点云数据编解码方法、装置、计算机设备及可读存储介质与流程

本技术涉及点云压缩编码，尤其涉及一种点云数据编解码方法、装置、计算机设备及可读存储介质。

背景技术：

1、点云压缩编码技术是一种用于高效存储和传输点云数据的技术。点云由大量空间中的点组成，这些点在三维坐标系统中表示了外部环境或物体的形状。由于点云数据通常非常庞大，直接存储和传输会非常耗时且低效，因此需要通过压缩编码技术减少其数据量，同时尽量保持原始数据的质量和精度。

2、相关技术中，在基于几何的点云压缩编码(geometry-based poi nt c l oudcompress ion，点云g-pcc)编码器框架中，较为常用的是基于八叉树的几何编解码。在八叉树编码框架中，对待编码子节点进行编码时，通常不同的编码状态共享相同的编码器组，但是，在某些情况下，不同类型的编码状态可能存在重叠，若此时对不同的编码状态采用相同的编码器组，可能会出现状态的边界模糊的情况，进而导致编码器无法准确区分编码状态，导致编码的准确性下降。

技术实现思路

1、本技术实施例的主要目的在于提出一种点云数据编解码方法、装置、计算机设备及可读存储介质，能够提高对点云数据的待编码子节点进行编码的准确性。

2、为实现上述目的，本技术实施例的第一方面提出了一种点云数据编码方法，所述方法包括：

3、获取点云数据中的待编码子节点；

4、获取所述待编码子节点的预测编码状态；其中，所述预测编码状态包括帧间编码状态和帧内编码状态；

5、基于所述预测编码状态，确定所述待编码子节点对应的第一上下文概率模型；

6、通过所述第一上下文概率模型对所述待编码子节点的占位信息进行编码，得到所述占位信息的目标编码数据。

7、相应的，本技术实施例的第二方面提出了一种点云数据编码装置，所述装置包括：

8、第一获取模块，用于获取点云数据中的待编码子节点；

9、第二获取模块，用于获取所述待编码子节点的预测编码状态；其中，所述预测编码状态包括帧间编码状态和帧内编码状态；

10、第一确定模块，用于基于所述预测编码状态，确定所述待编码子节点对应的第一上下文概率模型；

11、编码模块，用于通过所述第一上下文概率模型对所述待编码子节点的占位信息进行编码，得到所述占位信息的目标编码数据。

12、在一些实施方式中，所述第一确定模块，还用于：

13、获取所述待编码子节点的局部稀疏信息；基于所述预测编码状态和所述局部稀疏信息，从第一上下文概率模型组中确定对应的第一上下文概率模型；

14、或，根据所述预测编码状态，预测得到所述待编码子节点的预测占位信息；基于所述预测编码状态和所述预测占位信息，从第一上下文概率模型组中确定对应的第一上下文概率模型：

15、或，获取所述待编码子节点的局部稀疏信息；根据所述预测编码状态，预测得到所述待编码子节点的预测占位信息；基于所述预测编码状态、所述局部稀疏信息和所述预测占位信息中的至少两个参数，从第一上下文概率模型组中确定对应的第一上下文概率模型。

16、在一些实施方式中，所述点云数据编码装置还包括第一映射模块，用于：

17、将所述预测编码状态和所述局部稀疏信息中的至少一个确定为第一分类信息，并在所述预测编码状态和所述局部稀疏信息中将所述第一分类信息之外的其他信息作为第二分类信息；或，将所述预测编码状态和所述预测占位信息中的至少一个确定为第一分类信息，并在所述预测编码状态和所述预测占位信息中将所述第一分类信息之外的其他信息作为第二分类信息；或，将所述预测编码状态、所述局部稀疏信息和所述预测占位信息中的至少一个确定为第一分类信息，并在所述预测编码状态、所述局部稀疏信息和所述预测占位信息中将所述第一分类信息之外的其他信息作为第二分类信息；

18、根据所述第一分类信息，确定所述待编码子节点对应的上下文状态树的上下文状态树类别；

19、根据所述上下文状态树类别和所述第二分类信息在所述第一上下文概率模型组中进行映射，确定对应的第一上下文概率模型。

20、在一些实施方式中，所述第一确定模块，还用于：

21、按照编码顺序确定位于所述待编码子节点前序的多个已编码的相邻节点；

22、基于所述多个已编码的相邻节点的第一占位信息，确定所述多个已编码的相邻节点的占位数量；

23、将所述占位数量与预设的占位数量阈值进行比较，确定所述待编码子节点的局部稀疏信息。

24、在一些实施方式中，所述第一确定模块，还用于：

25、获取所述待编码子节点所在的待编码帧，并按照编码顺序从已编码的相邻帧中确定至少一个参考帧；

26、从所述参考帧中确定与所述待编码子节点的子节点空间位置相同、子节点大小相同的参考子节点；

27、获取所述参考子节点的参考占位信息作为第二占位信息，并将所述第二占位信息作为所述待编码子节点的预测占位信息。

28、相应的，本技术实施例的第三方面提出了一种点云数据解码方法，所述方法包括：

29、获取点云数据中的待解码子节点的目标解码数据；

30、获取所述待解码子节点的预测解码状态；其中，所述预测解码状态包括帧间解码状态和帧内解码状态；

31、基于所述预测解码状态，确定所述待解码子节点对应的第二上下文概率模型；

32、通过所述第二上下文概率模型对所述待解码子节点的目标解码数据进行解码，得到所述待解码子节点的占位信息。

33、相应的，本技术实施例的第四方面提出了一种点云数据解码装置，所述装置包括：

34、第三获取模块，用于获取点云数据中的待解码子节点的目标解码数据；

35、第四获取模块，用于获取所述待解码子节点的预测解码状态；其中，所述预测解码状态包括帧间解码状态和帧内解码状态；

36、第二确定模块，用于基于所述预测解码状态，确定所述待解码子节点对应的第二上下文概率模型；

37、解码模块，用于通过所述第二上下文概率模型对所述待解码子节点的目标解码数据进行解码，得到所述待解码子节点的占位信息。

38、在一些实施方式中，所述第二确定模块，还用于：

39、获取所述待解码子节点的局部稀疏信息；基于所述预测解码状态和所述局部稀疏信息，从第二上下文概率模型组中确定对应的第二上下文概率模型；

40、或，根据所述预测解码状态，预测得到所述待解码子节点的预测占位信息；基于所述预测解码状态和所述预测占位信息，从第二上下文概率模型组中确定对应的第二上下文概率模型：

41、或，获取所述待解码子节点的局部稀疏信息；根据所述预测解码状态，预测得到所述待解码子节点的预测占位信息；基于所述预测解码状态、所述局部稀疏信息和所述预测占位信息中的至少两个参数，从第二上下文概率模型组中确定对应的第二上下文概率模型。

42、在一些实施方式中，所述点云数据解码装置还包括第二映射模块，用于：

43、将所述预测解码状态和所述局部稀疏信息中的至少一个确定为第一分类信息，并在所述预测解码状态和所述局部稀疏信息中将所述第一分类信息之外的其他信息作为第二分类信息；或，将所述预测解码状态和所述预测占位信息中的至少一个确定为第一分类信息，并在所述预测解码状态和所述预测占位信息中将所述第一分类信息之外的其他信息作为第二分类信息；或，将所述预测解码状态、所述局部稀疏信息和所述预测占位信息中的至少一个确定为第一分类信息，并在所述预测解码状态、所述局部稀疏信息和所述预测占位信息中将所述第一分类信息之外的其他信息作为第二分类信息；

44、根据所述第一分类信息，确定所述待解码子节点对应的上下文状态树的上下文状态树类别；

45、根据所述上下文状态树类别和所述第二分类信息在所述第二上下文概率模型组中进行映射，确定对应的第二上下文概率模型。

46、在一些实施方式中，所述第二确定模块，还用于：

47、按照解码顺序确定位于所述待解码子节点前序的多个已解码的相邻节点；

48、基于所述多个已解码的相邻节点的第一占位信息，确定所述多个已解码的相邻节点的占位数量；

49、将所述占位数量与预设的占位数量阈值进行比较，确定所述待解码子节点的局部稀疏信息。

50、在一些实施方式中，所述第二确定模块，还用于：

51、获取所述待解码子节点所在的待解码帧，并按照解码顺序从已解码的相邻帧中确定至少一个参考帧；

52、从所述参考帧中确定与所述待解码子节点的子节点空间位置相同、子节点大小相同的参考子节点；

53、获取所述参考子节点的参考占位信息作为第二占位信息，并将所述第二占位信息作为所述待解码子节点的预测占位信息。

54、相应的，本技术实施例的第五方面提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本技术第一方面实施例任一项所述的点云数据编码方法，或本技术第二方面实施例任一项所述的点云数据解码方法。

55、相应的，本技术实施例的第六方面提出了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术第一方面实施例任一项所述的点云数据编码方法，或本技术第二方面实施例任一项所述的点云数据解码方法。

56、本技术实施例获取点云数据中的待编码子节点；获取待编码子节点的预测编码状态；其中，预测编码状态包括帧间编码状态和帧内编码状态；基于预测编码状态，确定待编码子节点对应的第一上下文概率模型；通过第一上下文概率模型对待编码子节点的占位信息进行编码，得到占位信息的目标编码数据。以此，能够根据不同的预测编码状态确定对应的第一上下文概率模型，以明确不同信息对应的第一上下文概率模型的划分界限，使得上下文概率模型能够有效地区分相邻帧之间编码状态的细微差异并进行编码，提高了对点云数据的待编码子节点进行编码的准确性。

技术特征：

1.一种点云数据编码方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的点云数据编码方法，其特征在于，所述基于所述预测编码状态，确定所述待编码子节点对应的第一上下文概率模型，包括：

3.根据权利要求2所述的点云数据编码方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求2所述的点云数据编码方法，其特征在于，所述获取所述待编码子节点的局部稀疏信息，包括：

5.根据权利要求2所述的点云数据编码方法，其特征在于，所述根据所述预测编码状态，预测得到所述待编码子节点的预测占位信息，包括：

6.一种点云数据解码方法，其特征在于，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的点云数据解码方法，其特征在于，所述基于所述预测解码状态，确定所述待解码子节点对应的第二上下文概率模型，包括：

8.根据权利要求7所述的点云数据解码方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求7所述的点云数据解码方法，其特征在于，所述获取所述待解码子节点的局部稀疏信息，包括：

10.根据权利要求7所述的点云数据解码方法，其特征在于，所述根据所述预测解码状态，预测得到所述待解码子节点的预测占位信息，包括：

11.一种点云数据编码装置，其特征在于，所述装置包括：

12.一种点云数据解码装置，其特征在于，所述装置包括：

13.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述的点云数据编码方法，或权利要求6至10任一项所述的点云数据解码方法。

14.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的点云数据编码方法，或权利要求6至10任一项所述的点云数据解码方法。

技术总结
本申请实施例提供了一种点云数据编解码方法、装置、计算机设备及可读存储介质。编码方法包括：获取点云数据中的待编码子节点；获取待编码子节点的预测编码状态；其中，预测编码状态包括帧间编码状态和帧内编码状态；基于预测编码状态，确定待编码子节点对应的第一上下文概率模型；通过第一上下文概率模型对待编码子节点的占位信息进行编码，得到占位信息的目标编码数据。以此，能够有效利用预测编码状态准确确定对应的第一上下文概率模型，提高了对点云数据的待编码子节点进行编码的准确性。

技术研发人员：张伟,黄任,王静,李革
受保护的技术使用者：鹏城实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23