The non-uniform distribution and extremely sparse nature of the LiDAR point cloud (LPC) bring significant challenges to its high-efficient compression. This paper proposes a novel end-to-end, fully-factorized deep framework that encodes the original LPC into an octree structure and hierarchically decomposes the octree entropy model in layers. The proposed framework utilizes a hierarchical latent variable as side information to encapsulate the sibling and ancestor dependence, which provides sufficient context information for the modelling of point cloud distribution while enabling the parallel encoding and decoding of octree nodes in the same layer. Besides, we propose a residual coding framework for the compression of the latent variable, which explores the spatial correlation of each layer by progressive downsampling, and model the corresponding residual with a fully-factorized entropy model. Furthermore, we propose soft addition and subtraction for residual coding to improve network flexibility. The comprehensive experiment results on the LiDAR benchmark SemanticKITTI and MPEG-specified dataset Ford demonstrates that our proposed framework achieves state-of-the-art performance among all the previous LPC frameworks. Besides, our end-to-end, fully-factorized framework is proved by experiment to be high-parallelized and time-efficient and saves more than 99.8% of decoding time compared to previous state-of-the-art methods on LPC compression.
翻译:LIDAR 点云( LPC) 的不统一分布和极其稀少的特性给高效率压缩带来了巨大的挑战。 本文提出一个新的端到端的、 充分考虑的深度框架, 将原始 LPC 编码成一个环十二树结构, 并分等级分解八层的八叶酶模型。 拟议的框架使用一个等级潜伏变量, 作为侧边端信息, 以包罗粘结和祖先依赖性, 为点云分布的建模提供足够的背景信息, 同时又能平行编码和分解同一层的奥氏节点节点。 此外, 我们提出一个将原始 LPC 编码编码成全端结构的剩余编码框架, 通过逐步降色抽样来探索每个层的空间相关性, 并将相应的残余与一个完全受控的酶模型建模。 此外, 我们提议为剩余连接的软增减值和减值, 以提高网络的灵活性。 有关LDAR 基准 SmantictKITTI 和 MPEG 指定数据集的全面实验结果显示, 我们提议的框架比前一端和前端的升级框架的升级和高端框架的升级框架, 和升级的升级框架比前的升级的升级框架的升级框架, 和升级的升级的升级框架, 和升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级框架,是经过的升级的升级的升级的升级的升级和升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级和升级的升级的升级的升级的升级的升级和升级的升级的升级的升级的升级的升级和升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的升级的周期框架。