  • signaling information may be signaled and transmitted in units of parameter sets (SPS: sequence parameter set, GPS: geometry parameter set, APS: attribute parameter set, TPS: Tile parameter set, etc.). Also, it may be signaled and transmitted in units of coding units of each image, such as a slice or a tile.
  • signaling information may include metadata (eg, setting values, etc.) related to point cloud data, and for geometry encoding, attribute encoding, and transmission processing, a geometry encoder 51006 and an attribute encoder 51007, and/or to the transmission processing unit 51008.
  • the signaling information is at the system level such as file format, dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH), MPEG media transport (MMT), or High Definition Multimedia Interface (HDMI), Display Port, VESA (Video Electronics Standards Association), CTA, etc. It can also be defined at the wired interface of
  • the elements of the point cloud transmission apparatus of FIG. 15 are hardware, software, firmware, or these including one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories. It can be implemented as a combination of 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 transmission apparatus of FIG. 15 described above. In addition, 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 transmission apparatus of FIG. 15 .
  • 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).
  • information on a reference frame or a prediction unit to be referenced should be generated.
  • the content to be transmitted as the reference prediction information was not determined, and there was no way to reflect the modified form when performing inter prediction using the reference prediction information.
  • prediction accuracy may be deteriorated due to the limitation of the candidate region to which the reference region can be applied.
  • the reference frame may be a frame referenced (or involved) for encoding/decoding the current frame.
  • the reference frame may be a frame preceding the current frame, a frame following the current frame, or may be a plurality of previous frames.
  • a frame may be referred to as a picture.
  • the present specification may process inter prediction in a different way according to preset information.
  • predicted geometry information may vary according to a mode.
  • reference region information can be divided into indexes, and reference region information can be expressed as a vector.
  • the present specification can efficiently code a plurality of vectors. And, in the present specification, inter prediction may be performed through vector, matrix transformation, rotation transformation, affine transformation, etc. based on reference region information according to the expression mode.
  • reference region information may be divided into sub-units and processed, and each sub-reference region information may be processed in different expression modes.
  • the geometry encoder and attribute encoder of FIG. 16 are one or more processors (One or more processors) and one or more electrically and communicatively coupled with one or more processors for compression of geometry information and attribute information. It may include one or more memories.
  • the one or more processors may be configured as one or more physically separated hardware processors, a combination of software/hardware, or a single hardware processor.
  • One or more processors according to embodiments may be electrically and communicatively coupled with.
  • the one or more memories may be configured as one or more physically separated memories or one memory.
  • One or more memories according to embodiments may store one or more programs for processing point cloud data.
  • the elements of the point geometry encoder and the attribute encoder shown in FIG. 16 may be implemented by hardware, software, a processor, and/or a combination thereof.
  • the geometry encoder 51006 includes a coordinate system transformation unit 52001, a geometry information transformation quantization unit 52002, a geometry information coding method derivation unit 52003, a subtraction unit 52004, and a residual geometry information transformation quantization unit.
  • the buffer 52012 may be referred to as a memory or a recovery point cloud buffer.
  • a geometry information division unit may be provided in front of the coordinate system transformation unit 52001 .
  • the geometry information dividing unit may divide the input geometry information into slices, tiles, bricks, subframes, and the like.
  • the attribute encoder 51007 includes an attribute information transformation unit 53001, a geometry information mapping unit 53002, an attribute information node division unit 53003, a subtraction unit 53004, and a residual attribute information transformation quantization unit 53005. , residual attribute information inverse transform inverse quantization unit 53006, adder 53007, attribute information inverse transform unit 53008, filtering unit 53009, buffer 53010, attribute information intra prediction unit 53011, attribute information inter prediction It may include a unit 53012 , a switching unit 53013 , and an attribute information entropy encoding unit 53014 .
  • the buffer 53010 may be referred to as a memory or a recovery point cloud buffer.
  • the buffer 52012 of the geometry encoder 51006 and the buffer 53010 of the attribute encoder 51007 may be the same or separate buffers. That is, the restoration geometry information and the restoration attribute information may be managed as one buffer or as independent buffers. When managed as an independent buffer, the mapping between the geometry information and the attribute information can be performed by storing the restored geometry information and the restored attribute information in the same order.
  • the point cloud data may be input to the coordinate system transformation unit 52001 in units of frames or in units of geometry information divided through the space division unit 51004 or the geometry information division unit.
  • the coordinate system conversion unit 52001 may convert the coordinate system of the geometry information of the input point cloud data into another coordinate system. Alternatively, coordinate system transformation may not be performed. In the present specification, it is assumed that the coordinate system transformation is performed as an embodiment.
  • the geometry information transformed by the coordinate system by the coordinate system transformation unit 52001 is provided to the geometry information transformation quantization unit 52002 .
  • the coordinate system transformation unit 52001 whether or not the coordinate system is transformed and the coordinate system information may be signaled in units of sequence, frame, tile, slice, block, etc. It can be derived using the block division depth, the position of the unit, and the distance between the unit and the origin.
  • the coordinate system information to be transformed can be signaled in units of sequence, frame, tile, slice, block, etc. It can be derived using a number, a quantization value, a block division depth, a position of a unit, a distance between a unit and an origin, and the like.
  • the geometry information transformation quantization unit 52001 receives, as an input, geometry information on which coordinate system transformation is performed or on which coordinate system transformation is not performed, applies one or more transformations such as position transformation and/or rotation transformation, and applies quantization values (or quantizations) Transform quantized geometry information is generated by performing quantization by dividing the geometry information by parameter).
  • the transform quantized geometry information generated by the geometry information transform quantization unit 52001 is provided to the geometry information coding method inducing unit 52003 .
  • the geometry information coding method inducing unit 52003 may receive, as an input, transform-quantized geometry information in units of frames, slices, tiles, etc., to derive or determine a coding method such as a division mode and a coding mode of the geometry information. And, according to the coding method determined by the geometry information coding method derivation unit 52003, the residual geometry information transformation quantization unit 52005, the geometry information intra prediction unit 52013, and the geometry information inter prediction unit 52014 are performed and how to perform them This can be induced.
  • the subtraction unit 52004 converts the difference between the geometry information input through the geometry information coding method induction unit 52003 and the intra-prediction or inter-prediction geometry information (referred to as residual geometry information) to the residual geometry information. It outputs to the quantization unit 52005.
  • the residual geometry information transformation quantization unit 52005 receives and transforms the geometry information and the predicted geometry information into the calm residual geometry information, or quantizes the quantized values (or quantization parameters) by quantizing the quantized residual geometry information. create The quantized residual geometry information generated by the residual geometry information transformation quantization unit 52005 is provided to the geometry information entropy encoding unit 52016 and the residual geometry information inverse transformation inverse quantization unit 52006.
  • the geometry information entropy encoding unit 52016 receives quantized residual geometry information and prediction information (or referred to as geometry-related prediction information) and performs entropy encoding.
  • the prediction information may be predicted geometry information output from the geometry information intra prediction unit 52013 or the geometry information inter prediction unit 52014, or may be information related to geometry information prediction.
  • the geometry information entropy encoding unit 52016 may use various encoding methods such as, for example, Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the residual geometry information inverse transform inverse quantizer 52006 scales the quantized residual geometry information to a quantized value (or quantization parameter) or performs inverse transformation to restore residual geometry information.
  • Residual geometry information reconstructed by the residual geometry information inverse transform inverse quantization unit 52006 is output to an adder 52007, and the adder 52007 is inter-predicted or intra-predicted geometry information with the reconstructed residual geometry information. is added to restore the geometric information.
  • the restored geometry information is output to the filtering unit 52008 and the geometry information intra prediction unit 52013.
  • the filtering unit 52008 performs filtering on the restored geometry information.
  • the filtering unit 52008 may include a deblocking filter, an offset correcting unit, an adaptive loop filter (ALF), and the like for filtering the restored geometry information.
  • ALF adaptive loop filter
  • the geometry information calculated through the filtering unit 52008 or the geometry information before filtering may be stored in the buffer 52012 to be used as reference information.
  • a geometry information inverse transform inverse quantizer 52009 and a coordinate system inverse transform unit 52010 may be further provided between the filtering unit 52008 and the buffer 52012 .
  • the geometry information inverse transform inverse quantization unit 52009 multiplies the reconstructed geometry information by the quantization value (or quantization parameter) performed by the geometry information transformation quantization unit 52002 to generate reconstructed geometry information on which inverse quantization is performed.
  • the geometry information inverse transform inverse quantizer 52009 may be performed before or after the geometry information is stored in the buffer 52012 .
  • the coordinate system inverse transformation unit 52010 may inversely transform the coordinate system of the restored geometry information into the coordinate system before the coordinate system transformation is performed by the coordinate system transformation unit 52001 .
  • the reconstructed geometry information output unit 52011 stores the reconstructed geometry information in which the coordinate system is inversely transformed by the coordinate system inverse transform unit 52010 in a buffer 52012, and also a geometry information mapping unit of the attribute encoder 51007 for attribute encoding (52003) is output.
  • the geometry information intra prediction unit 52013 predicts geometry information based on geometry information within the same frame that has been previously restored, and divides the predicted geometry information through a switching unit 52015 into a subtraction unit 52004 and an adder 52007 ) is output.
  • the prediction information used for intra prediction of the geometry information is entropy-encoded by the entropy encoding unit 52016 .
  • the geometry information inter prediction unit 52014 predicts the geometry information of the current frame by using the geometry information of another frame that has been previously restored stored in the buffer 52012, and switches the predicted geometry information to the switching unit 52015. output to the subtraction unit 52004 and the addition unit 52007 through the
  • the prediction information used for inter prediction of the geometry information is entropy-encoded by the entropy encoding unit 52016 .
  • the geometry information stored in the buffer 52012 may be provided to the geometry information inter prediction unit 52014 or the geometry information intra prediction unit 52013 when prediction is performed.
  • the switching unit 52015 provides the geometry information intra prediction unit 52013 according to a signal indicating whether inter prediction or intra prediction (eg, provided from a control unit (not shown)), or geometry information predicted by the intra prediction unit 52013 .
  • the inter prediction unit 52014 may provide the inter prediction geometry information to the subtractor 52004 and the adder 52007 .
  • the attribute information conversion unit 53001 may convert the color space of the attribute information.
  • the attribute information to which the color space is converted or not converted by the attribute information conversion unit 53001 is output to the geometry information mapping unit 53002.
  • the geometry information mapping unit 53002 performs mapping of the attribute information received from the attribute information conversion unit 53001 and the restored geometry information received from the geometry information output unit 52011 of the geometry encoder 51006 to attribute an attribute Reconstruct information
  • the attribute information reconstruction may derive an attribute value based on attribute information of one or a plurality of points based on the restored geometry information.
  • the reconstructed attribute information is output to the attribute information node dividing unit 53003 .
  • the attribute information node dividing unit 53003 may divide the attribute information reconstructed in the geometry information mapping unit 53002 into nodes and outputting the divided attribute information to the subtraction unit 53004 . That is, the attribute information node dividing unit 53003 may divide a node that is an area including point cloud data into sub-nodes such as slices and tiles, and the slices or tiles may be divided into nodes according to a specific division structure. . In addition, the divided nodes may be encoded in a depth-first search order. Nodes with the same depth may be encoded in a specific order.
  • the subtraction unit 53004 outputs a difference value (referred to as residual attribute information) between the attribute information divided into the nodes and the intra-prediction or inter-prediction attribute information to the residual attribute information transformation quantization unit 53005. .
  • the residual attribute information transform quantization unit 53005 transforms the 3D residual block including the received residual attribute information, such as DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), SADCT (Shape Adaptive Discrete Cosine Transform), RAHT, etc. A type can be used to convert or no conversion can be performed.
  • the residual attribute information transformation quantization unit 53005 may quantize transformed or untransformed residual attribute information into a quantization value (or referred to as a quantization parameter).
  • the transform quantized residual attribute information is output to the attribute information entropy encoding unit 53014 and the residual attribute information inverse transform inverse quantization unit 53006 .
  • the transform type applied when the residual 3D block is transformed by the residual attribute information transform quantization unit 53005 may be entropy-encoded by the attribute information entropy encoding unit 53014 and then transmitted to the receiving device through the transmission processing unit 51008.
  • the attribute information entropy encoding unit 53014 receives transform-quantized residual attribute information and prediction information (or referred to as attribute prediction information) to perform entropy encoding.
  • the prediction information may be predicted attribute information output from the attribute information intra prediction unit 53011 or the attribute information inter prediction unit 53012, or may be prediction mode information corresponding to the predicted attribute information.
  • the attribute information entropy encoding unit 53014 may use various encoding methods such as, for example, Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the residual attribute inverse transform inverse quantizer 53006 may inverse transform the received residual 3D block including the transform quantized residual attribute information using a transform type such as DCT, DST, SADCT, RAHT, or the like.
  • the residual attribute inverse transform inverse quantizer 53006 may restore the residual attribute information by scaling the inverse transformed residual attribute information to a quantization value (or referred to as a quantization parameter).
  • the residual attribute inverse transform inverse quantization unit 53006 performs inverse transform and/or inverse quantization according to whether the residual attribute information transform quantization unit 53005 has performed transformation and/or quantization.
  • the residual attribute information restored by the residual attribute inverse transform inverse quantization unit 53006 is provided to the adder 53007 .
  • the adder 53007 restores attribute information by adding the restored residual attribute information and inter-predicted or intra-predicted attribute information.
  • the restored attribute information is output to the attribute information inverse transform unit 53008.
  • the inverse attribute information transformation unit 53008 performs the reverse process of the attribute information transformation unit 53001 to restore attribute information.
  • the attribute information inverse transform unit 53008 may receive the type of attribute information and transformation information from the signaling processing unit 51005 and perform various color space inverse transformations such as RGB-YUV and RGB-YUV. If the color space is not converted by the attribute information conversion unit 53001, the attribute information inverse conversion unit 53008 does not perform inverse color space conversion either.
  • the restored attribute information is output to the filtering unit 53009 and the attribute information intra prediction unit 53011 .
  • the filtering unit 53009 filters the restored attribute information.
  • the filtering unit 53009 may include a deblocking filter, an offset correcting unit, an adaptive loop filter (ALF), and the like for filtering the restored attribute information.
  • ALF adaptive loop filter
  • the attribute information calculated through the filtering unit 53009 or the attribute information before filtering may be stored in the buffer 52012 to be used as reference information.
  • the attribute information stored in the buffer 53009 may be provided to the attribute information inter prediction unit 53012 or the attribute information intra prediction unit 53011 when prediction is performed.
  • the attribute information intra prediction unit 53011 predicts attribute information using attribute information and/or geometry information of points within the same frame that has been previously restored, and subtracts the predicted attribute information through a switching unit 53013 . (53004) and the addition unit (53007).
  • the prediction information used for intra prediction of the attribute information is entropy-encoded by the entropy encoding unit 53014 .
  • the attribute information inter prediction unit 53012 predicts current attribute information by using attribute information and/or geometry information of points of other frames that have been previously restored, stored in the buffer 53010, and predicts the predicted attribute information. It outputs to the subtraction unit 53004 and the addition unit 53007 through the switching unit 53013 .
  • the prediction information used for inter prediction of the attribute information is entropy-encoded by the entropy encoding unit 53014 .
  • the switching unit 53013 provides attribute information or attribute information intra predicted by the intra prediction unit 53011 according to a signal indicating whether inter prediction or intra prediction (eg, provided from a control unit (not shown)).
  • the inter prediction unit 53012 may provide the inter prediction attribute information to the subtractor 53004 and the adder 53007 .
  • FIG. 17 shows an example of a detailed block diagram of a geometry information prediction unit according to embodiments.
  • the elements of the geometry information prediction unit shown in FIG. 17 may be implemented by hardware, software, a processor, and/or a combination thereof.
  • the geometry information prediction unit may include a derivation unit 54001 on whether to use inter prediction, a prediction mode derivation unit 54002 , and a prediction geometry information generation unit 54003 .
  • the geometry information prediction unit may generate predicted (or predicted) geometry information of a plurality of points in the current node. According to embodiments, generation of prediction geometry information of a plurality of points in the current node may be performed in the same manner as in FIG. 17 . Each step of FIG. 17 may be omitted or the order may be changed.
  • the inter prediction usage induction unit 54001 may parse (or determine or determine) whether to refer to geometry information of another frame when predicting geometry information of the current node.
  • the geometry information inter prediction unit 52014 may be performed, and when not referring to geometry information of another frame, the geometry information intra prediction unit 52013 may be performed.
  • whether to refer to geometry information of another frame may be parsed in units of nodes, tiles, slices, frames, and the like.
  • a process subsequent to the inter prediction use induction unit 54001 may be performed by the geometry information inter prediction unit 52014 or the geometry information intra prediction unit 52013.
  • the prediction mode of intra prediction or inter prediction may be parsed or derived.
  • the prediction mode may be parsed in units such as nodes, tiles, slices, and frames.
  • the intra prediction mode may include a node prediction mode, a scalable prediction mode, a surface approximation mode, and the like
  • the inter prediction mode may include a node prediction mode.
  • the prediction geometry information generator 54003 may generate prediction geometry information for all or some points of the current node in a separate method according to a prediction mode.
  • the prediction mode is the node prediction mode
  • the reference region of the current node may be derived and the transformed geometry information of points in the reference region may be designated as the prediction geometry information.
  • the prediction geometry information generation process may be performed as shown in FIG. 18 .
  • Each step in Fig. 18 may be omitted or the order may be changed.
  • FIG. 18 is an example of a detailed block diagram of a prediction geometry information generator according to embodiments.
  • the elements of the prediction geometry information generator shown in FIG. 18 may be implemented by hardware, software, a processor, and/or a combination thereof.
  • the prediction geometry information generation unit 54003 is the reference region information expression mode induction unit 55001, see It may include a region information derivation unit 55002 and a reference region transform unit 55003 .
  • the reference region information expression mode inducing unit 55001 may parse or derive an index of a method expressing reference region information of a current node among a plurality of reference expression methods capable of expressing reference region information.
  • the reference region information expression method may include a vector expression method, a transformation matrix expression method, a transformation parameter expression method, a rotational movement expression method, and the like.
  • the reference region information expression method may be parsed or derived in units such as slices, tiles, and nodes.
  • the reference region information expression method (or referred to as a reference region information expression mode or reference region information expression method index) parsed or derived by the reference region information expression mode inducing unit 55001 is output to the reference region information induction unit 55002.
  • the reference region information derivation unit 55002 may derive the reference region information of the current node according to the reference region information expression method parsed or induced by the reference region information expression mode derivation unit 55001.
  • the reference region may be derived based on the derived reference region information.
  • the reference region information expression method may include a vector expression method, a transformation matrix expression method, a transformation parameter expression method, a rotational movement expression method, and the like.
  • a vector from each vertex of the current node to each corresponding vertex in the reference region may be parsed or derived.
  • a transformation parameter expression method one or a plurality of 3D transformation parameters for transforming a current node into a reference region may be parsed or derived.
  • an index of a frame to be referenced for reference region derivation may be parsed in units of pictures, slices, and the like.
  • the reference frame index and the reference region information may exist as a pair, and the reference region may be derived by using the reference region information in the frame having the corresponding index.
  • a syntax indicating the number of reference regions to be referenced may be parsed, the number of reference regions may be derived, and prediction geometry information may be generated using the derived reference regions. can do.
  • the reference region transformation unit 55003 may convert the reference region to the same position as the current node by using the reference region information derived from the reference region information derivation unit 55002 in units of nodes or sub-nodes.
  • 19 is an example of a detailed block diagram of a reference region information derivation unit according to embodiments.
  • the reference region information derivation unit 55002 of FIG. 18 when the reference region information derivation unit 55002 of FIG. 18 derives the reference region information using a vector expression method, the reference region information may be derived as shown in FIG. 19 . Each step of FIG. 19 may be omitted or the order may be changed.
  • the elements of reference region information derivation shown in FIG. 19 may be implemented by hardware, software, a processor, and/or a combination thereof.
  • the reference region information derivation unit 55002 may include a vector number and start position parsing unit 56001, a vector predicted value derivation unit 56002, a vector residual value derivation unit 56003, and a vector restoration unit 56004. have.
  • the reference region information derivation unit 55002 of FIG. 18 may derive the reference region information of the current node according to the reference region information expression method.
  • the reference region information expression method is a vector expression method
  • a vector from a specific voxel of the current node to a specific voxel of the reference region may be parsed or derived as shown in FIG. 20(a) or 20(b).
  • the reference region information derivation process according to the vector representation method of FIG. 19 may be applied to both inter prediction and/or intra prediction.
  • 20A is a diagram illustrating start voxel positions of M vectors and an example of a reference region of a vector expression method according to embodiments. 20A shows an example in which a vector from a specific voxel of the current node to a specific voxel of the reference region is parsed or derived when the reference region is a cube.
  • 20B is a diagram illustrating another example of start voxel positions of M vectors and a reference region of a vector expression method according to embodiments. 20B shows an example in which a vector from a specific voxel of the current node to a specific voxel of the reference region is parsed or derived when the reference region is not a cube, that is, has a deformed shape.
  • some of all vectors of the current node may be parsed, and others may be derived using the parsed vectors.
  • the vector number and start position parsing unit 56001 parses the number M of vectors (this vector is referred to as a vector in vector group A) of the current node and the number of start voxel positions by M.
  • the entire vector of the current node may be composed of a plurality of vector groups, and there may be a vector group A, a vector group B, etc. as shown in FIG. 20A .
  • the remaining start voxel position(s) except for the start voxel position(s) of the parsed vector of the vector group A is set as the start position(s) of the vector of the vector group B.
  • each vector of the vector group A may be reconstructed through prediction value derivation and residual parsing, or may be reconstructed by parsing a vector value.
  • the vector group B may be derived from the vector of the vector group A.
  • the vector prediction value derivation unit 56002 and the vector residual value parsing unit 56003 of FIG. 19 may be performed with respect to the vector group A, and the vector restoration unit 56004 of FIG. 19 may be performed on the entire vector.
  • the vector prediction value derivation unit 56002 may generate M vector prediction vectors of the vector group A.
  • the index (syntax: pred_vector_idx) of an element to be referenced may be parsed by constructing a reference vector list using M prediction vectors as one element as shown in FIG. 21 (a) or 21 (b).
  • 21A is a diagram illustrating an example of a vector reference node and a reference vector list according to embodiments.
  • 21B is a diagram illustrating another example of a vector reference node and a reference vector list according to embodiments.
  • M vectors of a node having all vectors at the start positions of M vectors to be predicted among neighboring nodes that have been coded can be added as one element of the reference vector list. have.
  • M prediction vectors of one element of the list may be configured as vectors of different nodes.
  • the vector may be scaled and added to the reference vector list based on a value obtained by calculating the size and shape ratio of the current node and the node referring to the vector.
  • the vector residual value parsing unit 56003 may parse the received residual value (syntax: resi_vector_value) or parse the index (syntax: resi_vector_idx) of the residual vector list.
  • the residual value (syntax: resi_vector_value) and/or the index (syntax: resi_vector_idx) of the residual vector list may be provided from the signaling processing unit 51005 .
  • the residual vector list may include predefined residual vectors (d x , d y , d z ) as elements.
  • a residual vector corresponding to the parsed residual value or a residual vector selected from the residual vector list based on an index of the parsed residual vector list may be designated as the residual vector of the current node.
  • the vector restoration unit 56004 may restore the M vectors of the vector group A by summing the prediction vector generated by the vector prediction value derivation unit 56002 and the residual vector generated by the vector residual value parsing unit 56003. . Then, vectors of the vector group B may be generated using the M vectors of the reconstructed vector group A. According to embodiments, the vector restoration unit 56004 may derive geometry information of each vertex voxel of the reference region by adding the vectors of the vector group A and the vector group B to the start voxel position of each vector.
  • the reference region transformation unit 55003 converts the reference region to the location of the current node using the derived reference region information. do.
  • the transformation unit may be a reference region unit or a sub-reference region unit.
  • the prediction geometry information generator 54003 may generate the prediction geometry information based on the reference region converted to the location of the current node.
  • each 8 vertices of the reference region and the current node derived using the reference region information as shown in FIG. 22 . can be used to calculate a transformation parameter that transforms the reference region into the current node position.
  • the buffer 52012 determines the point(s) included in the reference region, and performs transformation on one or a plurality of corresponding points using a transformation parameter to generate prediction residual information.
  • 22 is a diagram illustrating an example of derivation of a transformation parameter in units of a reference region and transformation of geometric information of points in a reference region according to embodiments.
  • the reference region information expression method is a vector expression method and the transformation is performed in units of sub-reference regions
  • the reference region and the region are partially or It is possible to derive n*m*l cuboid sub-reference regions of size w s * h s * d s that overlap all.
  • the respective sub-reference regions may not overlap each other or may be induced to overlap some regions.
  • the variables n, m, and l may be the number of sub-reference regions (syntax: sub_prednode_num) in each direction, and may be parsed or a fixed value may be used.
  • sub-nodes can be created by dividing the current node into n, m, and l pieces along each spatial axis.
  • one vertex of the reference region is designated as a reference vertex
  • a position calculated by dividing the distance between the reference vertex and a neighboring vertex by the number of divisions (n or m or l) in the corresponding direction is designated as the position of the sub-node.
  • the width, height, and length of a sub-node can be calculated.
  • the size and position of all sub-reference regions can be derived by performing a sub-node position derivation process through the above calculation process for the reference vertex and the three neighboring vertices.
  • a position difference vector v(x, y, z) between the calculated sub-reference region and the corresponding sub-node may be calculated. Then, a scale difference s between the area of the sub-reference area and the area of the sub-node may be calculated.
  • prediction geometry information of each sub-node may be generated by adding or subtracting a vector to geometry information of points in each sub-reference region, and multiplying or dividing a scale difference value.
  • the generated prediction geometry information may be inter prediction geometry information or may be intra prediction geometry information.
  • the inter prediction usage mode inducing unit 54001 of FIG. 17 is not included in the geometry information intra prediction unit 52013 or the geometry information inter prediction unit 52014, but may be configured as a separate device or component. have.
  • the inter prediction use induction unit 54001 may be included in at least the geometry information intra prediction unit 52013 or the geometry information inter prediction unit 52014 .
  • the prediction mode inducing unit 54002 and the prediction geometry information generating unit 54003 of FIG. 17 may be included in both the geometry information intra prediction unit 52013 and the geometry information inter prediction unit 52014, or any one may be included in
  • the generated prediction geometry information is the intra prediction geometry. corresponds to information.
  • the operations of the prediction mode induction unit 54002 and the prediction geometry information generation unit 54003 of FIG. 17 are performed by the geometry information inter prediction unit 52014, the generated prediction geometry information is the inter prediction geometry. corresponds to information.
  • the parsing result of the inter prediction use mode inducing unit 54001 of FIG. 17 may control switching of the switching unit 52015 .
  • the switching unit 52015 may select the output of the geometry information inter prediction unit 52014, and the geometry information of the other frame
  • the switching unit 52015 may select the output of the geometry information intra prediction unit 52013 .
  • the inter prediction use induction unit 54001 , the prediction mode induction unit 54002 , and the prediction geometry information generation unit 54003 may be included to be referred to as a geometry information prediction unit.
  • the inter prediction induction unit 54001 , the geometry information intra prediction unit 52013 , and the geometry information inter prediction unit 52014 may be referred to as a geometry information prediction unit including the inter prediction unit 52014 .
  • the prediction mode inducing unit 54002 and the prediction geometry information generating unit 54003 may be included in both or any one of the geometry information intra prediction unit 52013 and the geometry information inter prediction unit 52014. .
  • the geometry information intra prediction unit 52013 and the geometry information inter prediction unit 52014 may be referred to as a geometry information prediction unit.
  • the inter prediction usage induction unit 54001 , the prediction mode induction unit 54002 , and the prediction geometry information generation unit 54003 include the geometry information intra prediction unit 52013 and the geometry information inter prediction unit 52014 ) may be included in all or any one of them.
  • the method of generating the predicted geometry information described in FIGS. 15 to 23 may also be applied to attribute information. That is, the attribute information intra prediction unit 53011 and the attribute information inter prediction unit 53012 may generate inter-predicted attribute information or intra-predicted attribute information by applying the above-described generation process of prediction geometry information.
  • the method/apparatus according to the embodiments may signal related information to add/perform the operations of the embodiments.
  • the signaling information according to the embodiments may be used in a transmitting apparatus and/or a receiving apparatus.
  • the signaling information used for inter prediction and/or intra prediction of the geometry information may be referred to as geometry-related prediction information. Detailed information included in the geometry-related prediction information will be described later.
  • the signaling information used for inter prediction and/or intra prediction of the attribute information may be referred to as attribute-related prediction information.
  • information related to point cloud data prediction may be referred to by summing geometry-related prediction information and attribute-related prediction information.
  • information related to point cloud data prediction includes geometry related prediction information and attribute related prediction information.
  • geometry-related prediction information and attribute-related prediction information are a sequence parameter set, a geometry parameter set, an attribute parameter set, a tile parameter set, a geometry slice header, in the signaling processing unit 51005 and/or the transmission processing unit 51008 of FIG.
  • signaling is performed in at least one of the geometry slice data, the attribute slice header, and the attribute slice data.
  • the geometry-related prediction information and the attribute-related prediction information signaled to at least one of the sequence parameter set, the geometry parameter set, the attribute parameter set, the tile parameter set, the geometry slice header, the geometry slice data, the attribute slice header, and the attribute slice data are the geometry.
  • Entropy encoding may be performed in the geometry information entropy encoding unit 52016 of the encoder 51006 and the attribute information entropy encoding unit 53014 of the attribute encoder 51007, respectively.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating another example of a point cloud receiving apparatus according to embodiments.
  • the elements of the point cloud receiving apparatus shown in FIG. 24 may be implemented by hardware, software, a processor, and/or a combination thereof.
  • the point cloud reception apparatus may include a reception processing unit 61001, a signaling processing unit 61002, a geometry decoder 61003, an attribute decoder 61004, and a post-processor 61005.
  • the geometry decoder 61003 and the attribute decoder 61004 may be referred to as point cloud video decoders.
  • the point cloud video decoder may be referred to as a PCC decoder, a PCC decoding unit, a point cloud decoder, a point cloud decoding unit, or the like.
  • the point cloud video decoder may perform the reverse process of the geometry encoder and the attribute encoder of the transmitting device based on the signaling information for the compressed geometry bitstream and the attribute bitstream to restore the geometry information and the attribute information.
  • the point cloud video decoder may perform some or all of the operations described in the point cloud video decoder of FIG. 1 , the decoding of FIG. 2 , the point cloud video decoder of FIG. 11 , and the point cloud video decoder of FIG. 13 .
  • the reception processing unit 61001 may receive one bitstream, or may each receive a geometry bitstream, an attribute bitstream, and a signaling bitstream.
  • the reception processing unit 61001 may decapsulate the received file and/or segment and output it as a bitstream.
  • the reception processing unit 61001 When one bitstream is received (or decapsulated), the reception processing unit 61001 according to the embodiments demultiplexes a geometry bitstream, an attribute bitstream, and a signaling bitstream from one bitstream, and demultiplexes the
  • the signaling bitstream may be output to the signaling processing unit 61003
  • the geometry bitstream may be output to the geometry decoder 61003
  • the attribute bitstream may be output to the attribute decoder 61004 .
  • the reception processing unit 61001 When a geometry bitstream, an attribute bitstream, and a signaling bitstream are received (or decapsulated) respectively, the reception processing unit 61001 according to the embodiments transmits the signaling bitstream to the signaling processing unit 61003, the geometry bitstream and the attribute bit The stream may pass to the point cloud video decoder 61005 .
  • the signaling processing unit 61002 parses and processes signaling information, for example, SPS, GPS, APS, TPS, metadata, etc., from the input signaling bitstream to a geometry decoder 61003, an attribute decoder 61004, It may be provided to the post-processing unit 61005 .
  • the signaling information included in the geometry slice header and/or the attribute slice header may also be parsed in advance by the signaling processing unit 61002 before decoding the corresponding slice data. remind
  • the signaling processing unit 61002 is configured to configure a geometry signaled to at least one of a sequence parameter set, a geometry parameter set, an attribute parameter set, a tile parameter set, a geometry slice header, a geometry slice data, an attribute slice header, and attribute slice data.
  • the related prediction information and the attribute-related prediction information may be parsed and processed, and provided to the geometry decoder 61003 , the attribute decoder 61004 , and the post-processing unit 61005 .
  • Geometry-related prediction information used for inter-prediction and/or intra-prediction of the geometry information and attribute-related prediction information used for inter-prediction and/or intra prediction of the attribute information are combined to be referred to as point cloud data prediction information.
  • the point cloud video decoder according to embodiments, if point cloud data is divided into tiles and/or slices at the transmitting side according to embodiments, since TPS includes the number of slices included in each tile, the point cloud video decoder according to embodiments The number can be checked, and information for parallel decoding can be quickly parsed.
  • the point cloud video decoder may quickly parse the bitstream including the point cloud data by receiving the SPS having a reduced amount of data.
  • the receiving device may perform decoding of a corresponding tile as soon as it receives tiles, and may maximize decoding efficiency by performing decoding for each slice based on the GPS and APS included in the tile for each tile.
  • the geometry decoder 61003 is the geometry encoder 51006 of FIG. 15 based on signaling information (eg, geometry-related parameters including geometry-related prediction information or information related to point cloud data prediction) for the compressed geometry bitstream. ), the geometric information can be restored by performing the reverse process.
  • the geometry decoder 61003 may restore geometry information by performing all or some of the operations of FIGS. 15 to 23 based on the signaling information during inter prediction or intra prediction.
  • the geometry decoder 61003 may perform geometry decoding in a sub-point cloud or an encoding/decoding unit (CU), and each encoding/decoding unit (CU) includes intra prediction (ie, intra prediction) or inter prediction (ie, intra prediction). , inter prediction), the geometry information may be reconstructed by performing intra prediction or inter prediction based on information (eg, a flag) indicating whether it is .
  • the geometry information reconstructed (or reconstructed) by the geometry decoder 61003 is provided to the attribute decoder 61004 .
  • the attribute decoder 61004 provides signaling information (eg, attribute-related parameters including attribute-related prediction information or information related to point cloud data prediction) with respect to the compressed attribute bitstream and the reconstructed geometry information of FIG. 15 based on the Attribute information may be restored by performing the reverse process of the attribute encoder 51007. According to embodiments, the attribute decoder 61004 may restore attribute information by performing all or some of the operations of FIGS. 15 to 23 based on the signaling information during inter prediction or intra prediction.
  • the attribute decoder 61004 may perform attribute decoding in the entire point cloud or sub-point cloud or encoding/decoding unit (CU), and may perform intra-prediction (ie, intra prediction) or screen per encoding/decoding unit (CU). Attribute information may be restored by performing intra prediction or inter prediction based on information (eg, flag) indicating whether inter prediction (ie, inter prediction). In some embodiments, the attribute information decoding unit 61004 may be omitted.
  • the geometry decoder 61003 and the attribute decoder 61004 perform geometry decoding and attribute decoding in units of tiles and/or slices.
  • the post-processing unit 61005 includes the geometry information (ie, positions) that is restored and output by the geometry decoder 61003 and the restored attribute information that is restored and output by the attribute decoder 61004 (that is, one or more restored attributes). ) to reconstruct and display/render the point cloud data.
  • the receiving apparatus of FIG. 24 may further include a spatial restoration unit before the geometry decoder 61003.
  • a spatial restoration unit before the geometry decoder 61003.
  • the reverse process of spatial division of the transmitting side may be performed based on signaling information.
  • the bounding box is divided into tiles and slices, the bounding box may be reconstructed by combining tiles and/or slices based on signaling information.
  • the spatial restoration unit may spatially divide the received point cloud data.
  • point cloud data received by parsing segmentation information such as sub point cloud and/or encoding/decoding unit (CU), prediction unit (PU), or transformation unit (TU) determined from the point cloud video encoder of the transmitting device partitioning can be performed.
  • the encoding/decoding unit (CU), prediction unit (PU), and transformation unit (TU) may have the same partition structure or different partition structures according to embodiments.
  • 25 is a detailed block diagram illustrating another example of a geometry decoder 61003 and an attribute decoder 61004 according to embodiments.
  • the geometry decoding and attribute decoding process of FIG. 25 may perform some or all of the operation of the point cloud video decoder of FIGS. 1, 2, 11, or 13 .
  • the geometry decoder and attribute decoder of FIG. 25 are electrically and communicatively coupled with one or more processors and one or more processors for decompressing geometry information and attribute information. Or it may include one or more memories.
  • the one or more processors may be configured as one or more physically separated hardware processors, a combination of software/hardware, or a single hardware processor.
  • One or more processors according to embodiments may be electrically and communicatively coupled with.
  • the one or more memories may be configured as one or more physically separated memories or one memory.
  • One or more memories according to embodiments may store one or more programs for processing point cloud data.
  • the elements of the point geometry decoder and the attribute decoder shown in FIG. 25 may be implemented by hardware, software, a processor, and/or a combination thereof.
  • the geometry decoder 61003 includes a geometry information entropy decoding unit 62001, a geometry information coding method derivation unit 62002, a residual geometry information inverse transform inverse quantization unit 62003, an adder 62004, and a filtering unit 62005. , a geometry information inverse transformation inverse quantization unit 62006, a coordinate system inverse transformation unit 62007, a buffer 62008, a geometry information intra prediction unit 62009, a geometry information inter prediction unit 62010, and a switching unit 62011.
  • the buffer 62008 may be referred to as a memory or a recovery point cloud buffer.
  • the attribute decoder 61004 includes an attribute information entropy decoding unit 63001, a geometry information mapping unit 63002, an attribute information node division information derivation unit 63003, a residual attribute information inverse transform inverse quantization unit 63004, and an addition unit.
  • 63005, an attribute information inverse transform unit 63006, a filtering unit 63007, a buffer 63008, an attribute information intra prediction unit 63009, an attribute information inter prediction unit 63010, and a switching unit 63011 can
  • the buffer 63008 may be referred to as a memory or a restore point cloud buffer.
  • the buffer 62008 of the geometry decoder 61003 and the buffer 63008 of the attribute decoder 61004 may be the same or separate buffers. That is, the restoration geometry information and the restoration attribute information may be managed as one buffer or as independent buffers. When managed as an independent buffer, the mapping between the geometry information and the attribute information can be performed by storing the restored geometry information and the restored attribute information in the same order.
  • the geometry information entropy decoding unit 62001 may perform entropy decoding on an input geometry bitstream to output transformed and/or quantized residual geometry information. For example, for entropy decoding, various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied. According to embodiments, the geometry information entropy decoding unit 62001 may also entropy-decode geometry-related prediction information (or information related to geometry information prediction) performed by the transmitting apparatus. In addition, the transformed and/or quantized residual geometry information is output to the residual geometry information inverse transform inverse quantizer 62003 .
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the geometry information entropy decoding unit 62001 may also entropy-decode geometry-related prediction information (or information related to geometry information prediction) performed by the transmitting apparatus.
  • the geometry information coding method derivation unit 62002 may derive a coding method such as a coding mode and a split mode of the geometry information, and according to the coding method, a residual geometry information inverse quantization unit 62003 and a geometry information intra prediction unit 62009 , whether or not the geometry information inter prediction unit 62010 is performed and a method of performing it may be derived.
  • the residual geometry information inverse transform inverse quantizer 62003 reconstructs residual geometry information by scaling the quantized residual geometry information to a quantized value (or quantization parameter) or performing inverse transformation.
  • the residual geometry information restored by the inverse transform inverse quantizer 62003 of the residual geometry information is output to the adder 62004 .
  • the adder 62004 restores geometry information by adding the restored residual geometry information and predicted geometry information.
  • the reconstructed geometry information is output to the geometry information intra predictor 62010 and/or stored in the buffer 62008 .
  • the predicted geometry information is intra-predicted geometry information by the geometry information intra predictor 62009 or inter-predicted geometry information by the geometry information inter predictor 62010 .
  • a filtering unit 62005 , a geometry information inverse transformation inverse quantization unit 62006 , and a coordinate system inverse transformation unit 62007 may be further included between the adder 62004 and the buffer 62008 .
  • the geometry information output from the filtering unit 62005 , the geometry information inverse transformation inverse quantization unit 62006 , or the coordinate system inverse transformation unit 62007 may be stored in the buffer 62008 .
  • the filtering unit 62005 includes filtering-related information among the geometry-related prediction information (or information related to point cloud data prediction) provided from the geometry information entropy decoding unit 62001. Based on the characteristics of the restored geometry information, the restored Filtering can be performed on geometric information.
  • the filtering unit 62005 may include a deblocking filter, an offset correcting unit, an ALF, and the like. In some embodiments, the filtering unit 62005 may be omitted.
  • the geometry information inverse transformation inverse quantization unit 62006 performs an inverse process of the transformation performed by the geometry information transformation quantization unit 52002 of the transmitting apparatus on the filtered or unfiltered reconstructed geometry information, and a quantization value (or quantization) is performed on the result. parameter) to generate dequantized reconstructed geometry information.
  • the geometry information inverse transform inverse quantizer 62006 may be performed before or after being stored in the buffer 62008.
  • the coordinate system inverse transform unit 62007 includes coordinate system transformation related information among the geometry related prediction information (or information related to point cloud data prediction) provided from the geometry information entropy decoding unit 62001 and the restored geometry information stored in the buffer 62008. Coordinate system inverse transformation can be performed based on .
  • the geometry information intra predictor 62009 and the geometry information inter predictor 62010 may be combined to be referred to as a geometry information predictor.
  • the geometry information inter prediction unit 62010 and the geometry information intra prediction unit 62009 included in the geometry information prediction unit are provided from the geometry information entropy decoding unit 62001.
  • Geometry-related prediction information (or related to point cloud data prediction) information
  • prediction geometry information may be generated based on information related to generation of prediction geometry information and previously decoded geometry information provided from the buffer 62008 .
  • the geometry information inter prediction unit 62010 may include information required for inter prediction of the current prediction unit among the geometry related prediction information (or information related to point cloud data prediction) provided from the geometry information entropy decoding unit 62001 .
  • at least one space eg, a previous frame
  • a later space eg, a subsequent frame
  • the current space eg, frame
  • the current prediction unit may perform inter prediction on the current prediction unit based on information included in the frame.
  • the geometry information intra prediction unit 62009 may generate prediction geometry information based on the restoration geometry information of points in the current space (eg, frame).
  • the prediction unit when the prediction unit performs intra prediction, among the geometry related prediction information (or information related to point cloud data prediction) provided from the geometry information entropy decoding unit 62001, it is necessary for intra prediction of the prediction unit.
  • Intra prediction may be performed on the current prediction unit based on information (eg, mode information).
  • the geometry information intra predicted by the geometry information intra predictor 62009 or the geometry information inter predicted by the geometry information inter predictor 62010 is output to the adder 62004 through the switching unit 62011.
  • the adder 62004 generates reconstructed geometry information by adding the intra-predicted or inter-predicted geometry information and the reconstructed residual geometry information output from the residual geometry information inverse transform inverse quantizer 62003 .
  • the geometry decoder 61003 of FIG. 25 performs the entire operation of FIGS. 15 to 23 based on the signaling information (eg, information related to prediction of point cloud data) during inter prediction or intra prediction. Geometry information may be restored by performing some operations.
  • the signaling information eg, information related to prediction of point cloud data
  • the geometry decoder 61003 of FIG. 25 manages the buffer 62008 by performing all or some of the operations of FIGS. 27 to 32, which will be described later, based on the signaling information (eg, buffer management information). can do.
  • the signaling information eg, buffer management information
  • the attribute information entropy decoding unit 63001 may perform entropy decoding on an input attribute bitstream to output transformed and/or quantized residual attribute information.
  • various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied.
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the attribute information entropy decoding unit 63001 may entropy-decode attribute-related prediction information (or information related to attribute information prediction) performed by the transmitting apparatus. Then, the transformed and/or quantized residual attribute information is output to the geometry information mapping unit 63002 .
  • the geometry information mapping unit 63002 maps the transformed and/or quantized residual attribute information output from the attribute information entropy decoding unit 63001 with the restored geometry information output from the geometry decoder 61003 .
  • the residual attribute information mapped to the geometry information may be output to the residual attribute information inverse transform inverse quantizer 63004 .
  • the attribute information node division inducing unit 63003 may parse or derive division information for dividing attribute information into units to be predicted, transformed, quantized, and the like.
  • the partition information may mean a partition type such as an octree, quadtree, or binary tree.
  • the residual attribute information inverse transform inverse quantizer 63004 scales the input transform and/or quantized residual attribute information to a quantization value (or quantization parameter) or performs inverse transform to restore residual attribute information.
  • the residual attribute information restored by the inverse transform inverse quantizer 63004 of the residual attribute information is output to the adder 63005 .
  • the residual attribute information inverse transform inverse quantizer 63004 may inverse transform the residual 3D block including the input residual attribute information using a transform type such as DCT, DST, SADCT, RAHT, or the like.
  • the adder 63005 restores attribute information by adding the restored residual attribute information and predicted attribute information.
  • the restored attribute information is output to the attribute information intra predictor 63009 and/or stored in a buffer 63008 .
  • the predicted attribute information is intra-predicted attribute information by the attribute information intra predictor 63009 or inter-predicted attribute information by the attribute information inter predictor 63010 .
  • an attribute information inverse transform unit 63006 and a filtering unit 63007 may be further included between the adder 63005 and the buffer 63008 .
  • the attribute information output from the inverse attribute information transformation unit 63006 or the filtering unit 62005 may be stored in the buffer 63008 .
  • the attribute information inverse transform unit 63006 receives the type and transformation information of attribute information among the attribute-related prediction information (or information related to point cloud data prediction) provided from the attribute information entropy decoding unit 63001 and receives RGB-YUV, Various color space inverse conversions such as RGB-YUV can be performed.
  • the filtering unit 63007 may perform filtering on the restored attribute information.
  • the filtering unit 63007 may include a deblocking filter, an offset correcting unit, an ALF, and the like.
  • the attribute information intra predictor 63009 and the attribute information inter predictor 63010 may be combined to be referred to as an attribute information predictor.
  • the attribute information inter prediction unit 63010 and the attribute information intra prediction unit 63009 included in the attribute information prediction unit provide attribute-related prediction information (or related to point cloud data prediction) provided by the attribute information entropy decoding unit 63001. information), prediction attribute information may be generated based on information related to generation of prediction attribute information and attribute information of previously decoded points provided from the buffer 63008 . That is, the attribute information inter prediction unit 63010 and the attribute information intra prediction unit 63009 may use attribute information or geometry information of points of the same frame or different frames stored in the buffer 63008 to predict attribute information.
  • the attribute information inter prediction unit 63010 may include information required for inter prediction of the current prediction unit among the attribute related prediction information (or information related to point cloud data prediction) provided from the attribute information entropy decoding unit 63001 .
  • Inter prediction may be performed on the current prediction unit based on information included in at least one of frames before or after the current frame including the current prediction unit by using .
  • the attribute information intra prediction unit 63009 may generate prediction attribute information based on restored attribute information of a point in the current frame.
  • the prediction unit performs intra prediction, among the attribute-related prediction information (or information related to point cloud data prediction) provided from the attribute information entropy decoding unit 63001, it is necessary for intra prediction of the prediction unit.
  • Intra prediction may be performed on the current prediction unit based on information (eg, mode information).
  • the attribute information intra predicted by the attribute information intra prediction unit 63009 or the attribute information inter predicted by the attribute information inter prediction unit 63010 is output to the adder 63005 through a switching unit 63011 .
  • the adder 63005 generates restored attribute information by adding the intra-predicted or inter-predicted attribute information and the restored residual attribute information output from the residual attribute information inverse transform inverse quantization unit 63004.
  • the attribute decoder 61004 of FIG. 25 performs the entire operation of FIGS. 15 to 23 based on the signaling information (eg, information related to prediction of point cloud data) during inter prediction or intra prediction. Attribute information can be restored by performing some operations.
  • the signaling information eg, information related to prediction of point cloud data
  • the attribute decoder 61004 of FIG. 25 manages the buffer 63008 by performing all or some of the operations of FIGS. 27 to 32, which will be described later, based on the signaling information (eg, buffer management information). can do.
  • the signaling information eg, buffer management information
  • the elements of the geometry decoder and attribute decoder of FIG. 25 are not shown in the figure, but include one or more processors or integrated circuits configured to communicate with one or more memories. It may be implemented in hardware, 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 geometry decoder and the attribute decoder of FIG. 25 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 geometry decoder and attribute decoder of FIG. 25 .
  • 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).
  • the method and apparatus for transmitting and receiving point cloud data according to the embodiments may provide an effect of efficiently performing inter-screen prediction and encoding and decoding point cloud data based on the operation according to the embodiments. .
  • a buffer (referred to as a recovery point cloud buffer or memory) for storing one or more previous frames to perform inter prediction (or inter-frame prediction or inter prediction) as shown in FIG. 16 is used.
  • a buffer for storing one or more previous frames is used to perform inter prediction.
  • one or more reference frames or information of a prediction unit to be referenced must be generated for inter prediction.
  • the capacity limitation of the buffer it is not possible to store and refer to all the restoration point cloud data. Therefore, efficient buffer management is required.
  • the current structure does not have a function to manage the buffer.
  • the present specification proposes a method for efficiently managing a buffer when encoding/decoding is performed with reference to one or more frames.
  • restoration point cloud data temporally close to the point cloud to be currently encoded/decoded is stored in the buffer and temporally distant restoration point cloud data is removed from the buffer, thereby efficiently managing the buffer.
  • the present specification provides a point cloud video encoder/decoder by determining an optimal reference reconstruction point cloud for coding a current point cloud in a point cloud video encoder of a transmitting device and providing it to a point cloud video decoder of a receiving device.
  • the buffer between the two can be kept the same.
  • the buffer corresponds to at least one of a buffer provided in the geometry encoder of the transmitting apparatus, a buffer provided in the attribute encoder, a buffer provided in the geometry decoder of the receiving apparatus, and a buffer provided in the attribute decoder.
  • the encoder may be a point cloud video encoder or a geometry encoder or an attribute encoder.
  • a decoder herein may be a point cloud video decoder or a geometry decoder or an attribute decoder.
  • the present specification may store the point cloud data to be restored in a buffer.
  • the point cloud data may be encoded (transmitted side)/decoded (received side) in the order stored in the buffer.
  • the point cloud data to be stored in the buffer may have various forms, and the order of the point cloud data stored in the buffer and the displayed point cloud data may be separated.
  • the point cloud data stored in the buffer may be referenced in one or more frames/slice/prediction units.
  • the point cloud data stored in the buffer may be stored in the buffer or deleted from the buffer as needed.
  • the point cloud data to be stored in the buffer may include motion vector related information.
  • the point cloud data to be stored in the buffer may include both geometry information and attribute information, or may include only geometry information.
  • the point cloud data to be stored in the buffer may be stored separately from geometry information and attribute information.
  • the point cloud video encoder and the point cloud video decoder may store up to N pieces of reconstructed cloud data in a buffer.
  • the size of N may be determined by an agreement between the encoder/decoder or the encoder may calculate an optimal N and transmit it to the decoder.
  • the restoration point cloud data stored in the buffer may be used to predict geometry information or attribute information of the current point cloud data.
  • restoration geometry information when storing the restored point cloud data, only the restoration geometry information may be stored, or the restoration geometry information and restoration attribute information may be stored together.
  • the encoder determines to store only the restoration geometry information for each point cloud, or selects whether to store the restoration geometry information and the restoration attribute information together, and the decoder receives this and provides the geometry information and attribute information of the current point cloud data. You can decide whether to save or not.
  • the time at which the restoration geometry information is stored may be stored in the buffer at the time when the decoding of the geometry information is finished or when both the geometry information and the attribute information of the point cloud data are decoded.
  • the encoder of the transmitting device determines an optimal sub point cloud, and transmits the index or location information and size of the sub point cloud to the receiving device, and the decoder of the receiving device determines the optimal sub point cloud. Based on this, it is possible to determine the sub-point cloud data to be stored.
  • sub-cloud data greater than or equal to a specific ratio of the total number of point cloud data among the point cloud data restored by the encoder/decoder may be temporarily determined and stored.
  • a motion vector used for inter prediction may be additionally stored in a buffer.
  • the storage unit of the motion vector may be a prediction unit or an NxMxK cube unit.
  • the motion vector is (x, y, z) or a spherical coordinate system ( , , ) and the precision of the motion vector may be an integer unit voxel or a subvoxel unit of 1/n voxels.
  • the motion vector may be stored in the buffer in units of integer voxels or sub-voxels of 1/n voxels.
  • the geometry information and the attribute information may share a motion vector or each motion vector may be separately stored in a buffer.
  • the motion vector stored in the buffer can be used to code the current point cloud data.
  • a motion vector having the same geometry information and the same attribute information may be stored in a buffer or each motion vector may be stored in the buffer.
  • the difference between the motion vector of the geometry information (attribute information) and the motion vector of the attribute information (geometry information) may be stored in the buffer. .
  • the current sub-point cloud data when encoding/decoding is performed by dividing the current point cloud data into a plurality of sub-point cloud data, the current sub-point cloud data may be coded using different restoration point cloud data in units of the sub-point cloud.
  • the encoder determines optimal restoration geometry information and transmits it to the decoder of the receiving device, and the decoder of the receiving device may determine the sub point cloud data to be stored based on this.
  • the sub-point cloud data may be a unit of prediction performance or an independent encoding/decoding unit or the like.
  • the restored geometry information may be stored as x, y, and z coordinate values or an 8-bit occupancy code or a 3D Morton code.
  • the coordinate values of each axis may be quantized and stored.
  • the quantized value may be determined by an encoder/decoder agreement or determined by the encoder and transmitted to the receiving device, and the decoder of the receiving device may parse and determine the quantized value.
  • duplicated points generated due to quantization of geometry information are mapped to and stored as one attribute value through average or weighted average when storing restored attribute information, or each attribute is stored. It can be stored, and the flag and the number of duplicate point occurrences can be additionally signaled in signaling information.
  • the restoration geometry information and the restoration attribute information may be managed as one buffer or each independent buffer.
  • the mapping between the geometry information and the attribute information can be performed by storing the restored geometry information and the restored attribute information in the same order.
  • duplicate points are mapped and stored as one attribute value through average or weighted average when storing restoration attribute information, or each attribute is stored and the duplicate point occurrence flag and number are additionally added to signaling information can be signaled.
  • the present specification may use the following method to efficiently manage a buffer.
  • up to N point cloud data temporally close to the point cloud data to be currently coded is stored in the buffer, and temporally distant restoration point clouds are automatically removed from the buffer.
  • the encoder and the decoder may maintain the same buffer by determining the optimal reference point cloud data by the encoder of the transmitting device and transmitting reference information related to the determined reference point cloud data to the decoder of the receiving device.
  • the reference information refers to some or all of information (frame or prediction unit) that is encoded/decoded before a frame or prediction unit to be encoded/decoded.
  • the encoder/decoder when storing up to N restoration geometry information that is temporally close to the buffer, the encoder/decoder performs an output order POC (Point cloud order count) than the current point cloud data without additional signaling for selecting the restoration point cloud data to be stored in the buffer. ), sort the point cloud data in descending order, store it in the buffer, and use it to code the current point cloud.
  • POC Point cloud order count
  • the decoding order and the output order (POC) are the same, and the decoded point cloud data is stored in the buffer, and after a delay of the current maximum buffer size (N), the temporally distant restoration point cloud is removed from the buffer.
  • the current point cloud may be coded using the current point cloud data or sub-point cloud data or different restoration point cloud data for each unit of prediction performance among the temporally close up to N restoration point cloud data stored in the buffer.
  • the restoration point cloud data used to code the point cloud data of the corresponding unit is determined by the encoder of the transmitting device, and the decoder of the receiving device may parse it and determine the restoration point cloud data to be used for decoding.
  • the encoder/decoder maintains the same reference point cloud list in order to efficiently signal the optimal reference point cloud data determined in the encoder of the transmitting device.
  • an index of the same reference point cloud list may be signaled in the signaling information, and the decoder of the receiving device may receive it and determine the point cloud data to be referenced.
  • the reference point cloud list may be configured by sorting the POC values of the restored cloud data stored in the buffer in descending order as shown in FIG. 26 .
  • 26 is a diagram illustrating a configuration example of a reference point cloud list according to embodiments. 26 is an embodiment of configuring a reference point cloud list by arranging POC values in descending order when the current POC is 8. Referring to FIG.
  • the encoder of the transmitting device transmits the difference between the POC value of the currently coded point cloud data and the POC value of the point cloud data to be referenced to the receiving device, and the decoder of the receiving device parses it and receives the current point cloud data or sub-point cloud data.
  • reference restoration point cloud data to be used for each unit of prediction performance can be selected.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating an example of a method for managing a buffer according to embodiments.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating an example of a method of storing up to N restoration point cloud data temporally close to the point cloud data to be currently coded in a buffer, and automatically removing temporally distant restoration point clouds from the buffer. 27 may be performed in the decoder of the receiving device or may be performed in the encoder of the transmitting device.
  • the encoder and/or decoder is one or more processors and one or more processors electrically and communicatively coupled with one or more processors to manage the buffer. It may include memories (One or more memories).
  • the one or more processors may be configured as one or more physically separated hardware processors, a combination of software/hardware, or a single hardware processor.
  • One or more processors according to embodiments may be electrically and communicatively coupled with.
  • the one or more memories may be configured as one or more physically separated memories or one memory.
  • One or more memories according to embodiments may store one or more programs for processing point cloud data.
  • the reference point cloud list is constructed by arranging the POC values of the restored point cloud data stored in the buffer in descending order (step 65001), and the index of the reference point cloud list is parsed from the signaling information (step 65002).
  • the reference point cloud data is determined based on the index of the parsed reference point cloud list (step 65003), and the point cloud data is decoded using the determined reference point cloud data to restore the point cloud data (step 65004).
  • step 65005 If it is confirmed in step 65005 that the buffer is full, the restored point cloud data having the largest POC difference is removed from the buffer (step 65006), and then the point cloud data restored in step 65004 is stored in the buffer (step 65007).
  • step 65005 If it is determined in step 65005 that the buffer is not full, the point cloud data restored in step 65004 is stored in the buffer without removing the data stored in the buffer (step 65007).
  • the encoder of the transmitting device determines the optimal reference point cloud data for coding the current point cloud data, and transmits reference information related to the determined reference point cloud data to the decoder of the receiving device. This is a detailed description of a case in which the decoder maintains the same buffer.
  • the encoder of the transmitting device determines the optimal reference point cloud data and transmits it to the receiving device
  • the encoder determines the reference information and converts the point cloud data having a larger POC value than the point cloud data to be currently coded as the reference point cloud data. can be used to encode the current point cloud data. Accordingly, as shown in FIG. 28 , the order of outputting point cloud data and the order of encoding/decoding point cloud data may not match.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example in which a decoding order of point cloud data and a display order of point cloud data are different according to embodiments.
  • FIG. 28 shows an example in which the decoding order of the point cloud data is POC 1 -> POC 2 -> POC 0, whereas the display order is POC 0 -> POC 1 -> POC 2.
  • the point cloud data of POC 0 may be decoded with reference to the point cloud data of POCs 1 and 2.
  • the decoder may correspond to a point cloud data receiving device, a point cloud video decoder, a geometry decoder, an attribute decoder, or the like.
  • the encoder in order to use the same reference point cloud data in the encoder/decoder, the encoder explicitly transmits signaling information including the restoration point cloud information.
  • the restoration point cloud information may be referred to as a reference point cloud set (RPS) or RPS information.
  • the RPS includes information for classifying the point cloud data stored in the buffer into short/long-term reference point cloud data and non-reference point cloud data and information for configuring a reference point cloud list.
  • POC information may be signaled in signaling information to distinguish reference point cloud data from non-reference point cloud data.
  • the POC information may include a difference value between the POC value of the point cloud data to be currently coded and the POC value of the reference restoration point cloud data.
  • the long-term reference point cloud data is a restoration point cloud through the LSB (Least Significant Bit) value of the POC value of the reference restoration point cloud data. data can be determined.
  • the MSB (Most Significant Bit) value of the POC value is selectively transmitted to the receiving device, and the decoder of the receiving device based on this transmits the restoration point Cloud data can be determined.
  • the RPS may include a 1-bit flag for indicating whether the corresponding restoration point cloud data is currently used for encoding/decoding of point cloud data or sub-point cloud data.
  • the restoration point cloud data selected by the RPS is stored in a buffer as reference point cloud data, and pictures not selected by the RPS are marked as non-reference point cloud data.
  • the marked non-reference point cloud data is not referenced by other point cloud data, but may be stored in a buffer for output and then deleted after output.
  • the RPS is transmitted from the encoder of the transmitting device to the receiving device in units of whole point cloud data or sub point cloud data, and the decoder of the receiving device may use the RPS for buffer management and/or prediction of point cloud data. have.
  • the RPS may include POC information for discriminating reference/non-reference point cloud data and a 1-bit flag signaling whether the POC is referenced by current point cloud data or sub point cloud.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating an example of a reference structure and RPS between point clouds according to embodiments.
  • the POC of the current point cloud data is 100
  • an example of the RPS of the POC 100 is shown.
  • the POC 102 is not currently used to code the point cloud data, but is used in the next to-be-coded point cloud data and sent to the RPS to hold in a buffer.
  • the flag has a value of 0.
  • the restoration point cloud data of the POC parsed from the RPS is maintained in a buffer, and the restoration point cloud data not parsed by the RPS is removed from the buffer.
  • the restoration point cloud data to be referenced in the current sub-point cloud data in units of sub-point clouds among the restoration point cloud data stored in the buffer through the RPS constitutes a reference point cloud list (or referred to as a reference picture list).
  • the index of the configured reference point cloud list is transmitted to the receiving device.
  • the decoder of the receiving device may parse it and determine the reference point cloud to be referenced in the current point cloud data or the sub point cloud data from the buffer.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a method for managing a buffer according to embodiments.
  • FIG. 30 shows that when the encoder of the transmitting device determines the optimal reference point cloud data for coding the current point cloud data, and transmits reference information related to the determined reference point cloud data to the decoder of the receiving device, the buffer is managed It is a drawing showing an example of the method. 30 may be performed in an encoder of a transmitting apparatus or may be performed in a decoder of a receiving apparatus.
  • the unit 67006, and the restoration point cloud storage unit 67007, etc. may be included in the point cloud data transmitting apparatus and/or receiving apparatus according to the embodiments, and each component includes hardware, software, a processor and/or their It may correspond to a combination.
  • the point cloud decoding unit 67005 may correspond to a case of restoring compressed geometry information for intra prediction and attribute encoding.
  • the reference restoration point cloud information restoration unit 67001 parses the reference restoration point cloud information, that is, the RPS from the signaling information.
  • the restoration point cloud marking unit 67002 restores point cloud data to which the POC value is transmitted based on the RPS obtained from the reference restoration point cloud information parsing unit 67001 as the reference point cloud data, and the reference point cloud that is not transmitted The data is marked as non-reference point cloud data.
  • the reference point cloud data may be divided into long-term reference point cloud data and short-term reference point cloud data to perform marking.
  • the bumping unit 67003 transmits the restored point cloud data stored in the buffer to the display buffer (or referred to as the output buffer) and outputs the process. If the decoding order and the display order are different, the restored point cloud data is sorted in the display order. perform bumping. To this end, the encoder may determine and transmit the minimum number of delays required for the restoration point cloud data to be output from the buffer according to the display order. As another example, through a promise between the encoder/decoder, the decoder may perform bumping when the number of point cloud data currently stored in the buffer is greater than the corresponding delay number.
  • the restoration point cloud removal unit 67004 removes the restoration point cloud data from the buffer when the restoration point cloud data transferred to the display buffer through bumping is non-reference point cloud data.
  • the point cloud decoding unit 67005 restores current point cloud data by performing some or all of the operations of the geometry decoder and/or attribute decoder of FIG. 25 based on the reference restored point cloud data stored in the buffer.
  • the current point cloud marking unit 67006 performs a process of marking the current point cloud data restored by the point cloud decoding unit 67005 as reference/non-reference point cloud data.
  • the restoration point cloud storage unit 67007 stores the current point cloud data marked as reference/non-reference point cloud data in the buffer.
  • the restored geometry information may be stored in the buffer or the restored geometry information and attribute information may be stored in the buffer.
  • the encoder determines whether to store it and transmits it, and the decoder may parse it and determine whether to store the attribute information.
  • only a portion of the entire restoration point cloud data may be stored in the buffer.
  • the encoder determines and transmits the current point cloud data, sub-point cloud data, or optimal restoration point cloud data to be used for each prediction unit among a plurality of restoration point cloud data stored in the buffer, and the decoder parses it It is possible to determine which restoration point cloud to use for coding the current point cloud data.
  • the reference point cloud list may be configured based on the RPS, and the index of the configured reference point cloud list may be transmitted and parsed to determine reference point cloud data to be used for decoding the current point cloud data.
  • the encoder is a POC value that is not an index of the reference point cloud list, or a difference between the POC value of the point cloud data to be currently coded and the POC value of the reference restoration point cloud data, or the LSB value of the POC value of the reference restoration point cloud data and the MSB value, and the decoder may parse it and determine a restoration point cloud to be used for coding the current point cloud data.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a detailed block diagram of the point cloud decoding unit 67005 of FIG. 30 .
  • the point cloud decoding unit 67005 may include a reference point cloud list construction unit 68001 , a reference list index parsing unit 68002 , and a current point cloud decoding unit 68003 .
  • the reference point cloud list construction unit 68001 makes a reference point cloud list having a size of M for reference, short-term reference, and long-term reference point cloud data separated by RPS.
  • the size M is determined by an encoder/decoder agreement or the encoder determines and transmits, and the decoder may parse it and determine the size M.
  • the reference point cloud list is configured by filling in the index numbers 0 to M-1 in the order of the smallest absolute value of the difference between the point cloud data to be currently coded and the POC value. can do.
  • two reference point cloud lists are configured.
  • each index can be parsed to determine the restoration point cloud data to be used for bidirectional prediction.
  • two reference point cloud lists (eg, list 0, list 1) are the reference points by sorting in descending order the restoration point cloud data having a smaller POC value than the point cloud data to be currently coded among the current restoration point cloud data.
  • the cloud list 0 may be configured
  • the reference point cloud list 1 may be configured by arranging the restoration point cloud data having a large POC value in ascending order.
  • corresponding information may be added to the long-term reference point cloud at the end of each of the reference point cloud lists 0 and 1, respectively.
  • the reference list index parsing unit 68002 parses the index of one or more reference point cloud lists for each point cloud, sub point cloud, or prediction unit from signaling information.
  • the current point cloud decoding unit 68003 determines the restoration point cloud data in the buffer to be used for decoding the current point cloud data based on the index of the parsed one or more reference point cloud lists, and based on the determined restoration point cloud data Decode the current point cloud data.
  • bidirectional prediction it is possible to determine the restoration point cloud data to be used for bidirectional prediction by using indexes for the reference point cloud list 0 and the reference point cloud list 1, respectively.
  • the present specification stores and manages restoration geometry information and/or restoration attribute information in a buffer for efficient data management such as reference frame/slice/prediction unit for inter-screen prediction during encoding//decoding of point cloud data.
  • the buffer may be managed by storing the restoration point cloud data temporally close to the point cloud data to be currently encoded/decoding in the buffer and removing the temporally distant restoration point cloud data from the buffer.
  • by determining the optimal reference restoration point cloud data for encoding the current point cloud data in the encoder and providing it to the decoder it is possible to maintain the same buffer between the encoder/decoder.
  • storage and management of the restoration point cloud data may be performed in units of sub-point clouds, and geometry information and attribute information may be stored and managed in a buffer independently.
  • motion vector information for inter prediction may be additionally stored in a buffer.
  • the method/apparatus according to the embodiments may signal related information to add/perform the operations of the embodiments.
  • the signaling information according to the embodiments may be used in a transmitting apparatus and/or a receiving apparatus.
  • the signaling information used for managing the buffer of the restoration geometry information and/or attribute information may be referred to as buffer management information.
  • the buffer management information may include the aforementioned RPS information and POC information.
  • buffer management information, geometry-related prediction information, and/or attribute-related prediction information is a sequence parameter set, a geometry parameter set, an attribute parameter set, and a tile in the signaling processing unit 51005 and/or the transmission processing unit 51008 of FIG. 15 .
  • signaling is performed in at least one of a parameter set, a geometry slice header, geometry slice data, an attribute slice header, and attribute slice data.
  • the SPS notifies that inter prediction (ie, inter-frame prediction coding or inter prediction coding) is performed, and the SPS manages the buffer according to the implementation method for buffer management of the restored geometry/attribute information All or part of the information can be delivered, and each information can be delivered in GPS, APS, TPS, slice header, SEI message, etc. can make it.
  • buffer management information, geometry-related prediction information, and/or attribute-related prediction information at a corresponding or separate location according to an application or system, an application range, an application method, etc. can be used differently.
  • syntax element defined below can be applied not only to the current point cloud data stream but also to a plurality of point cloud data streams, buffer management information, geometry-related prediction information, and/or attribute-related prediction through a parameter set of a higher concept, etc. Information can be communicated.
  • information related to point cloud data prediction or node prediction mode information may be referred to by summing geometry-related prediction information and attribute-related prediction information.
  • signaling information (which can be variously called meta data, parameters, fields, syntax elements, etc.) including buffer management information and information related to point cloud data prediction according to embodiments may be generated in the process of the transmitting device, It may be transmitted to the receiving device and used in the reconstructing process of the point cloud data.
  • signaling information according to embodiments is generated by a metadata processing unit (or metadata generator) or signaling processing unit of a transmitting apparatus according to embodiments, and a metadata parser or signaling processing unit of a receiving apparatus according to embodiments can be obtained from
  • FIG. 32 shows an example of a bitstream structure of point cloud data for transmission/reception according to embodiments.
  • the bitstream may include one or more sub-bitstreams.
  • the bitstream according to the embodiments includes a Sequence Parameter Set (SPS) for sequence-level signaling, a Geometry Parameter Set (GPS) for signaling of geometry information coding, and one or more Attribute Parameter Sets (APS) for signaling of attribute information coding, APS 0 , APS 1 ), a Tile Parameter Set (TPS) for tile-level signaling, and one or more slices (slice 0 to slice n) may be included.
  • SPS Sequence Parameter Set
  • GPS Geometry Parameter Set
  • APS Attribute Parameter Set
  • TPS Tile Parameter Set
  • slices slice 0 to slice n
  • a bitstream of point cloud data may include one or more tiles, and each tile may be a group of slices including one or more slices (slice 0 to slice n).
  • 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.
  • Each slice may include one geometry bitstream (Geom0) and one or more attribute bitstreams (Attr0, Attr1).
  • the first slice 0 may include one geometry bitstream Geom0 0 and one or more attribute bitstreams Attr0 0 and Attr1 0 .
  • a geometry bitstream (or referred to as a geometry slice) in each slice may include a geometry slice header (geom_slice_header) and geometry slice data (geom_slice_data).
  • the geometry slice header (geom_slice_header) according to the embodiments is included in identification information (geom_parameter_set_id), tile identifier (geom_tile_id), slice identifier (geom_slice_id), and geometry slice data (geom_slice_data) of a parameter set included in a geometry parameter set (GPS) It may include information about the data (geomBoxOrigin, geom_box_log2_scale, geom_max_node_size_log2, geom_num_points) and the like.
  • geomBoxOrigin is geometry box origin information indicating the box origin of the corresponding geometry slice data
  • geom_box_log2_scale is information indicating the log scale of the geometry slice data
  • geom_max_node_size_log2 is information indicating the size of the root geometry octree node
  • geom_num_points is the geometry slice data Information related to the number of points in The geometry slice data (geom_slice_data) according to embodiments may include geometry information (or geometry data) of point cloud data in a corresponding slice.
  • Each attribute bitstream (or referred to as an attribute slice) in each slice may include an attribute slice header (attr_slice_header) and attribute slice data (attr_slice_data).
  • the attribute slice header (attr_slice_header) may include information on the corresponding attribute slice data, and the attribute slice data includes attribute information (or attribute data or attribute value) of point cloud data in the corresponding slice. can do.
  • each attribute bitstream may include attribute information corresponding to color
  • the other attribute stream may include attribute information corresponding to reflectance.
  • information related to prediction of point cloud data and/or buffer management information may be newly defined in a parameter set and/or a corresponding slice of point cloud data. For example, it may be added to a geometry parameter set when encoding/decoding of geometry information is performed, and to a tile and/or slice when performing tile-based encoding/decoding.
  • the bitstream of the point cloud data provides a tile or a slice so that the point cloud data can be divided into regions and processed. Each region of the bitstream according to embodiments may have different importance levels. Accordingly, when the point cloud data is divided into tiles, a different filter (encoding method) and a different filter unit may be applied to each tile. Also, when the point cloud data is divided into slices, different filters and different filter units may be applied to each slice.
  • the transmitting apparatus transmits the point cloud data according to the structure of the bitstream as shown in FIG. 32, so that it is possible to apply different encoding operations according to importance, and to provide an encoding method with good quality in an important area.
  • Receiving device by receiving the point cloud data according to the structure of the bitstream as shown in FIG. 32, using a complex decoding (filtering) method for the entire point cloud data according to the processing capacity (capacity) of the receiving device Instead, different filtering (decoding methods) can be applied to each region (region divided into tiles or slices). Accordingly, it is possible to ensure better image quality in an area important to the user and an appropriate latency on the system.
  • a field which is a term used in syntaxes of the present specification to be described later, may have the same meaning as a parameter or an element.
  • SPS sequence parameter set
  • SPS may include a field main_profile_compatibility_flag, unique_point_positions_constraint_flag field, level_idc field, sps_seq_parameter_set_id field, sps_bounding_box_present_flag field, sps_source_scale_factor_numerator_minus1 field, sps_source_scale_factor_denominator_minus1 field, sps_num_attribute_sets field, log2_max_frame_idx field, axis_coding_order field, sps_bypass_stream_enabled_flag field, and sps_extension_flag field.
  • the main_profile_compatibility_flag field may indicate whether the bitstream conforms to the main profile. For example, when the value of the main_profile_compatibility_flag field is 1, it may indicate that the bitstream conforms to the main profile. For example, when the value of the main_profile_compatibility_flag field is 0, it may indicate that the bitstream conforms to a profile other than the main profile.
  • each point cloud frame referenced by the current SPS When the value of the unique_point_positions_constraint_flag field is 1, in each point cloud frame referenced by the current SPS, all output points may have unique positions. When the value of the unique_point_positions_constraint_flag field is 0, in any point cloud frame referenced by the current SPS, two or more output points may have the same position. For example, slices and other points within a frame may overlap, even if all points are unique in each slice. In that case, the value of the unique_point_positions_constraint_flag field is set to zero.
  • the level_idc field indicates a level to which the bitstream follows.
  • the sps_seq_parameter_set_id field provides an identifier for the SPS referenced by other syntax elements (provides an identifier for the SPS for reference by other syntax elements).
  • the sps_bounding_box_present_flag field indicates whether a bounding box exists in the SPS. For example, if the value of the sps_bounding_box_present_flag field is 1, the bounding box exists in the SPS, and if 0, it indicates that the size of the bounding box is undefined.
  • the SPS may further include the sps_bounding_box_offset_x field, the sps_bounding_box_offset_y field, the sps_bounding_box_offset_z field, the sps_bounding_box_offset_log2_boundingscale field, the sps_width_bounding_box_size field, the sps_width_bounding_box_size field, the sps_width_bounding_box_size field, and more.
  • the sps_bounding_box_offset_x field indicates an x offset of a source bounding box in Cartesian coordinates. If the x offset of the source bounding box does not exist, the value of the sps_bounding_box_offset_x field is 0.
  • the sps_bounding_box_offset_y field indicates a y offset of a source bounding box in a Cartesian coordinate system. If the y offset of the source bounding box does not exist, the value of the sps_bounding_box_offset_y field is 0.
  • the sps_bounding_box_offset_z field indicates a z offset of a source bounding box in a Cartesian coordinate system. If the z offset of the source bounding box does not exist, the value of the sps_bounding_box_offset_z field is 0.
  • the sps_bounding_box_offset_log2_scale field indicates a scale factor for scaling quantized x, y, and z source bounding box offsets.
  • the sps_bounding_box_size_width field indicates the width of the source bounding box in the Cartesian coordinate system. If the width of the source bounding box does not exist, the value of the sps_bounding_box_size_width field may be 1.
  • the sps_bounding_box_size_height field indicates the height of the source bounding box in the Cartesian coordinate system. If the height of the source bounding box does not exist, the value of the sps_bounding_box_size_height field may be 1.
  • the sps_bounding_box_size_depth field indicates the depth of the source bounding box in the Cartesian coordinate system. When the depth of the source bounding box does not exist, the value of the sps_bounding_box_size_depth field may be 1.
  • the sps_source_scale_factor_numerator_minus1 plus 1 represents the scale factor numerator of the source point cloud.
  • the sps_source_scale_factor_denominator_minus1 plus 1 represents a scale factor denominator of the source point cloud.
  • the sps_num_attribute_sets field indicates the number of coded attributes in the bitstream (indicates the number of coded attributes in the bitstream).
  • the SPS according to the embodiments includes a loop that is repeated as much as the value of the sps_num_attribute_sets field.
  • i is initialized to 0, is increased by 1 each time the loop is executed, and the loop is repeated until the value of i becomes the value of the sps_num_attribute_sets field.
  • This loop may include an attribute_dimension_minus1[i] field and an attribute_instance_id[i] field.
  • the attribute_dimension_minus1[i] plus 1 indicates the number of components of the i-th attribute.
  • the attribute_instance_id[i] field indicates an instance identifier of the i-th attribute.
  • an attribute_secondary_bitdepth_minus1[i] field, an attribute_cicp_colour_primaries[i] field, an attribute_cicp_transfer_characteristics[i] field, an attribute_cicp_matrix_coeffs[i] field, an attribute_cicp_matrix_coeffs[i] field, and ] field may be further included.
  • the attribute_secondary_bitdepth_minus1[i] plus 1 represents a bit depth for the second component of the i-th attribute signal(s).
  • the attribute_cicp_colour_primaries[i] field indicates chromaticity coordinates of color attribute source primaries of the i-th attribute.
  • the attribute_cicp_transfer_characteristics[i] field is a reference opto-electronic transfer characteristic as a source input linear optical intensity having a nominal real-valued range between 0 and 1 of the i-th attribute. function) or inverse of the reference opto-electronic transfer characteristic function as a function of output linear optical intensity (attribute_cicp_transfer_characteristics[i] either indicates the reference opto-electronic transfer characteristic function of the color attribute as a function of a source input linear optical intensity with a nominal real-valued range of 0 to 1 or indicates the inverse of the reference electro-optical transfer characteristic function as a function of an output linear optical intensity).
  • the attribute_cicp_matrix_coeffs[i] field describes a matrix coefficient used for deriving luma and chroma signals from green, blue, and red (or the three primary colors of Y, Z, and X) of the i-th attribute. (describes the matrix coefficients used in deriving luma and chroma signals from the green, blue, and red, or Y, Z, and X primaries.)
  • the attribute_cicp_video_full_range_flag[i] field is a black level, luma and chroma signal derived from E'Y, E'PB and E'PR or E'R, E'G and E'B real-value component signals of the i-th attribute. indicates the range of
  • the known_attribute_label_flag[i] field indicates whether a know_attribute_label[i] field or an attribute_label_four_bytes[i] field is signaled for the i-th attribute. For example, if the value of the known_attribute_label_flag[i] field is 0, the known_attribute_label[i] field is signaled for the i-th attribute, and if the value of the known_attribute_label_flag[i] field is 1, attribute_label_four_bytes[i] for the i-th attribute ] field is signaled.
  • the known_attribute_label[i] field indicates the type of the i-th attribute. For example, if the value of the known_attribute_label[i] field is 0, the i-th attribute indicates color, if the value of the known_attribute_label[i] field is 1, the i-th attribute indicates reflectance, and the known_attribute_label[i] field If the value of is 2, it may indicate that the i-th attribute is a frame index.
  • the value of the known_attribute_label[i] field is 4, it indicates that the i-th attribute is transparency, and if the value of the known_attribute_label[i] field is 5, it indicates that the i-th attribute is normals.
  • the attribute_label_four_bytes[i] field indicates a known attribute type with a 4-byte code.
  • the i-th attribute is color, if 1, the i-th attribute is reflectance, if 2, the i-th attribute is a frame index, If it is 4, it may indicate that the i-th attribute is transparency, and if it is 5, it may indicate that the i-th attribute is normals.
  • the log2_max_frame_idx field indicates the number of bits used to signal a frame_idx syntax variable.
  • the sps_bypass_stream_enabled_flag field When the value of the sps_bypass_stream_enabled_flag field is 1, it may indicate that the bypass coding mode is used to read the bitstream. As another example, when the value of the sps_bypass_stream_enabled_flag field is 0, it may indicate that the bypass coding mode is not used to read the bitstream.
  • the sps_extension_flag field indicates whether the sps_extension_data syntax structure exists in the corresponding SPS syntax structure. For example, if the value of the sps_extension_present_flag field is 1, it indicates that the sps_extension_data syntax structure exists in this SPS syntax structure, and if 0, it does not exist.
  • the SPS according to embodiments may further include a sps_extension_data_flag field when the value of the sps_extension_flag field is 1.
  • the sps_extension_data_flag field may have any value.
  • SPS sequence_parameter_set()
  • the SPS may further include information related to point cloud data prediction.
  • the information related to the point cloud data prediction includes at least one of a pred_mode field, a predarea_rep_idx field, a sub_prednode_num[3] field, an explicit_vector_num field, an explicit_vector_startvoxel_idx field, a pred_vector_idx field, a resi_vector_value[3] field, a resi_vector_idx field, a transform_parameter [ ], and a rotation_amount field.
  • a pred_mode field may include
  • the pred_mode field may indicate an index of the prediction mode of the current node.
  • 35 is a table showing an example of a prediction mode of a current node allocated to a pred_mode field according to embodiments.
  • the node prediction mode may be indicated, if 0001 (or 1), the scalable prediction mode may be indicated, and if 0010 (or 2), the average approximation mode may be indicated.
  • the prediction mode of FIG. 35 may be added or deleted.
  • the predarea_rep_idx field and the sub_prednode_num[3] field are further included in the SPS.
  • the predarea_rep_idx field may indicate an index of a method of expressing reference region information of a current node.
  • 36 is a table illustrating an example of a method of expressing reference region information of a current node allocated to a predarea_rep_idx field according to embodiments.
  • a vector expression method may be indicated, if 0001 (or 1), a transformation matrix expression method may be indicated, and if 0010 (or 2), a rotational movement expression method may be indicated.
  • the reference region information expression method of FIG. 36 may be added or deleted.
  • the sub_prednode_num[3] field may indicate the number of divisions of the reference region in three directions when the prediction mode of the current node is the node prediction mode. For example, sub_pred_node_num[0] may indicate the number to be divided in the x-axis direction, sub_pred_node_num[1] may indicate the number to be divided in the y-axis direction, and sub_pred_node_num[2] may indicate the number to be divided in the z-axis direction. If the coordinate value of the geometry information is converted to a coordinate value other than (x, y, z), the information on the value/axis to be divided may also vary according to the coordinate value.
  • the SPS according to the embodiments includes a loop that is repeated as much as the value of the sub_prednode_num[3] field.
  • i is initialized to 0, and the loop is repeated until i is the value of the sub_prednode_num[3] field, and the loop is repeated every time the loop is executed. For example, if the reference region is divided into two in the x-axis direction, two in the y-axis direction, and two in the z-axis direction, the loop is repeated eight times.
  • the index of the reference region information expression method may be different each time the loop is repeated. That is, the predarea_rep_idx field may indicate the index of the reference region information expression method differently by the value of the sub_pred_node_num field.
  • the value of the predarea_rep_idx field is 0, that is, if the reference region information expression method of the current node is a vector expression method, the explicit_vector_num field, the explicit_vector_startvoxel_idx field, the pred_vector_idx field, and the resi_vector_value[3] field, and the resi_vector_idx field.
  • the loop may include the transform_parameter[ ] field when the value of the predarea_rep_idx field is 1, that is, when the reference region information expression method of the current node is the transform matrix expression method.
  • the loop may include the rotation_amount field when the value of the predarea_rep_idx field is 2, that is, when the reference region information expression method of the current node is the rotation movement expression method.
  • the explicit_vector_num field may indicate the number of vectors transmitted for each reference region when the reference region information expression method is a vector expression method.
  • the explicit_vector_startvoxel_idx field may indicate a start voxel index of a vector transmitted for each reference region when the reference region information expression method is a vector expression method. According to embodiments, it may be designed such that eight vertices of the current node can be mapped to indices 0 to 7, respectively. In this specification, the number of vertices may be added or deleted.
  • the pred_vector_idx field may indicate an index of a vector/vector group on a reference vector list to be referenced for generating a prediction vector for each reference region.
  • different vectors may have the same index value to indicate an index of a vector group.
  • the resi_vector_value[] field may have a residual value of a vector on each axis of geometry information for each reference region when the reference region information expression method is a vector expression method.
  • the resi_vector_idx field may indicate an index on a residual vector list for each reference region when the reference region information expression method is a vector expression method.
  • the transform_parameter[] field may have a value indicating each element of a matrix for each reference region when the reference region information expression method is a transform matrix expression method.
  • the rotation_amount field may be a value indicating the degree of rotation for each reference area when the reference area information expression method is a rotation movement expression method.
  • the corresponding value may be a degree value of 0-360 degrees, or it may be a radius value between [-2 ⁇ 2 ⁇ ].
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 34 may be included in an arbitrary location of the SPS of FIG. 33 .
  • SPS sequence_parameter_set()
  • the SPS may further include buffer management information to perform buffer management in units of frames/contents.
  • the buffer management information may include a POC_unitFlag field, a POC_geom_coordinates_type field, a POC_data_type field, a number_of_POC field, and a POC_data_unity_flag field.
  • the POC_unitFlag field may indicate whether the reference information to be signaled by the POC is the entire frame or a part of the point cloud data (ie, a part of the frame). For example, if the value of the POC_unitFlag field is false (eg, 1), it indicates the entire frame, and if the value of the POC_unitFlag field is true (eg, 1), a part of the point cloud data (ie, part of the frame) can direct
  • the POC_geom_coordinates_type field may indicate a data type of reconstructed geometry information.
  • 38 is a table illustrating an example of a data type of reconstructed geometry information allocated to a POC_geom_coordinates_type field according to embodiments.
  • the value of the POC_geom_coordinates_type field is 0000 (or 0)
  • (x, y, z) coordinates if 0001 (or 1), an 8-bit occupanci code, and 0010 (or 2), 3D molton You can direct the code.
  • the data type of the restored geometry information of FIG. 38 may be added or deleted.
  • the POC_data_type field may indicate whether the POC stores only geometry information, only attribute information, or both geometry information and attribute information in a buffer for each POC.
  • 39 is a table illustrating an example of a method of storing information allocated to a POC_data_type field according to embodiments.
  • the value of the POC_data_type field is 1 or 2, it means that attribute information is managed as a buffer.
  • the number_of_POC field may indicate the number of restored cloud data stored in the buffer.
  • the POC_data_unity_flag field indicates whether to manage the restoration attribute information as one buffer when managing the restoration attribute information as a buffer. For example, if the value of the POC_data_unity_flag field is false (that is, 0), it indicates that one buffer is managed, and if it is true (eg, 1), it is managed as a buffer independent (or separate) from the buffer managing the restoration geometry information. can be instructed. According to embodiments, when restoration attribute information is managed as one buffer, only restoration attribute information may be added to the same buffer as the buffer for managing restoration geometry information.
  • the SPS according to the embodiments includes a loop that is repeated as much as the value of the number_of_POC field.
  • i is initialized to 0, increases by 1 each time the loop is executed, and the loop is repeated until the value of i becomes the value of the number_of_POC field.
  • the loop may include a POC_index field.
  • the POC_index field may indicate an index of the POC.
  • the loop may further include a subPC_index field, a subPC_edge field, a subPC_width field, a subPC_height field, and a subPC_depth field.
  • the subPC_index field may indicate an index of sub-point cloud data when the corresponding POC indicates only partial information of point cloud data.
  • the subPC_edge field may indicate location information of sub-point cloud data when the corresponding POC indicates only partial information of point cloud data.
  • the location information may be the same as the POC_geom_coordinates_type field or any value capable of indicating a location in space.
  • the subPC_width field may indicate the size of the width of a node centered on a value of a subPC_edge field, which is location information of sub point cloud data, when the corresponding POC represents only partial information of point cloud data.
  • the subPC_height field may indicate the size of the height of a node centered on a value of the subPC_edge field, which is location information of sub point cloud data, when the corresponding POC represents only partial information of point cloud data.
  • the subPC_depth field may indicate the size of the depth of the node centered on the subPC_edge field value, which is location information of the sub point cloud data, when the corresponding POC represents only partial information of the point cloud data.
  • the loop may further include a RefPCSetstMSBCurrBefore field, a RefPCSetsMSBCurrAfter field, a RefPCSetStMSBFoll field, a RefPCSetStLSBFoll field, and a RefPCSetStLSBCurr field.
  • a RefPCSetstMSBCurrBefore field a RefPCSetsMSBCurrAfter field
  • a RefPCSetStMSBFoll field a RefPCSetStLSBFoll field
  • RefPCSetStLSBCurr field a RefPCSetStLSBCurr field.
  • the RefPCSetsMSBCurrBefore field is a list of short-term point cloud data referenced by current point cloud data, and among the point cloud data, point cloud data whose POC is smaller than the current point cloud data can be managed by sorting in descending order of POC.
  • the RefPCSetsMSBCurrAfter field is a list of short-term point cloud data referenced by the current point cloud data, and among the point cloud data, point cloud data having a POC greater than the current point cloud data may be sorted and managed in ascending order of the POC.
  • the RefPCSetMSBFoll field is a list of short-term point cloud data not referenced by the current point cloud data, and may be signaled as an index of the POC or may be signaled as a residual value of the POC of the current point cloud data.
  • the RefPCSetLSBFoll field is a list of long-term point cloud data not referenced by the current point cloud data, and may be signaled as an index of the POC or may be signaled as a residual value of the POC of the current point cloud data.
  • the RefPCSetLSBCurr field is a list of long-term point clouds referenced by current point cloud data. At this time, when short/long-term reference point cloud data is distinguished, long-term reference point cloud data may be added to the end of each of ReFPCSetsMSBCurrBefore (ie, reference point cloud list 0) and RefPCSetsMSBCurrAfter (ie, reference point cloud list 1).
  • the RefPCSetLSBCurr field may be signaled as an index of the POC or may be signaled as a residual value of the POC of the current point cloud.
  • the loop may further include a POC_motionvector field.
  • the POC_motionvector field may signal a motion vector for each POC.
  • the storage size of the motion vector may be a prediction unit or may be expressed in the form of a cube of NxMxK.
  • the loop may include a RefPCSetstMSBCurrBeforeAtt field, a RefPCSetsMSBCurrAfterAtt field, a RefPCSetStMSBFollAtt field, a RefPCSetStLSBFollAtt field, and a RefPCSetStLSBCurrAtt field.
  • the RefPCSetsMSBCurrBeforeAtt field is a list of short-term point cloud data referenced by the current point cloud data when the buffer is managed by separating it into geometry information and attribute information, and among the point cloud data, the POC is smaller than the current point cloud data. can be managed by sorting in descending order of POC including attribute information.
  • the RefPCSetsMSBCurrAfterAtt field is a list of short-term point clouds referenced by the current point cloud data when the buffer is managed by separating it into geometry information and attribute information. can be managed by sorting in ascending order of POC including attribute information.
  • the RefPCSetMSBFollAtt field is a list of short-term point cloud data including attribute information not referenced by the current point cloud data when the buffer is managed by separating it into geometry information and attribute information. It may be signaled as a residual value of the POC of data.
  • the RefPCSetLSBFollAtt field is a list of long-term point cloud data including attribute information not referenced by the current point cloud data when the buffer is managed by separating it into geometry information and attribute information. It may be signaled as a residual value of the POC of the cloud.
  • the RefPCSetLSBCurrAtt field is a list of long-term point cloud data including attribute information referenced by the current point cloud data when the buffer is managed by separating it into geometry information and attribute information.
  • long-term reference point cloud data may be added to the end of each of the RefPCSetsMSBCurrBeforeAtt (ie, reference point cloud list 0) and the RefPCSetsMSBCurrAfterAtt (ie, reference point cloud list 1).
  • the RefPCSetLSBCurrAtt field may be signaled as an index of the POC or may be signaled as a residual value of the POC of the current point cloud data.
  • the loop may further include a POC_att_motionvector field, a POC_motionvector_coordinates_type field, a POC_motionvector_precision field, and a duplicate_point_flag field.
  • motion vector information for the attribute information can be signaled.
  • the size of the motion vector information may be a prediction unit or may be in the form of NxMxK.
  • the data of the motion vector of the attribute information may be stored as a residual value of the geometry information vector or may be stored as separate motion vector information.
  • the POC_motionvector_coordinates_type field may signal a motion vector for each POC.
  • 40 is a table illustrating an example of a data type of a motion vector allocated to a POC_motionvector_coordinates_type field according to embodiments.
  • the value of the POC_motionvector_coordinates_type field is 0000 (or 0), it may indicate Cartesian coordinates, and if it is 0001 (or 1), it may indicate spherical coordinates.
  • the data type of the motion vector of FIG. 40 may be added or deleted.
  • the value of the POC_motionvector_coordinates_type field is 0, and the spherical coordinate system ( , , ), the value of the POC_motionvector_coordinates_type field becomes 1, and any other information that can indicate a motion vector may be added.
  • the POC_motionvector_precision field may indicate the precision of a motion vector.
  • the data may be stored in units of integer voxels or sub-voxels of 1/n voxels.
  • the duplicate_point_flag field may indicate whether duplicate points of attribute information occur. For example, if the value of the duplicate_point_flag field is true (eg, 1), it may indicate that duplicate points occur, and if false (eg, 0), it may indicate that duplicate points do not occur.
  • the repeat statement may further include a processing_method_type field and a number_of_duplicatePoint field.
  • the processing_method_type field may indicate a method of processing a duplicate point.
  • 41 is a table illustrating an example of a method for processing duplicate points allocated to a processing_method_type field according to embodiments.
  • the processing_method_type field indicates processing by averaging the duplicate points, and if it is 0001 (or 1), it indicates processing by averaging the duplicate points by weight, 0010 (or 2) ), may indicate that duplicate points are treated as independent values.
  • the duplicate point processing method of FIG. 41 may be added or deleted.
  • the number_of_duplicatePoint field may indicate the number of duplicate points to store each attribute value when the value of the processing_method_type field is 2, that is, when duplicate points are treated as independent values.
  • an att_information field may be further included as much as the value of the number_of_duplicatePoint field.
  • the att_information field may indicate attribute information when signaling by storing each attribute information.
  • the buffer management information of FIG. 37 may be included in any location of the SPS of FIG. 33 .
  • TPS tile parameter set
  • a tile parameter set may be referred to as a tile inventory.
  • the TPS according to the embodiments includes information related to each tile for each tile.
  • TPS includes a num_tiles field.
  • the num_tiles field indicates the number of tiles signaled for the bitstream. If there are no tiles, the value of the num_tiles field will be 0 (when not present, num_tiles is inferred to be 0).
  • the TPS according to the embodiments includes a loop that is repeated as much as the value of the num_tiles field.
  • i is initialized to 0, increases by 1 each time the loop is executed, and the loop is repeated until the value of i becomes the value of the num_tiles field.
  • This loop may include a tile_bounding_box_offset_x[i] field, a tile_bounding_box_offset_y[i] field, a tile_bounding_box_offset_z[i] field, a tile_bounding_box_size_width[i] field, a tile_bounding_box_box_size_height[i] field, and an attribute_size_height[i] field, and an attribute_size_height[i] field, and an attribute_predate_bounding_box_flag .
  • the tile_bounding_box_offset_x[i] field indicates the x offset of the i-th tile in the Cartesian coordinate system (indicates the x offset of the i-th tile in the cartesian coordinates).
  • the tile_bounding_box_offset_y[i] field indicates the y offset of the i-th tile in the Cartesian coordinate system.
  • the tile_bounding_box_offset_z[i] field indicates the z offset of the i-th tile in the Cartesian coordinate system.
  • the tile_bounding_box_size_width[i] field indicates the width of the i-th tile in the Cartesian coordinate system.
  • the tile_bounding_box_size_height[i] field indicates the height of the i-th tile in the Cartesian coordinate system.
  • the tile_bounding_box_size_depth[i] field indicates the depth of the i-th tile in the Cartesian coordinate system.
  • TPS tile parameter set
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 43 may be included in an arbitrary position (eg, within a loop) of the TPS of FIG. 42 .
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 43 may be applied when the point cloud data prediction is made in units of tiles or groups of tiles.
  • TPS tile parameter set
  • the buffer management information of FIG. 44 may be included in an arbitrary position (eg, within a loop) of the TPS of FIG. 42 .
  • the buffer management information of FIG. 44 may be applied when buffer management of point cloud data is performed in units of tiles or groups of tiles.
  • GPS is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a geometry parameter set (geometry_parameter_set()) (GPS) according to embodiments.
  • GPS may include information on a method of encoding geometry information of point cloud data included in one or more slices.
  • GPS is gps_geom_parameter_set_id field, gps_seq_parameter_set_id field, gps_box_present_flag field, unique_geometry_points_flag field, geometry_planar_mode_flag field, geometry_angular_mode_flag field, neighbour_context_restriction_flag field, inferred_direct_coding_mode_enabled_flag field, bitwise_occupancy_coding_flag field, adjacent_child_contextualization_enabled_flag field, log2_neighbour_avail_boundary field, log2_intra_pred_max_node_size field, log2_trisoup_node_size field, geom_scaling_enabled_flag field, gps_implicit_geom_partition_flag field, and a gps_extension_flag field.
  • the gps_geom_parameter_set_id field provides an identifier of a GPS referenced by other syntax elements.
  • the gps_seq_parameter_set_id field indicates the value of the seq_parameter_set_id field for the corresponding active SPS (gps_seq_parameter_set_id specifies the value of sps_seq_parameter_set_id for the active SPS).
  • the gps_box_present_flag field indicates whether additional bounding box information is provided in a geometry slice header referring to the current GPS. For example, if the value of the gps_box_present_flag field is 1, it may indicate that additional bounding box information is provided in the geometry slice header referring to the current GPS. Accordingly, when the value of the gps_box_present_flag field is 1, the GPS may further include a gps_gsh_box_log2_scale_present_flag field.
  • the gps_gsh_box_log2_scale_present_flag field indicates whether the gps_gsh_box_log2_scale field is signaled in each geometry slice header referring to the current GPS. For example, if the value of the gps_gsh_box_log2_scale_present_flag field is 1, it may indicate that the gps_gsh_box_log2_scale field is signaled in each geometry slice header referring to the current GPS.
  • the gps_gsh_box_log2_scale_present_flag field is 0, the gps_gsh_box_log2_scale field is not signaled in each geometry slice header referring to the current GPS, and a common scale for all slices is signaled in the gps_gsh_box_log2_scale field of the current GPS. can do.
  • the GPS may further include a gps_gsh_box_log2_scale field.
  • the gps_gsh_box_log2_scale field indicates a common scale factor of a bounding box origin for all slices currently referring to GPS.
  • the unique_geometry_points_flag field indicates whether all output points have unique positions in one slice in all slices currently referring to GPS. For example, if the value of the unique_geometry_points_flag field is 1, it indicates that all output points have unique positions in one slice in all slices currently referring to GPS. When the value of the unique_geometry_points_flag field is 0, it indicates that two or more output points can have the same positions in one slice in all slices currently referring to GPS (equal to 1 indicates that in all slices that refer to the current GPS, all output points have unique positions within a slice.
  • the geometry_planar_mode_flag field indicates whether the planar coding mode is activated. For example, if the value of the geometry_planar_mode_flag field is 1, the planar coding mode is active, and if 0, it may indicate that the planar coding mode is not active.
  • the GPS may further include a geom_planar_mode_th_idcm field, a geom_planar_mode_th[1] field, and a geom_planar_mode_th[2] field.
  • the geom_planar_mode_th_idcm field may indicate a threshold value of activation for the direct coding mode.
  • the geom_planar_mode_th[i] field specifies a threshold of activation for the planar coding mode together with the i-th most probable direction for an efficient planar coding mode for i in the range of 0-2 (for i in the rang 0) ...specifies the value of the threshold of activation for planar coding mode along the i-th most probable direction for the planar coding mode to be efficient).
  • the geometry_angular_mode_flag field indicates whether an angular coding mode is active. For example, if the value of the geometry_angular_mode_flag field is 1, the angular coding mode is active, and if 0, it may indicate that the angular coding mode is not active.
  • the GPS further includes an implicit_qtbt_angular_max_node_min_diff_toangular_max_to_split_qtbt_angular_max_node_min_diff_log2_to_split_zsplit_max_to_split_head_position[0] field, lidar_head_position[1] field, lidar_head_position[2] field, number_lasers field, planar_buffer_disabled field, implicit_qtbt_angular_max_node_min_diff_log2_to_split_ can
  • the lidar_head_position[0] field, lidar_head_position[1] field, and lidar_head_position[2] field may represent (X, Y, Z) coordinates of the lidar head in a coordinate system with the internal axes. .
  • the number_lasers field indicates the number of lasers used for the angular coding mode.
  • the GPS according to the embodiments includes a loop that is repeated as many as the value of the number_lasers field.
  • i is initialized to 0, increases by 1 each time the loop is executed, and the loop is repeated until the value of i becomes the value of the number_lasers field.
  • This loop may include a laser_angle[i] field and a laser_correction[i] field.
  • the laser_angle[i] field represents the tangent of the elevation angle of the i-th laser with respect to the horizontal plane defined by the 0th and 1st internal axes.
  • the laser_correction[i] field indicates, along a second internal axis, correction of the i-th laser position related to the lidar_head_position[2] field.
  • planar_buffer_disabled field If the value of the planar_buffer_disabled field is 1, it indicates that tracking the closest nodes using the buffer is not used in the process of coding the planar mode flag and plane position in the planar mode. If the value of the planar_buffer_disabled field is 0, it indicates that tracking closest nodes using a buffer is used.
  • the implicit_qtbt_angular_max_node_min_dim_log2_to_split_z field indicates a log2 value of a node size in which a horizontal split of nodes is more preferred than a vertical split.
  • the implicit_qtbt_angular_max_diff_to_split_z field represents a maximum vertical log2 value with respect to a horizontal node size ratio allowed for a node.
  • neighbor_context_restriction_flag field When the value of the neighbor_context_restriction_flag field is 0, it indicates that the geometry node occupancy of the current node is coded with contexts determined from neighboring nodes located inside the parent node of the current node.
  • the value of the neighbor_context_restriction_flag field is 1, it indicates that the geometry node occupancy of the current node is coded with contents determined from neighboring nodes located outside or inside the parent node of the current node (neighbor_context_restriction_flag equal to 0 indicates that geometry node occupancy) of the current node is coded with the contexts determined from neighbouring nodes which is located inside the parent node of the current node. inside or outside the parent node of the current node).
  • the inferred_direct_coding_mode_enabled_flag field indicates whether a direct_mode_flag field exists in a corresponding geometry node syntax. For example, if the value of the inferred_direct_coding_mode_enabled_flag field is 1, it indicates that the direct_mode_flag field is present in the corresponding geometry node syntax. For example, if the value of the inferred_direct_coding_mode_enabled_flag field is 0, it indicates that the direct_mode_flag field does not exist in the corresponding geometry node syntax.
  • the bitwise_occupancy_coding_flag field indicates whether the geometry node occupancy is encoded using bitwise contextualization of the syntax element occupancy map. For example, if the value of the bitwise_occupancy_coding_flag field is 1, it indicates that the geometry node occupancy_map is encoded using bitwise contextualization of the syntax element occupancy_map. For example, if the value of the bitwise_occupancy_coding_flag field is 0, it indicates that the geometry node occupancy_byte is encoded using the directory-encoded syntax element occupancy_byte.
  • the adjacent_child_contextualization_enabled_flag field indicates whether adjacent children of neighboring octree nodes are used for bitwise occupancy contextualization. For example, if the value of the adjacent_child_contextualization_enabled_flag field is 1, it indicates that adjacent children of neighboring octree nodes are used for bitwise occupancy contextualization. For example, if the value of the adjacent_child_contextualization_enabled_flag field is 0, it indicates that children of neighboring octree nodes are not used for bitwise occupancy contextualization.
  • the log2_neighbour_avail_boundary field indicates a value of NeighbAvailBoundary, a variable used in a decoding process. For example, if the value of the neighbor_context_restriction_flag field is 1, NeighbAvailabilityMask may be set to 1. For example, when the value of the neighbor_context_restriction_flag field is 0, NeighbAvailabilityMask may be set to 1 ⁇ log2_neighbour_avail_boundary.
  • the log2_intra_pred_max_node_size field indicates the size of an octree node eligible for intra prediction during occupancies.
  • log2_trisoup_node_size field indicates a variable TrisoupNodeSize as the size of triangle nodes (log2_trisoup_node_size specifies the variable TrisoupNodeSize as the size of the triangle nodes).
  • the geom_scaling_enabled_flag field indicates whether a scaling process for geometry positions is applied during a geometry slice decoding process. For example, if the value of the geom_scaling_enabled_flag field is 1, it indicates that a scaling process for geometry positions is applied during a geometry slice decoding process. If the value of the geom_scaling_enabled_flag field is 0, it indicates that the geometry positions do not require scaling.
  • the geom_base_qp field indicates a base value of a geometry position quantization parameter.
  • the gps_implicit_geom_partition_flag field indicates whether the implicit geometry partition is enabled for the sequence or slice. For example, if the value of the gps_implicit_geom_partition_flag field is 1, it indicates that the implicit geometry partition is enabled for the sequence or slice, and if 0, indicates that it is disabled (equal to 1 specifies that the implicit geometry partition is enabled for the gps_implicit_geom_partition_flag equal to 0 specifies that the implicit geometry partition is disabled for the sequence or slice).
  • the gps_implicit_geom_partition_flag field If the value of the gps_implicit_geom_partition_flag field is 1, the following two fields, that is, the gps_max_num_implicit_qtbt_before_ot field and the gps_min_size_implicit_qtbt field, are signaled.
  • the gps_max_num_implicit_qtbt_before_ot field indicates the maximum number of implicit QT and BT partitions before OT partitions (specifies the maximal number of implicit QT and BT partitions before OT partitions). Then, the variable K is initialized as follows by the gps_max_num_implicit_qtbt_before_ot field.
  • K gps_max_num_implicit_qtbt_before_ot.
  • the gps_min_size_implicit_qtbt field indicates the minimum size of implicit QT and BT partitions (specifies the minimal size of implicit QT and BT partitions). Then, the variable M is initialized by the gps_min_size_implicit_qtbt field as follows.
  • the gps_extension_flag field indicates whether a gps_extension_data syntax structure exists in the corresponding GPS syntax structure. For example, if the value of the gps_extension_flag field is 1, it indicates that the gps_extension_data syntax structure exists in the corresponding GPS syntax. For example, if the value of the gps_extension_flag field is 0, it indicates that the gps_extension_data syntax structure does not exist in the corresponding GPS syntax.
  • GPS according to embodiments may further include a gps_extension_data_flag field when the value of the gps_extension_flag field is 1.
  • the gps_extension_data_flag field may have any value. Its presence and value do not affect decoder conformance to profiles.
  • FIG. 46 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a geometry parameter set (geometry_parameter_set( )) (GPS) including information related to point cloud data prediction according to embodiments.
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 46 may be included in any location of the GPS of FIG. 45 .
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 46 may be applied when inter-predicting the geometry information.
  • FIG. 47 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a geometry parameter set (geometry_parameter_set( )) (GPS) including buffer management information according to an embodiment.
  • the buffer management information of FIG. 47 may be included in any location of the GPS of FIG. 45 .
  • APS attribute_parameter_set()
  • APS may include information on a method of encoding attribute information of point cloud data included in one or more slices.
  • the APS may include an aps_attr_parameter_set_id field, aps_seq_parameter_set_id field, attr_coding_type field, aps_attr_initial_qp field, aps_attr_chroma_qp_offset field, aps_slice_qp_delta_present_flag field, and aps_extension_extension_extension_extension_extension_extension_extension field.
  • the aps_attr_parameter_set_id field indicates an identifier of an APS for reference by other syntax elements.
  • the aps_seq_parameter_set_id field indicates a value of sps_seq_parameter_set_id for an active SPS.
  • the attr_coding_type field indicates a coding type for an attribute.
  • the coding type may indicate predicting weight lifting, if it is 1, the coding type may indicate RAHT, and if 2, it may indicate fixed weight lifting. .
  • the aps_attr_initial_qp field indicates the initial value of the variable slice quantization parameter (SliceQp) for each slice referring to the APS (specifies the initial value of the variable SliceQp for each slice referring to the APS).
  • the aps_attr_chroma_qp_offset field specifies the offsets to the initial quantization parameter signaled by the syntax aps_attr_initial_qp (aps_attr_initial_qp).
  • the aps_slice_qp_delta_present_flag field indicates whether the ash_attr_qp_delta_luma and ash_attr_qp_delta_chroma syntax elements are present in the corresponding attribute slice header (ASH).
  • aps_slice_qp_delta_present_flag field indicates that the ash_attr_qp_delta_luma and ash_attr_qp_delta_chroma syntax elements are present in the corresponding attribute slice header (ASH) (equal to 1 specifies that the ash_qp_delta_present and the chroma elements are equal to 1 specifies that the ash_qattr_qp_delta syntax) .
  • aps_slice_qp_delta_present_flag field 0 when the value of the aps_slice_qp_delta_present_flag field is 0, it indicates that the ash_attr_qp_delta_luma and ash_attr_qp_delta_chroma syntax elements are not present in the corresponding attribute slice header (ASH).
  • the value of the attr_coding_type field is 0 or 2
  • lifting_num_pred_nearest_neighbors_minus1 field, lifting_search_range_minus1 field, and a lifting_neighbor_bias[k] field may be further included.
  • the lifting_num_pred_nearest_neighbors_minus1 field plus 1 indicates the maximum number of nearest neighbors to be used for prediction. According to embodiments, the value of NumPredNearestNeighbours is set equal to lifting_num_pred_nearest_neighbours.
  • the lifting_search_range_minus1 field plus 1 indicates a search range used to determine nearest neighbors to be used for prediction and to build distance-based levels of detail (LOD) (lifting_search_range_minus1 plus 1 specifies the search range used to determine nearest neighbors to be used for prediction and to build distance-based levels of detail).
  • the lifting_neighbor_bias[k] field specifies a bias used to weight the k-th components in the calculation of the Euclidean distance between two points as part of the nearest neighbor derivation process. components in the calculation of the euclidean distance between two points as part of the nearest neighbor derivation process).
  • the APS may further include a lifting_scalability_enabled_flag field when the value of the attr_coding_type field is 2, that is, when the coding type indicates fixed weight lifting.
  • the lifting_scalability_enabled_flag field indicates whether the attribute decoding process allows the pruned octree decode result for input geometry points. For example, if the value of the lifting_scalability_enabled_flag field is 1, it indicates that the attribute decoding process allows the pruned octree decode result for the input geometry points. ). If the value of the lifting_scalability_enabled_flag field is 0, it indicates that the attribute decoding process requires the complete octree decode result for the input geometry points.
  • the APS may further include a lifting_num_detail_levels_minus1 field when the value of the lifting_scalability_enabled_flag field is false.
  • the lifting_num_detail_levels_minus1 field indicates the number of LODs for attribute coding (specifies the number of levels of detail for the attribute coding).
  • the APS may further include a lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag field.
  • the lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag field indicates whether levels of detail (LODs) are created by the regular sampling strategy. For example, if the value of the lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag field is 1, it indicates that the LOD is created using the regular sampling strategy. For example, if the value of the lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag field is 0, it indicates that the distance_based sampling strategy is used instead (The lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag equal to 1 specifies levels of detail are built by using a regular sampling strategy. The lifting_lod_regular_sampling_flag equal to to 0 specifies that a distance-based sampling strategy is used instead).
  • LODs levels of detail
  • the APS may further include a repetition statement that is repeated as much as the value of the lifting_num_detail_levels_minus1 field.
  • the index (idx) is initialized to 0, increased by 1 each time the loop is executed, and the loop is repeated until the index (idx) becomes larger than the value of the lifting_num_detail_levels_minus1 field.
  • the lifting_sampling_period_minus2 [idx] field plus 2 indicates the sampling period for the LOD idx (specifies the sampling period for the level of detail idx).
  • the lifting_sampling_distance_squared_scale_minu1 [idx] field plus 1 specifies the scale factor for the derivation of the square of the sampling distance for the level of detail idx ).
  • the lifting_sampling_distance_squared_offset [idx] field indicates an offset for derivation of the square of the sampling distance for LOD idx (specifies the offset of the derivation of the square of the sampling distance for the level of detail idx).
  • the APS according to the embodiments may further include a lifting_adaptive_prediction_threshold field, a lifting_intra_lod_prediction_num_layers field, a lifting_max_num_direct_predictors field, and an inter_component_prediction_enabled_flag field when the value of the attr_coding_type field is 0, that is, when the coding type is predicting weight lifting.
  • the lifting_adaptive_prediction_threshold field specifies the threshold to enable adaptive prediction.
  • the lifting_intra_lod_prediction_num_layers field specifies the number of LOD layer where decoded points in the same LOD layer could be referred to generate prediction value of target point). For example, if the value of the lifting_intra_lod_prediction_num_layers field is the value of the LevelDetailCount, it indicates that the target point can refer to decoded points in the same LOD layer for all LOD layers (The lifting_intra_lod_prediction_num_layers field equal to LevelDetailCount indicates that target point could refer decoded points in the same LOD layer for all LOD layers).
  • the lifting_intra_lod_prediction_num_layers field indicates that the target point cannot refer to decoded points in the same LOD layer for arbitrary LOD layers (The lifting_intra_lod_prediction_num_layers field equal to 0 indicates that target point could not refer decoded points in the same LoD layer for any LoD layers).
  • the lifting_max_num_direct_predictors field indicates the maximum number of predictors to be used for direct prediction. The value of the lifting_max_num_direct_predictors field is in the range of 0 to LevelDetailCount.
  • the inter_component_prediction_enabled_flag field indicates whether a primary component of a multi-component attribute is used to predict reconstructed values of non-primary components. For example, if the value of the inter_component_prediction_enabled_flag field is 1, it indicates that the primary component of the multi-component attribute is used to predict the reconstructed values of non-primary components (specifies that the primary component of a multi component attribute is used to predict the reconstructed value of non-primary components). If the value of the inter_component_prediction_enabled_flag field is 0, it indicates that all attribute components are independently reconstructed (specifies that all attribute components are reconstructed independently).
  • the APS may further include a raht_prediction_enabled_flag field when the value of the attr_coding_type field is 1, that is, when the attribute coding type is RAHT.
  • the raht_prediction_enabled_flag field indicates whether transform weight prediction from the neighbor points is enabled in the RAHT decoding process. For example, if the value of the raht_prediction_enabled_flag field is 1, it indicates that transform weight prediction from the neighbor points is enabled in the RAHT decoding process, and if 0, it is disabled.
  • the APS may further include a raht_prediction_threshold0 field and a raht_prediction_threshold1 field.
  • the raht_prediction_threshold0 field indicates a threshold value for terminating transform weight prediction from the neighbor points.
  • the raht_prediction_threshold1 field indicates a threshold value for skipping transform weight prediction from the neighbor points.
  • the aps_extension_flag field indicates whether an aps_extension_data syntax structure exists in the corresponding APS syntax structure. For example, if the value of the aps_extension_flag field is 1, it indicates that the aps_extension_data syntax structure exists in the corresponding APS syntax structure. For example, if the value of the aps_extension_flag field is 0, it indicates that the aps_extension_data syntax structure does not exist in the corresponding APS syntax structure.
  • the APS according to embodiments may further include an aps_extension_data_flag field when the value of the aps_extension_flag field is 1.
  • the aps_extension_data_flag field may have any value. Its presence and value do not affect decoder conformance to profiles.
  • the APS according to embodiments may further include information related to LoD-based attribute compression.
  • FIG. 49 is a diagram illustrating an example of a syntax structure of an attribute parameter set (attribute_parameter_set()) (APS) including information related to point cloud data prediction according to embodiments.
  • attribute_parameter_set() attribute parameter set
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 49 may be included in any location of the APS of FIG. 48 .
  • FIG. 50 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of an attribute parameter set (attribute_parameter_set()) (APS) including buffer management information according to embodiments.
  • the buffer management information of FIG. 50 may be included in any location of the APS of FIG. 48 .
  • FIG 51 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a geometry slice bitstream () according to the present specification.
  • the geometry slice bitstream ( ) is also referred to as a geometry data unit.
  • a geometry slice bitstream (geometry_slice_bitstream ()) may include a geometry slice header (geometry_slice_header()) and geometry slice data (geometry_slice_data()).
  • FIG. 52 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a geometry slice header (geometry_slice_header()) according to the present specification.
  • a bitstream transmitted by a transmitting device may include one or more slices.
  • Each slice may include a geometry slice and an attribute slice.
  • a geometry slice includes a geometry slice header (GSH).
  • the attribute slice includes an attribute slice header (ASH, Attribute Slice Header).
  • the geometry slice header (geometry_slice_header()) may include a gsh_geometry_parameter_set_id field, a gsh_tile_id field, a gsh_slice_id field, a frame_idx field, a gsh_num_points field, and a byte_alignment() field.
  • the value of the gps_box_present_flag field included in the geometry parameter set (GPS) is true (eg, 1)
  • the value of the gps_gsh_box_log2_scale_present_flag field is true (eg, 1)
  • it may further include a gsh_box_log2_scale field, a gsh_box_origin_x field, a gsh_box_origin_y field, and a gsh_box_origin_z field.
  • the gsh_geometry_parameter_set_id field indicates a value of gps_geom_parameter_set_id of the active GPS (gsh_geometry_parameter_set_id specifies the value of the gps_geom_parameter_set_id of the active GPS).
  • the gsh_tile_id field indicates an identifier of a corresponding tile referenced by a corresponding geometry slice header (GSH).
  • the gsh_slice_id indicates an identifier of a corresponding slice for reference by other syntax elements.
  • the frame_idx field indicates log2_max_frame_idx + 1 least significant bits of a conceptual frame number counter. Consecutive slices with differing values of frame_idx form parts of different output point cloud frames. Consecutive slices with identical values of frame_idx without an intervening frame boundary marker data unit form parts of the same output point cloud frame).
  • the gsh_num_points field indicates the maximum number of coded points in a corresponding slice. According to embodiments, it is a requirement of bitstream conformance that gsh_num_points is greater than or equal to the number of decoded points in the slice).
  • the gsh_box_log2_scale field indicates a scaling factor of a bounding box origin for a corresponding slice.
  • the gsh_box_origin_x field indicates the x value of the bounding box origin scaled by the value of the gsh_box_log2_scale field.
  • the gsh_box_origin_y field indicates a y value of the bounding box origin scaled by the value of the gsh_box_log2_scale field.
  • the gsh_box_origin_z field indicates the z value of the bounding box origin scaled by the value of the gsh_box_log2_scale field.
  • slice_origin_x the variables slice_origin_x, slice_origin_y, and slice_origin_z may be derived as follows.
  • slice_origin_x gsh_box_origin_x ⁇ originScale
  • slice_origin_y gsh_box_origin_y ⁇ originScale
  • slice_origin_z gsh_box_origin_z ⁇ originScale
  • the geometry slice header (geometry_slice_header( )) according to embodiments may further include a gsh_log2_max_nodesize_x field, a gsh_log2_max_nodesize_y_minus_x field, and a gsh_log2_geom_nodesize_flag field, and a gsh_log2_geom_nodesize_flag field. If false (ie, 1), it may further include a gsh_log2_max_nodesize field.
  • the gsh_log2_max_nodesize_x field indicates a bounding box size in the x dimension, that is, MaxNodesizeXLog2 used in the decoding process as follows (specifies the bounding box size in the x dimension, i.e., MaxNodesizeXLog2 that is used in the decoding process).
  • MaxNodeSizeXLog2 gsh_log2_max_nodesize_x
  • MaxNodeSizeX 1 ⁇ MaxNodeSizeXLog2
  • the gsh_log2_max_nodesize_y_minus_x field indicates a bounding box size in the y dimension, that is, MaxNodesizeYLog2 used in the decoding process as follows (specifies the bounding box size in the y dimension, i.e., MaxNodesizeYLog2 that is used in the decoding process).
  • MaxNodeSizeYLog2 gsh_log2_max_nodesize_y_minus_x + MaxNodeSizeXLog2.
  • MaxNodeSizeY 1 ⁇ MaxNodeSizeYLog2.
  • the gsh_log2_max_nodesize_z_minus_y field indicates a bounding box size in the z dimension, that is, MaxNodesizeZLog2 used in the decoding process as follows (specifies the bounding box size in the z dimension, i.e., MaxNodesizeZLog2 that is used in the decoding process).
  • MaxNodeSizeZLog2 gsh_log2_max_nodesize_z_minus_y + MaxNodeSizeYLog2
  • MaxNodeSizeZ 1 ⁇ MaxNodeSizeZLog2
  • the gsh_log2_max_nodesize field is obtained as follows.
  • gsh_log2_max_nodesize max ⁇ MaxNodeSizeXLog2, MaxNodeSizeYLog2, MaxNodeSizeZLog2 ⁇
  • the gsh_log2_max_nodesize field indicates the size of the root geometry octree node when the value of the gps_implicit_geom_partition_flag field is 0.
  • MaxNodeSize 1 ⁇ gsh_log2_max_nodesize
  • MaxGeometryOctreeDepth gsh_log2_max_nodesizelog2_trisoup_node_size
  • the geometry slice header (geometry_slice_header()) may further include a geom_slice_qp_offset field and a geom_octree_qp_offsets_enabled_flag field when the value of the geom_scaling_enabled_flag field is true.
  • the geom_slice_qp_offset field indicates an offset to the base geometry quantisation parameter geom_base_qp.
  • the geom_octree_qp_offsets_enabled_flag field indicates whether a geom_octree_qp_ofsets_depth field exists in a corresponding geometry slice header. For example, if the value of the geom_octree_qp_offsets_enabled_flag field is 1, it indicates that the geom_octree_qp_ofsets_depth field is present in the corresponding geometry slice header, and if 0, it does not exist.
  • the geom_octree_qp_offsets_depth field indicates a depth of a geometry octree.
  • FIG. 53 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a geometry slice header (geometry_slice_header( )) including information related to point cloud data prediction according to embodiments.
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 53 may be included in an arbitrary position of the geometry slice header of FIG. 52 .
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 53 may be applied when the point cloud data prediction is performed in slice units.
  • FIG. 54 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of a geometry slice header (geometry_slice_header( )) including buffer management information according to embodiments.
  • the buffer management information of FIG. 54 may be included in an arbitrary position of the geometry slice header of FIG. 52 .
  • the buffer management information of FIG. 54 may be applied when buffer management is performed in slice units.
  • the geometry slice data (geometry_slice_data( )) may transmit a geometry bitstream belonging to a corresponding slice.
  • the geometry slice data (geometry_slice_data( )) may include a first iteration that is repeated by the value of MaxGeometryOctreeDepth. In this case, it is assumed that the depth is initialized to 0, is increased by 1 each time the loop is executed, and the first loop is repeated until the depth becomes the value of MaxGeometryOctreeDepth.
  • the first iteration may include a second iteration that is repeated by the value of NumNodesAtDepth. At this time, it is assumed that nodeidx is initialized to 0, increases by 1 each time the loop is executed, and the second loop is repeated until nodeidx becomes the value of NumNodesAtDepth.
  • MaxGeometryOctreeDepth represents the maximum value of the depth of the geometry octree
  • NumNodesAtDepth[depth] represents the number of nodes to be decoded at the corresponding depth.
  • NodeX[depth][nodeIdx], NodeY[depth][nodeIdx], NodeZ[depth][nodeIdx] represent the x, y, z coordinates of the Idx-th node in decoding order at a given depth. Transmits the geometry bitstream of the corresponding node of the corresponding depth through geometry_node(depth, nodeIdx, xN, yN, zN).
  • the geometry slice data (geometry_slice_data( )) according to embodiments may further include geometry_trisoup_data(). That is, if the size of the triangle nodes is greater than 0, the trishine geometry-encoded geometry bitstream is transmitted through geometry_trisoup_data().
  • 56 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of geometry slice data (geometry_slice_data( )) including buffer management information according to embodiments.
  • the buffer management information of FIG. 56 may be included in an arbitrary position of the geometry slice data of FIG. 55 .
  • the buffer management information of FIG. 56 may be applied when buffer management is performed in slice units.
  • 57 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of an attribute slice bitstream () according to the present specification.
  • the attribute slice bitstream ( ) is also referred to as an attribute data unit.
  • the attribute slice bitstream (attribute_slice_bitstream()) may include an attribute slice header (attribute_slice_header()) and attribute slice data (attribute_slice_data()).
  • attribute slice header (attribute_slice_header()) according to the present specification.
  • the attribute slice header (attribute_slice_header( )) may include an ash_attr_parameter_set_id field, an ash_attr_sps_attr_idx field, an ash_attr_geom_slice_id field, an ash_attr_layer_qp_delta_present_flag field, and an ash_attr_deltapresent_flag field, and an ash_attr_deltagion_present_flag field.
  • the attribute slice header (attribute_slice_header()) according to embodiments further includes an ash_attr_qp_delta_luma field, and the value of the attribute_dimension_minus_sps_attr_idx] field is 0 [ash_attr_idx] If greater than, the attribute slice header may further include an ash_attr_qp_delta_chroma field.
  • the ash_attr_parameter_set_id field indicates a value of the aps_attr_parameter_set_id field of the currently active APS.
  • the ash_attr_sps_attr_idx field indicates an attribute set in the current active SPS.
  • the ash_attr_geom_slice_id field indicates a value of the gsh_slice_id field of the current geometry slice header.
  • the ash_attr_qp_delta_luma field indicates a luma delta quantization parameter (qp) derived from an initial slice qp in an active attribute parameter set.
  • the ash_attr_qp_delta_chroma field indicates a chroma delta quantization parameter (qp) derived from an initial slice qp in an active attribute parameter set.
  • InitialSliceQpY aps_attrattr_initial_qp + ash_attr_qp_delta_luma
  • InitialSliceQpC aps_attrattr_initial_qp + aps_attr_chroma_qp_offset+ ash_attr_qp_delta_chroma
  • the ash_attr_layer_qp_delta_present_flag field indicates whether an ash_attr_layer_qp_delta_luma field and an ash_attr_layer_qp_delta_chroma field exist in the corresponding attribute slice header (ASH) for each layer. For example, if the value of the ash_attr_layer_qp_delta_present_flag field is 1, it indicates that the ash_attr_layer_qp_delta_luma field and the ash_attr_layer_qp_delta_chroma field exist in the corresponding attribute slice header, and if 0, it does not exist.
  • the attribute slice header may further include an ash_attr_num_layer_qp_minus1 field.
  • the geometry slice header may include as many loops as the value of NumLayerQp. In this case, it is assumed that i is initialized to 0, increases by 1 each time the loop is executed, and the loop is repeated until the value of i becomes the value of NumLayerQp. This loop contains the ash_attr_layer_qp_delta_luma[i] field.
  • the loop may further include an ash_attr_layer_qp_delta_chroma[i] field.
  • the ash_attr_layer_qp_delta_luma field indicates a luma delta quantization parameter (qp) from the InitialSliceQpY in each layer.
  • the ash_attr_layer_qp_delta_chroma field indicates a chroma delta quantization parameter (qp) from the InitialSliceQpC in each layer.
  • SliceQpY[i] InitialSliceQpY + ash_attr_layer_qp_delta_luma[i]
  • SliceQpC[i] InitialSliceQpC + ash_attr_layer_qp_delta_chroma[i]
  • the value of the ash_attr_region_qp_delta_present_flag field is 1 in the attribute slice header (attribute_slice_header()) according to embodiments, it indicates that ash_attr_region_qp_delta, region bounding box origin, and size exist in the current attribute slice header. If the value of the ash_attr_region_qp_delta_present_flag field is 0, it indicates that the ash_attr_region_qp_delta, region bounding box origin, and size do not exist in the current attribute slice header.
  • the attribute slice header may further include a field ash_attr_qp_region_box_origin_x, ash_attr_qp_region_box_origin_y field, ash_attr_qp_region_box_origin_z field, ash_attr_qp_region_box_width field, ash_attr_qp_region_box_height field, ash_attr_qp_region_box_depth field, and ash_attr_region_qp_delta field.
  • the ash_attr_qp_region_box_origin_x field indicates the x offset of the region bounding box related to slice_origin_x (indicates the x offset of the region bounding box relative to slice_origin_x).
  • the ash_attr_qp_region_box_origin_y field indicates the y offset of the region bounding box related to slice_origin_y (indicates the y offset of the region bounding box relative to slice_origin_y).
  • the ash_attr_qp_region_box_origin_z field indicates the z offset of the region bounding box related to slice_origin_z (indicates the z offset of the region bounding box relative to slice_origin_z).
  • the ash_attr_qp_region_box_size_width field indicates the width of a region bounding box.
  • the ash_attr_qp_region_box_size_height field indicates the height of a region bounding box.
  • the ash_attr_qp_region_box_size_depth field indicates the depth of a region bounding box.
  • the ash_attr_region_qp_delta field indicates delta qp from SliceQpY[i] and SliceQpC[i] of the region specified by the ash_attr_qp_region_box field.
  • attribute_slice_header() is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of an attribute slice header (attribute_slice_header()) including information related to point cloud data prediction according to embodiments.
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 59 may be included in any position of the attribute slice header of FIG. 58 .
  • the information related to the point cloud data prediction of FIG. 59 may be applied when the point cloud data prediction is made in slice units.
  • Attribute slice data (attribute_slice_data()) according to embodiments may transmit an attribute bitstream belonging to a corresponding slice.
  • Attribute slice data may include an attribute or data related to an attribute in relation to some or all of the point clouds.
  • the attribute dimension (attribute_dimension) means the number of components constituting the attribute. Attributes according to embodiments indicate reflectance, color, and the like. Therefore, the number of components that an attribute has is different. For example, an attribute corresponding to a color may have three color components (eg, RGB). Therefore, an attribute corresponding to reflectance may be a mono-dimensional attribute, and an attribute corresponding to color may be a three-dimensional attribute.
  • Attributes according to embodiments may be attribute-encoded in units of dimensions.
  • an attribute corresponding to reflectance and an attribute corresponding to color may be attribute-encoded, respectively.
  • attributes according to embodiments may be attribute-encoded regardless of dimensions.
  • an attribute corresponding to reflectance and an attribute corresponding to color may be attribute-encoded together.
  • zerorun indicates the number of zeros before the residual attribute value (residual) (zerorun specifies the number of 0 prior to residual).
  • i means the i-th point value of the attribute, and it is assumed that the attr_coding_type field and the lifting_adaptive_prediction_threshold field are signaled to the APS according to an embodiment.
  • variable MaxNumPredictors of FIG. 60 is a variable used in the point cloud data decoding process, and may be obtained as follows based on the lifting_adaptive_prediction_threshold field value signaled to the APS.
  • MaxNumPredictors lifting_max_num_direct_predicots field + 1
  • the lifting_max_num_direct_predictors field indicates the maximum number of predictors to be used for direct prediction.
  • predIndex[i] specifies the predictor index to decode the i-th point value of the predictor index (referred to as a predictor index, or prediction mode) for decoding the i-th point value of the attribute attribute).
  • the value of the predIndex[i] is in the range from 0 to the value of the lifting_max_num_direct_predictors field.
  • each component according to the embodiments may correspond to hardware, software, a processor, and/or a combination thereof.
  • this embodiment describes a method of compressing geometric information of point cloud data, the method described herein may be applied to attribute information compression and other compression methods.
  • the present specification may newly define an RPS parameter set, and may signal by adding buffer management information to the RPS parameter set.
  • the RPS parameter set may be attributed to SPS, GPS, APS, TPS, geometry slice header, geometry slice data, or may operate independently.
  • 61 is a diagram illustrating an embodiment of a syntax structure of an RPS parameter set (RPS_parameter_set()) including buffer management information according to embodiments.
  • FIG. 62 is a flowchart of a method for transmitting point cloud data according to embodiments.
  • a method of transmitting point cloud data includes the steps of obtaining point cloud data (71001), encoding the point cloud data (71002), and transmitting the encoded point cloud data and signaling information (71003).
  • the bitstream including the encoded point cloud data and signaling information may be encapsulated into a file and transmitted.
  • step 71001 of acquiring the point cloud data some or all of the operation of the point cloud video acquiring unit 10001 of FIG. 1 may be performed, or a part or all of the operation of the data input unit 12000 of FIG. 12 is performed. You may.
  • Encoding the point cloud data 71002 includes the point cloud video encoder 10002 of FIG. 1 , the encoding 20001 of FIG. 2 , the point cloud video encoder of FIG. 4 , the point cloud video encoder of FIG. 12 , the geometry of FIG. 15 . Some or all of the operations of the encoder, the attribute encoder, and the geometry encoder and the attribute encoder of FIG. 16 may be performed.
  • step of encoding the point cloud data according to the embodiments (71002) as described above with reference to FIGS. 15 to 23, compression is performed by applying inter prediction or intra prediction to geometry information and/or attribute information, and entropy encoding is performed. to output a geometry bitstream and/or an attribute bitstream.
  • step of encoding the point cloud data 71002 as described with reference to FIGS. 26 to 31 , the restored geometry information and/or the restored attribute for intra prediction or inter prediction. Manages the buffer in which information is stored.
  • Information related to point cloud data prediction used for compression by applying inter prediction or intra prediction to the point cloud data and/or buffer management information used to manage the buffer are SPS, GPS, APS, TPS, SEI messages , a geometry slice header, geometry slice data, an attribute slice header, and at least one of attribute slice data may be signaled and transmitted to the receiving device.
  • the buffer management information may be signaled in a separate RPS parameter set and transmitted to the receiving device.
  • 63 is a flowchart of a method for receiving point cloud data according to embodiments.
  • a method for receiving point cloud data includes receiving encoded point cloud data and signaling information (81001), decoding the point cloud data based on the signaling information (81002), and the decoded point cloud data rendering 81003 .
  • the step 81001 of receiving the point cloud data and signaling information includes the receiver 10005 of FIG. 1 , the jinson 20002 or decoding 20003 of FIG. 2 , the receiver 13000 of FIG. 13 or the reception processing unit (13001) can be carried out.
  • the signaling information may include information related to compression of the point cloud data and/or buffer management information.
  • the information and/or buffer management information related to the point cloud compression is signaled to at least one of SPS, GPS, APS, TPS, SEI message, geometry slice header, geometry slice data, attribute slice header and attribute slice data and received by the receiving device can be
  • the buffer management information may be signaled in a separate RPS parameter set.
  • the description of fields included in the information related to the point cloud data prediction will be described with reference to FIGS. 34 to 36 , and the description of the fields included in the buffer management information will be described with reference to the description of FIGS. 37 to 41 . do.
  • Decoding the point cloud data 81002 may include the point cloud video decoder 10006 of FIG. 1 , the decoding 20003 of FIG. 2 , the point cloud video decoder of FIG. 11 , and the point cloud video decoder of FIG. 13 . , some or all of the operations of the geometry video decoder 61003 and attribute decoder 61004 of FIG. 25 and the geometry video decoder 61003 and attribute decoder 61004 of FIG. 26 may be performed.
  • Decoding the point cloud data according to the embodiments (81002) is, as described with reference to FIGS. 15 to 31, in the received geometry bitstream and/or attribute bitstream based on information related to prediction of the point cloud data.
  • Decompression may be performed by applying inter prediction or intra prediction, and a buffer for storing restoration geometry information and/or restoration attribute information referenced by inter prediction or intra prediction may be managed based on the buffer management information.
  • the step of decoding the point cloud data 81002 entropy-decodes residual geometry information included in the received geometry bitstream, and based on the information related to prediction of the point cloud data, the geometry information to be decoded.
  • One or more reference regions of the current node may be derived from the restored geometry information stored in the buffer, and prediction geometry information may be generated based on the derived one or more reference regions.
  • geometry information may be reconstructed by adding the entropy-decoded residual geometry information and the prediction geometry information.
  • the restored geometry information is stored in the buffer in order to derive one or more reference regions from the restored geometry information.
  • point cloud data may be restored based on the decoded (or decompressed) geometry information and attribute information and rendered according to various rendering methods.
  • 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 corresponding 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.).
  • Rendering the point cloud data according to embodiments (81003) may be performed by the renderer 10007 of FIG. 1 , the rendering 20004 of FIG. 2 , or the renderer 13011 of FIG. 13 .
  • Each of the above-described parts, modules or units may be software, processor, or hardware parts that execute consecutive execution processes stored in a memory (or storage unit). Each of the steps described in the above embodiment may be performed by a processor, software, or hardware parts. Each module/block/unit described in the above embodiment may operate as a processor, software, or hardware. Also, the methods presented by the embodiments may be implemented as code. This code may be written to a processor-readable storage medium, and thus may be read by a processor provided by an apparatus.
  • unit means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.
  • 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 in one chip, for example, one hardware circuit.
  • Each of the components according to the embodiments may be implemented as separate chips.
  • At least one or more of the components of the device according to the embodiments may be composed of one or more processors capable of executing one or more programs, and the one or more programs operate/ Any one or more operations/methods of the method may be performed, or may include instructions for performing the method.
  • Executable instructions for performing the method/acts of the apparatus according to the embodiments may be stored in non-transitory CRM or other computer program products configured for execution by one or more processors, or one or more may be stored in temporary CRM or other computer program products configured for execution by processors.
  • the memory according to the embodiments may be used as a concept including not only volatile memory (eg, RAM, etc.) but also non-volatile memory, flash memory, PROM, and the like. Also, it may be implemented in the form of a carrier wave, such as transmission through the Internet.
  • the processor-readable recording medium is distributed in a computer system connected through a network, so that the processor-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
  • Various elements of the embodiments may be implemented by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • Various elements of the embodiments may be implemented on a single chip, such as a hardware circuit.
  • embodiments may optionally be performed on separate chips.
  • at least one of the elements of the embodiments may be performed within one or more processors including instructions for performing an operation according to the embodiments.
  • the operations according to the embodiments described in this document may be performed by a transceiver including one or more memories and/or one or more processors according to the embodiments.
  • One or more memories may store programs for processing/controlling operations according to embodiments, and one or more processors may control various operations described in this document.
  • the one or more processors 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.
  • 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. it is only For example, the first user input signal may be referred to as a second user input signal. Similarly, the second user input signal may be referred to as a first user input signal. Use of these terms should be interpreted as not departing from the scope of the various embodiments. Although both the first user input signal and the second user input signal are user input signals, they do not mean the same user input signals unless the context clearly indicates otherwise.

Abstract

실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 전송 방법은, 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 단계, 상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 포지션들을 포함하는 지오메트리 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 단계, 상기 지오메트리 정보를 기반으로 상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 어트리뷰트 값들을 포함하는 어트리뷰트 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 단계, 및 상기 인코드된 지오메트리 정보, 상기 인코드된 어트리뷰트 정보 및 시그널링 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
실시예들은 포인트 클라우드 콘텐트(Point Cloud Content)를 처리하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
포인트 클라우드 콘텐트는 3차원 공간(space or volume)을 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), XR (Extended Reality), 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.
실시예들에 따른 기술적 과제는, 전술한 문제점 등을 해결하기 위해서, 포인트 클라우드를 효율적으로 송수신하기 위한 포인트 클라우드 데이터 전송 장치, 전송 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 수신 방법을 제공하는데 있다.
실시예들에 따른 기술적 과제는, 지연시간(latency) 및 인코딩/디코딩 복잡도를 해결하기 위한 포인트 클라우드 데이터 전송 장치, 전송 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 수신 방법을 제공하는데 있다.
실시예들에 따른 기술적 과제는, 지오메트리-포인트 클라우드 압축(Geometry - point cloud compression, G-PCC) 비트스트림을 효율적으로 송수신하기 위한 포인트 클라우드 데이터 전송 장치, 전송 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 수신 방법을 제공하는데 있다.
실시예들에 따른 기술적 과제는, 포인트 클라우드 데이터에 인터 예측을 적용하여 인코딩/디코딩을 수행할 때 참조영역에 대한 정보와 참조된 영역의 이동, 회전, 아핀(affine) 등으로 변형된 형태를 반영한 인터 예측이 가능하도록 하는 포인트 클라우드 데이터 전송 장치, 전송 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 수신 방법을 제공하는데 있다.
실시예들에 따른 기술적 과제는, 포인트 클라우드 데이터에 인터 예측을 적용하여 인코딩/디코딩을 수행할 때 참조영역의 위치를 벡터로 표현하고, 다수 개의 벡터들을 효율적으로 처리하도록 하는 포인트 클라우드 데이터 전송 장치 및 전송 방법을 제공하는데 있다.
실시예들에 따른 기술적 과제는, 포인트 클라우드 데이터에 인터 예측을 적용하여 인코딩/디코딩을 수행할 때 버퍼를 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 수신 방법을 제공하는데 있다.
다만, 전술한 기술적 과제만으로 제한되는 것은 아니고, 본 문서 전체 내용에 기초하여 당업자가 유추할 수 있는 다른 기술적 과제로 실시예들의 권리범위가 확장될 수 있다.
상술한 목적 및 다른 이점을 달성하기 위해서 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법은, 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 단계, 상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 포지션들을 포함하는 지오메트리 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 단계, 상기 지오메트리 정보를 기반으로 상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 어트리뷰트 값들을 포함하는 어트리뷰트 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 단계, 및 상기 인코드된 지오메트리 정보, 상기 인코드된 어트리뷰트 정보 및 시그널링 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시그널링 정보는 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하고, 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 예측 관련 정보를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
제 1 항에 있어서, 상기 지오메트리 정보를 인코딩하는 단계는 상기 지오메트리 정보의 현재 노드의 하나 이상의 참조 영역들을 버퍼에 저장된 복원 지오메트리 정보로부터 유도하고, 유도된 하나 이상의 참조 영역들을 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성하는 단계, 상기 지오메트리 정보와 상기 예측 지오메트리 정보와의 차분을 잔차 지오메트리 정보로 출력하는 단계, 및 상기 잔차 지오메트리 정보를 엔트로피 인코딩하여 지오메트리 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 지오메트리 정보를 인코딩하는 단계는 상기 예측된 지오메트리 정보와 상기 잔차 지오메트리 정보를 더하여 지오메트리 정보를 복원하는 단계, 및 상기 복원 지오메트리 정보로부터 하나 이상의 참조 영역들을 유도하기 위해 상기 복원 지오메트리 정보를 상기 버퍼에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 지오메트리 정보를 인코딩하는 단계는 현재 인코딩하려는 지오메트리 정보와 시간적으로 가까운 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에 저장하고 시간적으로 먼 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에서 제거하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시그널링 정보는 상기 버퍼를 관리하기 위한 버퍼 관리 정보를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치는 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 데이터 획득부, 상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 포지션들을 포함하는 지오메트리 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 지오메트리 인코더, 상기 지오메트리 정보를 기반으로 상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 어트리뷰트 값들을 포함하는 어트리뷰트 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 어트리뷰트 인코더, 및 상기 인코드된 지오메트리 정보, 상기 인코드된 어트리뷰트 정보 및 시그널링 정보를 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
상기 시그널링 정보는 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하고, 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 예측 관련 정보를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 지오메트리 인코더는 상기 지오메트리 정보의 현재 노드의 하나 이상의 참조 영역들을 버퍼에 저장된 복원 지오메트리 정보로부터 유도하고, 유도된 하나 이상의 참조 영역들을 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성하는 지오메트리 정보 예측부, 상기 지오메트리 정보와 상기 예측 지오메트리 정보와의 차분을 잔차 지오메트리 정보로 출력하는 잔차 지오메트리 정보 생성부, 및 상기 잔차 지오메트리 정보를 엔트로피 인코딩하여 지오메트리 비트스트림을 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 지오메트리 인코더는 상기 예측된 지오메트리 정보와 상기 잔차 지오메트리 정보를 더하여 지오메트리 정보를 복원하는 지오메트리 정보 복원부, 및 상기 복원 지오메트리 정보로부터 하나 이상의 참조 영역들을 유도하기 위해 상기 복원 지오메트리 정보가 저장되는 버퍼를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 지오메트리 인코더는 현재 인코딩하려는 지오메트리 정보와 시간적으로 가까운 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에 저장하고 시간적으로 먼 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에서 제거하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시그널링 정보는 상기 버퍼를 관리하기 위한 버퍼 관리 정보를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법은 지오메트리 정보, 어트리뷰트 정보, 및 시그널링 정보를 수신하는 단계, 상기 시그널링 정보를 기반으로 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 상기 지오메트리 정보를 디코딩하여 포인트들의 포지션들을 복원하는 단계, 상기 시그널링 정보와 상기 지오메트리 정보를 기반으로 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 상기 어트리뷰트 정보를 디코딩하여 상기 포인트들의 어트리뷰트 값들을 복원하는 단계, 및 상기 포인트들의 포지션들과 어트리뷰트 값들을 기반으로 복원된 포인트 클라우드 데이터를 렌더링하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시그널링 정보는 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하고, 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 예측 관련 정보를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 지오메트리 정보를 디코딩하는 단계는 상기 수신된 지오메트리 정보에 포함된 잔차 지오메트리 정보를 엔트로피 디코딩하는 단계, 상기 시그널링 정보를 기반으로 디코딩하려는 지오메트리 정보의 현재 노드의 하나 이상의 참조 영역들을 버퍼에 저장된 복원 지오메트리 정보로부터 유도하고, 유도된 하나 이상의 참조 영역들을 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성하는 단계, 및 상기 엔트로피 디코딩된 잔차 지오메트리 정보와 상기 예측 지오메트리 정보를 더하여 복원된 지오메트리 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 지오메트리 정보를 디코딩하는 단계는 상기 복원 지오메트리 정보로부터 하나 이상의 참조 영역들을 유도하기 위해 상기 복원 지오메트리 정보를 상기 버퍼에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 지오메트리 정보를 디코딩하는 단계는 현재 디코딩하려는 지오메트리 정보와 시간적으로 가까운 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에 저장하고 시간적으로 먼 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에서 제거하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시그널링 정보는 상기 버퍼를 관리하기 위한 버퍼 관리 정보를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 퀄리티 있는 포인트 클라우드 서비스를 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 다양한 비디오 코덱 방식을 달성할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 자율주행 서비스 등 범용적인 포인트 클라우드 콘텐츠를 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 포인트 클라우드 데이터의 독립적 인코딩 및 디코딩을 위해 포인트 클라우드 데이터의 공간 적응적 분할을 수행함으로써, 병렬 처리의 향상 및 스케일러비티(scalability)를 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 포인트 클라우드 데이터를 타일 및/또는 슬라이스 단위로 분할하여 인코딩 및 디코딩을 수행하고 이를 위해 필요한 데이터를 시그널링함으로써 포인트 클라우드의 인코딩 및 디코딩 성능을 향상시킬 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 포인트 클라우드 코딩 중 화면 간 예측(즉, 인터 예측)을 수행할 때, 참조영역에 대한 정보와 참조된 영역의 이동, 회전, 아핀(affine) 등으로 변형된 형태를 반영한 화면간 예측이 가능한 효과가 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 화면간 예측시에 참조 영역의 위치를 벡터로 표현할 수 있으며, 다수개의 벡터들을 효율적으로 처리할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 기존의 단순한 이동 및 회전만 가능한 형태에서 아핀(affine) 등의 조건을 반영할 수 있게 됨으로써 화면간 예측 정확도를 높이고, 참조 영역으로 사용 가능한 영역을 넓힐 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 효율적인 버퍼 관리를 통해 용량 제약으로 인해 발생할 수 있는 참조 포인트 클라우드 데이터의 저장 및 참조의 제한적 사용을 해결할 수 있다. 따라서, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법, 수신 장치는 인코딩/디코딩에 필요한 버퍼를 효율적을 관리할 수 있는 효과가 있다.
도면은 실시예들을 더욱 이해하기 위해서 포함되며, 도면은 실시예들에 관련된 설명과 함께 실시예들을 나타낸다.
도 1은 실시예들에 따른 포인트 클라우드(Point Cloud) 콘텐츠 제공을 위한 시스템을 나타낸다.
도 2는 실시예들에 따른 Point Cloud 콘텐츠 제공을 위한 과정을 나타낸다.
도 3은 실시예들에 따른 Point Cloud 캡처 장비 배열 구성을 나타낸다.
도 4는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(Point Cloud Video Encoder)를 나타낸다.
도 5는 실시예들에 따른 3차원 공간상의 복셀을 나타낸다.
도 6은 실시예들에 따른 옥트리와 occupancy 코드의 예시를 나타낸다.
도 7은 실시예들에 따른 이웃 노드 패턴의 예시를 나타낸다.
도 8은 실시예들에 따른 LOD별 Point Cloud 콘텐츠의 Point 구성의 예시를 나타낸다.
도 9는 실시예들에 따른 LOD별 Point Cloud 콘텐츠의 Point 구성의 예시를 나타낸다.
도 10은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 디코더(Point Cloud Video Decoder)의 블록 다이어그램(block diagram) 예시를 나타낸다.
도 11은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 디코더(Point Cloud Video Decoder)의 예시를 나타낸다.
도 12는 실시예들에 따른 송신기의 Point Cloud 비디오 인코딩을 위한 구성요소를 나타낸다.
도 13은 실시예들에 따른 수신기의 Point Cloud 비디오 디코딩을 위한 구성요소를 나타낸다.
도 14는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 방법/장치와 연동 가능한 구조의 예시를 나타낸다.
도 15는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 송신 장치의 또 다른 예시를 보인 도면이다.
도 16은 실시예들에 따른 지오메트리 인코더와 어트리뷰트 인코더의 상세 블록도이다.
도 17은 실시예들에 따른 지오메트리 정보 예측부의 상세 블록도의 예시를 보인다.
도 18은 실시예들에 따른 예측 지오메트리 정보 생성부의 상세 블록도의 예시를 보인 도면이다.
도 19는 실시예들에 따른 참조 영역 정보 유도부의 상세 블록도의 예시를 보인 도면이다.
도 20의 (a)는 실시예들에 따른 벡터 표현 방법의 M개의 벡터들의 시작 복셀 위치들과 참조 영역의 일 예시를 보인 도면이다.
도 20의 (b)는 실시예들에 따른 벡터 표현 방법의 M개의 벡터들의 시작 복셀 위치들과 참조 영역의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 21의 (a)는 실시예들에 따른 벡터 참조 노드와 참조 벡터 리스트의 일 예시를 보인 도면이다.
도 21의 (b)는 실시예들에 따른 벡터 참조 노드와 참조 벡터 리스트의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 22는 실시예들에 따른 참조 영역 단위의 변환 파라미터 유도와 참조 영역 내 포인트의 지오메트리 정보에 대한 변환의 예시를 보인 도면이다.
도 23의 (a) 내지 도 23의 (c)는 실시예들에 따른 참조 영역 유도 방법의 예시들을 보인 도면이다.
도 24는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 수신 장치의 또 다른 예시를 보인 도면이다.
도 25는 실시예들에 따른 지오메트리 디코더와 어트리뷰트 디코더의 다른 예시를 보인 상세 블록도이다.
도 26은 실시예들에 따른 참조 포인트 클라우드 리스트의 구성 예를 보인 도면이다.
도 27은 실시예들에 따른 버퍼를 관리하는 방법의 일 예를 보인 흐름도이다.
도 28은 실시예들에 따라 포인트 클라우드 데이터의 디코딩 순서와 디스플레이 순서가 다른 경우의 예시를 보인 도면이다.
도 29는 실시예들에 따른 포인트 클라우드간 참조 구조와 RPS의 예시를 보인 도면이다.
도 30은 실시예들에 따른 버퍼를 관리하는 방법의 예시를 보인 도면이다.
도 31은 실시예들에 따른 도 30의 포인트 클라우드 디코딩부의 상세 블록도의 예시를 보인 도면이다.
도 32는 실시예들에 따른 송/수신을 위한 포인트 클라우드 데이터의 비트스트림 구조의 예시를 나타낸다.
도 33은 실시예들에 따른 시퀀스 파라미터 세트의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 34는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하는 시퀀스 파라미터 세트의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 35는 실시예들에 따른 pred_mode 필드에 할당된 현재 노드의 예측 모드의 예시를 보인 테이블이다.
도 36은 실시예들에 따른 predarea_rep_idx 필드에 할당된 현재 노드의 참조 영역 정보 표현 방법의 예시를 보인 테이블이다.
도 37은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 시퀀스 파라미터 세트의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 38은 실시예들에 따른 POC_geom_coordinates_type 필드에 할당된 복원 지오메트리 정보의 데이터 타입의 예시를 보인 테이블이다.
도 39는 실시예들에 따른 POC_data_type 필드에 할당된 정보 저장 방법의 예시를 보인 테이블이다.
도 40은 실시예들에 따른 POC_motionvector_coordinates_type 필드에 할당된 모션 벡터의 데이터 타입의 예시를 보인 테이블이다.
도 41은 실시예들에 따른 processing_method_type 필드에 할당된 중복 포인트 처리 방법의 예시를 보인 테이블이다.
도 42는 실시예들에 따른 타일 파라미터 세트의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 43은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하는 타일 파라미터 세트의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 44는 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 타일 파라미터 세트의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 45는 실시예들에 따른 지오메트리 파라미터 세트의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 46은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하는 지오메트리 파라미터 세트의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 47은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 지오메트리 파라미터 세트의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 48은 실시예들에 따른 어트리뷰트 파라미터 세트의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 49는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하는 어트리뷰트 파라미터 세트의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 50은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 어트리뷰트 파라미터 세트의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 51은 실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 비트스트림()의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 52는 실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 헤더의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 53은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하는 지오메트리 슬라이스 헤더의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 54는 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 지오메트리 슬라이스 헤더의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 55는 실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 데이터의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 56은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 지오메트리 슬라이스 데이터의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 57은 실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 비트스트림()의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 58은 실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 헤더의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 59는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하는 어트리뷰트 슬라이스 헤더의 신택스 구조의 다른 예시를 보인 도면이다.
도 60은 실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 데이터의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 61은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 RPS 파라미터 세트의 신택스 구조의 예시를 보인 도면이다.
도 62는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 63은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법의 흐름도를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 하기의 실시예들은 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
본 명세서의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되며, 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
바람직한 실시예들에 대해 구체적으로 설명하되, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 구현될 수 있는 실시예들만을 나타내기보다는 바람직한 실시예들을 설명하기 위한 것이다. 이하에서는 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함하여 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다. 본 명세서에서 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 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다. 또한 이하의 도면들 및 상세한 설명은 구체적으로 기술된 실시예들에만 국한되어 해석되지 않고, 도면 및 상세한 설명에 기재된 실시예들과 균등하거나, 대체 가능한 것들까지 포함하는 것으로 해석되어야만 한다.
도 1은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템의 예시를 나타낸다.
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.
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(Artificial 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.
실시예들에 따른 전송 장치(10000)는 포인트 클라우드 비디오 획득부(Point Cloud Video Acquisition unit, 10001), 포인트 클라우드 비디오 인코더(Point Cloud Video Encoder, 10002) 및/또는 트랜스미터(Transmitter (or Communication module), 10003)를 포함한다
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.
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.
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.
실시예들에 따른 수신 장치(10004)는 리시버(Receiver, 10005), 포인트 클라우드 비디오 디코더(Point Cloud Video 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.
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.
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.
렌더러(10007)는 디코딩된 포인트 클라우드 비디오 데이터를 렌더링한다. 일 실시예로, 렌더러(10007)는 디코딩된 포인트 클라우드 비디오 데이터를 뷰포트 등에 따라 렌더링할 수 있다. 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.
도면에 점선으로 표시된 화살표는 수신 장치(10004)에서 획득한 피드백 정보(feedback information)의 전송 경로를 나타낸다. 피드백 정보는 포인트 클라우드 콘텐트를 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.
실시예들에 따른 헤드 오리엔테이션 정보는 사용자의 머리 위치, 방향, 각도, 움직임 등에 대한 정보를 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 수신 장치(10004)는 헤드 오리엔테이션 정보를 기반으로 뷰포트 정보를 계산할 수 있다. 뷰포트 정보는 사용자가 바라보고 있는 포인트 클라우드 비디오의 영역(즉, 사용자가 현재 보고 있는 영역)에 대한 정보이다. 즉, 뷰포트 정보는 사용자가 현재 포인트 클라우드 비디오 내에서 보고 있는 영역에 대한 정보이다. 다시 말해, 뷰포트 또는 뷰포트 영역은 사용자가 포인트 클라우드 비디오에서 보고 있는 영역을 의미할 수 있다. 그리고 시점(viewpoint)은 사용자가 포인트 클라우드 비디오에서 보고 있는 지점으로서, 뷰포트 영역의 정중앙 지점을 의미할 수 있다. 즉, 뷰포트는 시점을 중심으로 한 영역으로서, 그 영역이 차지하는 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 헤드 오리엔테이션 정보 및/또는 뷰포트 정보를 기반으로 게이즈 분석 (Gaze Analysis) 등을 수행하여 사용자의 포인트 클라우드 비디오 소비 방식, 사용자가 응시하는 포인트 클라우드 비디오 영역, 응시 시간 등을 확인할 수 있다. 실시예들에 따라 수신 장치(10004)는 게이즈 분석 결과를 포함하는 피드백 정보를 송신 장치(10000)로 전송할 수 있다. 실시예들에 따르면, VR/XR/AR/MR 디스플레이 등의 장치는 사용자의 머리 위치/방향, 장치가 지원하는 수직(vertical) 또는 수평(horizontal) FOV 등에 근거하여 뷰포트 영역을 추출할 수 있다. 실시예들에 따르면, 헤드 오리엔테이션 정보와 뷰포트 정보는 피드백 정보 또는 시그널링 정보 또는 메타데이터라 칭할 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. 상기 피드백 정보는 송신측으로 전달되는 것뿐만 아니라, 수신측에서 소비될 수도 있다. 즉, 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템은 피드백 정보를 기반으로 포인트 클라우드 데이터를 처리(인코딩/디코딩/렌더링)할 수 있다. 예를 들어, 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006)와 렌더러(10007)는 피드백 정보 즉, 헤드 오리엔테이션 정보 및/또는 뷰포트 정보를 이용하여 현재 사용자가 보고 있는 영역에 대한 포인트 클라우드 비디오만 우선적으로 디코딩 및 렌더링할 수 있다.
또한 수신 장치(10004)는 피드백 정보를 전송 장치(10000)로 전송할 수 있다. 전송 장치(10000)(또는 포인트 클라우드 비디오 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.
실시예들에 따라, 전송 장치(10000)는 인코더, 전송 디바이스, 전송기, 전송 시스템 등으로 호칭될 수 있으며, 수신 장치(10004)는 디코더, 수신 디바이스, 수신기, 수신 시스템 등으로 호칭될 수 있다.
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.
도 1에 도시된 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 결합등으로 구현될 수 있다.
도 2는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 콘텐트 제공 동작을 나타내는 블록도이다.
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.
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)로부터 포인트 클라우드 데이터를 확보할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
도 3은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 캡쳐 과정의 예시를 나타낸다.
도 3은 도 1 내지 도 2에서 설명한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템의 포인트 클라우드 비디오 캡쳐 과정의 예시를 나타낸다.
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.
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.
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 들면, 자율 주행 차량의 사용자에게 제공될 수 있는 외부 환경을 나타내는 콘텐트)를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
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, 구멍(spatial hole)이 있는 경우 이를 메우는 동작을 수행할 수 있다.
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 수도 있다.
도 4는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(Point Cloud Video Encoder)의 예시를 나타낸다.
도 4는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)의 상세 예시를 나타낸다. 포인트 클라우드 비디오 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.
도 1 내지 도2 에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 비디오 인코더는 지오메트리 인코딩 및 어트리뷰트 인코딩을 수행할 수 있다. 지오메트리 인코딩은 어트리뷰트 인코딩보다 먼저 수행된다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더는 좌표계 변환부(Transformation Coordinates unit, 40000), 양자화부(Quantization unit, 40001), 옥트리 분석부(Octree Analysis unit, 40002), 서페이스 어프록시메이션 분석부(Surface Approximation Analysis unit, 40003), 아리스메틱 인코더(Arithmetic Encode, 40004), 지오메트리 리컨스트럭션부(Geometry Reconstruction unit, 40005), 컬러 변환부(Color Transformation unit, 40006), 어트리뷰트 변환부(Attribute Transformation unit, 40007), RAHT(Region Adaptive Hierarchical Transform) 변환부(40008), LOD생성부( LOD Generation unit, 40009), 리프팅 변환부(Lifting Transformation unit)(40010), 계수 양자화부(Coefficient Quantization unit, 40011) 및/또는 아리스메틱 인코더(Arithmetic Encoder, 40012)를 포함한다.
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.
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.
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(quantization 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. 복셀화는 3차원 공간 상의 위치정보를 표현하는 최소한의 유닛을 의미한다. 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 point)의 포지션을 설정할 수 있다. 이 경우 하나의 복셀에 포함된 모든 포지션들의 어트리뷰트들은 통합되어(combined) 해당 복셀에 할당될(assigned)수 있다.
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.
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.
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.
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 Hierarchical Transform) 코딩, 예측 변환(Interpolation-based hierarchical nearest-neighbour prediction-Prediction Transform) 코딩 및 리프팅 변환 (interpolation-based hierarchical nearest-neighbour prediction with an update/lifting step (Lifting Transform)) 코딩을 포함할 수 있다. 포인트 클라우드 콘텐트에 따라 상술한 RAHT 코딩, 예측 변환 코딩 및 리프팅 변환 코딩은 선택적으로 사용되거나, 하나 또는 그 이상의 코딩들의 조합이 사용될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 어트리뷰트 인코딩은 상술한 예시에 국한되는 것은 아니다.
실시예들에 따른 컬러 변환부(40006)는 어트리뷰트들에 포함된 컬러 값(또는 텍스쳐)을 변환하는 컬러 변환 코딩을 수행한다. 예를 들어, 컬러 변환부(40006)는 색상 정보의 포맷을 변환(예를 들어 RGB에서 YCbCr로 변환)할 수 있다. 실시예들에 따른 컬러 변환부(40006)의 동작은 어트리뷰트들에 포함된 컬러값에 따라 옵셔널(optional)하게 적용될 수 있다.
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.
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.
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.
어트리뷰트 변환부(40007)는 K-D 트리 또는 몰톤(morton) 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. 몰톤 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 값을 z, 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 몰톤 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.
도면에 도시된 바와 같이 변환된 어트리뷰트들은 RAHT 변환부(40008) 및/또는 LOD 생성부(40009)로 입력된다.
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.
실시예들에 따른 LOD생성부(40009)는 LOD(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.
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.
실시예들에 따른 계수 양자화부(40011)은 어트리뷰트 코딩된 어트리뷰트들을 계수에 기반하여 양자화한다.
실시예들에 따른 아리스메틱 인코더(40012)는 양자화된 어트리뷰트들을 아리스메틱 코딩 에 기반하여 인코딩한다.
도 4의 포인트 클라우드 비디오 인코더의 엘레멘트들은 도면에 도시되지 않았으나 포인트 클라우드 콘텐트 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 비디오 인코더의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 도 4의 포인트 클라우드 비디오 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.
도 5 는 실시예들에 따른 복셀의 예시를 나타낸다.
도 5는 X축, Y축, Z축의 3가지 축으로 구성된 좌표계로 표현되는 3차원 공간상에 위치한 복셀을 나타낸다. 도 4에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 비디오 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(recursive 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.
도 6은 실시예들에 따른 옥트리 및 오큐판시 코드 (occupancy code)의 예시를 나타낸다.
도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템(포인트 클라우드 비디오 인코더(10002)) 또는 포인트 클라우드 비디오 인코더의 옥트리 분석부(40002))는 복셀의 영역 및/또는 포지션을 효율적으로 관리하기 위하여 옥트리 구조 기반의 옥트리 지오메트리 코딩(또는 옥트리 코딩)을 수행한다.
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(recursive 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 수학식 1에 따라 결정된다. 하기 수학식 1에서 (xint n, yint n, zint n)는 양자화된 포인트들의 포지션들(또는 포지션 값들)을 나타낸다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2021009573-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 6의 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.
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 비디오 인코더(예를 들면 아리스메틱 인코더(40004))는 오큐판시 코드를 엔트로피 인코딩할 수 있다. 또한 압축 효율을 높이기 위해 포인트 클라우드 비디오 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.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(예를 들면 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.
따라서 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 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 비디오 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 비디오 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.
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 다이렉트 코딩의 대상이 되는 전체 포인트들의 개수는 기설정된 한계값을 넘어서는 안된다. 위의 조건이 만족되면, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(예를 들어, 아리스메틱 인코더(40004))는 포인트들의 포지션들(또는 포지션 값들)을 엔트로피 코딩할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 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 비디오 인코더는 트라이숩 지오메트리 인코딩을 적용할 레벨을 지정할 수 있다. 예를 들어, 지정된 레벨이 옥트리의 깊이와 같으면 포인트 클라우드 비디오 인코더는 트라이숩 모드로 동작하지 않는다. 즉, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 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.
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.
버텍스가 검출되면 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더는 엣지의 시작점(x, y, z), 엣지의 방향벡터(
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000002
x,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000003
y,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000004
z), 버텍스 위치 값 (엣지 내의 상대적 위치 값)들을 엔트로피 코딩할 수 있다. 트라이숩 지오메트리 인코딩이 적용된 경우, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(예를 들면 지오메트리 리컨스트럭션부(40005))는 삼각형 재구성(triangle reconstruction), 업-샘플링(up-sampling), 복셀화 과정을 수행하여 복원된 지오메트리(재구성된 지오메트리)를 생성할 수 있다.
블록의 엣지에 위치한 버텍스들은 블록을 통과하는 표면(surface)를 결정한다. 실시예들에 따른 표면은 비평면 다각형이다. 삼각형 재구성 과정은 엣지의 시작점, 엣지의 방향 벡터와 버텍스의 위치값을 기반으로 삼각형으로 나타내는 표면을 재구성한다. 삼각형 재구성 과정은 다음의 수학식 2와 같다. ①각 버텍스들의 중심(centroid)값을 계산하고, ②각 버텍스값에서 중심 값을 뺀 값들에 ③자승을 수행하고 그 값을 모두 더한 값을 구한다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000005
그리고나서, 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 표 1은 버텍스들의 개수에 따라 삼각형을 생성하기 위한 버텍스들의 조합을 나타낸다. 버텍스들은 1부터 n까지의 순서로 정렬된다. 하기 표 1은 4개의 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.
표 1. Triangles formed from vertices ordered 1,…, n
n Triangles
3 (1,2,3)
4 (1,2,3), (3,4,1)
5 (1,2,3), (3,4,5), (5,1,3)
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)
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)
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)
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 vertices)라고 호칭된다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더는 리파인드 버텍스들을 복셀화할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 비디오 인코더는 복셀화 된 포지션(또는 포지션 값)을 기반으로 어트리뷰트 인코딩을 수행할 수 있다.도 7은 실시예들에 따른 이웃 노드 패턴의 예시를 나타낸다.
포인트 클라우드 비디오의 압축 효율을 증가시키기 위하여 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더는 콘텍스트 어탭티브 아리스메틱 (context adaptive arithmetic) 코딩을 기반으로 엔트로피 코딩을 수행할 수 있다.
도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템 또는 도 2의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002) 또는 도 4의 포인트 클라우드 비디오 인코더 또는 아리스메틱 인코더(40004)는 오큐판시 코드를 곧바로 엔트로피 코딩할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템 또는 포인트 클라우드 비디오 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.
도 7은 이웃 노드들의 오큐판시를 기반으로 오큐판시 패턴을 구하는 과정을 나타낸다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 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. 도 7의 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.
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 비디오 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 비디오 인코더는 이웃 노드 패턴 값을 변경 (예를 들면 64를 10 또는 6으로 변경하는 테이블을 기반으로) 하여 코딩의 복잡도를 줄일 수 있다.
도 8은 실시예들에 따른 LOD 별 포인트 구성의 예시를 나타낸다.
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.
포인트 클라우드 비디오 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.
도 9는 실시예들에 따른 LOD 별 포인트 구성의 예시를 나타낸다.
도 1 내지 도 8에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템, 또는 포인트 클라우드 비디오 인코더(예를 들면 도 2의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도 4의 포인트 클라우드 비디오 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 비디오 인코더뿐만 아니라 포인트 클라우드 비디오 디코더에서도 수행된다.
도 9의 상단은 3차원 공간에 분포된 포인트 클라우드 콘텐트의 포인트들의 예시(P0내지 P9)를 나타낸다. 도 9의 오리지널 오더(Original order)는 LOD 생성 전 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.
도 4에서 설명한 바와 같이 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더는 LOD 기반의 예측 변환 코딩, 리프팅 변환 코딩 및 RAHT 변환 코딩을 선택적으로 또는 조합하여 수행할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더는 포인트들에 대한 예측기(predictor)를 생성하여 각 포인트의 예측 어트리뷰트(또는 예측 어트리뷰트값)을 설정하기 위한 LOD 기반의 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 계산할 수 있다.
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 비디오 인코더(예를 들면 계수 양자화부(40011)는 해당 포인트의 어트리뷰트(즉, 오리지날 어트리뷰트 값)에서 해당 예측 어트리뷰트(어트리뷰트값)을 뺀 해당 포인트의 잔여값(residual, 잔여 어트리뷰트, 잔여 어트리뷰트값, 어트리뷰트 예측 잔여값, 예측 에러 어트리뷰트 값 등으로 호칭할 수 있다)을 양자화(quantization) 및 역양자화(inverse quantization)할 수 있다. 잔여 어트리뷰트 값에 대해 수행되는 송신 디바이스의 양자화 과정은 표 2와 같다. 그리고 표 2와 같이 양자화가 이루어진 잔여 어트리뷰트 값에 대해 수행되는 수신 디바이스의 역 양자화 과정은 표 3과 같다.
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);
}
}
int PCCInverseQuantization(int value, int quantStep) {
if( quantStep ==0) {
return value;
} else {
return value * quantStep;
}
}
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(예를 들면 아리스메틱 인코더(40012))는 각 포인트의 예측기에 이웃한 포인트들이 있는 경우, 상술한 바와 같이 양자화 및 역양자화된 잔여(residual) 어트리뷰트 값을 엔트로피 코딩 할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더(예를 들면 아리스메틱 인코더(40012))는 각 포인트의 예측기에 이웃한 포인트들이 없으면 상술한 과정을 수행하지 않고 해당 포인트의 어트리뷰트들을 엔트로피 코딩할 수 있다. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 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 LOD 기반의 예측 변환 코딩과 유사하나, 어트리뷰트값에 가중치를 누적 적용한다는 점에서 차이가 있다. 실시예들에 따른 어트리뷰트값에 가중치를 누적 적용하는 과정은 다음과 같다.
1) 각 포인트의 가중치 값을 저장하는 배열 QW(QuantizationWeight)를 생성한다. QW의 모든 요소들의 초기값은 1.0이다. 예측기에 등록된 이웃 노드의 예측기 인덱스의 QW 값에 현재 포인트의 예측기의 가중치를 곱한 값을 더한다.
2) 리프트 예측 과정: 예측된 어트리뷰트 값을 계산하기 위하여 포인트의 어트리뷰트 값에 가중치를 곱한 값을 기존 어트리뷰트값에서 뺀다.
3) 업데이트웨이트(updateweight) 및 업데이트(update)라는 임시 배열들을 생성하고 임시 배열들을 0으로 초기화한다.
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.
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.
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 비디오 인코더(예를 들면 계수 양자화부(40011))는 예측 어트리뷰트 값을 양자화한다. 또한 포인트 클라우드 비디오 인코더(예를 들면 아리스메틱 인코더(40012))는 양자화된 어트리뷰트 값을 엔트로피 코딩한다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 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 비디오 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.
하기의 수학식 3은 RAHT 변환 행렬을 나타낸다. glx,y,z 는 레벨 l에서의 복셀들의 평균 어트리뷰트 값을 나타낸다. glx,y,z는 gl+1 2x,y,z와 gl+1 2x+1,y,z로부터 계산될 수 있다. gl 2x,y,z 와 gl 2x+1,y,z 의 가중치를 w1=wl 2x,y,z과 w2=wl 2x+1,y,z 이다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000006
gl-1 x,y,z는 로-패스(low-pass) 값으로, 다음 상위 레벨에서의 병합 과정에서 사용된다. hl-1 x,y,z은 하이패스 계수(high-pass coefficients)이며, 각 스텝에서의 하이패스 계수들은 양자화되어 엔트로피 코딩 된다(예를 들면 아리스메틱 인코더(40012)의 인코딩). 가중치는 wl-1 x,y,z = wl 2x,y,z + wl 2x+1,y,z로 계산된다. 루트 노드는 마지막 g1 0,0,0 과 g1 0,0,1을 통해서 다음의 수학식 4와 같이 생성된다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000007
gDC값 또한 하이패스 계수와 같이 양자화되어 엔트로피 코딩된다.
도 10은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 디코더(Point Cloud Video Decoder)의 예시를 나타낸다.
도 10에 도시된 포인트 클라우드 비디오 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 비디오 디코더는 하나 또는 그 이상의 비트스트림(bitstream)들에 포함된 지오메트리 비트스트림(geometry bitstream) 및 어트리뷰트 비트스트림(attribute bitstream)을 수신할 수 있다. 포인트 클라우드 비디오 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 지오메트리를 기반으로어트리뷰트 비트스트림에 대해 어트리뷰트 디코딩을 수행하여 디코딩된 어트리뷰트들(decoded attributes)을 출력한다. 디코딩된 지오메트리 및 디코딩된 어트리뷰트들은 포인트 클라우드 콘텐트를 복원(decoded point cloud)하는데 사용된다.
도 11은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 디코더(Point Cloud Video Decoder)의 예시를 나타낸다.
도 11에 도시된 포인트 클라우드 비디오 디코더는 도 10에서 설명한 포인트 클라우드 비디오 디코더의 상세 예시로서, 도 1 내지 도 9에서 설명한 포인트 클라우드 비디오 인코더의 인코딩 동작의 역과정인 디코딩 동작을 수행할 수 있다.
도 1 및 도 10에서 설명한 바와 같이 포인트 클라우드 비디오 디코더는 지오메트리 디코딩 및 어트리뷰트 디코딩을 수행할 수 있다. 지오메트리 디코딩은 어트리뷰트 디코딩보다 먼저 수행된다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 디코더는 아리스메틱 디코더(arithmetic decoder, 11000), 옥트리 합성부(octree synthesis unit, 11001), 서페이스 오프록시메이션 합성부(surface approximation synthesis unit, 11002), 지오메트리 리컨스트럭션부(geometry reconstruction unit, 11003), 좌표계 역변환부(coordinates inverse transformation unit, 11004), 아리스메틱 디코더(arithmetic decoder, 11005), 역양자화부(inverse quantization unit, 11006), RAHT변환부(11007), LOD생성부(LOD generation unit, 11008), 인버스 리프팅부(Inverse lifting unit, 11009), 및/또는 컬러 역변환부(color inverse transformation unit, 11010)를 포함한다.
아리스메틱 디코더(11000), 옥트리 합성부(11001), 서페이스 오프록시메이션 합성부(11002), 지오메트리 리컨스트럭션부(11003), 좌표계 역변환부(11004)는 지오메트리 디코딩을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 디코딩은 다이렉트 디코딩(direct decoding) 및 트라이숩 지오메트리 디코딩(trisoup geometry decoding)을 포함할 수 있다. 다이렉트 디코딩 및 트라이숩 지오메트리 디코딩은 선택적으로 적용된다. 또한 지오메트리 디코딩은 위의 예시에 국한되지 않으며, 도 1 내지 도 9에서 설명한 지오메트리 인코딩의 역과정으로 수행된다.
실시예들에 따른 아리스메틱 디코더(11000)는 수신한 지오메트리 비트스트림을 아리스메틱 코딩을 기반으로 디코딩한다. 아리스메틱 디코더(11000)의 동작은 아리스메틱 인코더(40004)의 역과정에 대응한다.
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.
실시예들에 따른 서페이스 오프록시메이션 합성부(11002)는 트라이숩 지오메트리 인코딩이 적용된 경우, 디코딩된 지오메트리 및/또는 생성된 옥트리에 기반하여 서페이스를 합성할 수 있다.
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.
실시예들에 따른 좌표계 역변환부(11004)는 복원된 지오메트리를 기반으로 좌표계를 변환하여 포인트들의 포지션들을 획득할 수 있다.
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 Hierarchical Transform) 디코딩, 예측 변환(Interpolation-based hierarchical nearest-neighbour prediction-Prediction Transform) 디코딩 및 리프팅 변환 (interpolation-based hierarchical nearest-neighbour prediction with an update/lifting step (Lifting Transform)) 디코딩을 포함할 수 있다. 상술한 3가지의 디코딩들은 선택적으로 사용되거나, 하나 또는 그 이상의 디코딩들의 조합이 사용될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 어트리뷰트 디코딩은 상술한 예시에 국한되는 것은 아니다.
실시예들에 따른 아리스메틱 디코더(11005)는 어트리뷰트 비트스트림을 아리스메틱 코딩으로 디코딩한다.
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 비디오 인코더의 어트리뷰트 인코딩에 기반하여 선택적으로 적용될 수 있다.
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 비디오 인코더의 인코딩에 따라 그에 대응하는 디코딩 동작을 선택적으로 수행할 수 있다.
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 비디오 인코더의 컬러 변환부(40006)의 동작에 기반하여 선택적으로 수행될 수 있다.
도 11의 포인트 클라우드 비디오 디코더의 엘레멘트들은 도면에 도시되지 않았으나 포인트 클라우드 콘텐트 제공 시스템에 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 비디오 디코더의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 도11의 포인트 클라우드 비디오 디코더의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들을 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램들 및/또는 인스트럭션들의 세트를 동작하거나 실행할 수 있다.
도 12는 실시예들에 따른 전송 장치의 예시이다.
도 12에 도시된 전송 장치는 도 1의 전송장치(10000) (또는 도 4의 포인트 클라우드 비디오 인코더)의 예시이다. 도 12에 도시된 전송 장치는 도 1 내지 도 9에서 설명한 포인트 클라우드 비디오 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.
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.
데이터 입력부(12000), 양자화 처리부(12001), 복셀화 처리부(12002), 옥트리 오큐판시 코드 (Occupancy code) 생성부(12003), 표면 모델 처리부(12004), 인트라/인터 코딩 처리부(12005), Arithmetic 코더(12006)는 지오메트리 인코딩을 수행한다. 실시예들에 따른 지오메트리 인코딩은 도 1 내지 도 9에서 설명한 지오메트리 인코딩과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
실시예들에 따른 양자화 처리부(12001)는 지오메트리(예를 들면 포인트들의 위치값, 또는 포지션값)을 양자화한다. 양자화 처리부(12001)의 동작 및/또는 양자화는 도 4에서 설명한 양자화부(40001)의 동작 및/또는 양자화와 동일 또는 유사하다. 구체적인 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하다.
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.
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 비디오 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.
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 비디오 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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, LOD 기반의 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 LOD 기반의 예측 변환 코딩, 리프팅 변환 코딩 및 RAHT 변환 코딩에 대한 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
실시예들에 따른 아리스메틱 코더(12011)는 코딩된 어트리뷰트들을 아리스메틱 코딩에 기반하여 인코딩할 수 있다. 아리스메틱 코더(12011)는 아리스메틱 인코더(40012)의 동작 및/또는 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 방법을 수행한다.
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 또는 tile inventory)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. 실시예들에 따른 TPS(또는 타일 인벤토리)는 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.
도 13은 실시예들에 따른 수신 장치의 예시이다.
도 13에 도시된 수신 장치는 도 1의 수신장치(10004) (또는 도 10 및 도 11의 포인트 클라우드 비디오 디코더)의 예시이다. 도 13에 도시된 수신 장치는 도 1 내지 도 11에서 설명한 포인트 클라우드 비디오 디코더의 동작들 및 디코딩 방법들과 동일 또는 유사한 동작들 및 방법들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
실시예들에 따른 인버스 양자화 처리부(13005)는 디코딩된 지오메트리를 인버스 양자화할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
도 14는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 방법/장치와 연동 가능한 구조의 예시를 나타낸다.
도 14의 구조는 서버(17600), 로봇(17100), 자율 주행 차량(17200), XR 장치(17300), 스마트폰(17400), 가전(17500) 및/또는 HMD(Head-Mount Display, 17700) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(17000)와 연결된 구성을 나타낸다. 로봇(17100), 자율 주행 차량(17200), XR 장치(17300), 스마트폰(17400) 또는 가전(17500) 등은 장치라 호칭된다. 또한, XR 장치(17300)는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 압축 데이터 (PCC) 장치에 대응되거나 PCC장치와 연동될 수 있다.
클라우드 네트워크(17000)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(17000)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.
서버(17600)는 로봇(17100), 자율 주행 차량(17200), XR 장치(17300), 스마트폰(17400), 가전(17500) 및/또는 HMD(17700) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(17000)을 통하여 연결되고, 연결된 장치들(17100 내지 17700)의 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.
HMD (Head-Mount Display)(17700)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.
이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 장치(17100 내지 17500)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 14에 도시된 장치(17100 내지 17500)는 상술한 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 장치와 연동/결합될 수 있다.
<PCC+XR>
XR/PCC 장치(17300)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 장치(17300)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(17300)는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.
<PCC+자율주행+XR>
자율 주행 차량(17200)은 PCC 기술 및 XR 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
XR/PCC 기술이 적용된 자율 주행 차량(17200)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(17200)은 XR 장치(17300)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR/PCC영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량(17200)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR/PCC 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(17200)은 HUD를 구비하여 XR/PCC 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR/PCC 객체를 제공할 수 있다.
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(17200)은 차로, 타 차량, 신호등, 교통 표지판, 이륜차, 보행자, 건물 등과 같은 객체와 대응되는 XR/PCC 객체들을 출력할 수 있다.
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.
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.
다만, 최근에는 VR, AR, MR 기술을 명확히 구별하기 보다는 XR (extended Reality) 기술로 부르기도 한다. 따라서, 본 명세서의 실시예들은 VR, AR, MR, XR 기술 모두에 적용 가능하다. 이러한 기술은 PCC, V-PCC, G-PCC 기술 기반 인코딩/디코딩이 적용될 수 있다.
실시예들에 따른 PCC방법/장치는 자율 주행 서비스를 제공하는 차량에 적용될 수 있다.
자율 주행 서비스를 제공하는 차량은 PCC 디바이스와 유/무선 통신이 가능하도록 연결된다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 압축 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.
도 1 내지 도 14에서 설명한 것처럼, 포인트 클라우드 데이터는 포인트들의 집합으로 구성되며, 각 포인트는 지오메트리(또는 지오메트리 정보라 호칭한다)와 어트리뷰트(또는 어트리뷰트 정보라 호칭한다)를 가질 수 있다. 지오메트리 정보는 각 포인트의 3차원 위치 정보(예를 들어, x,y,z의 좌표값)이다. 즉, 각 포인트의 위치는 3차원 공간을 나타내는 좌표계상의 파라미터들(예를 들면 공간을 나타내는 3개의 축인 X축, Y축 및 Z축의 파라미터들 (x,y,z))로 표현된다. 그리고, 어트리뷰트 정보는 그 포인트의 색상(RGB, YUV 등), 반사도(reflectance), 법선(normal vectors), 투명도(transparency) 등을 의미한다. 어트리뷰트 정보는 스칼라 또는 벡터 형태로 표현될 수 있다.
실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 데이터의 종류 및 취득 방법에 따라 정적 포인트 클라우드 데이터의 카테고리 1, 동적 포인트 클라우드 데이터의 카테고리 2, 동적으로 움직이면서 취득한 카테고리 3으로 포인트 클라우드 데이터를 분류할 수 있다. 예를 들어, 카테고리 1 데이터는 오브젝트나 공간에 대해 포인트들의 밀도가 높은 단일 프레임의 포인트 클라우드로 구성된다. 그리고, 카테고리 3 데이터는 동적으로 이동하면서 취득된 다수개의 프레임들을 갖는 프레임-기반 데이터와 대규모 공간에 대해 라이다 센서를 통해 취득된 포인트 클라우드와 2D 영상으로 취득된 색상 영상이 정합된 단일 프레임의 융합된(fused) 데이터로 구분된다.
실시예들에 따르면, 다수개의 프레임들을 갖는 프레임-기반 포인트 클라우드 데이터와 같이 시간에 따른 멀티플 프레임들(multiple frames)을 갖는 3차원 포인트 클라우드 데이터를 효율적으로 압축하기 위하여 인트라 예측 코딩/디코딩이 사용될 수 있다. 인트라 예측 코딩/디코딩은 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보 모두 또는 둘 중 하나에 적용될 수 있다. 실시예들에 따르면, 인트라 예측은 화면간 예측 또는 프레임간 예측이라 칭하고, 인터 예측은 화면 내 예측이라 칭할 수 있다. 즉, 한 개의 프레임을 갖는 포인트 클라우드 데이터는 인터 예측을 수행할 수 있다.
본 명세서는 한 개 이상의 프레임들을 가지는 포인트 클라우드 데이터의 압축 효율 및 처리 속도를 높이기 위해 인트라 예측 코딩/디코딩을 적용하며, 이때 참조 영역에 대한 효율적인 시그널링 방법을 제안한다.
본 명세서는 복수개의 프레임들을 가지는 포인트 클라우드 데이터의 효과적인 압축을 위해 벡터를 이용하여 참조 영역을 코딩하고, 다양한 예측 노드를 형성하는 방법을 제안한다.
도 15는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 송신 장치의 또 다른 예시를 보인 도면이다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 송신 장치는 데이터 입력부(51001), 좌표계 변환부(51002), 양자화 처리부(51003), 공간 분할부(51004), 시그널링 처리부(51005), 지오메트리 인코더(51006), 어트리뷰트 인코더(51007), 및 전송 처리부(51008)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따라 좌표계 변환부(51002), 양자화 처리부(51003), 공간 분할부(51004), 지오메트리 인코더(51006), 및 어트리뷰트 인코더(51007)를 포인트 클라우드 비디오 인코더라 칭할 수 있다.
상기 데이터 입력부(51001)는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001)의 동작의 일부 또는 전부를 수행할 수도 있고 또는 도 12의 데이터 입력부(12000)의 동작의 일부 또는 전부를 수행할 수도 있다.
상기 데이터 입력부(51001)로 입력되는 포인트 클라우드 데이터는 각 포인트의 지오메트리 정보 및/또는 어트리뷰트 정보로 구성될 수 있다.
상기 지오메트리 정보는 2차원 직교 좌표계의 (x, y) 또는 원통 좌표계의 (
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000008
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000009
) 또는 3차원 공간에서의 직교 좌표계의 (x, y, z) 또는 원통 좌표계의 (
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000010
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000011
, z), 구면 좌표계의 (
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000012
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000013
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000014
) 좌표 벡터 일 수 있다.
상기 어트리뷰트 정보는 포인트의 색을 나타내는 벡터 (R,G,B) 및/또는 밝기 값 및/또는 라이다의 반사계수 및/또는 열화상 카메라로 부터 얻은 온도 값과 같이 하나 또는 다수개의 센서로 부터 획득한 값의 벡터일 수 있다. 상기 공간 분할부(51004)는 상기 데이터 입력부(51001)를 통해 입력되는 포인트 클라우드 데이터를 바운딩 박스(bounding box) 및/또는 서브 바운딩 박스 등에 기반하여 하나 이상의 3차원 블록들로 공간 분할할 수 있다. 이때 3차원 블록은 타일 그룹(Tile Group) 또는 타일(Tile) 또는 슬라이스(Slice) 또는 코딩 단위(Coding Unit, CU), 예측 단위(Prediction Unit, PU) 또는 변환 단위(TU)를 의미할 수 있다. 상기 분할은 옥트리(Octree), 쿼드 트리(Quadtree), 바이너리 트리(Biniary tree), 트리플 트리(Triple tree), k-d 트리 중 적어도 하나에 기반하여 수행될 수 있다. 또는 미리 정해놓은 가로 세로 높이의 블록 단위로 분할 될 수 있다. 또는 블록의 다양한 위치 및 크기를 선택적으로 결정하여 분할 될 수 있다. 즉, 입력된 포인트 클라우드 데이터는 슬라이스, 타일, 브릭, 서브프레임 등의 복셀 그룹으로 분할될 수 있다. 또한, 입력된 포인트 클라우드 데이터는 직교좌표계 (x, y, z) 또는 원통좌표계 (
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000015
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000016
, z) 또는 구면좌표계 (
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000017
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000018
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000019
)에서 한 개 이상의 축으로 균등 또는 불균등하게 분할될 수 있다. 그리고 분할을 위한 시그널링 정보는 시그널링 처리부(51005)에서 엔트로피 인코딩된 후 비트스트림 형태로 전송 처리부(51008)를 통해 전송되는 것을 일 실시예로 한다.
일 실시예로, 포인트 클라우드 콘텐츠는 액터(actor) 같은 한 사람이거나 여러 사람이거나, 한 사물이거나 여러 사물 일 수도 있지만, 더 큰 범위로 자율 주행을 위한 맵일 수도 있고, 로봇의 실내 네비게이션을 위한 맵일 수도 있다. 이러한 경우, 포인트 클라우드 콘텐츠는 지역적으로 연결 된 방대한 양의 데이터 일 수 있다. 그러면, 포인트 클라우드 콘텐츠를 한번에 인코딩/디코딩 할 수 없기 때문에 포인트 클라우드 콘텐츠의 압축을 수행하기 전에 타일 파티셔닝(partitioning)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 건물 내의 101호를 하나의 타일로, 다른 102호를 또 다른 타일로 분할 할 수 있다. 분할된 타일을 병렬화를 적용하여 빠른 인코딩/디코딩을 할 수 있도록 지원하기 위해 다시 슬라이스(slice)로 파티셔닝(또는 분할)할 수 있다. 이를 슬라이스 파티셔닝(또는 분할)이라고 칭할 수 있다.
즉, 타일(tile)이란, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터가 점유하는 3차원 공간의 일부 영역(예, 직사각형 입방체)을 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 타일은 하나 또는 그 이상의 슬라이스(slice)들을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 타일(tile)은 하나 또는 그 이상의 슬라이스(slice)들로 분할(파티션)됨으로써 포인트 클라우드 비디오 인코더는 포인트 클라우드 데이터를 병렬적으로 인코딩할 수 있다.
슬라이스(slice)란, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더에서 독립적으로 인코딩을 수행할 수 있는 데이터(또는 비트스트림)의 단위 및/또는 포인트 클라우드 비디오 디코더에서 독립적으로 디코딩을 수행할 수 있는 데이터(또는 비트스트림)의 단위를 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 슬라이스는, 포인트 클라우드 데이터가 점유하는 3차원 공간 상의 데이터의 집합을 의미할 수도 있고, 포인트 클라우드 데이터 중 일부 데이터의 집합을 의미할 수도 있다. 슬라이스는 실시예들에 따른 타일(tile) 내에 포함된 포인트들의 영역 또는 포인트들의 집합을 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 타일(tile)은 하나의 타일 내에 포함된 포인트들의 개수에 기초하여 하나 또는 그 이상의 슬라이스(slice)들로 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 타일(tile)은 포인트들의 개수 별로 분할된 포인트들의 집합을 의미할 수 있다. 실시예들에 따른 타일(tile)은 포인트들의 개수에 기초하여 하나 이상의 슬라이스들로 분할할 수 있고, 분할하는 과정에서 일부 데이터가 분리(split)되거나 병합(merge)될 수 있다. 즉, 슬라이스는 해당 타일 내에서 독립적으로 코딩이 될 수 있는 단위일 수 있다. 이와 같이 공간으로 분할된 타일은 빠르고 효율적인 처리를 위해 다시 하나 이상의 슬라이스들로 나눌 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더는 슬라이스 단위 또는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하는 타일 단위로 포인트 클라우드 데이터의 인코딩을 수행할 수 있다. 또한 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 인코더는 타일별로 또는 슬라이스별로 양자화 및/또는 변환을 다르게 수행할 수 있다.
상기 공간 분할부(51004)에서 공간 분할된 하나 이상의 3차원 블록들(예, 슬라이스들)의 포지션들은 지오메트리 인코더(51006)로 출력되고, 어트리뷰트 정보(또는 어트리뷰트들이라 함)는 어트리뷰트 인코더(51007)로 출력된다. 포지션들은 분할된 단위(박스 또는 블록 또는 코딩 단위 또는 예측 단위 또는 변환 단위 또는 타일 또는 타일 그룹 또는 슬라이스)에 포함된 포인트들의 위치 정보일 수 있으며, 지오메트리 정보라 칭한다.
상기 지오메트리 인코더(51006)는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도 2의 인코딩(20001), 도 4의 포인트 클라우드 비디오 인코더, 도 12의 포인트 클라우드 비디오 인코더의 동작의 일부 또는 전부를 수행할 수도 있다.
상기 지오메트리 인코더(51006)는 공간 분할부(51004)에서 출력되는 포지션들(즉, 지오메트리 정보)에 대해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용하여 압축을 수행하고 엔트로피 코딩을 수행하여 지오메트리 비트스트림을 출력한다. 실시예들에 따르면, 상기 지오메트리 인코더(51006)에서 인코딩은 전체 포인트 클라우드 또는 서브 포인트 클라우드 단위 또는 코딩 단위(CU)로 수행될 수 있으며, 인터 예측(즉, 화면간 예측) 또는 인트라 예측(즉, 화면내 예측)이 코딩 단위별로 선택될 수 있다. 또한 예측의 단위별로 인터 예측 또는 인트라 예측의 모드가 선택될 수 있다. 상기 지오메트리 인코더(51006)를 통해 생성된 지오메트리 비트스트림은 전송 처리부(51008)를 통해 수신 장치로 전송될 수 있다. 또한, 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 압축된 지오메트리 정보는 어트리뷰트 압축을 위해 재구성된다. 재구성된(reconstructed) 지오메트리 정보(또는 복원된 지오메트리 정보라 함)는 어트리뷰트 인코더(51007)로 출력된다.
상기 어트리뷰트 인코더(51007)는 상기 재구성된 지오메트리 정보를 기반으로 상기 공간 분할부(51004)에서 출력되는 어트리뷰트 정보에 대해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용하여 압축을 수행하고 엔트로피 코딩을 수행하여 어트리뷰트 비트스트림을 출력한다. 상기 어트리뷰트 인코더(51007)를 통해 생성된 어트리뷰트 비트스트림은 전송 처리부(51008)를 통해 수신 장치로 전송될 수 있다.
실시예들에 따른 전송 처리부(51008)는 도 12의 전송 처리부(12012)의 동작 및/또는 전송 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 전송 방법을 수행할 수도 있고, 도 1의 트랜스미터(10003)의 동작 및/또는 전송 방법과 동일 또는 유사한 동작 및/또는 전송 방법을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 도 1 또는 도 12의 설명을 참조하기로 하고 여기서는 생략한다.
실시예들에 따른 전송 처리부(51008)는 상기 지오메트리 인코더(51006)에서 출력되는 지오메트리 비트스트림, 상기 어트리뷰트 인코더(51007)에서 출력되는 어트리뷰트 비트스트림, 상기 시그널링 처리부(51005)에서 출력되는 시그널링 비트스트림을 각각 전송할 수도 있고, 하나의 비트스트림으로 다중화하여 전송할 수도 있다.
실시예들에 따른 전송 처리부(51008)는 비트스트림을 파일 또는 세그먼트(예를 들면 스트리밍 세그먼트) 등으로 인캡슐레이션한 후 방송망 및/또는 브로드밴드 망등의 다양한 네트워크를 통해 전송할 수도 있다.
실시예들에 따른 시그널링 처리부(51005)는 시그널링 정보를 생성 및/또는 처리하여 비트스트림 형태로 전송 처리부(51008)로 출력할 수 있다. 상기 시그널링 처리부(51005)에서 생성 및/또는 처리된 시그널링 정보는 지오메트리 인코딩, 어트리뷰트 인코딩, 및 전송 처리를 위해 지오메트리 인코더(51006), 어트리뷰트 인코더(51007), 및/또는 전송 처리부(51008)로 제공될 수도 있고, 또는 상기 시그널링 처리부(51005)가 지오메트리 인코더(51006), 어트리뷰트 인코더(51007), 및/또는 전송 처리부(51008)에서 생성된 시그널링 정보를 제공받을 수도 있다.
본 명세서에서 시그널링 정보는 parameter set (SPS: sequence parameter set, GPS: geometry parameter set, APS: attribute parameter set, TPS: Tile Parameter Set 등) 단위로 시그널링되어 전송될 수 있다. 또한 슬라이스 또는 타일과 같이 각 영상의 코딩 유닛 단위로 시그널링되어 전송될 수도 있다. 본 명세서에서 시그널링 정보는 포인트 클라우드 데이터에 관한 메타데이터(예를 들어 설정 값 등)를 포함할 수 있으며, 지오메트리 인코딩, 어트리뷰트 인코딩, 및 전송 처리를 위해 지오메트리 인코더(51006)와 어트리뷰트 인코더(51007), 및/또는 전송 처리부(51008)로 제공될 수 있다. 어플리케이션에 따라 시그널링 정보는 파일 포맷, DASH(dynamic adaptive streaming over HTTP), MMT(MPEG media transport) 등의 시스템 단 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), Display Port, VESA(Video Electronics Standards Association), CTA 등의 유선 인터페이스 단에서도 정의될 수 있다.
도 15의 포인트 클라우드 송신 장치의 엘레멘트들은 도면에 도시되지 않았으나 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 15의 포인트 클라우드 송신 장치의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 도 15의 포인트 클라우드 송신 장치의 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.
실시예들에 따르면, 도 15에서 인터 예측을 수행하기 위해서는 참조 프레임(reference frame) 또는 참조할 예측 단위의 정보를 생성해야 한다. 그런데, 기존에는 참조 예측 정보로 보내야 할 내용이 확정되지 않았으며, 참조 예측 정보를 이용하여 인터 예측을 할 경우에 변형된 형태를 반영할 수 있는 방법이 없었다. 또한, 현재의 단순한 참조 영역의 이동 및 회전에 대해서만 반영이 가능하므로 참조 영역이 적용 가능한 후보 영역의 제한으로 인해 예측의 정확도가 떨어질 수 있는 문제점이 있다.
본 명세서는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 도 15의 포인트 클라우드 송신 장치에서 인터 예측을 수행할 경우 참조 예측 정보와 이를 바탕으로 단순한 이동뿐 아니라 변형된 형태의 상태를 반영할 수 있는 정보를 시그널링할 수 있는 방법을 제안한다.
실시예들에 따르면, 참조 프레임은 현재 프레임을 인코딩/디코딩하기 위해서 참조(또는 관여)된 프레임일 수 있다. 여기서, 참조 프레임은 현재 프레임의 이전 프레임일 수도 있고, 또는 현재 프레임의 다음 프레임일 수도 있으며, 또는 복수개의 이전 프레임들일 수도 있다. 여기서 프레임은 픽처라 칭할 수도 있다.
본 명세서는 미리 설정된 정보에 따라 인터 예측을 다른 방식으로 처리할 수 있다. 그리고, 모드에 따라 예측된 지오메트리 정보가 달라질 수 있다.
본 명세서는 참조영역정보를 인덱스로 분리 구분할 수 있고, 참조영역정보를 벡터로 표현할 수 있다.
본 명세서는 다수개의 벡터를 효율적으로 코딩할 수 있다. 그리고, 본 명세서는 표현 모드에 따라 참조영역정보를 바탕으로 벡터, 매트릭스변환, 회전 변환, affine 변환 등을 통해 인터 예측을 수행할 수 있다.
본 명세서는 참조 영역 정보를 서브단위로 나누어 처리할 수 있으며, 각 서브 참조 영역 정보를 각기 다른 표현 모드로 처리할 수 있다.
도 16은 실시예들에 따른 지오메트리 인코더와 어트리뷰트 인코더의 상세 블록도이다. 도 16의 지오메트리 인코더와 어트리뷰트 인코더는 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보의 압축을 위해 하나 또는 그 이상의 프로세서들(One or more processors) 및 하나 또는 그 이상의 프로세서들과 전기적, 통신적으로 연결된(coupled with) 하나 또는 그 이상의 메모리들(One or more memories)을 포함할 수 있다. 그리고 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 물리적으로 분리된 하나 또는 그 이상의 하드웨어 프로세스들로 구성되거나, 소프트웨어/하드웨어의 결합 또는 하나의 하드웨어 프로세서로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 전기적, 통신적으로 연결(coupled with)될 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 메모리들은 물리적으로 분리된 하나 또는 그 이상의 메모리들 또는 하나의 메모리로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 메모리들은 포인트 클라우드 데이터 처리를 위한 하나 또는 그 이상의 프로그램들을 저장할 수 있다.
도 16에 도시된 포인트 지오메트리 인코더와 어트리뷰트 인코더의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 결합등으로 구현될 수 있다.
도 16에서, 지오메트리 인코더(51006)는 좌표계 변환부(52001), 지오메트리 정보 변환 양자화부(52002), 지오메트리 정보 코딩 방법 유도(derivation)부(52003), 감산부(52004), 잔차 지오메트리 정보 변환 양자화부(52005), 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(52006), 가산부(52007), 필터링부(52008), 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(52009), 좌표계 역변환부(52010), 복원된 지오메트리 정보 출력부(52011), 버퍼(52012), 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013), 지오메트리 정보 인터 예측부(52014), 스위칭부(52015), 및 지오메트리 정보 엔트로피 인코딩부(52016)를 포함할 수 있다. 상기 버퍼(52012)는 메모리 또는 복원 포인트 클라우드 버퍼라 칭할 수 있다. 도 15의 공간 분할부(51004) 대신 좌표계 변환부(52001) 전단에 지오메트리 정보 분할부가 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 지오메트리 정보 분할부는 입력되는 지오메트리 정보를 슬라이스, 타일, 브릭, 서브프레임 등으로 분할할 수 있다.
도 16에서, 어트리뷰트 인코더(51007)는 어트리뷰트 정보 변환부(53001), 지오메트리 정보 맵핑부(53002), 어트리뷰트 정보 노드 분할부(53003), 감산부(53004), 잔차 어트리뷰트 정보 변환 양자화부(53005), 잔차 어트리뷰트 정보 역변환 역양자화부(53006), 가산부(53007), 어트리뷰트 정보 역변환부(53008), 필터링부(53009), 버퍼(53010), 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(53011), 어트리뷰트 정보 인터 예측부(53012), 스위칭부(53013), 어트리뷰트 정보 엔트로피 인코딩부(53014)를 포함할 수 있다. 상기 버퍼(53010)는 메모리 또는 복원 포인트 클라우드 버퍼라 칭할 수 있다.
상기 지오메트리 인코더(51006)의 버퍼(52012)와 상기 어트리뷰트 인코더(51007)의 버퍼(53010)는 동일한 버퍼일 수도 있고, 별도의 버퍼일 수도 있다. 즉, 복원 지오메트리 정보와 복원 어트리뷰트 정보는 하나의 버퍼로 관리되거나 또는 각각의 독립적인 버퍼로 관리될 수 있다. 독립적인 버퍼로 관리되는 경우 복원 지오메트리 정보와 복원 어트리뷰트 정보의 순서를 동일하게 저장하여 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보간의 맵핑을 수행할 수 있다.
실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 데이터는 프레임 단위로 또는 상기 공간 분할부(51004) 또는 지오메트리 정보 분할부를 통해 분할된 지오메트리 정보 단위로 좌표계 변환부(52001)로 입력될 수 있다.
상기 좌표계 변환부(52001)는 입력되는 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보의 좌표계를 다른 좌표계로 변환할 수 있다. 또는 좌표계 변환을 수행하지 않을 수 있다. 본 명세서는 좌표계 변환을 수행하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 좌표계 변환부(52001)에서 좌표계가 변환된 지오메트리 정보는 지오메트리 정보 변환 양자화부(52002)로 제공된다.
상기 좌표계 변환부(52001)에서 좌표계 변환 여부 및 좌표계 정보는 시퀀스, 프레임, 타일, 슬라이스, 블록 등의 단위로 시그널링 될 수 있고 또는 주변 블록의 좌표계 변환여부 블록의 크기, 포인트의 개수, 양자화 값, 블록 분할 깊이, 단위의 위치, 단위와 원점과의 거리 등을 사용하여 유도될 수 있다.
그리고, 좌표계 변환 여부를 확인 한 후 좌표계를 변환 한다면, 변환하고자 하는 좌표계 정보는 시퀀스, 프레임, 타일, 슬라이스, 블록 등의 단위로 시그널링 될 수 있고 또는 주변 블록의 좌표계 변환여부 블록의 크기, 포인트의 개수, 양자화 값, 블록 분할 깊이, 단위의 위치, 단위와 원점과의 거리 등을 사용하여 유도될 수 있다.
상기 지오메트리 정보 변환 양자화부(52001)는 좌표계 변환이 수행된 또는 좌표계 변환이 수행되지 않은 지오메트리 정보를 입력으로 받아 위치 변환 및/또는 회전 변환과 같이 하나 또는 다수개의 변환을 적용하고 양자화 값(또는 양자화 파라미터)으로 지오메트리 정보를 나누어 양자화를 수행함으로써, 변환 양자화된 지오메트리 정보를 생성한다. 상기 지오메트리 정보 변환 양자화부(52001)에서 생성된 변환 양자화된 지오메트리 정보는 지오메트리 정보 코딩 방법 유도부(52003)로 제공된다.
상기 지오메트리 정보 코딩 방법 유도부(52003)는 프레임, 슬라이스, 타일 등의 단위의 변환양자화된 지오메트리 정보를 입력으로 받아 지오메트리 정보의 분할 모드, 코딩 모드 등의 코딩 방법을 유도하거나 결정할 수 있다. 그리고, 상기 지오메트리 정보 코딩 방법 유도부(52003)에서 결정된 코딩 방법에 따라서 잔차 지오메트리 정보 변환 양자화부(52005), 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013), 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)의 수행 유무와 수행 방법이 유도될 수 있다.
상기 감산부(52004)는 상기 지오메트리 정보 코딩 방법 유도부(52003)를 통해 입력되는 지오메트리 정보와 인트라 예측 또는 인터 예측된 지오메트리 정보와의 차값(이를 잔차(residual) 지오메트리 정보라 칭함)을 잔차 지오메트리 정보 변환 양자화부(52005)로 출력한다.
상기 잔차 지오메트리 정보 변환 양자화부(52005)는 지오메트리 정보와 예측된 지오메트리 정보를 차분한 잔차 지오메트리 정보를 입력 받아 변환을 수행하거나 또는 양자화 값(또는 양자화 파라미터라 함)으로 양자화함으로써, 양자화된 잔차 지오메트리 정보를 생성한다. 상기 잔차 지오메트리 정보 변환 양자화부(52005)에서 생성된 양자화된 잔차 지오메트리 정보는 지오메트리 정보 엔트로피 인코딩부(52016)와 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(52006)로 제공된다.
상기 지오메트리 정보 엔트로피 인코딩부(52016)는 양자화된 잔차 지오메트리 정보와 예측 정보(또는 지오메트리 관련 예측 정보라 함) 등을 입력 받아 엔트로피 인코딩을 수행한다. 상기 예측 정보는 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013) 또는 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)에서 출력되는 예측된 지오메트리 정보일 수도 있고, 또는 지오메트리 정보 예측에 관련된 정보일 수도 있다. 상기 지오메트리 정보 엔트로피 인코딩부(52016)는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 인코딩 방법을 사용할 수 있다. 상기 지오메트리 정보 엔트로피 인코딩부(52016)의 엔트로피 인코딩의 결과로 지오메트리 비트스트림이 생성된다. 상기 지오메트리 비트스트림은 전송 처리부(51008)를 통해 수신 장치로 전송된다.
상기 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(52006)는 양자화된 잔차 지오메트리 정보를 양자화 값(또는 양자화 파라미터)으로 스케일링 하거나 역변환을 수행하여 잔차 지오메트리 정보를 복원한다.
상기 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(52006)에서 복원된 잔차 지오메트리 정보는 가산부(52007)로 출력되고, 상기 가산부(52007)는 상기 복원된 잔차 지오메트리 정보와 인터 예측된 또는 인트라 예측된 지오메트리 정보를 더하여 지오메트리 정보를 복원한다. 상기 복원된 지오메트리 정보는 필터링부(52008)와 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)로 출력한다.
상기 필터링부(52008)는 복원된 지오메트리 정보에 필터링을 수행한다. 상기 필터링부(52008)는 복원된 지오메트리 정보의 필터링을 위해 디블로킹 필터(deblocking filter), 오프셋 보정부, ALF(adaptive loop filter) 등을 포함할 수 있다.
상기 필터링부(52008)를 통해 산출된 지오메트리 정보 또는 필터링 이전의 지오메트리 정보는 참조 정보로 이용하기 위해 버퍼(52012)에 저장될 수 있다.
다른 실시예로, 상기 필터링부(52008)와 상기 버퍼(52012) 사이에 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(52009)와 좌표계 역변환부(52010)가 더 구비될 수 있다.
상기 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(52009)는 복원된 지오메트리 정보에 지오메트리 정보 변환 양자화부(52002)에서 수행한 양자화 값(또는 양자화 파라미터)을 곱하여 역양자화가 수행된 복원 지오메트리 정보를 생성할 수 있다. 상기 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(52009)는 지오메트리 정보가 버퍼(52012)에 저장되기 전 또는 버퍼(52012)에 저장된 후에 수행될 수 있다.
상기 좌표계 역변환부(52010)는 상기 좌표계 변환부(52001)에서 좌표계 변환을 수행하기 전의 좌표계로 복원 지오메트리 정보의 좌표계를 역변환할 수 있다.
상기 복원된 지오메트리 정보 출력부(52011)는 상기 좌표계 역변환부(52010)에서 좌표계가 역변환된 복원 지오메트리 정보를 버퍼(52012)에 저장하며, 또한 어트리뷰트 인코딩을 위해 어트리뷰트 인코더(51007)의 지오메트리 정보 맵핑부(52003)로 출력한다.
상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)는 이전에 복원이 완료된 동일한 프레임 내 지오메트리 정보를 통해 지오메트리 정보를 예측하고, 예측된 지오메트리 정보를 스위칭부(52015)를 통해 감산부(52004)와 가산부(52007)로 출력한다. 상기 지오메트리 정보의 인트라 예측에 사용된 예측 정보는 상기 엔트로피 인코딩부(52016)에서 엔트로피 인코딩된다.
상기 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)는 상기 버퍼(52012)에 저장된 이전에 복원이 완료된 다른 프레임의 지오메트리 정보를 이용하여 현재 프레임의 지오메트리 정보를 예측하고, 예측된 지오메트리 정보를 스위칭부(52015)를 통해 감산부(52004)와 가산부(52007)로 출력한다. 상기 지오메트리 정보의 인터 예측에 사용된 예측 정보는 상기 엔트로피 인코딩부(52016)에서 엔트로피 인코딩된다.
상기 버퍼(52012)에 저장된 지오메트리 정보는 예측을 수행 시 지오메트리 정보 인터 예측부(52014) 또는 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)에 제공될 수 있다.
상기 스위칭부(52015)는 인터 예측인지 인트라 예측인지를 지시하는 신호(예를 들어, 제어부(도시되지 않음)에서 제공됨)에 따라 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)에서 인트라 예측된 지오메트리 정보 또는 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)에서 인터 예측된 지오메트리 정보를 감산부(52004)와 가산부(52007)에 제공할 수 있다.
한편, 상기 어트리뷰트 정보 변환부(53001)는 입력받은 어트리뷰트 정보가 색공간을 나타낸다면, 어트리뷰트 정보의 색공간을 변환 할 수 있다. 상기 어트리뷰트 정보 변환부(53001)에서 색공간이 변환된 또는 변환되지 않은 어트리뷰트 정보는 지오메트리 정보 맵핑부(53002)로 출력된다.
상기 지오메트리 정보 맵핑부(53002)는 상기 어트리뷰트 정보 변환부(53001)로부터 입력받은 어트리뷰트 정보와 상기 지오메트리 인코더(51006)의 지오메트리 정보 출력부(52011)로부터 입력받은 복원된 지오메트리 정보의 맵핑을 수행하여 어트리뷰트 정보를 재구성한다. 실시예들에 따르면, 어트리뷰트 정보 재구성은 복원된 지오메트리 정보를 기준으로 하나 또는 다수개의 포인트들의 어트리뷰트 정보를 기초로 어트리뷰트 값을 유도 할 수 있다. 상기 재구성된 어트리뷰트 정보는 어트리뷰트 정보 노드 분할부(53003)로 출력된다.
상기 어트리뷰트 정보 노드 분할부(53003)는 지오메트리 정보 맵핑부(53002)에서 재구성된 어트리뷰트 정보를 노드로 분할하여 감산부(53004)로 출력할 수 있다. 즉, 상기 어트리뷰트 정보 노드 분할부(53003)는 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 영역인 노드를 슬라이스, 타일 등의 서브 노드로 분할할 수 있고, 슬라이스 또는 타일은 특정 분할구조에 따라 노드로 분할될 수 있다. 그리고, 분할된 노드는 깊이 우선 탐색 순서로 인코딩이 수행될 수 있다. 동일 깊이를 갖는 노드는 특정 순서로 인코딩될 수 있다.
상기 감산부(53004)는 상기 노드로 분할된 어트리뷰트 정보와 인트라 예측 또는 인터 예측된 어트리뷰트 정보와의 차값(이를 잔차(residual) 어트리뷰트 정보라 칭함)을 잔차 어트리뷰트 정보 변환 양자화부(53005)로 출력한다.
상기 잔차 어트리뷰트 정보 변환 양자화부(53005)는 입력 받은 잔차 어트리뷰트 정보를 포함한 잔차 3차원 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), SADCT(Shape Adaptive Discrete Cosine Transform), RAHT 등과 같은 변환 타입을 사용하여 변환시키거나 또는 변환을 수행하지 않을 수 있다. 상기 잔차 어트리뷰트 정보 변환 양자화부(53005)는 변환된 또는 변환되지 않은 잔차 어트리뷰트 정보를 양자화 값(또는 양자화 파라미터라 함)으로 양자화할 수 있다. 상기 변환 양자화된 잔차 어트리뷰트 정보는 어트리뷰트 정보 엔트로피 인코딩부(53014)와 잔차 어트리뷰트 정보 역변환 역양자화부(53006)로 출력된다.
상기 잔차 어트리뷰트 정보 변환 양자화부(53005)에서 잔차 3차원 블록을 변환시 적용된 변환 타입은 어트리뷰트 정보 엔트로피 인코딩부(53014)에서 엔트로피 인코딩된 후 전송 처리부(51008)를 통해 수신 장치로 전송될 수 있다.
상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 인코딩부(53014)는 변환 양자화된 잔차 어트리뷰트 정보와 예측 정보(또는 어트리뷰트 예측 정보라 함)를 입력 받아 엔트로피 인코딩을 수행한다. 상기 예측 정보는 상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(53011) 또는 어트리뷰트 정보 인터 예측부(53012)에서 출력되는 예측된 어트리뷰트 정보일 수도 있고, 상기 예측된 어트리뷰트 정보에 대응하는 예측 모드 정보일 수도 있다. 상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 인코딩부(53014)는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 인코딩 방법을 사용할 수 있다. 상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 인코딩부(53014)의 엔트로피 인코딩의 결과로 어트리뷰트 비트스트림이 생성된다. 상기 어트리뷰트 비트스트림은 전송 처리부(51008)를 통해 수신 장치로 전송된다.
상기 잔차 어트리뷰트 역변환 역양자화부(53006)는 입력받은 변환 양자화된 잔차 어트리뷰트 정보를 포함한 잔차 3차원 블록을 DCT, DST, SADCT, RAHT 등과 같은 변환 타입을 사용하여 역변환시킬 수 있다. 또한, 상기 잔차 어트리뷰트 역변환 역양자화부(53006)는 역변환된 잔차 어트리뷰트 정보를 양자화 값(또는 양자화 파라미터라 함)으로 스케일링하여 잔차 어트리뷰트 정보를 복원할 수 있다. 상기 잔차 어트리뷰트 역변환 역양자화부(53006)는 상기 잔차 어트리뷰트 정보 변환 양자화부(53005)에서의 변환 및/또는 양자화 여부에 따라 역변환 및/또는 역양자화를 수행한다. 상기 잔차 어트리뷰트 역변환 역양자화부(53006)에서 복원된 잔차 어트리뷰트 정보는 가산부(53007)로 제공된다. 상기 가산부(53007)는 상기 복원된 잔차 어트리뷰트 정보와 인터 예측된 또는 인트라 예측된 어트리뷰트 정보를 더하여 어트리뷰트 정보를 복원한다. 상기 복원된 어트리뷰트 정보는 어트리뷰트 정보 역변환부(53008)로 출력된다.
상기 어트리뷰트 정보 역변환부(53008)는 상기 어트리뷰트 정보 변환부(53001)의 역과정을 수행하여 어트리뷰트 정보를 복원한다. 상기 어트리뷰트 정보 역변환부(53008)는 시그널링 처리부(51005)로부터 어트리뷰트 정보의 유형과 변환 정보를 제공받아 RGB-YUV, RGB-YUV등 다양한 색공간 역변환을 수행할 수 있다. 상기 어트리뷰트 정보 변환부(53001)에서 색공간이 변환되지 않았다면 상기 어트리뷰트 정보 역변환부(53008)도 색공간 역변환을 수행하지 않는다.
상기 복원된 어트리뷰트 정보는 필터링부(53009)와 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(53011)로 출력된다.
상기 필터링부(53009)는 복원된 어트리뷰트 정보에 필터링을 수행한다. 상기 필터링부(53009)는 복원된 어트리뷰트 정보의 필터링을 위해 디블로킹 필터(deblocking filter), 오프셋 보정부, ALF(adaptive loop filter) 등을 포함할 수 있다.
상기 필터링부(53009)를 통해 산출된 어트리뷰트 정보 또는 필터링 이전의 어트리뷰트 정보는 참조 정보로 이용하기 위해 버퍼(52012)에 저장될 수 있다. 상기 버퍼(53009)에 저장된 어트리뷰트 정보는 예측을 수행 시 어트리뷰트 정보 인터 예측부(53012) 또는 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(53011)에 제공될 수 있다.
상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(53011)는 이전에 복원이 완료된 동일한 프레임 내 포인트들의 어트리뷰트 정보 및/또는 지오메트리 정보를 이용하여 어트리뷰트 정보를 예측하고, 예측된 어트리뷰트 정보를 스위칭부(53013)를 통해 감산부(53004)와 가산부(53007)로 출력한다. 상기 상기 어트리뷰트 정보의 인트라 예측에 사용된 예측 정보는 상기 엔트로피 인코딩부(53014)에서 엔트로피 인코딩된다.
상기 어트리뷰트 정보 인터 예측부(53012)는 상기 버퍼(53010)에 저장된 이전에 복원이 완료된 다른 프레임의 포인트들의 어트리뷰트 정보 및/또는 지오메트리 정보를 이용하여 현재의 어트리뷰트 정보를 예측하고, 예측된 어트리뷰트 정보를 스위칭부(53013)를 통해 감산부(53004)와 가산부(53007)로 출력한다. 상기 어트리뷰트 정보의 인터 예측에 사용된 예측 정보는 상기 엔트로피 인코딩부(53014)에서 엔트로피 인코딩된다.
상기 스위칭부(53013)는 인터 예측인지 인트라 예측인지를 지시하는 신호(예를 들어, 제어부(도시되지 않음)에서 제공됨)에 따라 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(53011)에서 인트라 예측된 어트리뷰트 정보 또는 어트리뷰트 정보 인터 예측부(53012)에서 인터 예측된 어트리뷰트 정보를 감산부(53004)와 가산부(53007)로 제공할 수 있다.
도 17은 실시예들에 따른 지오메트리 정보 예측부의 상세 블록도의 예시를 보인다.
도 17에 도시된 지오메트리 정보 예측부의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 결합등으로 구현될 수 있다.
도 17에서, 지오메트리 정보 예측부는 인터 예측 사용 여부 유도(derivation)부(54001), 예측 모드 유도부(54002), 및 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 지오메트리 정보 예측부는 현재 노드 내 다수개의 포인트들의 예측(또는 예측된) 지오메트리 정보를 생성할 수 있다. 실시예들에 따르면, 현재 노드 내 다수개의 포인트들의 예측 지오메트리 정보의 생성은 도 17과 같은 과정으로 수행될 수 있다. 도 17의 각 단계는 생략되거나 순서가 바뀔 수 있다.
상기 인터 예측 사용 여부 유도부(54001)에서는, 현재 노드의 지오메트리 정보 예측 시 다른 프레임의 지오메트리 정보를 참조할 것이지 여부를 파싱(또는 결정 또는 판단)할 수 있다. 다른 프레임의 지오메트리 정보를 참조하는 경우 지오메트리 정보 인터 예측부(52014), 다른 프레임의 지오메트리 정보를 참조하지 않는 경우 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)가 수행될 수 있다. 실시예들에 따르면, 다른 프레임의 지오메트리 정보를 참조할 것이지 여부는 노드, 타일, 슬라이스, 프레임 등의 단위에서 파싱할 수 있다. 상기 인터 예측 사용 여부 유도부(54001) 이후의 과정은 지오메트리 정보 인터 예측부(52014) 또는 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)에서 수행될 수 있다.
상기 예측모드 유도부(54002)에서는, 인트라 예측 또는 인터 예측의 예측 모드가 파싱 또는 유도될 수 있다. 실시예들에 따르면, 예측 모드는 노드, 타일, 슬라이스, 프레임 등의 단위에서 파싱될 수 있다. 실시예들에 따르면, 인트라 예측 모드에는 노드 예측 모드, 스케일러블 예측 모드, 표면 근사화 모드 등이 있을 수 있고, 인터 예측 모드에는 노드 예측 모드 등이 있을 수 있다.
상기 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)에서는, 예측 모드에 따라 별도의 방법으로 현재 노드의 전체 또는 일부 포인트들에 대한 예측 지오메트리 정보를 생성할 수 있다. 이때, 예측 모드가 노드 예측 모드일 경우 현재 노드의 참조 영역을 유도하고 참조 영역 내 포인트들의 변환된 지오메트리 정보를 예측 지오메트리 정보로 지정할 수 있다.
실시예들에 따르면, 노드 예측 모드가 인터 또는 인트라 예측일 때 도18과 같이 예측 지오메트리 정보 생성 과정이 수행될 수 있다. 도18의 각 단계는 생략되거나 순서가 변경될 수 있다.
도 18은 실시예들에 따른 예측 지오메트리 정보 생성부의 상세 블록도의 예시이다.
도 18에 도시된 예측 지오메트리 정보 생성부의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 결합등으로 구현될 수 있다.
즉, 상기 예측 모드 유도부(54002)에서 예측 모드가 노드 예측 모드로 파싱(또는 결정 또는 판단 또는 유도)된 경우, 상기 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)는 참조 영역 정보 표현 모드 유도부(55001), 참조 영역 정보 유도부(55002), 및 참조 영역 변환부(55003)를 포함할 수 있다.
상기 참조 영역 정보 표현 모드 유도부(55001)에서는, 참조 영역 정보를 표현할 수 있는 다수개의 참조 표현 방법들 중 현재 노드의 참조영역정보를 표현한 방법의 인덱스를 파싱 또는 유도할 수 있다. 실시예들에 따르면, 참조 영역 정보 표현방법은 벡터표현방법, 변환매트릭스표현방법, 변환파라미터 표현방법, 회전이동 표현방법 등이 있을 수 있다. 상기 참조 영역 정보 표현 방법은 슬라이스, 타일, 노드 등의 단위에서 파싱 또는 유도될 수 있다. 상기 참조 영역 정보 표현 모드 유도부(55001)에서 파싱 또는 유도된 참조 영역 정보 표현 방법(또는 참조 영역 정보 표현 모드 또는 참조 영역 정보 표현 방법 인덱스라 칭함)는 참조 영역 정보 유도부(55002)로 출력된다.
상기 참조 영역 정보 유도부(55002)에서는, 상기 참조 영역 정보 표현 모드 유도부(55001)에서 파싱 또는 유도된 참 조영역 정보 표현 방법에 따라서 현재 노드의 참조 영역 정보를 유도할 수 있다. 그리고, 유도된 참조 영역 정보를 기반으로 참조 영역을 유도할 수 있다. 실시예들에 따르면, 참조영역정보 표현방 법은 벡터 표현 방법, 변환 매트릭스 표현 방법, 변환 파라미터 표현 방법, 회전이동 표 현 방법 등이 있을 수 있다. 실시예들에 따르면, 벡터 표현 방법일 경우, 현재 노드의 각 꼭지점에서 참조 영역에서 대응되는 각 꼭지점으로의 벡터를 파싱 또는 유도할 수 있다. 실시예들에 따르면, 변환 파라미터 표현 방법일 경우, 현재 노드를 참조 영역으로 변환하는 한 개 또는 다수개의 3차원 변환 파라미터들을 파싱 또는 유도할 수 있다.
실시예들에 따르면, 인터 예측일 경우 참조 영역 유도를 위해 참조할 프레임의 인덱스를 픽쳐, 슬라이스 등의 단위로 파싱할 수 있다. 실시예들에 따르면, 참조 프레임 인덱스와 참조 영역 정보는 한 쌍으로 존재할 수 있으며 해당 인덱스를 갖는 프레임에서 참조 영역 정보를 이용하여 참조영역을 유도할 수 있다. 실시예들에 따르면, 예측 지오메트리 정보를 생성하기 위해 참조할 참조 영역의 개수를 의미하는 신택스가 파싱될 수 있고, 개수만큼의 참조영역들이 유도되고, 유도된 참조 영역들을 이용하여 예측 지오메트리 정보를 생성할 수 있다.
상기 참조 영역 변환부(55003)에서는 상기 참조 영역 정보 유도부(55002)에서 유도된 참조영역정보를 이용하여 참조영역을 현재노드와 동일한 위치로 노드 또는 서브노드단위로 변환을 수행할 수 있다.
도 19는 실시예들에 따른 참조 영역 정보 유도부의 상세 블록도의 예시이다.
실시예들에 따르면, 도 18의 참조 영역 정보 유도부(55002)에서 벡터 표현 방법을 이용하여 참조 영역 정보를 유도할 때, 도 19와 같이 참조 영역 정보가 유도될 수 있다. 도 19의 각 단계는 생략되거나 순서가 변경될 수 있다.
도 19에 도시된 참조 영역 정보 유도의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 결합등으로 구현될 수 있다.
실시예들에 따른 참조 영역 정보 유도부(55002)는 벡터 개수 및 시작 위치 파싱부(56001), 벡터 예측값 유도부(56002), 벡터 잔차값 유도부(56003), 및 벡터 복원부(56004)를 포함할 수 있다.
즉, 도 18의 참조 영역 정보 유도부(55002)에서는 참조영역정보 표현방법에 따라서 현재노드의 참조영역정보를 유도할 수 있다.
예를 들어, 참조 영역 정보 표현 방법이 벡터 표현 방법인 경우, 현재 노드의 특정 복셀에서 참조 영역의 특정 복셀로의 벡터가 도 20의 (a) 또는 도 20의 (b)와 같이 파싱 또는 유도될 수 있다. 실시예들에 따르면, 도 19의 벡터 표현 방법에 따른 참조 영역 정보 유도 과정은 인터 예측 및/또는 인트라 예측에 모두 적용될 수 있다.
도 20의 (a)는 실시예들에 따른 벡터 표현 방법의 M개의 벡터들의 시작 복셀 위치들과 참조 영역의 일 예시를 보인 도면이다. 도 20의 (a)는 참조 영역이 정육면체일 때, 현재 노드의 특정 복셀에서 참조 영역의 특정 복셀로의 벡터가 파싱 또는 유도되는 예를 보인다.
도 20의 (b)는 실시예들에 따른 벡터 표현 방법의 M개의 벡터들의 시작 복셀 위치들과 참조 영역의 다른 예시를 보인 도면이다. 도 20의 (b)는 참조 영역이 정육면체가 아닌 즉, 변형된 형태일 때, 현재 노드의 특정 복셀에서 참조 영역의 특정 복셀로의 벡터가 파싱 또는 유도되는 예를 보인다.
실시예들에 따라 현재노드의 모든 벡터들 중 일부는 파싱될 수 있고, 나머지는 파싱된 벡터들을 이용하여 유도될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 벡터 개수 및 시작위치 파싱부(56001)에서는 현재 노드의 전송받은 벡터(이 벡터를 벡터그룹A 내 벡터라 칭함)의 개수 M과, M개 만큼 시작 복셀 위치들을 파싱할 수 있다. 현재 노드의 전체 벡터는 다수개의 벡터 그룹들로 구성될 수 있고 도 20의 (a)와 같이 벡터 그룹A, 벡터 그룹B 등이 있을 수 있다. 실시예들에 따르면, 파싱한 벡터그룹A의 벡터의 시작 복셀 위치(들)를 제외하고 나머지 시작 복셀 위치(들)를 벡터그룹B의 벡터의 시작위치(들)로 한다. 이때, 벡터그룹A의 각 벡터는 예측값 유도와 잔차값 파싱을 통해 복원되거나, 벡터값을 파싱하여 복원될 수 있다. 그리고, 벡터그룹B는 벡터그룹A의 벡터로부터 유도될 수 있다.
실시예들에 따르면, 벡터그룹A에 대하여 도 19의 벡터 예측값 유도부(56002)와 벡터 잔차값 파싱부(56003)가 수행될 수 있고 전체 벡터에 대하여 도 19의 벡터 복원부(56004)가 수행될 수 있다.
상기 벡터 예측값 유도부(56002)에서는, 벡터그룹A의 벡터 M개의 예측 벡터들을 생성할 수 있다. 그리고, M개의 예측백터들을 하나의 원소로 하는 참조 벡터 리스트를 도 21의 (a) 또는 도 21의 (b)와 같이 구성하여 참조할 원소의 인덱스(syntax: pred_vector_idx)를 파싱할 수 있다.
도 21의 (a)는 실시예들에 따른 벡터 참조 노드와 참조 벡터 리스트의 일 예시를 보인 도면이다.
도 21의 (b)는 실시예들에 따른 벡터 참조 노드와 참조 벡터 리스트의 다른 예시를 보인 도면이다.
일 예로, 도 21의 (a)와 같이 코딩이 완료된 주변 노드들 중에서 예측하고자 하는 M 개의 벡터들의 시작위치에 모두 벡터를 가지고 있는 노드의 M개의 벡터들을 참조 벡터 리스트의 하나의 원소로 추가할 수 있다.
다른 예로, 도 21의 (b)와 같이 리스트의 하나의 원소의 M개의 예측 벡터들을 서로 다른 노드의 벡터로 구성할 수 있다.
실시예들에 따르면, 현재 노드와 벡터를 참조하는 노드의 크기 모양 비율을 계산한 값을 기반으로 벡터를 스케일링하여 참조 벡터 리스트에 추가할 수 있다.
상기 벡터 잔차값 파싱부(56003)에서는, 전송받은 잔차값(syntax: resi_vector_value)을 파싱하거나 또는 잔차 벡터 리스트의 인덱스(syntax: resi_vector_idx)를 파싱할 수 있다. 상기 잔차값(syntax: resi_vector_value) 및/또는 잔차 벡터 리스트의 인덱스(syntax: resi_vector_idx)는 시그널링 처리부(51005)에서 제공받을 수 있다. 상기 잔차 벡터 리스트는 미리 정의된 잔차 벡터(dx, dy, dz)를 원소로 구성될 수 있다. 그리고, 파싱한 잔차값에 해당하는 잔차 벡터 또는 파싱한 잔차 벡터 리스트의 인덱스를 기반으로 잔차 벡터 리스트에서 선택한 잔차 벡터를 현재 노드의 잔차 벡터로 지정할 수 있다.
상기 벡터 복원부(56004)에서는, 상기 벡터 예측값 유도부(56002)에서 생성한 예측 벡터와 상기 벡터 잔차값 파싱부(56003)에서 생선한 잔차 벡터를 합하여 벡터그룹A의 M개의 벡터를 복원할 수 있다. 그리고, 복원된 벡터그룹A의 M개의 벡터들을 이용하여 벡터그룹B의 벡터들을 생성할 수 있다. 실시예들에 따르면, 상기 벡터 복원부(56004)는 벡터그룹A와 벡터그룹B의 벡터들을 각 벡터의 시작 복셀위치에 더하여 참조영역의 각 꼭지점 복셀의 지오메트리 정보를 유도할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 18의 참조 영역 정보 유도부(55002)에서 참조 영역 정보가 유도되면, 참조영역 변환부(55003)는 유도된 참조영역정보를 이용하여 참조영역을 현재 노드의 위치로 변환을 수행한다. 이때 변환 단위는 참조 영역 단위 또는 서브 참조 영역 단위일 수 있다. 그리고, 상기 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)는 현재 노드의 위치로 변환된 참조 영역을 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성할 수 있다.
실시예들에 따르면, 참조영역정보 표현방법이 벡터표현방법이고, 참조영역 단위로 변환을 수행할 경우, 도 22에서와 같이 참조 영역 정보를 이용하여 유도한 참조영역과 현재 노드의 각 8개의 꼭지점을 이용하여 참조 영역을 현재 노드 위치로 변환하는 변환 파라미터를 계산할 수 있다. 이때, 버퍼(52012)에서 참조 영역 내 포함되는 포인트(들)를 판단하고, 해당되는 한 개 또는 다수개의 포인트들에 대하여 변환 파라미터를 이용하여 변환을 수행하여 예측 잔차 정보를 생성한다.
도 22는 실시예들에 따른 참조 영역 단위의 변환 파라미터 유도와 참조 영역 내 포인트의 지오메트리 정보에 대한 변환의 예시를 보인 도면이다.
실시예들에 따르면, 참조영역정보 표현방법이 벡터표현방법이고, 서브참조영역 단위로 변환을 수행할 경우, 도 23의 (a) 내지 도 23의 (c)와 같이 참조영역과 영역이 일부 또는 전부 겹치는 ws * hs * ds 크기의 직육면체 서브 참조 영역을 n*m*l 개 유도할 수 있다. 이때, 각 서브참조영역은 서로 겹치지 않거나 또는 일부 영역이 겹치도록 유도될 수 있다. 그리고, 변수 n, m, l은 각 방향으로의 서브 참조 영역 개수(syntax: sub_prednode_num)일 수 있고, 파싱하거나 고정된 값을 이용할 수 있다. 이때, 현재 노드를 각 공간축으로 n, m, l개로 분할하여 서브 노드를 생성할 수 있다. 실시예들에 따르면, 참조 영역의 한 꼭지점을 기준 꼭지점으로 지정하고, 기준 꼭지점과 이웃하는 꼭지점 사이를 해당 방향의 분할 개수(n 또는 m 또는 l)로 나누어 계산된 위치를 서브 노드의 위치로 지정할 수 있다. 위 과정을 수행하여 서브 노드의 너비, 높이, 길이를 계산할 수 있다. 그리고, 기준 꼭지점과 이웃하는 세 꼭지점에 대하여 위 계산 과정을 통해 서브노드 위치 유도 과정을 수행하여, 모든 서브 참조 영역의 크기와 위치가 유도될 수 있다.
실시예들에 따르면, 계산된 서브 참조 영역과 대응되는 서브 노드와의 위치 차이 벡터v(x, y, z)를 계산할 수 있다. 그리고, 서브 참조 영역과 서브 노드의 영역의 넓이의 스케일 차이 s를 계산할 수 있다. 또한, 각 서브 참조 영역 내 포인트의 지오메트리 정보에 벡터를 더하거나 빼고, 스케일 차이 값을 곱하거나 나누어 각 서브 노드의 예측 지오메트리 정보를 생성할 수 있다.
상기 생성된 예측 지오메트리 정보는 인터 예측된 지오메트리 정보일 수도 있고, 인트라 예측된 지오메트리 정보일 수도 있다.
실시예들에 따르면, 도 17의 인터 예측 사용 모드 유도부(54001)는 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013) 또는 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)에 포함되지 않고 별도의 디바이스 또는 컴포넌트로 구성될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 인터 예측 사용 여부 유도부(54001)는 적어도 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013) 또는 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)에 포함될 수도 있다.
실시예들에 따르면, 도 17의 예측 모드 유도부(54002)와 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)는 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)와 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)에 모두 포함될 수도 있고, 어느 하나에 포함될 수도 있다.
실시예들에 따르면, 도 17의 예측 모드 유도부(54002)와 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)의 동작이 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)에서 수행되었다면, 상기 생성된 예측 지오메트리 정보는 인트라 예측된 지오메트리 정보에 해당한다. 실시예들에 따르면, 도 17의 예측 모드 유도부(54002)와 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)의 동작이 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)에서 수행되었다면, 상기 생성된 예측 지오메트리 정보는 인터 예측된 지오메트리 정보에 해당한다.
실시예들에 따르면, 도 17의 인터 예측 사용 모드 유도부(54001)의 파싱 결과는 스위칭부(52015)의 스위칭을 제어할 수 있다. 예를 들어, 다른 프레임의 지오메트리 정보를 참조한다고 파싱(또는 결정 또는 판단)된 경우, 상기 스위칭부(52015)는 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)의 출력을 선택할 수 있고, 다른 프레임의 지오메트리 정보를 참조하지 않는다고 파싱(또는 결정 또는 판단)된 경우, 상기 스위칭부(52015)는 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)의 출력을 선택할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 인터 예측 사용 여부 유도부(54001), 상기 예측 모드 유도부(54002), 및 상기 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)를 포함하여 지오메트리 정보 예측부라 칭할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 인터 예측 사용 여부 유도부(54001), 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013), 및 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)를 포함하여 지오메트리 정보 예측부라 칭할 수 있다. 이 경우, 상기 예측 모드 유도부(54002)와 상기 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)는 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)와 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)에 모두 포함되거나 어느 하나에 포함될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)와 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)를 포함하여 지오메트리 정보 예측부라 칭할 수 있다. 이 경우, 상기 인터 예측 사용 여부 유도부(54001), 상기 예측 모드 유도부(54002), 및 상기 예측 지오메트리 정보 생성부(54003)는 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(52013)와 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(52014)에 모두 포함되거나 어느 하나에 포함될 수 있다.
도 15 내지 도 23에 설명된 예측된 지오메트리 정보를 생성하는 방법은 어트리뷰트 정보에도 적용될 수 있다. 즉, 상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(53011)와 상기 어트리뷰트 정보 인터 예측부(53012)는 전술한 예측 지오메트리 정보의 생성 과정을 적용하여 인터 예측된 어트리뷰트 정보 또는 인트라 예측된 어트리뷰트 정보를 생성할 수 있다.
실시예들에 따른 방법/장치가 실시예들의 동작을 추가/수행 하기 위해서 관련 정보를 시그널링 할 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 송신 장치 및/또는 수신 장치에서 사용될 수 있다.
상기 지오메트리 정보의 인터 예측 및/또는 인트라 예측을 위해 사용된 시그널링 정보는 지오메트리 관련 예측 정보라 칭할 수 있다. 상기 지오메트리 관련 예측 정보에 포함되는 상세 정보는 뒤에서 설명하기로 한다.
상기 어트리뷰트 정보의 인터 예측 및/또는 인트라 예측을 위해 사용된 시그널링 정보는 어트리뷰트 관련 예측 정보라 칭할 수 있다.
본 명세서는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 관련 예측 정보를 합하여 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보라 칭할 수 있다. 다시 말해, 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 관련 예측 정보를 포함한다.
본 명세서에서 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 관련 예측 정보는 도 15의 시그널링 처리부(51005) 및/또는 전송 처리부(51008)에서 시퀀스 파라미터 세트, 지오메트리 파라미터 세트, 어트리뷰트 파라미터 세트, 타일 파라미터 세트, 지오메트리 슬라이스 헤더, 지오메트리 슬라이스 데이터, 어트리뷰트 슬라이스 헤더, 어트리뷰트 슬라이스 데이터 중 적어도 하나에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다. 상기 시퀀스 파라미터 세트, 지오메트리 파라미터 세트, 어트리뷰트 파라미터 세트, 타일 파라미터 세트, 지오메트리 슬라이스 헤더, 지오메트리 슬라이스 데이터, 어트리뷰트 슬라이스 헤더, 어트리뷰트 슬라이스 데이터 중 적어도 하나에 시그널링된 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 관련 예측 정보는 상기 지오메트리 인코더(51006)의 지오메트리 정보 엔트로피 인코딩부(52016)와 상기 어트리뷰트 인코더(51007)의 어트리뷰트 정보 엔트로피 인코딩부(53014)에서 각각 엔트로피 인코딩될 수 있다.
도 24는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 수신 장치의 또 다른 예시를 보인 도면이다. 도 24에 도시된 포인트 클라우드 수신 장치의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 결합등으로 구현될 수 있다.
실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 수신 장치는 수신 처리부(61001), 시그널링 처리부(61002), 지오메트리 디코더(61003), 어트리뷰트 디코더(61004), 및 후 처리부(Post-processor, 61005)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따라 지오메트리 디코더(61003)와 어트리뷰트 디코더(61004)를 포인트 클라우드 비디오 디코더라 칭할 수 있다. 실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 비디오 디코더는 PCC 디코더, PCC 디코딩부, 포인트 클라우드 디코더, 포인트 클라우드 디코딩부 등으로 호칭될 수 있다.
실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 비디오 디코더는 압축된 지오메트리 비트스트림과 어트리뷰트 비트스트림에 대해 시그널링 정보를 기반으로 송신 장치의 지오메트리 인코더와 어트리뷰트 인코더의 역과정을 수행하여 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보를 복원할 수 있다. 상기 포인트 클라우드 비디오 디코더는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 디코더, 도 2의 디코딩, 도 11의 포인트 클라우드 비디오 디코더, 도 13의 포인트 클라우드 비디오 디코더에서 설명된 동작의 일부 또는 전체를 수행할 수 있다.
실시예들에 따른 수신 처리부(61001)는 하나의 비트스트림을 수신할 수도 있고, 또는 지오메트리 비트스트림, 어트리뷰트 비트스트림, 시그널링 비트스트림을 각각 수신할 수도 있다. 실시예들에 따른 수신 처리부(61001)는 파일 및/또는 세그먼트가 수신되면, 수신된 파일 및/또는 세그먼트를 디캡슐레이션하여 비트스트림으로 출력할 수 있다.
실시예들에 따른 수신 처리부(61001)는 하나의 비트스트림이 수신(또는 디캡슐레이션)되면, 하나의 비트스트림으로부터 지오메트리 비트스트림, 어트리뷰트 비트스트림, 시그널링 비트스트림을 디멀티플렉싱하고, 디멀티플렉스된 시그널링 비트스트림은 시그널링 처리부(61003)로, 지오메트리 비트스트림은 지오메트리 디코더(61003)으로, 어트리뷰트 비트스트림은 어트리뷰트 디코더(61004)로 출력할 수 있다.
실시예들에 따른 수신 처리부(61001)는 지오메트리 비트스트림, 어트리뷰트 비트스트림, 시그널링 비트스트림이 각각 수신(또는 디캡슐레이션)되면, 시그널링 비트스트림은 시그널링 처리부(61003)로, 지오메트리 비트스트림과 어트리뷰트 비트스트림은 포인트 클라우드 비디오 디코더(61005)로 전달할 수 있다.
상기 시그널링 처리부(61002)는 입력된 시그널링 비트스트림으로부터 시그널링 정보 예를 들어, SPS, GPS, APS, TPS, 메타 데이터 등에 포함된 정보를 파싱 및 처리하여 지오메트리 디코더(61003), 어트리뷰트 디코더(61004), 후 처리부(61005)로 제공할 수 있다. 다른 실시예로, 지오메트리 슬라이스 헤더 및/또는 어트리뷰트 슬라이스 헤더에 포함된 시그널링 정보도 해당 슬라이스 데이터를 디코딩하기 전에 상기 시그널링 처리부(61002)에서 미리 파싱될 수도 있다. 상기
실시예들에 따라 상기 시그널링 처리부(61002)는 시퀀스 파라미터 세트, 지오메트리 파라미터 세트, 어트리뷰트 파라미터 세트, 타일 파라미터 세트, 지오메트리 슬라이스 헤더, 지오메트리 슬라이스 데이터, 어트리뷰트 슬라이스 헤더, 어트리뷰트 슬라이스 데이터 중 적어도 하나에 시그널링된 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 관련 예측 정보를 파싱 및 처리하여 지오메트리 디코더(61003), 어트리뷰트 디코더(61004), 후 처리부(61005)로 제공할 수 있다.
상기 지오메트리 정보의 인터 예측 및/또는 인트라 예측을 위해 사용되는 지오메트리 관련 예측 정보와 상기 어트리뷰트 정보의 인터 예측 및/또는 인트라 예측을 위해 사용되는 어트리뷰트 관련 예측 정보를 합하여 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보라 칭할 수 있다.
실시예들에 따라 송신측에서 포인트 클라우드 데이터가 타일들 및/또는 슬라이스들로 분할되었다면, TPS는 각각의 타일 내에 포함된 슬라이스들의 개수를 포함하므로, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 비디오 디코더는 슬라이스의 개수를 확인할 수 있고, 병렬적 디코딩을 위한 정보를 신속하게 파싱할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 따른 포인트 클라우드 비디오 디코더는 데이터 양이 줄은 SPS를 수신함으로써 포인트 클라우드 데이터를 포함하는 비트스트림을 빠르게 파싱(parsing)할 수 있다. 수신 장치는 타일들을 수신하는대로 해당 타일의 디코딩을 수행할 수 있고, 타일 별로 타일 내에 포함된 GPS와 APS에 기초하여 슬라이스 별로 디코딩을 수행함으로써 디코딩 효율을 극대화할 수 있다.
즉 상기 지오메트리 디코더(61003)는 압축된 지오메트리 비트스트림에 대해 시그널링 정보(예, 지오메트리 관련 예측 정보를 포함하는 지오메트리 관련된 파라미터들 또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보)를 기반으로 도 15의 지오메트리 인코더(51006)의 역과정을 수행하여 지오메트리 정보를 복원할 수 있다. 실시예들에 따라 상기 지오메트리 디코더(61003)는 인터 예측 또는 인트라 예측시에 상기 시그널링 정보를 기반으로 전술한 도 15 내지 도 23의 전체 동작 또는 일부 동작을 수행하여 지오메트리 정보를 복원할 수 있다. 상기 지오메트리 디코더(61003)는 서브 포인트 클라우드 또는 인코딩/디코딩 단위(CU)로 지오메트리 디코딩을 수행할 수 있으며, 인코딩/디코딩 단위(CU)별로 화면 내 예측(즉, 인트라 예측) 또는 화면간 예측(즉, 인터 예측)인지를 지시하는 정보(예, 플래그)를 기반으로 인트라 예측 또는 인터 예측을 수행하여 지오메트리 정보를 복원할 수 있다.
상기 지오메트리 디코더(61003)에서 복원된(또는 재구성된(reconstructed)) 지오메트리 정보는 어트리뷰트 디코더(61004)로 제공된다.
상기 어트리뷰트 디코더(61004)는 압축된 어트리뷰트 비트스트림에 대해 시그널링 정보(예, 어트리뷰트 관련 예측 정보를 포함하는 어트리뷰트 관련된 파라미터들 또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보)와 재구성된 지오메트리 정보를 기반으로 도 15의 어트리뷰트 인코더(51007)의 역과정을 수행하여 어트리뷰트 정보를 복원할 수 있다. 실시예들에 따라 상기 어트리뷰트 디코더(61004)는 인터 예측 또는 인트라 예측시에 상기 시그널링 정보를 기반으로 전술한 도 15 내지 도 23의 전체 동작 또는 일부 동작을 수행하여 어트리뷰트 정보를 복원할 수 있다. 상기 어트리뷰트 디코더(61004)는 전체 포인트 클라우드 또는 서브 포인트 클라우드 또는 인코딩/디코딩 단위(CU)로 어트리뷰트 디코딩을 수행할 수 있으며, 인코딩/디코딩 단위(CU)별로 화면 내 예측(즉, 인트라 예측) 또는 화면간 예측(즉, 인터 예측)인지를 지시하는 정보(예, 플래그)를 기반으로 인트라 예측 또는 인터 예측을 수행하여 어트리뷰트 정보를 복원할 수 있다. 실시예들에 따라 어트리뷰트 정보 디코딩부(61004)는 생략될 수 있다.
실시예들에 따르면, 송신측에서 포인트 클라우드 데이터가 타일 및/또는 슬라이스 단위로 분할되었다면, 지오메트리 디코더(61003)와 어트리뷰트 디코더(61004)에서 타일 및/또는 슬라이스 단위로 지오메트리 디코딩과 어트리뷰트 디코딩을 수행할 수 있다.
상기 후 처리부(61005)는 상기 지오메트리 디코더(61003)에서 복원되어 출력되는 지오메트리 정보(즉, 포지션들)과 상기 어트리뷰트 디코더(61004)에서 복원되어 출력되는 복원된 어트리뷰트 정보(즉, 복원된 하나 이상의 어트리뷰트들)을 매칭하여 포인트 클라우드 데이터를 재구성하고 디스플레이/렌더링할 수 있다.
실시예들에 따르면, 도 24의 수신 장치는 지오메트리 디코더(61003) 전에 공간 복원부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신된 포인트 클라우드 데이터가 타일 및/또는 슬라이스 단위라면, 시그널링 정보를 기반으로 송신측의 공간 분할의 역과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 바운딩 박스가 타일들 및 슬라이스들로 분할되었다면, 시그널링 정보를 기반으로 타일들 및/또는 슬라이스들을 결합하여 바운딩 박스를 복원할 수 있다. 다른 실시예로, 상기 공간 복원부는 수신되는 포인트 클라우드 데이터를 공간 분할할 수 있다. 예를 들어, 송신 장치의 포인트 클라우드 비디오 인코더로부터 결정된 서브 포인트 클라우드 및/또는 인코딩/디코딩 단위(CU), 예측 단위(PU) 또는 변환 단위(TU)등의 분할 정보를 파싱받아 수신된 포인트 클라우드 데이타의 분할을 수행할 수 있다. 상기 인코딩/디코딩 단위(CU), 예측 단위(PU), 변환 단위(TU)는 실시예에 따라 동일한 분할 구조를 갖거나 또는 서로 다른 분할 구조를 갖을 수 있다.
도 25는 실시예들에 따른 지오메트리 디코더(61003)와 어트리뷰트 디코더(61004)의 다른 예시를 보인 상세 블록도이다.
실시예들에 따르면, 도 25의 지오메트리 디코딩 및 어트리뷰트 디코디 과정은 도 1, 도 2, 도 11, 또는 도 13의 포인트 클라우드 비디오 디코더의 동작의 일부 또는 전부를 수행할 수도 있다.
도 25의 지오메트리 디코더와 어트리뷰트 디코더는 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보의 압축 해제를 위해 하나 또는 그 이상의 프로세서들(One or more processors) 및 하나 또는 그 이상의 프로세서들과 전기적, 통신적으로 연결된(coupled with) 하나 또는 그 이상의 메모리들(One or more memories)을 포함할 수 있다. 그리고 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 물리적으로 분리된 하나 또는 그 이상의 하드웨어 프로세스들로 구성되거나, 소프트웨어/하드웨어의 결합 또는 하나의 하드웨어 프로세서로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 전기적, 통신적으로 연결(coupled with)될 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 메모리들은 물리적으로 분리된 하나 또는 그 이상의 메모리들 또는 하나의 메모리로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 메모리들은 포인트 클라우드 데이터 처리를 위한 하나 또는 그 이상의 프로그램들을 저장할 수 있다.
도 25에 도시된 포인트 지오메트리 디코더와 어트리뷰트 디코더의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 결합등으로 구현될 수 있다.
도 25에서, 지오메트리 디코더(61003)는 지오메트리 정보 엔트로피 디코딩부(62001), 지오메트리 정보 코딩 방법 유도부(62002), 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62003), 가산부(62004), 필터링부(62005), 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62006), 좌표계 역변환부(62007), 버퍼(62008), 지오메트리 정보 인트라 예측부(62009), 지오메트리 정보 인터 예측부(62010), 및 스위칭부(62011)를 포함할 수 있다. 상기 버퍼(62008)는 메모리 또는 복원 포인트 클라우드 버퍼라 칭할 수 있다.
도 25에서, 어트리뷰트 디코더(61004)는 어트리뷰트 정보 엔트로피 디코딩부(63001), 지오메트리 정보 매핑부(63002), 어트리뷰트 정보 노드 분할 정보 유도부(63003), 잔차 어트리뷰트 정보 역변환 역양자화부(63004), 가산부(63005), 어트리뷰트 정보 역변환부(63006), 필터링부(63007), 버퍼(63008), 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(63009), 어트리뷰트 정보 인터 예측부(63010), 및 스위칭부(63011)를 포함할 수 있다. 상기 버퍼(63008)는 메모리 또는 복원 포인트 클라우드 버퍼라 칭할 수 있다.
상기 지오메트리 디코더(61003)의 버퍼(62008)와 상기 어트리뷰트 디코더(61004)의 버퍼(63008)는 동일한 버퍼일 수도 있고, 별도의 버퍼일 수도 있다. 즉, 복원 지오메트리 정보와 복원 어트리뷰트 정보는 하나의 버퍼로 관리되거나 또는 각각의 독립적인 버퍼로 관리될 수 있다. 독립적인 버퍼로 관리되는 경우 복원 지오메트리 정보와 복원 어트리뷰트 정보의 순서를 동일하게 저장하여 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보간의 맵핑을 수행할 수 있다.
상기 지오메트리 정보 엔트로피 디코딩부(62001)는 입력되는 지오메트리 비트스트림에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하여 변환 및/또는 양자화된 잔차 지오메트리 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩을 위해, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다. 실시예들에 따르면, 지오메트리 정보 엔트로피 디코딩부(62001)에서는 송신 장치에서 수행된 지오메트리 관련 예측 정보(또는 지오메트리 정보 예측에 관련된 정보라 함)도 엔트로피 디코딩할 수 있다. 그리고, 상기 변환 및/또는 양자화된 잔차 지오메트리 정보는 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62003)로 출력된다.
상기 지오메트리 정보 코딩 방법 유도부(62002)는 지오메트리 정보의 코딩 모드, 분할 모드 등의 코딩 방법이 유도될 수 있고, 코딩 방법에 따라서 잔차 지오메트리 정보 역양자화부(62003), 지오메트리 정보 인트라 예측부(62009), 지오메트리 정보 인터 예측부(62010)의 수행 유무와 수행 방법이 유도될 수 있다.
상기 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62003)는 양자화된 잔차 지오메트리 정보를 양자화 값(또는 양자화 파라미터)으로 스케일링 하거나 역변환을 수행하여 잔차 지오메트리 정보를 복원한다. 상기 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62003)에서 복원된 잔차 지오메트리 정보는 가산부(62004)로 출력된다. 상기 가산부(62004)는 상기 복원된 잔차 지오메트리 정보와 예측된 지오메트리 정보를 더하여 지오메트리 정보를 복원한다. 상기 복원된 지오메트리 정보는 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(62010)로 출력되거나 및/또는 버퍼(62008)에 저장된다. 상기 예측된 지오메트리 정보는 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(62009)에서 인트라 예측된 지오메트리 정보 또는 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(62010)에서 인터 예측된 지오메트리 정보이다.
실시예들에 따르면, 상기 가산부(62004)와 상기 버퍼(62008) 사이에 필터링부(62005), 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62006), 및 좌표계 역변환부(62007)가 더 포함될 수 있다. 실시예들에 따르면, 상기 필터링부(62005) 또는 상기 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62006) 또는 상기 좌표계 역변환부(62007)에서 출력되는 지오메트리 정보가 상기 버퍼(62008)에 저장될 수 있다.
상기 필터링부(62005)는 상기 지오메트리 정보 엔트로피 디코딩부(62001)에서 제공되는 지오메트리 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 필터링 관련 정보 또는 복원된 지오메트리 정보의 특성을 기초로 상기 복원된 지오메트리 정보에 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터링부(62005)는 디블로킹 필터, 오프셋 보정부, ALF 등을 포함할 수 있다. 실시예들에 따라 상기 필터링부(62005)는 생략될 수 있다.
상기 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62006)는 필터링된 또는 필터링되지 않은 복원 지오메트리 정보에 송신 장치의 지오메트리 정보 변환 양자화부(52002)에서 수행한 변환의 역과정을 수행하고 그 결과에 양자화 값(또는 양자화 파라미터)을 곱하여 역양자화가 수행된 복원 지오메트리 정보를 생성할 수 있다. 상기 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62006)는 버퍼(62008)에 저장되기 전 또는 버퍼(62008)에 저장된 후에 수행될 수 있다.
상기 좌표계 역변환부(62007)는 상기 지오메트리 정보 엔트로피 디코딩부(62001)에서 제공되는 지오메트리 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 좌표계 변환 관련 정보와 버퍼(62008)에 저장된 복원된 지오메트리 정보를 기초로 좌표계 역변환을 수행할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(62009)와 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(62010)를 합하여 지오메트리 정보 예측부라 칭할 수 있다.
상기 지오메트리 정보 예측부에 포함된 지오메트리 정보 인터 예측부(62010)와 지오메트리 정보 인트라 예측부(62009)는 상기 지오메트리 정보 엔트로피 디코딩부(62001)에서 제공되는 지오메트리 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 예측 지오메트리 정보 생성 관련 정보와 상기 버퍼(62008)에서 제공되는 이전에 디코딩된 지오메트리 정보를 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(62010)는 상기 지오메트리 정보 엔트로피 디코딩부(62001)에서 제공되는 지오메트리 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용하여, 현재 예측 단위가 포함된 현재 공간(예를 들어, 프레임)의 이전 공간(예를 들어, 이전 프레임) 또는 이후 공간(예를 들어, 이후 프레임) 중 적어도 하나의 공간(예를 들어, 프레임)에 포함된 정보를 기반으로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
다른 예로, 상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(62009)는 현재 공간(예를 들어, 프레임) 내의 포인트의 복원 지오메트리 정보를 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성할 수 있다. 실시예들에 따르면, 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 경우, 상기 지오메트리 정보 엔트로피 디코딩부(62001)에서 제공되는 지오메트리 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 예측 단위의 인트라 예측에 필요한 정보(예, 모드 정보)를 기반으로 현재 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
상기 지오메트리 정보 인트라 예측부(62009)에서 인트라 예측된 지오메트리 정보 또는 상기 지오메트리 정보 인터 예측부(62010)에서 인터 예측된 지오메트리 정보는 스위칭부(62011)를 통해 상기 가산부(62004)로 출력된다.
상기 가산부(62004)는 상기 인트라 예측 또는 인터 예측된 지오메트리 정보와 상기 잔차 지오메트리 정보 역변환 역양자화부(62003)에서 출력되는 복원 잔차 지오메트리 정보를 더하여 복원 지오메트리 정보를 생성한다.
실시예들에 따라 도 25의 지오메트리 디코더(61003)는 인터 예측 또는 인트라 예측시에 상기 시그널링 정보(예, 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보)를 기반으로 전술한 도 15 내지 도 23의 전체 동작 또는 일부 동작을 수행하여 지오메트리 정보를 복원할 수 있다.
실시예들에 따라 도 25의 지오메트리 디코더(61003)는 상기 시그널링 정보(예, 버퍼 관리 정보)를 기반으로 이후 설명할 도 27 내지 도 32의 전체 동작 또는 일부 동작을 수행하여 버퍼(62008)를 관리할 수 있다.
한편, 상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 디코딩부(63001)는 입력되는 어트리뷰트 비트스트림에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하여 변환 및/또는 양자화된 잔차 어트리뷰트 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩을 위해, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다. 실시예들에 따르면, 어트리뷰트 정보 엔트로피 디코딩부(63001)에서는 송신 장치에서 수행된 어트리뷰트 관련 예측 정보(또는 어트리뷰트 정보 예측에 관련된 정보라 함)를 엔트로피 디코딩할 수 있다. 그리고, 상기 변환 및/또는 양자화된 잔차 어트리뷰트 정보는 지오메트리 정보 맵핑부(63002)로 출력된다.
상기 지오메트리 정보 맵핑부(63002)는 상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 디코딩부(63001)에서 출력되는 변환 및/또는 양자화된 잔차 어트리뷰트 정보와 상기 지오메트리 디코더(61003)에서 출력되는 복원된 지오메트리 정보를 맵핑한다. 상기 지오메트리 정보에 맵핑된 잔차 어트리뷰트 정보는 잔차 어트리뷰트 정보 역변환 역양자화부(63004)로 출력될 수 있다.
상기 어트리뷰트 정보 노드 분할 유도부(63003)에서는 어트리뷰트 정보를 예측, 변환, 양자화 등을 수행할 단위로 분할하는 분할 정보를 파싱 또는 유도할 수 있다. 상기 분할 정보는 옥트리, 쿼드트리, 바이너리트리 등의 분할 타입을 의미할 수 있다.
상기 잔차 어트리뷰트 정보 역변환 역양자화부(63004)는 입력되는 변환 및/또는 양자화된 잔차 어트리뷰트 정보를 양자화 값(또는 양자화 파라미터)으로 스케일링 하거나 역변환을 수행하여 잔차 어트리뷰트 정보를 복원한다. 상기 잔차 어트리뷰트 정보 역변환 역양자화부(63004)에서 복원된 잔차 어트리뷰트 정보는 가산부(63005)로 출력된다. 예를 들어, 상기 잔차 어트리뷰트 정보 역변환 역양자화부(63004)는 입력되는 잔차 어트리뷰트 정보를 포함한 잔차 3차원 블록을 DCT, DST, SADCT, RAHT 등과 같은 변환 타입을 사용하여 역변환시킬 수있다.
상기 가산부(63005)는 상기 복원된 잔차 어트리뷰트 정보와 예측된 어트리뷰트 정보를 더하여 어트리뷰트 정보를 복원한다. 상기 복원된 어트리뷰트 정보는 상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(63009)로 출력되거나 및/또는 버퍼(63008)에 저장된다. 상기 예측된 어트리뷰트 정보는 상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(63009)에서 인트라 예측된 어트리뷰트 정보 또는 상기 어트리뷰트 정보 인터 예측부(63010)에서 인터 예측된 어트리뷰트 정보이다.
실시예들에 따르면, 상기 가산부(63005)와 상기 버퍼(63008) 사이에 어트리뷰트 정보 역변환부(63006)와 필터링부(63007)가 더 포함될 수 있다. 실시예들에 따르면, 상기 어트리뷰트 정보 역변환부(63006) 또는 상기 필터링부(62005)에서 출력되는 어트리뷰트 정보가 상기 버퍼(63008)에 저장될 수 있다.
상기 어트리뷰트 정보 역변환부(63006)는 상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 디코딩부(63001)에서 제공되는 어트리뷰트 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 어트리뷰트 정보의 유형과 변환 정보를 제공받아 RGB-YUV, RGB-YUV등 다양한 색공간 역변환을 수행할 수 있다.
상기 필터링부(63007)는 복원된 어트리뷰트 정보에 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터링부(63007)는 디블로킹 필터, 오프셋 보정부, ALF 등을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(63009)와 상기 어트리뷰트 정보 인터 예측부(63010)를 합하여 어트리뷰트 정보 예측부라 칭할 수 있다.
상기 어트리뷰트 정보 예측부에 포함된 어트리뷰트 정보 인터 예측부(63010)와 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(63009)는 상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 디코딩부(63001)에서 제공되는 어트리뷰트 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 예측 어트리뷰트 정보 생성 관련 정보와 상기 버퍼(63008)에서 제공되는 이전에 디코딩된 포인트들의 어트리뷰트 정보를 기반으로 예측 어트리뷰트 정보를 생성할 수 있다. 즉, 상기 어트리뷰트 정보 인터 예측부(63010)와 상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(63009)는 버퍼(63008)에 저장된 동일한 프레임 또는 다른 프레임의 포인트들의 어트리뷰트 정보 또는 지오메트리 정보를 어트리뷰트 정보 예측에 이용할 수 있다.
예를 들어, 상기 어트리뷰트 정보 인터 예측부(63010)는 상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 디코딩부(63001)에서 제공되는 어트리뷰트 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용하여, 현재 예측 단위가 포함된 현재 프레임의 이전 프레임 또는 이후 프레임 중 적어도 하나의 프레임에 포함된 정보를 기반으로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
다른 예로, 상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(63009)는 현재 프레임 내의 포인트의 복원 어트리뷰트 정보를 기반으로 예측 어트리뷰트 정보를 생성할 수 있다. 실시예들에 따르면, 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 경우, 상기 어트리뷰트 정보 엔트로피 디코딩부(63001)에서 제공되는 어트리뷰트 관련 예측 정보(또는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보) 중 예측 단위의 인트라 예측에 필요한 정보(예, 모드 정보)를 기반으로 현재 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
상기 어트리뷰트 정보 인트라 예측부(63009)에서 인트라 예측된 어트리뷰트 정보 또는 상기 어트리뷰트 정보 인터 예측부(63010)에서 인터 예측된 어트리뷰트 정보는 스위칭부(63011)를 통해 상기 가산부(63005)로 출력된다.
상기 가산부(63005)는 상기 인트라 예측 또는 인터 예측된 어트리뷰트 정보와 상기 잔차 어트리뷰트 정보 역변환 역양자화부(63004)에서 출력되는 복원 잔차 어트리뷰트 정보를 더하여 복원 어트리뷰트 정보를 생성한다.
실시예들에 따라 도 25의 어트리뷰트 디코더(61004)는 인터 예측 또는 인트라 예측시에 상기 시그널링 정보(예, 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보)를 기반으로 전술한 도 15 내지 도 23의 전체 동작 또는 일부 동작을 수행하여 어트리뷰트 정보를 복원할 수 있다.
실시예들에 따라 도 25의 어트리뷰트 디코더(61004)는 상기 시그널링 정보(예, 버퍼 관리 정보)를 기반으로 이후 설명할 도 27 내지 도 32의 전체 동작 또는 일부 동작을 수행하여 버퍼(63008)를 관리할 수 있다.
실시예들에 따르면, 도 25의 지오메트리 디코더와 어트리뷰트 디코더의 엘레멘트들은 도면에 도시되지 않았으나 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 25의 지오메트리 디코더와 어트리뷰트 디코더의 엘레멘트들의 동작들 및/또는 기능들 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 도 25의 지오메트리 디코더와 어트리뷰트 디코더의 엘리멘트들의 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.
따라서, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송수신 방법 및 장치는 실시예들에 따른 동작에 기반하여, 화면간 예측을 효율적으로 하고, 포인트 클라우드 데이트를 빠르게 인코딩하고 디코딩할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
한편, 송신 장치에서는 도 16에서와 같이 화면간 예측(또는 프레임간 예측 또는 인터 예측이라 함)을 수행하기 위해 하나 이상의 이전 프레임들을 저장하는 버퍼(또는 복원 포인트 클라우드 버퍼 또는 메모리라 칭함)가 사용된다. 수신 장치에서도 도 25에서와 같이 화면간 예측을 수행하기 위해 하나 이상의 이전 프레임들을 저장하는 버퍼가 사용된다.
즉, 도 16 또는 도 25와 같은 구조에서 화면간 예측을 위해서는 하나 이상의 참조 프레임들 혹은 참조할 예측 단위의 정보를 생성해야 하는데 버퍼의 용량 제약으로 인해 모든 복원 포인트 클라우드 데이터를 저장하고 참조할 수는 없으므로, 효율적인 버퍼 관리가 필요하다. 하지만 현재 구조에서는 버퍼를 관리할 수 있는 기능을 가지고 있지 않은 문제점이 있다.
본 명세서는 하나 이상의 프레임들을 참조하여 인코딩/디코딩을 수행할 때 버퍼를 효율적으로 관리할 수 있는 방법을 제안한다.
실시예들에 따르면, 본 명세서는 현재 인코딩/디코딩 하려는 포인트 클라우드와 시간적으로 가까운 복원 포인트 클라우드 데이터는 버퍼에 저장하고 시간적으로 먼 복원 포인트 클라우드 데이터는 버퍼에서 제거함으로써, 버퍼를 효율적으로 관리할 수 있다.
실시예들에 따르면, 본 명세서는 송신 장치의 포인트 클라우드 비디오 인코더에서 현재 포인트 클라우드를 코딩하는데 최적인 참조 복원 포인트 클라우드를 결정하고 이를 수신 장치의 포인트 클라우드 비디오 디코더에 제공함으로써, 포인트 클라우드 비디오 인코더/디코더 간의 버퍼를 동일하게 유지할 수 있다.
실시예들에 따르면, 버퍼는 송신 장치의 지오메트리 인코더에 구비된 버퍼, 어트리뷰트 인코더에 구비된 버퍼, 수신 장치의 지오메트리 디코더에 구비된 버퍼, 어트리뷰트 디코더에 구비된 버퍼 중 적어도 하나가 해당된다.
본 명세서에서 인코더는 포인트 클라우드 비디오 인코더 또는 지오메트리 인코더 또는 어트리뷰트 인코더일 수 있다. 본 명세서에서 디코더는 포인트 클라우드 비디오 디코더 또는 지오메트리 디코더 또는 어트리뷰트 디코더일 수 있다.
실시예들에 따르면서, 본 명세서는 복원할 포인트 클라우드 데이터를 버퍼에 저장할 수 있다. 그리고, 버퍼에 저장된 순서로 포인트 클라우드 데이터를 인코딩(송신측)/디코딩(수신측)할 수 있다. 이때, 버퍼에 저장할 포인트 클라우드 데이터는 다양한 형태일 수 있으며, 버퍼에 저장된 포인트 클라우드 데이터와 디스플레이되는 포인트 클라우드 데이터의 순서를 분리할 수 있다.
실시예들에 따르면, 버퍼에 저장된 포인트 클라우드 데이터는 한 개 이상의 프레임/슬라이스/예측단위에서 참조될 수 있다.
실시예들에 따르면, 버퍼에 저장된 포인트 클라우드 데이터는 필요에 따라 버퍼에 저장되거나 버퍼에서 삭제될 수 있다.
실시예들에 따르면, 버퍼에 저장할 포인트 클라우드 데이터는 모션벡터 관련 정보를 포함할 수 있다. 실시예들에 따르면, 버퍼에 저장할 포인트 클라우드 데이터는 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보를 모두 포함할 수도 있고 지오메트리 정보만 포함할 수도 있다.
실시예들에 따르면, 버퍼에 저장할 포인트 클라우드 데이터는 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보를 분리하여 저장할 수 있다.
실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 비디오 인코더와 포인트 클라우드 비디오 디코더는 최대 N개의 복원 클라우드 데이터를 버퍼에 저장할 수 있다. 여기서, N의 크기는 인코더/디코더 간의 약속에 의해 결정되거나 또는 인코더에서 최적의 N을 계산하여 디코더로 전송할 수 있다. 그리고, 버퍼에 저장된 복원 포인트 클라우드 데이터는 현재 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보 또는 어트리뷰트 정보를 예측하는데 사용될 수 있다.
실시예에 따라 복원된 포인트 클라우드 데이터를 저장할 때 복원 지오메트리 정보만을 저장하거나 또는 복원 지오메트리 정보와 복원 어트리뷰트 정보를 같이 저장할 수 있다.
실시예들에 따라 인코더에서 결정하여 포인트 클라우드 별로 복원 지오메트리 정보만을 저장할지, 복원 지오메트리 정보와 복원 어트리뷰트 정보를 함께 저장할지 선택하여 시그널링하고, 디코더는 이를 제공받아 현재 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보의 저장 여부를 결정할 수 있다.
실시예들에 따라 복원 지오메트리 정보가 저장되는 시점은 지오메트리 정보의 디코딩이 끝난 시점 또는 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보가 모두 디코딩이 끝난 시점에 버퍼에 저장될 수 있다.
실시예에 따라 복원 포인트 클라우드 데이터는 전체 포인트 클라우드 데이터가 저장되는 것이 아닌, 서브 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보 및 어트리뷰트 정보가 저장되거나 또는 전체 포인트 클라우드 데이터 중 일부만 버퍼에 저장되어 다른 포인트 클라우드 데이터를 예측하는데 사용될 수 있다. 실시예들에 따라 포인트 클라우드 데이터 중 일부만을 저장하는 경우 송신 장치의 인코더에서 최적의 서브 포인트 클라우드를 결정하여 서브 포인트 클라우드의 인덱스 또는 위치 정보와 크기를 수신 장치로 전송하고, 수신 장치의 디코더에서 이를 기반으로 저장할 서브 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다.
실시예에 따라 인코더/디코더에서 복원된 포인트 클라우드 데이터 중 전체 포인트 클라우드 데이터의 갯수의 특정 비율 이상 또는 임계값(threshold) 이상인 서브 클라우드 데이터를 임시적으로 결정하여 저장할 수 있다.
실시예들에 따라 버퍼에 추가적으로 화면간 예측에 사용한 모션 벡터를 저장할 수 있다. 이때, 모션 벡터의 저장 단위는 예측의 단위 또는 NxMxK의 큐브 단위 등이 될 수 있다. 실시예들에 따르면, 모션 벡터는 (x, y, z) 또는 좌표계 변환이 적용된 경우 구면 좌표계(
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000020
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000021
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000022
)의 벡터일 수 있으며 모션 벡터의 정밀도는 정수 단위 복셀 또는 1/ n 복셀의 서브복셀 단위일 수 있다. 그리고, 정수 단위 복셀 또는 1/ n 복셀의 서브복셀 단위로 모션 벡터가 버퍼에 저장될 수 있다.
실시예에 따라 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보는 모션 벡터를 공유하거나 또는 각각의 모션벡터가 따로 버퍼에 저장될 수 있다. 상기 버퍼에 저장된 모션 벡터를 현재 포인트 클라우드 데이터를 코딩하는데 사용할 수 있다. 실시예들에 따라 모션 벡터는 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보가 동일한 모션 벡터를 버퍼에 저장하거나 또는 각각의 모션 벡터를 버퍼에 저장할 수 있다. 실시예들에 따라 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보의 모션 벡터를 각각 버퍼에 저장하는 경우, 지오메트리 정보(어트리뷰트 정보)의 모션 벡터는 어트리뷰트 정보(지오메트리 정보)의 모션 벡터와의 차이값을 버퍼에 저장할 수 있다.
실시예들에 따라 현재 포인트 클라우드 데이터가 다수개의 서브 포인트 클라우드 데이터로 나뉘어 인코딩/디코딩이 수행될 경우 서브 포인트 클라우드 단위로 서로 다른 복원 포인트 클라우드 데이터를 사용하여 현재 서브 포인트 클라우드 데이터를 코딩할 수 있다. 이때, 각 서브 포인트 클라우드 데이터가 사용할 복원 지오메트리 정보는 인코더에서 최적의 복원 지오메트리 정보를 결정하여 수신 장치의 디코더로 전달하고, 수신 장치의 디코더는 이를 기반으로 저장할 서브 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다.
실시예에 따라 서브 포인트 클라우드 데이터는 예측 수행의 단위 또는 독립적인 인코딩/디코딩을 단위 또는 등이 될 수 있다.
실시예들에 따라 복원 지오메트리 정보는 x, y, z 좌표값 또는 8-bit 단위의 오큐판시(occupancy) 코드 또는 3D 몰톤(Morton) 코드로 저장될 수 있다. 예를 들어, 복원 지오메트리 정보가 x, y, z 좌표값으로 저장되는 경우, 각 축의 좌표값을 양자화해서 저장할 수 있다. 이때, 양자화되는 값은 인코더/디코더의 약속으로 결정되거나 또는 인코더에서 결정하여 수신 장치로 전달하고, 수신 장치의 디코더는 이를 파싱받아 결정할 수 있다.
실시예들에 따르면, 지오메트리 정보의 양자화로 인해 발생하는 중복 포인트들(duplicated points)은 복원 어트리뷰트 정보를 저장할때 평균, 또는 가중치 평균 등을 통해 하나의 어트리뷰트 값으로 매핑되어 저장되거나 또는 각각의 어트리뷰트를 저장하고 중복 포인트 발생 플래그 및 개수를 추가적으로 시그널링 정보에 시그널링할 수 있다.
실시예들에 따르면, 복원 지오메트리 정보와 복원 어트리뷰트 정보는 하나의 버퍼로 관리되거나 또는 각각의 독립적인 버퍼로 관리될 수 있다. 독립적인 버퍼로 관리되는 경우 복원 지오메트리 정보와 복원 어트리뷰트 정보의 순서를 동일하게 저장하여 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보간의 맵핑을 수행할 수 있다.
실시예들에 따르면, 중복 포인트들은 복원 어트리뷰트 정보를 저장할때 평균, 또는 가중치 평균 등을 통해 하나의 어트리뷰트 값으로 매핑되어 저장되거나 또는 각각의 어트리뷰트를 저장하고 중복 포인트 발생 플래그 및 개수를 추가적으로 시그널링 정보에 시그널링할 수 있다.
실시예들에 따르면, 본 명세서는 버퍼를 효율적으로 관리하기 위해 아래와 같은 방법을 사용할 수 있다.
일 실시예로, 현재 코딩하려는 포인트 클라우드 데이터와 시간적으로 가까운 최대 N개의 포인트 클라우드 데이터를 버퍼에 저장하고, 시간적으로 먼 복원 포인트 클라우드를 자동으로 버퍼에서 제거한다.
다른 실시예로, 최적의 참조 포인트 클라우드 데이터를 송신 장치의 인코더가 결정하고, 결정된 참조 포인트 클라우드 데이터에 관련된 참조 정보를 수신 장치의 디코더로 전송함으로써, 인코더와 디코더가 동일한 버퍼를 유지할 수 있다. 여기서, 참조 정보는 인코딩/디코딩 할 프레임 혹은 예측 단위보다 먼저 인코딩/디코딩 되는 정보(frame 혹은 prediction unit) 중 일부 혹은 전체를 의미한다.
다음은 현재 코딩하려는 포인트 클라우드 데이터와 시간적으로 가까운 최대 N개의 복원 포인트 클라우드 데이터를 버퍼에 저장하고, 시간적으로 먼 복원 포인트 클라우드를 자동으로 버퍼에서 제거하는 경우에 대한 상세 설명이다.
즉, 시간적으로 가까운 최대 N개의 복원 지오메트리 정보를 버퍼에 저장하는 경우, 상기 버퍼에 저장할 복원 포인트 클라우드 데이터를 선택하기 위한 추가적인 시그널링 없이 인코더/디코더가 현재 포인트 클라우드 데이터보다 출력 순서 POC(Point cloud order count)가 큰 포인트 클라우드 데이터를 내림차순으로 정렬하여 버퍼에 저장하고, 현재 포인트 클라우드를 코딩하는데 사용할 수 있다.
이때, 디코딩되는 순서와 출력 순서(POC)가 동일하며 디코딩된 포인트 클라우드 데이터는 버퍼에 저장되어 현재 최대 버퍼의 사이즈(N) 만큼의 딜레이 후 시간적으로 먼 복원 포인트 클라우드를 버퍼에서 제거한다.
실시예들에 따르면, 버퍼에 저장된 시간적으로 가까운 최대 N개의 복원 포인트 클라우드 데이터 중 현재 포인트 클라우드 데이터 또는 서브 포인트 클라우드 데이터 또는 예측 수행의 단위별로 서로 다른 복원 포인트 클라우드 데이터를 사용하여 현재 포인트 클라우드를 코딩할 수 있다. 이때 해당 단위의 포인트 클라우드 데이터를 코딩하기 위해 사용하는 복원 포인트 클라우드 데이터는 송신 장치의 인코더에서 결정하고, 수신 장치의 디코더는 이를 파싱받아 디코딩에 사용할 복원 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다.
실시예들에 따르면, 송신 장치의 인코더에서 결정된 최적의 참조 포인트 클라우드 데이터를 효율적으로 시그널링하기 위해 인코더/디코더는 동일한 참조 포인트 클라우드 리스트를 유지한다. 그리고, 동일한 참조 포인트 클라우드 리스트의 인덱스를 시그널링 정보에 시그널링하고, 수신 장치의 디코더는 이를 제공받아 참조할 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다. 실시예에 따라 참조 포인트 클라우드 리스트는 도 26에서와 같이 버퍼에 저장된 복원 클라우드 데이터의 POC값을 내림차순으로 정렬하여 구성할 수 있다.
도 26은 실시예들에 따른 참조 포인트 클라우드 리스트의 구성 예를 보인 도면이다. 도 26은 현재 POC가 8인 경우, POC 값을 내림차순으로 정렬하여 참조 포인트 클라우드 리스트를 구성한 실시예이다.
이때 송신 장치의 인코더는 현재 코딩하는 포인트 클라우드 데이터의 POC값과 참조할 포인트 클라우드 데이터의 POC값의 차이를 수신 장치로 전송하고, 수신 장치의 디코더는 이를 파싱받아 현재 포인트 클라우드 데이터 또는 서브 포인트 클라우드 데이터 또는 예측 수행의 단위별로 사용할 참조 복원 포인트 클라우드 데이터를 선택할 수 있다.
도 27은 실시예들에 따른 버퍼를 관리하는 방법의 일 예를 보인 흐름도이다. 특히, 도 27은 현재 코딩하려는 포인트 클라우드 데이터와 시간적으로 가까운 최대 N개의 복원 포인트 클라우드 데이터를 버퍼에 저장하고, 시간적으로 먼 복원 포인트 클라우드를 자동으로 버퍼에서 제거하는 방법의 예시를 보인 흐름도이다. 도 27은 수신 장치의 디코더에서 수행될 수도 있고, 송신 장치의 인코더에서 수행될 수도 있다.
실시예들에 따르면 인코더 및/또는 디코더는 버퍼를 관리하기 위해 하나 또는 그 이상의 프로세서들(One or more processors) 및 하나 또는 그 이상의 프로세서들과 전기적, 통신적으로 연결된(coupled with) 하나 또는 그 이상의 메모리들(One or more memories)을 포함할 수 있다. 그리고 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 물리적으로 분리된 하나 또는 그 이상의 하드웨어 프로세스들로 구성되거나, 소프트웨어/하드웨어의 결합 또는 하나의 하드웨어 프로세서로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 전기적, 통신적으로 연결(coupled with)될 수 있다. 또한 하나 또는 그 이상의 메모리들은 물리적으로 분리된 하나 또는 그 이상의 메모리들 또는 하나의 메모리로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 하나 또는 그 이상의 메모리들은 포인트 클라우드 데이터 처리를 위한 하나 또는 그 이상의 프로그램들을 저장할 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이 버퍼에 저장된 복원 포인트 클라우드 데이터의 POC값을 내림차순으로 정렬하여 참조 포인트 클라우드 리스트를 구성하고(단계 65001), 참조 포인트 클라우드 리스트의 인덱스를 시그널링 정보로부터 파싱한다(단계 65002).
그리고, 파싱된 참조 포인트 클라우드 리스트의 인덱스를 기반으로 참조 포인트 클라우드 데이터를 결정하고(단계 65003), 결정된 참조 포인트 클라우드 데이터를 이용하여 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하여 포인트 클라우드 데이터를 복원한다(단계 65004).
그리고나서, 버퍼가 풀(full)인지를 확인한다(단계 65005).
상기 단계 65005에서 버퍼가 풀이라고 확인되면, POC 차이가 가장 큰 복원 포인트 클라우드 데이터를 버퍼에서 제거한 후(단계 65006), 상기 단계 65004에서 복원된 포인트 클라우드 데이터를 버퍼에 저장한다(단계 65007).
상기 단계 65005에서 버퍼가 풀이 아니라고 확인되면, 버퍼에 저장된 데이터의 제거 없이 상기 단계 65004에서 복원된 포인트 클라우드 데이터를 버퍼에 저장한다(단계 65007).
다음은 현재 포인트 클라우드 데이터를 코딩하기 위한 최적의 참조 포인트 클라우드 데이터를 송신 장치의 인코더가 결정하고, 결정된 참조 포인트 클라우드 데이터에 관련된 참조 정보를 수신 장치의 디코더로 전송하여 송신 장치의 인코더와 수신 장치의 디코더가 동일한 버퍼를 유지하는 경우에 대한 상세 설명이다.
즉, 최적의 참조 포인트 클라우드 데이터를 송신 장치의 인코더에서 결정하여 수신 장치로 전송하는 경우, 인코더에서는 참조 정보를 결정하여 현재 코딩하려는 포인트 클라우드 데이터보다 POC값이 큰 포인트 클라우드 데이터를 참조 포인트 클라우드 데이터로 사용하여 현재 포인트 클라우드 데이터를 인코딩할 수 있다. 따라서, 도 28과 같이 포인트 클라우드 데이터의 출력 순서와 인코딩/디코딩되는 포인트 클라우드 데이터의 순서가 일치하지 않을 수 있다.
도 28은 실시예들에 따라 포인트 클라우드 데이터의 디코딩 순서와 디스플레이 순서가 다른 경우의 예시를 보인 도면이다.
즉, 도 28은 포인트 클라우드 데이터의 디코딩 순서는 POC 1 -> POC 2 -> POC 0이데 반해, 디스플레이 순서는 POC 0 -> POC 1 -> POC 2인 예시를 보인다. 이 경우, POC 0의 포인트 클라우드 데이터는 POC 1, 2의 포인트 클라우드 데이터를 참조하여 디코딩할 수 있다.
도 28에서 디코더는 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 또는 포인트 클라우드 비디오 디코더 또는 지오메트리 디코더 또는 어트리뷰트 디코더 등에 대응할 수 있다.
실시예들에 따르면, 인코더/디코더에서 동일한 참조 포인트 클라우드 데이터를 사용하기 위해, 인코더는 명시적으로 복원 포인트 클라우드 정보를 포함하는 시그널링 정보를 전송한다. 실시예들에 따르면, 상기 복원 포인트 클라우드 정보를 RPS(Reference Point cloud Set) 또는 RPS 정보라고 칭할 수 있다. 상기 RPS는 버퍼에 저장된 포인트 클라우드 데이터를 단/장기 참조 포인트 클라우드 데이터와 비 참조 포인트 클라우드 데이터로 구분하기 위한 정보와 참조 포인트 클라우드 리스트를 구성하기 위한 정보를 포함한다.
실시예들에 따라 참조 포인트 클라우드 데이터와 비 참조 포인트 클라우드 데이터의 구분을 위하여 POC 정보가 시그널링 정보에 시그널링 될 수 있다. 상기 POC 정보는 현재 코딩하려는 포인트 클라우드 데이터의 POC값과 참조 복원 포인트 클라우드 데이터의 POC값의 차값을 포함할 수 있다.
실시예들에 따라 단기 참조 포인트 클라우드 데이터와 장기 참조 포인트 클라우드 데이터를 구별하여 마킹하는 경우, 장기 참조 포인트 클라우드 데이터는 참조 복원 포인트 클라우드 데이터의 POC값의 LSB(Least Significant Bit)값을 통해 복원 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다.
실시예들에 따라 LSB값을 갖는 또 다른 포인트 클라우드 데이터가 버퍼에 동시에 존재할 경우, POC값의 MSB(Most Significant Bit) 값을 선택적으로 수신 장치로 전송하고, 수신 장치의 디코더에서는 이를 기반으로 복원 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다. 또한, RPS는 해당 복원 포인트 클라우드 데이터가 현재 포인트 클라우드 데이터 또는 서브 포인트 클라우드 데이터의 인코딩/디코딩에 사용되는지를 지시하기 위한 1-bit 플래그를 포함할 수 있다.
상기 RPS에 의해 선택된 복원 포인트 클라우드 데이터는 참조 포인트 클라우드 데이터로써 버퍼에 저장되고, 상기 RPS에 의해 선택되지 않은 픽쳐들은 비 참조 포인트 클라우드 데이터로 마킹된다. 그리고, 상기 마킹된 비 참조 포인트 클라우드 데이터는 다른 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되지 않지만 출력을 위해 버퍼에 저장되었다가 출력 후 삭제될 수 있다.
다음은 RPS의 시그널링 및 파싱에 대한 상세 설명이다.
실시예들에 따르면, RPS는 전체 포인트 클라우드 데이터 또는 서브 포인트 클라우드 데이터 단위로 송신 장치의 인코더에서 수신 장치로 전송되고 수신 장치의 디코더는 상기 RPS를 버퍼 관리 및/또는 포인트 클라우드 데이터의 예측에 이용할 수 있다.
상기 RPS는 참조/비참조 포인트 클라우드 데이터를 구분하기 위한 POC정보와 해당 POC의 현재 포인트 클라우드 데이터 또는 서브 포인트 클라우드에 의해 참조되는지 여부를 시그널링하는 1-bit 플래그를 포함할 수 있다.
도 29는 실시예들에 따른 포인트 클라우드간 참조 구조와 RPS의 예시를 보인 도면이다. 도 29를 보면, 현재 포인트 클라우드 데이터의 POC를 100이라고 가정할 때, POC 100의 RPS의 예시를 보이고 있다. 예를 들어, POC 102는 현재 포인트 클라우드 데이터를 코딩하는데에는 사용되지 않지만 다음 코딩될 포인트 클라우드 데이터에서 사용되어 버퍼에 유지하기 위해 RPS로 전송된다. 이 경우, 플래그(flag)는 0의 값을 갖는다.
실시예들에 따라 수신 장치의 디코더에서, RPS로부터 파싱받은 POC의 복원 포인트 클라우드 데이터는 버퍼에 유지되고, RPS로 파싱받지 않은 복원 포인트 클라우드 데이터는 버퍼에서 제거된다.
실시예들에 따르면, RPS를 통해 버퍼에 저장된 복원 포인트 클라우드 데이터 중 서브 포인트 클라우드 단위로 현재 서브 포인트 클라우드 데이터에서 참조할 복원 포인트 클라우드 데이터는 참조 포인트 클라우드 리스트(또는 참조 픽쳐 리스트라 함)를 구성할 수 있다. 그리고, 구성된 참조 포인트 클라우드 리스트의 인덱스를 수신 장치로 전송한다. 그러면, 수신 장치의 디코더는 이를 파싱받아 현재 포인트 클라우드 데이터 또는 서브 포인트 클라우드 데이터에서 참조할 참조 포인트 클라우드를 버퍼로부터 결정할 수 있다.
도 30은 실시예들에 따른 버퍼를 관리하는 방법의 예시를 보인 도면이다. 특히, 도 30은 현재 포인트 클라우드 데이터를 코딩하기 위한 최적의 참조 포인트 클라우드 데이터를 송신 장치의 인코더가 결정하고, 결정된 참조 포인트 클라우드 데이터에 관련된 참조 정보를 수신 장치의 디코더로 전송할 때, 버퍼를 관리하는 방법의 예시를 보인 도면이다. 도 30은 송신 장치의 인코더에서 수행될 수도 있고 또는 수신 장치의 디코더에서 수행될 수도 있다.
도 30의 참조 복원 포인트 클라우드 정보 복원부(67001), 복원 포인트 클라우드 마킹부(67002), 범핑부(67003), 복원 포인트 클라우드 제거부(67004), 포인트 클라우드 디코딩부(67005), 현재 포인트 클라우드 마킹부(67006), 및 복원 포인트 클라우드 저장부(67007) 등은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 장치 및/또는 수신 장치에 포함될 수 있고, 각 구성요소는 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 조합에 대응될 수 있다.
본 명세서는 도 30이 포인트 클라우드 데이터 수신 장치에 포함되는 경우를 일 실시예로 설명하기로 한다. 도 30이 포인트 클라우드 데이터 송신 장치에 포함될 경우, 포인트 클라우드 디코딩부(67005)는 인트라 예측 및 어트리뷰트 인코딩을 위해 압축된 지오메트리 정보를 복원하는 경우에 대응할 수 있다.
상기 참조 복원 포인트 클라우드 정보 복원부(67001)는 시그널링 정보로부터 참조 복원 포인트 클라우드 정보 즉, RPS를 파싱한다.
상기 복원 포인트 클라우드 마킹부(67002)는 상기 참조 복원 포인트 클라우드 정보 파싱부(67001)로부터 제굥되는 RPS를 기반으로 POC값이 전송된 복원 포인트 클라우드 데이터는 참조 포인트 클라우드 데이터로, 전송되지 않은 참조 포인트 클라우드 데이터는 비 참조 포인트 클라우드 데이터로 마킹을 수행한다. 이때, 실시예들에 따라 참조 포인트 클라우드 데이터는 장기 참조 포인트 클라우드 데이터와 단기 참조 포인트 클라우드 데이터로 구별하여 마킹을 수행할 수 있다.
상기 범핑부(67003)는 버퍼에 저장된 복원 포인트 클라우드 데이터를 디스플레이 버퍼(또는 출력 버퍼라 함)로 전달하여 출력하는 과정으로 디코딩 순서와 디스플레이 순서가 다른 경우 복원된 포인트 클라우드 데이터는 디스플레이 순서로 정렬하여 범핑을 수행한다. 이를 위해, 인코더는 복원 포인트 클라우드 데이터가 버퍼로부터 디스플레이 순서에 맞춰 출력되기 위해 필요한 최소한의 지연 수를 결정하여 전송할 수 있다. 다른 예로, 인코더/디코더 간의 약속을 통해 디코더는 현재 버퍼 내에 저장되어 있는 포인트 클라우드 데이터의 수가 해당 지연 수보다 큰 경우 범핑을 수행할 수 있다.
상기 복원 포인트 클라우드 제거부(67004)는 범핑을 통해 디스플레이 버퍼로 전달된 복원 포인트 클라우드 데이터가 비 참조 포인트 클라우드 데이터인 경우 상기 복원 포인트 클라우드 데이터를 버퍼에서 제거한다.
상기 포인트 클라우드 디코딩부(67005)는 상기 버퍼에 저장된 참조 복원 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 도 25의 지오메트리 디코더 및/또는 어트리뷰트 디코더의 동작의 일부 또는 전부를 수행하여 현재 포인트 클라우드 데이터를 복원한다.
상기 현재 포인트 클라우드 마킹부(67006)는 상기 포인트 클라우드 디코딩부(67005)에서 복원된 현재 포인트 클라우드 데이터를 참조/비 참조 포인트 클라우드 데이터로 마킹하는 과정을 수행한다.
상기 복원 포인트 클라우드 저장부(67007)는 참조/비 참조 포인트 클라우드 데이터로 마킹된 현재 포인트 클라우드 데이터를 상기 버퍼에 저장한다. 실시예에 따라 복원된 지오메트리 정보를 버퍼에 저장하거나 또는 복원된 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보를 버퍼에 저장할 수 있다. 실시예들에 따르면, 선택적으로 어트리뷰트 정보를 버퍼에 저장하는 경우, 인코더에서 저장 여부를 결정하여 전송하고, 디코더는 이를 파싱받아 어트리뷰트 정보의 저장 여부를 결정할 수 있다. 실시예들에 따라 전체 복원 포인트 클라우드 데이터 중 일부만을 버퍼에 저장할 수 있다
실시예들에 따르면, 버퍼에 저장된 다수개의 복원 포인트 클라우드 데이터 중 현재 포인트 클라우드 데이터 또는 서브 포인트 클라우드 데이터 또는 예측의 단위별로 사용할 최적의 복원 포인트 클라우드 데이터를 인코더에서 결정하여 전송하고, 디코더는 이를 파싱받아 현재 포인트 클라우드 데이터를 코딩하기 위해 사용할 복원 포인트 클라우드를 결정할 수 있다. 이때 RPS를 기반으로 참조 포인트 클라우드 리스트를 구성하고, 구성한 참조 포인트 클라우드 리스트의 인덱스를 전송 및 파싱받아 현재 포인트 클라우드 데이터의 디코딩에 사용할 참조 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다. 실시예들에 따라 인코더는 참조 포인트 클라우드 리스트의 인덱스가 아닌 POC 값 또는 현재 코딩하려는 포인트 클라우드 데이터의 POC값과 참조 복원 포인트 클라우드 데이터의 POC값의 차값 또는 참조 복원 포인트 클라우드 데이터의 POC값의 LSB값 및 MSB값을 전송하고, 디코더는 이를 파싱받아 현재 포인트 클라우드 데이터를 코딩하기 위해 사용할 복원 포인트 클라우드를 결정할 수 있다.
도 31은 도 30의 포인트 클라우드 디코딩부(67005)의 상세 블록도의 예시를 보인 도면이다.
상기 포인트 클라우드 디코딩부(67005)는 참조 포인트 클라우드 리스트 구성부(68001), 참조 리스트 인덱스 파싱부(68002), 및 현재 포인트 클라우드 디코딩부(68003)를 포함할 수 있다.
상기 참조 포인트 클라우드 리스트 구성부(68001)는 RPS에 의해 구분된 참조 또는 단기 참조, 장기 참조 포인트 클라우드 데이터를 M의 사이즈를 갖는 참조 포인트 클라우드 리스트로 만든다. 여기서, 사이즈 M은 인코더/디코더의 약속에 의해 결정 되거나 또는 인코더가 결정하여 전송하고, 디코더는 이를 파싱받아 사이즈 M을 결정할 수 있다. 실시예들에 따라 하나의 참조 포인트 클라우드 리스트를 구성하는 경우 현재 코딩하려는 포인트 클라우드 데이터와 POC값의 차이의 절대값이 작은 순서대로 인덱스 번호 0번부터 M-1번까지 채워 참조 포인트 클라우드 리스트를 구성할 수 있다.
실시예들에 따라 현재 포인트 클라우드 데이터보다 POC가 작은 복원 포인트 클라우드 데이터와 POC가 큰 복원 포인트 클라우드 데이터의 2개의 복원 포인트 클라우드 데이터를 사용하여 양방향 예측을 수행하는 경우, 참조 포인트 클라우드 리스트를 2개 구성하여 각각 인덱스를 파싱받아 양방향 예측에 사용할 복원 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다. 실시예들에 따라, 2개의 참조 포인트 클라우드 리스트(예, 리스트 0, 리스트 1)는 현재 복원 포인트 클라우드 데이터 중 현재 코딩하려는 포인트 클라우드 데이터보다 POC값이 작은 복원 포인트 클라우드 데이터를 내림차순으로 정렬하여 참조 포인트 클라우드 리스트 0을 구성하고, POC값이 큰 복원 포인트 클라우드 데이터를 오름차순으로 정렬하여 참조 포인트 클라우드 리스트 1을 구성할 수 있다. 이때 단/장기 참조 포인트 클라우드 데이터를 구별하는 경우, 장기 참조 포인트 클라우드는 참조 포인트 클라우드 리스트 0, 1의 각각 마지막에 해당 정보가 추가될 수 있다.
상기 참조 리스트 인덱스 파싱부(68002)는 포인트 클라우드 또는 서브 포인트 클라우드 또는 예측의 단위별로 하나 이상의 참조 포인트 클라우드 리스트의 인덱스를 시그널링 정보로부터 파싱한다.
상기 현재 포인트 클라우드 디코딩부(68003)는 상기 파싱된 하나 이상의 참조 포인트 클라우드 리스트의 인덱스를 기반으로 현재 포인트 클라우드 데이터의 디코딩에 사용할 버퍼 내 복원 포인트 클라우드 데이터를 결정하고, 결정된 복원 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 현재 포인트 클라우드 데이터를 디코딩한다. 실시예들에 따라 양방향 예측이 사용되는 경우, 참조 포인트 클라우드 리스트 0과 참조 포인트 클라우드 리스트1에 대한 인덱스를 각각 이용하여 양방향 예측에 사용할 복원 포인트 클라우드 데이터를 결정할 수 있다.
이와 같이 본 명세서는 포인트 클라우드 데이터의 인코딩//디코딩 중 화면 간 예측을 위해 참조 프레임/슬라이스/예측단위 등의 효율적인 데이터 관리를 위해 복원 지오메트리 정보 및/또는 복원 어트리뷰트 정보를 버퍼에 저장하고 관리한다. 일 실시예로, 현재 인코딩/디코딩하려는 포인트 클라우드 데이터와 시간적으로 가까운 복원 포인트 클라우드 데이터는 버퍼에 저장하고 시간적으로 먼 복원 포인트 클라우드 데이터는 버퍼에서 제거함으로써 버퍼를 관리할 수 있다. 다른 실시예로, 인코더에서 현재 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는데 최적의 참조 복원 포인트 클라우드 데이터를 결정하여 디코더로 제공함으로써, 인코더/디코더간의 버퍼를 동일하게 유지할 수 있다. 이때 복원 포인트 클라우드 데이터의 저장 및 관리는 서브 포인트 클라우드 단위로 수행될 수 있으며 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보는 독립적으로 버퍼에 저장 및 관리 될 수 있다. 또한 실시예에 따라 화면 간 예측을 위한 모션 벡터 정보가 버퍼에 추가적으로 저장될 수 있다. 이러한 효율적인 버퍼 관리를 통해 메모리(또는 용량) 제약으로 인해 발생할 수 있는 참조 포인트 클라우드의 저장 및 참조의 제한적 사용을 해결할 수 있다. 따라서, 본 명세서는 인코딩/디코딩에 필요한 버퍼를 효율적을 관리할 수 있는 효과가 있다.
실시예들에 따른 방법/장치가 실시예들의 동작을 추가/수행 하기 위해서 관련 정보를 시그널링 할 수 있다. 실시예들에 따른 시그널링 정보는 송신 장치 및/또는 수신 장치에서 사용될 수 있다.
상기 복원 지오메트리 정보 및/또는 어트리뷰트 정보의 버퍼의 관리를 위해 사용된 시그널링 정보는 버퍼 관리 정보라 칭할 수 있다. 상기 버퍼 관리 정보는 전술한 RPS 정보와 POC 정보를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 버퍼 관리 정보, 지오메트리 관련 예측 정보, 및/또는 어트리뷰트 관련 예측 정보는 도 15의 시그널링 처리부(51005) 및/또는 전송 처리부(51008)에서 시퀀스 파라미터 세트, 지오메트리 파라미터 세트, 어트리뷰트 파라미터 세트, 타일 파라미터 세트, 지오메트리 슬라이스 헤더, 지오메트리 슬라이스 데이터, 어트리뷰트 슬라이스 헤더, 어트리뷰트 슬라이스 데이터 중 적어도 하나에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다. 실시예들에 따르면, SPS에서 인터 예측(inter prediction) (즉, 프레임간 예측 코딩 또는 화면간 예측 코딩)이 수행되었음 알려주고, 복원 지오메트리/어트리뷰트 정보의 버퍼 관리를 위한 실시 방법에 따라 SPS에 버퍼 관리 정보의 전부 또는 일부를 전달하고, GPS, APS, TPS, 슬라이스 헤더, SEI 메시지 등에서 각각의 정보를 전달할 수도 있고 또는 별도의 RPS_parameter_set을 정의하고, 버퍼 관리가 기존의 구조에 종속적이거나 독립적으로 동작할 수 있도록 할 수 있다. 또한 어플리케이션, 시스템에 따라 상응되는 위치 혹은 별도의 위치에 버퍼 관리 정보, 지오메트리 관련 예측 정보, 및/또는 어트리뷰트 관련 예측 정보를 정의하여 적용 범위, 적용 방법 등을 다르게 사용할 수 있다. 또한 아래 정의된 신택스 엘레먼트가 현재 포인트 클라우드 데이터 스트림뿐 아니라 복수의 포인트 클라우드 데이터 스트림들에 적용될 수 있는 경우에는 상위 개념의 파라미터 세트 등을 통해 버퍼 관리 정보, 지오메트리 관련 예측 정보, 및/또는 어트리뷰트 관련 예측 정보가 전달될 수 있다.
본 명세서는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 관련 예측 정보를 합하여 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보 또는 노드 예측 모드 정보라 칭할 수 있다.
이하, 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보와 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보를 포함하는 시그널링 정보(메타 데이터, 파라미터, 필드, 신택스 엘리먼트 등 다양하게 호칭 가능함)는 송신 장치의 프로세스 상 생성될 수 있고, 수신 장치에 전달되어 포인트 클라우드 데이터의 재구성 과정에 이용될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에 따른 시그널링 정보는 실시예들에 따른 송신 장치의 메타데이터 처리부(또는 메타데이터 제너레이터) 또는 시그널링 처리부에서 생성되고, 실시예들에 따른 수신 장치의 메타데이터 파서 또는 시그널링 처리부에서 획득될 수 있다.
도 32는 실시예들에 따른 송/수신을 위한 포인트 클라우드 데이터의 비트스트림 구조의 예시를 나타낸다.
실시예들에 따른 지오메트리 비트스트림, 어트리뷰트 비트스트림, 및 시그널링 비트스트림이 도 15의 전송 처리부(51008)에서 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 하나 이상의 APS(Attribute Parameter Set, APS0, APS1), 타일 레벨의 시그널링을 위한 TPS (Tile Parameter Set), 하나 이상의 슬라이스들(slice 0 ~ slice n)를 포함할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터의 비트스트림은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있고, 각 타일은 하나 이상의 슬라이스들(slice 0 ~ slice n)을 포함하는 슬라이스들의 그룹일 수 있다. 실시예들에 따른 TPS는 하나 이상의 타일들에 대하여 각 타일에 관한 정보(예를 들면 bounding box의 좌표값 정보 및 높이/크기 정보 등)를 포함할 수 있다. 각 슬라이스는 하나의 지오메트리 비트스트림(Geom0) 및 하나 이상의 어트리뷰트 비트스트림들(Attr0, Attr1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 슬라이스(slice 0)는 하나의 지오메트리 비트스트림(Geom00) 및 하나 이상의 어트리뷰트 비트스트림들(Attr00, Attr10)을 포함할 수 있다.
각 슬라이스 내 지오메트리 비트스트림(또는 지오메트리 슬라이스라 함)은 지오메트리 슬라이스 헤더(geom_slice_header)와 지오메트리 슬라이스 데이터(geom_slice_data)로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 헤더(geom_slice_header)는 지오메트리 파라미터 세트(GPS)에 포함된 파라미터 세트의 식별 정보(geom_parameter_set_id), 타일 식별자(geom_tile_id), 슬라이스 식별자(geom_slice_id) 및 지오메트리 슬라이스 데이터(geom_slice_data)에 포함된 데이터에 관한 정보 (geomBoxOrigin, geom_box_log2_scale, geom_max_node_size_log2, geom_num_points) 등을 포함할 수 있다. geomBoxOrigin는 해당 지오메트리 슬라이스 데이터의 박스 원점을 나타내는 지오메트리 박스 오리진 정보이고, geom_box_log2_scale는 해당 지오메트리 슬라이스 데이터의 로그 스케일을 나타내는 정보이며, geom_max_node_size_log2는 루트 지오메트리 옥트리 노드의 사이즈를 나타내는 정보이며, geom_num_points는 해당 지오메트리 슬라이스 데이터의 포인트들의 개수와 관련된 정보이다. 실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 데이터(geom_slice_data)는 해당 슬라이스 내 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보(또는 지오메트리 데이터)를 포함할 수 있다.
각 슬라이스 내 각 어트리뷰트 비트스트림(또는 어트리뷰트 슬라이스라 함)은 어트리뷰트 슬라이스 헤더(attr_slice_header)와 어트리뷰트 슬라이스 데이터(attr_slice_data)로 구성될 수 있다. 실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 헤더(attr_slice_header)는 해당 어트리뷰트 슬라이스 데이터에 관한 정보를 포함할 수 있고, 어트리뷰트 슬라이스 데이터는 해당 슬라이스 내 포인트 클라우드 데이터의 어트리뷰트 정보(또는 어트리뷰트 데이터 또는 어트리뷰트 값이라 함)를 포함할 수 있다. 하나의 슬라이스 내 어트리뷰트 비트스트림이 복수개 있는 경우, 각각은 서로 다른 어트리뷰트 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 어트리뷰트 비트스트림은 색상에 해당하는 어트리뷰트 정보를 포함하고, 다른 하나의 어트리뷰트 스트림은 반사율에 해당하는 어트리뷰트 정보를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보 및/또는 버퍼 관리 정보는 포인트 클라우드 데이터의 파라미터 세트(parameter set) 및/또는 해당 슬라이스에 새로 정의될 수 있다. 예를 들어, 지오메트리 정보의 인코딩/디코딩을 수행할 때에는 지오메트리 파라미터 세트에, 타일 기반의 인코딩/디코딩을 수행할 때에는 타일 및/또는 슬라이스에 추가할 수 있다. 실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 데이터의 비트스트림은 포인트 클라우드 데이터를 영역별로 나누어 처리할 수 있도록 타일 또는 슬라이스를 제공한다. 실시예들에 따른 비트스트림의 각각의 영역은 서로 다른 중요도를 가질 수 있다. 따라서, 포인트 클라우드 데이터가 타일들로 나누어지는 경우, 각 타일별로 다른 필터(인코딩 방법), 다른 필터 유닛을 적용할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 데이터가 슬라이스들로 나누어지는 경우, 각 슬라이스별로 다른 필터, 다른 필터 유닛을 적용할 수 있다.
실시예들에 따른 송신 장치는, 도 32와 같은 비트스트림의 구조에 따라 포인트 클라우드 데이터를 전송함으로써, 중요도에 따라서 다른 인코딩 동작을 적용할 수 있게 하고, 품질(quality)이 좋은 인코딩 방법을 중요한 영역에 사용할 수 있는 방안을 제공할 수 있다. 또한 포인트 클라우드 데이터의 특성에 따른 효율적인 인코딩 및 전송을 지원하고 사용자의 요구사항에 따른 어트리뷰트 값을 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 수신 장치는, 도 32와 같은 비트스트림의 구조에 따라 포인트 클라우드 데이터를 수신함으로써, 수신 장치의 처리능력(capacity)에 따라서 포인트 클라우드 데이터 전체에 복잡한 디코딩(필터링) 방법을 사용하는 대신 영역별로 (타일 또는 슬라이스로 나누어진 영역) 서로 다른 필터링(디코딩 방법)을 적용할 수 있게 된다. 따라서, 사용자에게 중요한 영역에 더 좋은 화질과 시스템 상으로 적절한 레이턴시(latency)을 보장할 수 있다.
이후 설명되는 본 명세서의 신택스들에서 사용되는 용어인 필드는 파라미터 또는 엘리먼트와 동일한 의미를 가질 수 있다.
도 33은 본 명세서에 따른 시퀀스 파라미터 세트(seq_parameter_set())(SPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. SPS는 포인트 클라우드 데이터 비트스트림의 시퀀스 정보를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 SPS는 main_profile_compatibility_flag 필드, unique_point_positions_constraint_flag 필드, level_idc 필드, sps_seq_parameter_set_id 필드, sps_bounding_box_present_flag 필드, sps_source_scale_factor_numerator_minus1 필드, sps_source_scale_factor_denominator_minus1 필드, sps_num_attribute_sets 필드, log2_max_frame_idx 필드, axis_coding_order 필드, sps_bypass_stream_enabled_flag 필드, 및 sps_extension_flag 필드를 포함할 수 있다.
상기 main_profile_compatibility_flag 필드는 그 비트스트림이 메인 프로파일을 따르는지 여부를 지시할 수 있다. 예를 들어, 상기 main_profile_compatibility_flag 필드의 값이 1이면, 그 비트스트림이 메인 프로파일을 따른다는 것(the bitstream conforms to the main profile)을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 main_profile_compatibility_flag 필드의 값이 0이면, 그 비트스트림이 메인 프로파일 외의 프로파일을 따른다는 것을 나타낼 수 있다.
상기 unique_point_positions_constraint_flag 필드의 값이 1이면, 현재 SPS가 참조하는 각 포인트 클라우드 프레임에서, 모든 출력 포인트들은 유니크한 포지션들을 가질수 있다. 상기 unique_point_positions_constraint_flag 필드의 값이 0이면, 현재 SPS가 참조하는 임의의 포인트 클라우드 프레임에서, 2개 이상의 출력 포인트들이 같은 포지션(the same position)을 가질 수 있다. 예를 들어, 모든 포인트들이 각 슬라이스들에서 유니크할지라도, 프레임 내 슬라이스들과 다른 포인트들은 오버랩할 수 있다. 그 경우에, unique_point_positions_constraint_flag 필드의 값은 0으로 셋트된다.
상기 level_idc 필드는 그 비트스트림이 따르는 레벨을 나타낸다.
상기 sps_seq_parameter_set_id 필드는 다른 신택스 엘레먼트들에 의해 참조되는 SPS에 대한 식별자를 제공한다(provides an identifier for the SPS for reference by other syntax elements).
상기 sps_bounding_box_present_flag 필드는 바운딩 박스가 상기 SPS에 존재하는지 여부를 지시한다. 예를 들어, 상기 sps_bounding_box_present_flag 필드의 값이 1이면, 바운딩 박스가 상기 SPS에 존재하고, 0이면 바운딩 박스의 사이즈가 정의되지 않음(undefined)을 나타낸다.
실시예들에 따르면, SPS는 상기 sps_bounding_box_present_flag 필드의 값이 1이면, sps_bounding_box_offset_x 필드, sps_bounding_box_offset_y 필드, sps_bounding_box_offset_z 필드, sps_bounding_box_offset_log2_scale 필드, sps_bounding_box_size_width 필드, sps_bounding_box_size_height 필드, 및 sps_bounding_box_size_depth 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 sps_bounding_box_offset_x 필드는 직교 좌표계(Cartesian coordinates)에서 소스 바운딩 박스의 x 오프셋을 나타낸다. 소스 바운딩 박스의 x 오프셋이 존재하지 않으면, 상기 sps_bounding_box_offset_x 필드의 값은 0이다.
상기 sps_bounding_box_offset_y 필드는 직교 좌표계에서 소스 바운딩 박스의 y 오프셋을 나타낸다. 소스 바운딩 박스의 y 오프셋이 존재하지 않으면, 상기 sps_bounding_box_offset_y 필드의 값은 0이다.
상기 sps_bounding_box_offset_z 필드는 직교 좌표계에서 소스 바운딩 박스의 z 오프셋을 나타낸다. 소스 바운딩 박스의 z 오프셋이 존재하지 않으면, 상기 sps_bounding_box_offset_z 필드의 값은 0이다.
상기 sps_bounding_box_offset_log2_scale 필드는 양자화된 x, y, z 소스 바운딩 박스 옵셋들을 스케일하기 위한 스케일 펙터를 나타낸다.
상기 sps_bounding_box_size_width 필드는 직교 좌표계에서 소스 바운딩 박스의 폭을 나타낸다. 소스 바운딩 박스의 폭이 존재하지 않으면, 상기 sps_bounding_box_size_width 필드의 값은 1일 수 있다.
상기 sps_bounding_box_size_height 필드는 직교 좌표계에서 소스 바운딩 박스의 높이를 나타낸다. 소스 바운딩 박스의 높이가 존재하지 않으면, 상기 sps_bounding_box_size_height 필드의 값은 1일 수 있다.
상기 sps_bounding_box_size_depth 필드는 직교 좌표계에서 소스 바운딩 박스의 깊이를 나타낸다. 소스 바운딩 박스의 깊이가 존재하지 않으면, 상기 sps_bounding_box_size_depth 필드의 값은 1일 수 있다.
상기 sps_source_scale_factor_numerator_minus1 plus 1은 소스 포인트 클라우드의 스케일 팩터 분자 (numerator)를 나타낸다.
상기 sps_source_scale_factor_denominator_minus1 plus 1은 소스 포인트 클라우드의 스케일 팩터 분모 (denominator)를 나타낸다.
상기 sps_num_attribute_sets 필드는 해당 비트스트림 내 코딩된 어트리뷰트들의 개수를 나타낸다(indicates the number of coded attributes in the bitstream).
실시예들에 따른 SPS는 상기 sps_num_attribute_sets 필드의 값만큼 반복되는 반복문을 포함한다. 이때 i는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, i값이 상기 sps_num_attribute_sets 필드의 값이 될때까지 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 이 반복문은 attribute_dimension_minus1[i] 필드와 attribute_instance_id[i] 필드를 포함할 수 있다. 상기 attribute_dimension_minus1[i] plus 1은 i번째 어트리뷰트의 컴포넌트들의 수를 나타낸다.
상기 attribute_instance_id[i] 필드는 i번째 어트리뷰트의 인스턴스 식별자를 나타낸다.
실시예들에 따르면, 상기 반복문은 상기 attribute_dimension_minus1[i] 필드의 값이 1보다 크면, attribute_secondary_bitdepth_minus1[i] 필드, attribute_cicp_colour_primaries[i] 필드, attribute_cicp_transfer_characteristics[i] 필드, attribute_cicp_matrix_coeffs[i] 필드, 및 attribute_cicp_video_full_range_flag[i] 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 attribute_secondary_bitdepth_minus1[i] plus 1은 i번째 어트리뷰트 신호(들)의 제2 컴포넌트를 위한 비트깊이(bitdepth)를 나타낸다.
상기 attribute_cicp_colour_primaries[i] 필드는 i번째 어트리뷰트의 컬러 어트리뷰트 소스 프라이머리들의 색도(chromaticity coordinates)를 나타낸다.
상기 attribute_cicp_transfer_characteristics[i] 필드는 i번째 어트리뷰트의 0에서 1사이의 노미널 real-valued 범위를 갖는 소스 입력 리니어 옵티컬 강도(input linear optical intensity)로서 참조 광-전자 전달 특성 함수(reference opto-electronic transfer characteristic function)를 지시하거나 또는 출력 리니어 옵티컬 강도(output linear optical intensity)의 함수로서 참조 전자-광 전달 특성 함수(reference opto-electronic transfer characteristic function)의 역(inverse)을 나타낸다(attribute_cicp_transfer_characteristics[i] either indicates the reference opto-electronic transfer characteristic function of the colour attribute as a function of a source input linear optical intensity with a nominal real-valued range of 0 to 1 or indicates the inverse of the reference electro-optical transfer characteristic function as a function of an output linear optical intensity).
상기 attribute_cicp_matrix_coeffs[i] 필드는 i번째 어트리뷰트의 녹색, 청색 및 적색 (또는 Y, Z, X의 삼원색)으로부터 루마(luma)와 채도(chroma) 신호들을 도출하는데(deriving) 사용된 매트릭스 계수를 설명한다(describes the matrix coefficients used in deriving luma and chroma signals from the green, blue, and red, or Y, Z, and X primaries.)
상기 attribute_cicp_video_full_range_flag[i] 필드는 i번째 어트리뷰트의 E'Y, E'PB 및 E'PR 또는 E'R, E'G 및 E'B 실제-값 컴포넌트 신호들로부터 도출되는 블랙 레벨과 루마 및 채도 신호의 범위를 나타낸다.
상기 known_attribute_label_flag[i] 필드는 i번째 어트리뷰트를 위해 know_attribute_label[i] 필드 또는 attribute_label_four_bytes[i] 필드가 시그널링되는지를 나타낸다. 예를 들어, 상기 known_attribute_label_flag[i] 필드의 값이 0이면, i번째 어트리뷰트를 위해 known_attribute_label[i] 필드가 시그널링되고, 상기 known_attribute_label_flag[i] 필드의 값이 1이면, i번째 어트리뷰트를 위해 attribute_label_four_bytes[i] 필드가 시그널링됨을 나타낸다.
상기 known_attribute_label[i] 필드는 i번째 어트리뷰트의 타입을 나타낸다. 예를 들어, 상기 known_attribute_label[i] 필드의 값이 0이면 i번째 어트리뷰트는 컬러임을 나타내고, 상기 known_attribute_label[i] 필드의 값이 1이면 i번째 어트리뷰트는 반사율(reflectance)임을 나타내며, known_attribute_label[i] 필드의 값이 2이면 i번째 어트리뷰트는 프레임 인덱스(frame index)임을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 known_attribute_label[i] 필드의 값이 4이면 i번째 어트리뷰트는 투명도(transparency)임을 나타내며, 상기 known_attribute_label[i] 필드의 값이 5이면 i번째 어트리뷰트는 normals임을 나타낸다.
상기 attribute_label_four_bytes[i] 필드는 4바이트 코드로 known 어트리뷰트 타입을 지시한다.
실시예들에 따르면, 상기 attribute_label_four_bytes[i] 필드의 값이 0이면 i번째 어트리뷰트는 컬러임을, 1이면 i번째 어트리뷰트는 반사율(reflectance)임을, 2이면 i번째 어트리뷰트는 프레임 인덱스(frame index)임을, 4이면 i번째 어트리뷰트는 투명도(transparency)임을, 5이면 i번째 어트리뷰트는 normals임을 지시할 수 있다.
상기 log2_max_frame_idx 필드는 frame_idx 신택스 변수(variable)를 시그널하기 위해 사용된 비트들의 개수를 나타낸다.
상기 axis_coding_order 필드는 X, Y, Z output axis labels과 axis=0..2를 갖는 재구성된 포인트 클라우드 RecPic [pointidx] [axis] 내 3개의 포지션 컴포넌트들간의 유사성(correspondence)을 지시한다.
상기 sps_bypass_stream_enabled_flag 필드의 값이 1이면, 바이패스 코딩 모드가 비트스트림을 읽어내는데 사용됨을 지시할 수 있다. 다른 예로, 상기 sps_bypass_stream_enabled_flag 필드의 값이 0이면, 바이패스 코딩 모드가 비트스트림을 읽어내는데 사용되지 않음을 지시할 수 있다.
상기 sps_extension_flag 필드는 sps_extension_data 신택스 구조가 해당 SPS 신택스 구조에 존재하는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 sps_extension_present_flag 필드의 값이 1이면, sps_extension_data 신택스 구조가 이 SPS 신택스 구조에 존재하고, 0이면 존재하지 않음을 나타낸다.
실시예들에 따른 SPS는 상기 sps_extension_flag 필드의 값이 1이면sps_extension_data_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 sps_extension_data_flag 필드는 어느 값이나 가질 수 있다.
도 34는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보를 포함하는 시퀀스 파라미터 세트(sequence_parameter_set())(SPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
실시예들에 따르면, 프레임/콘텐츠 단위로 인터 예측을 수행하기 위해 상기 SPS는 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 pred_mode 필드, predarea_rep_idx 필드, sub_prednode_num[3] 필드, explicit_vector_num 필드, explicit_vector_startvoxel_idx 필드, pred_vector_idx 필드, resi_vector_value[3] 필드, resi_vector_idx 필드, transform_parameter [ ], 및 rotation_amount 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 pred_mode 필드는 현재 노드의 예측 모드의 인덱스를 나타낼 수 있다.
도 35는 실시예들에 따른 pred_mode 필드에 할당된 현재 노드의 예측 모드의 예시를 보인 테이블이다.
예를 들어, 상기 pred_mode 필드의 값이 0000(또는 0)이면 노드 예측 모드를, 0001(또는 1)이면 스케일러블 예측 모드를, 0010(또는 2)이면 평균 근사화 모드를 지시할 수 있다. 도 35의 예측 모드는 추가되거나 삭제될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 pred_mode 필드의 값이 0000이면, 즉 현재 노드의 예측 모드가 노드 예측 모드이면, 상기 predarea_rep_idx 필드와 상기 sub_prednode_num[3] 필드가 SPS에 더 포함된다.
상기 predarea_rep_idx 필드는 현재 노드의 참조 영역 정보 표현 방법의 인덱스를 나타낼 수 있다.
도 36은 실시예들에 따른 predarea_rep_idx 필드에 할당된 현재 노드의 참조 영역 정보 표현 방법의 예시를 보인 테이블이다.
예를 들어, 상기 predarea_rep_idx 필드의 값이 0000(또는 0)이면 벡터 표현 방법, 0001(또는 1)이면 변환 매트릭스 표현 방법을, 0010(또는 2)이면 회전 이동 표현 방법을 지시할 수 있다. 도 36의 참조 영역 정보 표현 방법은 추가되거나 삭제될 수 있다.
상기 sub_prednode_num[3] 필드는 현재 노드의 예측 모드가 노드 예측 모드이면, 참조 영역을 세 방향으로 분할할 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, sub_pred_node_num[0]은 x축 방향으로 분할할 개수를, sub_pred_node_num[1]은 y축 방향으로 분할할 개수를, sub_pred_node_num[2]은 z축 방향으로 분할할 개수를 나타낼 수 있다. 만일 지오메트리 정보의 좌표값이 (x,y,z)가 아닌 다른 좌표값으로 변환되었다면 좌표값에 따라 분할할 값/축의 정보도 달라질 수 있다.
실시예들에 따른 SPS는 상기 sub_prednode_num[3] 필드의 값만큼 반복되는 반복문을 포함한다. 이때 i는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, i값이 상기 sub_prednode_num[3] 필드의 값이 될때까지 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 예를 들어, 참조 영역이 x축 방향으로 2개, y축 방향으로 2개, z축 방향으로 2개 분할되었다면, 상기 반복문은 8번 반복된다.
실시예들에 따르면, 상기 반복문이 반복될 때마다 참조 영역 정보 표현 방법의 인덱스를 다를 수 있다. 즉, 상기 predarea_rep_idx 필드는 상기 sub_pred_node_num필드의 값만큼 참조 영역 정보 표현 방법의 인덱스를 다르게 나타낼 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 반복문은 상기 predarea_rep_idx 필드의 값이 0이면, 즉 현재 노드의 참조 영역 정보 표현 방법이 벡터 표현 방법이면, 상기 explicit_vector_num 필드, 상기 explicit_vector_startvoxel_idx 필드, 상기 pred_vector_idx 필드, 상기 resi_vector_value[3] 필드, 및 상기 resi_vector_idx 필드를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 반복문은 상기 predarea_rep_idx 필드의 값이 1이면, 즉 현재 노드의 참조 영역 정보 표현 방법이 변환 매트릭스 표현 방법이면, 상기 transform_parameter[ ] 필드를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 반복문은 상기 predarea_rep_idx 필드의 값이 2이면, 즉 현재 노드의 참조 영역 정보 표현 방법이 회전 이동 표현 방법이면, 상기 rotation_amount 필드를 포함할 수 있다.
상기 explicit_vector_num 필드는 참조 영역 정보 표현 방법이 벡터 표현 방법일 때 각 참조 영역마다 전송받은 벡터의 개수를 나타낼 수 있다.
상기 explicit_vector_startvoxel_idx 필드는 참조 영역 정보 표현 방법이 벡터 표현 방법일 때 각 참조영역마다 전송받은 벡터의 시작 복셀 인덱스를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따라 현재 노드의 8개의 꼭지점이 각 인덱스 0~7에 맵핑될 수 있도록 설계될 수 있다. 본 명세서에서 꼭지점의 개수는 추가되거나 삭제될 수 있다.
상기 pred_vector_idx 필드는 참조 영역 정보 표현 방법이 벡터 표현 방법일 때, 각 참조영역마다 예측 벡터 생성을 위해 참조할 참조 벡터 리스트 상의 벡터/벡터 그룹의 인덱스를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따라 벡터 그룹의 인덱스를 나타내기 위해 서로 다른 벡터가 동일한 인덱스 값을 가질 수 있다.
상기 resi_vector_value[] 필드는 참조 영역 정보 표현 방법이 벡터 표현 방법일 때, 각 참조영역마다 지오메트리 정보 각 축으로의 벡터의 잔차 값을 가질 수 있다.
상기 resi_vector_idx 필드는 참조 영역 정보 표현 방법이 벡터 표현 방법일 때, 각 참조영역 마다 잔차 벡터 리스트 상의 인덱스를 나타낼 수 있다.
상기 transform_parameter[] 필드는 참조 영역 정보 표현 방법이 변환 매트릭스 표현 방법일 때, 각 참조영역마다 매트릭스의 각 요소를 나타내는 값을 가질 수 있다.
상기 rotation_amount 필드는 참조 영역 정보 표현 방법이 회전 이동 표현 방법일 때, 각 참조 영역마다 회전 정도를 나타내는 값일 수 있다. 해당 값은 0-360도의 degree 값일 수도 있고, [-2π2π사이값인 radius값이 될 수도 있다.
실시예들에 따르면, 도 34의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 도 33의 SPS의 임의의 위치에 포함될 수 있다.
도 37은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 시퀀스 파라미터 세트(sequence_parameter_set())(SPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
실시예들에 따르면, 프레임/콘텐츠 단위로 버퍼 관리를 수행하기 위해 상기 SPS는 버퍼 관리 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼 관리 정보는 POC_unitFlag 필드, POC_geom_coordinates_type 필드, POC_data_type 필드, number_of_POC 필드, 및 POC_data_unity_flag 필드를 포함할 수 있다.
상기 POC_unitFlag 필드는 POC로 시그널링 할 참조 정보가 프레임 전체인지 포인트 클라우드 데이터의 일부(즉, 프레임의 일부)인지를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 POC_unitFlag 필드의 값이 거짓(예, 1)이면 프레임 전체를 지시하고, 상기 상기 POC_unitFlag 필드의 값이 참(예, 1)이면 포인트 클라우드 데이터의 일부(즉, 프레임의 일부)를 지시할 수 있다.
상기 POC_geom_coordinates_type 필드는 복원 지오메트리 정보의 데이터 타입을 나타낼 수 있다.
도 38은 실시예들에 따른 POC_geom_coordinates_type 필드에 할당된 복원 지오메트리 정보의 데이터 타입의 예시를 보인 테이블이다.
예를 들어, 상기 POC_geom_coordinates_type 필드의 값이 0000(또는 0)이면, (x,y,z) 좌표를, 0001(또는 1)이면 8비트 단위의 오큐판시 코드를, 0010(또는 2)이면 3D 몰톤 코드를 지시할 수 있다. 도 38의 복원 지오메트리 정보의 데이터 타입은 추가되거나 삭제될 수 있다.
상기 POC_data_type 필드는 각 POC 마다 POC가 버퍼에 지오메트리 정보만 저장할지 또는 어트리뷰트 정보만 저장할지 또는 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보를 함께 저장할지에 대해 나타낼 수 있다.
도 39는 실시예들에 따른 POC_data_type 필드에 할당된 정보 저장 방법의 예시를 보인 테이블이다.
예를 들어, 상기 POC_data_type 필드의 값이 0000(또는 0)이면, 지오메트리 정보만 저장하고, 0001(또는 1)이면 어트리뷰트 정보만 저장하고, 0010(또는 2)이면 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보를 함께 저장하는 것을 지시할 수 있다. 도 39의 정보 저장 방법은 추가되거나 삭제될 수 있다.
즉, 상기 POC_data_type 필드의 값이 1이거나 2이면, 어트리뷰트 정보를 버퍼로 관리함을 의미한다.
상기 number_of_POC 필드는 버퍼에 저장되는 복원 클라우드 데이터의 개수를 나타낼 수 있다.
상기 POC_data_unity_flag 필드는 복원 어트리뷰트 정보를 버퍼로 관리할 때, 지오메트리 정보와 하나의 버퍼로 관리할지 여부를 지시한다. 예를 들어, 상기 POC_data_unity_flag 필드의 값이 거짓(즉, 0)이면 하나의 버퍼로 관리함을 지시하고, 참(예, 1)이면 복원 지오메트리 정보를 관리하는 버퍼와 독립된(또는 별개의) 버퍼로 관리함을 지시할 수 있다. 실시예들에 따라 복원 어트리뷰트 정보가 하나의 버퍼로 관리될 경우 복원 지오메트리 정보를 관리하는 버퍼와 동일한 버퍼에 복원 어트리뷰트 정보만 추가할 수 있다.
실시예들에 따른 SPS는 상기 number_of_POC 필드의 값만큼 반복되는 반복문을 포함한다. 이때 i는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, i값이 상기 number_of_POC 필드의 값이 될때까지 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 상기 반복문은 POC_index 필드를 포함할 수 있다.
상기 POC_index 필드는 POC의 인덱스를 지시할 수 있다.
상기 POC_unitFlag 필드의 값이 참이면, 상기 반복문은 subPC_index 필드, subPC_edge 필드, subPC_width 필드, subPC_height 필드, 및 subPC_depth 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 subPC_index 필드는 해당 POC가 포인트 클라우드 데이터의 일부 정보만 나타낼 때, 서브 포인트 클라우드 데이터의 인덱스를 나타낼 수 있다.
상기 subPC_edge 필드는 해당 POC가 포인트 클라우드 데이터의 일부 정보만 나타낼 때, 서브 포인트 클라우드 데이터의 위치 정보를 나타낼 수 있다. 이때, 위치 정보는 상기 POC_geom_coordinates_type 필드와 같을 수도 있고 공간에서 위치를 나타낼 수 있는 어떤 값도 될 수 있다.
상기 subPC_width 필드는 해당 POC가 포인트 클라우드 데이터의 일부 정보만 나타낼 때 서브 포인트 클라우드 데이터의 위치 정보인 subPC_edge 필드 값을 중심으로 하는 노드의 폭의 크기를 나타낼 수 있다.
상기 subPC_height 필드는 해당 POC가 포인트 클라우드 데이터의 일부 정보만 나타낼 때, 서브 포인트 클라우드 데이터의 위치 정보인 상기 subPC_edge 필드 값을 중심으로 하는 노드의 높이의 크기를 나타낼 수 있다.
상기 subPC_depth 필드는 해당 POC가 포인트 클라우드 데이터의 일부 정보만 나타낼 떄, 서브 포인트 클라우드 데이터의 위치 정보인 상기 subPC_edge 필드 값을 중심으로 하는 노드의 깊이의 크기를 나타낼 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 POC_data_type 필드의 값이 0이거나 2이면, 즉 지오메트리 정보를 버퍼로 관리함을 나타내면, 상기 반복문은 RefPCSetstMSBCurrBefore 필드, RefPCSetsMSBCurrAfter 필드, RefPCSetStMSBFoll 필드, RefPCSetStLSBFoll 필드, 및 RefPCSetStLSBCurr 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 RefPCSetsMSBCurrBefore 필드는 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되는 단기 포인트 클라우드 데이터에 대한 리스트이며, 상기 포인트 클라우드 데이터 중 POC가 현재 포인트 클라우드 데이터보다 작은 포인트 클라우드 데이터를 POC의 내림차순으로 정렬하여 관리할 수 있다.
상기 RefPCSetsMSBCurrAfter 필드는 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되는 단기 포인트 클라우드 데이터에 대한 리스트이며, 상기 포인트 클라우드 데이터 중 POC가 현재 포인트 클라우드 데이터보다 큰 포인트 클라우드 데이터를 POC의 오름차순으로 정렬하여 관리할 수 있다.
상기 RefPCSetMSBFoll 필드는 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되지 않는 단기 포인트 클라우드 데이터에 대한 리스트이며, POC의 인덱스로 시그널링 될 수도 있고 현재 포인트 클라우드 데이터의 POC의 잔차(residual) 값으로 시그널링 될 수도 있다.
상기 RefPCSetLSBFoll 필드는 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되지 않는 장기 포인트 클라우드 데이터에 대한 리스트이며, POC의 인덱스로 시그널링 될 수도 있고 현재 포인트 클라우드 데이터의 POC의 잔차(residual) 값으로 시그널링될 수도 있다.
상기 RefPCSetLSBCurr 필드는 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되는 장기 포인트 클라우드들에 대한 리스트이다. 이때 단/장기 참조 포인트 클라우드 데이터를 구별하는 경우, 장기 참조 포인트 클라우드 데이터는 ReFPCSetsMSBCurrBefore (즉, 참조 포인트 클라우드 리스트 0)와 RefPCSetsMSBCurrAfter(즉, 참조 포인트 클라우드 리스트 1)의 각각 마지막에 추가될 수 있다. 상기 RefPCSetLSBCurr 필드는 POC의 인덱스로 시그널링 될 수도 있고 현재 포인트 클라우드의 POC의 잔차(residual) 값으로 시그널링 될 수도 있다.
실시예들에 따르면, 반복문은 POC_motionvector 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 POC_motionvector 필드는 POC 각각에 대해 모션 벡터를 시그널링 할 수 있다. 이때, 모션 벡터의 저장 크기는 예측 단위가 될 수도 있고 NxMxK의 큐브 형태로 나타낼 수도 있다.
실시예들에 따르면, 상기 POC_data_type 필드의 값이 1이거나 2이면, 즉 어트리뷰트 정보를 버퍼로 관리함을 나타내고, 상기 POC_data_unity_flag 필드의 값이 1 즉, 복원 어트리뷰트 정보를 관리하는 버퍼와 복원 지오메트리 정보를 관리하는 버퍼가 독립적인 경우, 상기 반복문은 RefPCSetstMSBCurrBeforeAtt 필드, RefPCSetsMSBCurrAfterAtt 필드, RefPCSetStMSBFollAtt 필드, RefPCSetStLSBFollAtt 필드, 및 RefPCSetStLSBCurrAtt 필드를 포함할 수 있다.
상기 RefPCSetsMSBCurrBeforeAtt 필드는 버퍼를 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보로 분리하여 관리할 경우 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되는 단기 포인트 클라우드 데이터에 대한 리스트이며, 상기 포인트 클라우드 데이터 중 POC가 현재 포인트 클라우드 데이터보다 작은 포인트 클라우드 데이터를 어트리뷰트 정보를 포함한 POC의 내림차순으로 정렬하여 관리할 수 있다.
상기 RefPCSetsMSBCurrAfterAtt 필드는 버퍼를 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보로 분리하여 관리할 경우, 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되는 단기 포인트 클라우드에 대한 리스트이며, 사기 포인트 클라우드 데이터 중 POC가 현재 포인트 클라우드 데이터보다 큰 포인트 클라우드 데이터를 어트리뷰트 정보를 포함한 POC의 오름차순으로 정렬하여 관리할 수 있다.
상기 RefPCSetMSBFollAtt 필드는 버퍼를 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보로 분리하여 관리할 경우 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되지 않는 어트리뷰트 정보를 포함한 단기 포인트 클라우드 데이터에 대한 리스트이며, POC의 인덱스로 시그널링 될 수도 있고 현재 포인트 클라우드 데이터의 POC의 잔차(residual) 값으로 시그널링 될 수도 있다.
상기 RefPCSetLSBFollAtt 필드는 버퍼를 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보로 분리하여 관리할 경우, 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되지 않는 어트리뷰트 정보를 포함한 장기 포인트 클라우드 데이터에 대한 리스트이며, POC의 인덱스로 시그널링 될 수도 있고 현재 포인트 클라우드의 POC의 잔차 값으로 시그널링 될 수도 있다.
상기 RefPCSetLSBCurrAtt 필드는 버퍼를 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보로 분리하여 관리할 경우, 현재 포인트 클라우드 데이터에 의해 참조되는 어트리뷰트 정보를 포함한 장기 포인트 클라우드 데이터에 대한 리스트이다. 이때 단/장기 참조 포인트 클라우드 데이터를 구별하는 경우 장기 참조 포인트 클라우드 데이터는 상기 RefPCSetsMSBCurrBeforeAtt(즉, 참조 포인트 클라우드 리스트 0)와 상기 RefPCSetsMSBCurrAfterAtt(즉, 참조 포인트 클라우드 리스트 1)의 각각 마지막에 추가될 수 있다. 상기 RefPCSetLSBCurrAtt 필드는 POC의 인덱스로 시그널링 될 수도 있고 현재 포인트 클라우드 데이터의 POC의 잔차값으로 시그널링 될 수도 있다.
실시예들에 따르면, 반복문은 POC_att_motionvector 필드, POC_motionvector_coordinates_type 필드, POC_motionvector_precision 필드, 및 duplicate_point_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 POC_att_motionvector 필드는 POC가 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보를 함께 하나의 버퍼에 저장하고, POC_motionvector필드의 값을 어트리뷰트 정보에서는 별도로 적용할 경우, 어트리뷰트 정보에 대한 모션 벡터 정보를 시그널링할 수 있다. 실시예들에 따르면, 모션 벡터 정보의 크기는 예측 단위가 될수도 있고 NxMxK의 형태가 될 수도 있다. 또한 어트리뷰트 정보의 모션 벡터의 데이터는 지오메트리 정보 벡터의 잔차값으로 저장될 수도 있고, 별도의 모션 벡터 정보로 저장될 수 도 있다.
상기 POC_motionvector_coordinates_type 필드는 POC각각에 대해 모션 벡터를 시그널링 할 수 있다.
도 40은 실시예들에 따른 POC_motionvector_coordinates_type 필드에 할당된 모션 벡터의 데이터 타입의 예시를 보인 테이블이다.
예를 들어, 상기 POC_motionvector_coordinates_type 필드의 값이 0000(또는 0)이면, 직각 좌표계(Cartesian coordinates)를 지시하고, 0001(또는 1)이면 구좌표(spherical coordinates)를 지시할 수 있다. 도 40의 모션 벡터의 데이터 타입은 추가되거나 삭제될 수 있다.
즉, 모션 벡터의 데이터가 (x,y,z) 좌표로 시그널링 될 경우, 상기 POC_motionvector_coordinates_type 필드의 값은 0, 구면 좌표계(
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000023
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000024
,
Figure PCTKR2021009573-appb-img-000025
)로 시그널링 될 경우 상기 POC_motionvector_coordinates_type 필드의 값은 1이 되며, 그 외 모션 벡터를 나타낼 수 있는 어떤 정보도 추가될 수 있다.
상기 POC_motionvector_precision 필드는 모션 벡터의 정밀도를 나타낼 수 있다. 실시예들에 따라 정수 단위 복셀 또는 1/n 복셀의 서브 복셀 단위로 저장될 수 있다.
상기 duplicate_point_flag 필드는 어트리뷰트 정보의 중복 포인트 발생 유무를 지시할 수 있다. 예를 들어, 상기 duplicate_point_flag 필드의 값이 참(예, 1)이면 중복 포인트가 발생함을 지시하고, 거짓(예, 0)이면 중복 포인트가 발생하지 않음을 지시할 수 있다.
상기 duplicate_point_flag 필드의 값이 참이면, 반복문은 processing_method_type 필드와 number_of_duplicatePoint 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 processing_method_type 필드는 중복 포인트의 처리 방법에 대해 나타낼 수 있다.
도 41은 실시예들에 따른 processing_method_type 필드에 할당된 중복 포인트 처리 방법의 예시를 보인 테이블이다.
예를 들어, 상기 processing_method_type 필드의 값이 0000(또는 0)이면, 중복 포인트들을 평균하여 처리함을 지시하고, 0001(또는 1)이면 중복 포인트들을 가중치 평균하여 처리함을 지시하며, 0010(또는 2)이면 중복 포인트들을 독립적인 값으로 처리함을 지시할 수 있다. 도 41의 중복 포인트 처리 방법은 추가되거나 삭제될 수 있다.
상기 number_of_duplicatePoint 필드는 상기 processing_method_type 필드의 값이 2인 경우, 즉 중복 포인트들을 독립적인 값으로 처리하는 경우 각각의 어트리뷰트 값을 저장하기 위해 중복 포인트들의 개수를 나타낼 수 있다
실시예들에 따르면, 상기 number_of_duplicatePoint 필드의 값만큼 att_information 필드가 더 포함될 수 있다.
상기 att_information 필드는 각각의 어트리뷰트 정보를 저장해서 시그널링 할 경우에 어트리뷰트 정보를 나타낼 수 있다.
실시예들에 따르면, 도 37의 버퍼 관리 정보는 도 33의 SPS의 임의의 위치에 포함될 수 있다.
도 42는 실시예들에 따른 타일 파라미터 세트(tile_parameter_set())(TPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. 실시예들에 따라 TPS(Tile Parameter Set)는 타일 인벤토리(tile inventory)로 호칭될 수도 있다. 실시예들에 따른 TPS는 타일별로 각 타일에 관련된 정보를 포함한다.
실시예들에 따른 TPS는 num_tiles 필드를 포함한다.
상기 num_tiles 필드는 그 비트스트림을 위해 시그널링된 타일들의 개수를 나타낸다. 만일 타일들이 존재하지 않으면, 상기 num_tiles 필드의 값은 0이 될 것이다(when not present, num_tiles is inferred to be 0).
실시예들에 따른 TPS는 상기 num_tiles 필드의 값만큼 반복되는 반복문을 포함한다. 이때 i는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, i값이 상기 num_tiles 필드의 값이 될때까지 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 이 반복문은 tile_bounding_box_offset_x[i] 필드, tile_bounding_box_offset_y[i] 필드, tile_bounding_box_offset_z[i] 필드, tile_bounding_box_size_width[i] 필드, tile_bounding_box_size_height[i] 필드, tile_bounding_box_size_depth[i] 필드, 및 attribute_pred_residual_separate_encoding_flag[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 tile_bounding_box_offset_x[i] 필드는 직교 좌표계에서 i-번째 타일의 x 오프셋을 나타낸다 (indicates the x offset of the i-th tile in the cartesian coordinates).
상기 tile_bounding_box_offset_y[i] 필드는 직교 좌표계에서 i-번째 타일의 y 오프셋을 나타낸다.
상기 tile_bounding_box_offset_z[i] 필드는 직교 좌표계에서 i-번째 타일의 z 오프셋을 나타낸다.
상기 tile_bounding_box_size_width[i] 필드는 직교 좌표계에서 i-번째 타일의 폭(width)를 나타낸다.
상기 tile_bounding_box_size_height[i] 필드는 직교 좌표계에서 i-번째 타일의 높이(height)를 나타낸다.
상기 tile_bounding_box_size_depth[i] 필드는 직교 좌표계에서 i-번째 타일의 깊이(depth)를 나타낸다.
도 43은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보를 포함하는 타일 파라미터 세트(tile_parameter_set())(TPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 43의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 34 내지 도 36에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 43의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 도 42의 TPS의 임의의 위치(예를 들어, 반복문 내)에 포함될 수 있다. 도 43의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 포인트 클라우드 데이터의 예측이 타일 단위 또는 타일 그룹 단위로 이루어질 때 적용될 수 있다.
도 44는 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 타일 파라미터 세트(tile_parameter_set())(TPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 44의 버퍼 관리 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 37 내지 도 41에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 44의 버퍼 관리 정보는 도 42의 TPS의 임의의 위치(예를 들어, 반복문 내)에 포함될 수 있다. 도 44의 버퍼 관리 정보는 포인트 클라우드 데이터의 버퍼 관리가 타일 단위 또는 타일 그룹 단위로 이루어질 때 적용될 수 있다.
도 45는 실시예들에 따른 지오메트리 파라미터 세트(geometry_parameter_set())(GPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. 실시예들에 따른 GPS는 하나 또는 그 이상의 슬라이스들에 포함된 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보를 인코딩하는 방법에 관한 정보를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 GPS는 gps_geom_parameter_set_id 필드, gps_seq_parameter_set_id 필드, gps_box_present_flag 필드, unique_geometry_points_flag 필드, geometry_planar_mode_flag 필드, geometry_angular_mode_flag 필드, neighbour_context_restriction_flag 필드, inferred_direct_coding_mode_enabled_flag 필드, bitwise_occupancy_coding_flag 필드, adjacent_child_contextualization_enabled_flag 필드, log2_neighbour_avail_boundary 필드, log2_intra_pred_max_node_size 필드, log2_trisoup_node_size 필드, geom_scaling_enabled_flag 필드, gps_implicit_geom_partition_flag 필드, 및 gps_extension_flag 필드를 포함할 수 있다.
상기 gps_geom_parameter_set_id 필드는 다른 신택스 엘레먼트들에 의해 참조되는 GPS의 식별자를 제공한다.
상기 gps_seq_parameter_set_id 필드는 해당 액티브 SPS에 대한 seq_parameter_set_id 필드의 값을 나타낸다(gps_seq_parameter_set_id specifies the value of sps_seq_parameter_set_id for the active SPS).
상기 gps_box_present_flag 필드는 추가 바운딩 박스 정보가 현재 GPS를 참조하는 지오메트리 슬라이스 헤더에서 제공되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 gps_box_present_flag 필드의 값이 1이면, 추가 바운딩 박스 정보가 현재 GPS를 참조하는 지오메트리 슬라이스 헤더 내에 제공됨을 지시할 수 있다. 따라서 상기 gps_box_present_flag 필드의 값이 1이면 GPS는 gps_gsh_box_log2_scale_present_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 gps_gsh_box_log2_scale_present_flag 필드는 gps_gsh_box_log2_scale 필드가 현재 GPS를 참조하는 각 지오메트리 슬라이스 헤더에 시그널링되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 gps_gsh_box_log2_scale_present_flag 필드의 값이 1이면, 상기 gps_gsh_box_log2_scale 필드가 현재 GPS를 참조하는 각 지오메트리 슬라이스 헤더에 시그널링됨을 지시할 수 있다. 다른 예로, 상기 gps_gsh_box_log2_scale_present_flag 필드의 값이 0이면, 상기 gps_gsh_box_log2_scale 필드가 현재 GPS를 참조하는 각 지오메트리 슬라이스 헤더에 시그널링되지 않으며, 모든 슬라이스들을 위한 공통 스케일(common scale)이 현재 GPS의 gps_gsh_box_log2_scale 필드에 시그널링됨을 지시할 수 있다.
상기 gps_gsh_box_log2_scale_present_flag 필드의 값이 0이면, GPS는 gps_gsh_box_log2_scale 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 gps_gsh_box_log2_scale 필드는 현재 GPS를 참조하는 모든 슬라이스들에 대한 바운딩 박스 오리진의 공통 스케일 팩터(common scale factor)를 나타낸다.
상기 unique_geometry_points_flag 필드는 현재 GPS를 참조하는 모든 슬라이들에서, 모든 출력 포인트들이 하나의 슬라이스 내에서 고유의 포지션들(unique positions)을 가지는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 unique_geometry_points_flag 필드의 값이 1이면, 현재 GPS를 참조하는 모든 슬라이들에서, 모든 출력 포인트들이 하나의 슬라이스 내에서 고유의 포지션들을 가진다고 지시한다. 상기 unique_geometry_points_flag 필드의 값이 0이면, 현재 GPS를 참조하는 모든 슬라이들에서, 2개 이상의 출력 포인트들이 하나의 슬라이스 내에서 같은 포지션들을 가질 수 있음을 지시한다(equal to 1 indicates that in all slices that refer to the current GPS, all output points have unique positions within a slice. unique_geometry_points_flag field equal to 0 indicates that in all slices that refer to the current GPS, the two or more of the output points may have same positions within a slice.)
상기 geometry_planar_mode_flag 필드는 planar coding mode가 activate인지 여부를 지시한다. 예를 들어, 상기 geometry_planar_mode_flag 필드의 값이 1이면, 상기 planar coding mode가 active하고, 0이면 상기 planar coding mode가 액티브하지 않음을 지시할 수 있다.
상기 geometry_planar_mode_flag 필드의 값이 1이면 즉, 참이면, 상기 GPS는 geom_planar_mode_th_idcm 필드, geom_planar_mode_th[1] 필드, geom_planar_mode_th[2] 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 geom_planar_mode_th_idcm 필드는 다이렉트 코딩 모드를 위한 액티베이션(activation)의 임계값을 나타낼 수 있다.
상기 geom_planar_mode_th[i] 필드는, 0-2의 범위 중 i에 대해, 효율적인 planar coding mode를 위해 i번째 most probable direction과 함께 planar coding mode를 위한 activation의 임계값을 명시한다(for i in the rang 0…specifies the value of the threshold of activation for planar coding mode along the i-th most probable direction for the planar coding mode to be efficient).
상기 geometry_angular_mode_flag 필드는 앵귤러(angular) 코딩 모드가 액티브인지 여부를 지시한다. 예를 들어, 상기 geometry_angular_mode_flag 필드의 값이 1이면, 상기 angular coding mode가 active하고, 0이면 상기 angular coding mode가 액티브하지 않음을 지시할 수 있다.
상기 geometry_angular_mode_flag 필드의 값이 1이면 즉, 참이면, 상기 GPS는 lidar_head_position[0] 필드, lidar_head_position[1] 필드, lidar_head_position[2] 필드, number_lasers 필드, planar_buffer_disabled 필드, implicit_qtbt_angular_max_node_min_dim_log2_to_split_z 필드, 및 implicit_qtbt_angular_max_diff_to_split_z 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 lidar_head_position[0] 필드, lidar_head_position[1] 필드, 및 lidar_head_position[2] 필드는 내부 축들을 갖는 좌표 시스템(coordinate system with the internal axes)에서 lidar 헤드의 (X, Y, Z) 좌표를 나타낼 수 있다.
상기 number_lasers 필드는 angular coding mode를 위해 사용된 레이저들(lasers)의 개수를 지시한다.
실시예들에 따른 GPS는 상기 number_lasers 필드의 값만큼 반복되는 반복문을 포함한다. 이때 i는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, i값이 상기 number_lasers 필드의 값이 될때까지 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 이 반복문은 laser_angle[i] 필드와 laser_correction[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 laser_angle[i] 필드는 0번째와 1번째 내부 축들(internal axes)에 의해 정의된 수평면과 관련된 i번째 레이저의 앙각(elevation angle)의 탄젠트를 나타낸다.
상기 laser_correction[i] 필드는 lidar_head_position[2] 필드와 관련된 i번째 레이저 포지션의 정정을, 2번째 내부 축(internal axis)에 따라, 지시한다.
상기 planar_buffer_disabled 필드의 값이 1이면, 버퍼를 이용하여 closest nodes를 트랙킹하는 것이 planar mode에서 planar mode flag와 평면 포지션(plane position)을 코딩하는 과정에서 사용되지 않음을 지시한다. 상기 planar_buffer_disabled 필드의 값이 0이면, 버퍼를 이용하여 closest nodes를 트랙킹하는 것이 사용됨을 지시한다.
상기 implicit_qtbt_angular_max_node_min_dim_log2_to_split_z 필드는 노드들의 수평 스플릿(horizontal split)이 수직 스플릿(vertical split)보다 더 선호되는 노드 사이즈의 log2 값을 지시한다.
상기 implicit_qtbt_angular_max_diff_to_split_z 필드는 노드에 허용된 수평 노드 사이즈 비율에 대한 최대 수직의 log2 값을 나타낸다.
상기 neighbour_context_restriction_flag 필드의 값이 0이면, 현재 노드의 지오메트리 노드 오큐판시가 현재 노드의 부모 노드 내부에 위치된 이웃 노드들로부터 결정된 콘텍스들로 코딩됨을 나타낸다. 상기 neighbour_context_restriction_flag 필드의 값이 1이면, 현재 노드의 지오메트리 노드 오큐판시가 현재 노드의 부모 노드 밖 또는 내부에 위치된 이웃 노드들로부터 결정된 콘텐스들로 코딩됨을 나타낸다(neighbour_context_restriction_flag equal to 0 indicates that geometry node occupancy of the current node is coded with the contexts determined from neighbouring nodes which is located inside the parent node of the current node. neighbour_context_restriction_flag equal to 1 indicates that geometry node occupancy of the current node is coded with the contexts determined from neighbouring nodes which is located inside or outside the parent node of the current node).
상기 inferred_direct_coding_mode_enabled_flag필드는 direct_mode_flag 필드가 해당 지오메트리 노드 신택스에 존재하는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 inferred_direct_coding_mode_enabled_flag필드의 값이 1이면, 상기 direct_mode_flag 필드가 해당 지오메트리 노드 신택스에 존재함을 지시한다. 예를 들어, 상기 inferred_direct_coding_mode_enabled_flag필드의 값이 0이면, 상기 direct_mode_flag 필드가 해당 지오메트리 노드 신택스에 존재하지 않음을 지시한다.
상기 bitwise_occupancy_coding_flag 필드는 지오메트리 노드 오큐판시가 그 신택스 엘리먼트 오큐판시 맵의 비트와이즈 맥락화(bitwise contextualization)를 사용하여 인코딩되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 bitwise_occupancy_coding_flag 필드의 값이 1이면, 지오메트리 노드 오큐판시가 그 신택스 엘리먼트 occupancy_map의 비트와이즈 맥락화(bitwise contextualization)를 사용하여 인코딩됨을 지시한다. 예를 들어, 상기 bitwise_occupancy_coding_flag 필드의 값이 0이면, 지오메트리 노드 오큐판시가 그 디렉토리 인코드된 신택스 엘리먼트 occupancy_byte를 사용하여 인코딩됨을 지시한다.
상기 adjacent_child_contextualization_enabled_flag 필드는 이웃 옥트리 노드들(neighbouring octree nodes)의 인접한 자식들(adjacent children)이 비트와이즈 오큐판시 맥락화(bitwise occupancy contextualization)를 위해 사용되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 adjacent_child_contextualization_enabled_flag 필드의 값이 1이면, 이웃 옥트리 노드들(neighbouring octree nodes)의 인접한 자식들(adjacent children)이 비트와이즈 오큐판시 맥락화(bitwise occupancy contextualization)를 위해 사용됨을 지시한다. 예를 들어, 상기 adjacent_child_contextualization_enabled_flag 필드의 값이 0이면, 이웃 옥트리 노드들(neighbouring octree nodes)의 자식들(children)이 비트와이즈 오큐판시 맥락화(bitwise occupancy contextualization)를 위해 사용되지 않음을 지시한다.
상기 log2_neighbour_avail_boundary 필드는 디코딩 프로세스에서 이용되는 변수(variable) NeighbAvailBoundary의 값을 나타낸다. 예를 들어, 상기 neighbour_context_restriction_flag 필드의 값이 1이면, NeighbAvailabilityMask는 1로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 neighbour_context_restriction_flag 필드의 값이 0이면, NeighbAvailabilityMask는 1 << log2_neighbour_avail_boundary로 설정될 수 있다.
상기 log2_intra_pred_max_node_size 필드는 오큐판시 인트라 예측 자격이 있는 옥트리 노드 사이즈를 나타낸다.
상기 log2_trisoup_node_size 필드는 트라이앵글 노드들의 사이즈로서 변수(variable) TrisoupNodeSize을 나타낸다(log2_trisoup_node_size specifies the variable TrisoupNodeSize as the size of the triangle nodes).
상기 geom_scaling_enabled_flag 필드는 지오메트리 포지션들을 위한 스케일링 과정이 지오메트리 슬라이스 디코딩 과정 동안 적용되는지를 지시한다. 예를 들어, 상기 geom_scaling_enabled_flag 필드의 값이 1이면, 지오메트리 포지션들을 위한 스케일링 과정이 지오메트리 슬라이스 디코딩 과정 동안 적용됨을 지시한다. 상기 geom_scaling_enabled_flag 필드의 값이 0이면, 지오메트리 포지션들은 스케일링을 요구하지 않음을 지시한다.
상기 geom_base_qp 필드는 지오메트리 포지션 양자화 파라미터(geometry position quantization parameter)의 베이스 값(base value)을 지시한다.
상기 gps_implicit_geom_partition_flag 필드는 implicit 지오메트리 파티션이 그 시퀀스 또는 슬라이스에 대해 인에이블인지 여부를 지시한다. 예를 들어, 상기 gps_implicit_geom_partition_flag 필드의 값이 1이면, implicit 지오메트리 파티션이 그 시퀀스 또는 슬라이스에 대해 인에이블임을 지시하고, 0이면 디제이블임을 지시한다(equal to 1 specifies that the implicit geometry partition is enabled for the sequence or slice. gps_implicit_geom_partition_flag equal to 0 specifies that the implicit geometry partition is disabled for the sequence or slice). 만일 gps_implicit_geom_partition_flag 필드의 값이 1이면, 다음 두 필드들 즉, gps_max_num_implicit_qtbt_before_ot 필드와 gps_min_size_implicit_qtbt 필드가 시그널링된다.
상기 gps_max_num_implicit_qtbt_before_ot 필드는 OT 파티션들 전 implicit QT와 BT 파티션들의 최대 개수를 나타낸다(specifies the maximal number of implicit QT and BT partitions before OT partitions). 그리고 나서, 변수 K는상기 gps_max_num_implicit_qtbt_before_ot 필드에 의해 아래와 같이 초기화된다.
K = gps_max_num_implicit_qtbt_before_ot.
상기 gps_min_size_implicit_qtbt 필드는 implicit QT and BT partitions의 최소 사이즈를 나타낸다(specifies the minimal size of implicit QT and BT partitions). 그리고나서, 변수 M은 상기 gps_min_size_implicit_qtbt 필드에 의해 아래와 같이 초기화된다.
M = gps_min_size_implicit_qtbt
상기 gps_extension_flag 필드는 gps_extension_data 신택스 구조가 해당 GPS 신택스 구조에 존재하는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 gps_extension_flag 필드의 값이 1이면, gps_extension_data 신택스 구조가 해당 GPS 신택스에 존재함을 지시한다. 예를 들어, 상기 gps_extension_flag 필드의 값이 0이면, gps_extension_data 신텍스 구조가 해당 GPS 신택스에 존재하지 않음을 지시한다.
실시예들에 따른 GPS는 상기 gps_extension_flag 필드의 값이 1이면gps_extension_data_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 gps_extension_data_flag 필드는 어느 값이나 가질 수 있다. 그것의 존재와 값은 디코더 규격(decoder conformance to profiles)에 영향을 주지 않는다.
도 46은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보를 포함하는 지오메트리 파라미터 세트(geometry_parameter_set())(GPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 46의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 34 내지 도 36에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 46의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 도 45의 GPS의 임의의 위치에 포함될 수 있다. 도 46의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 지오메트리 정보를 인터 예측할 때 적용될 수 있다.
도 47은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 지오메트리 파라미터 세트(geometry_parameter_set())(GPS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 47의 버퍼 관리 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 37 내지 도 41에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 47의 버퍼 관리 정보는 도 45의 GPS의 임의의 위치에 포함될 수 있다.
도 48은 실시예들에 따른 어트리뷰트 파라미터 세트(attribute_parameter_set())(APS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. 실시예들에 따른 APS는 하나 또는 그 이상의 슬라이스들에 포함된 포인트 클라우드 데이터의 어트리뷰트 정보를 인코딩하는 방법에 관한 정보를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 APS는 aps_attr_parameter_set_id 필드, aps_seq_parameter_set_id 필드, attr_coding_type 필드, aps_attr_initial_qp 필드, aps_attr_chroma_qp_offset 필드, aps_slice_qp_delta_present_flag 필드, 및 aps_extension_flag 필드를 포함할 수 있다.
상기 aps_attr_parameter_set_id 필드는 다른 신택스 엘리먼트들에 의한 참조를 위한 APS의 식별자를 나타낸다.
상기 aps_seq_parameter_set_id 필드는 액티브(active) SPS에 대한 sps_seq_parameter_set_id의 값을 나타낸다.
상기 attr_coding_type 필드는 어트리뷰트에 대한 코딩 타입을 나타낸다.
실시예들에 따르면, 상기 attr_coding_type 필드의 값이 0이면 코딩 타입은 예측 가중치 리프팅(predicting weight lifting)를, 1이면 코딩 타입은 RAHT를, 2이면 고정 가중치 리프팅(fix weight lifting)을 지시할 수 있다.
상기 aps_attr_initial_qp 필드는 APS를 참조하는 각 슬라이스에 대한 변수 슬라이스 양자화 파라미터(SliceQp)의 초기 값을 나타낸다(specifies the initial value of the variable SliceQp for each slice referring to the APS).
상기 aps_attr_chroma_qp_offset 필드는 신택스 aps_attr_initial_qp에 의해 시그널링된 초기 양자화 파라미터에 대한 오프셋들을 나타낸다(specifies the offsets to the initial quantization parameter signalled by the syntax aps_attr_initial_qp).
상기 aps_slice_qp_delta_present_flag 필드는 ash_attr_qp_delta_luma and ash_attr_qp_delta_chroma 신택스 엘리먼트들이 해당 어트리뷰트 슬라이스 헤더(ASH)에 존재하는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 aps_slice_qp_delta_present_flag 필드의 값이 1이면, ash_attr_qp_delta_luma and ash_attr_qp_delta_chroma 신택스 엘리먼트들이 해당 어트리뷰트 슬라이스 헤더(ASH)에 존재함을 지시한다(equal to 1 specifies that the ash_attr_qp_delta_luma and ash_attr_qp_delta_chroma syntax elements are present in the ASH). 예를 들어, 상기 aps_slice_qp_delta_present_flag 필드의 값이 0이면, ash_attr_qp_delta_luma and ash_attr_qp_delta_chroma 신택스 엘리먼트들이 해당 어트리뷰트 슬라이스 헤더(ASH)에 존재하지 않음을 지시한다(specifies that the ash_attr_qp_delta_luma and ash_attr_qp_delta_chroma syntax elements are not present in the ASH).
실시예들에 따른 APS는 상기 attr_coding_type 필드의 값이 0이거나 또는 2이면, 즉, 코딩 타입이 예측 가중치 리프팅(predicting weight lifting)이거나 또는 고정 가중치 리프팅(fix weight lifting)이면, lifting_num_pred_nearest_neighbours_minus1 필드, lifting_search_range_minus1 필드, 및 lifting_neighbour_bias[k] 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 lifting_num_pred_nearest_neighbours_minus1 필드 plus 1은 예측(prediction)을 위해 사용될 가장 가까운 이웃(nearest neighbor)들의 최대 개수를 나타낸다. 실시예들에 따르면, NumPredNearestNeighbours의 값은 lifting_num_pred_nearest_neighbours와 같도록 설정된다.
상기 lifting_search_range_minus1 필드 plus 1은 예측을 위해 사용될 가장 가까운 이웃들을 결정하고 거리 기반 LOD(distance-based levels of detail)를 빌드(build)하기 위해 사용된 서치 범위를 나타낸다(lifting_search_range_minus1 plus 1 specifies the search range used to determine nearest neighbours to be used for prediction and to build distance-based levels of detail). 서치 범위를 명시하기 위한 변수 LiftingSearchRange는 상기 lifting_search_range_minus1 필드의 값에 1을 더하여 구할 수 있다(LiftingSearchRange = lifting_search_range_minus1 +1).
상기 lifting_neighbour_bias[k] 필드는 가장 가까운 이웃 유도 과정의 일부로서 두 포인트들 사이의 유클리디언 거리의 계산에서 k번째 컴포넌트들을 가중하기 위해 사용된 바이어스를 나타낸다(specifies a bias used to weight the k-th components in the calculation of the euclidean distance between two points as part of the nearest neighbour derivation process).
실시예들에 따르면, APS는 상기 attr_coding_type 필드의 값이 2이면, 즉 코딩 타입이 고정 가중치 리프팅을 지시하면, lifting_scalability_enabled_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 lifting_scalability_enabled_flag 필드는 어트리뷰트 디코딩 과정이 입력 지오메트리 포인트들에 대해 pruned 옥트리 디코드 결과를 허용하는지 여부를 지시한다. 예를 들어, 상기 lifting_scalability_enabled_flag 필드의 값이 1이면, 어트리뷰트 디코딩 과정이 입력 지오메트리 포인트들에 대해 pruned 옥트리 디코드 결과를 허용함을 나타낸다(specifies that the attribute decoding process allows the pruned octree decode result for the input geometry points). 만일 상기 lifting_scalability_enabled_flag 필드의 값이 0이면, 상기 어트리뷰트 디코딩 과정이 입력 지오메트리 포인트들에 대해 완전한 옥트리 디코드 결과를 요구함을 나타낸다(specifies that that the attribute decoding process requires the complete octree decode result for the input geometry points).
실시예들에 따르면, APS는 상기lifting_scalability_enabled_flag 필드의 값이 거짓이면, lifting_num_detail_levels_minus1 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 lifting_num_detail_levels_minus1 필드는 어트리뷰트 코딩을 위해 LOD들의 개수를 나타낸다(specifies the number of levels of detail for the attribute coding). LOD들의 개수를 명시하기 위한 변수 LevelDetailCount는 상기 lifting_num_detail_levels_minus1 필드의 값에 1을 더하여 구할 수 있다(LevelDetailCount = lifting_num_detail_levels_minus1 + 1).
실시예들에 따르면, APS는 상기 lifting_num_detail_levels_minus1 필드의 값이 1보다 크면, lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag 필드는 LOD(levels of detail)가 레귤러 샘플링 전략에 의해 만들어지는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag 필드의 값이 1이면, LOD가 레귤러 샘플링 전략을 사용하여 만들어짐을 지시한다. 예를 들어, 상기 lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag 필드의 값이 0이면, 거리 기반 샘플링 전략(distance_based sampling strategy)이 대신 사용됨을 지시한다(The lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag equal to 1 specifies levels of detail are built by using a regular sampling strategy. The lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag equal to 0 specifies that a distance-based sampling strategy is used instead).
실시예들에 따르면, APS는 상기lifting_scalability_enabled_flag 필드의 값이 거짓일 때, 상기 lifting_num_detail_levels_minus1 필드의 값만큼 반복되는 반복문을 더 포함할 수 있다. 이때 인덱스(idx)는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, 인덱스(idx)가 상기 lifting_num_detail_levels_minus1 필드의 값보다 커질때까지 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 이 반복문은 lifting_lod_regular_sampling_enabled_flag 필드의 값이 참(예를 들어, 1)이면 lifting_sampling_period_minus2 [idx] 필드를 포함하고, 거짓(예를 들어, 0)이면 lifting_sampling_distance_squared_scale_minus1 [idx] 필드를 포함할 수 있다. 그리고, idx의 값이 0이 아니면(idx != 0), lifting_sampling_distance_squared_offset [idx] 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 lifting_sampling_period_minus2 [idx] 필드 plus 2는 LOD idx를 위한 샘플링 주기를 나타낸다(specifies the sampling period for the level of detail idx).
상기 lifting_sampling_distance_squared_scale_minu1 [idx] 필드 plus 1은 LOD idx를 위한 샘플링 거리의 제곱의 derivation를 위한 스케일 팩터(scale factor)를 나타낸다(specifies the scale factor for the derivation of the square of the sampling distance for the level of detail idx).
상기 lifting_sampling_distance_squared_offset [idx] 필드는 LOD idx를 위한 샘플링 거리의 제곱의 derivation을 위한 옵셋을 나타낸다(specifies the offset of the derivation of the square of the sampling distance for the level of detail idx).
실시예들에 따른 APS는 상기 attr_coding_type 필드의 값이 0이면, 즉 코딩 타입이 예측 가중치 리프팅(predicting weight lifting)이면, lifting_adaptive_prediction_threshold 필드, lifting_intra_lod_prediction_num_layers 필드, lifting_max_num_direct_predictors 필드, 및 inter_component_prediction_enabled_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 lifting_adaptive_prediction_threshold 필드는 적응적 예측을 가능하게 하기 위한 임계값을 나타낸다(specifies the threshold to enable adaptive prediction). 실시예들에 따르면, 적응적 예측기 선택 모드를 스위치하기 위하여 임계값을 명시하는 변수 AdaptivePredictionThreshold는 상기 lifting_adaptive_prediction_threshold 필드의 값과 같게 설정된다 (AdaptivePredictionThreshold = lifting_adaptive_prediction_threshold).
상기 lifting_intra_lod_prediction_num_layers 필드는 같은 LOD 레이어 내 디코드된 포인트들이 타겟 포인트의 예측 값을 생성하기 위해 참조할 수 있는 LOD 레이어의 number를 나타낸다(specifies number of LOD layer where decoded points in the same LOD layer could be referred to generate prediction value of target point). 예를 들어, 상기 lifting_intra_lod_prediction_num_layers 필드의 값이 상기 LevelDetailCount의 값이면, 타겟 포인트는 모든 LOD 레이어들을 위한 동일 LOD 레이어 내 디코드된 포인트들을 참조할 수 있음을 나타낸다(The lifting_intra_lod_prediction_num_layers field equal to LevelDetailCount indicates that target point could refer decoded points in the same LOD layer for all LOD layers). 예를 들어, 상기 lifting_intra_lod_prediction_num_layers 필드의 값이 0이면, 타겟 포인트는 임의의 LOD 레이어들을 위한 동일 LOD 레이어 내 디코드된 포인트들을 참조할 수 없음을 나타낸다(The lifting_intra_lod_prediction_num_layers field equal to 0 indicates that target point could not refer decoded points in the same LoD layer for any LoD layers). 상기 lifting_max_num_direct_predictors 필드는 직접 예측(direct prediction)을 위해 사용될 예측기(predictor)의 최대 개수를 나타낸다. 상기 lifting_max_num_direct_predictors 필드의 값은 0부터 LevelDetailCount의 범위에 있다.
상기 inter_component_prediction_enabled_flag 필드는 멀티 컴포넌트 어트리뷰트의 primary 컴포넌트가 non-primary 컴포넌트들의 reconstructed 값을 예측하기 위해 사용되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 inter_component_prediction_enabled_flag 필드의 값이 1이면, 멀티 컴포넌트 어트리뷰트의 primary 컴포넌트가 non-primary 컴포넌트들의 reconstructed 값을 예측하기 위해 사용됨을 나타낸다(specifies that the primary component of a multi component attribute is used to predict the reconstructed value of non-primary components). 만일, 상기 inter_component_prediction_enabled_flag 필드의 값이 0이면, 모든 어트리뷰트 컴포넌트들이 독립적으로 reconstruct됨을 나타낸다(specifies that all attribute components are reconstructed independently).
실시예들에 따르면, APS는 상기 attr_coding_type 필드의 값이 1이면, 즉 어트리뷰트 코딩 타입이 RAHT이면, raht_prediction_enabled_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 raht_prediction_enabled_flag 필드는 이웃 포인트들로부터 온 트랜스폼 웨이트 예측(transform weight prediction from the neighbour points)이 RAHT 디코딩 과정에서 인에이블되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 raht_prediction_enabled_flag 필드의 값이 1이면, 이웃 포인트들로부터 온 트랜스폼 웨이트 예측(transform weight prediction from the neighbour points)이 RAHT 디코딩 과정에서 인에이블되고, 0이면 디제이블됨을 나타낸다.
실시예들에 따르면, APS는 상기 raht_prediction_enabled_flag 필드의 값이 참이면, raht_ prediction_threshold0 필드와 raht_prediction_threshold1 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 raht_ prediction_threshold0 필드는 이웃 포인트들로부터 온 트랜스폼 웨이트 예측(transform weight prediction from the neighbour points)을 종료하기 위한 임계값을 나타낸다.
상기 raht_prediction_threshold1 필드는 이웃 포인트들로부터 온 트랜스폼 웨이트 예측(transform weight prediction from the neighbour points)을 스킵하기 위한 임계값을 나타낸다.
상기 aps_extension_flag 필드는 aps_extension_data 신택스 구조가 해당 APS 신택스 구조에 존재하는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 aps_extension_flag 필드의 값이 1이면, aps_extension_data 신택스 구조가 해당 APS 신택스 구조에 존재함을 지시한다. 예를 들어, 상기 aps_extension_flag 필드의 값이 0이면, aps_extension_data 신택스 구조가 해당 APS 신택스 구조에 존재하지 않음을 지시한다.
실시예들에 따른 APS는 상기 aps_extension_flag 필드의 값이 1이면aps_extension_data_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 aps_extension_data_flag 필드는 어느 값이나 가질 수 있다. 그것의 존재와 값은 디코더 규격(decoder conformance to profiles)에 영향을 주지 않는다.
실시예들에 따른 APS는 LoD 기반의 어트리뷰트 압축에 관련된 정보를 더 포함할 수 있다.
도 49는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보를 포함하는 어트리뷰트 파라미터 세트(attribute_parameter_set())(APS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 49의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 34 내지 도 36에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 49의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 도 48의 APS의 임의의 위치에 포함될 수 있다.
도 50은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 어트리뷰트 파라미터 세트(attribute_parameter_set())(APS)의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 50의 버퍼 관리 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 37 내지 도 41에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 50의 버퍼 관리 정보는 도 48의 APS의 임의의 위치에 포함될 수 있다.
도 51은 본 명세서에 따른 지오메트리 슬라이스 비트스트림()의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. 실시예들에 따르면, 지오메트리 슬라이스 비트스트림()은 지오메트리 데이터 유닛이라 칭하기도 한다.
실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 비트스트림(geometry_slice_bitstream ())은 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry_slice_header())와 지오메트리 슬라이스 데이터(geometry_slice_data())를 포함할 수 있다.
도 52는 본 명세서에 따른 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry_slice_header())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
실시예들에 따른 송신 장치가 전송하는 비트스트림(또는 수신 장치가 수신하는 비트스트림)은 하나 이상의 슬라이스들을 포함할 수 있다. 각 슬라이스(slice)는 지오메트리 슬라이스 및 어트리뷰트 슬라이스를 포함할 수 있다. 지오메트리 슬라이스는 지오메트리 슬라이스 헤더(GSH, Geometry Slice Header)를 포함한다. 어트리뷰트 슬라이스는 어트리뷰트 슬라이스 헤더(ASH, Attribute Slice Header)를 포함한다.
실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry_slice_header())는 gsh_geometry_parameter_set_id 필드, gsh_tile_id 필드, gsh_slice_id 필드, frame_idx 필드, gsh_num_points 필드 및 byte_alignment() 필드를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry_slice_header())는 지오메트리 파라미터 세트(GPS)에 포함된 gps_box_present_flag 필드의 값이 참(예를 들어, 1)이고, gps_gsh_box_log2_scale_present_flag 필드의 값이 참(예를 들어, 1)이면, gsh_box_log2_scale 필드, gsh_box_origin_x 필드, gsh_box_origin_y 필드, 및 gsh_box_origin_z 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 gsh_geometry_parameter_set_id 필드는 액티브 GPS의 gps_geom_parameter_set_id의 값을 나타낸다(gsh_geometry_parameter_set_id specifies the value of the gps_geom_parameter_set_id of the active GPS).
상기 gsh_tile_id 필드는 해당 지오메트리 슬라이스 헤더(GSH)에 의해 참조되는 해당 타일(tile)의 식별자를 나타낸다.
상기 gsh_slice_id는 다른 신택스 엘레먼트들에 의한 참조를 위해 해당 슬라이스의 식별자를 나타낸다.
상기 frame_idx 필드는 개념상의 프레임 넘버 카운터(notional frame number counter)의 log2_max_frame_idx + 1 least significant bits를 나타낸다. 다른 프레임 인덱스 값을 갖는 연속적인 슬라이스들은 다른 출력 포인트 클라우드 프레임들을 형성한다(Consecutive slices with differing values of frame_idx form parts of different output point cloud frames). 사이에 오는 프레임 바운더리 마커 데이터 유닛이 없이 동일한 프레임 인덱스 값을 갖는 연속적인 슬라이스들은 동일 출력 포인트 클라우드 프레임을 형성한다(Consecutive slices with identical values of frame_idx without an intervening frame boundary marker data unit form parts of the same output point cloud frame).
상기 gsh_num_points 필드는 해당 슬라이스 내 코드된 포인트들의 최대 개수를 나타낸다. 실시예들에 따르면, 상기 gsh_num_points 필드의 값은 상기 슬라이스 내 디코드된 포인트들의 개수보다 크거나 같아야 하는 것이 비트스트림 일치의 요구 사항이다(It is a requirement of bitstream conformance that gsh_num_points is greater than or equal to the number of decoded points in the slice).
상기 gsh_box_log2_scale 필드는 해당 슬라이스를 위한 바운딩 박스 오리진의 스케일링 팩터를 나타낸다.
상기 gsh_box_origin_x 필드는 상기 gsh_box_log2_scale 필드의 값에 의해 스케일링된 바운딩 박스 오리진의 x값을 나타낸다.
상기 gsh_box_origin_y 필드는 상기 gsh_box_log2_scale 필드의 값에 의해 스케일링된 바운딩 박스 오리진의 y값을 나타낸다.
상기 gsh_box_origin_z 필드는 상기 gsh_box_log2_scale 필드의 값에 의해 스케일링된 바운딩 박스 오리진의 z값을 나타낸다.
이때, 변수 slice_origin_x, slice_origin_y, 그리고 slice_origin_z는 아래와 같이 유도(추출, derived)될 수 있다.
만일 상기 gps_gsh_box_log2_scale_present_flag 필드의 값이 0이면, originScale은 gsh_box_log2_scale이 된다.
그리고, 상기 gps_gsh_box_log2_scale_present_flag 필드의 값이 1이면, originScale은 gps_gsh_box_log2_scale이 된다.
또한, 상기 gps_box_present_flag 필드의 값이 0이면, 변수 slice_origin_x, slice_origin_y, 그리고 slice_origin_z의 값은 0이 될 것이다.
만일, 상기 gps_box_present_flag 필드의 값이 1이면, 변수 slice_origin_x, slice_origin_y, 그리고 slice_origin_z에 대해 다음식이 적용될 것이다.
slice_origin_x = gsh_box_origin_x << originScale
slice_origin_y = gsh_box_origin_y << originScale
slice_origin_z = gsh_box_origin_z << originScale
실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry_slice_header())는 상기 gps_implicit_geom_partition_flag 필드의 값이 참이면(즉, 0이면), gsh_log2_max_nodesize_x 필드, gsh_log2_max_nodesize_y_minus_x 필드, gsh_log2_max_nodesize_z_minus_y 필드를 더 포함할 수 있고, 상기 gps_implicit_geom_partition_flag 필드의 값이 거짓이면(즉, 1이면), gsh_log2_max_nodesize 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 gsh_log2_max_nodesize_x 필드는 x 디멘젼에서 바운딩 박스 사이즈 즉, 디코딩 과정에서 사용되는 MaxNodesizeXLog2를 아래와 같이 나타낸다(specifies the bounding box size in the x dimension, i.e., MaxNodesizeXLog2 that is used in the decoding process).
MaxNodeSizeXLog2 = gsh_log2_max_nodesize_x
MaxNodeSizeX = 1 << MaxNodeSizeXLog2
상기 gsh_log2_max_nodesize_y_minus_x 필드는 y 디멘젼에서 바운딩 박스 사이즈 즉, 디코딩 과정에서 사용되는 MaxNodesizeYLog2를 아래와 같이 나타낸다(specifies the bounding box size in the y dimension, i.e., MaxNodesizeYLog2 that is used in the decoding process).
MaxNodeSizeYLog2=gsh_log2_max_nodesize_y_minus_x + MaxNodeSizeXLog2.
MaxNodeSizeY = 1 << MaxNodeSizeYLog2.
상기 gsh_log2_max_nodesize_z_minus_y 필드는 z 디멘젼에서 바운딩 박스 사이즈 즉, 디코딩 과정에서 사용되는 MaxNodesizeZLog2를 아래와 같이 나타낸다(specifies the bounding box size in the z dimension, i.e., MaxNodesizeZLog2 that is used in the decoding process).
MaxNodeSizeZLog2=gsh_log2_max_nodesize_z_minus_y + MaxNodeSizeYLog2
MaxNodeSizeZ = 1 << MaxNodeSizeZLog2
상기 gsh_log2_max_nodesize 필드는 상기 gps_implicit_geom_partition_flag 필드의 값이 1이면, 아래와 같이 구해진다.
gsh_log2_max_nodesize=max{MaxNodeSizeXLog2, MaxNodeSizeYLog2, MaxNodeSizeZLog2}
상기 gsh_log2_max_nodesize 필드는 상기 gps_implicit_geom_partition_flag 필드의 값이 0이면, 루트 지오메트리 옥트리 노드의 사이즈를 나타낸다.
이때, 변수 MaxNodeSize와 MaxGeometryOctreeDepth는 아래와 같이 구해진다.
MaxNodeSize　=　1 << gsh_log2_max_nodesize
MaxGeometryOctreeDepth=gsh_log2_max_nodesizelog2_trisoup_node_size
실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry_slice_header())는 상기 geom_scaling_enabled_flag 필드의 값이 참이면, geom_slice_qp_offset 필드와 geom_octree_qp_offsets_enabled_flag 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 geom_slice_qp_offset 필드는 베이스 지오메트리 양자화 파라미터에 대한 오프셋을 나타낸다(specifies an offset to the base geometry quantisation parameter geom_base_qp).
상기 geom_octree_qp_offsets_enabled_flag 필드는 geom_octree_qp_ofsets_depth 필드가 해당 지오메트리 슬라이스 헤더에 존재하는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 geom_octree_qp_offsets_enabled_flag 필드의 값이 1이면, geom_octree_qp_ofsets_depth 필드가 해당 지오메트리 슬라이스 헤더에 존재하고, 0이면 존재하지 않음을 나타낸다.
상기 geom_octree_qp_offsets_depth 필드는 지오메트리 옥트리의 뎁스를 나타낸다.
도 53은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보를 포함하는 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry_slice_header())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 53의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 34 내지 도 36에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 53의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 도 52의 지오메트리 슬라이스 헤더의 임의의 위치에 포함될 수 있다. 도 53의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 포인트 클라우드 데이터의 예측이 슬라이스 단위로 이루어질 때 적용될 수 있다.
도 54는 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 지오메트리 슬라이스 헤더(geometry_slice_header())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 54의 버퍼 관리 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 37 내지 도 41에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 54의 버퍼 관리 정보는 도 52의 지오메트리 슬라이스 헤더의 임의의 위치에 포함될 수 있다. 도 54의 버퍼 관리 정보는 버퍼 관리가 슬라이스 단위로 이루어질 때 적용될 수 있다.
도 55는 본 명세서에 따른 지오메트리 슬라이스 데이터(geometry_slice_data())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. 실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 데이터(geometry_slice_data())는 해당 슬라이스에 속한 지오메트리 비트스트림을 전송할 수 있다.
실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 데이터(geometry_slice_data())는 MaxGeometryOctreeDepth의 값만큼 반복되는 제1 반복문을 포함할 수 있다. 이때 depth는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, depth가 MaxGeometryOctreeDepth의 값이 될 때까지 제1 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 제1 반복문은 NumNodesAtDepth의 값만큼 반복되는 제2 반복문을 포함할 수 있다. 이때 nodeidx는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, nodeidx가 NumNodesAtDepth의 값이 될 때까지 제2 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 제2 반복문은 xN = NodeX[depth][nodeIdx], yN = NodeY[depth][nodeIdx], zN = NodeZ[depth][nodeIdx], geometry_node(depth, nodeIdx, xN, yN, zN)를 포함할 수 있다. MaxGeometryOctreeDepth는 지오메트리 옥트리 깊이의 최대 값을 나타내고, NumNodesAtDepth[depth]는 해당 깊이에서 디코드될 노드들의 개수를 나타낸다. 변수 NodeX[depth][nodeIdx], NodeY[depth][nodeIdx], NodeZ[depth][nodeIdx]는 주어진 깊이에서 디코딩 순서로 Idx-th 노드의 x, y, z 좌표(coordinates)를 나타낸다. geometry_node(depth, nodeIdx, xN, yN, zN)를 통해 해당 깊이의 해당 노드의 지오메트리 비트스트림을 전송한다.
실시예들에 따른 지오메트리 슬라이스 데이터(geometry_slice_data())는 log2_trisoup_node_size 필드의 값이 0보다 크면, geometry_trisoup_data()를 더 포함할 수 있다. 즉, 트라이앵글 노드들의 사이즈가 0보다 크면, geometry_trisoup_data()를 통해 트라이슙 지오메트리 인코딩된 지오메트리 비트스트림을 전송한다.
도 56은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 지오메트리 슬라이스 데이터(geometry_slice_data())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 56의 버퍼 관리 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 37 내지 도 41에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 56의 버퍼 관리 정보는 도 55의 지오메트리 슬라이스 데이터의 임의의 위치에 포함될 수 있다. 도 56의 버퍼 관리 정보는 버퍼 관리가 슬라이스 단위로 이루어질 때 적용될 수 있다.
도 57은 본 명세서에 따른 어트리뷰트 슬라이스 비트스트림()의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. 실시예들에 따르면, 어트리뷰트 슬라이스 비트스트림()은 어트리뷰트 데이터 유닛이라 칭하기도 한다.
실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 비트스트림(attribute_slice_bitstream ())은 어트리뷰트 슬라이스 헤더(attribute_slice_header())와 어트리뷰트 슬라이스 데이터(attribute_slice_data())를 포함할 수 있다.
도 58은 본 명세서에 따른 어트리뷰트 슬라이스 헤더(attribute_slice_header())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 헤더(attribute_slice_header())는 ash_attr_parameter_set_id 필드, ash_attr_sps_attr_idx 필드, ash_attr_geom_slice_id 필드, ash_attr_layer_qp_delta_present_flag 필드, 및 ash_attr_region_qp_delta_present_flag 필드를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 헤더(attribute_slice_header())는 어트리뷰트 파라미터 세트(APS)의 aps_slice_qp_delta_present_flag 필드의 값이 참(예, 1)이면, ash_attr_qp_delta_luma 필드를 더 포함하고, attribute_dimension_minus1 [ash_attr_sps_attr_idx] 필드의 값이 0보다 크면 상기 어트리뷰트 슬라이스 헤더는 ash_attr_qp_delta_chroma 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 ash_attr_parameter_set_id 필드는 현재 액티브 APS의 aps_attr_parameter_set_id필드의 값을 나타낸다.
상기 ash_attr_sps_attr_idx 필드는 현재 액티브 SPS 내의 어트리뷰트 세트를 나타낸다.
상기 ash_attr_geom_slice_id 필드는 현재 지오메트리 슬라이스 헤더의 gsh_slice_id 필드의 값을 나타낸다.
상기 ash_attr_qp_delta_luma 필드는 액티브 어트리뷰트 파라미터 세트 내 초기 슬라이스 qp로부터 도출된 루마 델타 양자화 파라미터(qp)를 나타낸다.
상기 ash_attr_qp_delta_chroma 필드는 액티브 어트리뷰트 파라미터 세트 내 초기 슬라이스 qp로부터 도출된 크로마 델타 양자화 파라미터(qp)를 나타낸다.
이때 변수들 InitialSliceQpY와 InitialSliceQpC는 아래와 같이 도출된다.
InitialSliceQpY = aps_attrattr_initial_qp + ash_attr_qp_delta_luma
InitialSliceQpC = aps_attrattr_initial_qp + aps_attr_chroma_qp_offset+ ash_attr_qp_delta_chroma
상기 ash_attr_layer_qp_delta_present_flag 필드는 각 레이어 별로 ash_attr_layer_qp_delta_luma 필드와 ash_attr_layer_qp_delta_chroma 필드가 해당 어트리뷰트 슬라이스 헤더(ASH)에 존재하는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 상기 ash_attr_layer_qp_delta_present_flag 필드의 값이 1이면 상기 ash_attr_layer_qp_delta_luma 필드와 ash_attr_layer_qp_delta_chroma 필드가 해당 어트리뷰트 슬라이스 헤더에 존재하고, 0이면 존재하지 않음을 나타낸다.
상기 ash_attr_layer_qp_delta_present_flag 필드의 값이 참이면, 어트리뷰트 슬라이스 헤더는 ash_attr_num_layer_qp_minus1 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 ash_attr_num_layer_qp_minus1 필드 plus 1은 상기 ash_attr_qp_delta_luma 필드와 상기 ash_attr_qp_delta_chroma 필드가 시그널링되는 레이어의 개수를 나타낸다. 상기 ash_attr_num_layer_qp 필드가 시그널링되지 않으면, 상기 ash_attr_num_layer_qp 필드의 값은 0이 될 것이다. 실시예들에 따르면, 레이어의 개수를 명시하는 NumLayerQp는 상기 ash_attr_num_layer_qp_minus1 필드의 값에 0을 더하여 구할 수 있다(NumLayerQp = ash_attr_num_layer_qp_minus1 + 1).
실시예들에 따르면, 지오메트리 슬라이스 헤더는 상기 ash_attr_layer_qp_delta_present_flag 필드의 값이 참이면, 상기 NumLayerQp의 값만큼 반복문을 포함할 수 있다. 이때 i는 0으로 초기화되고, 반복문이 수행될 때마다 1씩 증가하며, i값이 상기 NumLayerQp의 값이 될 때까지 반복문이 반복되는 것을 일 실시예로 한다. 이 반복문은 ash_attr_layer_qp_delta_luma[i] 필드를 포함한다. 또한 상기 반복문은 attribute_dimension_minus1[ash_attr_sps_attr_idx] 필드의 값이 0보다 크면, ash_attr_layer_qp_delta_chroma[i] 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 ash_attr_layer_qp_delta_luma 필드는 각 레이어에서 상기 InitialSliceQpY로부터 luma delta 양자화 파라미터(qp)를 나타낸다.
상기 ash_attr_layer_qp_delta_chroma 필드는 각 레이어에서 상기 InitialSliceQpC 로부터 chroma delta 양자화 파라미터(qp)를 나타낸다.
The variables SliceQpY[i] and SliceQpC[i] with i = 0…1는 아래와 같이 도출된다.
for ( i = 0; i < NumLayerQPNumQPLayer; i++) {
SliceQpY[i] = InitialSliceQpY + ash_attr_layer_qp_delta_luma[i]
SliceQpC[i] = InitialSliceQpC + ash_attr_layer_qp_delta_chroma[i]
}
실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 헤더(attribute_slice_header())는 상기 ash_attr_region_qp_delta_present_flag 필드의 값이 1이면, ash_attr_region_qp_delta, region bounding box origin, 그리고 size가 현재 어트리뷰트 슬라이스 헤더에 존재함을 지시한다. 만일 상기 ash_attr_region_qp_delta_present_flag 필드의 값이 0이면, 상기 ash_attr_region_qp_delta, region bounding box origin, and size가 현재 어트리뷰트 슬라이스 헤더에 존재하지 않음을 지시한다.
즉, 상기 ash_attr_layer_qp_delta_present_flag 필드의 값이 1이면, 상기 어트리뷰트 슬라이스 헤더는 ash_attr_qp_region_box_origin_x 필드, ash_attr_qp_region_box_origin_y 필드, ash_attr_qp_region_box_origin_z 필드, ash_attr_qp_region_box_width 필드, ash_attr_qp_region_box_height 필드, ash_attr_qp_region_box_depth 필드, 및 ash_attr_region_qp_delta 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 ash_attr_qp_region_box_origin_x 필드는 slice_origin_x와 관련된 region bounding box의 x 오프셋을 지시한다(indicates the x offset of the region bounding box relative to slice_origin_x).
상기 ash_attr_qp_region_box_origin_y 필드는 slice_origin_y와 관련된 region bounding box의 y 오프셋을 지시한다(indicates the y offset of the region bounding box relative to slice_origin_y).
상기 ash_attr_qp_region_box_origin_z 필드는 slice_origin_z와 관련된 region bounding box의 z 오프셋을 지시한다(indicates the z offset of the region bounding box relative to slice_origin_z).
상기 ash_attr_qp_region_box_size_width 필드는 region bounding box의 width를 지시한다.
상기 ash_attr_qp_region_box_size_height 필드는 region bounding box의 height를 지시한다.
상기 ash_attr_qp_region_box_size_depth 필드는 region bounding box의 depth를 지시한다.
상기 ash_attr_region_qp_delta 필드는 ash_attr_qp_region_box 필드에 의해 지정된 region의 SliceQpY[i] and SliceQpC[i] 로부터 delta qp를 나타낸다.
실시예들에 따르면, 영역 박스 델타 양자화 파라미터(region box delta quantization parameter)를 명시하는 변수(variable) RegionboxDeltaQp는 상기 ash_attr_region_qp_delta 필드의 값과 같도록 설정된다(RegionboxDeltaQp = ash_attr_region_qp_delta).
도 59는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보를 포함하는 어트리뷰트 슬라이스 헤더(attribute_slice_header())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 59의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 34 내지 도 36에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
실시예들에 따르면, 도 59의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 도 58의 어트리뷰트 슬라이스 헤더의 임의의 위치에 포함될 수 있다. 도 59의 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보는 포인트 클라우드 데이터의 예측이 슬라이스 단위로 이루어질 때 적용될 수 있다.
도 60은 본 명세서에 따른 어트리뷰트 슬라이스 데이터(attribute_slice_data())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. 실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 데이터(attribute_slice_data())는 해당 슬라이스에 속한 어트리뷰트 비트스트림을 전송할 수 있다. 실시예들에 따른 어트리뷰트 슬라이스 데이터는 포인트 클라우드들의 일부 또는 전체와 관련하여 어트리뷰트 또는 어트리뷰트와 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
도 60의 어트리뷰트 슬라이스 데이터(attribute_slice_data())에서 dimension=attribute_dimension[ash_attr_sps_attr_idx]는 해당 어트리뷰트 슬라이스 헤더 내 ash_attr_sps_attr_idx 필드에 의해 식별되는 어트리뷰트 세트의 어트리뷰트 디멘션(attribute_dimension)을 나타낸다. 어트리뷰트 디멘션(attribute_dimension)은 어트리뷰트를 구성하는 컴포넌트들의 개수를 의미한다. 실시예들에 따른 어트리뷰트는 반사율, 색상 등을 나타낸다. 따라서 어트리뷰트가 갖는 컴포넌트들의 개수는 다르다. 예를 들어 색상에 대응하는 어트리뷰트는 세개의 색상 컴포넌트들(예를 들어 RGB)를 가질 수 있다. 그러므로, 반사율(reflectance)에 대응하는 어트리뷰트는 모노 디멘셔널 어트리뷰트(mono-dimensional attribute)가 될 수 있고, 색상에 대응하는 어트리뷰트는 3 디멘셔널 어트리뷰트(three-dimensional attribute)가 될 수 있다.
실시예들에 따른 어트리뷰트는 디멘션 단위로 어트리뷰트 인코딩될 수 있다.
예를 들어, 반사율에 대응하는 어트리뷰트와 색상에 대응하는 어트리뷰트는 각각 어트리뷰트 인코딩될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 어트리뷰트는 디멘션과 관계없이 함께 어트리뷰트 인코딩 될 수 있다. 예를 들어 반사율에 대응하는 어트리뷰트 및 색상에 대응하는 어트리뷰트는 함께 어트리뷰트 인코딩 될 수 있다.
도 60에서 zerorun은 잔여 어트리뷰트 값(residual) 전의 0의 개수를 나타낸다(zerorun specifies the number of 0 prior to residual).
또한 도 60에서 i는 그 어트리뷰트의 i번째 포인트 값을 의미하며, attr_coding_type 필드와 상기 lifting_adaptive_prediction_threshold 필드는 APS에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다.
그리고, 도 60의 변수 MaxNumPredictors는 포인트 클라우드 데이터 디코딩 과정에서 사용되는 변수이며, APS에 시그널링된 lifting_adaptive_prediction_threshold 필드 값을 기반으로 아래와 같이 획득될 수 있다.
MaxNumPredictors = lifting_max_num_direct_predicots 필드 + 1
여기서, lifting_max_num_direct_predictors 필드는 다이렉트 예측(direct prediction)을 위해 사용될 예측기(predictor)의 최대 개수를 나타낸다.
실시예들에 따른 predIndex[i]는 그 어트리뷰트의 i번째 포인트 값을 디코드하기 위한 예측기 인덱스(predictor index, 또는 prediction mode라 함)를 나타낸다(specifies the predictor index to decode the i-th point value of the attribute). 상기 predIndex[i]의 값은 0부터 lifting_max_num_direct_predictors 필드의 값까지의 범위에 있다.
상술한 실시예들의 동작은 이하에서 설명하는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 송수신 장치/방법의 구성요소들을 통해서도 수행될 수 있다. 실시예들에 따른 각 구성요소는 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서 및/또는 그것들의 조합에 대응할 수 있다. 본 실시예에서는 포인트 클라우드 데이터의 지오메트리 정보를 압축하는 방법에 대해서 기술하지만 어트리뷰트 정보 압축 및 기타 압축 방법에 본 명세서에서 기술하는 방법을 적용할 수 있다.
본 명세서는 RPS 파라미터 세트를 새로 정의하고, 이 RPS 파라미터 세트에 버퍼 관리 정보를 추가하여 시그널링할 수 있다.
실시예뜰에 따라 RPS 파라미터 세트는 SPS, GPS, APS, TPS, 지오메트리 슬라이스 헤더, 지오메트리 슬라이스 데이터에 귀속 될수도 있고, 독립적으로 동작할 수도 있다.
도 61은 실시예들에 따른 버퍼 관리 정보를 포함하는 RPS 파라미터 세트(RPS_parameter_set())의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 61의 버퍼 관리 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 37 내지 도 41에서 상세히 하였으므로, 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하기로 한다.
도 62는 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법의 흐름도를 나타낸다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 송신 방법은 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 단계(71001), 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계(71002), 인코드된 포인트 클라우드 데이터와 시그널링 정보를 전송하는 단계(71003)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 인코드된 포인트 클라우드 데이터와 시그널링 정보를 포함하는 비트스트림이 파일로 인캡슐레이션되어 전송될 수도 있다.
포인트 클라우드 데이터를 획득하는 단계(71001)는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 획득부(10001)의 동작의 일부 또는 전부를 수행할 수도 있고 또는 도 12의 데이터 입력부(12000)의 동작의 일부 또는 전부를 수행할 수도 있다.
포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계(71002)는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 인코더(10002), 도 2의 인코딩(20001), 도 4의 포인트 클라우드 비디오 인코더, 도 12의 포인트 클라우드 비디오 인코더, 도 15의 지오메트리 인코더와 어트리뷰트 인코더, 도 16의 지오메트리 인코더와 어트리뷰트 인코더의 동작의 일부 또는 전체를 수행할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계(71002)는 전술한 도 15 내지 도 23에서 설명한 것처럼, 지오메트리 정보 및/또는 어트리뷰트 정보에 대해 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 압축을 수행하고 엔트로피 인코딩하여 지오메트리 비트스트림 및/또는 어트리뷰트 비트스트림을 출력한다또한, 상기 포인트 클라우드 데이터를 인코딩하는 단계(71002)는 도 26 내지 도 31에서 설명한 것처럼 인트라 예측 또는 인터 예측을 위해 복원 지오메트리 정보 및/또는 복원 어트리뷰트 정보가 저장되는 버퍼를 관리한다.
상기 포인트 클라우드 데이터에 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 압축하기 위해 사용된 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보 및/또는 상기 버퍼를 관리하기 위해 사용된 버퍼 관리 정보는 SPS, GPS, APS, TPS, SEI 메시지, 지오메트리 슬라이스 헤더, 지오메트리 슬라이스 데이터, 어트리뷰트 슬라이스 헤더 및 어트리뷰트 슬라이스 데이터 중 적어도 하나에 시그널링되어 수신 장치로 전송될 수 있다. 상기 버퍼 관리 정보는 별도의 RPS 파라미터 세트에 시그널링되어 수신 장치로 전송될 수도 있다. 상기 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 34 내지 도 36의 설명을 참조하기로 하고, 상기 버퍼 관리 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 37 내지 도 41의 설명을 참조하기로 한다.
도 63은 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법의 흐름도를 나타낸다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터 수신 방법은 인코드된 포인트 클라우드 데이터와 시그널링 정보를 수신하는 단계(81001), 시그널링 정보를 기반으로 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계(81002), 및 디코드된 포인트 클라우드 데이터를 렌더링하는 단계(81003)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터와 시그널링 정보를 수신하는 단계(81001)는 도 1의 리시버(10005), 도 2의 진송(20002) 또는 디코딩(20003), 도 13의 수신부(13000) 또는 수신 처리부(13001)에서 수행될 수 있다.
상기 시그널링 정보는 포인트 클라우드 데이터의 압축에 관련된 정보 및/또는 버퍼 관리 정보를 포함할 수 있다. 상기 포인트 클라우드 압축에 관련된 정보 및/또는 버퍼 관리 정보는 SPS, GPS, APS, TPS, SEI 메시지, 지오메트리 슬라이스 헤더, 지오메트리 슬라이스 데이터, 어트리뷰트 슬라이스 헤더 및 어트리뷰트 슬라이스 데이터 중 적어도 하나에 시그널링되어 수신 장치로 수신될 수 있다. 상기 버퍼 관리 정보는 별도의 RPS 파라미터 세트에 시그널링될 수 있다. 상기 포인트 클라우드 데이터 예측에 관련된 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 34 내지 도 36의 설명을 참조하기로 하고, 상기 버퍼 관리 정보에 포함되는 필드들의 설명은 도 37 내지 도 41의 설명을 참조하기로 한다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계(81002)는 도 1의 포인트 클라우드 비디오 디코더(10006), 도 2의 디코딩(20003), 도 11의 포인트 클라우드 비디오 디코더, 도 13의 포인트 클라우드 비디오 디코더, 도 25의 지오메트리 비디오 디코더(61003)와 어트리뷰트 디코더(61004), 도 26의 지오메트리 비디오 디코더(61003)와 어트리뷰트 디코더(61004)의 동작의 일부 또는 전체를 수행할 수 있다.
실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계(81002)는 전술한 도 15 내지 도 31에서 설명한 것처럼, 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 기반으로 수신된 지오메트리 비트스트림 및/또는 어트리뷰트 비트스트림에 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 압축 해제를 수행하고, 버퍼 관리 정보를 기반으로 인터 예측 또는 인트라 예측에서 참조하는 복원 지오메트리 정보 및/또는 복원 어트리뷰트 정보를 저장하는 버퍼를 관리할 수 있다.
실시예들에 따르면, 포인트 클라우드 데이터를 디코딩하는 단계(81002)는 수신된 지오메트리 비트스트림에 포함된 잔차 지오메트리 정보를 엔트로피 디코딩하고, 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 기반으로 디코딩하려는 지오메트리 정보의 현재 노드의 하나 이상의 참조 영역들을 버퍼에 저장된 복원 지오메트리 정보로부터 유도하고, 유도된 하나 이상의 참조 영역들을 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 엔트로피 디코딩된 잔차 지오메트리 정보와 상기 예측 지오메트리 정보를 더하여 지오메트리 정보를 복원할 수 있다. 이때, 상기 복원 지오메트리 정보로부터 하나 이상의 참조 영역들을 유도하기 위해 상기 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에 저장된다.
실시예들에 따른 렌더링하는 단계(81003)는 디코딩(또는 압축 해제)된 지오메트리 정보와 어트리뷰트 정보를 기반으로 포인트 클라우드 데이터를 복원하고 다양한 렌더링 방식에 따라 렌더링할 수 있다. 예를 들어, 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. 실시예들에 따른 포인트 클라우드 데이터를 렌더링하는 단계(81003)는 도 1의 렌더러(10007) 또는 도 2의 렌더링(20004) 또는 도 13의 렌더러(13011) 에서 수행될 수 있다.
전술한 각각의 파트, 모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 소프트웨어, 프로세서, 하드웨어 파트일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 프로세서, 소프트웨어, 하드웨어 파트들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블락/유닛들은 프로세서, 소프트웨어, 하드웨어로서 동작할 수 있다. 또한, 실시예들이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다.
또한 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 그리고 명세서에 기재된 “…부”등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서는 설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 통상의 기술자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 실시예들의 권리범위에 속한다.
실시예들에 따른 장치 및 방법은 상술한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
실시예들의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 실시예들은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 실시예들의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 실시예들의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
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 따른 구성요소들은 각각 별도의 칩들로 구현될 수 있다. 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 반송파의 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.
이 문서에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"로 해석되고, "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석된다. 추가적으로, "A/B/C"는 "A, B, 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. 또한, "A, B, C"도 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. 추가적으로, 이 문서에서 “또는”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, "A 또는 B"은, 1) "A"만을 의미하고, 2) "B"만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 “또는”은 “추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)”를 의미할 수 있다.
실시예들의 다양한 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그것들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 실시예들의 다양한 엘리먼트는 하드웨어 회로와 같은 싱글 칩 상에서 수행될 수 있다. 실시예들에 따라, 실시예들은 선택적으로 개별적인 칩들 상에서 수행될 수 있다. 실시예들에 따라, 실시예들의 엘리먼트들 중 적어도 하나는 실시예들에 따른 동작을 수행하는 인스트럭션들을 포함하는 하나 또는 하나 이상의 프로세서 내에서 수행될 수 있다.
또한, 본 문서에서 설명하는 실시예들에 따른 동작은 실시예들에 따라서 하나 이상의 메모리들 및/또는 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 송수신 장치에 의해 수행될 수 있다. 하나 이상의 메모리들을 실시예들에 따른 동작을 처리/제어하기 위한 프로그램들을 저장할 수 있고, 하나 이상의 프로세서들을 본 문서에서 설명한 다양한 동작을 제어할 수 있다. 하나 이상의 프로세서들은 컨트롤러 등으로 지칭 가능하다. 실시예들에 동작들은 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 그것들의 조합에 의해 수행될 수 있고, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 그것들의 조합은 프로세서에 저장되거나 메모리에 저장될 수 있다.
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. 것에 불과하다. 예를 들어, 제1 사용자 인풋 시그널은 제2사용자 인풋 시그널로 지칭될 수 있다. 이와 유사하게, 제2사용자 인풋 시그널은 제1사용자 인풋 시그널로 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.
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.
발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 구체적으로 설명되었다.
본 실시예들의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 실시예들에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. 따라서, 실시예들은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 실시예들의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 단계;
    상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 포지션들을 포함하는 지오메트리 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 단계;
    상기 지오메트리 정보를 기반으로 상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 어트리뷰트 값들을 포함하는 어트리뷰트 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 단계; 및
    상기 인코드된 지오메트리 정보, 상기 인코드된 어트리뷰트 정보 및 시그널링 정보를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 시그널링 정보는 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하고,
    상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 예측 관련 정보를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 지오메트리 정보를 인코딩하는 단계는
    상기 지오메트리 정보의 현재 노드의 하나 이상의 참조 영역들을 버퍼에 저장된 복원 지오메트리 정보로부터 유도하고, 유도된 하나 이상의 참조 영역들을 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성하는 단계;
    상기 지오메트리 정보와 상기 예측 지오메트리 정보와의 차분을 잔차 지오메트리 정보로 출력하는 단계; 및
    상기 잔차 지오메트리 정보를 엔트로피 인코딩하여 지오메트리 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 송신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 지오메트리 정보를 인코딩하는 단계는
    상기 예측된 지오메트리 정보와 상기 잔차 지오메트리 정보를 더하여 지오메트리 정보를 복원하는 단계; 및
    상기 복원 지오메트리 정보로부터 하나 이상의 참조 영역들을 유도하기 위해 상기 복원 지오메트리 정보를 상기 버퍼에 저장하는 단계를 더 포함하는 포인트 클라우드 데이터 송신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 지오메트리 정보를 인코딩하는 단계는
    현재 인코딩하려는 지오메트리 정보와 시간적으로 가까운 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에 저장하고 시간적으로 먼 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에서 제거하는 포인트 클라우드 데이터 송신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시그널링 정보는 상기 버퍼를 관리하기 위한 버퍼 관리 정보를 더 포함하는 포인트 클라우드 데이터 송신 방법.
  6. 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
    상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 포지션들을 포함하는 지오메트리 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 지오메트리 인코더;
    상기 지오메트리 정보를 기반으로 상기 포인트 클라우드 데이터의 포인트들의 어트리뷰트 값들을 포함하는 어트리뷰트 정보를 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 인코딩하는 어트리뷰트 인코더; 및
    상기 인코드된 지오메트리 정보, 상기 인코드된 어트리뷰트 정보 및 시그널링 정보를 전송하는 전송부를 포함하며,
    상기 시그널링 정보는 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하고,
    상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 예측 관련 정보를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 지오메트리 인코더는
    상기 지오메트리 정보의 현재 노드의 하나 이상의 참조 영역들을 버퍼에 저장된 복원 지오메트리 정보로부터 유도하고, 유도된 하나 이상의 참조 영역들을 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성하는 지오메트리 정보 예측부;
    상기 지오메트리 정보와 상기 예측 지오메트리 정보와의 차분을 잔차 지오메트리 정보로 출력하는 잔차 지오메트리 정보 생성부; 및
    상기 잔차 지오메트리 정보를 엔트로피 인코딩하여 지오메트리 비트스트림을 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 지오메트리 인코더는
    상기 예측된 지오메트리 정보와 상기 잔차 지오메트리 정보를 더하여 지오메트리 정보를 복원하는 지오메트리 정보 복원부; 및
    상기 복원 지오메트리 정보로부터 하나 이상의 참조 영역들을 유도하기 위해 상기 복원 지오메트리 정보가 저장되는 버퍼를 더 포함하는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 지오메트리 인코더는
    현재 인코딩하려는 지오메트리 정보와 시간적으로 가까운 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에 저장하고 시간적으로 먼 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에서 제거하는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 시그널링 정보는 상기 버퍼를 관리하기 위한 버퍼 관리 정보를 더 포함하는 포인트 클라우드 데이터 송신 장치.
  11. 지오메트리 정보, 어트리뷰트 정보, 및 시그널링 정보를 수신하는 단계;
    상기 시그널링 정보를 기반으로 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 상기 지오메트리 정보를 디코딩하여 포인트들의 포지션들을 복원하는 단계;
    상기 시그널링 정보와 상기 지오메트리 정보를 기반으로 인터 예측 또는 인트라 예측을 적용하여 상기 어트리뷰트 정보를 디코딩하여 상기 포인트들의 어트리뷰트 값들을 복원하는 단계; 및
    상기 포인트들의 포지션들과 어트리뷰트 값들을 기반으로 복원된 포인트 클라우드 데이터를 렌더링하는 단계를 포함하며,
    상기 시그널링 정보는 상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보를 포함하고,
    상기 포인트 클라우드 데이터의 예측에 관련된 정보는 지오메트리 관련 예측 정보와 어트리뷰트 예측 관련 정보를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 수신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 지오메트리 정보를 디코딩하는 단계는
    상기 수신된 지오메트리 정보에 포함된 잔차 지오메트리 정보를 엔트로피 디코딩하는 단계;
    상기 시그널링 정보를 기반으로 디코딩하려는 지오메트리 정보의 현재 노드의 하나 이상의 참조 영역들을 버퍼에 저장된 복원 지오메트리 정보로부터 유도하고, 유도된 하나 이상의 참조 영역들을 기반으로 예측 지오메트리 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 엔트로피 디코딩된 잔차 지오메트리 정보와 상기 예측 지오메트리 정보를 더하여 복원된 지오메트리 정보를 출력하는 단계를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 수신 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 지오메트리 정보를 디코딩하는 단계는
    상기 복원 지오메트리 정보로부터 하나 이상의 참조 영역들을 유도하기 위해 상기 복원 지오메트리 정보를 상기 버퍼에 저장하는 단계를 더 포함하는 포인트 클라우드 데이터 수신 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 지오메트리 정보를 디코딩하는 단계는
    현재 디코딩하려는 지오메트리 정보와 시간적으로 가까운 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에 저장하고 시간적으로 먼 복원 지오메트리 정보는 상기 버퍼에서 제거하는 포인트 클라우드 데이터 수신 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 시그널링 정보는 상기 버퍼를 관리하기 위한 버퍼 관리 정보를 더 포함하는 포인트 클라우드 데이터 수신 방법.
PCT/KR2021/009573 2020-07-23 2021-07-23 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법 WO2022019713A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/016,771 US20230291895A1 (en) 2020-07-23 2021-07-23 Point cloud data transmission device, point cloud data transmission method, point cloud data reception device, and point cloud data reception method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200091573 2020-07-23
KR10-2020-0091573 2020-07-23
KR10-2020-0098748 2020-08-06
KR20200098748 2020-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022019713A1 true WO2022019713A1 (ko) 2022-01-27

Family

ID=79728899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/009573 WO2022019713A1 (ko) 2020-07-23 2021-07-23 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230291895A1 (ko)
WO (1) WO2022019713A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210407145A1 (en) * 2020-06-30 2021-12-30 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of compressing occupancy map of three-dimensional point cloud
WO2023213074A1 (zh) * 2022-05-06 2023-11-09 腾讯科技（深圳）有限公司 点云处理方法、装置、设备、存储介质及产品
WO2024014902A1 (ko) * 2022-07-13 2024-01-18 엘지전자 주식회사 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170347122A1 (en) * 2016-05-28 2017-11-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Scalable point cloud compression with transform, and corresponding decompression
KR20190035678A (ko) * 2016-07-08 2019-04-03 브이아이디 스케일, 인크. 지오메트리 투영을 이용한 360도 비디오 코딩
US20200014907A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Lg Electronics Inc. Sub-picture-based processing method of 360-degree video data and apparatus therefor
WO2020071703A1 (ko) * 2018-10-01 2020-04-09 엘지전자 주식회사 포인트 클라우드 데이터 전송 장치, 포인트 클라우드 데이터 전송 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및/또는 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
KR20200065076A (ko) * 2017-10-20 2020-06-08 인터디지털 브이씨 홀딩스 인코포레이티드 볼류메트릭 비디오 포맷을 위한 방법, 장치 및 스트림

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170347122A1 (en) * 2016-05-28 2017-11-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Scalable point cloud compression with transform, and corresponding decompression
KR20190035678A (ko) * 2016-07-08 2019-04-03 브이아이디 스케일, 인크. 지오메트리 투영을 이용한 360도 비디오 코딩
KR20200065076A (ko) * 2017-10-20 2020-06-08 인터디지털 브이씨 홀딩스 인코포레이티드 볼류메트릭 비디오 포맷을 위한 방법, 장치 및 스트림
US20200014907A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Lg Electronics Inc. Sub-picture-based processing method of 360-degree video data and apparatus therefor
WO2020071703A1 (ko) * 2018-10-01 2020-04-09 엘지전자 주식회사 포인트 클라우드 데이터 전송 장치, 포인트 클라우드 데이터 전송 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및/또는 포인트 클라우드 데이터 수신 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210407145A1 (en) * 2020-06-30 2021-12-30 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of compressing occupancy map of three-dimensional point cloud
US11954891B2 (en) * 2020-06-30 2024-04-09 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of compressing occupancy map of three-dimensional point cloud
WO2023213074A1 (zh) * 2022-05-06 2023-11-09 腾讯科技（深圳）有限公司 点云处理方法、装置、设备、存储介质及产品
WO2024014902A1 (ko) * 2022-07-13 2024-01-18 엘지전자 주식회사 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20230291895A1 (en) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021066312A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021066615A1 (en) Point cloud data transmission device, point cloud data transmission method, point cloud data reception device, and point cloud data reception method
WO2021066626A1 (en) Point cloud data transmission device, point cloud data transmission method, point cloud data reception device, and point cloud data reception method
WO2021141352A2 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021210764A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021049758A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2020189943A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2022019713A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021002592A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021045603A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021246843A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2022015006A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021242064A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021141218A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021210743A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2022098152A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021182937A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2022149810A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2022050650A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021206291A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 전송 장치, 전송 방법, 처리 장치 및 처리 방법
WO2022035256A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2021045601A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2022240128A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 수신 방법 및 포인트 클라우드 데이터 수신 장치
WO2022186651A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법
WO2023282581A1 (ko) 포인트 클라우드 데이터 송신 장치, 포인트 클라우드 데이터 송신 방법, 포인트 클라우드 데이터 수신 장치 및 포인트 클라우드 데이터 수신 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21845818

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21845818

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1