Codificador de geometria de nuvens de pontos sem perdas com seleção de contextos Silhouette 4D

Abstract

Devido à grande quantidade de informação em uma nuvem de pontos, algoritmos de compressão são necessários para viabilizar seu uso nas mais diversas aplicações. Embora a maioria dos algoritmos de compressão para geometria de nuvens de pontos sejam baseados em octrees, recentemente bons resultados foram obtidos utilizando um algoritmo baseado em imagens binárias, o Silhouette 3D (S3D). O foco principal desse trabalho é a extensão do S3D para nuvens de pontos dinâmicas, onde uma nuvem de pontos de referência está disponível. Assim este trabalho apresenta três algoritmos distintos. O primeiro é um algoritmo de pré-processamento de imagens binárias que busca a melhor combinação possível de localização de contextos que será usada posteriormente em um codificador aritmético. Esse algoritmo de codificação sem perdas possui resultados superiores ao padrão JBIG para os dois conjuntos de dados avaliados. O segundo, Silhouette 4D (S4D), é a extensão do algoritmo S3D, incluindo codificação do tipo inter-frame dentro do algoritmo, e um algoritmo de seleção de modos. Esse trabalho conseguiu resultados superiores ao padrão MPEG G-PCC para todas as nuvens de pontos analisadas. Finalmente, o terceiro inclui a ideia de seleção de contextos desenvolvida para imagens binárias dentro do algoritmo do S4D, possuindo um ganho significativo se comparado com a aplicação anterior e possuindo, até o presente momento, os melhores valores de taxa para compressão sem perdas de geometria de nuvens de pontos para os dois conjuntos de dados analisados.