Lossless intra compression of point cloud geometry based on S3D coder using threads and block decomposition

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Main Author: Komatsu, Otho Teixeira
Publication Date: 2024
Format: Master thesis
Language: eng
Source: Repositório Institucional da UnB
Download full: http://repositorio.unb.br/handle/10482/52114
Summary: Dissertação (Mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2024.
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spelling Lossless intra compression of point cloud geometry based on S3D coder using threads and block decompositionCompressão de geometria de nuvem de pontos intra sem perdas baseada no codificador S3D com uso de threads e decomposição em blocoNuvem de pontosEra digitalDadosTecnologia digitalDissertação (Mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2024.Nas últimas décadas, o rápido avanço da tecnologia digital e da internet aumentou dramaticamente a demanda por dados. Esse crescimento nos requisitos de dados supera continuamente as capacidades de processamento do hardware e dispositivos atuais. Contra esse pano de fundo, o campo da compressão de sinais desempenha um papel fundamental na era digital de hoje. Nuvens de pontos, que representam cenas 3D por meio de um conjunto de pontos dentro de um espaço definido, emergiram como um formato significativo de nova mídia. As demandas de armazenamento de nuvens de pontos dinâmicas, que capturam cenas 3D com movimento ao longo do tempo, semelhantes a vídeos, são particularmente desafiadoras, sublinhando a necessidade crítica de pesquisa em compressão de nuvem de pontos. Enquanto técnicas tradicionais de compressão estabeleceram a base para o desenvolvimento de novos codecs, os codificadores mais populares se baseam na representação de geometria octree. No entanto, duas características cruciais que faltam nos codecs recentes são a concorrência e a codificação em tempo real de aquisição. Este trabalho introduz melhorias no codec Silhouette 3D (S3D), especificamente projetado para abordar essas lacunas. Apresentamos duas variações de multi-threading, S3D-Subtree (S3D-S) e S3D-Subtree+Toptree (S3D-ST), que possibilitam o processamento concorrente, uma característica distintiva entre os codecs de geometria de nuvem de pontos de última geração. Adicionalmente, propomos os codecs S3D Block Mode (S3D-BM) e S3D Inverted Mode (S3D-IM), oferecendo alternativas mais simples e diretas à decomposição diádica do S3D para contextos de aquisição em tempo real. Ao abordar a concorrência e a codificação em tempo real, este trabalho avança significativamente o campo da compressão de point clouds, possibilitando aplicações mais eficientes e práticas de representações de cenas 3D.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)In the last few decades, the rapid advancement of digital technology and the internet has dramatically increased the demand for data. This growth in data requirements continuously outpaces the processing capabilities of current hardware and devices. In this scenario, the field of signal compression plays a pivotal role in today’s digital era. Point clouds, which represent 3D scenes through a set of points within a defined space, have emerged as a significant new media format. The storage demands of dynamic point clouds, which capture 3D scenes with motion over time, akin to videos, are particularly challenging, underscoring the critical need for research in point cloud compression. While traditional compression techniques have laid the foundation for new codec development, the most popular codecs are based in the octree geometry representation. However, two crucial features lacking in recent codecs are concurrency and real-time acquisition encoding. This work introduces enhancements to Silhouette 3D (S3D) codec, specifically designed to address these gaps. We present two multi-threading variations, S3D-Subtree (S3D-S) and S3D-Subtree+Toptree (S3D-ST), which enable concurrent processing, a distinctive feature among state-of-the-art point cloud geometry codecs. Additionally, we propose the S3D Block Mode (S3D-BM) and S3D Inverted Mode (S3D-IM) codecs, offering simpler and more direct alternatives to the dyadic decomposition of S3D for real-time acquisition contexts. By addressing concurrency and real-time encoding, this work significantly advances the field of point cloud compression, enabling more efficient and practical applications of 3D scene representations.Instituto de Ciências Exatas (IE)Departamento de Ciência da Computação (IE CIC)Programa de Pós-Graduação em InformáticaSilva, Eduardo Peixoto Fernandes daKomatsu, Otho Teixeira2025-04-28T17:40:19Z2025-04-28T17:40:19Z2025-04-282024-12-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfKOMATSU, Otho Teixeira. Lossless intra compression of point cloud geometry based on S3D coder using threads and block decomposition. 2024. 88 f., il. Dissertação (Mestrado em Informática) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/52114engA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-04-28T17:40:19Zoai:repositorio.unb.br:10482/52114Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-04-28T17:40:19Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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