[發明專利]一種靜態點云服務器碼率自適應傳輸方法及系統

有效

• 申請號: 202110269265.1
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113115077B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 李成林;王麗莎;戴文睿;鄒君妮;熊紅凱
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04N21/238
• 分類號: H04N21/238
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種靜態點云服務器端碼率自適應傳輸方法，其特征在于，包括：

S11：服務器端將靜態點云劃分為多個3D空間切片；

S12：將用戶觀看信息以及顯示屏幕分辨率實時反饋給服務器端，并從服務器端下載可分配給S11劃分得到的每個3D空間切片的碼率版本全集；

S13：根據所述用戶觀看信息以及顯示屏幕分辨率計算出S11劃分得到的每一個3D空間切片的QoE貢獻；

S14：采用所述S11劃分得到的3D空間切片組成的全集、S12中的3D空間切片碼率版本的全集、S13中得到的每一個3D空間切片的QoE貢獻以及網絡資源限制，建立基于空間切片的靜態點云服務器端碼率自適應分配的優化問題，采用碼率分配方法，得到最優的空間切片碼率版本子集；

所述根據所述用戶觀看信息以及顯示屏幕分辨率計算出每一個3D空間切片的QoE貢獻，具體為：通過基于透視投影的坐標變換方法計算出每一個3D空間切片的QoE貢獻；

所述透視投影的坐標變換方法，包括：

根據3D點云及其二維投影平面之間的幾何關系，根據用戶視口信息、用戶到點云之間的距離以及3D空間切片之間的遮擋和顯示屏幕分辨率，進行接近于人眼視覺系統并適用于3D空間切片的透視投影變換；

根據3D空間切片能否投影到顯示屏幕上，根據3D空間切片包含的體素數目以及對應于顯示屏幕上能被用戶看到的像素數目的關系進行3D空間切片的QoE貢獻計算；

所述3D空間切片的QoE貢獻計算，包括：

設靜態點云被劃分為N_T個3D空間切片，每個空間切片被編碼成N_Q個質量表示，對應于N_Q個碼率版本，則質量表示為q的第i個空間切片T_i的QoE貢獻表示為：

Q_i,q＝UPB_i·B_i,q

其中，q∈{1,2,...,N_Q}，N_Q為任意大于2的正整數；B_i,q是將T_i編碼表示為q所需的比特數，UPB_i代表每個比特的效用，表示為：

其中，N_v,i為未經壓縮的空間切片T_i中在用戶視域體里的體素個數，N_p,i是利用透視投影將T_i映射到顯示屏幕上對應的像素個數，B_i,max為歸一化參數，代表將T_i編碼表示為最高質量表示所需的比特數。

2.根據權利要求1所述的靜態點云服務器端碼率自適應傳輸方法，其特征在于，所述將靜態點云劃分為3D空間切片，具體為：使用點云編碼技術將靜態點云劃分為預設數目的3D空間切片。

3.根據權利要求1所述的靜態點云服務器端碼率自適應傳輸方法，其特征在于，所述用戶觀看信息包括：用戶的頭部運動軌跡。

4.根據權利要求1所述的靜態點云服務器端碼率自適應傳輸方法，其特征在于，所述建立基于空間切片的靜態點云服務器端碼率自適應分配的優化問題，具體為：采用所述靜態點云劃分得到的3D空間切片組成的全集、3D空間切片碼率版本的全集、網絡資源限制以及每一個3D空間切片的QoE貢獻，將碼率自適應分配的優化問題建模為多選擇背包問題。

5.根據權利要求4所述的靜態點云服務器端碼率自適應傳輸方法，其特征在于，將多選擇背包問題等價轉換為背包約束下的亞模函數最大化問題。