[发明专利]基于配准的改进V-PCC帧间预测方法及系统

权利要求书

1.一种基于配准的改进V-PCC帧间预测的编码方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤S1:基于运动一致性的二叉树粗分割算法对当前帧点云进行分割，并计算块内点云的质心到原点的距离，按距离的大小依次排序，给予相应的块其索引信息；

步骤S2:对分割后的块进行三维配准帧间预测并计算误差，对于误差小于一定阈值的块直接熵编码块索引和运动信息；对于误差大于阈值的块，则融合并使用V-PCC的帧间估计，最后形成比特流。

2.根据权利要求1所述的基于配准的改进V-PCC帧间预测的编码方法，其特征在于，所述基于运动一致性的二叉树粗分割算法，具体为：

步骤S11:对当前帧点云中每一个点在前一帧点云找到距离最近点并记录此时的最近点距离；

步骤S12:通过计算点云沿着x、y、z维度平均二分后的变异系数之和S(d)如式(1)所示，

其中离散系数为：均方误差：标准差：最近点的误差定义为：e_dji＝||p_dji-r_dji||²；d＝x、y、z表示分别沿着维度x、y、z分割；j＝1、2分别表示分割后的第一块点云和第二块点云的索引；p_dji为当前帧点云沿着维度d分割后的j块点云中的第i点的几何坐标；r_dji为点p_dji在对应块中的最近点的几何坐标；N_dj为当前帧沿着维度d分割后的j块点云的总数。；

步骤S13:求解不同维度d二分后S(d)的最小值，此时最小值对应的维度即为确定的分割维度，点云由一帧变为两帧，通过设置标志位更新点云

步骤S14、统计分割的累计次数，判断是否小于设定分割次数，小于分割次数既重复分割，大于等于分割次数则说明分割完成。

3.根据权利要求1所述的基于配准的改进V-PCC帧间预测的编码方法,其特征在于，所述步骤S2具体为：

设定可以容忍的点云最大点对点失真为mse_th，把分割后的对应的当前块和参考块进行ICP配准，并且计算参考块与当前块的点对点失真为mse_ref以及预测块和当前块的点对点失真为mse_pre，比较mse_th和mse_ref以及mse_pre的大小，把点云分成四类，具体过程如下：

一类：当mse_ref≤mse_th,mse_ref≤mse_pre，说明该块点云是静止的，参考点云和预测点云之间差异较小，配准之后误差没有改善。

二类：当mse_ref≤mse_th,mse_ref≥mse_pre，说明该块点云近似是静止的，参考点云和预测点云之间差异较小，配准之后的预测点云和当前点云的误差进一步减小。

三类：当mse_ref≥mse_th,mse_th≥mse_pre，说明该块点云是运动的，参考点云和预测点云之间差异较大，但是通过配准之后形成的预测点云与当前点云的均方误差是小于阈值的；

四类：当mse_ref≥mse_th,mse_th≤mse_pre，说明该块点云是运动的，参考点云和预测点云之间差异较大，通过配准之后的预测点云与当前点云误差是大于阈值的；

当前帧是通过已编码的前一帧分割后进行预测，所以第一路比特流是对分割信息进行熵编码；对于一类静止的点云，只需要熵编码其索引信息；对于二类和三类点云则需要熵编码其块索引和旋转矩阵R和平移向量T。

对于不能有效使用配准的帧间预测的第四类点云，则融合后使用V-PCC编码；形成了使用直接熵编码分割信息、一类点云的索引信息和二类点云、三类点云的块索引和运动信息以及使用V-PCC编码的四类点云，形成四路比特流。