UGAE: Mejora Unificada de Geometría y Atributos para Nubes de Puntos Comprimidas G-PCC

Área de la Ciencia:

• Visión por Computadora
• Procesamiento de Datos 3D
• Compresión de Señales

Sus antecedentes:

• La compresión con pérdida de nubes de puntos es esencial para reducir los costos de almacenamiento y transmisión.
• Los métodos existentes sufren de distorsión irreversible en la estructura geométrica y la información de atributos.
• Los detalles de alta frecuencia a menudo se pierden durante la compresión de atributos.

Objetivo del estudio:

• Proponer un marco unificado de mejora de geometría y atributos (UGAE) para abordar los problemas de distorsión en la compresión de nubes de puntos con pérdida.
• Reconstruir geometría de alta precisión y preservar los detalles de los atributos de manera efectiva.
• Mejorar la calidad perceptual general de las nubes de puntos comprimidas.

Principales métodos:

• El marco UGAE comprende tres componentes: mejora post-geometría (PoGE), mejora pre-atributos (PAE) y mejora post-atributos (PoAE).
• PoGE utiliza una U-Net de convolución dispersa basada en Transformer para una reconstrucción geométrica precisa prediciendo probabilidades de ocupación de vóxeles.
• PAE emplea una estrategia de recolección de color mejorada guiada por geometría con un método K-Vecinos Más Cercanos (DA-KNN) sensible a los detalles para una recolección de color precisa.
• PoAE utiliza una red de predicción residual de atributos con una pérdida de error cuadrático medio ponderado (W-MSE) para la mejora de atributos.

Principales resultados:

• UGAE superó significativamente a los métodos existentes en conjuntos de datos de referencia (8iVFB, Owlii, MVUB).
• Se logró una ganancia promedio de BD-PSNR de 9.98 dB y -90.54% de BD-bitrate para la geometría en comparación con TMC13v29.
• Se logró una mejora de BD-PSNR de 3.34 dB y -55.53% de BD-bitrate para los atributos.
• Se demostraron mejoras significativas en la calidad perceptual.

Conclusiones:

• El marco UGAE propuesto mitiga eficazmente la distorsión en la compresión de nubes de puntos con pérdida.
• UGAE ofrece un rendimiento superior tanto en la mejora de la geometría como de los atributos, lo que conduce a datos de nubes de puntos de mayor calidad.
• El marco proporciona una solución prometedora para el almacenamiento y la transmisión eficientes y de alta fidelidad de nubes de puntos.