JP7638883B2 - 三次元データ復号方法、及び三次元データ復号装置 - Google Patents

Description

本開示は、三次元データ復号方法、及び三次元データ復号装置に関する。

自動車或いはロボットが自律的に動作するためのコンピュータビジョン、マップ情報、監視、インフラ点検、又は、映像配信等、幅広い分野において、今後、三次元データを活用した装置又はサービスの普及が見込まれる。三次元データは、レンジファインダ等の距離センサ、ステレオカメラ、又は複数の単眼カメラの組み合わせ等様々な方法で取得される。

三次元データの表現方法の１つとして、三次元空間内の点群によって三次元構造の形状を表すポイントクラウドと呼ばれる表現方法がある。ポイントクラウドでは、点群の位置と色とが格納される。ポイントクラウドは三次元データの表現方法として主流になると予想されるが、点群はデータ量が非常に大きい。よって、三次元データの蓄積又は伝送においては二次元の動画像（一例として、ＭＰＥＧで規格化されたＭＰＥＧ－４ ＡＶＣ又はＨＥＶＣ等がある）と同様に、符号化によるデータ量の圧縮が必須となる。

また、ポイントクラウドの圧縮については、ポイントクラウド関連の処理を行う公開のライブラリ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｌｏｕｄ Ｌｉｂｒａｒｙ）等によって一部サポートされている。

また、三次元の地図データを用いて、車両周辺に位置する施設を検索し、表示する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／０２０６６３号

符号化された三次元データ（複数の三次元点）において、符号化された複数の三次元点のうち、所望の符号化された複数の三次元点を適切に選択して復号できることが望まれている。

本開示は、符号化された複数の三次元点のうち、所望の符号化された複数の三次元点を適切に選択して復号できる三次元データ復号方法又は三次元データ復号装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る三次元データ復号方法は、符号化された複数の三次元点を含むタイルを取得し、前記タイルにおける所定の位置及び第１基準点を結ぶ線分と、前記第１基準点及び前記第１基準点とは異なる第２基準点を結ぶ線分とのなす角度を算出し、算出した前記角度が所定の条件を満たすか否かを判定し、前記角度が前記所定の条件を満たすと判定した場合、前記タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号し、前記角度が前記所定の条件を満たさないと判定した場合、前記タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号しない。

本開示は、符号化された複数の三次元点のうち、所望の符号化された複数の三次元点を適切に選択して復号できる三次元データ復号方法又は三次元データ復号装置を提供できる。

図１は、実施の形態１に係る三次元データ符号化復号システムの構成を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る点群データの構成例を示す図である。 図３は、実施の形態１に係る点群データ情報が記述されたデータファイルの構成例を示す図である。 図４は、実施の形態１に係る点群データの種類を示す図である。 図５は、実施の形態１に係る第１の符号化部の構成を示す図である。 図６は、実施の形態１に係る第１の符号化部のブロック図である。 図７は、実施の形態１に係る第１の復号部の構成を示す図である。 図８は、実施の形態１に係る第１の復号部のブロック図である。 図９は、実施の形態１に係る三次元データ符号化装置のブロック図である。 図１０は、実施の形態１に係る位置情報の例を示す図である。 図１１は、実施の形態１に係る位置情報の８分木表現の例を示す図である。 図１２は、実施の形態１に係る三次元データ復号装置のブロック図である。 図１３は、実施の形態１に係る属性情報符号化部のブロック図である。 図１４は、実施の形態１に係る属性情報復号部のブロック図である。 図１５は、実施の形態１に係る属性情報符号化部の構成を示すブロック図である。 図１６は、実施の形態１に係る属性情報符号化部のブロック図である。 図１７は、実施の形態１に係る属性情報復号部の構成を示すブロック図である。 図１８は、実施の形態１に係る属性情報復号部のブロック図である。 図１９は、実施の形態１に係る第２の符号化部の構成を示す図である。 図２０は、実施の形態１に係る第２の符号化部のブロック図である。 図２１は、実施の形態１に係る第２の復号部の構成を示す図である。 図２２は、実施の形態１に係る第２の復号部のブロック図である。 図２３は、実施の形態１に係るＰＣＣ符号化データに関わるプロトコルスタックを示す図である。 図２４は、実施の形態２に係る符号化部及び多重化部の構成を示す図である。 図２５は、実施の形態２に係る符号化データの構成例を示す図である。 図２６は、実施の形態２に係る符号化データ及びＮＡＬユニットの構成例を示す図である。 図２７は、実施の形態２に係るｐｃｃ＿ｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅのセマンティクス例を示す図である。 図２８は、実施の形態３に係る第１の符号化部のブロック図である。 図２９は、実施の形態３に係る第１の復号部のブロック図である。 図３０は、実施の形態３に係る分割部のブロック図である。 図３１は、実施の形態３に係るスライス及びタイルの分割例を示す図である。 図３２は、実施の形態３に係るスライス及びタイルの分割パターンの例を示す図である。 図３３は、実施の形態３に係る依存関係の例を示す図である。 図３４は、実施の形態３に係るデータの復号順の例を示す図である。 図３５は、実施の形態３に係る符号化処理のフローチャートである。 図３６は、実施の形態３に係る結合部のブロック図である。 図３７は、実施の形態３に係る符号化データ及びＮＡＬユニットの構成例を示す図である。 図３８は、実施の形態３に係る符号化処理のフローチャートである。 図３９は、実施の形態３に係る復号処理のフローチャートである。 図４０は、実施の形態４に係るタイル付加情報のシンタックス例を示す図である。 図４１は、実施の形態４に係る符号化復号システムのブロック図である。 図４２は、実施の形態４に係るスライス付加情報のシンタックス例を示す図である。 図４３は、実施の形態４に係る符号化処理のフローチャートである。 図４４は、実施の形態４に係る復号処理のフローチャートである。 図４５は、実施の形態５に係る分割方法の例を示す図である。 図４６は、実施の形態５に係る点群データの分割例を示す図である。 図４７は、実施の形態５に係るタイル付加情報のシンタックス例を示す図である。 図４８は、実施の形態５に係るインデックス情報の例を示す図である。 図４９は、実施の形態５に係る依存関係の例を示す図である。 図５０は、実施の形態５に係る送出データの例を示す図である。 図５１は、実施の形態５に係るＮＡＬユニットの構成例を示す図である。 図５２は、実施の形態５に係る依存関係の例を示す図である。 図５３は、実施の形態５に係るデータの復号順の例を示す図である。 図５４は、実施の形態５に係る依存関係の例を示す図である。 図５５は、実施の形態５に係るデータの復号順の例を示す図である。 図５６は、実施の形態５に係る符号化処理のフローチャートである。 図５７は、実施の形態５に係る復号処理のフローチャートである。 図５８は、実施の形態５に係る符号化処理のフローチャートである。 図５９は、実施の形態５に係る符号化処理のフローチャートである。 図６０は、実施の形態５に係る送出データ及び受信データの例を示す図である。 図６１は、実施の形態５に係る復号処理のフローチャートである。 図６２は、実施の形態５に係る送出データ及び受信データの例を示す図である。 図６３は、実施の形態５に係る復号処理のフローチャートである。 図６４は、実施の形態５に係る符号化処理のフローチャートである。 図６５は、実施の形態５に係るインデックス情報の例を示す図である。 図６６は、実施の形態５に係る依存関係の例を示す図である。 図６７は、実施の形態５に係る送出データの例を示す図である。 図６８は、実施の形態５に係る送出データ及び受信データの例を示す図である。 図６９は、実施の形態５に係る復号処理のフローチャートである。 図７０は、実施の形態６に係るＧＰＳのシンタックス例を示す図である。 図７１は、実施の形態６に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図７２は、実施の形態６に係るアプリケーションの例を示す図である。 図７３は、実施の形態６に係るタイル分割及びスライス分割の例を示す図である。 図７４は、実施の形態６に係るシステムにおける処理のフローチャートである。 図７５は、実施の形態６に係るシステムにおける処理のフローチャートである。 図７６は、実施の形態７に係る三次元データ符号化装置のブロック図である。 図７７は、実施の形態７に係る三次元データ復号装置のブロック図である。 図７８は、実施の形態７に係る三次元データ符号化装置のブロック図である。 図７９は、実施の形態７に係る三次元データ復号装置の構成を示すブロック図である。 図８０は、実施の形態７に係る点群データの例を示す図である。 図８１は、実施の形態７に係る点毎の法線ベクトルの例を示す図である。 図８２は、実施の形態７に係る法線ベクトルのシンタックス例を示す図である。 図８３は、実施の形態７に係る三次元データ符号化処理のフローチャートである。 図８４は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図８５は、実施の形態７に係るビットストリームの構成例を示す図である。 図８６は、実施の形態７に係る点群情報の例を示す図である。 図８７は、実施の形態７に係る三次元データ符号化処理のフローチャートである。 図８８は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図８９は、実施の形態７に係る法線ベクトルの分割の例を示す図である。 図９０は、実施の形態７に係る法線ベクトルの分割の例を示す図である。 図９１は、実施の形態７に係る点群データの例を示す図である。 図９２は、実施の形態７に係る法線ベクトルの例を示す図である。 図９３は、実施の形態７に係る法線ベクトルの情報の例を示す図である。 図９４は、実施の形態７に係る立方体の例を示す図である。 図９５は、実施の形態７に係る立方体の面の例を示す図である。 図９６は、実施の形態７に係る立方体の面の例を示す図である。 図９７は、実施の形態７に係る立方体の面の例を示す図である。 図９８は、実施の形態７に係るスライスの可視性の例を示す図である。 図９９は、実施の形態７に係るビットストリームの構成例を示す図である。 図１００は、実施の形態７に係る位置情報のスライスヘッダのシンタックス例を示す図である。 図１０１は、実施の形態７に係る位置情報のスライスヘッダのシンタックス例を示す図である。 図１０２は、実施の形態７に係る三次元データ符号化処理のフローチャートである。 図１０３は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図１０４は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図１０５は、実施の形態７に係るビットストリームの構成例を示す図である。 図１０６は、実施の形態７に係るスライス情報のシンタックス例を示す図である。 図１０７は、実施の形態７に係るスライス情報のシンタックス例を示す図である。 図１０８は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図１０９は、実施の形態７に係る部分復号処理の例を示す図である。 図１１０は、実施の形態７に係る三次元データ復号装置の構成例を示す図である。 図１１１は、実施の形態７に係るランダムアクセス制御部の処理例を示す図である。 図１１２は、実施の形態７に係るランダムアクセス制御部の処理例を示す図である。 図１１３は、実施の形態７に係る距離と解像度との関係の例を示す図である。 図１１４は、実施の形態７に係るブリックと法線ベクトルの例を示す図である。 図１１５は、実施の形態７に係るレベルの例を示す図である。 図１１６は、実施の形態７に係る８分木構造の例を示す図である。 図１１７は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図１１８は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図１１９は、実施の形態７に係る復号するブリックの例を示す図である。 図１２０は、実施の形態７に係る復号対象のレベルの例を示す図である。 図１２１は、実施の形態７に係る位置情報のスライスヘッダのシンタックス例を示す図である。 図１２２は、実施の形態７に係る三次元データ符号化処理のフローチャートである。 図１２３は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図１２４は、実施の形態７に係る点群データの例を示す図である。 図１２５は、実施の形態７に係る点群データの例を示す図である。 図１２６は、実施の形態７に係るシステムの構成例を示す図である。 図１２７は、実施の形態７に係るシステムの構成例を示す図である。 図１２８は、実施の形態７に係るシステムの構成例を示す図である。 図１２９は、実施の形態７に係るシステムの構成例を示す図である。 図１３０は、実施の形態７に係るビットストリームの構成例を示す図である。 図１３１は、実施の形態７に係る三次元データ符号化装置の構成例を示す図である。 図１３２は、実施の形態７に係る三次元データ復号装置の構成例を示す図である。 図１３３は、実施の形態７に係るＩＳＯＢＭＦＦの基本構造を示す図である。 図１３４は、実施の形態７に係るＰＣＣコーデック共通のＮＡＬユニットをＩＳＯＢＭＦＦに格納する場合のプロトコルスタック図である。 図１３５は、実施の形態７に係るビットストリームをファイルフォーマットに変換する例を示す図である。 図１３６は、実施の形態７に係るスライス情報のシンタックス例を示す図である。 図１３７は、実施の形態７に係るＰＣＣランダムアクセステーブルのシンタックス例を示す図である。 図１３８は、実施の形態７に係るＰＣＣランダムアクセステーブルのシンタックス例を示す図である。 図１３９は、実施の形態７に係るＰＣＣランダムアクセステーブルのシンタックス例を示す図である。 図１４０は、実施の形態７に係る三次元データ符号化処理のフローチャートである。 図１４１は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図１４２は、実施の形態７に係る三次元データ符号化処理のフローチャートである。 図１４３は、実施の形態７に係る三次元データ復号処理のフローチャートである。 図１４４は、実施の形態５に係る三次元データ作成装置のブロック図である。 図１４５は、実施の形態５に係る三次元データ作成方法のフローチャートである。 図１４６は、実施の形態８に係るシステムの構成を示す図である。 図１４７は、実施の形態８に係るクライアント装置のブロック図である。 図１４８は、実施の形態８に係るサーバのブロック図である。 図１４９は、実施の形態８に係るクライアント装置による三次元データ作成処理のフローチャートである。 図１５０は、実施の形態８に係るクライアント装置によるセンサ情報送信処理のフローチャートである。 図１５１は、実施の形態８に係るサーバによる三次元データ作成処理のフローチャートである。 図１５２は、実施の形態８に係るサーバによる三次元マップ送信処理のフローチャートである。 図１５３は、実施の形態８に係るシステムの変形例の構成を示す図である。 図１５４は、実施の形態８に係るサーバ及びクライアント装置の構成を示す図である。 図１５５は、実施の形態８に係るサーバ及びクライアント装置の構成を示す図である。 図１５６は、実施の形態８に係るクライアント装置による処理のフローチャートである。 図１５７は、実施の形態８に係るセンサ情報収集システムの構成を示す図である。 図１５８は、実施の形態８に係るシステムの例を示す図である。 図１５９は、実施の形態８に係るシステムの変形例を示す図である。 図１６０は、実施の形態８に係るアプリケーション処理の例を示すフローチャートである。 図１６１は、実施の形態８に係る各種センサのセンサ範囲を示す図である。 図１６２は、実施の形態８に係る自動運転システムの構成例を示す図である。 図１６３は、実施の形態８に係るビットストリームの構成例を示す図である。 図１６４は、実施の形態８に係る点群選択処理のフローチャートである。 図１６５は、実施の形態８に係る点群選択処理の画面例を示す図である。 図１６６は、実施の形態８に係る点群選択処理の画面例を示す図である。 図１６７は、実施の形態８に係る点群選択処理の画面例を示す図である。 図１６８は、実施の形態９に係るタイルの中心位置を説明するための図である。 図１６９は、実施の形態９に係る符号化された三次元点群を復号する処理を説明するためのブロック図である。 図１７０は、実施の形態９に係る三次元データ復号装置が視認性の判定に用いる角度情報を算出する処理を説明するための図である。 図１７１は、実施の形態９に係る復号対象を特定するための構成を示すブロック図である。 図１７２は、実施の形態９に係る三次元データ復号装置が復号対象を決定する処理を示すフローチャートである。 図１７３は、実施の形態９に係る三次元データ復号装置の復号処理の第１例を説明するための図である。 図１７４は、実施の形態９に係る三次元データ復号装置の復号処理の第２例を説明するための図である。 図１７５は、実施の形態９に係る三次元データ復号装置の復号処理の第３例を説明するための図である。 図１７６は、実施の形態９に係る三次元データ復号装置の復号処理の第４例を説明するための図である。 図１７７は、実施の形態９の変形例１に係る三次元データ復号装置の復号処理を説明するための図である。 図１７８は、実施の形態９の変形例１に係る三次元データ復号装置が視認性の判定に用いる角度情報を算出する処理を説明するための図である。 図１７９は、実施の形態９の変形例２に係る三次元データ復号装置が、角度情報に基づいて解像度を決定する処理を示すフローチャートである。 図１８０は、実施の形態９及び変形例に係る三次元データ復号装置の復号処理を示すフローチャートである。

本開示の一態様に係る三次元データ復号方法は、符号化された複数の三次元点を含むタイルを取得し、前記タイルにおける所定の位置及び第１基準点を結ぶ線分と、前記第１基準点及び前記第１基準点とは異なる第２基準点を結ぶ線分とのなす角度を算出し、算出した前記角度が所定の条件を満たすか否かを判定し、前記角度が前記所定の条件を満たすと判定した場合、前記タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号し、前記角度が前記所定の条件を満たさないと判定した場合、前記タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号しない。

例えば、三次元データ復号装置は、三次元データ符号化装置によって符号化された複数の三次元点を含むビットストリーム（符号化データ）に含まれるデータ順に符号化された複数の三次元点を順次復号する。ここで、例えば、三次元データが三次元地図を示す場合に、ユーザが当該地図を見るとき、当該ユーザは、当該ユーザの現在位置から、特定の方向についての地図を見たい場合が多い。このような場合に、三次元データ復号装置が、ビットストリームに含まれるデータ順に符号化された複数の三次元点を順次復号して、表示装置等に複数の三次元点を示す画像を表示装置に復号した順に順次表示させるとする。これでは、ユーザが確認したい場所が表示装置に表示されるまでに時間を要する可能性がある。また、ユーザの現在位置によっては、復号される必要のない三次元点がある場合がある。そこで、本開示に係る三次元データ復号方法では、カメラ、ユーザ等の位置及び当該カメラ、ユーザ等の焦点位置等の任意の２点とタイルとの位置関係を用いて、カメラ、ユーザ等の視線方向を仮定して、当該視線方向に位置する符号化されたタイルを復号する。これによれば、ユーザが所望する可能性が高い領域に位置する符号化されたタイルを復号できる。つまり、本開示に係る三次元データ復号方法によれば、符号化されたタイルのうち、ユーザが所望の符号化されたタイル（つまり、複数の三次元点）を適切に選択して復号できる。

また、例えば、前記角度が前記所定の条件を満たすか否かを判定する処理では、算出した前記角度が所定の角度未満であるか否かを判定し、前記タイルに含まれる符号化された複数の三次元点の復号処理では、算出した前記角度が前記所定の角度未満である場合、前記符号化された複数の三次元点を復号し、算出した前記角度が前記所定の角度以上である場合、前記符号化された複数の三次元点を復号しない。

これによれば、所定の角度を適切に設定することで、カメラの視野角等に合わせてユーザが所望する範囲に位置するタイルを適切に復号できる。

また、例えば、前記タイルに含まれる前記符号化された複数の三次元点を復号する処理では、前記角度に基づいて、前記符号化された複数の三次元点の解像度を決定し、決定した解像度に応じて、前記符号化された複数の三次元点を復号する。

例えば、ユーザの視野の中央部は、ユーザの視野の外縁部よりもユーザにとって重要な位置である可能性が高い。そこで、例えば、算出した角度に応じて、カメラ、ユーザ等の視野の中央部に位置するタイルの解像度を高くし、カメラ、ユーザ等の視野の外縁部に位置するタイルの解像度を低くするように、タイルを復号する。これによれば、ユーザにとって比較的重要となり得るタイルの解像度を上げつつ、ユーザにとって比較的重要ではない可能性が高いタイルの解像度を下げることで処理量を削減できる。

また、例えば、前記第１基準点は、カメラの位置を示し、前記第２基準点は、前記カメラの焦点位置を示す。

或いは、例えば、前記第２基準点は、カメラの位置を示し、前記第１基準点は、前記カメラの焦点位置を示す。

これらによれば、例えば、実際にカメラが撮像した場合の当該カメラの位置及び当該カメラの撮像方向に応じた位置のタイルを復号できる。そのため、例えば、当該カメラから得られる画像に応じた三次元点画像を生成するためのタイルを適切に選択して復号できる。

また、例えば、前記角度を算出する処理では、前記第１基準点から前記所定の位置に向かうベクトルと、前記第１基準点から前記第２基準点に向かうベクトルとの内積を算出することで前記角度を算出する。

これによれば、簡単な処理で角度を算出できる。

また、例えば、前記所定の位置は、前記タイルが位置する座標空間における前記タイルにおいて最も座標の値が小さい位置、前記タイルの中心位置、又は、前記タイルの重心位置である。

つまり、タイルの位置は、当該タイルに含まれ、且つ、簡便に算出できる位置が採用されるとよい。これによれば、タイルの位置を簡単な処理で特定できる。

また、本開示の一態様に係る三次元データ復号装置は、プロセッサと、メモリとを備え、前記プロセッサは、前記メモリを用いて、符号化された複数の三次元点を含むタイルを取得し、前記タイルにおける所定の位置及び第１基準点を結ぶ線分と、前記第１基準点及び前記第１基準点とは異なる第２基準点を結ぶ線分とのなす角度を算出し、算出した前記角度が所定の条件を満たすか否かを判定し、前記角度が前記所定の条件を満たすと判定した場合、前記タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号し、前記角度が前記所定の条件を満たさないと判定した場合、前記タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号しない。

例えば、三次元データ復号装置は、三次元データ符号化装置によって符号化された複数の三次元点を含むビットストリーム（符号化データ）に含まれるデータ順に符号化された複数の三次元点を順次復号する。ここで、例えば、三次元データが三次元地図を示す場合に、ユーザが当該地図を見るとき、当該ユーザは、当該ユーザの現在位置から、特定の方向についての地図を見たい場合が多い。このような場合に、三次元データ復号装置が、ビットストリームに含まれるデータ順に符号化された複数の三次元点を順次復号して、表示装置等に複数の三次元点を示す画像を表示装置に復号した順に順次表示させるとする。これでは、ユーザが確認したい場所が表示装置に表示されるまでに時間を要する可能性がある。また、ユーザの現在位置によっては、復号される必要のない三次元点がある場合がある。そこで、本開示に係る三次元データ復号装置は、カメラ、ユーザ等の位置及び当該カメラ、ユーザ等の焦点位置等の任意の２点とタイルとの位置関係を用いて、カメラ、ユーザ等の視線方向を仮定して、当該視線方向に位置する符号化されたタイルを復号する。これによれば、三次元データ復号装置は、ユーザが所望する可能性が高い領域に位置する符号化されたタイルを復号できる。つまり、本開示に係る三次元データ復号装置によれば、符号化されたタイルのうち、ユーザが所望の符号化されたタイル（つまり、複数の三次元点）を適切に選択して復号できる。

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
ポイントクラウドの符号化データを実際の装置又はサービスにおいて使用する際には、ネットワーク帯域を抑制するために用途に応じて必要な情報を送受信することが望ましい。しかしながら、これまで、三次元データの符号化構造にはそのような機能が存在せず、そのための符号化方法も存在しなかった。

本実施の形態では、三次元のポイントクラウドの符号化データにおいて用途に応じて必要な情報を送受信する機能を提供するための三次元データ符号化方法及び三次元データ符号化装置、並びに、当該符号化データを復号する三次元データ復号方法及び三次元データ復号装置、並びに、当該符号化データを多重化する三次元データ多重化方法、並びに、当該符号化データを伝送する三次元データ伝送方法について説明する。

特に、現在、点群データの符号化方法（符号化方式）として第１の符号化方法、及び第２の符号化方法が検討されているが、符号化データの構成、及び符号化データをシステムフォーマットへ格納する方法が定義されておらず、このままでは符号化部におけるＭＵＸ処理（多重化）、又は、伝送或いは蓄積ができないという課題がある。

また、ＰＣＣ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｌｏｕｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）のように、第１の符号化方法と第２の符号化方法の２つのコーデックが混在するフォーマットをサポートする方法はこれまで存在しない。

本実施の形態では、第１の符号化方法と第２の符号化方法の２つのコーデックが混在するＰＣＣ符号化データの構成、及び符号化データをシステムフォーマットへ格納する方法について説明する。

まず、本実施の形態に係る三次元データ（点群データ）符号化復号システムの構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る三次元データ符号化復号システムの構成例を示す図である。図１に示すように、三次元データ符号化復号システムは、三次元データ符号化システム４６０１と、三次元データ復号システム４６０２と、センサ端末４６０３と、外部接続部４６０４とを含む。

三次元データ符号化システム４６０１は、三次元データである点群データを符号化することで符号化データ又は多重化データを生成する。なお、三次元データ符号化システム４６０１は、単一の装置により実現される三次元データ符号化装置であってもよいし、複数の装置により実現されるシステムであってもよい。また、三次元データ符号化装置は、三次元データ符号化システム４６０１に含まれる複数の処理部のうち一部を含んでもよい。

三次元データ符号化システム４６０１は、点群データ生成システム４６１１と、提示部４６１２と、符号化部４６１３と、多重化部４６１４と、入出力部４６１５と、制御部４６１６とを含む。点群データ生成システム４６１１は、センサ情報取得部４６１７と、点群データ生成部４６１８とを含む。

センサ情報取得部４６１７は、センサ端末４６０３からセンサ情報を取得し、センサ情報を点群データ生成部４６１８に出力する。点群データ生成部４６１８は、センサ情報から点群データを生成し、点群データを符号化部４６１３へ出力する。

提示部４６１２は、センサ情報又は点群データをユーザに提示する。例えば、提示部４６１２は、センサ情報又は点群データに基づく情報又は画像を表示する。

符号化部４６１３は、点群データを符号化（圧縮）し、得られた符号化データと、符号化過程において得られた制御情報と、その他の付加情報とを多重化部４６１４へ出力する。付加情報は、例えば、センサ情報を含む。

多重化部４６１４は、符号化部４６１３から入力された符号化データと、制御情報と、付加情報とを多重することで多重化データを生成する。多重化データのフォーマットは、例えば蓄積のためのファイルフォーマット、又は伝送のためのパケットフォーマットである。

入出力部４６１５（例えば、通信部又はインタフェース）は、多重化データを外部へ出力する。または、多重化データは、内部メモリ等の蓄積部に蓄積される。制御部４６１６（またはアプリ実行部）は、各処理部を制御する。つまり、制御部４６１６は、符号化及び多重化等の制御を行う。

なお、センサ情報が符号化部４６１３又は多重化部４６１４へ入力されてもよい。また、入出力部４６１５は、点群データ又は符号化データをそのまま外部へ出力してもよい。

三次元データ符号化システム４６０１から出力された伝送信号（多重化データ）は、外部接続部４６０４を介して、三次元データ復号システム４６０２に入力される。

三次元データ復号システム４６０２は、符号化データ又は多重化データを復号することで三次元データである点群データを生成する。なお、三次元データ復号システム４６０２は、単一の装置により実現される三次元データ復号装置であってもよいし、複数の装置により実現されるシステムであってもよい。また、三次元データ復号装置は、三次元データ復号システム４６０２に含まれる複数の処理部のうち一部を含んでもよい。

三次元データ復号システム４６０２は、センサ情報取得部４６２１と、入出力部４６２２と、逆多重化部４６２３と、復号部４６２４と、提示部４６２５と、ユーザインタフェース４６２６と、制御部４６２７とを含む。

センサ情報取得部４６２１は、センサ端末４６０３からセンサ情報を取得する。

入出力部４６２２は、伝送信号を取得し、伝送信号から多重化データ（ファイルフォーマット又はパケット）を復号し、多重化データを逆多重化部４６２３へ出力する。

逆多重化部４６２３は、多重化データから符号化データ、制御情報及び付加情報を取得し、符号化データ、制御情報及び付加情報を復号部４６２４へ出力する。

復号部４６２４は、符号化データを復号することで点群データを再構成する。

提示部４６２５は、点群データをユーザに提示する。例えば、提示部４６２５は、点群データに基づく情報又は画像を表示する。ユーザインタフェース４６２６は、ユーザの操作に基づく指示を取得する。制御部４６２７（またはアプリ実行部）は、各処理部を制御する。つまり、制御部４６２７は、逆多重化、復号及び提示等の制御を行う。

なお、入出力部４６２２は、点群データ又は符号化データをそのまま外部から取得してもよい。また、提示部４６２５は、センサ情報などの付加情報を取得し、付加情報に基づいた情報を提示してもよい。また、提示部４６２５は、ユーザインタフェース４６２６で取得されたユーザの指示に基づき、提示を行ってもよい。

センサ端末４６０３は、センサで得られた情報であるセンサ情報を生成する。センサ端末４６０３は、センサ又はカメラを搭載した端末であり、例えば、自動車などの移動体、飛行機などの飛行物体、携帯端末、又はカメラなどがある。

センサ端末４６０３で取得可能なセンサ情報は、例えば、（１）ＬＩＤＡＲ、ミリ波レーダ、又は赤外線センサから得られる、センサ端末４６０３と対象物との距離、又は対象物の反射率、（２）複数の単眼カメラ画像又はステレオカメラ画像から得られるカメラと対象物との距離又は対象物の反射率等である。また、センサ情報は、センサの姿勢、向き、ジャイロ（角速度）、位置（ＧＰＳ情報又は高度）、速度、又は加速度等を含んでもよい。また、センサ情報は、気温、気圧、湿度、又は磁気等を含んでもよい。

外部接続部４６０４は、集積回路（ＬＳＩ又はＩＣ）、外部蓄積部、インターネットを介したクラウドサーバとの通信、又は、放送等により実現される。

次に、点群データについて説明する。図２は、点群データの構成を示す図である。図３は、点群データの情報が記述されたデータファイルの構成例を示す図である。

点群データは、複数の点のデータを含む。各点のデータは、位置情報（三次元座標）、及びその位置情報に対する属性情報とを含む。この点が複数集まったものを点群と呼ぶ。例えば、点群は対象物（オブジェクト）の三次元形状を示す。

三次元座標等の位置情報（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）をジオメトリ（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）と呼ぶこともある。また、各点のデータは、複数の属性種別の属性情報（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）を含んでもよい。属性種別は、例えば色又は反射率などである。

１つの位置情報に対して１つの属性情報が対応付けられてもよいし、１つの位置情報に対して複数の異なる属性種別を持つ属性情報が対応付けられてもよい。また、１つの位置情報に対して同じ属性種別の属性情報が複数対応付けられてもよい。

図３に示すデータファイルの構成例は、位置情報と属性情報とが１対１に対応する場合の例であり、点群データを構成するＮ個の点の位置情報と属性情報とを示している。

位置情報は、例えば、ｘ、ｙ、ｚの３軸の情報である。属性情報は、例えば、ＲＧＢの色情報である。代表的なデータファイルとしてｐｌｙファイルなどがある。

次に、点群データの種類について説明する。図４は、点群データの種類を示す図である。図４に示すように、点群データには、静的オブジェクトと、動的オブジェクトとがある。

静的オブジェクトは、任意の時間（ある時刻）の三次元点群データである。動的オブジェクトは、時間的に変化する三次元点群データである。以降、ある時刻の三次元点群データをＰＣＣフレーム、又はフレームと呼ぶ。

オブジェクトは、通常の映像データのように、ある程度領域が制限されている点群であってもよいし、地図情報のように領域が制限されていない大規模点群であってもよい。

また、様々な密度の点群データがあり、疎な点群データと、密な点群データとが存在してもよい。

以下、各処理部の詳細について説明する。センサ情報は、ＬＩＤＡＲ或いはレンジファインダなどの距離センサ、ステレオカメラ、又は、複数の単眼カメラの組合せなど様々な方法で取得される。点群データ生成部４６１８は、センサ情報取得部４６１７で得られたセンサ情報に基づき点群データを生成する。点群データ生成部４６１８は、点群データとして、位置情報を生成し、位置情報に、当該位置情報に対する属性情報を付加する。

点群データ生成部４６１８は、位置情報の生成又は属性情報の付加の際に、点群データを加工してもよい。例えば、点群データ生成部４６１８は、位置が重複する点群を削除することでデータ量を減らしてもよい。また、点群データ生成部４６１８は、位置情報を変換（位置シフト、回転又は正規化など）してもよいし、属性情報をレンダリングしてもよい。

なお、図１では、点群データ生成システム４６１１は、三次元データ符号化システム４６０１に含まれるが、三次元データ符号化システム４６０１の外部に独立して設けられてもよい。

符号化部４６１３は、点群データを予め規定された符号化方法に基づき符号化することで符号化データを生成する。符号化方法には大きく以下の２種類がある。一つ目は、位置情報を用いた符号化方法であり、この符号化方法を、以降、第１の符号化方法と記載する。二つ目は、ビデオコーデックを用いた符号化方法であり、この符号化方法を、以降、第２の符号化方法と記載する。

復号部４６２４は、符号化データを予め規定された符号化方法に基づき復号することで点群データを復号する。

多重化部４６１４は、符号化データを、既存の多重化方式を用いて多重化することで多重化データを生成する。生成された多重化データは、伝送又は蓄積される。多重化部４６１４は、ＰＣＣ符号化データの他に、映像、音声、字幕、アプリケーション、ファイルなどの他のメディア、又は基準時刻情報を多重化する。また、多重化部４６１４は、さらに、センサ情報又は点群データに関連する属性情報を多重してもよい。

多重化方式又はファイルフォーマットとしては、ＩＳＯＢＭＦＦ、ＩＳＯＢＭＦＦベースの伝送方式であるＭＰＥＧ－ＤＡＳＨ、ＭＭＴ、ＭＰＥＧ－２ ＴＳ Ｓｙｓｔｅｍｓ、ＲＭＰなどがある。

逆多重化部４６２３は、多重化データからＰＣＣ符号化データ、その他のメディア、及び時刻情報などを抽出する。

入出力部４６１５は、多重化データを、放送又は通信など、伝送する媒体又は蓄積する媒体にあわせた方法を用いて伝送する。入出力部４６１５は、インターネット経由で他のデバイスと通信してもよいし、クラウドサーバなどの蓄積部と通信してもよい。

通信プロトコルとしては、ｈｔｔｐ、ｆｔｐ、ＴＣＰ又はＵＤＰなどが用いられる。ＰＵＬＬ型の通信方式が用いられてもよいし、ＰＵＳＨ型の通信方式が用いられてもよい。

有線伝送及び無線伝送のいずれが用いられてもよい。有線伝送としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ、ＲＳ－２３２Ｃ、ＨＤＭＩ（登録商標）、又は同軸ケーブルなどが用いられる。無線伝送としては、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はミリ波などが用いられる。

また、放送方式としては、例えばＤＶＢ－Ｔ２、ＤＶＢ－Ｓ２、ＤＶＢ－Ｃ２、ＡＴＳＣ３．０、又はＩＳＤＢ－Ｓ３などが用いられる。

図５は、第１の符号化方法の符号化を行う符号化部４６１３の例である第１の符号化部４６３０の構成を示す図である。図６は、第１の符号化部４６３０のブロック図である。第１の符号化部４６３０は、点群データを第１の符号化方法で符号化することで符号化データ（符号化ストリーム）を生成する。この第１の符号化部４６３０は、位置情報符号化部４６３１と、属性情報符号化部４６３２と、付加情報符号化部４６３３と、多重化部４６３４とを含む。

第１の符号化部４６３０は、三次元構造を意識して符号化を行うという特徴を有する。また、第１の符号化部４６３０は、属性情報符号化部４６３２が、位置情報符号化部４６３１から得られる情報を用いて符号を行うという特徴を有する。第１の符号化方法は、ＧＰＣＣ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｂａｓｅｄ ＰＣＣ）とも呼ばれる。

点群データは、ＰＬＹファイルのようなＰＣＣ点群データ、又は、センサ情報から生成されたＰＣＣ点群データであり、位置情報（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、属性情報（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）、及びその他の付加情報（ＭｅｔａＤａｔａ）を含む。位置情報は位置情報符号化部４６３１に入力され、属性情報は属性情報符号化部４６３２に入力され、付加情報は付加情報符号化部４６３３に入力される。

位置情報符号化部４６３１は、位置情報を符号化することで符号化データである符号化位置情報（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）を生成する。例えば、位置情報符号化部４６３１は、８分木等のＮ分木構造を用いて位置情報を符号化する。具体的には、８分木では、対象空間が８個のノード（サブ空間）に分割され、各ノードに点群が含まれるか否かを示す８ビットの情報（オキュパンシー符号）が生成される。また、点群が含まれるノードは、さらに、８個のノードに分割され、当該８個のノードの各々に点群が含まれるか否かを示す８ビットの情報が生成される。この処理が、予め定められた階層又はノードに含まれる点群の数の閾値以下になるまで繰り返される。

属性情報符号化部４６３２は、位置情報符号化部４６３１で生成された構成情報を用いて符号化することで符号化データである符号化属性情報（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）を生成する。例えば、属性情報符号化部４６３２は、位置情報符号化部４６３１で生成された８分木構造に基づき、処理対象の対象点（対象ノード）の符号化において参照する参照点（参照ノード）を決定する。例えば、属性情報符号化部４６３２は、周辺ノード又は隣接ノードのうち、８分木における親ノードが対象ノードと同一のノードを参照する。なお、参照関係の決定方法はこれに限らない。

また、属性情報の符号化処理は、量子化処理、予測処理、及び算術符号化処理のうち少なくとも一つを含んでもよい。この場合、参照とは、属性情報の予測値の算出に参照ノードを用いること、又は、符号化のパラメータの決定に参照ノードの状態（例えば、参照ノードに点群が含まれる否かを示す占有情報）を用いること、である。例えば、符号化のパラメータとは、量子化処理における量子化パラメータ、又は算術符号化におけるコンテキスト等である。

付加情報符号化部４６３３は、付加情報のうち、圧縮可能なデータを符号化することで符号化データである符号化付加情報（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ＭｅｔａＤａｔａ）を生成する。

多重化部４６３４は、符号化位置情報、符号化属性情報、符号化付加情報及びその他の付加情報を多重化することで符号化データである符号化ストリーム（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｓｔｒｅａｍ）を生成する。生成された符号化ストリームは、図示しないシステムレイヤの処理部へ出力される。

次に、第１の符号化方法の復号を行う復号部４６２４の例である第１の復号部４６４０について説明する。図７は、第１の復号部４６４０の構成を示す図である。図８は、第１の復号部４６４０のブロック図である。第１の復号部４６４０は、第１の符号化方法で符号化された符号化データ（符号化ストリーム）を、第１の符号化方法で復号することで点群データを生成する。この第１の復号部４６４０は、逆多重化部４６４１と、位置情報復号部４６４２と、属性情報復号部４６４３と、付加情報復号部４６４４とを含む。

図示しないシステムレイヤの処理部から符号化データである符号化ストリーム（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｓｔｒｅａｍ）が第１の復号部４６４０に入力される。

逆多重化部４６４１は、符号化データから、符号化位置情報（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）、符号化属性情報（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）、符号化付加情報（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ＭｅｔａＤａｔａ）、及び、その他の付加情報を分離する。

位置情報復号部４６４２は、符号化位置情報を復号することで位置情報を生成する。例えば、位置情報復号部４６４２は、８分木等のＮ分木構造で表される符号化位置情報から三次元座標で表される点群の位置情報を復元する。

属性情報復号部４６４３は、位置情報復号部４６４２で生成された構成情報に基づき、符号化属性情報を復号する。例えば、属性情報復号部４６４３は、位置情報復号部４６４２で得られた８分木構造に基づき、処理対象の対象点（対象ノード）の復号において参照する参照点（参照ノード）を決定する。例えば、属性情報復号部４６４３は、周辺ノード又は隣接ノードのうち、８分木における親ノードが対象ノードと同一のノードを参照する。なお、参照関係の決定方法はこれに限らない。

また、属性情報の復号処理は、逆量子化処理、予測処理、及び算術復号処理のうち少なくとも一つを含んでもよい。この場合、参照とは、属性情報の予測値の算出に参照ノードを用いること、又は、復号のパラメータの決定に参照ノードの状態（例えば、参照ノードに点群が含まれる否かを示す占有情報）を用いること、である。例えば、復号のパラメータとは、逆量子化処理における量子化パラメータ、又は算術復号におけるコンテキスト等である。

付加情報復号部４６４４は、符号化付加情報を復号することで付加情報を生成する。また、第１の復号部４６４０は、位置情報及び属性情報の復号処理に必要な付加情報を復号時に使用し、アプリケーションに必要な付加情報を外部に出力する。

次に、位置情報符号化部の構成例を説明する。図９は、本実施の形態に係る位置情報符号化部２７００のブロック図である。位置情報符号化部２７００は、８分木生成部２７０１と、幾何情報算出部２７０２と、符号化テーブル選択部２７０３と、エントロピー符号化部２７０４とを備える。

８分木生成部２７０１は、入力された位置情報から、例えば８分木を生成し、８分木の各ノードのオキュパンシー符号を生成する。幾何情報算出部２７０２は、対象ノードの隣接ノードが占有ノードか否かを示す情報を取得する。例えば、幾何情報算出部２７０２は、対象ノードが所属する親ノードのオキュパンシー符号から隣接ノードの占有情報（隣接ノードが占有ノードであるか否かを示す情報）を算出する。また、幾何情報算出部２７０２は、符号化済みのノードをリストに保存しておき、そのリスト内から隣接ノードを探索してもよい。なお、幾何情報算出部２７０２は、対象ノードの親ノード内の位置に応じて隣接ノードを切替えてもよい。

符号化テーブル選択部２７０３は、幾何情報算出部２７０２で算出された隣接ノードの占有情報を用いて対象ノードのエントロピー符号化に用いる符号化テーブルを選択する。例えば、符号化テーブル選択部２７０３は、隣接ノードの占有情報を用いてビット列を生成し、そのビット列から生成されるインデックス番号の符号化テーブルを選択してもよい。

エントロピー符号化部２７０４は、選択されたインデックス番号の符号化テーブルを用いて対象ノードのオキュパンシー符号にエントロピー符号化を行うことで符号化位置情報及びメタデータを生成する。エントロピー符号化部２７０４は、選択された符号化テーブルを示す情報を符号化位置情報に付加してもよい。

以下、８分木表現と位置情報のスキャン順について説明する。位置情報（位置データ）は８分木構造に変換（８分木化）された後、符号化される。８分木構造はノードとリーフとで構成される。各ノードは８つのノード又はリーフを持ち、各リーフはボクセル（ＶＸＬ）情報を持つ。図１０は、複数のボクセルを含む位置情報の構造例を示す図である。図１１は、図１０に示す位置情報を８分木構造に変換した例を示す図である。ここで、図１１に示すリーフのうち、リーフ１、２、３はそれぞれ図１０に示すボクセルＶＸＬ１、ＶＸＬ２、ＶＸＬ３を表し、点群を含むＶＸＬ（以下、有効ＶＸＬ）を表現している。

具体的には、ノード１は、図１０の位置情報を包含する全体空間に対応する。ノード１に対応する全体空間は８つのノードに分割され、８つのノードのうち、有効ＶＸＬを含むノードが、さらに８つのノードまたはリーフに分割され、この処理が木構造の階層分繰り返される。ここで、各ノードはサブ空間に対応し、ノード情報として分割後のどの位置に次のノードまたはリーフを持つかを示す情報（オキュパンシー符号）を持つ。また、最下層のブロックはリーフに設定され、リーフ情報としてリーフ内に含まれる点群数などが保持される。

次に、位置情報復号部の構成例を説明する。図１２は、本実施の形態に係る位置情報復号部２７１０のブロック図である。位置情報復号部２７１０は、８分木生成部２７１１と、幾何情報算出部２７１２と、符号化テーブル選択部２７１３と、エントロピー復号部２７１４とを備える。

８分木生成部２７１１は、ビットストリームのヘッダ情報又はメタデータ等を用いて、ある空間（ノード）の８分木を生成する。例えば、８分木生成部２７１１は、ヘッダ情報に付加されたある空間のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の大きさを用いて大空間（ルートノード）を生成し、その空間をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向にそれぞれ２分割することで８個の小空間Ａ（ノードＡ０～Ａ７）を生成することで８分木を生成する。また、対象ノードとしてノードＡ０～Ａ７が順に設定される。

幾何情報算出部２７１２は、対象ノードの隣接ノードが占有ノードであるか否かを示す占有情報を取得する。例えば、幾何情報算出部２７１２は、対象ノードが所属する親ノードのオキュパンシー符号から隣接ノードの占有情報を算出する。また、幾何情報算出部２７１２は、復号済みのノードをリストに保存しておき、そのリスト内から隣接ノードを探索してもよい。なお、幾何情報算出部２７１２は、対象ノードの親ノード内の位置に応じて隣接ノードを切替えてもよい。

符号化テーブル選択部２７１３は、幾何情報算出部２７１２で算出された隣接ノードの占有情報を用いて対象ノードのエントロピー復号に用いる符号化テーブル（復号テーブル）を選択する。例えば、符号化テーブル選択部２７１３は、隣接ノードの占有情報を用いてビット列を生成し、そのビット列から生成されるインデックス番号の符号化テーブルを選択してもよい。

エントロピー復号部２７１４は、選択された符号化テーブルを用いて対象ノードのオキュパンシー符号をエントロピー復号することで、位置情報を生成する。なお、エントロピー復号部２７１４は、選択された符号化テーブルの情報をビットストリームから復号して取得し、当該情報で示される符号化テーブルを用いて、対象ノードのオキュパンシー符号をエントロピー復号してもよい。

以下、属性情報符号化部及び属性情報復号部の構成を説明する。図１３は属性情報符号化部Ａ１００の構成例を示すブロック図である。属性情報符号化部は異なる符号化方法を実行する複数の符号化部を含んでもよい。例えば、属性情報符号化部は、下記の２方式をユースケースに応じて切替えて用いてもよい。

属性情報符号化部Ａ１００は、ＬｏＤ属性情報符号化部Ａ１０１と、変換属性情報符号化部Ａ１０２とを含む。ＬｏＤ属性情報符号化部Ａ１０１は、三次元点の位置情報を用いて各三次元点を複数階層に分類し、各階層に属する三次元点の属性情報を予測して、その予測残差を符号化する。ここで、分類した各階層をＬｏＤ（Ｌｅｖｅｌ ｏｆ Ｄｅｔａｉｌ）と呼ぶ。

変換属性情報符号化部Ａ１０２は、ＲＡＨＴ（Ｒｅｇｉｏｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて属性情報を符号化する。具体的には、変換属性情報符号化部Ａ１０２は、三次元点の位置情報を元に各属性情報に対してＲＡＨＴまたはＨａａｒ変換を適用することで、各階層の高周波成分および低周波数成分を生成し、それらの値を量子化及びエントロピー符号化等を用いて符号化する。

図１４は属性情報復号部Ａ１１０の構成例を示すブロック図である。属性情報復号部は異なる復号方法を実行する複数の復号部を含んでもよい。例えば、属性情報復号部は、下記の２方式をヘッダやメタデータに含まれる情報を元に切替えて復号してもよい。

属性情報復号部Ａ１１０は、ＬｏＤ属性情報復号部Ａ１１１と、変換属性情報復号部Ａ１１２とを含む。ＬｏＤ属性情報復号部Ａ１１１は、三次元点の位置情報を用いて各三次元点を複数階層に分類し、各階層に属する三次元点の属性情報を予測しながら属性値を復号する。

変換属性情報復号部Ａ１１２は、ＲＡＨＴ（Ｒｅｇｉｏｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて属性情報を復号する。具体的には、変換属性情報復号部Ａ１１２は、三次元点の位置情報を元に各属性値の高周波成分および低周波成分に対して、ｉｎｖｅｒｓｅ ＲＡＨＴまたはｉｎｖｅｒｓｅ Ｈａａｒ変換を適用することで属性値を復号する。

図１５は、ＬｏＤ属性情報符号化部Ａ１０１の一例である属性情報符号化部３１４０の構成を示すブロック図である。

属性情報符号化部３１４０は、ＬｏＤ生成部３１４１と、周囲探索部３１４２と、予測部３１４３と、予測残差算出部３１４４と、量子化部３１４５と、算術符号化部３１４６と、逆量子化部３１４７と、復号値生成部３１４８と、メモリ３１４９と、を含む。

ＬｏＤ生成部３１４１は、三次元点の位置情報を用いてＬｏＤを生成する。

周囲探索部３１４２は、ＬｏＤ生成部３１４１によるＬｏＤの生成結果と各三次元点間の距離を示す距離情報とを用いて、各三次元点に隣接する近隣三次元点を探索する。

予測部３１４３は、符号化対象の対象三次元点の属性情報の予測値を生成する。

予測残差算出部３１４４は、予測部３１４３により生成された属性情報の予測値の予測残差を算出（生成）する。

量子化部３１４５は、予測残差算出部３１４４により算出された属性情報の予測残差を量子化する。

算術符号化部３１４６は、量子化部３１４５により量子化された後の予測残差を算術符号化する。算術符号化部３１４６は、算術符号化した予測残差を含むビットストリームを、例えば、三次元データ復号装置に出力する。

なお、予測残差は、算術符号化部３１４６によって算術符号化される前に、例えば量子化部３１４５によって二値化されてもよい。

また、例えば、算術符号化部３１４６は、算術符号化に用いる符号化テーブルを算術符号化前に初期化してもよい。算術符号化部３１４６は、算術符号化に用いる符号化テーブルを、層毎に初期化してもよい。また、算術符号化部３１４６は、符号化テーブルを初期化した層の位置を示す情報をビットストリームに含めて出力してもよい。

逆量子化部３１４７は、量子化部３１４５によって量子化された後の予測残差を逆量子化する。

復号値生成部３１４８は、予測部３１４３により生成された属性情報の予測値と、逆量子化部３１４７により逆量子化された後の予測残差とを加算することで復号値を生成する。

メモリ３１４９は、復号値生成部３１４８により復号された各三次元点の属性情報の復号値を記憶するメモリである。例えば、予測部３１４３は、まだ符号化していない三次元点の予測値を生成する場合に、メモリ３１４９に記憶されている各三次元点の属性情報の復号値を利用して予測値を生成する。

図１６は、変換属性情報符号化部Ａ１０２の一例である属性情報符号化部６６００のブロック図である。属性情報符号化部６６００は、ソート部６６０１と、Ｈａａｒ変換部６６０２と、量子化部６６０３と、逆量子化部６６０４と、逆Ｈａａｒ変換部６６０５と、メモリ６６０６と、算術符号化部６６０７とを備える。

ソート部６６０１は、三次元点の位置情報を用いてモートン符号を生成し、複数の三次元点をモートン符号順にソートする。Ｈａａｒ変換部６６０２は、属性情報にＨａａｒ変換を適用することで符号化係数を生成する。量子化部６６０３は、属性情報の符号化係数を量子化する。

逆量子化部６６０４は、量子化後の符号化係数を逆量子化する。逆Ｈａａｒ変換部６６０５は、符号化係数に逆Ｈａａｒ変換を適用する。メモリ６６０６は、復号済みの複数の三次元点の属性情報の値を記憶する。例えば、メモリ６６０６に記憶される復号済みの三次元点の属性情報は、符号化されていない三次元点の予測等に利用されてもよい。

算術符号化部６６０７は、量子化後の符号化係数からＺｅｒｏＣｎｔを算出し、ＺｅｒｏＣｎｔを算術符号化する。また、算術符号化部６６０７は、量子化後の非ゼロの符号化係数を算術符号化する。算術符号化部６６０７は、符号化係数を算術符号化前に二値化してもよい。また、算術符号化部６６０７は、各種ヘッダ情報を生成及び符号化してもよい。

図１７は、ＬｏＤ属性情報復号部Ａ１１１の一例である属性情報復号部３１５０の構成を示すブロック図である。

属性情報復号部３１５０は、ＬｏＤ生成部３１５１と、周囲探索部３１５２と、予測部３１５３と、算術復号部３１５４と、逆量子化部３１５５と、復号値生成部３１５６と、メモリ３１５７と、を含む。

ＬｏＤ生成部３１５１は、位置情報復号部（図１７には不図示）により復号された三次元点の位置情報を用いてＬｏＤを生成する。

周囲探索部３１５２は、ＬｏＤ生成部３１５１によるＬｏＤの生成結果と各三次元点間の距離を示す距離情報とを用いて、各三次元点に隣接する近隣三次元点を探索する。

予測部３１５３は、復号対象の対象三次元点の属性情報の予測値を生成する。

算術復号部３１５４は、図１５に示す属性情報符号化部３１４０より取得したビットストリーム内の予測残差を算術復号する。なお、算術復号部３１５４は、算術復号に用いる復号テーブルを初期化してもよい。算術復号部３１５４は、図１５に示す算術符号化部３１４６が符号化処理を行った層について、算術復号に用いる復号テーブルを初期化する。算術復号部３１５４は、算術復号に用いる復号テーブルを層毎に初期化してもよい。また、算術復号部３１５４は、ビットストリームに含まれる、符号化テーブルを初期化した層の位置を示す情報に基づいて、復号テーブルを初期化してもよい。

逆量子化部３１５５は、算術復号部３１５４が算術復号した予測残差を逆量子化する。

復号値生成部３１５６は、予測部３１５３により生成された予測値と逆量子化部３１５５により逆量子化された後の予測残差とを加算して復号値を生成する。復号値生成部３１５６は、復号された属性情報データを他の装置へ出力する。

メモリ３１５７は、復号値生成部３１５６により復号された各三次元点の属性情報の復号値を記憶するメモリである。例えば、予測部３１５３は、まだ復号していない三次元点の予測値を生成する場合に、メモリ３１５７に記憶されている各三次元点の属性情報の復号値を利用して予測値を生成する。

図１８は、変換属性情報復号部Ａ１１２の一例である属性情報復号部６６１０のブロック図である。属性情報復号部６６１０は、算術復号部６６１１と、逆量子化部６６１２と、逆Ｈａａｒ変換部６６１３と、メモリ６６１４とを備える。

算術復号部６６１１は、ビットストリームに含まれるＺｅｒｏＣｎｔと符号化係数を算術復号する。なお、算術復号部６６１１は、各種ヘッダ情報を復号してもよい。

逆量子化部６６１２は、算術復号した符号化係数を逆量子化する。逆Ｈａａｒ変換部６６１３は、逆量子化後の符号化係数に逆Ｈａａｒ変換を適用する。メモリ６６１４は、復号済みの複数の三次元点の属性情報の値を記憶する。例えば、メモリ６６１４に記憶される復号済みの三次元点の属性情報は、復号されていない三次元点の予測に利用されてもよい。

次に、第２の符号化方法の符号化を行う符号化部４６１３の例である第２の符号化部４６５０について説明する。図１９は、第２の符号化部４６５０の構成を示す図である。図２０は、第２の符号化部４６５０のブロック図である。

第２の符号化部４６５０は、点群データを第２の符号化方法で符号化することで符号化データ（符号化ストリーム）を生成する。この第２の符号化部４６５０は、付加情報生成部４６５１と、位置画像生成部４６５２と、属性画像生成部４６５３と、映像符号化部４６５４と、付加情報符号化部４６５５と、多重化部４６５６とを含む。

第２の符号化部４６５０は、三次元構造を二次元画像に投影することで位置画像及び属性画像を生成し、生成した位置画像及び属性画像を既存の映像符号化方式を用いて符号化するという特徴を有する。第２の符号化方法は、ＶＰＣＣ（Ｖｉｄｅｏ ｂａｓｅｄ ＰＣＣ）とも呼ばれる。

点群データは、ＰＬＹファイルのようなＰＣＣ点群データ、又は、センサ情報から生成されたＰＣＣ点群データであり、位置情報（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、属性情報（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）、及びその他の付加情報ＭｅｔａＤａｔａ）を含む。

付加情報生成部４６５１は、三次元構造を二次元画像に投影することで、複数の二次元画像のマップ情報を生成する。

位置画像生成部４６５２は、位置情報と、付加情報生成部４６５１で生成されたマップ情報とに基づき、位置画像（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｉｍａｇｅ）を生成する。この位置画像は、例えば、画素値として距離（Ｄｅｐｔｈ）が示される距離画像である。なお、この距離画像は、一つの視点から複数の点群を見た画像（一つの二次元平面に複数の点群を投影した画像）であってもよいし、複数の視点から複数の点群を見た複数の画像であってもよいし、これらの複数の画像を統合した一つの画像であってもよい。

属性画像生成部４６５３は、属性情報と、付加情報生成部４６５１で生成されたマップ情報とに基づき、属性画像を生成する。この属性画像は、例えば、画素値として属性情報（例えば色（ＲＧＢ））が示される画像である。なお、この画像は、一つの視点から複数の点群を見た画像（一つの二次元平面に複数の点群を投影した画像）であってもよいし、複数の視点から複数の点群を見た複数の画像であってもよいし、これらの複数の画像を統合した一つの画像であってもよい。

映像符号化部４６５４は、位置画像及び属性画像を、映像符号化方式を用いて符号化することで、符号化データである符号化位置画像（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｉｍａｇｅ）及び符号化属性画像（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｉｍａｇｅ）を生成する。なお、映像符号化方式として、公知の任意の符号化方法が用いられてよい。例えば、映像符号化方式は、ＡＶＣ又はＨＥＶＣ等である。

付加情報符号化部４６５５は、点群データに含まれる付加情報、及びマップ情報等を符号化することで符号化付加情報（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ＭｅｔａＤａｔａ）を生成する。

多重化部４６５６は、符号化位置画像、符号化属性画像、符号化付加情報、及び、その他の付加情報を多重化することで符号化データである符号化ストリーム（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｓｔｒｅａｍ）を生成する。生成された符号化ストリームは、図示しないシステムレイヤの処理部へ出力される。

次に、第２の符号化方法の復号を行う復号部４６２４の例である第２の復号部４６６０について説明する。図２１は、第２の復号部４６６０の構成を示す図である。図２２は、第２の復号部４６６０のブロック図である。第２の復号部４６６０は、第２の符号化方法で符号化された符号化データ（符号化ストリーム）を、第２の符号化方法で復号することで点群データを生成する。この第２の復号部４６６０は、逆多重化部４６６１と、映像復号部４６６２と、付加情報復号部４６６３と、位置情報生成部４６６４と、属性情報生成部４６６５とを含む。

図示しないシステムレイヤの処理部から符号化データである符号化ストリーム（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｓｔｒｅａｍ）が第２の復号部４６６０に入力される。

逆多重化部４６６１は、符号化データから、符号化位置画像（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｉｍａｇｅ）、符号化属性画像（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｉｍａｇｅ）、符号化付加情報（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ＭｅｔａＤａｔａ）、及び、その他の付加情報を分離する。

映像復号部４６６２は、符号化位置画像及び符号化属性画像を、映像符号化方式を用いて復号することで、位置画像及び属性画像を生成する。なお、映像符号化方式として、公知の任意の符号化方式が用いられてよい。例えば、映像符号化方式は、ＡＶＣ又はＨＥＶＣ等である。

付加情報復号部４６６３は、符号化付加情報を復号することで、マップ情報等を含む付加情報を生成する。

位置情報生成部４６６４は、位置画像とマップ情報とを用いて位置情報を生成する。属性情報生成部４６６５は、属性画像とマップ情報とを用いて属性情報を生成する。

第２の復号部４６６０は、復号に必要な付加情報を復号時に使用し、アプリケーションに必要な付加情報を外部に出力する。

以下、ＰＣＣ符号化方式における課題を説明する。図２３は、ＰＣＣ符号化データに関わるプロトコルスタックを示す図である。図２３には、ＰＣＣ符号化データに、映像（例えばＨＥＶＣ）又は音声などの他のメディアのデータを多重し、伝送又は蓄積する例を示す。

多重化方式及びファイルフォーマットは、様々な符号化データを多重し、伝送又は蓄積するための機能を有している。符号化データを伝送又は蓄積するためには、符号化データを多重化方式のフォーマットに変換しなければならない。例えば、ＨＥＶＣでは、ＮＡＬユニットと呼ばれるデータ構造に符号化データを格納し、ＮＡＬユニットをＩＳＯＢＭＦＦに格納する技術が規定されている。

一方、現在、点群データの符号化方法として第１の符号化方法（Ｃｏｄｅｃ１）、及び第２の符号化方法（Ｃｏｄｅｃ２）が検討されているが、符号化データの構成、及び符号化データをシステムフォーマットへ格納する方法が定義されておらず、このままでは符号化部におけるＭＵＸ処理（多重化）、伝送及び蓄積ができないという課題がある。

なお、以降において、特定の符号化方法の記載がなければ、第１の符号化方法、及び第２の符号化方法のいずれかを示すものとする。

（実施の形態２）
本実施の形態では、上述した第１の符号化部４６３０、又は第２の符号化部４６５０で生成される符号化データ（位置情報（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）、属性情報（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）、付加情報（Ｍｅｔａｄａｔａ））の種別、及び付加情報（メタデータ）の生成方法、及び多重化部における多重処理について説明する。なお、付加情報（メタデータ）は、パラメータセット、又は制御情報と表記することもある。

本実施の形態では、図４で説明した動的オブジェクト（時間的に変化する三次元点群データ）を例に説明するが、静的オブジェクト（任意の時刻の三次元点群データ）の場合でも同様の方法を用いてもよい。

図２４は、本実施の形態に係る三次元データ符号化装置に含まれる符号化部４８０１及び多重化部４８０２の構成を示す図である。符号化部４８０１は、例えば、上述した第１の符号化部４６３０又は第２の符号化部４６５０に対応する。多重化部４８０２は、上述した多重化部４６３４又は４６５６に対応する。

符号化部４８０１は、複数のＰＣＣ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｌｏｕｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）フレームの点群データを符号化し、複数の位置情報、属性情報及び付加情報の符号化データ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｄａｔａ）を生成する。

多重化部４８０２は、複数のデータ種別（位置情報、属性情報及び付加情報）のデータをＮＡＬユニット化することで、データを復号装置におけるデータアクセスを考慮したデータ構成に変換する。

図２５は、符号化部４８０１で生成される符号化データの構成例を示す図である。図中の矢印は符号化データの復号に係る依存関係を示しており、矢印の元は矢印の先のデータに依存している。つまり、復号装置は、矢印の先のデータを復号し、その復号したデータを用いて矢印の元のデータを復号する。言い換えると、依存するとは、依存元のデータの処理（符号化又は復号等）において依存先のデータが参照（使用）されることを意味する。

まず、位置情報の符号化データの生成処理について説明する。符号化部４８０１は、各フレームの位置情報を符号化することで、フレーム毎の符号化位置データ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｄａｔａ）を生成する。また、符号化位置データをＧ（ｉ）で表す。ｉはフレーム番号、又はフレームの時刻等を示す。

また、符号化部４８０１は、各フレームに対応する位置パラメータセット（ＧＰＳ（ｉ））を生成する。位置パラメータセットは、符号化位置データの復号に使用することが可能なパラメータを含む。また、フレーム毎の符号化位置データは、対応する位置パラメータセットに依存する。

また、複数フレームから成る符号化位置データを位置シーケンス（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と定義する。符号化部４８０１は、位置シーケンス内の複数のフレームに対する復号処理に共通に使用するパラメータを格納する位置シーケンスパラメータセット（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ＰＳ：位置ＳＰＳとも記す）を生成する。位置シーケンスは、位置ＳＰＳに依存する。

次に、属性情報の符号化データの生成処理について説明する。符号化部４８０１は、各フレームの属性情報を符号化することで、フレーム毎の符号化属性データ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｄａｔａ）を生成する。また、符号化属性データをＡ（ｉ）で表す。また、図２５では、属性Ｘと属性Ｙとが存在する例を示しており、属性Ｘの符号化属性データをＡＸ（ｉ）で表し、属性Ｙの符号化属性データをＡＹ（ｉ）で表す。

また、符号化部４８０１は、各フレームに対応する属性パラメータセット（ＡＰＳ（ｉ））を生成する。また、属性Ｘの属性パラメータセットをＡＸＰＳ（ｉ）で表し、属性Ｙの属性パラメータセットをＡＹＰＳ（ｉ）で表す。属性パラメータセットは、符号化属性情報の復号に使用することが可能なパラメータを含む。符号化属性データは、対応する属性パラメータセットに依存する。

また、複数フレームから成る符号化属性データを属性シーケンス（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と定義する。符号化部４８０１は、属性シーケンス内の複数のフレームに対する復号処理に共通に使用するパラメータを格納する属性シーケンスパラメータセット（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ＰＳ：属性ＳＰＳとも記す）を生成する。属性シーケンスは、属性ＳＰＳに依存する。

また、第１の符号化方法では、符号化属性データは符号化位置データに依存する。

また、図２５では２種類の属性情報（属性Ｘと属性Ｙ）が存在する場合の例を示している。２種類の属性情報がある場合は、例えば、２つの符号化部により、それぞれのデータ及びメタデータが生成される。また、例えば、属性情報の種類毎に属性シーケンスが定義され、属性情報の種類毎に属性ＳＰＳが生成される。

なお、図２５では、位置情報が１種類、属性情報が２種類である例を示しているが、これに限らず、属性情報は１種類であってもよいし、３種類以上であってもよい。この場合も、同様の方法で符号化データを生成できる。また、属性情報を持たない点群データの場合は、属性情報はなくてもよい。その場合は、符号化部４８０１は、属性情報に関連するパラメータセットを生成しなくてもよい。

次に、付加情報（メタデータ）の生成処理について説明する。符号化部４８０１は、ＰＣＣストリーム全体のパラメータセットであるＰＣＣストリームＰＳ（ＰＣＣ Ｓｔｒｅａｍ ＰＳ：ストリームＰＳとも記す）を生成する。符号化部４８０１は、ストリームＰＳに、１又は複数の位置シーケンス及び１又は複数の属性シーケンスに対する復号処理に共通に使用することができるパラメータを格納する。例えば、ストリームＰＳには、点群データのコーデックを示す識別情報、及び符号化に使用されたアルゴリズムを示す情報等が含まれる。位置シーケンス及び属性シーケンスはストリームＰＳに依存する。

次に、アクセスユニット及びＧＯＦについて説明する。本実施の形態では、新たにアクセスユニット（Ａｃｃｅｓｓ Ｕｎｉｔ：ＡＵ）、及びＧＯＦ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）の考え方を導入する。

アクセスユニットは、復号時にデータにアクセスするため基本単位であり、１つ以上のデータ及び１つ以上のメタデータで構成される。例えば、アクセスユニットは、同一時刻の位置情報と１又は複数の属性情報とで構成される。ＧＯＦは、ランダムアクセス単位であり、１つ以上のアクセスユニットで構成される。

符号化部４８０１は、アクセスユニットの先頭を示す識別情報として、アクセスユニットヘッダ（ＡＵ Ｈｅａｄｅｒ）を生成する。符号化部４８０１は、アクセスユニットヘッダに、アクセスユニットに係るパラメータを格納する。例えば、アクセスユニットヘッダは、アクセスユニットに含まれる符号化データの構成又は情報を含む。また、アクセスユニットヘッダは、アクセスユニットに含まれるデータに共通に用いられるパラメータ、例えば、符号化データの復号に係るパラメータなどを含む。

なお、符号化部４８０１は、アクセスユニットヘッダの代わりに、アクセスユニットに係るパラメータを含まないアクセスユニットデリミタを生成してもよい。このアクセスユニットデリミタは、アクセスユニットの先頭を示す識別情報として用いられる。復号装置は、アクセスユニットヘッダ又はアクセスユニットデリミタを検出することにより、アクセスユニットの先頭を識別する。

次に、ＧＯＦ先頭の識別情報の生成について説明する。符号化部４８０１は、ＧＯＦの先頭を示す識別情報として、ＧＯＦヘッダ（ＧＯＦ Ｈｅａｄｅｒ）を生成する。符号化部４８０１は、ＧＯＦヘッダに、ＧＯＦに係るパラメータを格納する。例えば、ＧＯＦヘッダは、ＧＯＦに含まれる符号化データの構成又は情報を含む。また、ＧＯＦヘッダは、ＧＯＦに含まれるデータに共通に用いられるパラメータ、例えば、符号化データの復号に係るパラメータなどを含む。

なお、符号化部４８０１は、ＧＯＦヘッダの代わりに、ＧＯＦに係るパラメータを含まないＧＯＦデリミタを生成してもよい。このＧＯＦデリミタは、ＧＯＦの先頭を示す識別情報として用いられる。復号装置は、ＧＯＦヘッダ又はＧＯＦデリミタを検出することにより、ＧＯＦの先頭を識別する。

ＰＣＣ符号化データにおいて、例えば、アクセスユニットはＰＣＣフレーム単位であると定義される。復号装置は、アクセスユニット先頭の識別情報に基づき、ＰＣＣフレームにアクセスする。

また、例えば、ＧＯＦは１つのランダムアクセス単位であると定義される。復号装置は、ＧＯＦ先頭の識別情報に基づき、ランダムアクセス単位にアクセスする。例えば、ＰＣＣフレームが互いに依存関係がなく、単独で復号可能であれば、ＰＣＣフレームをランダムアクセス単位と定義してもよい。

なお、１つのアクセスユニットに２つ以上のＰＣＣフレームが割り当てられてもよいし、１つのＧＯＦに複数のランダムアクセス単位が割り当てられてもよい。

また、符号化部４８０１は、上記以外のパラメータセット又はメタデータを定義し、生成してもよい。例えば、符号化部４８０１は、復号時に必ずしも用いない可能性のあるパラメータ（オプションのパラメータ）を格納するＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を生成してもよい。

次に、符号化データの構成、及び符号化データのＮＡＬユニットへの格納方法を説明する。

例えば、符号化データの種類毎にデータフォーマットが規定される。図２６は、符号化データ及びＮＡＬユニットの例を示す図である。

例えば、図２６に示すように符号化データは、ヘッダとペイロードとを含む。なお、符号化データは、符号化データ、ヘッダ又はペイロードの長さ（データ量）を示す長さ情報を含んでもよい。また、符号化データは、ヘッダを含まなくてもよい。

ヘッダは、例えば、データを特定するための識別情報を含む。この識別情報は、例えば、データ種別又はフレーム番号を示す。

ヘッダは、例えば、参照関係を示す識別情報を含む。この識別情報は、例えば、データ間に依存関係がある場合にヘッダに格納され、参照元から参照先を参照するための情報である。例えば、参照先のヘッダには、当該データを特定するための識別情報が含まれる。参照元のヘッダには、参照先を示す識別情報が含まれる。

なお、他の情報から参照先又は参照元を識別可能又は導出可能である場合は、データを特定するための識別情報、又は参照関係を示す識別情報を省略してもよい。

多重化部４８０２は、符号化データを、ＮＡＬユニットのペイロードに格納する。ＮＡＬユニットヘッダには、符号化データの識別情報であるｐｃｃ＿ｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅが含まれる。図２７は、ｐｃｃ＿ｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅのセマンティクスの例を示す図である。

図２７に示すように、ｐｃｃ＿ｃｏｄｅｃ＿ｔｙｐｅがコーデック１（Ｃｏｄｅｃ１：第１の符号化方法）である場合、ｐｃｃ＿ｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅの値０～１０は、コーデック１における、符号化位置データ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）、符号化属性Ｘデータ（ＡｔｔｒｉｂｕｔｅＸ）、符号化属性Ｙデータ（ＡｔｔｒｉｂｕｔｅＹ）、位置ＰＳ（Ｇｅｏｍ．ＰＳ）、属性ＸＰＳ（ＡｔｔｒＸ．ＰＳ）、属性ＹＰＳ（ＡｔｔｒＸ．ＰＳ）、位置ＳＰＳ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ＰＳ）、属性ＸＳＰＳ（ＡｔｔｒｉｂｕｔｅＸ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ＰＳ）、属性ＹＳＰＳ（ＡｔｔｒｉｂｕｔｅＹ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ＰＳ）、ＡＵヘッダ（ＡＵ Ｈｅａｄｅｒ）、ＧＯＦヘッダ（ＧＯＦ Ｈｅａｄｅｒ）に割り当てられる。また、値１１以降は、コーデック１の予備に割り当てられる。

ｐｃｃ＿ｃｏｄｅｃ＿ｔｙｐｅがコーデック２（Ｃｏｄｅｃ２：第２の符号化方法）である場合、ｐｃｃ＿ｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅの値０～２は、コーデックのデータＡ（ＤａｔａＡ）、メタデータＡ（ＭｅｔａＤａｔａＡ）、メタデータＢ（ＭｅｔａＤａｔａＢ）に割り当てられる。また、値３以降は、コーデック２の予備に割り当てられる。

（実施の形態３）
ＨＥＶＣ符号化では復号装置における並列処理を可能とするために、スライス又はタイルといったデータ分割のツールがあるが、ＰＣＣ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｌｏｕｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）符号化ではまだない。

ＰＣＣでは、並列処理、圧縮効率、及び圧縮アルゴリズムによって、様々なデータ分割方法が考えられる。ここでは、スライス及びタイルの定義、データ構造及び送受信方法について説明する。

図２８は、本実施の形態に係る三次元データ符号化装置に含まれる第１の符号化部４９１０の構成を示すブロック図である。第１の符号化部４９１０は、点群データを第１の符号化方法（ＧＰＣＣ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｂａｓｅｄ ＰＣＣ））で符号化することで符号化データ（符号化ストリーム）を生成する。この第１の符号化部４９１０は、分割部４９１１と、複数の位置情報符号化部４９１２と、複数の属性情報符号化部４９１３と、付加情報符号化部４９１４と、多重化部４９１５とを含む。

分割部４９１１は、点群データを分割することで複数の分割データを生成する。具体的には、分割部４９１１は、点群データの空間を複数のサブ空間に分割することで複数の分割データを生成する。ここでサブ空間とは、タイル及びスライスの一方、又はタイル及びスライスの組み合わせである。より具体的には、点群データは、位置情報、属性情報、及び付加情報を含む。分割部４９１１は、位置情報を複数の分割位置情報に分割し、属性情報を複数の分割属性情報に分割する。また、分割部４９１１は、分割に関する付加情報を生成する。

複数の位置情報符号化部４９１２は、複数の分割位置情報を符号化することで複数の符号化位置情報を生成する。例えば、複数の位置情報符号化部４９１２は、複数の分割位置情報を並列処理する。

複数の属性情報符号化部４９１３は、複数の分割属性情報を符号化することで複数の符号化属性情報を生成する。例えば、複数の属性情報符号化部４９１３は、複数の分割属性情報を並列処理する。

付加情報符号化部４９１４は、点群データに含まれる付加情報と、分割部４９１１で分割時に生成された、データ分割に関する付加情報とを符号化することで符号化付加情報を生成する。

多重化部４９１５は、複数の符号化位置情報、複数の符号化属性情報及び符号化付加情報を多重化することで符号化データ（符号化ストリーム）を生成し、生成した符号化データを送出する。また、符号化付加情報は復号時に使用される。

なお、図２８では、位置情報符号化部４９１２及び属性情報符号化部４９１３の数がそれぞれ２つの例を示しているが、位置情報符号化部４９１２及び属性情報符号化部４９１３の数は、それぞれ１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、複数の分割データは、ＣＰＵ内の複数コアのように同一チップ内で並列処理されてもよいし、複数のチップのコアで並列処理されてもよいし、複数チップの複数コアで並列処理されてもよい。

図２９は、第１の復号部４９２０の構成を示すブロック図である。第１の復号部４９２０は、点群データが第１の符号化方法（ＧＰＣＣ）で符号化されることで生成された符号化データ（符号化ストリーム）を復号することで点群データを復元する。この第１の復号部４９２０は、逆多重化部４９２１と、複数の位置情報復号部４９２２と、複数の属性情報復号部４９２３と、付加情報復号部４９２４と、結合部４９２５とを含む。

逆多重化部４９２１は、符号化データ（符号化ストリーム）を逆多重化することで複数の符号化位置情報、複数の符号化属性情報及び符号化付加情報を生成する。

複数の位置情報復号部４９２２は、複数の符号化位置情報を復号することで複数の分割位置情報を生成する。例えば、複数の位置情報復号部４９２２は、複数の符号化位置情報を並列処理する。

複数の属性情報復号部４９２３は、複数の符号化属性情報を復号することで複数の分割属性情報を生成する。例えば、複数の属性情報復号部４９２３は、複数の符号化属性情報を並列処理する。

複数の付加情報復号部４９２４は、符号化付加情報を復号することで付加情報を生成する。

結合部４９２５は、付加情報を用いて複数の分割位置情報を結合することで位置情報を生成する。結合部４９２５は、付加情報を用いて複数の分割属性情報を結合することで属性情報を生成する。

なお、図２９では、位置情報復号部４９２２及び属性情報復号部４９２３の数がそれぞれ２つの例を示しているが、位置情報復号部４９２２及び属性情報復号部４９２３の数は、それぞれ１つであってもよし、３つ以上であってもよい。また、複数の分割データは、ＣＰＵ内の複数コアのように同一チップ内で並列処理されてもよいし、複数のチップのコアで並列処理されてもよい、複数チップの複数コアで並列処理されてもよい。

次に、分割部４９１１の構成を説明する。図３０は、分割部４９１１のブロック図である。分割部４９１１は、スライス分割部４９３１（Ｓｌｉｃｅ Ｄｉｖｉｄｅｒ）と、位置情報タイル分割部４９３２（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｔｉｌｅ Ｄｉｖｉｄｅｒ）と、属性情報タイル分割部４９３３（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｔｉｌｅ Ｄｉｖｉｄｅｒ）とを含む。

スライス分割部４９３１は、位置情報（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ））をスライスに分割することで複数のスライス位置情報を生成する。また、スライス分割部４９３１は、属性情報（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）をスライスに分割することで複数のスライス属性情報を生成する。また、スライス分割部４９３１は、スライス分割に係る情報、及びスライス分割において生成された情報を含むスライス付加情報（ＳｌｉｃｅＭｅｔａＤａｔａ）を出力する。

位置情報タイル分割部４９３２は、複数のスライス位置情報をタイルに分割することで複数の分割位置情報（複数のタイル位置情報）を生成する。また、位置情報タイル分割部４９３２は、位置情報のタイル分割に係る情報、及び位置情報のタイル分割において生成された情報を含む位置タイル付加情報（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｔｉｌｅ ＭｅｔａＤａｔａ）を出力する。

属性情報タイル分割部４９３３は、複数のスライス属性情報をタイルに分割することで複数の分割属性情報（複数のタイル属性情報）を生成する。また、属性情報タイル分割部４９３３は、属性情報のタイル分割に係る情報、及び属性情報のタイル分割において生成された情報を含む属性タイル付加情報（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｔｉｌｅ ＭｅｔａＤａｔａ）を出力する。

なお、分割されるスライス又はタイルの数は１以上である。つまり、スライス又はタイルの分割を行わなくてもよい。

また、ここでは、スライス分割後にタイル分割が行われる例を示したが、タイル分割後にスライス分割が行われてもよい。また、スライス及びタイルに加え新たな分割種別を定義し、３つ以上の分割種別で分割が行われてもよい。

以下、点群データの分割方法について説明する。図３１は、スライス及びタイル分割の例を示す図である。

まず、スライス分割の方法について説明する。分割部４９１１は、三次元点群データを、スライス単位で、任意の点群に分割する。分割部４９１１は、スライス分割において、点を構成する位置情報と属性情報とを分割せず、位置情報と属性情報とを一括で分割する。すなわち、分割部４９１１は、任意の点における位置情報と属性情報とが同じスライスに属するようにスライス分割を行う。なお、これらに従えば、分割数、及び分割方法はどのような方法でもよい。また、分割の最小単位は点である。例えば、位置情報と属性情報との分割数は同一である。例えば、スライス分割後の位置情報に対応する三次元点と、属性情報に対応する三次元点とは同一のスライスに含まれる。

また、分割部４９１１は、スライス分割時に分割数及び分割方法に係る付加情報であるスライス付加情報を生成する。スライス付加情報は、位置情報と属性情報とで同一である。例えば、スライス付加情報は、分割後のバウンディングボックスの基準座標位置、大きさ、又は辺の長さを示す情報を含む。また、スライス付加情報は、分割数、及び分割タイプなどを示す情報を含む。

次に、タイル分割の方法について説明する。分割部４９１１は、スライス分割されたデータを、スライス位置情報（Ｇスライス）とスライス属性情報（Ａスライス）とに分割し、スライス位置情報とスライス属性情報をそれぞれタイル単位に分割する。

なお、図３１では８分木構造で分割する例を示しているが、分割数及び分割方法はどのような方法でもよい。

また、分割部４９１１は、位置情報と属性情報とを異なる分割方法で分割してもよいし、同一の分割方法で分割してもよい。また、分割部４９１１は、複数のスライスを異なる分割方法でタイルに分割してもよいし、同一の分割方法でタイルに分割してもよい。

また、分割部４９１１は、タイル分割時に分割数及び分割方法に係るタイル付加情報を生成する。タイル付加情報（位置タイル付加情報及び属性タイル付加情報）は、位置情報と属性情報とで独立している。例えば、タイル付加情報は、分割後のバウンディングボックスの基準座標位置、大きさ、又は辺の長さを示す情報を含む。また、タイル付加情報は、分割数、及び分割タイプなど示す情報を含む。

次に、点群データをスライス又はタイルに分割する方法の例を説明する。分割部４９１１は、スライス又はタイル分割の方法として、予め定められた方法を用いてもよいし、点群データに応じて使用する方法を適応的に切り替えてもよい。

スライス分割時には、分割部４９１１は、位置情報と属性情報とに対して一括で三次元空間を分割する。例えば、分割部４９１１は、オブジェクトの形状を判定し、オブジェクトの形状に応じて三次元空間をスライスに分割する。例えば、分割部４９１１は、木又は建物などのオブジェクトを抽出し、オブジェクト単位で分割を行う。例えば、分割部４９１１は、１又は複数のオブジェクトの全体が１つのスライスに含まれるようにスライス分割を行う。または、分割部４９１１は、一つのオブジェクトを複数のスライスに分割する。

この場合、符号化装置は、例えば、スライス毎に符号化方法を変えてもよい。例えば、符号化装置は、特定のオブジェクト、又はオブジェクトの特定の一部に対して、高品質な圧縮方法を用いてもよい。この場合、符号化装置は、スライス毎の符号化方法を示す情報を付加情報（メタデータ）に格納してもよい。

また、分割部４９１１は、地図情報又は位置情報に基づき、各スライスが予め定められた座標空間に対応するようにスライス分割を行ってもよい。

タイル分割時には、分割部４９１１は、位置情報と属性情報とを独立に分割する。例えば、分割部４９１１は、データ量又は処理量に応じてスライスをタイルに分割する。例えば、分割部４９１１は、スライスのデータ量（例えばスライスに含まれる三次元点の数）が予め定められた閾値より多いかを判定する。分割部４９１１は、スライスのデータ量が閾値より多い場合にはスライスをタイルに分割する。分割部４９１１は、スライスのデータ量が閾値より少ないときにはスライスをタイルに分割しない。

例えば、分割部４９１１は、復号装置での処理量又は処理時間が一定の範囲（予め定められた値以下）となるよう、スライスをタイルに分割する。これにより、復号装置におけるタイル当たりの処理量が一定となり、復号装置における分散処理が容易となる。

また、分割部４９１１は、位置情報と属性情報とで処理量が異なる場合、例えば、位置情報の処理量が属性情報の処理量より多い場合、位置情報の分割数を、属性情報の分割数より多くする。

また、例えば、コンテンツによって、復号装置で、位置情報を早く復号して表示し、属性情報を後でゆっくり復号して表示してもよい場合に、分割部４９１１は、位置情報の分割数を、属性情報の分割数より多くしてもよい。これにより、復号装置は、位置情報の並列数を多くできるので、位置情報の処理を属性情報の処理より高速化できる。

なお、復号装置は、スライス化又はタイル化されているデータを必ずしも並列処理する必要はなく、復号処理部の数又は能力に応じて、これらを並列処理するかどうかを判定してもよい。

以上のような方法で分割することにより、コンテンツ又はオブジェクトに応じた、適応的な符号化を実現できる。また、復号処理における並列処理を実現できる。これにより、点群符号化システム又は点群復号システムの柔軟性が向上する。

図３２は、スライス及びタイルの分割のパターンの例を示す図である。図中のＤＵはデータ単位（ＤａｔａＵｎｉｔ）であり、タイル又はスライスのデータを示す。また、各ＤＵは、スライスインデックス（ＳｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）とタイルインデックス（ＴｉｌｅＩｎｄｅｘ）を含む。図中のＤＵの右上の数値がスライスインデックスを示し、ＤＵの左下の数値がタイルインデックスを示す。

パターン１では、スライス分割において、ＧスライスとＡスライスとで分割数及び分割方法は同じである。タイル分割において、Ｇスライスに対する分割数及び分割方法とＡスライスに対する分割数及び分割方法とは異なる。また、複数のＧスライス間では同一の分割数及び分割方法が用いられる。複数のＡスライス間では同一の分割数及び分割方法が用いられる。

パターン２では、スライス分割において、ＧスライスとＡスライスとで分割数及び分割方法は同じである。タイル分割において、Ｇスライスに対する分割数及び分割方法とＡスライスに対する分割数及び分割方法とは異なる。また、複数のＧスライス間で分割数及び分割方法が異なる。複数のＡスライス間で分割数及び分割方法が異なる。

次に、分割データの符号化方法について説明する。三次元データ符号化装置（第１の符号化部４９１０）は、分割されたデータを、それぞれ符号化する。三次元データ符号化装置は、属性情報を符号化する際に、どの構成情報（位置情報、付加情報又は他の属性情報）に基づき符号化を行ったかを示す依存関係情報を付加情報として生成する。つまり、依存関係情報は、例えば、参照先（依存先）の構成情報を示す。この場合、三次元データ符号化装置は、属性情報の分割形状に対応する構成情報に基づき依存関係情報を生成する。なお、三次元データ符号化装置は、複数の分割形状に対応する構成情報に基づき依存関係情報を生成してもよい。

依存関係情報は三次元データ符号化装置で生成され、生成された依存関係情報が三次元データ復号装置に送出されてもよい。または、三次元データ復号装置が依存関係情報を生成し、三次元データ符号化装置は依存関係情報を送出しなくてもよい。また、三次元データ符号化装置が使用する依存関係を、予め定めておき、三次元データ符号化装置は、依存関係情報を送出しなくてもよい。

図３３は、各データの依存関係の一例を示す図である。図中の矢印の先は依存先を示し、矢印の元は依存元を示している。三次元データ復号装置は、依存先から依存元の順でデータを復号する。また、図中に実線で示すデータは実際に送出されるデータであり、点線で示すデータは送出されないデータである。

また、同図において、Ｇは位置情報を示し、Ａは属性情報を示す。Ｇｓ１は、スライス番号１の位置情報を示し、Ｇｓ２は、スライス番号２の位置情報を示す。Ｇｓ１ｔ１は、スライス番号１かつタイル番号１の位置情報を示し、Ｇｓ１ｔ２は、スライス番号１かつタイル番号２の位置情報を示し、Ｇｓ２ｔ１は、スライス番号２かつタイル番号１の位置情報を示し、Ｇｓ２ｔ２は、スライス番号２かつタイル番号２の位置情報を示す。同様に、Ａｓ１は、スライス番号１の属性情報を示し、Ａｓ２は、スライス番号２の属性情報を示す。Ａｓ１ｔ１は、スライス番号１かつタイル番号１の属性情報を示し、Ａｓ１ｔ２は、スライス番号１かつタイル番号２の属性情報を示し、Ａｓ２ｔ１は、スライス番号２かつタイル番号１の属性情報を示し、Ａｓ２ｔ２は、スライス番号２かつタイル番号２の属性情報を示す。

Ｍｓｌｉｃｅは、スライス付加情報を示し、ＭＧｔｉｌｅは、位置タイル付加情報を示し、ＭＡｔｉｌｅは、属性タイル付加情報を示す。Ｄｓ１ｔ１は属性情報Ａｓ１ｔ１の依存関係情報を示し、Ｄｓ２ｔ１は属性情報Ａｓ２ｔ１の依存関係情報を示す。

また、三次元データ符号化装置は、三次元データ復号装置においてデータを並び替える必要がないように、データを復号順に並び替えてもよい。なお、三次元データ復号装置においてデータを並び替えてもよいし、三次元データ符号化装置と三次元データ復号装置との両方でデータを並び替えてもよい。

図３４は、データの復号順の例を示す図である。図３４の例では、左のデータから順に復号が行われる。三次元データ復号装置は、依存関係にあるデータ間では、依存先のデータから先に復号する。例えば、三次元データ符号化装置は、この順序となるようにデータを予め並び替えて送出する。なお、依存先のデータが先になる順序であれば、どのような順序でもよい。また、三次元データ符号化装置は、付加情報及び依存関係情報をデータより先に送出してもよい。

図３５は、三次元データ符号装置による処理の流れを示すフローチャートである。まず、三次元データ符号化装置は、上記のように複数のスライス又はタイルのデータを符号化する（Ｓ４９０１）。次に、三次元データ符号化装置は、図３４に示すように、依存先のデータが先になるようにデータを並び替える（Ｓ４９０２）。次に、三次元データ符号化装置は、並び替え後のデータを多重化（ＮＡＬユニット化）する（Ｓ４９０３）。

次に、第１の復号部４９２０に含まれる結合部４９２５の構成を説明する。図３６は、結合部４９２５の構成を示すブロック図である。結合部４９２５は、位置情報タイル結合部４９４１（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｔｉｌｅ Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）と、属性情報タイル結合部４９４２（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｔｉｌｅ Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）と、スライス結合部（Ｓｌｉｃｅ Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）とを含む。

位置情報タイル結合部４９４１は、位置タイル付加情報を用いて複数の分割位置情報を結合することで複数のスライス位置情報を生成する。属性情報タイル結合部４９４２は、属性タイル付加情報を用いて複数の分割属性情報を結合することで複数のスライス属性情報を生成する。

スライス結合部４９４３は、スライス付加情報を用いて複数のスライス位置情報を結合することで位置情報を生成する。また、スライス結合部４９４３は、スライス付加情報を用いて複数のスライス属性情報を結合することで属性情報を生成する。

なお、分割されるスライス又はタイルの数は１以上である。つまり、スライス又はタイルの分割が行われていなくてもよい。

また、ここでは、スライス分割後にタイル分割が行われる例を示したが、タイル分割後にスライス分割が行われてもよい。また、スライス及びタイルに加え新たな分割種別を定義し、３つ以上の分割種別で分割が行われてもよい。

次に、スライス分割又はタイル分割された符号化データの構成、及び符号化データのＮＡＬユニットへの格納方法（多重化方法）を説明する。図３７は、符号化データの構成及び符号化データのＮＡＬユニットへの格納方法を示す図である。

符号化データ（分割位置情報及び分割属性情報）は、ＮＡＬユニットのペイロードに格納される。

符号化データは、ヘッダとペイロードとを含む。ヘッダは、ペイロードに含まれるデータを特定するための識別情報を含む。この識別情報は、例えば、スライス分割或いはタイル分割の種別（ｓｌｉｃｅ＿ｔｙｐｅ、ｔｉｌｅ＿ｔｙｐｅ）、スライス或いはタイルを特定するためのインデックス情報（ｓｌｉｃｅ＿ｉｄｘ、ｔｉｌｅ＿ｉｄｘ）、データ（スライス或いはタイル）の位置情報、又はデータのアドレス（ａｄｄｒｅｓｓ）などを含む。スライスを特定するためのインデックス情報は、スライスインデックス（ＳｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）とも記す。タイルを特定するためのインデックス情報は、タイルインデックス（ＴｉｌｅＩｎｄｅｘ）とも記す。また、分割の種別とは、例えば、上述したようなオブジェクト形状に基づく手法、地図情報或いは位置情報に基づく手法、又は、データ量或いは処理量に基づく手法等である。

なお、上記の情報の全て又は一部は、分割位置情報のヘッダ及び分割属性情報のヘッダの一方に格納され、他方に格納されてなくてもよい。例えば、位置情報と属性情報とで同一の分割方法が用いられる場合には、位置情報と属性情報とで分割の種別（ｓｌｉｃｅ＿ｔｙｐｅ、ｔｉｌｅ＿ｔｙｐｅ）及びインデックス情報（ｓｌｉｃｅ＿ｉｄｘ、ｔｉｌｅ＿ｉｄｘ）は同一である。よって、位置情報と属性情報の一方のヘッダにこれらの情報が含まれてもよい。例えば、位置情報に属性情報が依存する場合には、位置情報が先に処理される。よって、位置情報のヘッダにこれらの情報が含まれ、属性情報のヘッダにはこれらの情報が含まれなくてもよい。この場合、三次元データ復号装置は、例えば、依存先の位置情報のスライス又はタイルと同一のスライス又はタイルに依存元の属性情報が属すると判断する。

また、スライス分割又はタイル分割に係る付加情報（スライス付加情報、位置タイル付加情報又は属性タイル付加情報）、及び依存関係を示す依存関係情報等は、既存のパラメータセット（ＧＰＳ、ＡＰＳ、位置ＳＰＳ又は属性ＳＰＳなど）に格納されて送出されてもよい。分割方法がフレーム毎に変化する場合は、フレーム毎のパラメータセット（ＧＰＳ又はＡＰＳ等）に分割方法を示す情報が格納されてもよい。シーケンス内で分割方法が変化しない場合は、シーケンス毎のパラメータセット（位置ＳＰＳ又は属性ＳＰＳ）に分割方法を示す情報が格納されてもよい。さらに、位置情報と属性情報とで同じ分割方法が用いられる場合は、ＰＣＣストリームのパラメータセット（ストリームＰＳ）に分割方法を示す情報が格納されてもよい。

また、上記の情報は、上記のいずれかのパラメータセットに格納されてもよいし、複数のパラメータセットに格納されてもよい。また、タイル分割又はスライス分割用のパラメータセットを定義し、当該パラメータセットに上記の情報を格納してもよい。また、これらの情報は、符号化データのヘッダに格納されてもよい。

また、符号化データのヘッダは、依存関係を示す識別情報を含む。つまり、当該ヘッダは、データ間に依存関係がある場合は、依存元から依存先を参照するための識別情報を含む。例えば、依存先のデータのヘッダには、当該データを特定するための識別情報が含まれる。依存元のデータのヘッダには、依存先を示す識別情報が含まれる。なお、データを特定するための識別情報、スライス分割又はタイル分割に係る付加情報、及び依存関係を示す識別情報を、他の情報から識別可能又は導出可能である場合は、これらの情報を省略してもよい。

次に、本実施の形態に係る点群データの符号化処理及び復号処理の流れについて説明する。図３８は、本実施の形態に係る点群データの符号化処理のフローチャートである。

まず、三次元データ符号化装置は、使用する分割方法を決定する（Ｓ４９１１）。この分割方法は、スライス分割を行うか否か、タイル分割を行うか否かを含む。また、分割方法は、スライス分割又はタイル分割を行う場合の分割数、及び、分割の種別等を含んでもよい。分割の種別とは、上述したようなオブジェクト形状に基づく手法、地図情報或いは位置情報に基づく手法、又は、データ量或いは処理量に基づく手法等である。なお、分割方法は、予め定められていてもよい。

スライス分割が行われる場合（Ｓ４９１２でＹｅｓ）、三次元データ符号化装置は、位置情報と属性情報とを一括で分割することで複数のスライス位置情報及び複数のスライス属性情報を生成する（Ｓ４９１３）。また、三次元データ符号化装置は、スライス分割に係るスライス付加情報を生成する。なお、三次元データ符号化装置は、位置情報と属性情報とを独立に分割してもよい。

タイル分割が行われる場合（Ｓ４９１４でＹｅｓ）、三次元データ符号化装置は、複数のスライス位置情報及び複数のスライス属性情報（又は位置情報及び属性情報）を独立に分割することで複数の分割位置情報及び複数の分割属性情報を生成する（Ｓ４９１５）。また、三次元データ符号化装置は、タイル分割に係る位置タイル付加情報及び属性タイル付加情報を生成する。なお、三次元データ符号化装置は、スライス位置情報とスライス属性情報とを一括で分割してもよい。

次に、三次元データ符号化装置は、複数の分割位置情報及び複数の分割属性情報の各々を符号化することで、複数の符号化位置情報及び複数の符号化属性情報を生成する（Ｓ４９１６）。また、三次元データ符号化装置は、依存関係情報を生成する。

次に、三次元データ符号化装置は、複数の符号化位置情報、複数の符号化属性情報及び付加情報をＮＡＬユニット化（多重化）することで符号化データ（符号化ストリーム）を生成する（Ｓ４９１７）。また、三次元データ符号化装置は、生成した符号化データを送出する。

図３９は、本実施の形態に係る点群データの復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、符号化データ（符号化ストリーム）に含まれる、分割方法に係る付加情報（スライス付加情報、位置タイル付加情報及び属性タイル付加情報）を解析することで、分割方法を判定する（Ｓ４９２１）。この分割方法は、スライス分割を行うか否か、タイル分割を行うか否かを含む。また、分割方法は、スライス分割又はタイル分割を行う場合の分割数、及び、分割の種別等を含んでもよい。

次に、三次元データ復号装置は、符号化データに含まれる複数の符号化位置情報及び複数の符号化属性情報を、符号化データに含まれる依存関係情報を用いて復号することで分割位置情報及び分割属性情報を生成する（Ｓ４９２２）。

付加情報によりタイル分割が行われていることが示される場合（Ｓ４９２３でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、位置タイル付加情報及び属性タイル付加情報に基づき、複数の分割位置情報と、複数の分割属性情報とを、それぞれの方法で結合することで、複数のスライス位置情報及び複数のスライス属性情報を生成する（Ｓ４９２４）。なお、三次元データ復号装置は、複数の分割位置情報と、複数の分割属性情報とを同一の方法で結合してもよい。

付加情報によりスライス分割が行われていることが示される場合（Ｓ４９２５でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、スライス付加情報に基づき、複数のスライス位置情報及び複数のスライス属性情報（複数の分割位置情報及び複数の分割属性情報）を同一の方法で結合することで位置情報及び属性情報を生成する（Ｓ４９２６）。なお、三次元データ復号装置は、複数のスライス位置情報と複数のスライス属性情報とを、それぞれ異なる方法で結合してもよい。

なお、タイル又はスライスの属性情報（識別子、領域情報、アドレス情報及び位置情報等）は、ＳＥＩに限らず、その他の制御情報に格納されてもよい。例えば、属性情報は、ＰＣＣデータ全体の構成を示す制御情報に格納されてもよいし、タイル又はスライス毎の制御情報に格納されてもよい。

また、三次元データ符号化装置（三次元データ送信装置）は、ＰＣＣデータを他のデバイスに伝送する際には、ＳＥＩ等の制御情報を、そのシステムのプロトコルに特有の制御情報に変換して示してもよい。

例えば、三次元データ符号化装置は、属性情報を含むＰＣＣデータを、ＩＳＯＢＭＦＦ（ＩＳＯ Ｂａｓｅ Ｍｅｄｉａ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）に変換する際に、ＳＥＩをＰＣＣデータとともに「ｍｄａｔ ｂｏｘ」に格納してもよいし、ストリームに関する制御情報を記載する「ｔｒａｃｋ ｂｏｘ」に格納してもよい。つまり、三次元データ符号化装置は、制御情報を、ランダムアクセスのためのテーブルに格納してもよい。また、三次元データ符号化装置は、ＰＣＣデータをパケット化して伝送する場合には、ＳＥＩをパケットヘッダに格納してもよい。このように、属性情報をシステムのレイヤで取得可能にすることにより、属性情報、及びタイルデータ又はスライスデータへのアクセスが容易となり、アクセスの速度を向上できる。

なお、三次元データ復号装置の構成において、メモリ管理部は、復号処理に必要な情報がメモリにあるか否かを予め判定し、復号処理に必要な情報がなければ、当該情報をストレージ又はネットワークから取得してもよい。

三次元データ復号装置が、ストレージ又はネットワークからＰＣＣデータをＭＰＥＧ－ＤＡＳＨなどのプロトコルにおけるＰｕｌｌを用いて取得する場合は、メモリ管理部は、ローカライズ部などからの情報に基づき、復号処理に必要なデータの属性情報を特定し、特定した属性情報を含むタイル又はスライスを要求し、必要なデータ（ＰＣＣストリーム）を取得してもよい。属性情報を含むタイル又はスライスの特定は、ストレージ又はネットワーク側で行われてもよいし、メモリ管理部が行ってもよい。例えば、メモリ管理部は、予め全てのＰＣＣデータのＳＥＩを取得しておき、その情報に基づき、タイル又はスライスを特定してもよい。

ストレージ又はネットワークから全てのＰＣＣデータがＵＤＰプロトコルなどにおいてＰｕｓｈを用いて送信されている場合は、メモリ管理部は、ローカライズ部などからの情報に基づき、復号処理に必要なデータの属性情報、及びタイル又はスライスを特定し、送出されるＰＣＣデータから所望のタイル又はスライスをフィルタリングすることで、所望のデータを取得してもよい。

また、三次元データ符号化装置は、データの取得の際に、所望のデータがあるか否か、又はデータサイズ等に基づき実時間での処理が可能か否か、又は通信状態等を判定してもよい。三次元データ符号化装置は、この判定結果に基づき、データ取得が困難であると判断した場合は、優先度又はデータ量の異なる別のスライス又はタイルを選択して取得してもよい。

また、三次元データ復号装置は、ローカライズ部などからの情報をクラウドサーバへ送信し、クラウドサーバが、その情報に基づき必要な情報を判定してもよい。

（実施の形態４）
次に、タイル付加情報について説明する。三次元データ符号化装置は、タイルの分割方法に関するメタデータであるタイル付加情報を生成し、生成したタイル付加情報を三次元データ復号装置に送信する。

図４０は、タイル付加情報（ＴｉｌｅＭｅｔａＤａｔａ）のシンタックス例を示す図である。図４０に示すように、例えば、タイル付加情報は、分割方法情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｄｉｖｉｄｅ）と、形状情報（ｔｏｐｖｉｅｗ＿ｓｈａｐｅ）と、重複フラグ（ｔｉｌｅ＿ｏｖｅｒｌａｐ＿ｆｌａｇ）と、重複情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｏｖｅｒｌａｐ）と、高さ情報（ｔｉｌｅ＿ｈｅｉｇｈｔ）と、タイル数（ｔｉｌｅ＿ｎｕｍｂｅｒ）と、タイル位置情報（ｇｌｏｂａｌ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ、ｒｅｌａｔｉｖｅ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と、を含む。

分割方法情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｄｉｖｉｄｅ）は、タイルの分割方法を示す。例えば、分割方法情報は、タイルの分割方法が、地図の情報に基づいた分割であるか、つまり上面視に基づく分割（ｔｏｐ＿ｖｉｅｗ）であるか、それ以外（ｏｔｈｅｒ）であるかを示す。

形状情報（ｔｏｐｖｉｅｗ＿ｓｈａｐｅ）は、例えば、タイルの分割方法が上面視に基づく分割である場合に、タイル付加情報に含まれる。形状情報は、タイルを上面視した形状を示す。例えば、この形状は、正方形及び円を含む。なお、この形状は、楕円、矩形又は四角形以外の多角形を含んでもよいし、それ以外の形状を含んでもよい。なお、形状情報は、タイルを上面視した形状に限らず、タイルの三次元形状（例えば、立方体及び円柱等）を示してもよい。

重複フラグ（ｔｉｌｅ＿ｏｖｅｒｌａｐ＿ｆｌａｇ）は、タイルが重複するか否かを示す。例えば、重複フラグは、タイルの分割方法が上面視に基づく分割である場合に、タイル付加情報に含まれる。この場合、重複フラグは、上面視において、タイルが重複するか否かを示す。なお、重複フラグは、三次元空間においてタイルが重複するか否かを示してもよい。

重複情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｏｖｅｒｌａｐ）は、例えば、タイルが重複する場合に、タイル付加情報に含まれる。重複情報は、タイルの重複のしかた等を示す。例えば、重複情報は、重複する領域の大きさ等を示す。

高さ情報（ｔｉｌｅ＿ｈｅｉｇｈｔ）は、タイルの高さを示す。なお、高さ情報は、タイルの形状を示す情報を含んでもよい。例えば、当該情報は、タイルの上面視における形状が矩形の場合には、当該の矩形の辺の長さ（縦の長さ及び横の長さ）を示してもよい。また、当該情報は、タイルの上面視における形状が円の場合には、当該円の直径又は半径を示してもよい。

また、高さ情報は、各タイルの高さを示してもよし、複数のタイルで共通の高さを示してもよい。また、予め道路及び立体交差部分等の複数の高さタイプが設定され、高さ情報により、各高さタイプの高さと、各タイルの高さタイプとが示されてもよい。または、各高さタイプの高さは予め定義されており、高さ情報により、各タイルの高さタイプが示されてもよい。つまり、各高さタイプの高さは、高さ情報で示されなくてもよい。

タイル数（ｔｉｌｅ＿ｎｕｍｂｅｒ）は、タイルの数を示す。なお、タイル付加情報は、タイルの間隔を示す情報を含んでもよい。

タイル位置情報（ｇｌｏｂａｌ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ、ｒｅｌａｔｉｖｅ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ）は、各タイルの位置を特定するための情報である。例えば、タイル位置情報は、各タイルの絶対座標又は相対座標を示す。

なお、上記の情報の一部又は全ては、タイル毎に設けられてもよいし、複数のタイル毎（例えばフレーム毎又は複数フレーム毎）に設けられてもよい。

三次元データ符号化装置は、タイル付加情報を、ＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に含めて送出してもよい。または、三次元データ符号化装置は、タイル付加情報を、既存のパラメータセット（ＰＰＳ、ＧＰＳ、又はＡＰＳ等）に格納して送出してもよい。

例えば、タイル付加情報がフレーム毎に変化する場合は、フレーム毎のパラメータセット（ＧＰＳ又はＡＰＳ等）にタイル付加情報が格納されてもよい。シーケンス内でタイル付加情報が変化しない場合は、シーケンス毎のパラメータセット（位置ＳＰＳ又は属性ＳＰＳ）にタイル付加情報が格納されてもよい。さらに、位置情報と属性情報とで同じタイル分割情報が用いられる場合は、ＰＣＣストリームのパラメータセット（ストリームＰＳ）にタイル付加情報が格納されてもよい。

また、タイル付加情報は、上記のいずれかのパラメータセットに格納されてもよいし、複数のパラメータセットに格納されてもよい。また、タイル付加情報は、符号化データのヘッダに格納されてもよい。また、タイル付加情報は、ＮＡＬユニットのヘッダに格納されてもよい。

また、タイル付加情報の全て又は一部は、分割位置情報のヘッダ及び分割属性情報のヘッダの一方に格納され、他方に格納されてなくてもよい。例えば、位置情報と属性情報とで同一のタイル付加情報が用いられる場合には、位置情報と属性情報の一方のヘッダにタイル付加情報が含まれてもよい。例えば、位置情報に属性情報が依存する場合には、位置情報が先に処理される。よって、位置情報のヘッダにこれらのタイル付加情報が含まれ、属性情報のヘッダにはタイル付加情報が含まれなくてもよい。この場合、三次元データ復号装置は、例えば、依存先の位置情報のタイルと同一のタイルに依存元の属性情報が属すると判断する。

三次元データ復号装置は、タイル付加情報に基づき、タイル分割された点群データを再構成する。三次元データ復号装置は、重複する点群データがある場合は、重複する複数の点群データを特定し、いずれかを選択、又は複数の点群データをマージする。

また、三次元データ復号装置は、タイル付加情報を用いて復号を行ってもよい。例えば、三次元データ復号装置は、複数のタイルが重複する場合は、タイル毎に復号を行い、復号された複数のデータを用いた処理（例えば平滑化、又はフィルタリング等）を行い、点群データを生成してもよい。これにより精度の高い復号が可能となる可能性がある。

図４１は、三次元データ符号化装置及び三次元データ復号装置を含むシステムの構成例を示す図である。タイル分割部５０５１は、位置情報及び属性情報を含む点群データを第１タイルと第２タイルとに分割する。また、タイル分割部５０５１は、タイル分割に係るタイル付加情報を復号部５０５３及びタイル結合部５０５４に送る。

符号化部５０５２は、第１タイル及び第２タイルを符号化することで符号化データを生成する。

復号部５０５３は、符号化部５０５２で生成された符号化データを復号することで第１タイル及び第２タイルを復元する。タイル結合部５０５４は、タイル付加情報を用いて、第１タイル及び第２タイルを結合することで点群データ（位置情報及び属性情報）を復元する。

次に、スライス付加情報について説明する。三次元データ符号化装置は、スライスの分割方法に関するメタデータであるスライス付加情報を生成し、生成したスライス付加情報を三次元データ復号装置に送信する。

図４２は、スライス付加情報（ＳｌｉｃｅＭｅｔａＤａｔａ）のシンタックス例を示す図である。図４２に示すように、例えば、スライス付加情報は、分割方法情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｄｉｖｉｄｅ）と、重複フラグ（ｓｌｉｃｅ＿ｏｖｅｒｌａｐ＿ｆｌａｇ）と、重複情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｏｖｅｒｌａｐ）と、スライス数（ｓｌｉｃｅ＿ｎｕｍｂｅｒ）と、スライス位置情報（ｇｌｏｂａｌ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ、ｒｅｌａｔｉｖｅ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と、スライスサイズ情報（ｓｌｉｃｅ＿ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｓｉｚｅ）とを含む。

分割方法情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｄｉｖｉｄｅ）は、スライスの分割方法を示す。例えば、分割方法情報は、スライスの分割方法が、図６０で示すようなオブジェクトの情報に基づいた分割である（ｏｂｊｅｃｔ）か否かを示す。なお、スライス付加情報は、オブジェクト分割の方法を示す情報を含んでもよい。例えば、この情報は、１つのオブジェクトを複数のスライスに分割するか、１つのスライスに割り当てるかを示す。また、この情報は、１つのオブジェクトを複数のスライスに分割する場合の分割数等を示してもよい。

重複フラグ（ｓｌｉｃｅ＿ｏｖｅｒｌａｐ＿ｆｌａｇ）は、スライスが重複するか否かを示す。重複情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｏｖｅｒｌａｐ）は、例えば、スライスが重複する場合に、スライス付加情報に含まれる。重複情報は、スライスの重複のしかた等を示す。例えば、重複情報は、重複する領域の大きさ等を示す。

スライス数（ｓｌｉｃｅ＿ｎｕｍｂｅｒ）は、スライスの数を示す。

スライス位置情報（ｇｌｏｂａｌ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ、ｒｅｌａｔｉｖｅ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、及びスライスサイズ情報（ｓｌｉｃｅ＿ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｓｉｚｅ）は、スライスの領域に関する情報である。スライス位置情報は、各スライスの位置を特定するための情報である。例えば、スライス位置情報は、各スライスの絶対座標又は相対座標を示す。スライスサイズ情報（ｓｌｉｃｅ＿ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｓｉｚｅ）は、各スライスのサイズを示す。例えば、スライスサイズ情報は、各スライスのバウンディングボックスのサイズを示す。

三次元データ符号化装置は、スライス付加情報をＳＥＩに含めて送出してもよい。または、三次元データ符号化装置は、スライス付加情報を、既存のパラメータセット（ＰＰＳ、ＧＰＳ、又はＡＰＳ等）に格納して送出してもよい。

例えば、スライス付加情報がフレーム毎に変化する場合は、フレーム毎のパラメータセット（ＧＰＳ又はＡＰＳ等）にスライス付加情報が格納されてもよい。シーケンス内でスライス付加情報が変化しない場合は、シーケンス毎のパラメータセット（位置ＳＰＳ又は属性ＳＰＳ）にスライス付加情報が格納されてもよい。さらに、位置情報と属性情報とで同じスライス分割情報が用いられる場合は、ＰＣＣストリームのパラメータセット（ストリームＰＳ）にスライス付加情報が格納されてもよい。

また、スライス付加情報は、上記のいずれかのパラメータセットに格納されてもよいし、複数のパラメータセットに格納されてもよい。また、スライス付加情報は、符号化データのヘッダに格納されてもよい。また、スライス付加情報は、ＮＡＬユニットのヘッダに格納されてもよい。

また、スライス付加情報の全て又は一部は、分割位置情報のヘッダ及び分割属性情報のヘッダの一方に格納され、他方に格納されてなくてもよい。例えば、位置情報と属性情報とで同一のスライス付加情報が用いられる場合には、位置情報と属性情報の一方のヘッダにスライス付加情報が含まれてもよい。例えば、位置情報に属性情報が依存する場合には、位置情報が先に処理される。よって、位置情報のヘッダにこれらのスライス付加情報が含まれ、属性情報のヘッダにはスライス付加情報が含まれなくてもよい。この場合、三次元データ復号装置は、例えば、依存先の位置情報のスライスと同一のスライスに依存元の属性情報が属すると判断する。

三次元データ復号装置は、スライス付加情報に基づき、スライス分割された点群データを再構成する。三次元データ復号装置は、重複する点群データがある場合は、重複する複数の点群データを特定し、いずれかを選択、又は複数の点群データをマージする。

また、三次元データ復号装置は、スライス付加情報を用いて復号を行ってもよい。例えば、三次元データ復号装置は、複数のスライスが重複する場合は、スライス毎に復号を行い、復号された複数のデータを用いた処理（例えば平滑化、又はフィルタリング）を行い、点群データを生成してもよい。これにより精度の高い復号が可能となる可能性がある。

図４３は、本実施の形態に係る三次元データ符号化装置による、タイル付加情報の生成処理を含む三次元データ符号化処理のフローチャートである。

まず、三次元データ符号化装置は、タイルの分割方法を決定する（Ｓ５０３１）。具体的には、三次元データ符号化装置は、タイルの分割方法として、上面視に基づく分割方法（ｔｏｐ＿ｖｉｅｗ）を用いるか、それ以外（ｏｔｈｅｒ）を用いるかを決定する。また、三次元データ符号化装置は、上面視に基づく分割方法を用いる場合のタイルの形状を決定する。また、三次元データ符号化装置は、タイルが他のタイルと重複するか否かを決定する。

ステップＳ５０３１で決定したタイルの分割方法が上面視に基づく分割方法である場合（Ｓ５０３２でＹｅｓ）、三次元データ符号化装置は、タイルの分割方法が上面視に基づく分割方法（ｔｏｐ＿ｖｉｅｗ）であることをタイル付加情報に記載する（Ｓ５０３３）。

一方、ステップＳ５０３１で決定したタイルの分割方法が上面視に基づく分割方法以外である場合（Ｓ５０３２でＮｏ）、三次元データ符号化装置は、タイルの分割方法が上面視に基づく分割方法（ｔｏｐ＿ｖｉｅｗ）以外の方法であることをタイル付加情報に記載する（Ｓ５０３４）。

また、ステップＳ５０３１で決定した、タイルを上面視した形状が正方形である場合（Ｓ５０３５で正方形）、三次元データ符号化装置は、タイルを上面視した形状が正方形であることをタイル付加情報に記載する（Ｓ５０３６）。一方、ステップＳ５０３１で決定した、タイルを上面視した形状が円である場合（Ｓ５０３５で円）、三次元データ符号化装置は、タイルを上面視した形状が円であることをタイル付加情報に記載する（Ｓ５０３７）。

次に、三次元データ符号化装置は、タイルが他のタイルと重複するかを判定する（Ｓ５０３８）。タイルが他のタイルと重複している場合（Ｓ５０３８でＹｅｓ）、三次元データ符号化装置は、タイルが重複していることをタイル付加情報に記載する（Ｓ５０３９）。一方、タイルが他のタイルと重複していない場合（Ｓ５０３８でＮｏ）、三次元データ符号化装置は、タイルが重複していないことをタイル付加情報に記載する（Ｓ５０４０）。

次に、三次元データ符号化装置は、ステップＳ５０３１で決定したタイルの分割方法に基づきタイルを分割し、各タイルを符号化し、生成された符号化データ及びタイル付加情報を送出する（Ｓ５０４１）。

図４４は、本実施の形態に係る三次元データ復号装置による、タイル付加情報を用いた三次元データ復号処理のフローチャートである。

まず、三次元データ復号装置は、ビットストリームに含まれるタイル付加情報を解析する（Ｓ５０５１）。

タイル付加情報によりタイルが他のタイルと重複していないことが示される場合（Ｓ５０５２でＮｏ）、三次元データ復号装置は、各タイルを復号することで各タイルの点群データを生成する（Ｓ５０５３）。次に、三次元データ復号装置は、タイル付加情報で示されるタイルの分割方法及びタイルの形状に基づき、各タイルの点群データから点群データを再構成する（Ｓ５０５４）。

一方、タイル付加情報によりタイルが他のタイルと重複していることが示される場合（Ｓ５０５２でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、各タイルを復号することで各タイルの点群データを生成する。また、三次元データ復号装置は、タイル付加情報に基づき、タイルの重複部分を特定する（Ｓ５０５５）。なお、三次元データ復号装置は、重複部分については重複する複数の情報を用いて復号処理を行ってもよい。次に、三次元データ復号装置は、タイル付加情報で示されるタイルの分割方法、タイルの形状、及び重複情報に基づき、各タイルの点群データから点群データを再構成する（Ｓ５０５６）。

以下、スライスに関する変形例等を説明する。三次元データ符号化装置は、オブジェクトの種類（道、建物、木等）又は属性（動的情報、静的情報等）を示す情報を付加情報として送信してもよい。または、オブジェクトに応じて符号化のパラメータが予め規定され、三次元データ符号化装置は、オブジェクトの種類又は属性を送出することにより符号化パラメータを三次元データ復号装置へ通知してもよい。

スライスデータの符号化順及び送出順について以下の方法を用いてもよい。例えば、三次元データ符号化装置は、オブジェクトの認識又はクラスタリングが容易なデータから順にスライスデータを符号化してもよい。または、三次元データ符号化装置は、早くクラスタリングが終わったスライスデータから順に符号化を行ってもよい。また、三次元データ符号化装置は、符号化されたスライスデータから順に送出してもよい。または、三次元データ符号化装置は、アプリケーションにおいて復号の優先度の高い順にスライスデータを送出してもよい。例えば、動的情報の復号の優先度が高い場合には、三次元データ符号化装置は、動的情報でグループ化されたスライスから順にスライスデータを送出してもよい。

また、三次元データ符号化装置は、符号化データの順番と、復号の優先度の順番とが異なる場合には、符号化データを並び替えた後に送出してもよい。また、三次元データ符号化装置は、符号化データを蓄積する際には、符号化データを並び替えた後に蓄積してもよい。

アプリケーション（三次元データ復号装置）は、所望のデータを含むスライスの送出をサーバ（三次元データ符号化装置）に要求する。サーバはアプリケーションが必要とするスライスデータを送出し、不要なスライスデータは送出しなくてもよい。

アプリケーションは、所望のデータを含むタイルの送出をサーバに要求する。サーバはアプリケーションが必要とするタイルデータを送出し、不要なタイルデータは送出しなくてもよい。

（実施の形態５）
本実施の形態では、点を含まない分割単位（例えばタイル又はスライス）の処理について説明する。まず、点群データの分割方法について説明する。

ＨＥＶＣなどの動画像符号化規格では、二次元画像の全ての画素に対してデータが存在するため、二次元空間を複数のデータ領域に分割した場合であっても、全てのデータ領域にデータが存在する。一方、三次元点群データの符号化では、点群データの要素である点自体がデータであり、一部の領域にデータが存在しない可能性がある。

点群データを空間的に分割する方法は様々あるが、分割したデータ単位である分割単位（例えばタイル又はスライス）が常に１以上の点データを含むかどうかで分割方法を分類できる。

複数の分割単位の全てに、１以上の点データを含む分割方法を第１分割方法と呼ぶ。第１分割方法として、例えば、点群データを、符号化の処理時間、又は符号化データのサイズを意識して分割する方法がある。この場合、各分割単位で点の数がおおよそ均等となる。

図４５は、分割方法の例を示す図である。例えば、第１分割方法として、図４５の（ａ）に示すように、同一の空間に属する点を２つの同一の空間に分割する方法を用いてもよい。また、図４５の（ｂ）に示すように、各分割単位が点を含むように、空間を複数のサブ空間（分割単位）に分割してもよい。

これらの方法は、点を意識した分割であるため、常に全ての分割単位に１以上の点が含まれる。

複数の分割単位に、点データを含まない分割単位が１以上含まれる可能性のある分割方法を第２分割方法と呼ぶ。例えば、第２分割方法として、図４５の（ｃ）に示すように、空間を均等に分割する方法を用いることができる。この場合、分割単位に点が存在するとは限らない。つまり、分割単位に点が存在しない場合がある。

三次元データ符号化装置は、点群データを分割する場合、（１）複数の分割単位の全てに１以上の点データを含む分割方法が用いられたか、（２）複数の分割単位に、点データを含まない分割単位が１以上ある分割方法が用いられたか、（３）複数の分割単位に、点データを含まない分割単位が１以上ある可能性のある分割方法が用いられたかを、分割に係る付加情報（メタデータ）である分割付加情報（例えばタイル付加情報又はスライス付加情報）に示し、当該分割付加情報を送出してもよい。

なお、三次元データ符号化装置は、上記の情報を、分割方法のタイプとして示してもよい。また、三次元データ符号化装置は、予め定められた分割方法で分割を行い、分割付加情報を送出しなくてもよい。その場合は、三次元データ符号化装置は、分割方法が、第１分割方法であるか、第２分割方法であるかを予め明示する。

以下、第２分割方法、及び符号化データの生成並びに送出の例を説明する。なお、以降、三次元空間の分割方法として、タイル分割を例に説明するが、タイル分割でなくてもよく、タイルとは別の分割単位の分割方法にも以下の手法を適用できる。例えば、タイル分割をスライス分割と読み替えてもよい。

図４６は、点群データを６個のタイルに分割する例を示す図である。図４６は、最小単位が点である例を示しており、位置情報（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）と属性情報（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）とを一緒に分割する例を示している。なお、位置情報と属性情報とを個別の分割方法又は分割数で分割する場合、属性情報がない場合、及び、属性情報が複数ある場合も同様である。

図４６に示す例では、タイル分割後に、タイル内に点を含むタイル（＃１、＃２、＃４、＃６）と、タイル内に点を含まないタイル（＃３、＃５）とが存在する。タイル内に点を含まないタイルをヌルタイルと呼ぶ。

なお、６個のタイルに分割する場合に限らず、いかなる分割の方法が用いられてもよい。例えば、分割単位は、立方体であってもよいし、直方体又は円柱など立方体でない形状であってもよい。複数の分割単位は同一形状であってもよいし、異なる形状が含まれてもよい。また、分割の方法として、予め定められた方法が用いられてもよいし、所定の単位（例えばＰＣＣフレーム）毎に異なる方法が用いられてもよい。

本分割方法において、点群データをタイルに分割した場合に、タイル内にデータがない場合、当該タイルがヌルタイルであることを示す情報を含むビットストリームが生成される。

以降、ヌルタイルの送出方法、及びヌルタイルのシグナリング方法について説明する。三次元データ符号化装置は、データ分割に関する付加情報（メタデータ）として、例えば、以下の情報を生成し、生成された情報を送出してもよい。図４７は、タイル付加情報（ＴｉｌｅＭｅｔａＤａｔａ）のシンタックス例を示す図である。タイル付加情報は、分割方法情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｄｉｖｉｄｅ）と、分割方法ヌル情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｄｉｖｉｄｅ＿ｎｕｌｌ）と、タイル分割数（ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｔｉｌｅｓ）と、タイルヌルフラグ（ｔｉｌｅ＿ｎｕｌｌ＿ｆｌａｇ）とを含む。

分割方法情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｄｉｖｉｄｅ）は、分割方法又は分割種別に関する情報である。例えば、分割方法情報は、１又は複数の分割方法又は分割種別を示す。例えば、分割方法としては、上面視（ｔｏｐ＿ｖｉｅｗ）分割、及び均等分割などがある。なお、分割方法の定義が１個の場合は、タイル付加情報に分割方法情報が含まれなくてもよい。

分割方法ヌル情報（ｔｙｐｅ＿ｏｆ＿ｄｉｖｉｄｅ＿ｎｕｌｌ）は、使用される分割方法が、下記第１分割方法であるか第２分割方法であるかを示す情報である。ここで、第１分割方法とは、複数の分割単位の全てに、常にそれぞれ１以上の点データが含まれる分割方法である。第２分割方法とは、複数の分割単位に、点データを含まない分割単位が１以上存在する分割方法、又は、複数の分割単位に、点データを含まない分割単位が１以上ある可能性のある分割方法である。

また、タイル付加情報は、タイル全体の分割情報として、（１）タイルの分割数を示す情報（タイル分割数（ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｔｉｌｅｓ））、又はタイルの分割数を特定するための情報、（２）ヌルタイルの数を示す情報、又はヌルタイルの数を特定するための情報、及び、（３）ヌルタイル以外のタイルの数を示す情報、又はヌルタイル以外のタイルの数を特定するための情報、のうち少なくとも一つを含んでもよい。また、タイル付加情報は、タイル全体の分割情報として、タイルの形を示す、又はタイルが重複するか否かを示す情報を含んでもよい。

また、タイル付加情報は、タイル毎の分割情報を順に示す。例えば、タイルの順序は、分割方法毎に予め定められており、三次元データ符号化装置及び三次元データ復号装置において既知である。なお、タイルの順序を予め定めない場合には、三次元データ符号化装置は、順序を示す情報を三次元データ復号装置に送出してもよい。

タイル毎の分割情報は、タイル内にデータ（点）が存在するか否かを示すフラグであるタイルヌルフラグ（ｔｉｌｅ＿ｎｕｌｌ＿ｆｌａｇ）を含む。なお、タイル内にデータがない場合に、タイル分割情報として、タイルヌルフラグが含まれてもよい。

また、タイルがヌルタイルでない場合には、タイル付加情報は、タイル毎の分割情報（位置情報（例えば原点の座標（ｏｒｉｇｉｎ＿ｘ、ｏｒｉｇｉｎ＿ｙ、ｏｒｉｇｉｎ＿ｚ））、及びタイルの高さ情報など）を含む。また、タイルがヌルタイルである場合には、タイル付加情報は、タイル毎の分割情報を含まない。

例えば、タイル毎の分割情報に、タイル毎のスライス分割の情報を格納する場合、三次元データ符号化装置は、付加情報に、ヌルタイルのスライス分割の情報を格納しなくてもよい。

なお、この例では、タイル分割数（ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｔｉｌｅｓ）は、ヌルタイルを含めたタイルの数を示す。図４８は、タイルのインデックス情報（ｉｄｘ）の例を示す図である。図４８に示す例では、インデックス情報は、ヌルタイルにも割り当てられる。

次に、ヌルタイルを含む符号化データのデータ構成及び送出方法について説明する。図４９～図５１は、６個のタイルに位置情報及び属性情報を分割する場合において、３番目及び５番目のタイルにデータが存在しない場合のデータ構造を示す図である。

図４９は、各データの依存関係の一例を示す図である。図中の矢印の先は依存先を示し、矢印の元は依存元を示している。また、同図において、Ｇｔｎ（ｎは１～６）は、タイル番号ｎの位置情報を示し、Ａｔｎは、タイル番号ｎの属性情報を示す。Ｍｔｉｌｅは、タイル付加情報を示す。

図５０は、三次元データ符号化装置から送出される符号化データである送出データの構成例を示す図である。また、図５１は、符号化データの構成及び符号化データのＮＡＬユニットへの格納方法を示す図である。

図５１に示すように、位置情報（分割位置情報）及び属性情報（分割属性情報）のデータのヘッダ内には、それぞれタイルのインデックス情報（ｔｉｌｅ＿ｉｄｘ）が含まれる。

また、図５０の構造１に示すように、三次元データ符号化装置は、ヌルタイルを構成する位置情報又は属性情報は送出しなくてもよい。または、図５０の構造２に示すように、三次元データ符号化装置は、ヌルタイルのデータとして当該タイルがヌルタイルであることを示す情報を送出してもよい。例えば、三次元データ符号化装置は、ＮＡＬユニットのヘッダ、又は、ＮＡＬユニットのペイロード（ｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｐａｙｌｏａｄ）内のヘッダに格納されるｔｉｌｅ＿ｔｙｐｅに当該データのタイプがヌルタイルであることを記載し、当該ヘッダを送出してもよい。なお、以降では構造１を前提に説明を行う。

構造１では、ヌルタイルが存在する場合、送出データにおいて、位置情報データ又は属性情報データのヘッダに含まれるタイルのインデックス情報（ｔｉｌｅ＿ｉｄｘ）の値は、歯抜けとなり連続しない。

また、三次元データ符号化装置は、データ間に依存関係がある場合、参照先のデータが参照元のデータより先に復号できるように送出する。なお、属性情報のタイルは位置情報のタイルに対して依存関係がある。依存関係がある属性情報と位置情報には同一のタイルのインデックス番号が付加される。

なお、タイル分割に係るタイル付加情報は、位置情報のパラメータセット（ＧＰＳ）、及び属性情報のパラメータセット（ＡＰＳ）の両方に格納されてもよいし、いずれか一方に格納されてもよい。ＧＰＳ及びＡＰＳの一方にタイル付加情報が格納される場合、ＧＰＳ及びＡＰＳの他方には、参照先のＧＰＳ又はＡＰＳを示す参照情報が格納されてもよい。また、位置情報と属性情報とでタイル分割方法が異なる場合は、ＧＰＳとＡＰＳとのそれぞれに異なるタイル付加情報が格納される。また、タイル分割の方法がシーケンス（複数ＰＣＣフレーム）で同一の場合は、ＧＰＳ、ＡＰＳ又はＳＰＳ（シーケンスパラメータセット）にタイル付加情報が格納されてもよい。

例えば、ＧＰＳとＡＰＳとの両方にタイル付加情報が格納される場合、ＧＰＳ内には位置情報のタイル付加情報が格納され、ＡＰＳ内には属性情報のタイル付加情報が格納される。また、ＳＰＳなどの共通の情報にタイル付加情報が格納される場合には、位置情報と属性情報で共通に用いられるタイル付加情報が格納されてもよいし、位置情報のタイル付加情報と属性情報のタイル付加情報とがそれぞれ格納されてもよい。

以下、タイル分割とスライス分割との組み合わせについて説明する。まず、スライス分割後にタイル分割を行う場合のデータ構成及びデータ送出について説明する。

図５２は、スライス分割後にタイル分割を行う場合の各データの依存関係の一例を示す図である。図中の矢印の先は依存先を示し、矢印の元は依存元を示している。また、図中に実線で示すデータは実際に送出されるデータであり、点線で示すデータは送出されないデータである。

また、同図において、Ｇは位置情報を示し、Ａは属性情報を示す。Ｇｓ１は、スライス番号１の位置情報を示し、Ｇｓ２は、スライス番号２の位置情報を示す。Ｇｓ１ｔ１は、スライス番号１かつタイル番号１の位置情報を示し、Ｇｓ２ｔ２は、スライス番号２かつタイル番号２の位置情報を示す。同様に、Ａｓ１は、スライス番号１の属性情報を示し、Ａｓ２は、スライス番号２の属性情報を示す。Ａｓ１ｔ１は、スライス番号１かつタイル番号１の属性情報を示し、Ａｓ２ｔ１は、スライス番号２かつタイル番号１の属性情報を示す。

Ｍｓｌｉｃｅは、スライス付加情報を示し、ＭＧｔｉｌｅは、位置タイル付加情報を示し、ＭＡｔｉｌｅは、属性タイル付加情報を示す。Ｄｓ１ｔ１は属性情報Ａｓ１ｔ１の依存関係情報を示し、Ｄｓ２ｔ１は属性情報Ａｓ２ｔ１の依存関係情報を示す。

三次元データ符号化装置は、ヌルタイルに係る位置情報及び属性情報の生成及び送出を行わなくてもよい。

また、全てのスライスにおいて、タイル分割数が同一である場合でも、スライス間で生成及び送出されるタイルの数は異なる可能性がある。例えば、位置情報と属性情報とのタイル分割数が異なる場合、位置情報と属性情報とのいずれか一方にヌルタイルが存在し、他方に存在しない場合がある。図５２に示す例では、スライス１の位置情報（Ｇｓ１）は、Ｇｓ１ｔ１とＧｓ１ｔ２との２つのタイルに分割され、このうちＧｓ１ｔ２がヌルタイルである。一方、スライス１の属性情報（Ａｓ１）は分割されず一つのＡｓ１ｔ１が存在し、ヌルタイルは存在しない。

また、三次元データ符号化装置は、位置情報のスライスにヌルタイルが含まれているか否かに係らず、少なくとも属性情報のタイルにデータが存在する場合、属性情報の依存関係情報を生成及び送出する。例えば、三次元データ符号化装置は、スライス分割に係るスライス付加情報に含まれるスライス毎の分割情報に、タイル毎のスライス分割の情報を格納する場合、この情報に当該タイルがヌルタイルであるか否かの情報を格納する。

図５３は、データの復号順の例を示す図である。図５３の例では、左のデータから順に復号が行われる。三次元データ復号装置は、依存関係にあるデータ間では、依存先のデータから先に復号する。例えば、三次元データ符号化装置は、この順序となるようにデータを予め並び替えて送出する。なお、依存先のデータが先になる順序であれば、どのような順序でもよい。また、三次元データ符号化装置は、付加情報及び依存関係情報をデータより先に送出してもよい。

次に、タイル分割後にスライス分割を行う場合のデータ構成及びデータ送出について説明する。

図５４は、タイル分割後にスライス分割を行う場合の各データの依存関係の一例を示す図である。図中の矢印の先は依存先を示し、矢印の元は依存元を示している。また、図中に実線で示すデータは実際に送出されるデータであり、点線で示すデータは送出されないデータである。

また、同図において、Ｇは位置情報を示し、Ａは属性情報を示す。Ｇｔ１は、タイル番号１の位置情報を示す。Ｇｔ１ｓ１は、タイル番号１かつスライス番号１の位置情報を示し、Ｇｔ１ｓ２は、タイル番号１かつスライス番号２の位置情報を示す。同様に、Ａｔ１は、タイル番号１の属性情報を示し、Ａｔ１ｓ１は、タイル番号１かつスライス番号１の属性情報を示す。

Ｍｔｉｌｅは、タイル付加情報を示し、ＭＧｓｌｉｃｅは、位置スライス付加情報を示し、ＭＡｓｌｉｃｅは、属性スライス付加情報を示す。Ｄｔ１ｓ１は属性情報Ａｔ１ｓ１の依存関係情報を示し、Ｄｔ２ｓ１は属性情報Ａｔ２ｓ１の依存関係情報を示す。

三次元データ符号化装置は、ヌルタイルをスライス分割しない。また、ヌルタイルに係る位置情報、属性情報、及び属性情報の依存関係情報の生成、及び送出を行わなくてもよい。

図５５は、データの復号順の例を示す図である。図５５の例では、左のデータから順に復号が行われる。三次元データ復号装置は、依存関係にあるデータ間では、依存先のデータから先に復号する。例えば、三次元データ符号化装置は、この順序となるようにデータを予め並び替えて送出する。なお、依存先のデータが先になる順序であれば、どのような順序でもよい。また、三次元データ符号化装置は、付加情報及び依存関係情報をデータより先に送出してもよい。

次に、点群データの分割処理、及び結合処理の流れについて説明する。なお、ここでは、タイル分割及びスライス分割の例を説明するが、その他の空間の分割に対しても同様の手法を適用できる。

図５６は、三次元データ符号化装置によるデータ分割処理を含む三次元データ符号化処理のフローチャートである。まず、三次元データ符号化装置は、使用する分割方法を決定する（Ｓ５１０１）。具体的には、三次元データ符号化装置は、第１分割方法と第２分割方法とのいずれを用いるかを決定する。例えば、三次元データ符号化装置は、ユーザ又は外部装置（例えば三次元データ復号装置）からの指定に基づき分割方法を決定してもよいし、入力された点群データに応じて分割方法を決定してもよい。また、使用される分割方法は予め定められていてもよい。

ここで、第１分割方法とは、複数の分割単位（タイル又はスライス）の全てに、常にそれぞれ１以上の点データが含まれる分割方法である。第２分割方法とは、複数の分割単位に、点データを含まない分割単位が１以上存在する分割方法、又は、複数の分割単位に、点データを含まない分割単位が１以上ある可能性のある分割方法である。

決定された分割方法が第１分割方法である場合（Ｓ５１０２で第１分割方法）、三次元データ符号化装置は、データ分割に係るメタデータである分割付加情報（例えばタイル付加情報又はスライス付加情報）に使用された分割方法が第１分割方法であることを記載する（Ｓ５１０３）。そして、三次元データ符号化装置は、全ての分割単位を符号化する（Ｓ５１０４）。

一方、決定された分割方法が第２分割方法である場合（Ｓ５１０２で第２分割方法）、三次元データ符号化装置は、分割付加情報に使用された分割方法が第２分割方法であることを記載する（Ｓ５１０５）。そして、三次元データ符号化装置は、複数の分割単位のうち、点データを含まない分割単位（例えばヌルタイル）を除く分割単位を符号化する（Ｓ５１０６）。

図５７は、三次元データ復号装置によるデータ結合処理を含む三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、ビットストリームに含まれる分割付加情報を参照し、使用された分割方法が第１分割方法であるか第２分割方法であるかを判定する（Ｓ５１１１）。

使用された分割方法が第１分割方法である場合（Ｓ５１１２で第１分割方法）、三次元データ復号装置は、全ての分割単位の符号化データを受信し、受信した符号化データを復号することで、全ての分割単位の復号データを生成する（Ｓ５１１３）。次に、三次元データ復号装置は、全ての分割単位の復号データを用いて三次元点群を再構成する（Ｓ５１１４）。例えば、三次元データ復号装置は、複数の分割単位を結合することで三次元点群を再構成する。

一方、使用された分割方法が第２分割方法である場合（Ｓ５１１２で第２分割方法）、三次元データ復号装置は、点データを含む分割単位の符号化データ、及び点データを含まない分割単位の符号化データを受信し、受信した分割単位の符号化データを復号することで復号データを生成する（Ｓ５１１５）。なお、三次元データ復号装置は、点データを含まない分割単位が送出されていない場合は、点群データを含まない分割単位を受信及び復号しなくてもよい。次に、三次元データ復号装置は、点データを含む分割単位の復号データを用いて三次元点群を再構成する（Ｓ５１１６）。例えば、三次元データ復号装置は、複数の分割単位を結合することで三次元点群を再構成する。

以下、その他の点群データの分割方法について説明する。図４５の（ｃ）に示すように空間を均等に分割する場合、分割された空間に点が存在しない場合がある。この場合において、三次元データ符号化装置は、点が存在しない空間を点が存在する他の空間と結合する。これにより、三次元データ符号化装置は、全ての分割単位が１以上の点を含むように複数の分割単位を形成できる。

図５８は、この場合のデータ分割のフローチャートである。まず、三次元データ符号化装置は、データを特定の方法で分割する（Ｓ５１２１）。例えば、特定の方法とは、上述した第２分割方法である。

次に、三次元データ符号化装置は、処理対象の分割単位である対象分割単位に点が含まれるか否かを判定する（Ｓ５１２２）。対象分割単位に点が含まれる場合（Ｓ５１２２でＹｅｓ）、三次元データ符号化装置は、対象分割単位を符号化する（Ｓ５１２３）。一方、対象分割単位に点が含まれない場合（Ｓ５１２２でＮｏ）、三次元データ符号化装置は、対象分割単位と、点を含む他の分割単位とを結合し、結合後の分割単位を符号化する（Ｓ５１２４）。つまり、三次元データ符号化装置は、対象分割単位を、点を含む他の分割単位と一緒に符号化する。

なお、ここでは、分割単位毎に判定及び結合を行う例を述べたが、処理方法はこれに限らない。例えば、三次元データ符号化装置は、複数の分割単位の各々に点が含まれるか否かを判定し、点が含まれない分割単位がなくなるように結合を行い、結合後の複数の分割単位の各々を符号化してもよい。

次に、ヌルタイルを含むデータの送出方法について説明する。三次元データ符号化装置は、処理対象のタイルである対象タイルがヌルタイルである場合には、対象タイルのデータを送出しない。図５９は、データ送出処理のフローチャートである。

まず、三次元データ符号化装置は、タイルの分割方法を決定し、決定した分割方法を用いて点群データをタイルに分割する（Ｓ５１３１）。

次に、三次元データ符号化装置は、対象タイルがヌルタイルであるか否かを判定する（Ｓ５１３２）。つまり、三次元データ符号化装置は、対象タイル内にデータがないか否かを判定する。

対象タイルがヌルタイルである場合（Ｓ５１３２でＹｅｓ）、三次元データ符号化装置は、タイル付加情報に、対象タイルがヌルタイルであることを示し、対象タイルの情報（タイルの位置及びサイズ等）を示さない（Ｓ５１３３）。また、三次元データ符号化装置は、対象タイルを送出しない（Ｓ５１３４）。

一方、対象タイルがヌルタイルでない場合（Ｓ５１３２でＮｏ）、三次元データ符号化装置は、タイル付加情報に対象タイルがヌルタイルでないことを示し、タイル毎の情報を示す（Ｓ５１３５）。また、三次元データ符号化装置は、対象タイルを送出する（Ｓ５１３６）。

このように、ヌルタイルの情報をタイル付加情報に含めないことにより、タイル付加情報の情報量を削減できる。

以下、ヌルタイルを含む符号化データの復号方法について説明する。まず、パケットロスがない場合の処理について説明する。

図６０は、三次元データ符号化装置から送出される符号化データである送出データと、三次元データ復号装置に入力される受信データの例を示す図である。なお、ここでは、パケットロスがないシステム環境の場合を想定しており、受信データは送出データと同じである。

三次元データ復号装置は、パケットロスがないシステム環境の場合には、送出データの全てを受信する。図６１は、三次元データ復号装置による処理のフローチャートである。

まず、三次元データ復号装置は、タイル付加情報を参照し（Ｓ５１４１）、それぞれのタイルがヌルタイルであるか否かを判定する（Ｓ５１４２）。

タイル付加情報に対象タイルがヌルタイルでないことが示される場合（Ｓ５１４２でＮｏ）、三次元データ復号装置は、対象タイルはヌルタイルではないと判断し、対象タイルを復号する（Ｓ５１４３）。次に、三次元データ復号装置は、タイル付加情報からタイルの情報（タイルの位置情報（原点座標等）及びサイズ等）を取得し、取得した情報を用いて複数のタイルを結合することでの三次元データを再構成する（Ｓ５１４４）。

一方、タイル付加情報に対象タイルがヌルタイルでないことが示される場合（Ｓ５１４２でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、対象タイルはヌルタイルであると判断し、対象タイルを復号しない（Ｓ５１４５）。

なお、三次元データ復号装置は、符号化データのヘッダに示されるインデックス情報を順番に解析することにより、歯抜けとなっているデータがヌルタイルであると判定してもよい。また、三次元データ復号装置は、タイル付加情報を用いた判定方法とインデックス情報を用いた判定方法とを組み合わせてもよい。

次に、パケットロスがある場合の処理について説明する。図６２は、三次元データ符号化装置から送出される送出データ、及び、三次元データ復号装置に入力される受信データの例を示す図である。ここでは、パケットロスがあるシステム環境の場合を想定している。

パケットロスがあるシステム環境の場合、三次元データ復号装置は、送出データの全てを受信できない可能性がある。この例では、Ｇｔ２とＡｔ２のパケットが損失している。

図６３は、この場合の三次元データ復号装置の処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、符号化データのヘッダに示されるインデックス情報の連続性を解析し（Ｓ５１５１）、対象タイルのインデックス番号が存在するか否かを判定する（Ｓ５１５２）。

対象タイルのインデックス番号が存在する場合（Ｓ５１５２でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、対象タイルはヌルタイルでないと判断し、対象タイルの復号処理を実施する（Ｓ５１５３）。次に、三次元データ復号装置は、タイル付加情報からタイルの情報（タイルの位置情報（原点座標等）及びサイズ等）を取得し、取得した情報を用いて複数のタイルを結合することでの三次元データを再構成する（Ｓ５１５４）。

一方、対象タイルのインデックス情報が存在しない場合（Ｓ５１５２でＮｏ）、三次元データ復号装置は、タイル付加情報を参照することで、対象タイルがヌルタイルであるか否かを判定する（Ｓ５１５５）。

対象タイルがヌルタイルでない場合（Ｓ５１５６でＮｏ）、三次元データ復号装置は、対象タイルは損失した（パケットロス）と判断し、エラー復号処理を実施する（Ｓ５１５７）。エラー復号処理とは、例えば、データがあったものとして、元データの復号を試みる処理である。この場合、三次元データ復号装置は、三次元データを再生し、三次元データの再構成を実施してもよい（Ｓ５１５４）。

一方、対象タイルがヌルタイルである場合（Ｓ５１５６でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、対象タイルはヌルタイルであるものとして、復号処理及び三次元データの再構成を実施しない（Ｓ５１５８）。

次に、ヌルタイルを明示しない場合の符号化方法について説明する。三次元データ符号化装置は、以下の方法で符号化データ及び付加情報を生成してもよい。

三次元データ符号化装置は、タイル付加情報に、ヌルタイルの情報を示さない。三次元データ符号化装置は、ヌルタイルを除くタイルのインデックス番号をデータヘッダに付与する。三次元データ符号化装置は、ヌルタイルを送出しない。

この場合、タイル分割数（ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｔｉｌｅｓ）は、ヌルタイルを含めない分割数を示す。なお、三次元データ符号化装置は、別途ヌルタイルの数を示す情報をビットストリームに格納してもよい。また、三次元データ符号化装置は、付加情報にヌルタイルに関する情報を示してもよし、ヌルタイルに関する一部の情報を示してもよい。

図６４は、この場合の三次元データ符号化装置による三次元データ符号化処理のフローチャートである。まず、三次元データ符号化装置は、タイルの分割方法を決定し、決定した分割方法を用いて点群データをタイルに分割する（Ｓ５１６１）。

次に、三次元データ符号化装置は、対象タイルがヌルタイルであるか否かを判定する（Ｓ５１６２）。つまり、三次元データ符号化装置は、対象タイル内にデータがないか否かを判定する。

対象タイルがヌルタイルでない場合（Ｓ５１６２でＮｏ）、三次元データ符号化装置は、データヘッダに、ヌルタイルを除くタイルのインデックス情報を付与する（Ｓ５１６３）。そして、三次元データ符号化装置は、対象タイルを送出する（Ｓ５１６４）。

一方、対象タイルがヌルタイルである場合（Ｓ５１６２でＹｅｓ）、三次元データ符号化装置は、データヘッダへの対象タイルのインデックス情報を付与、及び対象タイルの送出を行わない。

図６５は、データヘッダに付加されるインデックス情報（ｉｄｘ）の例を示す図である。図６５に示すようにヌルタイルのインデックス情報は付加されず、ヌルタイル以外のタイルに対して連続番号が付加される。

図６６は、各データの依存関係の一例を示す図である。図中の矢印の先は依存先を示し、矢印の元は依存元を示している。また、同図において、Ｇｔｎ（ｎは１～４）は、タイル番号ｎの位置情報を示し、Ａｔｎは、タイル番号ｎの属性情報を示す。Ｍｔｉｌｅは、タイル付加情報を示す。

図６７は、三次元データ符号化装置から送出される符号化データである送出データの構成例を示す図である。

以下、ヌルタイルを明示しない場合の復号方法について説明する。図６８は、三次元データ符号化装置から送出される送出データ、及び、三次元データ復号装置に入力される受信データの例を示す図である。ここでは、パケットロスがあるシステム環境の場合を想定している。

図６９は、この場合の三次元データ復号装置の処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、符号化データのヘッダに示されるタイルのインデックス情報を解析し、対象タイルのインデックス番号が存在するか否かを判定する。また、三次元データ復号装置は、タイル付加情報からタイルの分割数を取得する（Ｓ５１７１）。

対象タイルのインデックス番号が存在する場合（Ｓ５１７２でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、対象タイルの復号処理を実施する（Ｓ５１７３）。次に、三次元データ復号装置は、タイル付加情報からタイルの情報（タイルの位置情報（原点座標等）及びサイズ等）を取得し、取得した情報を用いて複数のタイルを結合することでの三次元データを再構成する（Ｓ５１７５）。

一方、対象タイルのインデックス番号が存在しない場合（Ｓ５１７２でＮｏ）、三次元データ復号装置は、対象タイルはパケットロスと判断し、エラー復号処理を実施する（Ｓ５１７４）。また、三次元データ復号装置は、データに存在しない空間は、ヌルタイルであると判断し、三次元データ再構成する。

また、三次元データ符号化装置は、ヌルタイルを明示的に示すことで、測定ミス或いはデータ処理等によるデータ欠損、またはパケットロスではなく、タイル内に点が存在しないことを適切に判断することができる。

なお、三次元データ符号化装置は、ヌルパケットを明示的に示す方法と、ヌルパケットを明示的に示さない方法とを併用してもよい。その場合、三次元データ符号化装置は、ヌルパケットを明示的に示すか否かを示す情報をタイル付加情報に示してもよい。また、分割方法のタイプに応じて、予めヌルパケットを明示的に示すか否かを決定しておき、三次元データ符号化装置は、分割方法のタイプを示すことによりヌルパケットを明示的に示すか否かを示してもよい。

また、図４７等において、タイル付加情報に、全てのタイルに係る情報が示される例を示したが、タイル付加情報に、複数のタイルのうちの一部のタイルの情報が示されてもよいし、複数のタイルのうちの一部のタイルのヌルタイルの情報が示されてもよい。

また、分割データ（タイル）があるか否かの情報等の分割データに関する情報が、タイル付加情報に格納される例を説明したが、これらの情報の一部又は全ては、パラメータセットに格納されてもいし、データとして格納されてもよい。これらの情報がデータとして格納される場合には、例えば分割データがあるか否かを示す情報を意味するｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅを定義し、これらの情報をＮＡＬユニットに格納してもよい。また、これらの情報は、付加情報とデータとの両方に格納されてもよい。

（実施の形態６）
以下、タイル毎に量子化を行う処理について説明する。

図７０は、ＧＰＳのシンタックス例を示す図である。図７０に示すように、ＧＰＳは、タイル間重複点フラグ（ＵｎｉｑｕｅＢｅｔｗｅｅｎＴｉｌｅｓＦｌａｇ）を含む。タイル間重複点フラグは、タイル間で重複点が存在する可能性があるか否かを示すフラグである。

図７１は、三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、ビットストリームに含まれるメタデータからＵｎｉｑｕｅＢｅｔｗｅｅｎＴｉｌｅｓＦｌａｇ及びＭｅｒｇｅＤｕｐｌｉｃａｔｅｄＰｏｉｎｔＦｌａｇを復号する（Ｓ６２６１）。次に、三次元データ復号装置は、タイル毎に位置情報及び属性情報を復号し、点群を再構成する（Ｓ６２６２）。

次に、三次元データ復号装置は、重複点のマージが必要であるか否かを判定する（Ｓ６２６３）。例えば、三次元データ復号装置は、アプリケーションが重複点に対応できるか否か、又は重複点をマージしたほうがよいか否かに応じて、マージが必要であるか否かを判定する。または、三次元データ復号装置は、重複点に対応する複数の属性情報を平滑化又はフィルタリング処理し、雑音除去又は推定精度を向上することを目的として、重複点をマージすると判定してもよい。

重複点のマージが必要である場合（Ｓ６２６３でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、タイル間の重複がある（重複点が存在する）か否かを判定する（Ｓ６２６４）。例えば、三次元データ復号装置は、ＵｎｉｑｕｅＢｅｔｗｅｅｎＴｉｌｅｓＦｌａｇ及びＭｅｒｇｅＤｕｐｌｉｃａｔｅｄＰｏｉｎｔＦｌａｇの復号結果に基づき、タイル間の重複の有無を判定してもよい。これにより、三次元データ復号装置における重複点のサーチが不要となり、三次元データ復号装置の処理負荷を軽減できる。なお、三次元データ復号装置は、タイルを再構成後に重複点をサーチすることにより、重複点が存在するか否かを判定してもよい。

タイル間の重複がある場合（Ｓ６２６４でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、タイル間の重複点をマージする（Ｓ６２６５）。次に、三次元データ復号装置は、重複する複数の属性情報をマージする（Ｓ６２６６）。

ステップＳ６２６６の後、又は、タイル間の重複がない場合（Ｓ６２６４でＮｏ）、三次元データ復号装置は、重複点のない点群を用いてアプリケーションを実行する（Ｓ６２６７）。

一方、重複点のマージが必要でない場合（Ｓ６２６３でＮｏ）、三次元データ復号装置は、重複点のマージは行わず、重複点が存在する点群を用いてアプリケーションを実行する（Ｓ６２６８）。

以下、アプリケーションの例を説明する。まず、重複点のない点群を用いるアプリケーションの例を説明する。

図７２は、アプリケーションの例を示す図である。図７２に示す例は、タイルＡの領域からタイルＢの領域へ走行中の移動体が、サーバから地図点群をリアルタイムにダウンロードするユースケースを示す。サーバは複数の重複するエリアの地図点群の符号化データを格納している。移動体は、タイルＡの地図情報を取得済みであり、移動方向に位置するタイルＢの地図情報の取得をサーバに要求する。

その際、移動体は、タイルＡとタイルＢとの重複部分のデータは不要であると判断し、タイルＢに含まれるタイルＢとタイルＡとの重複部分を削除する指示をサーバに送信する。サーバは、タイルＢから上記重複部分を削除し、削除後のタイルＢを移動体に配信する。これにより、伝送データ量の削減、及び復号処理の負荷の低減を実現できる。

なお、移動体はフラグに基づき重複点がないことを確認してもよい。また、移動体は、タイルＡを取得済みでない場合は、重複部分を削除しないデータをサーバに要求する。また、移動体は、サーバに重複点の削除機能がない場合、又は重複点があるか否かわからない場合、配信されたデータを確認して重複点があるか否かを判定し、重複点がある場合はマージを行ってもよい。

次に、重複点のある点群を用いるアプリケーションの例を説明する。移動体は、ＬｉＤＡＲで取得した地図点群データをリアルタイムにサーバにアップロードする。例えば、移動体は、タイル毎に取得したデータをサーバにアップロードする。この場合、タイルＡとタイルＢとが重複する領域は存在するが、符号化側の移動体は、タイル間の重複点をマージせず、タイル間の重複があることを示すフラグとともにデータをサーバに送出する。サーバは、受信したデータに含まれる重複データをマージせずに、受信したデータをそのまま蓄積する。

また、点群データをＩＳＯＢＭＦＦ、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨ／ＭＭＴ、又はＭＰＥＧ－ＴＳなどのシステムを用いて伝送あるいは蓄積する場合、装置は、ＧＰＳに含まれる、タイル内に重複点があるか否か、又はタイル間に重複点があるか否かを示すフラグを、システムレイヤにおける記述子又はメタデータに置き換え、ＳＩ、ＭＰＤ、ｍｏｏｖ、又はｍｏｏｆボックスなどに格納してもよい。これにより、アプリケーションがシステムの機能を活用することができる。

また、三次元データ符号化装置は、図７３に示すように、例えば、タイルＢを、他のタイルとの重複領域に基づき、複数のスライスに分割してもよい。図７３に示す例では、スライス１はどのタイルとも重複しない領域であり、スライス２はタイルＡと重複する領域であり、スライス３はタイルＣと重複する領域である。これにより、符号化データからの所望データの分離が容易となる。

また、地図情報は、点群データであってもよいし、メッシュデータであってもよい。点群データは、領域ごとにタイル化され、サーバに保存されてもよい。

図７４は、上記システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。まず、端末（例えば移動体）は、端末の領域Ａから領域Ｂへの移動を検知する（Ｓ６２７１）。次に、端末は、領域Ｂの地図情報の取得を開始する（Ｓ６２７２）。

端末が領域Ａの情報をダウンロード済である場合（Ｓ６２７３でＹｅｓ）、端末は、領域Ａとの重複点を含まない領域Ｂのデータの取得をサーバに指示する（Ｓ６２７４）。サーバは領域Ｂから領域Ａを削除し、削除後の領域Ｂのデータを端末へ送信する（Ｓ６２７５）。なお、サーバは、端末からの指示に応じて、重複点が生じないようにリアルタイムに領域Ｂのデータを符号化して送信してもよい。

次に、端末は、領域Ａの地図情報に領域Ｂの地図情報をマージ（結合）し、マージ後の地図情報を表示する（Ｓ６２７６）。

一方、端末が領域Ａの情報をダウンロード済でない場合（Ｓ６２７３でＮｏ）、端末は、領域Ａとの重複点を含む領域Ｂのデータの取得をサーバに指示する（Ｓ６２７７）。サーバは、領域Ｂのデータを端末に送信する（Ｓ６２７８）。次に、端末は、領域Ａとの重複点を含む領域Ｂの地図情報を表示する（Ｓ６２７９）。

図７５は、システムにおける別の動作例を示すフローチャートである。送信装置（三次元データ符号化装置）は、タイルのデータを順番に送信する（Ｓ６２８１）。また、送信装置は、送信対象のタイルのデータに、送信対象のタイルが一つ前に送信したデータのタイルと重複するか否かを示すフラグを付加し、当該データを送出する（Ｓ６２８２）。

受信装置（三次元データ復号装置）は、データに付加されたフラグに基づき、受信したデータのタイルが前に受信したデータのタイルと重複するか否かを判定する（Ｓ６２８３）。受信したデータのタイルが前に受信したデータのタイルと重複する場合（Ｓ６２８３でＹｅｓ）、受信装置は、重複点を削除又はマージする（Ｓ６２８４）。一方、受信したデータのタイルが前に受信したデータのタイルと重複しない場合（Ｓ６２８３でＮｏ）、受信装置は、重複点を削除又はマージする処理を行ず、処理を終了する。これにより、受信装置の処理負荷の軽減、及び属性情報の推定精度向上を実現できる。なお、受信装置は、重複点のマージが必要ない場合は、マージを行わなくてもよい。

（実施の形態７）
本実施の形態では、点群を用いたアプリケーションにおける、視点に基づく表示方法、符号化データのランダムアクセス方法、点群データの符号化方法、及び復号方法について説明する。

センサの性能の向上に伴い、高品質の三次元点群を得ることができるようになってきた。しかしながら、高品質の三次元点を視聴するためには、この高品質の三次元点群を再生できる視聴装置（ビュアー）が必要である。具体的には、高品質でデータ量の多い三次元点群（ポイントクラウド）を、遅延なく表示できることが望まれる。本実施形態では、点群圧縮を用いたスケーラブルな方法により、密度の高い点群データを効率的に表示できる三次元点群の視聴装置（第１アプリケーション）について説明する。

複数のデータ分割方式により点群圧縮が行われる。例えば、ＬｏＤ（Ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ Ｄｅｔａｉｌｓ）を用いて、仮想カメラと点群データとの距離に応じて、点群データを表すために必要な解像度が算出される。これにより、分離又は階層化が実現される。

三次元点群視聴装置（三次元データ復号装置とも呼ぶ）は、レンダリング用に可視（ｖｉｓｉｂｌｅ）の点群を選択する。このとき、三次元データ復号装置は、全ての可視の点群が、近似ではなく実際にスキャンされたデータであることを確認することが好ましい。

図７６は、三次元データ符号化装置の構成例を示すブロック図である。三次元データ符号化装置は、点群符号化部８７０１と、ファイルフォーマット生成部８７０２とを備える。点群符号化部８７０１は、点群データを符号化することで符号化データ（ビットストリーム）を生成する。例えば、点群符号化部８７０１は、８分木を用いた位置情報ベースの符号化方法、又は、ビデオベースの符号化方法などを用いて、点群データを符号化する。

ファイルフォーマット生成部８７０２は、符号化データ（ビットストリーム）を所定のファイルフォーマットのデータに変更する。例えば、ファイルフォーマットは、ＩＳＯＢＭＦＦ又はＭＰ４などである。なお、三次元データ符号化装置は、ファイルフォーマット形式の符号化データを出力（例えば、三次元データ復号装置に送信）してもよいし、符号化方式におけるビットストリーム形式の符号化データを出力してもよい。

図７７は、三次元データ復号装置８７０５の構成例を示すブロック図である。三次元データ復号装置８７０５は、符号化データを復号することで点群データを生成する。ここで、符号化データは、例えば、ビットストリーム形式又はＭＰ４形式の符号化データである。なお、符号化されない点群データが用いられてもよい。

点群における全部のデータ群、又は一部のデータ群をブリック（ｂｒｉｃｋ）と呼ぶ。なお、このブリックを、分割データ、タイル（ｔｉｌｅ）又はスライス（ｓｌｉｃｅ）と呼ぶこともある。分割データがさらに分割される場合もある。

三次元データ復号装置８７０５は、カメラの視点（アングル）を示すカメラ視点情報を外部から取得する。三次元データ復号装置８７０５は、カメラ視点情報に基づき、符号化データの一部或いは全部を取得し、取得した符号化データを復号することで点群データを生成する。例えば、カメラ視点情報は、カメラの位置及び方向（向き）を示す。その後、三次元データ復号装置８７０５は、復号した点群データを表示する。

三次元データ復号装置８７０５は、点群復号部８７０６と、ブリック復号制御部８７０７とを備える。カメラ視点情報（カメラ視野角）がブリック復号制御部８７０７に入力される。ブリック復号制御部８７０７は、カメラ視点情報に基づき決定されるブリックの可視性に基づいて、復号するブリックを選択する。点群復号部８７０６は、選択されたブリックを復号し、復号されたブリックを出力する。

以下、本実施の形態に係る三次元データ符号化装置の構成を説明する。図７８は、本実施の形態に係る三次元データ符号化装置８７１０の構成を示すブロック図である。三次元データ符号化装置８７１０は、点群データ（ポイントクラウド）を符号化することで符号化データ（符号化ストリーム）を生成する。この三次元データ符号化装置８７１０は、分割部８７１１と、複数の位置情報符号化部８７１２と、複数の属性情報符号化部８７１３と、付加情報符号化部８７１４と、多重化部８７１５と、法線ベクトル生成部８７１６とを含む。

分割部８７１１は、点群データを分割することで複数の分割データを生成する。具体的には、分割部８７１１は、点群データの空間を複数のサブ空間に分割することで複数の分割データを生成する。ここでサブ空間とは、ブリック、タイル及びスライスのいずれか、又はブリック、タイル及びスライスのうちの２以上の組み合わせである。より具体的には、点群データは、位置情報、属性情報（色又は反射率等）、及び付加情報を含む。分割部８７１１は、位置情報を分割することで複数の分割位置情報を生成し、属性情報を分割することで複数の分割属性情報を生成する。また、分割部８７１１は、分割に関する付加情報を生成する。

複数の位置情報符号化部８７１２は、複数の分割位置情報を符号化することで複数の符号化位置情報を生成する。例えば、位置情報符号化部８７１２は、８分木等のＮ分木構造を用いて分割位置情報を符号化する。具体的には、８分木では、対象空間が８個のノード（サブ空間）に分割され、各ノードに点群が含まれるか否かを示す８ビットの情報（オキュパンシー符号）が生成される。また、点群が含まれるノードは、さらに、８個のノードに分割され、当該８個のノードの各々に点群が含まれるか否かを示す８ビットの情報が生成される。この処理が、予め定められた階層又はノードに含まれる点群の数の閾値以下になるまで繰り返される。例えば、複数の位置情報符号化部８７１２は、複数の分割位置情報を並列処理する。

属性情報符号化部８７１３は、位置情報符号化部８７１２で生成された構成情報を用いて属性情報を符号化することで符号化データである符号化属性情報を生成する。例えば、属性情報符号化部８７１３は、位置情報符号化部８７１２で生成された８分木構造に基づき、処理対象の対象点（対象ノード）の符号化において参照する参照点（参照ノード）を決定する。例えば、属性情報符号化部８７１３は、周辺ノード又は隣接ノードのうち、８分木における親ノードが対象ノードと同一のノードを参照する。なお、参照関係の決定方法はこれに限らない。

また、位置情報又は属性情報の符号化処理は、量子化処理、予測処理、及び算術符号化処理のうち少なくとも一つを含んでもよい。この場合、参照とは、属性情報の予測値の算出に参照ノードを用いること、又は、符号化のパラメータの決定に参照ノードの状態（例えば、参照ノードに点群が含まれる否かを示す占有情報）を用いること、である。例えば、符号化のパラメータとは、量子化処理における量子化パラメータ、又は算術符号化におけるコンテキスト等である。

法線ベクトル生成部８７１６は、分割データ毎の法線ベクトルを算出する。なお、入力データは必ずしも分割されなくてもよい。この場合、法線ベクトル生成部８７１６は、分割データ毎の法線ベクトルではなく点毎の法線ベクトルを算出してもよい。または、法線ベクトル生成部８７１６は、分割データ毎の法線ベクトルと点毎の法線ベクトルとの両方を算出してもよい。

付加情報符号化部８７１４は、点群データに含まれる付加情報と、分割部８７１１で分割時に生成された、データ分割に関する付加情報と、法線ベクトル生成部８７１６で生成された法線ベクトルとを符号化することで符号化付加情報を生成する。

多重化部８７１５は、複数の符号化位置情報、複数の符号化属性情報及び符号化付加情報を多重化することで符号化データ（符号化ストリーム）を生成し、生成した符号化データを送出する。また、符号化付加情報は復号時に使用される。

以下、本実施の形態に係る三次元データ復号装置の構成を説明する。図７９は、三次元データ復号装置８７２０の構成を示すブロック図である。三次元データ復号装置８７２０は、点群データが符号化されることで生成された符号化データ（符号化ストリーム）を復号することで点群データを復元する。この三次元データ復号装置８７２０は、逆多重化部８７２１と、複数の位置情報復号部８７２２と、複数の属性情報復号部８７２３と、付加情報復号部８７２４と、結合部８７２５と、法線ベクトル抽出部８７２６と、ランダムアクセス制御部８７２７と、選択部８７２８とを含む。

逆多重化部８７２１は、符号化データ（符号化ストリーム）を逆多重化することで複数の符号化位置情報、複数の符号化属性情報及び符号化付加情報を生成する。付加情報復号部８７２４は、符号化付加情報を復号することで付加情報を生成する。

法線ベクトル抽出部８７２６は、付加情報から法線ベクトルを抽出する。ランダムアクセス制御部８７２７は、例えば、分割データ毎の法線ベクトルに基づき、抽出する分割データを決定する。選択部８７２８は、複数の分割データ（複数の符号化位置情報及び複数の符号化属性情報）から、ランダムアクセス制御部８７２７で決定された複数の分割データ（複数の符号化位置情報及び複数の符号化属性情報）を抽出する。なお、選択部８７２８は、１つの分割データを抽出してもよい。

複数の位置情報復号部８７２２は、選択部８７２８で抽出された複数の符号化位置情報を復号することで複数の分割位置情報を生成する。例えば、複数の位置情報復号部８７２２は、複数の符号化位置情報を並列処理する。

複数の属性情報復号部８７２３は、選択部８７２８で抽出された複数の符号化属性情報を復号することで複数の分割属性情報を生成する。例えば、複数の属性情報復号部８７２３は、複数の符号化属性情報を並列処理する。

結合部８７２５は、付加情報を用いて複数の分割位置情報を結合することで位置情報を生成する。結合部８７２５は、付加情報を用いて複数の分割属性情報を結合することで属性情報を生成する。

次に、点毎の法線ベクトルを生成し、符号化する第１の例について説明する。図８０は、点群データの例を示す図である。図８１は、点毎の法線ベクトルの例を示す図である。法線ベクトルの符号化は、各三次元群に対して独立して行うことができる。図８０及び図８１は、本の三次元点群と、当該三次元点群の法線ベクトルとを示す。図８１に示すように、上、右、前方向に延びる複数の法線ベクトルが存在する。ここで、本の表面は平面であり、ある表面の複数の法線ベクトルは同じ方向に延びる。一方、表面が丸い場合には、法線ベクトルは表面の法線に従って複数の方向に延びる。

図８２は、ビットストリームにおける法線ベクトルのシンタックス例を示す図である。図８２に示す法線ベクトルＮｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ［ｉ］［ｆａｃｅ］において、「ｉ」は各三次元点群のカウンタを表し、［ｆａｃｅ］は、三次元点群を表すｘ、ｙ、ｚ軸を表す。つまり、ＮｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒは、各軸の法線ベクトルの大きさを表す。

図８３は、三次元データ符号化処理のフローチャートである。まず、三次元データ符号化装置は、位置情報（ジオメトリ）及び属性情報を点毎に符号化する（Ｓ８７０１）。例えば、三次元データ符号化装置は、位置情報を点毎に符号化する。また、三次元データ符号化装置は、点に対応する属性情報が存在する場合は、点毎の属性情報を符号化してもよい。

次に、三次元データ符号化装置は、法線ベクトル（ｘ、ｙ、ｚ）を点毎に符号化する（Ｓ８７０２）。三次元データ符号化装置は、点毎の法線ベクトルを符号化してもよい。また、三次元データ符号化装置は、例えば、処理対象の点の法線ベクトルと他の点の法線ベクトルとの差分を示す差分情報を符号化してもよい。これにより、データ量を削減できる。また、三次元データ符号化装置は、法線ベクトルを、位置情報に含めて符号化してもよいし、属性情報に含めて符号化してもよい。また、三次元データ符号化装置は、法線ベクトルを、位置情報及び属性情報から独立に符号化してもよい。なお、１つの点に対して複数の法線ベクトルが存在する場合は、三次元データ符号化装置は、点毎に複数の法線ベクトルを符号化してもよい。

図８４は、三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、ビットストリームから位置情報及び属性情報を点毎に復号する（Ｓ８７０６）。次に、三次元データ復号装置は、ビットストリームから法線ベクトルを点毎に復号する（Ｓ８７０７）。

なお、図８３及び図８４に示す処理順は一例であり、符号化順序、及び復号順序は入れ替わってもよい。

また、三次元データ符号化装置は、位置情報又は位置情報の相関性を用いて法線ベクトルを符号化することでデータ量を削減してもよい。その場合、三次元データ復号装置は、位置情報を用いて法線ベクトルを復号する。以上の方法により、点群における点毎の法線ベクトルを符号化及び復号できる。

次に、点毎の法線ベクトルを生成し、符号化する第２の例について説明する。各点の法線ベクトルを符号化する別の方法として、法線ベクトルを属性情報の１つとして符号化する。以下、属性情報の一つとして、属性情報符号化部又は属性情報復号部を用いて符号化を行う例を説明する。

例えば、三次元データ符号化装置は、色情報を第１の属性情報、法線ベクトルを第２の属性情報として符号化する。図８５は、ビットストリームの構成例を示す図である。例えば、図８５に示すＡｔｔｒ（０）は第１の属性情報の符号化データであり、Ａｔｔｒ（１）は、第２の属性情報の符号化データである。また、符号化に関するメタデータは、パラメータセット（ＡＰＳ）に格納される。三次元データ復号装置は、符号化データに対応するＡＰＳを参照して符号化データを復号する。

なお、ＳＰＳには、第２の属性情報が法線ベクトルであることを示す識別情報（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ＿ｔｙｐｅ＝Ｎｏｒｍａｌ Ｖｅｃｔｏｒ）が格納される。また属性情報が法線ベクトルである場合は、法線ベクトルが１点ごとに３つの要素を持つデータであることを示す情報がＳＰＳ等に格納されてもよい。また、ＳＰＳには、第１の属性情報が色情報であることを示す識別情報（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ＿ｔｙｐｅ＝Ｃｏｌｏｒ）が格納される。

図８６は、位置情報、色情報及び法線ベクトルを持つ点群情報の例を示す図である。三次元データ符号化装置は、図８６に示す非圧縮点群データを符号化する。

法線ベクトルの値の範囲は、浮動小数点における値－１から１までである。表現を容易にするために、三次元データ符号化装置は、必要な精度に応じて浮動小数点を整数に変換してもよい。例えば、三次元データ符号化装置は、浮動小数点を、８ビット表現を使用して－１２７から１２８までの値に変換してもよい。つまり、三次元データ符号化装置は、浮動小数点を、整数、又は正の整数の値に変換してもよい。法線ベクトルは１つの属性情報として扱われるため、異なる量子化処理を適用できる。例えば、属性情報毎に異なる量子化パラメータを用いることができる。これにより、異なる精度レベルを実現できる。例えば、量子化パラメータはＡＰＳに格納される。

図８７は、三次元データ符号化処理のフローチャートである。まず、三次元データ符号化装置は、位置情報及び属性情報（色情報等）を点毎に符号化する（Ｓ８７１１）。また、三次元データ符号化装置は、点毎の法線ベクトルを、ａｔｔｒｉｂｕｔｅ＿ｔｙｐｅ＝“ｎｏｒｍａｌ ｖｅｃｔｏｒ”の属性情報として所定の方法を用いて符号化する（Ｓ８７１２）。

図８８は、三次元データ復号処理のフローチャートである。三次元データ復号装置は、ビットストリームから位置情報及び属性情報を点毎に復号する（Ｓ８７１６）。また、三次元データ復号装置は、ビットストリームから点毎の法線ベクトルを、ａｔｔｒｉｂｕｔｅ＿ｔｙｐｅ＝“ｎｏｒｍａｌ ｖｅｃｔｏｒ”の属性情報として所定の方法を用いて復号する（Ｓ８７１７）。

なお、図８７及び図８８に示す処理順は一例であり、符号化順序、及び復号順序は入れ替わってもよい。

次に、複数の点を含むデータ単位毎に法線ベクトルを生成する例を説明する。三次元データ符号化装置は、点群データを、点群の位置情報及び特徴に基づき、複数のオブジェクト又は複数の領域に分割する。分割データは、例えばタイル或いはスライス、又は階層化されたデータなどである。三次元データ符号化装置は、この分割データ単位、つまり１以上の点を含むデータ単位で法線ベクトルを生成する。

ここで、可視性（ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）は、ブリック内のオブジェクトの法線ベクトル表現によって決定できる。図８９及び図９０は、この処理を説明するための図である。例えば、図８９に示すように、三次元データ符号化装置は、横軸と垂直軸とに対して３０°の間隔の角度に法線ベクトル方向を分割する。より簡単な方法として、図９０に示すように、三次元データ符号化装置は、法線ベクトルを、（０、０）、（０、９０）、（０、－９０）、（９０、０）、（－９０、０）、（１８０、１８０）の６つの方向に分割してもよい。

また、三次元データ符号化装置は、有効な法線ベクトルを、中央値、平均値、又はその他のより効果的なアルゴリズムを用いて算出してもよい。また、三次元データ符号化装置は、有効な法線ベクトルの値として代表値を用いてもよいし、その他の方法を用いてもよい。

また、分割データ毎の法線ベクトルは、元のｘ、ｙ、ｚの値をそのまま示してもよいし、上記のように３０度ごとに量子化されてもよいし９０度毎の情報に量子化されてもよい。量子化により情報量を削減できる。

図９１は、点群データの例であり、顔オブジェクトの例を示す図である。図９２は、この場合の法線ベクトルの例を示す図である。図９２に示すように、図９１に示す顔オブジェクトの法線ベクトルは、（０、０）及び（９０、０）方向に向く。三次元データ符号化装置は、方向ごとに１ビットを使用して、その方向にオブジェクトの法線ベクトルがあるか否かを示すことができる。

このように、１つの分割データに対する法線ベクトルが２以上あってもよい。その場合、１つの分割データ単位に対し、複数の法線ベクトルが示されてもよい。

例えば、図９１及び図９２に示す顔オブジェクトを含むデータの例は、データの法線ベクトルを９０度の単位で、面ごとに６通りの法線ベクトルで示す例である。この例の場合、（０、０）及び（９０、０）の方向の２つの法線ベクトルが、この分割データの法線ベクトルである。

また、法線ベクトルを示す方法としては、６つの法線ベクトルの各々を１ビットの情報で表してもよい。図９３は、この法線ベクトルの情報の例を示す図である。分割データが、該当する法線ベクトルを持つ場合は１ビットの情報は値１に設定され、持たない場合は０に設定される。これにより、ｘ、ｙ、ｚの値をそのまま示す方法と比較して、データが量子化されることにより情報量を削減できる。

以下、法線ベクトルのより単純な表現方法について説明する。６面の立方体を使用して、特定のカメラ視点から法線ベクトルとその実現可能性（可視性）を表現する。図９４～図９７は、この処理を説明するための図である。図９４は、６面の立方体の例を示す。図９５、図９６及び図９７は、それぞれ、前後の面ａ及び面ｂ、左右の面ｃ及び面ｄ、及び上下の面ｅ及び面ｆを示す図である。視野角に応じたオブジェクトの方向に応じて、法線ベクトルは少なくとも１つ又は３つの面に面する。各１ビットの６個のフラグを使用して、各システムを表す立方体の６つの面（ａｂｃｄｅｆ）の１つを表すことができる。例えば、正面から見ると（１０００００）、側面から見ると（００１０００）、下から見ると（０００００１）が生成される。この表現では、大きさは重要ではなく、方向のみが表される。３つの面が指定されるオブジェクトが発生する可能性もある。面ａは面ｂの反対の面であり、面ｃは面ｄの反対の面であり、面ｅは面ｆの反対の面である。よって、同時に面ａと面ｂを見ることは不可能である。つまり、法線ベクトルは３つのフラグ（ａｃｅ）を利用して表現できる。

このように、予めカメラ視点（カメラアングル）が既知の場合は、法線ベクトルの情報は３ビットで表現できる。図９８は、面ｃの方向からスライスＡ又はスライスＢのオブジェクトを見たときの可視性を示す図である。スライスＡは、面ｃの方向から可視（ｖｉｓｉｂｌｅ）であるため、ａｃｅ＝（０１０）と表現される。一方、スライスＢは、面ｃの方向から見た場合、スライスＡに隠れているためａｃｅ＝（０００）と表現される。

次に、ブリック毎に法線ベクトルを符号化及び復号する第１の方法について説明する。図９９は、この場合のビットストリームの構成例を示す図である。図９９に示す例では、それぞれのスライスにおける位置情報のスライスヘッダに法線ベクトルの情報が格納される。なお、法線ベクトルの情報は、属性情報のヘッダに格納されてもよいし、位置情報及び属性情報とは独立したメタデータに格納されてもよい。

図１００は、位置情報のスライスヘッダ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｓｌｉｃｅ ｈｅａｄｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）のシンタックス例を示す図である。位置情報のスライスヘッダは、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｎｕｍｂｅｒと、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｘ、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｙ及びｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｚとを含む。

ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｎｕｍｂｅｒは、スライスデータに対応する法線ベクトルの数を示す。ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｘ、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｙ、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｚは、それぞれスライスデータに対応する法線ベクトルの要素（ｘ、ｙ、ｚ）を示す。

この例では、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒの数を変更できる。ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｎｕｍｂｅｒの数だけｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒが示される。

なお、全てのスライスで法線ベクトルの情報が共通の場合は、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｎｕｍｂｅｒは複数のスライスで共通の情報を格納できるＧＰＳ又はＳＰＳに格納されてもよい。

また、ｘ、ｙ、ｚの法線ベクトルの値は量子化されてもよい。例えば、三次元データ符号化装置は、元の法線ベクトルの値を、共通のビット量ｓ（ｂｉｔ）だけシフトすることにより量子化し、ビット量ｓを示す情報と、量子化後の法線ベクトル（ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｘ＜＜ｓ、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｙ＜＜ｓ、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｚ＜＜ｓ）を示す情報とを送出してもよい。これによりビット量を削減できる。

図１０１は、位置情報のスライスヘッダの別のシンタックス例を示す図である。この例は、６面のデータに簡素化（量子化）された法線ベクトルを、分割データ毎に示す例である。面毎に、法線ベクトルがあるか否かが示される。

この位置情報のスライスヘッダは、ｉｓ＿ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒを含む。ｉｓ＿ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒは、スライスデータに対応する法線ベクトルがある場合は１に設定され、法線ベクトルがない場合は０に設定される。例えば、複数の面の順番は予め定められている。

なお、量子化の精度及び法線ベクトルの数又は順序はこれに限らない。これらは固定であってもよいし可変であってもよい。

図１０２は、三次元データ符号化処理のフローチャートである。まず、三次元データ符号化装置は、点群データを分割することで複数の分割データを生成する（Ｓ８７２１）。次に、三次元データ符号化装置は、分割データ毎に、位置情報及び属性情報を符号化する（Ｓ８７２２）。次に、三次元データ符号化装置は、分割データ毎の法線ベクトルを、スライスヘッダに格納する（Ｓ８７２３）。

図１０３は、三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、ビットストリームから、位置情報及び属性情報を分割データ毎に復号する（Ｓ８７２６）。次に、三次元データ復号装置は、分割データ毎のスライスヘッダから分割データ毎の法線ベクトルを復号する（Ｓ８７２７）。次に、三次元データ復号装置は、複数の分割データを結合する（Ｓ８７２８）。

図１０４は、部分的にデータを復号する場合の三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、分割データ毎のスライスヘッダから分割データ毎の法線ベクトルを復号する（Ｓ８７３１）。次に、三次元データ復号装置は、法線ベクトルに基づき復号対象の分割データを決定し、決定した分割データを復号する（Ｓ８７３２）。次に、復号された複数の分割データを結合する（Ｓ８７３３）。

次に、ブリック毎に法線ベクトルを符号化及び復号する第２の方法について説明する。法線ベクトルの情報を符号化するもう１つの方法は、メタデータ（例えばＳＥＩ：Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を使用する方法である。図１０５は、ビットストリームの構成例を示す図である。図１０５に示すように、ＳＥＩは、ビットストリームに含まれてもよいし、符号化装置と復号装置との両方でＳＥＩがどのように実装されているかに応じて、メインの符号化ビットストリームとは別に別のファイルとして生成されてもよい。

図１０６は、ＳＥＩに含まれるスライス情報（ｓｌｉｃｅ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）のシンタックス例を示す図である。スライス情報は、ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｓｌｉｃｅと、ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｏｒｉｇｉｎ＿ｘ、ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｏｒｉｇｉｎ＿ｙ及びｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｏｒｉｇｉｎ＿ｚと、ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｗｉｄｔｈ、ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｈｅｉｇｈｔ及びｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｄｅｐｔｈと、ｎｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ＿ＱＰと、ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒと、ｎｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ＿ｘ、ｎｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ＿ｙ及びｎｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ＿ｚとを含む。

ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｓｌｉｃｅは、分割データの数を示す。ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｏｒｉｇｉｎ＿ｘ、ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｏｒｉｇｉｎ＿ｙ及びｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｏｒｉｇｉｎ＿ｚは、スライスデータのバウンディングボックスの原点座標を示す。ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｗｉｄｔｈ、ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｈｅｉｇｈｔ及びｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｄｅｐｔｈは、それぞれスライスデータのバウンディングボックスの幅、高さ及び奥行きを示す。

ｎｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ＿ＱＰは、ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒが量子化されている場合、その量子化のスケール情報又はビットシフト情報を示す。ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒは、スライスデータに含まれる法線ベクトルの数を示す。ｎｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ＿ｘ、ｎｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ＿ｙ、ｎｏｒｍａｌＶｅｃｔｏｒ＿ｚは、それぞれ法線ベクトルの要素（ｘ、ｙ、ｚ）の成分を示す。

図１０７は、ＳＥＩに含まれるスライス情報の別の例を示す図である。図１０７に示す例は、６面のデータに簡素化（量子化）された法線ベクトルを、分割データ毎に示す例である。面毎に、法線ベクトルがあるか否かが示される。

このスライス情報は、ｉｓ＿ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒを含む。ｉｓ＿ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒは、スライスデータに対応する法線ベクトルがある場合は１に設定され、法線ベクトルがない場合は０に設定される。例えば、複数の面の順番は予め定められている。

なお、スライス情報は、当該スライス情報がスライス毎のバウンディングボックスの情報（原点及び幅高さ奥行）を含むか否かを示すフラグを含んでもよい。この場合、フラグがオン（例えば１）の場合に、スライス情報は、スライス毎のバウンディングボックスの情報を含み、フラグがオフ（例えば０）の場合に、スライス情報は、スライス毎のバウンディングボックスの情報を含まない。また、スライス情報は、当該スライス情報がスライス毎の法線ベクトルの情報を含むか否かを示すフラグを含んでもよい。この場合、フラグがオン（例えば１）の場合に、スライス情報は、スライス毎の法線ベクトルの情報を含み、フラグがオフ（例えば０）の場合に、スライス情報は、スライス毎の法線ベクトルの情報を含まない。

次に、ランダムアクセス及び部分復号について説明する。三次元データ復号装置は、スライス毎の情報、例えば、スライスのバウンディングボックス情報及び法線ベクトルのいずれか一方又は両方を用いて、スライス毎にデータを独立して復号する。

図１０８は、三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、所定の方法で復号するスライス、及びスライスの復号順を決定する（Ｓ８７４１）。次に、三次元データ復号装置は、決定された順番で特定のスライスを復号する（Ｓ８７４２）。

図１０９は、この部分復号処理の例を示す図である。例えば、三次元データ復号装置は、図１０９の（ａ）に示すスライス分割された符号化データを受信する。図１０９の（ｂ）に示すように、三次元データ復号装置は、一部のスライスの符号化データを復号し、その他のスライスの符号化データを復号しない。または、三次元データ復号装置は、図１０９の（ｃ）に示すように、符号化データの順番を入れ替えて復号を行う。

図１１０は、三次元データ復号装置の構成例を示す図である。図１１０に示すように三次元データ復号装置は、属性情報復号部８７３１と、ランダムアクセス制御部８７３２とを備える。属性情報復号部８７３１は、符号化データから、スライス毎のバウンディングボックスの情報及び法線ベクトルを抽出する。ランダムアクセス制御部８７３２は、スライス毎のバウンディングボックスの情報及び法線ベクトルと、外部から取得したセンサ情報、例えば、カメラアングル（カメラ向き）及びカメラ位置とに基づき、復号するスライスの番号及び順番を決定する。

図１１１及び図１１２は、ランダムアクセス制御部８７３２の処理例を示す図である。図１１１に示すように、例えば、ランダムアクセス制御部８７３２は、スライス毎のバウンディングボックス、及びカメラ位置からスライス毎のカメラからの距離を示す距離情報を算出してもよい。または、図１１２に示すように、ランダムアクセス制御部８７３２は、スライス毎の法線ベクトルとカメラアングルから、カメラから物体が見えるか否かを示す可視情報をスライス毎に導出してもよい。なお、ランダムアクセス制御部８７３２は、距離情報及び可視情報の一方を算出してもよいし、両方を算出してもよい。

以下、可視情報と距離情報とについて説明する。図１１３は、距離と解像度との関係の例を示す図である。例えば、カメラから見えるものが復号される（ｆｒｕｓｔｕｍ ｃｕｌｌｉｎｇ（視錐台カリング））。さらに復号される解像度は、仮想カメラと点群データの間の距離に依存する。

つまり、三次元データ復号装置は、スライス毎の法線ベクトルとカメラ視点（カメラアングル）から、スライスがカメラから見えるか否かを判定し、カメラから見えるスライスを復号する。さらに、三次元データ復号装置は、復号するスライスのカメラからの距離を計算し、カメラからの距離が近い場合は、高解像度のデータを復号し、カメラからの距離が遠い場合は、低解像度のデータを復号してもよい。

なお、この場合は、符号化データは、階層化されて符号化されており、三次元データ復号装置は、低解像度のデータを独立に復号できる。また、三次元データ復号装置は、高解像度のデータを復号する場合は、さらに低解像度のデータと高解像度のデータとの差分情報を復号し、差分情報を低解像度のデータに加算することで高解像度のデータを生成する。なお、符号化データが階層化されて符号化されていない場合は、三次元データ復号装置は、当該処理は行わなくてもよいし、階層化されているかどうかに応じて当該処理を行うか否かを判定してもよい。

次に、法線ベクトルを用いた可視性の判断について説明する。図１１４は、ブリックと法線ベクトルの例を示す図である。図１１４に示す例では、カメラ（視錐台）に面した前面の２つのブリック（例えばスライス）、つまり、法線ベクトルがカメラに向いているブリックが復号される。

まず、三次元データ復号装置は、スライスデータ毎に、メタデータに含まれる１以上の法線ベクトルに、カメラ方向と反対の法線ベクトルを持つ法線ベクトルがあるか否かを判定する。三次元データ復号装置は、対象スライスのスライスデータにカメラ方向と反対の法線ベクトルを持つ法線ベクトルがある場合は、対象スライスが可視（ｖｉｓｉｂｌｅ）であると判定し、対象スライスを復号対象と決定する。

なお、三次元データ復号装置は、カメラと対象スライスとの間に他のスライスが存在する場合は、対象スライスは不可視（見えない）と判定してもよい。また、三次元データ復号装置は、法線ベクトルとカメラ方向とが完全に正反対であるかを判定するのではなく、法線ベクトルとカメラ方向との関係が所定の角度の範囲内か否かを判定することで、可視であるか否かを判定してもよい。

次に、ＬｏＤ（Ｌｅｖｅｌ ｏｆ Ｄｅｔａｉｌ）を用いた処理について説明する。以下では、解像度の異なるレイヤに応じた復号処理の例を説明する。

図１１５は、レベル（ＬｏＤ）の例を示す図である。図１１６は、８分木構造の例を示す図である。各ブリックは、復号する解像度のレベルを制御するために、レイヤに分割される。例えば、レベルは８分木に分割する際の分割の深さ（深度）である。図１１５に示すように、各レベルに含まれるボクセル（Ｖｏｘｅｌ）の数は２（３×レベル）で規定されてもよい。なお、レベルに応じた分割方法又はボクセルの数に別の定義が用いられてもよい。

ＬｏＤを用いることで、三次元データ復号装置は、高速な可視性の判定と距離の演算とを実現できる。復号時間はリアルタイムレンダリングに影響を与える。ＬｏＤを用いることで、中間的なブリックの表示が可能となるので、リアルタイムレンダリングとスムーズな対応を実現できる。

図１１７は、ＬｏＤを用いた三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、目的に応じて、復号対象のレベルを決定する（Ｓ８７５１）。次に、三次元データ復号装置は、最初のレベル（レベル０）を復号する（Ｓ８７５２）。次に、三次元データ復号装置は、復号対象の全てのレベルの復号が完了したか否かを判定する（Ｓ８７５３）。全てのレベルの復号が完了していない場合（Ｓ８７５３でＮｏ）、三次元データ復号装置は、次のレベルを復号する（Ｓ８７５４）。このとき、三次元データ復号装置は、前のレベルのデータを用いて次のレベルを復号してもよい。復号対象の全てのレベルの復号が完了した場合（Ｓ８７５３でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、復号したデータを表示する（Ｓ８７５５）。

このように、三次元データ復号装置は、決定したレベルまでデータを復号し、決定したレベル以降はデータを復号しない。これにより、復号に関わる処理量を軽減でき、処理スピードを向上できる。また、三次元データ復号装置は、決定したレベルまでのデータを表示し、決定したレベル以降のデータは表示しない。これにより、表示に関わる処理量を低減でき、処理スピードを向上できる。なお、三次元データ復号装置は、ブリックの復号対象のレベルを、例えば、ブリックのカメラからの距離、又はブリックがカメラから見えるか否かに基づき決定してもよい。

次に、ＬｏＤを用いた処理の実装例を説明する。図１１８は、三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、符号化データを取得する（Ｓ８７６１）。例えば、符号化データは、任意の符号化方式を用いて符号化されて圧縮された点群データである。符号化データは、ビットストリーム形式であってもよいし、ファイルフォーマット形式であってもよい。

次に、三次元データ復号装置は、符号化データから、処理対象のブリックの法線ベクトルと位置情報とを取得する（Ｓ８７６２）。例えば、三次元データ復号装置は、ブリック毎の法線ベクトル及びブリックの位置情報を、符号化データに含まれるメタデータ（ＳＥＩ又はデータヘッダ）から取得する。なお、三次元データ復号装置は、ブリックの位置情報とカメラ位置の情報とから、ブリックとカメラとの距離を判定してもよい。また、三次元データ復号装置は、法線ベクトルとカメラ方向からブリックの可視性（ブリックがカメラの方向を向いているか否か）を判定してもよい。

次に、三次元データ復号装置は、どのブリックを復号するかを決定し、決定したブリックの最初のレベル（レベル０）を復号する（Ｓ８７６３）。図１１９は、復号するブリックの例を示す図である。図１１９に示すように、三次元データ復号装置は、全ての可視のブリックをレベル０の解像度で復号する。

次に、三次元データ復号装置は、位置情報に応じて、各ブリックの次のレベルを復号するか否かを判定し、復号すると判定したブリックの次のレベルを復号する（Ｓ８７６４）。また、この処理が全てのレベルの復号処理が完了するまで繰り返される（Ｓ８７６５）。具体的には、仮想カメラの位置に近いブリックの解像度が高く設定される。例えば、メモリなどのリソースに応じて、カメラに近いブリックを優先して徐々に復号するレベルが追加される。

図１２０は、各ブリックの復号対象のレベルの例を示す図である。図１２０に示すように、三次元データ復号装置は、カメラからの距離に応じて、カメラから近いブリックはより高い解像度で復号し、カメラから遠いブリックは低い解像度で復号する。また、三次元データ復号装置は、見えないブリックを復号しない。

全てのレベルの復号が完了した場合（Ｓ８７６５でＹｅｓ）、三次元データ復号装置は、得られた三次元点群を出力する（Ｓ８７６６）。

これまでは、スライスデータ毎の法線ベクトル及びバウンディング情報を三次元データ符号化装置において算出及び符号化し、三次元データ復号装置において当該情報及びセンサ入力情報に基づき、可視性及び距離情報を算出し、復号するスライスを決定する方法を説明した。以下では、スライス毎のデータに、カメラ方向に応じた可視性及び距離情報を三次元データ符号化装置で予め算出及び符号化する例を説明する。

図１２１は、位置情報のスライスヘッダ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｓｌｉｃｅ ｈｅａｄｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）のシンタックス例を示す図である。位置情報のスライスヘッダは、ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ａｎｇｌｅと、ｖｉｅｗ＿ａｎｇｌｅと、ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙとを含む。

ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ａｎｇｌｅは、カメラアングル（カメラ方向）の数を示す。ｖｉｅｗ＿ａｎｇｌｅは、カメラアングルを示し、例えば、カメラアングルのベクトルを示す。ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙは、対応するカメラアングルからスライスが見えるか否かを示す。なお、ｖｉｅｗ＿ａｎｇｌｅの数は可変であってもよいし、予め定められた固定値であってもよい。また、ｖｉｅｗ＿ａｎｇｌｅの数及び値が予め定められている場合は、ｖｉｅｗ＿ａｎｇｌｅが省略されてもよい。

また、ここでは、カメラアングルに応じた可視性を示す例を示したが、その他の例として、三次元データ符号化装置は、カメラ位置又はカメラパラメータに応じた可視性を予め算出し、算出した可視性を符号化データに格納してもよい。

図１２２は、三次元データ符号化処理のフローチャートである。まず、三次元データ符号化装置は、点群データを分割データ（例えばスライス）に分割する（Ｓ８７７１）。次に、三次元データ符号化装置は、分割データ単位毎に、位置情報及び属性情報を符号化する（Ｓ８７７２）。また、三次元データ符号化装置は、分割データ毎に、カメラアングルに応じた可視情報（ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）をメタデータに格納する（Ｓ８７７３）。

図１２３は、三次元データ復号処理のフローチャートである。まず、三次元データ復号装置は、分割データ毎のメタデータからカメラアングルに応じた可視情報を取得する（Ｓ８７７６）。次に、三次元データ復号装置は、可視情報に基づき、所望のカメラアングルから可視である分割データを判定し、可視である分割データを復号する（Ｓ８７７７）。

図１２４及び図１２５は、点群データの例を示す図である。同図において、ａ、ｃ、ｄ及びｅは平面を表している。よって、三次元データ符号化装置は、スライス分割において、各スライスの三次元点が同じ方向の法線ベクトルを有することを利用してスライス分割を行うことができる。同様の手法はタイル分割にも適用できる。

図１２６～図１２９は、三次元データ符号化装置、三次元データ復号装置及び表示装置を含むシステムの構成例を示す図である。

図１２６に示す例では、三次元データ符号化装置は、スライスデータ、スライス毎の法線ベクトル及びバウンディングボックス情報を符号化することで符号化データを生成する。三次元データ復号装置は、符号化データ及びセンサ情報から、復号するデータを特定し、特定したデータを復号することで復号スライスデータを生成する。表示装置は、復号スライスデータを表示する。この構成では、三次元データ復号装置で可視情報及び復号するかどうかを柔軟に決定できる。

図１２７に示す例では、三次元データ符号化装置は、スライスデータ、スライス毎の法線ベクトル及びバウンディングボックス情報を符号化することで符号化データを生成する。三次元データ復号装置は、符号化データ及びセンサ情報から、復号するデータ及び順番を決定し、決定したデータを決定した順番で復号する。この構成では、三次元データ復号装置は、初めに表示したいデータ（例えば３、４、５）を先に復号できるので、表示の快適性を向上できる。

図１２８に示す例では、三次元データ符号化装置は、スライスデータ及びカメラアングル毎の可視情報を符号化することで符号化データを生成する。三次元データ復号装置は、符号化データ情報及びセンサ情報から、復号するデータを特定し、特定したデータを復号する。なお、三次元データ復号装置は、さらに復号順を決定してもよい。この構成では、三次元データ復号装置で可視情報を算出しなくてもよいため、三次元データ復号装置の処理量を低減できる。

図１２９に示す例では、三次元データ復号装置は、通信などを経由し、三次元データ復号装置のカメラアングル又はカメラ位置などを三次元データ符号化装置に通知する。三次元データ符号化装置は、スライス毎の可視情報を算出し、符号化するデータ、及び順番を決定し、決定したデータを決定した順番で符号化することで符号化データを生成する。三次元データ復号装置は、送出されたスライスデータをそのまま復号する。この構成では、インタラクティブな構成を用いることで必要な部分を符号化して復号することで処理量及び通信帯域を削減できる。

なお、カメラ位置又はカメラアングルが変化する場合、三次元データ復号装置は、その変化量が所定の値を超えた場合に、復号する対象のスライスを再度決定してもよい。その場合、既に復号済のデータ以外の差分のデータを復号することで高速な復号及び表示が可能となる。

以下、符号化データを、例えばＩＳＯＢＭＦＦなどのファイルフォーマットに格納する方法について説明する。図１３０は、ビットストリームの構成例を示す図である。図１３１は、三次元データ符号化装置の構成例を示す図である。三次元データ符号化装置は、符号化部８７４１と、ファイル変換部８７４２とを含む。符号化部８７４１は、点群データを符号化することで符号化データと制御情報とを含むビットストリームを生成する。ファイル変換部８７４２は、ビットストリームをファイルフォーマットに変換する。

図１３２は、三次元データ復号装置の構成例を示す図である。三次元データ復号装置は、ファイル逆変換部８７５１と、復号部８７５２とを含む。ファイル逆変換部８７５１は、ファイルフォーマットを、符号化データ及び制御情報を含むビットストリームに変換する。復号部８７５２は、ビットストリームを復号することで点群データを生成する。

図１３３は、ＩＳＯＢＭＦＦの基本構造を示す図である。図１３４はＰＣＣコーデック共通のＮＡＬユニットをＩＳＯＢＭＦＦに格納する場合のプロトコルスタック図である。ここで、ＩＳＯＢＭＦＦに格納されるのは、ＰＣＣコーデックのＮＡＬユニットである。

ＮＡＬユニットには、データ用のＮＡＬユニット、メタデータ用のＮＡＬユニットがある。データ用のＮＡＬユニットには、位置情報スライスデータ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｓｌｉｃｅ Ｄａｔａ）、及び属性情報スライスデータ（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｓｌｉｃｅ Ｄａｔａ）などがある。メタデータ用のＮＡＬユニットには、ＳＰＳ、ＧＰＳ、ＡＰＳ、及びＳＥＩなどがある。

ＩＳＯＢＭＦＦ（ＩＳＯ ｂａｓｅｄ ｍｅｄｉａ ｆｉｌｅ ｆｏｒｍａｔ）は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６－１２に規定されるファイルフォーマット規格であり、ビデオ、オーディオ、及びテキストなど様々なメディアを多重して格納できるフォーマットを規定しており、メディアに依存しない規格である。

ＩＳＯＢＭＦＦにおける基本単位はボックスである。ボックスはｔｙｐｅ、ｌｅｎｇｔｈ及びｄａｔａで構成され、様々なｔｙｐｅのボックスを組み合わせた集合がファイルである。主に、ファイルは、ファイルのブランドを４ＣＣで示すｆｔｙｐ、制御情報などのメタデータを格納するｍｏｏｖ、及びデータを格納するｍｄａｔなどのボックスで構成される。

ＩＳＯＢＭＦＦへのメディア毎の格納方法は別途規定されており、例えば、ＡＶＣビデオ及びＨＥＶＣビデオの格納方法は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６－１５に規定される。また、ＰＣＣ符号化データを、蓄積及び伝送するために、ＩＳＯＢＭＦＦの機能を拡張して使用することが考えられる。

メタデータ用のＮＡＬユニットをＩＳＯＢＭＦＦに格納する際には、ＳＥＩをＰＣＣデータとともに「ｍｄａｔ ｂｏｘ」に格納してもよいし、ストリームに関する制御情報を記載する「ｔｒａｃｋ ｂｏｘ」に格納してもよい。また、データをパケット化して伝送する場合には、パケットヘッダにＳＥＩを格納してもよい。ＳＥＩをシステムのレイヤに示すことにより、属性情報、タイル及びスライスデータへのアクセスが容易となり、アクセスの速度が向上する。

次に、ＰＣＣランダムアクセステーブルの生成方法について説明する。三次元データ符号化装置は、スライス毎のバウンディングボックス情報及び法線ベクトル情報を含むメタデータを用いてランダムアクセステーブルを生成する。図１３５は、ビットストリームをファイルフォーマットに変換する例を示す図である。

三次元データ符号化装置は、スライスデータを、それぞれファイルフォーマットのｍｄａｔに格納する。三次元データ符号化装置は、スライスデータのメモリ位置をファイル先頭のオフセット情報（図１３５のオフセット１～４）として算出し、算出したオフセット情報をランダムアクセステーブル（ＰＣＣランダムアクセステーブル）に含める。

図１３６は、スライス情報（ｓｌｉｃｅ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）のシンタックス例を示す図である。図１３７～図１３９は、ＰＣＣランダムアクセステーブルのシンタックス例を示す図である。

ＰＣＣランダムアクセステーブルは、スライス情報（ｓｌｉｃｅ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に格納される、バウンディングボックス情報（ｂｏｕｎｄｉｎｇ＿ｂｏｘ＿ｉｎｆｏ）、法線ベクトル情報（ｎｏｒｍａｌ＿ｖｅｃｔｏｒ＿ｉｎｆｏ）、及びオフセット情報（ｏｆｆｓｅｔ）を含む。

三次元データ復号装置は、ＰＣＣランダムアクセステーブルを解析し、復号したいスライスを特定する。三次元データ復号装置は、ＰＣＣランダムアクセステーブルからオフセット情報を取得することにより、所望のデータにアクセスできる。

以上のように、本実施の形態に係る三次元データ符号化装置は、図１４０に示す処理を行う。三次元データ符号化装置は、点群データに含まれる複数の三次元点の各々の位置情報及び１以上の属性情報を符号化することでビットストリームを生成し（Ｓ８７８１）、符号化（Ｓ８７８１）では、複数の三次元点の各々の法線ベクトルを１以上の属性情報に含まれる一つの属性情報として符号化する。

これによれば、三次元データ符号化装置は、法線ベクトルを属性情報として符号化することで、法線ベクトルを他の属性情報と同様に処理できる。よって、三次元データ符号化装置は、処理量を低減できる。つまり、三次元データ符号化装置は、属性情報の定義等を変更することなく、法線ベクトルを属性情報として符号化できる。

例えば、三次元データ符号化装置は、符号化（Ｓ８７８１）では、浮動小数点で表現される法線ベクトルを、整数に変換したうえで符号化する。これによれば、三次元データ符号化装置は、例えば、他の属性情報が整数で表現されている場合において、法線ベクトルを他の属性情報と同様に処理できる。

例えば、ビットストリームは、位置情報及び１以上の属性情報に共通の制御情報（例えばＳＰＳ）を含み、制御情報（例えばＳＰＳ）は、１以上の属性情報に含まれる一つの属性情報が法線ベクトルを示すことを示す情報（例えばａｔｔｒｉｂｕｔｅ＿ｔｙｐｅ＝Ｎｏｒｍａｌ Ｖｅｃｔｏｒ）、または法線ベクトルが１点ごとに３つの要素を持つデータであることを示す情報のうち少なくとも一方の情報を含む。

例えば、三次元データ符号化装置は、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサは、メモリを用いて、上記の処理を行う。

また、本実施の形態に係る三次元データ復号装置は、図１４１に示す処理を行う。三次元データ復号装置は、点群データに含まれる複数の三次元点の各々の位置情報及び１以上の属性情報が符号化されることで生成されたビットストリームであって、複数の三次元点の各々の法線ベクトルが１以上の属性情報に含まれる一つの属性情報として符号化されたビットストリームを取得し（Ｓ８７８６）、ビットストリームから、一つの属性情報を復号することで法線ベクトルを取得する（Ｓ８７８７）。

これによれば、三次元データ復号装置は、法線ベクトルを属性情報として復号することで、法線ベクトルを他の属性情報と同様に処理できる。よって、三次元データ復号装置は、処理量を低減できる。

例えば、三次元データ復号装置は、法線ベクトルの取得（Ｓ８７８７）では、整数で示される法線ベクトルを取得する。これによれば、三次元データ復号装置は、例えば、他の属性情報が整数で表現されている場合において、法線ベクトルを他の属性情報と同様に処理できる。

例えば、ビットストリームは、位置情報及び１以上の属性情報に共通の制御情報（例えばＳＰＳ）を含み、制御情報（例えばＳＰＳ）は、１以上の属性情報に含まれる一つの属性情報が法線ベクトルを示すことを示す情報（例えばａｔｔｒｉｂｕｔｅ＿ｔｙｐｅ＝Ｎｏｒｍａｌ Ｖｅｃｔｏｒ）、または法線ベクトルが１点ごとに３つの要素を持つデータであることを示す情報のうち少なくとも一方の情報を含む。

例えば、三次元データ復号装置は、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサは、メモリを用いて、上記の処理を行う。

また、本実施の形態に係る三次元データ符号化装置は、図１４２に示す処理を行う。三次元データ符号化装置は、点群データを複数の分割データ（例えばブリック、スライス又はタイル）に分割し（Ｓ８７９１）、複数の分割データを符号化することでビットストリームを生成する（Ｓ８７９２）。ビットストリームは、複数の分割データの各々の法線ベクトルを示す情報を含む。

これによれば、三次元データ符号化装置は、分割データ毎に法線ベクトルを符号化することで点毎に法線ベクトルを符号化する場合に比べて、処理量及び符号量を低減できる。例えば、複数の分割データの各々はランダムアクセス単位である。

例えば、三次元データ符号化装置は、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサは、メモリを用いて、上記の処理を行う。

また、本実施の形態に係る三次元データ復号装置は、図１４３に示す処理を行う。三次元データ復号装置は、点群データが分割されることで生成された複数の分割データ（例えばブリック、スライス又はタイル）が符号化されることで生成されたビットストリームを取得し（Ｓ８７９６）、ビットストリームから、複数の分割データの各々の法線ベクトルを示す情報を取得する（Ｓ８７９７）。

これによれば、三次元データ復号装置は、分割データ毎に法線ベクトルを復号することで点毎に法線ベクトルを復号する場合に比べて、処理量を低減できる。例えば、複数の分割データの各々はランダムアクセス単位である。

例えば、三次元データ復号装置は、さらに、法線ベクトルに基づき、複数の分割データから復号対象の分割データを決定し、復号対象の分割データを復号する。

例えば、三次元データ復号装置は、さらに、法線ベクトルに基づき、複数の分割データの復号順を決定し、決定した復号順で複数の分割データを復号する。

例えば、三次元データ復号装置は、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサは、メモリを用いて、上記の処理を行う。

（実施の形態８）
次に、本実施の形態に係る三次元データ作成装置８１０の構成を説明する。図１４４は、本実施の形態に係る三次元データ作成装置８１０の構成例を示すブロック図である。この三次元データ作成装置８１０は、例えば、車両に搭載される。三次元データ作成装置８１０は、外部の交通監視クラウド、前走車両又は後続車両と三次元データの送受信を行うとともに、三次元データを作成及び蓄積する。

三次元データ作成装置８１０は、データ受信部８１１と、通信部８１２と、受信制御部８１３と、フォーマット変換部８１４と、複数のセンサ８１５と、三次元データ作成部８１６と、三次元データ合成部８１７と、三次元データ蓄積部８１８と、通信部８１９と、送信制御部８２０と、フォーマット変換部８２１と、データ送信部８２２とを備える。

データ受信部８１１は、交通監視クラウド又は前走車両から三次元データ８３１を受信する。三次元データ８３１は、例えば、自車両のセンサ８１５で検知不能な領域を含む、ポイントクラウド、可視光映像、奥行き情報、センサ位置情報、又は速度情報などの情報を含む。

通信部８１２は、交通監視クラウド又は前走車両と通信し、データ送信要求などを交通監視クラウド又は前走車両に送信する。

受信制御部８１３は、通信部８１２を介して、対応フォーマット等の情報を通信先と交換し、通信先との通信を確立する。

フォーマット変換部８１４は、データ受信部８１１が受信した三次元データ８３１にフォーマット変換等を行うことで三次元データ８３２を生成する。また、フォーマット変換部８１４は、三次元データ８３１が圧縮又は符号化されている場合には、伸張又は復号処理を行う。

複数のセンサ８１５は、ＬｉＤＡＲ、可視光カメラ又は赤外線カメラなどの、車両の外部の情報を取得するセンサ群であり、センサ情報８３３を生成する。例えば、センサ情報８３３は、センサ８１５がＬｉＤＡＲなどのレーザセンサである場合、ポイントクラウド（点群データ）等の三次元データである。なお、センサ８１５は複数でなくてもよい。

三次元データ作成部８１６は、センサ情報８３３から三次元データ８３４を生成する。三次元データ８３４は、例えば、ポイントクラウド、可視光映像、奥行き情報、センサ位置情報、又は速度情報などの情報を含む。

三次元データ合成部８１７は、自車両のセンサ情報８３３に基づいて作成された三次元データ８３４に、交通監視クラウド又は前走車両等が作成した三次元データ８３２を合成することで、自車両のセンサ８１５では検知できない前走車両の前方の空間も含む三次元データ８３５を構築する。

三次元データ蓄積部８１８は、生成された三次元データ８３５等を蓄積する。

通信部８１９は、交通監視クラウド又は後続車両と通信し、データ送信要求などを交通監視クラウド又は後続車両に送信する。

送信制御部８２０は、通信部８１９を介して、対応フォーマット等の情報を通信先と交換し、通信先と通信を確立する。また、送信制御部８２０は、三次元データ合成部８１７で生成された三次元データ８３２の三次元データ構築情報と、通信先からのデータ送信要求とに基づき、送信対象の三次元データの空間である送信領域を決定する。

具体的には、送信制御部８２０は、交通監視クラウド又は後続車両からのデータ送信要求に応じて、後続車両のセンサでは検知できない自車両の前方の空間を含む送信領域を決定する。また、送信制御部８２０は、三次元データ構築情報に基づいて送信可能な空間又は送信済み空間の更新有無等を判断することで送信領域を決定する。例えば、送信制御部８２０は、データ送信要求で指定された領域であり、かつ、対応する三次元データ８３５が存在する領域を送信領域に決定する。そして、送信制御部８２０は、通信先が対応するフォーマット、及び送信領域をフォーマット変換部８２１に通知する。

フォーマット変換部８２１は、三次元データ蓄積部８１８に蓄積されている三次元データ８３５のうち、送信領域の三次元データ８３６を、受信側が対応しているフォーマットへ変換することで三次元データ８３７を生成する。なお、フォーマット変換部８２１は、三次元データ８３７を圧縮又は符号化することでデータ量を削減してもよい。

データ送信部８２２は、三次元データ８３７を交通監視クラウド又は後続車両に送信する。この三次元データ８３７は、例えば、後続車両の死角になる領域を含む、自車両の前方のポイントクラウド、可視光映像、奥行き情報、又はセンサ位置情報などの情報を含む。

なお、ここでは、フォーマット変換部８１４及び８２１にてフォーマット変換等が行われる例を述べたが、フォーマット変換は行われなくてもよい。

このような構成により、三次元データ作成装置８１０は、自車両のセンサ８１５では検知できない領域の三次元データ８３１を外部から取得し、三次元データ８３１と自車両のセンサ８１５で検知したセンサ情報８３３に基づく三次元データ８３４とを合成することで三次元データ８３５を生成する。これにより、三次元データ作成装置８１０は、自車両のセンサ８１５で検知できない範囲の三次元データを生成できる。

また、三次元データ作成装置８１０は、交通監視クラウド又は後続車両からのデータ送信要求に応じて、後続車両のセンサでは検知できない自車両の前方の空間を含む三次元データを、交通監視クラウド又は後続車両等へ送信できる。

次に、三次元データ作成装置８１０における後続車両への三次元データの送信手順について説明する。図１４５は、三次元データ作成装置８１０による交通監視クラウド又は後続車両へ三次元データを送信する手順の一例を示すフローチャートである。

まず、三次元データ作成装置８１０は、自車両の前方道路上の空間を含む空間の三次元データ８３５を生成及び更新する（Ｓ８０１）。具体的には、三次元データ作成装置８１０は、自車両のセンサ情報８３３に基づいて作成した三次元データ８３４に、交通監視クラウド又は前走車両等が作成した三次元データ８３１を合成するなどして、自車両のセンサ８１５では検知できない前走車両の前方の空間も含む三次元データ８３５を構築する。

次に、三次元データ作成装置８１０は、送信済みの空間に含まれる三次元データ８３５が変化したかを判定する（Ｓ８０２）。

送信済みの空間に外部から車両又は人が進入するなどして、当該空間に含まれる三次元データ８３５に変化が生じた場合には（Ｓ８０２でＹｅｓ）、三次元データ作成装置８１０は、変化が生じた空間の三次元データ８３５を含む三次元データを交通監視クラウド又は後続車両に送信する（Ｓ８０３）。

なお、三次元データ作成装置８１０は、変化が生じた空間の三次元データを、所定間隔で送信する三次元データの送信タイミングに合わせて送信してもよいが、変化を検知した後すぐに送信してもよい。つまり、三次元データ作成装置８１０は、変化が生じた空間の三次元データを、所定間隔で送信する三次元データよりも優先して送信してもよい。

また、三次元データ作成装置８１０は、変化が生じた空間の三次元データとして、変化が生じた空間の三次元データの全てを送信してもよいし、三次元データの差分（例えば出現又は消失した三次元点の情報、又は三次元点の変位情報など）のみを送信してもよい。

また、三次元データ作成装置８１０は、変化が生じた空間の三次元データに先行して、急制動警報など自車両の危険回避動作に関するメタデータを後続車両へ送信してもよい。これによれば、後続車両は前走車両の急制動などを早期に認知でき、より早期に減速などの危険回避動作を開始できる。

送信済みの空間に含まれる三次元データ８３５に変化が生じていない場合（Ｓ８０２でＮｏ）、又は、ステップＳ８０３の後、三次元データ作成装置８１０は、自車両の前方距離Ｌにある所定の形状の空間に含まれる三次元データを、交通監視クラウド又は後続車両へ送信する（Ｓ８０４）。

また、例えば、ステップＳ８０１～Ｓ８０４の処理は、所定の時間間隔で繰り返し行われる。

また、三次元データ作成装置８１０は、現在の送信対象の空間の三次元データ８３５と、三次元地図とに差がない場合には、空間の三次元データ８３７を送信しなくてもよい。

本実施の形態では、クライアント装置は、サーバ又は他のクライアント装置にセンサで得られたセンサ情報を送信する。

まず、本実施の形態に係るシステムの構成を説明する。図１４６は、本実施の形態に係る三次元マップ及びセンサ情報の送受信システムの構成を示す図である。このシステムは、サーバ９０１と、クライアント装置９０２Ａ及び９０２Ｂを含む。なお、クライアント装置９０２Ａ及び９０２Ｂを特に区別しない場合には、クライアント装置９０２とも記す。

クライアント装置９０２は、例えば、車両等の移動体に搭載される車載機器である。サーバ９０１は、例えば、交通監視クラウド等であり、複数のクライアント装置９０２と通信可能である。

サーバ９０１は、クライアント装置９０２に、ポイントクラウドから構成される三次元マップを送信する。なお、三次元マップの構成はポイントクラウドに限定されず、メッシュ構造等、他の三次元データを表すものであってもよい。

クライアント装置９０２は、サーバ９０１に、クライアント装置９０２が取得したセンサ情報を送信する。センサ情報は、例えば、ＬｉＤＡＲ取得情報、可視光画像、赤外画像、デプス画像、センサ位置情報及び速度情報のうち少なくとも一つを含む。

サーバ９０１とクライアント装置９０２との間で送受信されるデータは、データ削減のために圧縮されてもよいし、データの精度を維持するために非圧縮のままでも構わない。データを圧縮する場合、ポイントクラウドには例えば８分木構造に基づく三次元圧縮方式を用いることができる。また、可視光画像、赤外画像、及びデプス画像には二次元の画像圧縮方式を用いることできる。二次元の画像圧縮方式とは、例えば、ＭＰＥＧで規格化されたＭＰＥＧ－４ ＡＶＣ又はＨＥＶＣ等である。

また、サーバ９０１は、クライアント装置９０２からの三次元マップの送信要求に応じてサーバ９０１で管理する三次元マップをクライアント装置９０２に送信する。なお、サーバ９０１はクライアント装置９０２からの三次元マップの送信要求を待たずに三次元マップを送信してもよい。例えば、サーバ９０１は、予め定められた空間にいる１つ以上のクライアント装置９０２に三次元マップをブロードキャストしても構わない。また、サーバ９０１は、一度送信要求を受けたクライアント装置９０２に、一定時間毎にクライアント装置９０２の位置に適した三次元マップを送信してもよい。また、サーバ９０１は、サーバ９０１が管理する三次元マップが更新される度にクライアント装置９０２に三次元マップを送信してもよい。

クライアント装置９０２は、サーバ９０１に三次元マップの送信要求を出す。例えば、クライアント装置９０２が、走行時に自己位置推定を行いたい場合に、クライアント装置９０２は、三次元マップの送信要求をサーバ９０１に送信する。

なお、次のような場合に、クライアント装置９０２はサーバ９０１に三次元マップの送信要求を出してもよい。クライアント装置９０２の保持する三次元マップが古い場合に、クライアント装置９０２はサーバ９０１に三次元マップの送信要求を出してもよい。例えば、クライアント装置９０２が三次元マップを取得してから一定期間が経過した場合に、クライアント装置９０２はサーバ９０１に三次元マップの送信要求を出してもよい。

クライアント装置９０２が保持する三次元マップで示される空間から、クライアント装置９０２が外に出る一定時刻前に、クライアント装置９０２はサーバ９０１に三次元マップの送信要求を出してもよい。例えば、クライアント装置９０２が、クライアント装置９０２が保持する三次元マップで示される空間の境界から予め定められた距離以内に存在する場合に、クライアント装置９０２はサーバ９０１に三次元マップの送信要求を出してもよい。また、クライアント装置９０２の移動経路及び移動速度が把握できている場合には、これらに基づき、クライアント装置９０２が保持する三次元マップで示される空間から、クライアント装置９０２が外に出る時刻を予測してもよい。

クライアント装置９０２がセンサ情報から作成した三次元データと三次元マップとの位置合せ時の誤差が一定以上の場合に、クライアント装置９０２はサーバ９０１に三次元マップの送信要求を出してもよい。

クライアント装置９０２は、サーバ９０１から送信されたセンサ情報の送信要求に応じて、サーバ９０１にセンサ情報を送信する。なお、クライアント装置９０２はサーバ９０１からのセンサ情報の送信要求を待たずにセンサ情報をサーバ９０１に送ってもよい。例えば、クライアント装置９０２は、一度サーバ９０１からセンサ情報の送信要求を得た場合、一定期間の間、定期的にセンサ情報をサーバ９０１に送信してもよい。また、クライアント装置９０２は、クライアント装置９０２がセンサ情報を元に作成した三次元データと、サーバ９０１から得た三次元マップとの位置合せ時の誤差が一定以上の場合、クライアント装置９０２の周辺の三次元マップに変化が生じた可能性があると判断し、その旨とセンサ情報とをサーバ９０１に送信してもよい。

サーバ９０１は、クライアント装置９０２にセンサ情報の送信要求を出す。例えば、サーバ９０１は、クライアント装置９０２から、ＧＰＳ等のクライアント装置９０２の位置情報を受信する。サーバ９０１は、クライアント装置９０２の位置情報に基づき、サーバ９０１が管理する三次元マップにおいて情報が少ない空間にクライアント装置９０２が近づいていると判断した場合、新たな三次元マップを生成するためにクライアント装置９０２にセンサ情報の送信要求を出す。また、サーバ９０１は、三次元マップを更新したい場合、積雪時或いは災害時などの道路状況を確認したい場合、渋滞状況、或いは事件事故状況等を確認したい場合に、センサ情報の送信要求を出してもよい。

また、クライアント装置９０２は、サーバ９０１から受け取るセンサ情報の送信要求の受信時における通信状態又は帯域に応じて、サーバ９０１に送信するセンサ情報のデータ量を設定してもよい。サーバ９０１に送信するセンサ情報のデータ量を設定するというのは、例えば、当該データそのものを増減させること、又は圧縮方式を適宜選択することである。

図１４７は、クライアント装置９０２の構成例を示すブロック図である。クライアント装置９０２は、サーバ９０１からポイントクラウド等で構成される三次元マップを受信し、クライアント装置９０２のセンサ情報に基づいて作成した三次元データからクライアント装置９０２の自己位置を推定する。また、クライアント装置９０２は、取得したセンサ情報をサーバ９０１に送信する。

クライアント装置９０２は、データ受信部１０１１と、通信部１０１２と、受信制御部１０１３と、フォーマット変換部１０１４と、複数のセンサ１０１５と、三次元データ作成部１０１６と、三次元画像処理部１０１７と、三次元データ蓄積部１０１８と、フォーマット変換部１０１９と、通信部１０２０と、送信制御部１０２１と、データ送信部１０２２とを備える。

データ受信部１０１１は、サーバ９０１から三次元マップ１０３１を受信する。三次元マップ１０３１は、ＷＬＤ又はＳＷＬＤ等のポイントクラウドを含むデータである。三次元マップ１０３１には、圧縮データ、及び非圧縮データのどちらが含まれていてもよい。

通信部１０１２は、サーバ９０１と通信し、データ送信要求（例えば、三次元マップの送信要求）などをサーバ９０１に送信する。

受信制御部１０１３は、通信部１０１２を介して、対応フォーマット等の情報を通信先と交換し、通信先との通信を確立する。

フォーマット変換部１０１４は、データ受信部１０１１が受信した三次元マップ１０３１にフォーマット変換等を行うことで三次元マップ１０３２を生成する。また、フォーマット変換部１０１４は、三次元マップ１０３１が圧縮又は符号化されている場合には、伸張又は復号処理を行う。なお、フォーマット変換部１０１４は、三次元マップ１０３１が非圧縮データであれば、伸張又は復号処理を行わない。

複数のセンサ１０１５は、ＬｉＤＡＲ、可視光カメラ、赤外線カメラ、又はデプスセンサなど、クライアント装置９０２が搭載されている車両の外部の情報を取得するセンサ群であり、センサ情報１０３３を生成する。例えば、センサ情報１０３３は、センサ１０１５がＬｉＤＡＲなどのレーザセンサである場合、ポイントクラウド（点群データ）等の三次元データである。なお、センサ１０１５は複数でなくてもよい。

三次元データ作成部１０１６は、センサ情報１０３３に基づいて自車両の周辺の三次元データ１０３４を作成する。例えば、三次元データ作成部１０１６は、ＬｉＤＡＲで取得した情報と、可視光カメラで得られた可視光映像とを用いて自車両の周辺の色情報付きのポイントクラウドデータを作成する。

三次元画像処理部１０１７は、受信したポイントクラウド等の三次元マップ１０３２と、センサ情報１０３３から生成した自車両の周辺の三次元データ１０３４とを用いて、自車両の自己位置推定処理等を行う。なお、三次元画像処理部１０１７は、三次元マップ１０３２と三次元データ１０３４とを合成することで自車両の周辺の三次元データ１０３５を作成し、作成した三次元データ１０３５を用いて自己位置推定処理を行ってもよい。

三次元データ蓄積部１０１８は、三次元マップ１０３２、三次元データ１０３４及び三次元データ１０３５等を蓄積する。

フォーマット変換部１０１９は、センサ情報１０３３を、受信側が対応しているフォーマットへ変換することでセンサ情報１０３７を生成する。なお、フォーマット変換部１０１９は、センサ情報１０３７を圧縮又は符号化することでデータ量を削減してもよい。また、フォーマット変換部１０１９は、フォーマット変換をする必要がない場合は処理を省略してもよい。また、フォーマット変換部１０１９は、送信範囲の指定に応じて送信するデータ量を制御してもよい。

通信部１０２０は、サーバ９０１と通信し、データ送信要求（センサ情報の送信要求）などをサーバ９０１から受信する。

送信制御部１０２１は、通信部１０２０を介して、対応フォーマット等の情報を通信先と交換し、通信を確立する。

データ送信部１０２２は、センサ情報１０３７をサーバ９０１に送信する。センサ情報１０３７は、例えば、ＬｉＤＡＲで取得した情報、可視光カメラで取得した輝度画像、赤外線カメラで取得した赤外画像、デプスセンサで取得したデプス画像、センサ位置情報、及び速度情報など、複数のセンサ１０１５によって取得した情報を含む。

次に、サーバ９０１の構成を説明する。図１４８は、サーバ９０１の構成例を示すブロック図である。サーバ９０１は、クライアント装置９０２から送信されたセンサ情報を受信し、受信したセンサ情報に基づいて三次元データを作成する。サーバ９０１は、作成した三次元データを用いて、サーバ９０１が管理する三次元マップを更新する。また、サーバ９０１は、クライアント装置９０２からの三次元マップの送信要求に応じて、更新した三次元マップをクライアント装置９０２に送信する。

サーバ９０１は、データ受信部１１１１と、通信部１１１２と、受信制御部１１１３と、フォーマット変換部１１１４と、三次元データ作成部１１１６と、三次元データ合成部１１１７と、三次元データ蓄積部１１１８と、フォーマット変換部１１１９と、通信部１１２０と、送信制御部１１２１と、データ送信部１１２２とを備える。

データ受信部１１１１は、クライアント装置９０２からセンサ情報１０３７を受信する。センサ情報１０３７は、例えば、ＬｉＤＡＲで取得した情報、可視光カメラで取得した輝度画像、赤外線カメラで取得した赤外画像、デプスセンサで取得したデプス画像、センサ位置情報、及び速度情報などを含む。

通信部１１１２は、クライアント装置９０２と通信し、データ送信要求（例えば、センサ情報の送信要求）などをクライアント装置９０２に送信する。

受信制御部１１１３は、通信部１１１２を介して、対応フォーマット等の情報を通信先と交換し、通信を確立する。

フォーマット変換部１１１４は、受信したセンサ情報１０３７が圧縮又は符号化されている場合には、伸張又は復号処理を行うことでセンサ情報１１３２を生成する。なお、フォーマット変換部１１１４は、センサ情報１０３７が非圧縮データであれば、伸張又は復号処理を行わない。

三次元データ作成部１１１６は、センサ情報１１３２に基づいてクライアント装置９０２の周辺の三次元データ１１３４を作成する。例えば、三次元データ作成部１１１６は、ＬｉＤＡＲで取得した情報と、可視光カメラで得られた可視光映像とを用いてクライアント装置９０２の周辺の色情報付ポイントクラウドデータを作成する。

三次元データ合成部１１１７は、センサ情報１１３２を元に作成した三次元データ１１３４を、サーバ９０１が管理する三次元マップ１１３５に合成することで三次元マップ１１３５を更新する。

三次元データ蓄積部１１１８は、三次元マップ１１３５等を蓄積する。

フォーマット変換部１１１９は、三次元マップ１１３５を、受信側が対応しているフォーマットへ変換することで三次元マップ１０３１を生成する。なお、フォーマット変換部１１１９は、三次元マップ１１３５を圧縮又は符号化することでデータ量を削減してもよい。また、フォーマット変換部１１１９は、フォーマット変換をする必要がない場合は処理を省略してもよい。また、フォーマット変換部１１１９は、送信範囲の指定に応じて送信するデータ量を制御してもよい。

通信部１１２０は、クライアント装置９０２と通信し、データ送信要求（三次元マップの送信要求）などをクライアント装置９０２から受信する。

送信制御部１１２１は、通信部１１２０を介して、対応フォーマット等の情報を通信先と交換し、通信を確立する。

データ送信部１１２２は、三次元マップ１０３１をクライアント装置９０２に送信する。三次元マップ１０３１は、ＷＬＤ又はＳＷＬＤ等のポイントクラウドを含むデータである。三次元マップ１０３１には、圧縮データ、及び非圧縮データのどちらが含まれていてもよい。

次に、クライアント装置９０２の動作フローについて説明する。図１４９は、クライアント装置９０２による三次元マップ取得時の動作を示すフローチャートである。

まず、クライアント装置９０２は、サーバ９０１へ三次元マップ（ポイントクラウド等）の送信を要求する（Ｓ１００１）。このとき、クライアント装置９０２は、ＧＰＳ等で得られたクライアント装置９０２の位置情報を合わせて送信することで、その位置情報に関連する三次元マップの送信をサーバ９０１に要求してもよい。

次に、クライアント装置９０２は、サーバ９０１から三次元マップを受信する（Ｓ１００２）。受信した三次元マップが圧縮データであれば、クライアント装置９０２は、受信した三次元マップを復号して非圧縮の三次元マップを生成する（Ｓ１００３）。

次に、クライアント装置９０２は、複数のセンサ１０１５で得られたセンサ情報１０３３からクライアント装置９０２の周辺の三次元データ１０３４を作成する（Ｓ１００４）。次に、クライアント装置９０２は、サーバ９０１から受信した三次元マップ１０３２と、センサ情報１０３３から作成した三次元データ１０３４とを用いてクライアント装置９０２の自己位置を推定する（Ｓ１００５）。

図１５０は、クライアント装置９０２によるセンサ情報の送信時の動作を示すフローチャートである。まず、クライアント装置９０２は、サーバ９０１からセンサ情報の送信要求を受信する（Ｓ１０１１）。送信要求を受信したクライアント装置９０２は、センサ情報１０３７をサーバ９０１に送信する（Ｓ１０１２）。なお、クライアント装置９０２は、センサ情報１０３３が複数のセンサ１０１５で得られた複数の情報を含む場合、各情報を、各情報に適した圧縮方式で圧縮することでセンサ情報１０３７を生成してもよい。

次に、サーバ９０１の動作フローについて説明する。図１５１は、サーバ９０１によるセンサ情報の取得時の動作を示すフローチャートである。まず、サーバ９０１は、クライアント装置９０２へセンサ情報の送信を要求する（Ｓ１０２１）。次に、サーバ９０１は、当該要求に応じてクライアント装置９０２から送信されたセンサ情報１０３７を受信する（Ｓ１０２２）。次に、サーバ９０１は、受信したセンサ情報１０３７を用いて三次元データ１１３４を作成する（Ｓ１０２３）。次に、サーバ９０１は、作成した三次元データ１１３４を三次元マップ１１３５に反映する（Ｓ１０２４）。

図１５２は、サーバ９０１による三次元マップの送信時の動作を示すフローチャートである。まず、サーバ９０１は、クライアント装置９０２から三次元マップの送信要求を受信する（Ｓ１０３１）。三次元マップの送信要求を受信したサーバ９０１は、クライアント装置９０２へ三次元マップ１０３１を送信する（Ｓ１０３２）。このとき、サーバ９０１は、クライアント装置９０２の位置情報に合わせてその付近の三次元マップを抽出し、抽出した三次元マップを送信してもよい。また、サーバ９０１は、ポイントクラウドで構成される三次元マップを、例えば８分木構造による圧縮方式等を用いて圧縮し、圧縮後の三次元マップを送信してもよい。

以下、本実施の形態の変形例について説明する。

サーバ９０１は、クライアント装置９０２から受信したセンサ情報１０３７を用いてクライアント装置９０２の位置付近の三次元データ１１３４を作成する。次に、サーバ９０１は、作成した三次元データ１１３４と、サーバ９０１が管理する同エリアの三次元マップ１１３５とのマッチングを行うことによって、三次元データ１１３４と三次元マップ１１３５との差分を算出する。サーバ９０１は、差分が予め定められた閾値以上の場合は、クライアント装置９０２の周辺で何らかの異常が発生したと判断する。例えば、地震等の自然災害によって地盤沈下等が発生した際などに、サーバ９０１が管理する三次元マップ１１３５と、センサ情報１０３７を基に作成した三次元データ１１３４との間に大きな差が発生することが考えられる。

センサ情報１０３７は、センサの種類、センサの性能、及びセンサの型番のうち少なくとも一つを示す情報を含んでもよい。また、センサ情報１０３７に、センサの性能に応じたクラスＩＤ等が付加されてもよい。例えば、センサ情報１０３７がＬｉＤＡＲで取得された情報である場合、数ｍｍ単位の精度で情報を取得できるセンサをクラス１、数ｃｍ単位の精度で情報を取得できるセンサをクラス２、数ｍ単位の精度で情報を取得できるセンサをクラス３のように、センサの性能に識別子を割り当てることが考えられる。また、サーバ９０１は、センサの性能情報等を、クライアント装置９０２の型番から推定してもよい。例えば、クライアント装置９０２が車両に搭載されている場合、サーバ９０１は、当該車両の車種からセンサのスペック情報を判断してもよい。この場合、サーバ９０１は、車両の車種の情報を事前に取得していてもよいし、センサ情報に、当該情報が含まれてもよい。また、サーバ９０１は取得したセンサ情報１０３７を用いて、センサ情報１０３７を用いて作成した三次元データ１１３４に対する補正の度合いを切り替えてもよい。例えば、センサ性能が高精度（クラス１）である場合、サーバ９０１は、三次元データ１１３４に対する補正を行わない。センサ性能が低精度（クラス３）である場合、サーバ９０１は、三次元データ１１３４に、センサの精度に応じた補正を適用する。例えば、サーバ９０１は、センサの精度が低いほど補正の度合い（強度）を強くする。

サーバ９０１は、ある空間にいる複数のクライアント装置９０２に同時にセンサ情報の送信要求を出してもよい。サーバ９０１は、複数のクライアント装置９０２から複数のセンサ情報を受信した場合に、全てのセンサ情報を三次元データ１１３４の作成に利用する必要はなく、例えば、センサの性能に応じて、利用するセンサ情報を選択してもよい。例えば、サーバ９０１は、三次元マップ１１３５を更新する場合、受信した複数のセンサ情報の中から高精度なセンサ情報（クラス１）を選別し、選別したセンサ情報を用いて三次元データ１１３４を作成してもよい。

サーバ９０１は、交通監視クラウド等のサーバのみに限定されず、他のクライアント装置（車載）であってもよい。図１５３は、この場合のシステム構成を示す図である。

例えば、クライアント装置９０２Ｃが近くにいるクライアント装置９０２Ａにセンサ情報の送信要求を出し、クライアント装置９０２Ａからセンサ情報を取得する。そして、クライアント装置９０２Ｃは、取得したクライアント装置９０２Ａのセンサ情報を用いて三次元データを作成し、クライアント装置９０２Ｃの三次元マップを更新する。これにより、クライアント装置９０２Ｃは、クライアント装置９０２Ａから取得可能な空間の三次元マップを、クライアント装置９０２Ｃの性能を活かして生成できる。例えば、クライアント装置９０２Ｃの性能が高い場合に、このようなケースが発生すると考えられる。

また、この場合、センサ情報を提供したクライアント装置９０２Ａは、クライアント装置９０２Ｃが生成した高精度な三次元マップを取得する権利が与えられる。クライアント装置９０２Ａは、その権利に従ってクライアント装置９０２Ｃから高精度な三次元マップを受信する。

また、クライアント装置９０２Ｃは近くにいる複数のクライアント装置９０２（クライアント装置９０２Ａ及びクライアント装置９０２Ｂ）にセンサ情報の送信要求を出してもよい。クライアント装置９０２Ａ又はクライアント装置９０２Ｂのセンサが高性能である場合には、クライアント装置９０２Ｃは、この高性能なセンサで得られたセンサ情報を用いて三次元データを作成できる。

図１５４は、サーバ９０１及びクライアント装置９０２の機能構成を示すブロック図である。サーバ９０１は、例えば、三次元マップを圧縮及び復号する三次元マップ圧縮／復号処理部１２０１と、センサ情報を圧縮及び復号するセンサ情報圧縮／復号処理部１２０２とを備える。

クライアント装置９０２は、三次元マップ復号処理部１２１１と、センサ情報圧縮処理部１２１２とを備える。三次元マップ復号処理部１２１１は、圧縮された三次元マップの符号化データを受信し、符号化データを復号して三次元マップを取得する。センサ情報圧縮処理部１２１２は、取得したセンサ情報から作成した三次元データの代わりに、センサ情報そのものを圧縮し、圧縮したセンサ情報の符号化データをサーバ９０１へ送信する。この構成により、クライアント装置９０２は、三次元マップ（ポイントクラウド等）を復号する処理を行う処理部（装置又はＬＳＩ）を内部に保持すればよく、三次元マップ（ポイントクラウド等）の三次元データを圧縮する処理を行う処理部を内部に保持する必要がない。これにより、クライアント装置９０２のコスト及び消費電力等を抑えることができる。

以上のように、本実施の形態に係るクライアント装置９０２は、移動体に搭載され、移動体に搭載されたセンサ１０１５により得られた、移動体の周辺状況を示すセンサ情報１０３３から、移動体の周辺の三次元データ１０３４を作成する。クライアント装置９０２は、作成された三次元データ１０３４を用いて移動体の自己位置を推定する。クライアント装置９０２は、取得したセンサ情報１０３３をサーバ９０１又は他のクライアント装置９０２に送信する。

これによれば、クライアント装置９０２は、センサ情報１０３３をサーバ９０１等に送信する。これにより、三次元データを送信する場合に比べて、送信データのデータ量を削減できる可能性がある。また、三次元データの圧縮又は符号化等の処理をクライアント装置９０２で行う必要がないので、クライアント装置９０２の処理量を削減できる。よって、クライアント装置９０２は、伝送されるデータ量の削減、又は、装置の構成の簡略化を実現できる。

また、クライアント装置９０２は、さらに、サーバ９０１に三次元マップの送信要求を送信し、サーバ９０１から三次元マップ１０３１を受信する。クライアント装置９０２は、自己位置の推定では、三次元データ１０３４と三次元マップ１０３２とを用いて、自己位置を推定する。

また、センサ情報１０３３は、レーザセンサで得られた情報、輝度画像、赤外画像、デプス画像、センサの位置情報、及びセンサの速度情報のうち少なくとも一つを含む。

また、センサ情報１０３３は、センサの性能を示す情報を含む。

また、クライアント装置９０２は、センサ情報１０３３を符号化又は圧縮し、センサ情報の送信では、符号化又は圧縮後のセンサ情報１０３７を、サーバ９０１又は他のクライアント装置９０２に送信する。これによれば、クライアント装置９０２は、伝送されるデータ量を削減できる。

例えば、クライアント装置９０２は、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサは、メモリを用いて、上記の処理を行う。

また、本実施の形態に係るサーバ９０１は、移動体に搭載されるクライアント装置９０２と通信可能であり、移動体に搭載されたセンサ１０１５により得られた、移動体の周辺状況を示すセンサ情報１０３７をクライアント装置９０２から受信する。サーバ９０１は、受信したセンサ情報１０３７から、移動体の周辺の三次元データ１１３４を作成する。

これによれば、サーバ９０１は、クライアント装置９０２から送信されたセンサ情報１０３７を用いて三次元データ１１３４を作成する。これにより、クライアント装置９０２が三次元データを送信する場合に比べて、送信データのデータ量を削減できる可能性がある。また、三次元データの圧縮又は符号化等の処理をクライアント装置９０２で行う必要がないので、クライアント装置９０２の処理量を削減できる。よって、サーバ９０１は、伝送されるデータ量の削減、又は、装置の構成の簡略化を実現できる。

また、サーバ９０１は、さらに、クライアント装置９０２にセンサ情報の送信要求を送信する。

また、サーバ９０１は、さらに、作成された三次元データ１１３４を用いて三次元マップ１１３５を更新し、クライアント装置９０２からの三次元マップ１１３５の送信要求に応じて三次元マップ１１３５をクライアント装置９０２に送信する。

また、センサ情報１０３７は、レーザセンサで得られた情報、輝度画像、赤外画像、デプス画像、センサの位置情報、及びセンサの速度情報のうち少なくとも一つを含む。

また、センサ情報１０３７は、センサの性能を示す情報を含む。

また、サーバ９０１は、さらに、センサの性能に応じて、三次元データを補正する。これによれば、当該三次元データ作成方法は、三次元データの品質を向上できる。

また、サーバ９０１は、センサ情報の受信では、複数のクライアント装置９０２から複数のセンサ情報１０３７を受信し、複数のセンサ情報１０３７に含まれるセンサの性能を示す複数の情報に基づき、三次元データ１１３４の作成に用いるセンサ情報１０３７を選択する。これによれば、サーバ９０１は、三次元データ１１３４の品質を向上できる。

また、サーバ９０１は、受信したセンサ情報１０３７を復号又は伸張し、復号又は伸張後のセンサ情報１１３２から、三次元データ１１３４を作成する。これによれば、サーバ９０１は、伝送されるデータ量を削減できる。

例えば、サーバ９０１は、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサは、メモリを用いて、上記の処理を行う。

以下、変形例について説明する。図１５５は、本実施の形態に係るシステムの構成を示す図である。図１５５に示すシステムは、サーバ２００１と、クライアント装置２００２Ａと、クライアント装置２００２Ｂとを含む。

クライアント装置２００２Ａ及びクライアント装置２００２Ｂは、車両等の移動体に搭載され、センサ情報をサーバ２００１に送信する。サーバ２００１は、三次元マップ（ポイントクラウド）をクライアント装置２００２Ａ及びクライアント装置２００２Ｂに送信する。

クライアント装置２００２Ａは、センサ情報取得部２０１１と、記憶部２０１２と、データ送信可否判定部２０１３とを備える。なお、クライアント装置２００２Ｂの構成も同様である。また、以下ではクライアント装置２００２Ａとクライアント装置２００２Ｂとを特に区別しない場合には、クライアント装置２００２とも記載する。

図１５６は、本実施の形態に係るクライアント装置２００２の動作を示すフローチャートである。

センサ情報取得部２０１１は、移動体に搭載されたセンサ（センサ群）を用いて各種センサ情報を取得する。つまり、センサ情報取得部２０１１は、移動体に搭載されたセンサ（センサ群）により得られた、移動体の周辺状況を示すセンサ情報を取得する。また、センサ情報取得部２０１１は、取得したセンサ情報を記憶部２０１２に記憶する。このセンサ情報は、ＬｉＤＡＲ取得情報、可視光画像、赤外画像及びデプス画像の少なくとも一つを含む。また、センサ情報は、センサ位置情報、速度情報、取得時刻情報、及び取得場所情報の少なくとも一つを含んでもよい。センサ位置情報は、センサ情報を取得したセンサの位置を示す。速度情報は、センサがセンサ情報を取得した際の移動体の速度を示す。取得時刻情報は、センサ情報がセンサにより取得された時刻を示す。取得場所情報は、センサ情報がセンサにより取得された際の移動体又はセンサの位置を示す。

次に、データ送信可否判定部２０１３は、移動体（クライアント装置２００２）がサーバ２００１へセンサ情報を送信可能な環境に存在するかを判定する（Ｓ２００２）。例えば、データ送信可否判定部２０１３は、ＧＰＳ等の情報を用いて、クライアント装置２００２がいる場所及び時刻を特定し、データを送信可能かどうかを判定してもよい。また、データ送信可否判定部２０１３は、特定のアクセスポイントに接続できるかどうかで、データを送信可能かどうかを判定してもよい。

クライアント装置２００２は、移動体がサーバ２００１へセンサ情報を送信可能な環境に存在すると判定した場合（Ｓ２００２でＹｅｓ）、センサ情報をサーバ２００１に送信する（Ｓ２００３）。つまり、クライアント装置２００２がセンサ情報をサーバ２００１に送信できるような状況になった時点で、クライアント装置２００２は、保持しているセンサ情報をサーバ２００１に送信する。例えば、交差点等に高速通信が可能なミリ波のアクセスポイントが設置される。クライアント装置２００２は、交差点内に入った時点で、ミリ波通信を用いてクライアント装置２００２が保持するセンサ情報を高速にサーバ２００１に送信する。

次に、クライアント装置２００２は、サーバ２００１に送信済みのセンサ情報を記憶部２０１２から削除する（Ｓ２００４）。なお、クライアント装置２００２は、サーバ２００１に送信していないセンサ情報が所定の条件を満たした場合に、当該センサ情報を削除してもよい。例えば、クライアント装置２００２は、保持するセンサ情報の取得時刻が現在時刻から一定時刻前より古くなった時点でそのセンサ情報を記憶部２０１２から削除してもよい。つまり、クライアント装置２００２は、センサ情報がセンサにより取得された時刻と、現在の時刻との差が、予め定められた時間を超えた場合にセンサ情報を記憶部２０１２から削除してもよい。また、クライアント装置２００２は、保持するセンサ情報の取得場所が現在地点から一定距離より離れた時点でそのセンサ情報を記憶部２０１２から削除してもよい。つまり、クライアント装置２００２は、センサ情報がセンサにより取得された際の移動体又はセンサの位置と、現在の移動体又はセンサの位置との差が、予め定められた距離を超えた場合にセンサ情報を記憶部２０１２から削除してもよい。これにより、クライアント装置２００２の記憶部２０１２の容量を抑制することができる。

クライアント装置２００２によるセンサ情報の取得が終了していない場合（Ｓ２００５でＮｏ）、クライアント装置２００２は、ステップＳ２００１以降の処理を再度行う。また、クライアント装置２００２によるセンサ情報の取得が終了した場合（Ｓ２００５でＹｅｓ）、クライアント装置２００２は処理を終了する。

また、クライアント装置２００２はサーバ２００１に送信するセンサ情報を通信状況に合わせて選択してもよい。例えば、クライアント装置２００２は、高速通信が可能な場合は、記憶部２０１２に保持されるサイズが大きいセンサ情報（例えばＬｉＤＡＲ取得情報等）を優先して送信する。また、クライアント装置２００２は、高速通信が難しい場合は、記憶部２０１２に保持されるサイズが小さく優先度の高いセンサ情報（例えば可視光画像）を送信する。これにより、クライアント装置２００２は記憶部２０１２に保持したセンサ情報をネットワークの状況に応じて効率的にサーバ２００１に送信できる。

また、クライアント装置２００２は、上記現在時刻を示す時刻情報、及び、現在地点を示す場所情報をサーバ２００１から取得してもよい。また、クライアント装置２００２は、取得した時刻情報及び場所情報に基づきセンサ情報の取得時刻及び取得場所を決定してもよい。つまり、クライアント装置２００２は、サーバ２００１から時刻情報を取得し、取得した時刻情報を用いて取得時刻情報を生成してもよい。また、クライアント装置２００２は、サーバ２００１から場所情報を取得し、取得した場所情報を用いて取得場所情報を生成してもよい。

例えば時刻情報については、サーバ２００１とクライアント装置２００２とはＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、又はＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の仕組みを用いて時刻同期を行う。これにより、クライアント装置２００２は正確な時刻情報を取得できる。また、サーバ２００１と複数のクライアント装置との間で時刻を同期できるので、別々のクライアント装置２００２が取得したセンサ情報内の時刻を同期できる。よって、サーバ２００１は、同期された時刻を示すセンサ情報を取り扱える。なお、時刻同期の仕組みはＮＴＰ又はＰＴＰ以外のどのような方法でも構わない。また、上記時刻情報及び場所情報としてＧＰＳの情報が用いられてもよい。

サーバ２００１は、時刻又は場所を指定して複数のクライアント装置２００２からセンサ情報を取得しても構わない。例えば何らかの事故が発生した場合に、その付近にいたクライアントを探すため、サーバ２００１は、事故発生時刻と場所を指定して複数のクライアント装置２００２にセンサ情報送信要求をブロードキャスト送信する。そして、該当する時刻と場所のセンサ情報を持つクライアント装置２００２は、サーバ２００１にセンサ情報を送信する。つまり、クライアント装置２００２は、サーバ２００１から場所及び時刻を指定する指定情報を含むセンサ情報送信要求を受信する。クライアント装置２００２は、記憶部２０１２に、指定情報で示される場所及び時刻において得られたセンサ情報が記憶されており、かつ、移動体がサーバ２００１へセンサ情報を送信可能な環境に存在すると判定した場合、指定情報で示される場所及び時刻において得られたセンサ情報をサーバ２００１に送信する。これにより、サーバ２００１は、事故の発生に関連するセンサ情報を複数のクライアント装置２００２から取得し、事故解析等に利用できる。

なお、クライアント装置２００２は、サーバ２００１からのセンサ情報送信要求を受信した場合に、センサ情報の送信を拒否してもよい。また、複数のセンサ情報のうち、どのセンサ情報を送信可能かどうかを事前にクライアント装置２００２が設定してもよい。または、サーバ２００１は、センサ情報の送信の可否を都度クライアント装置２００２に問い合わせてもよい。

また、サーバ２００１にセンサ情報を送信したクライアント装置２００２にはポイントが付与されてもよい。このポイントは、例えば、ガソリン購入費、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の充電費、高速道路の通行料、又はレンタカー費用などの支払いに使用できる。また、サーバ２００１は、センサ情報を取得した後、センサ情報の送信元のクライアント装置２００２を特定するための情報を削除してもよい。例えば、この情報は、クライアント装置２００２のネットワークアドレスなどの情報である。これによりセンサ情報を匿名化することができるので、クライアント装置２００２のユーザは安心して、クライアント装置２００２からセンサ情報をサーバ２００１に送信できる。また、サーバ２００１は、複数のサーバから構成されてもよい。例えば複数のサーバでセンサ情報が共有化されることで、あるサーバが故障しても他のサーバがクライアント装置２００２と通信できる。これにより、サーバ故障によるサービスの停止を回避できる。

また、センサ情報送信要求で指定される指定場所は事故の発生位置などを示すものであり、センサ情報送信要求で指定される指定時刻におけるクライアント装置２００２の位置とは異なることがある。よって、サーバ２００１は、例えば、指定場所として周辺ＸＸｍ以内などの範囲を指定することで、当該範囲内に存在するクライアント装置２００２に対して情報取得を要求できる。指定時刻についても同様に、サーバ２００１は、ある時刻から前後Ｎ秒以内など範囲を指定してもよい。これにより、サーバ２００１は、「時刻：ｔ－Ｎからｔ＋Ｎにおいて、場所：絶対位置ＳからＸＸｍ以内」に存在していたクライアント装置２００２からセンサ情報が取得できる。クライアント装置２００２は、ＬｉＤＡＲなどの三次元データを送信する際に、時刻ｔの直後に生成したデータを送信してもよい。

また、サーバ２００１は、指定場所として、センサ情報取得対象となるクライアント装置２００２の場所を示す情報と、センサ情報が欲しい場所とをそれぞれ別に指定してもよい。例えば、サーバ２００１は、絶対位置ＳからＹＹｍの範囲を少なくとも含むセンサ情報を、絶対位置ＳからＸＸｍ以内に存在したクライアント装置２００２から取得することを指定する。クライアント装置２００２は、送信する三次元データを選択する際には、指定された範囲のセンサ情報を少なくとも含むように、１つ以上のランダムアクセス可能な単位の三次元データを選択する。また、クライアント装置２００２は、可視光画像を送信する際は、少なくとも時刻ｔの直前又は直後のフレームを含む、時間的に連続した複数の画像データを送信してもよい。

クライアント装置２００２が５Ｇ或いはＷｉＦｉ、又は、５Ｇにおける複数モードなど、複数の物理ネットワークをセンサ情報の送信に利用できる場合には、クライアント装置２００２は、サーバ２００１から通知された優先順位に従って利用するネットワークを選択してもよい。または、クライアント装置２００２自身が送信データのサイズに基づいて適切な帯域を確保できるネットワークを選択してもよい。または、クライアント装置２００２は、データ送信にかかる費用等に基づいて利用するネットワークを選択してもよい。また、サーバ２００１からの送信要求には、クライアント装置２００２が時刻Ｔまでに送信を開始可能な場合に送信を行う、など、送信期限を示す情報が含まれてもよい。サーバ２００１は、期限内に十分なセンサ情報が取得できなければ再度送信要求を発行してもよい。

センサ情報は、圧縮又は非圧縮のセンサデータと共に、センサデータの特性を示すヘッダ情報を含んでもよい。クライアント装置２００２は、ヘッダ情報を、センサデータとは異なる物理ネットワーク又は通信プロトコルを介してサーバ２００１に送信してもよい。例えば、クライアント装置２００２は、センサデータの送信に先立ってヘッダ情報をサーバ２００１に送信する。サーバ２００１は、ヘッダ情報の解析結果に基づいてクライアント装置２００２のセンサデータを取得するかどうかを判断する。例えば、ヘッダ情報は、ＬｉＤＡＲの点群取得密度、仰角、或いはフレームレート、又は、可視光画像の解像度、ＳＮ比、或いはフレームレートなどを示す情報を含んでもよい。これにより、サーバ２００１は、決定した品質のセンサデータを有するクライアント装置２００２からセンサ情報を取得できる。

以上のように、クライアント装置２００２は、移動体に搭載され、移動体に搭載されたセンサにより得られた、移動体の周辺状況を示すセンサ情報を取得し、センサ情報を記憶部２０１２に記憶する。クライアント装置２００２は、移動体がサーバ２００１へセンサ情報を送信可能な環境に存在するかを判定し、移動体がサーバへセンサ情報を送信可能な環境に存在すると判定した場合、センサ情報をサーバ２００１に送信する。

また、クライアント装置２００２は、さらに、センサ情報から、移動体の周辺の三次元データを作成し、作成された三次元データを用いて移動体の自己位置を推定する。

また、クライアント装置２００２は、さらに、サーバ２００１に三次元マップの送信要求を送信し、サーバ２００１から三次元マップを受信する。クライアント装置２００２は、自己位置の推定では、三次元データと三次元マップとを用いて、自己位置を推定する。

なお、上記クライアント装置２００２による処理は、クライアント装置２００２における情報送信方法として実現されてもよい。

また、クライアント装置２００２は、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサは、メモリを用いて、上記の処理を行ってもよい。

次に、本実施の形態に係るセンサ情報収集システムについて説明する。図１５７は、本実施の形態に係るセンサ情報収集システムの構成を示す図である。図１５７に示すように本実施の形態に係るセンサ情報収集システムは、端末２０２１Ａと、端末２０２１Ｂと、通信装置２０２２Ａと、通信装置２０２２Ｂと、ネットワーク２０２３と、データ収集サーバ２０２４と、地図サーバ２０２５と、クライアント装置２０２６とを含む。なお、端末２０２１Ａ及び端末２０２１Ｂを特に区別しない場合には端末２０２１とも記載する。通信装置２０２２Ａ及び通信装置２０２２Ｂを特に区別しない場合には通信装置２０２２とも記載する。

データ収集サーバ２０２４は、端末２０２１が備えるセンサで得られたセンサデータなどのデータを三次元空間中の位置と対応付けられた位置関連データとして収集する。

センサデータとは、例えば、端末２０２１の周囲の状態または端末２０２１の内部の状態などを、端末２０２１が備えるセンサを用いて取得したデータである。端末２０２１は、端末２０２１と直接通信可能、又は同一の通信方式で一或いは複数の中継装置を中継して通信可能な位置にある一又は複数のセンサ機器から収集したセンサデータをデータ収集サーバ２０２４に送信する。

位置関連データに含まれるデータは、例えば、端末自身又は端末が備える機器の動作状態、動作ログ、サービスの利用状況などを示す情報を含んでいてもよい。また、位置関連データに含まれるデータは、端末２０２１の識別子と端末２０２１の位置又は移動経路などとを対応付けた情報などを含んでもよい。

位置関連データに含まれる、位置を示す情報は、例えば三次元地図データなどの三次元データにおける位置を示す情報と対応付けられている。位置を示す情報の詳細については後述する。

位置関連データは、位置を示す情報である位置情報に加えて、前述した時刻情報と、位置関連データに含まれるデータの属性、又は当該データを生成したセンサの種類（例えば型番など）を示す情報とのうち少なくとも一つを含んでいてもよい。位置情報及び時刻情報は、位置関連データのヘッダ領域又は位置関連データを格納するフレームのヘッダ領域に格納されていてもよい。また、位置情報及び時刻情報は、位置関連データと対応付けられたメタデータとして位置関連データとは別に送信及び／又は格納されてもよい。

地図サーバ２０２５は、例えば、ネットワーク２０２３に接続されており、端末２０２１などの他の装置からの要求に応じて三次元地図データなどの三次元データを送信する。また、前述した各実施の形態で説明したように、地図サーバ２０２５は、端末２０２１から送信されたセンサ情報を用いて、三次元データを更新する機能などを備えていてもよい。

データ収集サーバ２０２４は、例えば、ネットワーク２０２３に接続されており、端末２０２１などの他の装置から位置関連データを収集し、収集した位置関連データを内部又は他のサーバ内の記憶装置に格納する。また、データ収集サーバ２０２４は、収集した位置関連データ又は位置関連データに基づいて生成した三次元地図データのメタデータなどを、端末２０２１からの要求に応じて端末２０２１に対して送信する。

ネットワーク２０２３は、例えばインターネットなどの通信ネットワークである。端末２０２１は、通信装置２０２２を介してネットワーク２０２３に接続されている。通信装置２０２２は、一つの通信方式、又は複数の通信方式を切り替えながら端末２０２１と通信を行う。通信装置２０２２は、例えば、（１）ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの基地局、（２）ＷｉＦｉ或いはミリ波通信などのアクセスポイント（ＡＰ）、（３）ＳＩＧＦＯＸ、ＬｏＲａＷＡＮ或いはＷｉ－ＳＵＮなどのＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ） Ｎｅｔｗｏｒｋのゲートウェイ、又は、（４）ＤＶＢ－Ｓ２などの衛星通信方式を用いて通信を行う通信衛星である。

なお、基地局は、ＮＢ－ＩｏＴ（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ－ＩｏＴ）又はＬＴＥ－ＭなどのＬＰＷＡに分類される方式で端末２０２１との通信を行っていてもよいし、これらの方式を切り替えながら端末２０２１との通信を行っていてもよい。

ここでは、端末２０２１が２種類の通信方式を用いる通信装置２０２２と通信する機能を備え、これらの通信方式のいずれかを用いて、またはこれらの複数の通信方式及び直接の通信相手となる通信装置２０２２を切り替えながら地図サーバ２０２５又はデータ収集サーバ２０２４と通信を行う場合を例に挙げるが、センサ情報収集システム及び端末２０２１の構成はこれに限らない。例えば、端末２０２１は、複数の通信方式での通信機能を有さず、いずれか一つの通信方式で通信を行う機能を備えてもよい。また、端末２０２１は、３つ以上の通信方式に対応していてもよい。また、端末２０２１ごとに対応する通信方式が異なっていてもよい。

端末２０２１は、例えば図１４７に示したクライアント装置９０２の構成を備える。端末２０２１は、受信した三次元データを用いて自己位置などの位置推定を行う。また、端末２０２１は、センサから取得したセンサデータと位置推定の処理により得られた位置情報とを対応付けて位置関連データを生成する。

位置関連データに付加される位置情報は、例えば、三次元データで用いられている座標系における位置を示す。例えば、位置情報は、緯度及び経度の値で表される座標値である。このとき、端末２０２１は、座標値と共に当該座標値の基準となる座標系、及び位置推定に用いた三次元データを示す情報を位置情報に含めてもよい。また、座標値は高度の情報を含んでいてもよい。

また、位置情報は、前述した三次元データの符号化に用いることができるデータの単位又は空間の単位に対応付けられていてもよい。この単位とは、例えば、ＷＬＤ、ＧＯＳ、ＳＰＣ、ＶＬＭ、又はＶＸＬなどである。このとき、位置情報は、例えば位置関連データに対応するＳＰＣなどのデータ単位を特定するための識別子で表現される。なお、位置情報は、ＳＰＣなどのデータ単位を特定するための識別子に加えて、当該ＳＰＣなどのデータ単位を含む三次元空間を符号化した三次元データを示す情報、又は当該ＳＰＣ内での詳細な位置を示す情報などを含んでいてもよい。三次元データを示す情報とは、例えば、当該三次元データのファイル名である。

このように、当該システムは、三次元データを用いた位置推定に基づく位置情報と対応付けた位置関連データを生成することにより、ＧＰＳを用いて取得されたクライアント装置（端末２０２１）の自己位置に基づく位置情報をセンサ情報に付加する場合よりも精度の高い位置情報をセンサ情報に付与することができる。その結果、位置関連データを他の装置が他のサービスにおいて利用する場合においても、同じ三次元データに基づいて位置推定を行うことで、位置関連データに対応する位置を実空間でより正確に特定できる可能性がある。

なお、本実施の形態では、端末２０２１から送信されるデータが位置関連データの場合を例に挙げて説明したが、端末２０２１から送信されるデータは位置情報と関連付けられていないデータであってもよい。すなわち、他の実施の形態で説明した三次元データ又はセンサデータの送受信が本実施の形態で説明したネットワーク２０２３を介して行われてもよい。

次に、三次元又は二次元の実空間又は地図空間における位置を示す位置情報の異なる例について説明する。位置関連データに付加される位置情報は、三次元データ中の特徴点に対する相対位置を示す情報であってもよい。ここで、位置情報の基準となる特徴点は、例えばＳＷＬＤとして符号化され、三次元データとして端末２０２１に通知された特徴点である。

特徴点に対する相対位置を示す情報は、例えば、特徴点から位置情報が示す点までのベクトルで表され、特徴点から位置情報が示す点までの方向と距離を示す情報であってもよい。または、特徴点に対する相対位置を示す情報は、特徴点から位置情報が示す点までのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの変位量を示す情報であってもよい。また、特徴点に対する相対位置を示す情報は、３以上の特徴点のそれぞれから位置情報が示す点までの距離を示す情報であってもよい。なお、相対位置は、各特徴点を基準として表現された位置情報が示す点の相対位置ではなく、位置情報が示す点を基準として表現された各特徴点の相対位置であってもよい。特徴点に対する相対位置に基づく位置情報の一例は、基準となる特徴点を特定するための情報と、当該特徴点に対する位置情報が示す点の相対位置を示す情報とを含む。また、特徴点に対する相対位置を示す情報が三次元データとは別に提供される場合、特徴点に対する相対位置を示す情報は、相対位置の導出に用いた座標軸、三次元データの種類を示す情報、又は／及び相対位置を示す情報の値の単位量あたりの大きさ（縮尺など）を示す情報などを含んでいてもよい。

また、位置情報は、複数の特徴点について、各特徴点に対する相対位置を示す情報を含んでいてもよい。位置情報を複数の特徴点に対する相対位置で表した場合、実空間において当該位置情報が示す位置を特定しようとする端末２０２１は、特徴点ごとにセンサデータから推定した当該特徴点の位置から位置情報が示す位置の候補点を算出し、算出された複数の候補点を平均して求めた点を位置情報が示す点であると判定してもよい。この構成によると、センサデータから特徴点の位置を推定する際の誤差の影響を軽減できるため、実空間における位置情報が示す点の推定精度を向上できる。また、位置情報が複数の特徴点に対する相対位置を示す情報を含む場合、端末２０２１が備えるセンサの種類又は性能などの制約で検出できない特徴点がある場合であっても、複数の特徴点のいずれか一つでも検出することができれば位置情報が示す点の値を推定することが可能となる。

特徴点として、センサデータから特定可能な点を用いことができる。センサデータから特定可能な点とは、例えば、前述した三次元特徴量又は可視光データの特徴量が閾値以上であるなど特徴点検出用の所定の条件を満たす点又は領域内の点である。

また、実空間に設置されたマーカなどを特徴点として用いてもよい。この場合、マーカは、ＬｉＤＥＲ又はカメラなどのセンサを用いて取得されたデータから検出及び位置の特定が可能であればよい。例えば、マーカは、色或いは輝度値（反射率）の変化、又は、三次元形状（凹凸など）で表現される。また、当該マーカの位置を示す座標値、又は当該マーカの識別子から生成された二次元コード又はバーコードなどが用いられてもよい。

また、光信号を送信する光源をマーカとして用いてもよい。光信号の光源をマーカとして用いる場合、座標値又は識別子などの位置を取得するための情報だけでなく、その他のデータが光信号により送信されてもよい。例えば、光信号は、当該マーカの位置に応じたサービスのコンテンツ、コンテンツを取得するためのｕｒｌなどのアドレス、又はサービスの提供を受けるための無線通信装置の識別子と、当該無線通信装置と接続するための無線通信方式などを示す情報を含んでもよい。光通信装置（光源）をマーカとして用いることで、位置を示す情報以外のデータの送信が容易になると共に、当該データを動的に切り替えることが可能となる。

端末２０２１は、互いに異なるデータ間での特徴点の対応関係を、例えば、データ間で共通に用いられる識別子、又は、データ間の特徴点の対応関係を示す情報或いはテーブルを用いて把握する。また、特徴点間の対応関係を示す情報がない場合、端末２０２１は、一方の三次元データにおける特徴点の座標を他方の三次元データ空間上の位置に変換した場合に最も近い距離にある特徴点を対応する特徴点であると判定してもよい。

以上で説明した相対位置に基づく位置情報を用いた場合、互いに異なる三次元データを用いる端末２０２１又はサービス間であっても、各三次元データに含まれる、又は各三次元データと対応付けられた共通の特徴点を基準に位置情報が示す位置を特定、又は推定することができる。その結果、互いに異なる三次元データを用いる端末２０２１又はサービス間で、同じ位置をより高い精度で特定又は推定することが可能となる。

また、互いに異なる座標系を用いて表現された地図データ又は三次元データを用いる場合であっても、座標系の変換に伴う誤差の影響を低減できるため、より高精度な位置情報に基づくサービスの連携が可能となる。

以下、データ収集サーバ２０２４が提供する機能の例について説明する。データ収集サーバ２０２４は、受信した位置関連データを他のデータサーバに転送してもよい。データサーバが複数ある場合、データ収集サーバ２０２４は、受信した位置関連データをどのデータサーバに転送するかを判定して、転送先として判定されたデータサーバ宛に位置関連データを転送する。

データ収集サーバ２０２４は、転送先の判定を、例えば、データ収集サーバ２０２４に事前に設定された転送先サーバの判定ルールに基づいて行う。転送先サーバの判定ルールとは、例えば、各端末２０２１に対応付けられた識別子と転送先のデータサーバとを対応付けた転送先テーブルなどで設定される。

端末２０２１は、送信する位置関連データに対して当該端末２０２１に対応付けられた識別子を付加してデータ収集サーバ２０２４に送信する。データ収集サーバ２０２４は、位置関連データに付加された識別子に対応する転送先のデータサーバを転送先テーブルなどを用いた転送先サーバの判定ルールに基づいて特定し、当該位置関連データを特定されたデータサーバに送信する。また、転送先サーバの判定ルールは、位置関連データが取得された時間又は場所などを用いた判定条件で指定されてもよい。ここで、上述した送信元の端末２０２１に対応付けられた識別子とは、例えば各端末２０２１に固有の識別子、又は端末２０２１が属するグループを示す識別子などである。

また、転送先テーブルは、送信元の端末に対応付けられた識別子と転送先のデータサーバとを直接対応付けたものでなくてもよい。例えば、データ収集サーバ２０２４は、端末２０２１に固有の識別子毎に付与されたタグ情報を格納した管理テーブルと、当該タグ情報と転送先のデータサーバを対応付けた転送先テーブルとを保持する。データ収集サーバ２０２４は、管理テーブルと転送先テーブルとを用いてタグ情報に基づく転送先のデータサーバを判定してもよい。ここで、タグ情報は、例えば当該識別子に対応する端末２０２１の種類、型番、所有者、所属するグループ又はその他の識別子に付与された管理用の制御情報又はサービス提供用の制御情報である。また、転送先テーブルに、送信元の端末２０２１に対応付けられた識別子の代わりに、センサ毎に固有の識別子が用いられてもよい。また、転送先サーバの判定ルールは、クライアント装置２０２６から設定できてもよい。

データ収集サーバ２０２４は、複数のデータサーバを転送先として判定し、受信した位置関連データを当該複数のデータサーバに転送してもよい。この構成によると、例えば、位置関連データを自動的にバックアップする場合、又は位置関連データを異なるサービスで共通に利用するために、各サービスを提供するためのデータサーバに対して位置関連データを送信する必要がある場合に、データ収集サーバ２０２４に対する設定を変更ことで意図通りのデータの転送を実現できる。その結果、個別の端末２０２１に位置関連データの送信先を設定する場合と比較して、システムの構築及び変更に要する工数を削減することができる。

データ収集サーバ２０２４は、データサーバから受信した転送要求信号に応じて、転送要求信号で指定されたデータサーバを新たな転送先として登録し、以降に受信した位置関連データを当該データサーバに転送してもよい。

データ収集サーバ２０２４は、端末２０２１から受信した位置関連データを記録装置に保存し、端末２０２１又はデータサーバから受信した送信要求信号に応じて、送信要求信号で指定された位置関連データを、要求元の端末２０２１又はデータサーバに送信してもよい。

データ収集サーバ２０２４は、要求元のデータサーバ又は端末２０２１に対する位置関連データの提供の可否を判断し、提供可能と判断された場合に要求元のデータサーバ又は端末２０２１に位置関連データの転送又は送信を行ってもよい。

クライアント装置２０２６から現在の位置関連データの要求を受け付けた場合、端末２０２１による位置関連データの送信タイミングでなくても、データ収集サーバ２０２４が端末２０２１に対して位置関連データの送信要求を行い、端末２０２１が当該送信要求に応じて位置関連データを送信してもよい。

上記の説明では、端末２０２１がデータ収集サーバ２０２４に対して位置情報データを送信するとしたが、データ収集サーバ２０２４は、例えば、端末２０２１を管理する機能など、端末２０２１から位置関連データを収集するために必要な機能又は端末２０２１から位置関連データを収集する際に用いられる機能などを備えてもよい。

データ収集サーバ２０２４は、端末２０２１に対して位置情報データの送信を要求するデータ要求信号を送信し、位置関連データを収集する機能を備えてもよい。

データ収集サーバ２０２４には、データ収集の対象となる端末２０２１と通信を行うためのアドレス又は端末２０２１固有の識別子などの管理情報が事前に登録されている。データ収集サーバ２０２４は、登録されている管理情報に基づいて端末２０２１から位置関連データを収集する。管理情報は、端末２０２１が備えるセンサの種類、端末２０２１が備えるセンサの数、及び端末２０２１が対応する通信方式などの情報を含んでいてもよい。

データ収集サーバ２０２４は、端末２０２１の稼働状態又は現在位置などの情報を端末２０２１から収集してもよい。

管理情報の登録は、クライアント装置２０２６から行われてもよいし、端末２０２１が登録要求をデータ収集サーバ２０２４に送信することで、登録のための処理が開始されてもよい。データ収集サーバ２０２４は、端末２０２１との間の通信を制御する機能を備えてもよい。

データ収集サーバ２０２４と端末２０２１とを結ぶ通信は、ＭＮＯ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）、或いはＭＶＮＯ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）などのサービス事業者が提供する専用回線、又は、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で構成された仮想の専用回線などであってもよい。この構成によると、端末２０２１とデータ収集サーバ２０２４との間の通信を安全に行うことができる。

データ収集サーバ２０２４は、端末２０２１を認証する機能、又は端末２０２１との間で送受信されるデータを暗号化する機能を備えてもよい。ここで、端末２０２１の認証の処理又はデータの暗号化の処理は、データ収集サーバ２０２４と端末２０２１との間で事前に共有された、端末２０２１に固有の識別子又は複数の端末２０２１を含む端末グループに固有の識別子などを用いて行われる。この識別子とは、例えば、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）カードに格納された固有の番号であるＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）などである。認証処理に用いられる識別子とデータの暗号化処理に用いる識別子とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

データ収集サーバ２０２４と端末２０２１との間の認証又はデータの暗号化の処理は、データ収集サーバ２０２４と端末２０２１との両方が当該処理を実施する機能を備えていれば提供可能であり、中継を行う通信装置２０２２が用いる通信方式に依存しない。よって、端末２０２１が通信方式を用いるかを考慮することなく、共通の認証又は暗号化の処理を用いることができるので、ユーザのシステム構築の利便性が向上する。ただし、中継を行う通信装置２０２２が用いる通信方式に依存しないとは、通信方式に応じて変更することが必須ではないことを意味している。つまり、伝送効率の向上又は安全性の確保の目的で、中継装置が用いる通信方式に応じてデータ収集サーバ２０２４と端末２０２１との間の認証又はデータの暗号化の処理が切り替えられてもよい。

データ収集サーバ２０２４は、端末２０２１から収集する位置関連データの種類及びデータ収集のスケジュールなどのデータ収集ルールを管理するＵＩをクライアント装置２０２６に提供してもよい。これにより、ユーザはクライアント装置２０２６を用いてデータを収集する端末２０２１、並びに、データの収集時間及び頻度などを指定できる。また、データ収集サーバ２０２４は、データを収集したい地図上の領域などを指定し、当該領域に含まれる端末２０２１から位置関連データを収集してもよい。

データ収集ルールを端末２０２１単位で管理する場合、クライアント装置２０２６は、例えば、管理対象となる端末２０２１又はセンサのリストを画面に提示する。ユーザはリストの項目毎にデータの収集の要否又は収集スケジュールなどを設定する。

データを収集したい地図上の領域などを指定する場合、クライアント装置２０２６は、例えば、管理対象となる地域の二次元又は三次元の地図を画面に提示する。ユーザは、表示された地図上でデータを収集する領域を選択する。地図上で選択される領域は、地図上で指定された点を中心とする円形又は矩形の領域であってもよいし、ドラッグ動作で特定可能な円形又は矩形の領域であってもよい。また、クライアント装置２０２６は、都市、都市内のエリア、ブロック、又は主要な道路など予め設定された単位で領域を選択してもよい。また、地図を用いて領域を指定するのではなく、緯度及び経度の数値を入力して領域が設定されてもよいし、入力されたテキスト情報に基づいて導出した候補領域のリストから領域が選択されてもよい。テキスト情報は、例えば、地域、都市、又はランドマークの名前などである。

また、ユーザが一又は複数の端末２０２１を指定して、当該端末２０２１の周囲１００メートルの範囲内などの条件を設定することで、指定領域を動的に変更しながらデータの収集が行われてもよい。

また、クライアント装置２０２６がカメラなどのセンサを備える場合、センサデータから得られたクライアント装置２０２６の実空間での位置に基づいて地図上の領域が指定されてもよい。例えば、クライアント装置２０２６は、センサデータを用いて自己位置を推定し、推定された位置に対応する地図上の点から予め定められた距離、又はユーザが指定した距離の範囲内の領域を、データを収集する領域として指定してもよい。また、クライアント装置２０２６は、センサのセンシング領域、すなわち取得されたセンサデータに対応する領域を、データを収集する領域として指定してもよい。または、クライアント装置２０２６は、ユーザの指定したセンサデータに対応する位置に基づく領域を、データを収集する領域として指定してもよい。センサデータに対応する地図上の領域、又は位置の推定は、クライアント装置２０２６が行ってもよいし、データ収集サーバ２０２４が行ってもよい。

地図上の領域で指定を行う場合、データ収集サーバ２０２４は、各端末２０２１の現在位置情報を収集することで、指定された領域内の端末２０２１を特定し、特定された端末２０２１に対して位置関連データの送信を要求してもよい。また、データ収集サーバ２０２４が領域内の端末２０２１を特定するのではなく、データ収集サーバ２０２４が指定された領域を示す情報を端末２０２１に送信し、端末２０２１が自身が指定された領域内にあるか否かを判定して、指定された領域内にあると判断された場合に位置関連データを送信してもよい。

データ収集サーバ２０２４は、クライアント装置２０２６が実行するアプリケーションにおいて上述したＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供するためのリスト又は地図などのデータをクライアント装置２０２６に送信する。データ収集サーバ２０２４は、リスト又は地図などのデータだけでなく、アプリケーションのプログラムをクライアント装置２０２６に送信してもよい。また、上述したＵＩは、ブラウザで表示可能なＨＴＭＬなどで作成されたコンテンツとして提供されてもよい。なお、地図データなど一部のデータは地図サーバ２０２５などのデータ収集サーバ２０２４以外のサーバから提供されてもよい。

クライアント装置２０２６は、ユーザによる設定ボタンの押下など、入力が完了したことを通知する入力が行われると、入力された情報を設定情報としてデータ収集サーバ２０２４に送信する。データ収集サーバ２０２４は、クライアント装置２０２６から受信した設定情報に基づいて各端末２０２１に対して、位置関連データの要求又は位置関連データの収集ルールを通知する信号を送信し、位置関連データの収集を行う。

次に、三次元又は二次元の地図データに付加された付加情報に基づいて端末２０２１の動作を制御する例について説明する。

本構成では、道路又は駐車場に埋設された無線給電の給電アンテナ又は給電コイルなどの給電部の位置を示すオブジェクト情報が、三次元データに含まれて、又は三次元データに対応付けられて、車又はドローンなどである端末２０２１に提供される。

充電を行うために当該オブジェクト情報を取得した車両又はドローンは、車両が備える充電アンテナ又は充電コイルなどの充電部の位置が、当該オブジェクト情報が示す領域と対向する位置になるよう自動運転で車両自身の位置を移動させ、充電を開始する。なお、自動運転機能を備えていない車両又はドローンの場合は、画面上に表示された画像又は音声などを利用して、移動すべき方向又は行うべき操作を運転手又は操縦者に対して提示される。そして、推定された自己位置に基づいて算出した充電部の位置が、オブジェクト情報で示された領域又は当該領域から所定の距離の範囲内に入った判断されると、運転又は操縦を中止させる内容へと提示する画像又は音声が切り替えられ、充電が開始される。

また、オブジェクト情報は給電部の位置を示す情報ではなく、当該領域内に充電部を配置すると所定の閾値以上の充電効率が得られる領域を示す情報であってもよい。オブジェクト情報の位置は、オブジェクト情報が示す領域の中心の点で表されてもよいし、二次元平面内の領域或いは線、又は、三次元空間内の領域、線或いは平面などで表されてもよい。

この構成によると、ＬｉＤＥＲのセンシングデータ又はカメラで撮影した映像では把握できない給電アンテナの位置を把握することができるので、車などの端末２０２１が備える無線充電用のアンテナと道路などに埋設された無線給電アンテナとの位置合わせをより高精度に行うことができる。その結果、無線充電時の充電速度を短くしたり、充電効率を向上させることができる。

オブジェクト情報は、給電アンテナの以外の対象物であってもよい。例えば、三次元データは、ミリ波無線通信のＡＰの位置などをオブジェクト情報として含む。これにより、端末２０２１は、ＡＰの位置を事前に把握することができるので、当該オブジェクト情報の方向にビームの指向性を向けて通信を開始することができる。その結果、伝送速度の向上、通信開始までの時間の短縮、及び通信可能な期間を延ばすなどの通信品質の向上を実現できる。

オブジェクト情報は、当該オブジェクト情報に対応する対象物のタイプを示す情報を含んでもよい。また、オブジェクト情報は、当該オブジェクト情報の三次元データ上の位置に対応する実空間上の領域内、又は領域から所定の距離の範囲内に端末２０２１が含まれる場合に、端末２０２１が実施すべき処理を示す情報を含んでもよい。

オブジェクト情報は、三次元データを提供するサーバとは異なるサーバから提供されてもよい。オブジェクト情報を三次元データとは別に提供する場合、同一のサービスで使用されるオブジェクト情報が格納されたオブジェクトグループが、対象サービス又は対象機器の種類に応じてそれぞれ別のデータとして提供されてもよい。

オブジェクト情報と組み合わせて用いられる三次元データは、ＷＬＤの点群データであってもよいし、ＳＷＬＤの特徴点データであってもよい。

三次元データ符号化装置において、符号化対象の三次元点である対象三次元点の属性情報をＬｏＤ（Ｌｅｖｅｌ ｏｆ Ｄｅｔａｉｌ）を用いて階層符号化した場合、三次元データ復号装置は、当該三次元データ復号装置で必要なＬｏＤの階層まで属性情報を復号し、必要でない階層の属性情報を復号しなくてもよい。例えば、三次元データ符号化装置が符号化したビットストリーム内の属性情報のＬｏＤの総数がＮ個の場合、三次元データ復号装置は、最上位層のＬｏＤ０からＬｏＤ（Ｍ－１）までのＭ個（Ｍ＜Ｎ）のＬｏＤを復号し、残りのＬｏＤ（Ｎ－１）までのＬｏＤを復号しなくてもよい。これにより、三次元データ復号装置は、処理負荷を抑制しつつ、三次元データ復号装置で必要なＬｏＤ０からＬｏＤ（Ｍ－１）までの属性情報を復号できる。

図１５８は、上記のユースケースを示す図である。図１５８に例では、サーバは、三次元位置情報と属性情報とを符号化することで得られた三次元地図を保持する。サーバ（三次元データ符号化装置）は、サーバが管理する領域のクライアント装置（三次元データ復号装置：例えば車両又はドローン等）に対し、三次元地図をブロードキャスト送信し、クライアント装置はサーバから受信した三次元地図を用いてクライアント装置の自己位置を特定する処理、又は、クライアント装置を操作するユーザ等に地図情報を表示する処理を行う。

以下、この例における動作例を説明する。まず、サーバは、三次元地図の位置情報を８分木構成などを用いて符号化する。そして、サーバは、位置情報をベースに構築されたＮ個のＬｏＤを用いて三次元地図の属性情報を階層符号化する。サーバは、階層符号化により得られた三次元地図のビットストリームを保存する。

次にサーバは、サーバが管理する領域のクライアント装置から送信された地図情報の送信要求に応じて、符号化された三次元地図のビットストリームをクライアント装置に送信する。

クライアント装置は、サーバから送信された三次元地図のビットストリームを受信し、クライアント装置の用途に応じて三次元地図の位置情報と属性情報とを復号する。例えば、クライアント装置が位置情報とＮ個のＬｏＤの属性情報とを用いて高精度な自己位置推定を行う場合は、クライアント装置は、属性情報として密な三次元点までの復号結果が必要と判断し、ビットストリーム内の全ての情報を復号する。

また、クライアント装置が三次元地図の情報をユーザ等に表示する場合は、クライアント装置は、属性情報として疎な三次元点までの復号結果までが必要と判断し、位置情報とＬｏＤの上位層であるＬｏＤ０からＭ個（Ｍ＜Ｎ）までのＬｏＤの属性情報とを復号する。

このようにクライアント装置の用途に応じて復号する属性情報のＬｏＤを切替えることによって、クライアント装置の処理負荷を削減できる。

図１５８に示す例では、例えば、三次元点地図は、位置情報と属性情報とを含む。位置情報は、８分木で符号化される。属性情報は、Ｎ個のＬｏＤで符号化される。

クライアント装置Ａは、高精度な自己位置推定を行う。この場合、クライアント装置Ａは、全ての位置情報と属性情報とが必要と判断し、ビットストリーム内の位置情報とＮ個のＬｏＤで構成される属性情報とを全て復号する。

クライアント装置Ｂは、三次元地図をユーザへ表示する。この場合、クライアント装置Ｂは、位置情報とＭ個（Ｍ＜Ｎ）のＬｏＤの属性情報とが必要と判断し、ビットストリーム内の位置情報とＭ個のＬｏＤで構成される属性情報とを復号する。

なお、サーバは、三次元地図をクライアント装置にブロードキャスト送信してもよいし、マルチキャスト送信、又はユニキャスト送信してもよい。

以下、本実施の形態に係るシステムの変形例について説明する。三次元データ符号化装置において、符号化対象の三次元点である対象三次元点の属性情報をＬｏＤを用いて階層符号化する場合、三次元データ符号化装置は、当該三次元データ復号装置で必要なＬｏＤの階層まで属性情報を符号化し、必要でない階層の属性情報を符号化しなくてもよい。例えば、ＬｏＤの総数がＮ個の場合に、三次元データ符号化装置は、最上位層ＬｏＤ０からＬｏＤ（Ｍ－１）までのＭ個（Ｍ＜Ｎ）のＬｏＤを符号化し、残りＬｏＤ（Ｎ－１）までのＬｏＤを符号化しないことによりビットストリームを生成してもよい。これにより、三次元データ符号化装置は、三次元データ復号装置からの要望に応じて、三次元データ復号装置で必要なＬｏＤ０からＬｏＤ（Ｍ－１）までの属性情報を符号化したビットストリームを提供できる。

図１５９は、上記ユースケースを示す図である。図１５９に示す例では、サーバは、三次元位置情報と属性情報とを符号化することで得られた三次元地図を保持する。サーバ（三次元データ符号化装置）は、サーバが管理する領域のクライアント装置（三次元データ復号装置：例えば車両又はドローン等）に対し、クライアント装置の要望に応じて三次元地図をユニキャスト送信し、クライアント装置はサーバから受信した三次元地図を用いてクライアント装置の自己位置を特定する処理、又は地図情報をクライアント装置を操作するユーザ等に表示する処理を行う。

以下、この例における動作例を説明する。まず、サーバは、三次元地図の位置情報を８分木構成などを用いて符号化する。そして、サーバは、三次元地図の属性情報を、位置情報をベースに構築されたＮ個のＬｏＤを用いて階層符号化することで三次元地図Ａのビットストリームを生成し、生成したビットストリームを当該サーバに保存する。また、サーバは、三次元地図の属性情報を、位置情報をベースに構築されたＭ個（Ｍ＜Ｎ）のＬｏＤを用いて階層符号化することで三次元地図Ｂのビットストリームを生成し、生成したビットストリームを当該サーバに保存する。

次にクライアント装置は、クライアント装置の用途に応じて三次元地図の送信をサーバに要求する。例えば、クライアント装置は、位置情報とＮ個のＬｏＤの属性情報とを用いて高精度な自己位置推定を行う場合は、属性情報として密な三次元点までの復号結果が必要と判断し、三次元地図Ａのビットストリームの送信をサーバへ要求する。また、クライアント装置は、三次元地図の情報をユーザ等に表示する場合は、属性情報として疎な三次元点までの復号結果までが必要と判断し、位置情報とＬｏＤの上位層ＬｏＤ０からＭ個（Ｍ＜Ｎ）までのＬｏＤの属性情報とを含む三次元地図Ｂのビットストリームの送信をサーバへ要求する。そしてサーバは、クライアント装置からの地図情報の送信要求に応じて、符号化された三次元地図Ａ又は三次元地図Ｂのビットストリームをクライアント装置に送信する。

クライアント装置は、クライアント装置の用途に応じてサーバから送信された三次元地図Ａ又は三次元地図Ｂのビットストリームを受信し、当該ビットストリームを復号する。このようにサーバは、クライアント装置の用途に応じて送信するビットストリームを切替える。これにより、クライアント装置の処理負荷を削減できる。

図１５９に示す例では、サーバは、三次元地図Ａ及び三次元地図Ｂを保持する。サーバは、三次元地図の位置情報を、例えば８分木で符号化し、三次元地図の属性情報をＮ個のＬｏＤで符号化することで三次元地図Ａを生成する。つまり、三次元地図Ａのビットストリームに含まれるＮｕｍＬｏＤはＮを示す。

また、サーバは、三次元地図の位置情報を、例えば８分木で符号化し、三次元地図の属性情報をＭ個のＬｏＤで符号化することで三次元地図Ｂを生成する。つまり、三次元地図Ｂのビットストリームに含まれるＮｕｍＬｏＤはＭを示す。

クライアント装置Ａは、高精度な自己位置推定を行う。この場合クライアント装置Ａは、全ての位置情報と属性情報とが必要と判断し、全ての位置情報とＮ個のＬｏＤで構成される属性情報とを含む三次元地図Ａの送信要求をサーバに送る。クライアント装置Ａは、三次元地図Ａを受信し、全ての位置情報とＮ個のＬｏＤで構成される属性情報とを復号する。

クライアント装置Ｂは、三次元地図をユーザへ表示する。この場合、クライアント装置Ｂは、位置情報とＭ個（Ｍ＜Ｎ）のＬｏＤの属性情報とが必要と判断し、全ての位置情報とＭ個のＬｏＤで構成される属性情報とを含む三次元地図Ｂの送信要求をサーバに送る。クライアント装置Ｂは、三次元地図Ｂを受信して、全ての位置情報とＭ個のＬｏＤで構成される属性情報とを復号する。

なお、サーバ（三次元データ符号化装置）は、三次元地図Ｂに加え、残りのＮ－Ｍ個のＬｏＤの属性情報を符号化した三次元地図Ｃを符号化しておき、クライアント装置Ｂの要望に応じて三次元地図Ｃをクライアント装置Ｂに送信してもよい。また、クライアント装置Ｂは、三次元地図Ｂと三次元地図Ｃとのビットストリームを用いて、Ｎ個のＬｏＤの復号結果を得てもよい。

以下、アプリケーション処理の例を説明する。図１６０は、アプリケーション処理の例を示すフローチャートである。アプリ操作が開始されると、三次元データ逆多重化装置は、点群データ及び複数の符号化データを含むＩＳＯＢＭＦＦファイルを取得する（Ｓ７３０１）。例えば、三次元データ逆多重化装置は、ＩＳＯＢＭＦＦファイルを、通信により取得してもよいし、蓄積しているデータから読み込んでもよい。

次に、三次元データ逆多重化装置は、ＩＳＯＢＭＦＦファイルにおける全体構成情報を解析し、アプリケーションに使用するデータを特定する（Ｓ７３０２）。例えば、三次元データ逆多重化装置は、処理に用いるデータを取得し、処理に用いないデータは取得しない。

次に、三次元データ逆多重化装置は、アプリケーションに使用する１以上のデータを抽出し、当該データの構成情報を解析する（Ｓ７３０３）。

データの種別が符号化データである場合（Ｓ７３０４で符号化データ）、三次元データ逆多重化装置は、ＩＳＯＢＭＦＦを符号化ストリームに変換し、タイムスタンプを抽出する（Ｓ７３０５）。また、三次元データ逆多重化装置は、データ間の同期がそろっているか否かを、例えば、データ間の同期がそろっているか否かを示すフラグを参照して判定し、揃っていなければ同期処理を行ってもよい。

次に、三次元データ逆多重化装置は、タイムスタンプ及びその他の指示に従い、所定の方法でデータを復号し、復号したデータを処理する（Ｓ７３０６）。

一方、データの種別が符号化データである場合（Ｓ７３０４でＲＡＷデータ）、三次元データ逆多重化装置は、データ及びタイムスタンプを抽出する（Ｓ７３０７）。また、三次元データ逆多重化装置は、データ間の同期がそろっているか否かを、例えば、データ間の同期がそろっているか否かを示すフラグを参照して判定し、揃っていなければ同期処理を行ってもよい。次に、三次元データ逆多重化装置は、タイムスタンプ及びその他の指示に従い、データを処理する（Ｓ７３０８）。

例えば、ビームＬｉＤＡＲ、ＦＬＡＳＨ ＬｉＤＡＲ、及びカメラで取得されたセンサ信号が、それぞれ異なる符号化方式で符号化及び多重化されている場合の例を説明する。図１６１は、ビームＬｉＤＡＲ、ＦＬＡＳＨ ＬｉＤＡＲ及びカメラのセンサ範囲の例を示す図である。例えば、ビームＬｉＤＡＲは、車両（センサ）の周囲の全方向を検知し、ＦＬＡＳＨ ＬｉＤＡＲ及びカメラは、車両の一方向（例えば前方）の範囲を検知する。

ＬｉＤＡＲ点群を統合的に扱うアプリケーションの場合、三次元データ逆多重化装置は、全体構成情報を参照して、ビームＬｉＤＡＲとＦＬＡＳＨ ＬｉＤＡＲの符号化データを抽出して復号する。また、三次元データ逆多重化装置は、カメラ映像は抽出しない。

三次元データ逆多重化装置は、ＬｉＤＡＲとＦＬＡＳＨ ＬｉＤＡＲのタイムスタンプに従い、同一のタイムスタンプの時刻のそれぞれの符号化データを同時に処理する。

例えば、三次元データ逆多重化装置は、処理したデータを提示装置で提示したり、ビームＬｉＤＡＲとＦＬＡＳＨ ＬｉＤＡＲの点群データを合成したり、レンダリングなどの処理を行ってもよい。

また、データ間でキャリブレーションをするアプリケーションの場合には、三次元データ逆多重化装置は、センサ位置情報を抽出してアプリケーションで用いてもよい。

例えば、三次元データ逆多重化装置は、アプリケーションにおいて、ビームＬｉＤＡＲ情報を使用するか、ＦＬＡＳＨ ＬｉＤＡＲを使用するかを選択し、選択結果に応じて処理を切り替えてもよい。

このように、アプリケーションの処理に応じて適応的にデータの取得及び符号処理を変えることができるので、処理量及び消費電力を削減できる。

以下、自動運転におけるユースケースについて説明する。図１６２は、自動運転システムの構成例を示す図である。この自動運転システムは、クラウドサーバ７３５０と、車載装置又はモバイル装置等のエッジ７３６０とを含む。クラウドサーバ７３５０は、逆多重化部７３５１と、復号部７３５２Ａ、７３５２Ｂ及び７３５５と、点群データ合成部７３５３と、大規模データ蓄積部７３５４と、比較部７３５６と、符号化部７３５７とを備える。エッジ７３６０は、センサ７３６１Ａ及び７３６１Ｂと、点群データ生成部７３６２Ａ及び７３６２Ｂと、同期部７３６３と、符号化部７３６４Ａ及び７３６４Ｂと、多重化部７３６５と、更新データ蓄積部７３６６と、逆多重化部７３６７と、復号部７３６８と、フィルタ７３６９と、自己位置推定部７３７０と、運転制御部７３７１とを備える。

このシステムでは、エッジ７３６０は、クラウドサーバ７３５０に蓄積されている大規模点群地図データである大規模データをダウンロードする。エッジ７３６０は、大規模データとエッジ７３６０で得られたセンサ情報とをマッチングすることで、エッジ７３６０（車両又は端末）の自己位置推定処理を行う。また、エッジ７３６０は、取得したセンサ情報をクラウドサーバ７３５０へアップロードし、大規模データを最新の地図データに更新する。

また、システム内における点群データを扱う様々なアプリケーションにおいて、符号化方法の異なる点群データが扱われる。

クラウドサーバ７３５０は、大規模データを符号化及び多重化する。具体的には、符号化部７３５７は、大規模点群を符号化するために適した第３の符号化方法を用いて符号化を行う。また、符号化部７３５７は、符号化データを多重化する。大規模データ蓄積部７３５４は、符号化部７３５７で符号化及び多重化されたデータを蓄積する。

エッジ７３６０は、センシングを行う。具体的には、点群データ生成部７３６２Ａは、センサ７３６１Ａで取得されるセンシング情報を用いて、第１の点群データ（位置情報（ジオメトリ）及び属性情報）を生成する。点群データ生成部７３６２Ｂは、センサ７３６１Ｂで取得されるセンシング情報を用いて、第２の点群データ（位置情報及び属性情報）を生成する。生成された第１の点群データ及び第２の点群データは、自動運転の自己位置推定或いは車両制御、又は地図更新に用いられる。それぞれの処理において、第１の点群データ及び第２の点群データのうちの一部の情報が用いられてもよい。

エッジ７３６０は、自己位置推定を行う。具体的には、エッジ７３６０は、大規模データをクラウドサーバ７３５０からダウンロードする。逆多重化部７３６７は、ファイルフォーマットの大規模データを逆多重化することで符号化データを取得する。復号部７３６８は、取得された符号化データを復号することで大規模点群地図データである大規模データを取得する。

自己位置推定部７３７０は、取得された大規模データと、点群データ生成部７３６２Ａ及び７３６２Ｂで生成された第１の点群データ及び第２の点群データとをマッチングすることで、車両の地図における自己位置を推定する。また、運転制御部７３７１は、当該マッチング結果又は自己位置推定結果を運転制御に用いる。

なお、自己位置推定部７３７０及び運転制御部７３７１は、大規模データのうち、位置情報などの特定の情報を抽出し、抽出した情報を用いて処理を行ってもよい。また、フィルタ７３６９は、第１の点群データ及び第２の点群データに補正又は間引き等の処理を行う。自己位置推定部７３７０及び運転制御部７３７１は、当該処理が行われた後の第１の点群データ及び第２の点群データを用いてもよい。また、自己位置推定部７３７０及び運転制御部７３７１は、センサ７３６１Ａ及び７３６１Ｂで得られたセンサ信号を用いてもよい。

同期部７３６３は、複数のセンサ信号又は複数の点群データのデータ間の時間同期及び位置補正を行う。また、同期部７３６３は、自己位置推定処理によって生成された、大規模データとセンサデータとの位置補正情報に基づき、センサ信号又は点群データの位置情報を大規模データに合わせるように補正してもよい。

なお、同期及び位置補正はエッジ７３６０でなく、クラウドサーバ７３５０で行われてもよい。この場合、エッジ７３６０は、同期情報及び位置情報を多重化してクラウドサーバ７３５０へ送信してもよい。

エッジ７３６０は．センサ信号又は点群データを符号化及び多重化する。具体的には、センサ信号又は点群データは、それぞれの信号を符号化するために適した第１の符号化方法又は第２の符号化方法を用いて符号化される。例えば、符号化部７３６４Ａは、第１の符号化方法を用いて第１の点群データを符号化することで第１の符号化データを生成する。符号化部７３６４Ｂは、第２の符号化方法を用いて第２の点群データを符号化することで第２の符号化データを生成する。

多重化部７３６５は、第１の符号化データ、第２の符号化データ、及び同期情報などを多重化することで多重化信号を生成する。更新データ蓄積部７３６６は、生成された多重化信号を蓄積する。また、更新データ蓄積部７３６６は、多重化信号をクラウドサーバ７３５０へアップロードする。

クラウドサーバ７３５０は、点群データを合成する。具体的には、逆多重化部７３５１は、クラウドサーバ７３５０にアップロードされた多重化信号を逆多重化することで第１の符号化データ及び第２の符号化データを取得する。復号部７３５２Ａは、第１の符号化データを復号することで第１の点群データ（又はセンサ信号）を取得する。復号部７３５２Ｂは、第２の符号化データを復号することで第２の点群データ（又はセンサ信号）を取得する。

点群データ合成部７３５３は、第１の点群データと第２の点群データとを所定の方法で合成する。多重化信号に同期情報及び位置補正情報が多重化されている場合には、点群データ合成部７３５３は、それらの情報を用いて合成を行ってもよい。

復号部７３５５は、大規模データ蓄積部７３５４に蓄積されている大規模データを逆多重化及び復号する。比較部７３５６は、エッジ７３６０で得られたセンサ信号に基づき生成された点群データとクラウドサーバ７３５０が有する大規模データとを比較し、更新が必要な点群データを判断する。比較部７３５６は、大規模データのうち、更新が必要と判断された点群データを、エッジ７３６０から得られた点群データに更新する。

符号化部７３５７は、更新された大規模データを符号化及び多重化し、得られたデータを大規模データ蓄積部７３５４に蓄積する。

以上のように、使用する用途又はアプリケーションに応じて、取り扱う信号が異なり、多重化する信号又は符号化方法が異なる場合がある。このような場合であっても、本実施の形態を用いて様々な符号化方式のデータを多重化することで、柔軟な復号及びアプリケーション処理が可能となる。また、信号の符号化方式が異なる場合であっても、逆多重化、復号、データ変換、符号化、多重の処理により適した符号化方式を変換することで、様々なアプリケーションやシステムを構築し、柔軟なサービスの提供が可能となる。

以下、分割データの復号及びアプリケーションの例を説明する。まず、分割データの情報について説明する。図１６３は、ビットストリームの構成例を示す図である。分割データの全体情報は、分割データ毎に、当該分割データのセンサＩＤ（ｓｅｎｓｏｒ＿ｉｄ）とデータＩＤ（ｄａｔａ＿ｉｄ）とを示す。なお、データＩＤは各符号化データのヘッダにも示される。

なお、図１６３に示す分割データの全体情報は、図４０と同様に、センサＩＤに加え、センサ情報（Ｓｅｎｓｏｒ）と、センサのバージョン（Ｖｅｒｓｉｏｎ）と、センサのメーカー名（Ｍａｋｅｒ）と、センサの設置情報（Ｍｏｕｎｔ Ｉｎｆｏ．）と、センサの位置座標（Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）とのうち少なく一つを含んでもよい。これにより、三次元データ復号装置は、構成情報から各種センサの情報を取得できる。

分割データの全体情報は、メタデータであるＳＰＳ、ＧＰＳ又はＡＰＳに格納されてもよいし、符号化に必須でないメタデータであるＳＥＩに格納されてもよい。また、三次元データ符号化装置は、多重化の際に、当該ＳＥＩをＩＳＯＢＭＦＦのファイルに格納する。三次元データ復号装置は、当該メタデータに基づき、所望の分割データを取得できる。

図１６３において、ＳＰＳは符号化データ全体のメタデータであり、ＧＰＳは位置情報のメタデータであり、ＡＰＳは属性情報毎のメタデータであり、Ｇは分割データ毎の位置情報の符号化データであり、Ａ１等は分割データ毎の属性情報の符号化データである。

次に、分割データのアプリケーション例を説明する。点群データから、任意の点群を選択し、選択した点群を提示するアプリケーションの例を説明する。図１６４は、このアプリケーションにより実行される点群選択処理のフローチャートである。図１６５～図１６７は、点群選択処理の画面例を示す図である。

図１６５に示すように、アプリケーションを実行する三次元データ復号装置は、例えば、任意の点群を選択するための入力ＵＩ（ユーザインタフェース）８６６１を表示するＵＩ部を有する。入力ＵＩ８６６１は、選択された点群を提示する提示部８６６２と、ユーザの操作を受け付ける操作部（ボタン８６６３及び８６６４）を有する。三次元データ復号装置は、ＵＩ８６６１で点群が選択された後、蓄積部８６６５から所望のデータを取得する。

まず、ユーザの入力ＵＩ８６６１に対する操作に基づき、ユーザが表示したい点群情報が選択される（Ｓ８６３１）。具体的には、ボタン８６６３が選択されることで、センサ１に基づく点群が選択される。ボタン８６６４が選択されることで、センサ２に基づく点群が選択される。または、ボタン８６６３及びボタン８６６４の両方が選択されることで、センサ１に基づく点群とセンサ２に基づく点群の両方が選択される。なお、点群の選択方法は一例であり、これに限らない。

次に、三次元データ復号装置は、多重化信号（ビットストリーム）又は符号化データに含まれる分割データの全体情報を解析し、選択されたセンサのセンサＩＤ（ｓｅｎｓｏｒ＿ｉｄ）から、選択された点群を構成する分割データのデータＩＤ（ｄａｔａ＿ｉｄ）を特定する（Ｓ８６３２）。次に、三次元データ復号装置は、多重化信号から、特定された所望のデータＩＤを含む符号化データを抽出し、抽出した符号化データを復号することで、選択されたセンサに基づく点群を復号する（Ｓ８６３３）。なお、三次元データ復号装置は、その他の符号化データは復号しない。

最後に、三次元データ復号装置は、復号された点群を提示（例えば表示）する（Ｓ８６３４）。図１６６は、センサ１のボタン８６６３が押下された場合の例を示し、センサ１の点群が提示される。図１６７は、センサ１のボタン８６６３とセンサ２のボタン８６６４の両方が押下された場合の例を示し、センサ１及びセンサ２の点群が提示される。

（実施の形態９）
近年、センサの性能が向上しており、非常に高品質な三次元点群（三次元データ）を生成することができるようになっている。一方で、三次元点群のデータサイズは、センサの性能の向上につれて増大している。膨大なデータサイズを持つ三次元点群では、ナビゲーション又はディスプレイアプリケーション等のために用いられる際に、復号及びロードにおいて、処理量が多くなる問題が生じる。

三次元点群を表示するためのビューア又は自律走行型車両のナビゲーション等に用いられる多くのアプリケーションでは、カメラの撮像範囲に対応する位置に存在する三次元点群が注目点、つまり、ユーザに特に要求される三次元点群となることが多い。この注目点を三次元点群のパーティショニング（例えば、タイルのバウンディングボックス等の予め定められる三次元点群の空間的な分割位置を示す情報）と合わせて利用することで、三次元点群におけるユーザの現在位置等との関連部分を効率的に復号及びロードしてアプリケーションに利用することができる。

例えば、カメラ位置と焦点位置とを結ぶベクトルを第１ベクトルとする。また、例えば、タイル位置とカメラ位置及び焦点位置のいずれかと、を結ぶベクトルを第２ベクトルする。第１ベクトルと第２ベクトルのベクトル間の角度を内積によって算出する。タイル分割された点群内のタイルの視認性は、第１ベクトルと第２ベクトルとのなす角度に依存する。

タイルが視認性を有する場合、当該タイルは、復号されロードされる。一方、タイルが視認性を有さない場合、当該タイルは、復号されない。本実施の形態に係る三次元データ復号装置は、上記した２つのベクトルのなす角度が閾値以上であるか否かに基づいてタイルの視認性を判定し、判定結果に基づいてタイルを復号したり復号しなかったりする。

これにより、三次元データ復号装置は、効率的にメモリを用いて、三次元点群の一部を選択的に復号又はロードできる。

図１６８は、本実施の形態に係るタイルの中心位置を説明するための図である。

タイルの中心位置は、例えば、タイルの原点位置とタイルのヘッダから得られるタイルの寸法を示す寸法情報とを用いて、他の情報を用いずに算出できる。

タイルの原点位置とは、例えば、タイルが位置する座標空間におけるタイルにおいて最も座標の値が小さい位置である。図１６８においては、タイルの原点位置とは、例えば、タイルが位置するＸＹＺ座標系において、Ｘ座標、Ｙ座標、及び、Ｚ座標が最も小さい位置である。

なお、タイルの原点位置は、タイルの形状及び姿勢等に応じて、例えば、Ｘ座標、Ｙ座標、及び、Ｚ座標のうちのいずれかの座標が最も小さい位置でもよい。

Ｇ－ＰＣＣ又はＶ－ＰＣＣ等の点群圧縮符号化方式を用いて三次元点群を符号化する三次元データ符号化装置は、データをタイル又はスライスに分割できる。三次元データ符号化装置は、Ｇ－ＰＣＣ又はＶ－ＰＣＣ等の点群圧縮符号化方式を用いて三次元点群を符号化する場合、分割データのそれぞれを依存関係なく独立に符号化する。また、三次元データ復号装置では、このように符号化された三次元点群のそれぞれのタイル又はスライスを独立に復号できることから、所望のタイル若しくはスライスから順番に復号すること、又は、複数のタイル若しくはスライスを複数のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて並列に復号することができる。

三次元データ復号装置は、例えば、後述する制御部９９０２において復号対象のタイルを決定し、決定されたタイルを復号する。

図１６９は、本実施の形態に係る符号化された三次元点群を復号する処理を説明するためのブロック図である。

符号化部９９００は、三次元点群（点群データ）が入力された場合、当該三次元点群を符号化した符号化データを生成する。例えば、符号化部９９００は、Ｇ－ＰＣＣ又はＶ－ＰＣＣ等の点群圧縮符号化方式を用いて三次元点群を符号化することで、三次元点群を複数のタイルに分割し、複数のタイルをタイル毎に符号化する。

復号部９９０１は、符号化データが入力された場合、当該符号化データを復号する。

制御部９９０２は、復号部９９０１が復号するタイル（より具体的には、符号化されたタイル）を決定し、決定したタイルを復号部９９０１に指定する。これにより、復号部９９０１は、複数のタイルのうち、制御部９９０２に指定されたタイルを選択的に復号することで、符号化データから復号可能な点群データのうちの一部分の（つまり、部分的な）点群データを出力する。

これによれば、制御部９９０２が、例えば、ユーザが所望するタイルを適切に選択することで、ユーザが所望するタイルが部分的に復号される。そのため、ユーザが特に所望しないタイルを復号する処理を復号部９９０１がせずに済むことから、復号部９９０１における処理量を削減できる。

なお、制御部９９０２は、三次元データ復号装置が備えてもよいし、アプリケーションであってもよいし、三次元データ復号装置が制御部９９０２を有さずにユーザによって復号対象のタイルが直接指定されてもよい。

本実施の形態は、三次元データ復号装置が復号するタイルを決定する方法に関するものであり、具体的には、タイルの視認性（Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）を算出し、算出した視認性に基づき復号するタイルを決定する。

なお、本実施の形態では、データ分割の単位をタイルとして説明するが、これに限らず、スライスであってもよいし、その他の分割データであってもよい。

図１７０は、本実施の形態に係る三次元データ復号装置が視認性の判定に用いる角度情報を算出する処理を説明するための図である。

三次元データ復号装置は、例えば、焦点位置からカメラ位置に向かうベクトル（図１７０に示すベクトルＣ）と、焦点位置からタイルの中心位置に向かうベクトル（図１７０に示すベクトルＳ）のようなタイルに関する２つのベクトルの内積を算出することで、復号する（又は、復号してロードする）タイルを選択する際に用いる視認性を示す角度を算出する。

なお、焦点位置は、本例では、カメラ位置に位置するカメラの焦点の位置であるが、ユーザによって任意に設定されてよく、特に限定されない。焦点位置は、三次元点群の中心でなくてもよい。

三次元データ復号装置は、例えば、下記の式（Ｑ１）を用いて、ベクトルＣとベクトルＳとから、ｃｏｓ（φ）を算出する。

ｃｏｓ（φ）（より具体的には、ｃｏｓ（φ）の値）は、カメラの焦点位置が与えられたときに、カメラからどのくらいタイルが見えるかを示す情報（つまり、視認性）を示す。

例えば、ｃｏｓ（φ）＝１のとき、ベクトルＣとベクトルＳとは、同じ向きであることを示す。

また、例えば、ｃｏｓ（φ）＝－１のとき、ベクトルＣとベクトルＳとは、反対の向きであることを示す。

また、ｃｏｓ（φ）＝０のとき、ベクトルＣは、ベクトルＳに対して垂直であることを示す。

三次元データ復号装置は、例えば、ｃｏｓ（φ）が１－Ｘと１との間であるか否かに基づいて、タイルを復号してロードするか否かを判定する。すなわち、三次元データ復号装置は、算出した角度が所定の条件（例えば、１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１）を満たすか否かに基づいて、視認性があるか否かを判断する。例えば、Ｘの値が大きい程、三次元データ復号装置が視認性があると判定する角度が大きいことを意味する。

Ｘの値は、予め定められた固定値であってもよいし、所定の方法を用いて動的に決定されてもよい。

各タイルの視認性は、焦点位置と、タイルの中心位置のようなタイル（より具体的には、タイル内）の任意の点の位置との間の距離に基づいて、さらに精度よく算出される。

なお、カメラ位置は、実際のカメラの位置を採用する場合、カメラの位置座標であってもよいし、ビューワ等のアプリケーションの場合、アプリケーション上の仮想的なカメラの位置であってもよい。

また、カメラに限らず、ＬｉＤＡＲ又はミリ波等の他のセンサの場合にも、同様の方法を用いることができる。

タイルの位置情報（例えば、タイルの原点位置を示す情報）、タイルのサイズを示す情報、及び、タイルの形状に関わる情報は、例えば、予め符号化データにメタデータとして格納されている。例えば、三次元データ復号装置は、符号化データからメタデータを復号することにより上記したタイルの情報を取得し、タイルの中心位置を算出する。

なお、タイルの中心の情報が予め符号化データに格納されてもよい。

また、ベクトルＣとベクトルＳとのなす角度に関わる情報を算出する方法として、三次元データ復号装置がベクトルＣとベクトルＳとの内積を算出する例を示したが、これに限らない。例えば、三次元データ復号装置は、ｓｉｎ（φ）又はｔａｎ（φ）を算出してもよいし、その他の角度に関わる算出方法を用いてもよい。

また、焦点位置からタイルの中心位置までのベクトルの例に限らず、タイルの他の位置（例えば、タイルの原点位置（最小位置）、タイルの最大位置（より具体的には、座標の最大値を示す位置）、又は、タイルの重心位置）が用いられてもよいし、タイル内に含まれるデータ（例えば、スライス）の原点位置、当該データの最大位置、又は、当該データの重心位置が用いられてもよいし、それぞれが位置を示す複数の情報が組み合わされても用いられてもよい。

これにより、タイルの形状に適した視認性が算出される。

また、タイルのデータは、符号化データから取得されなくてもよく、例えば、予め定められた領域情報でもよい。例えば、地図データ等の予め区画が定められている場合、区画、カメラ位置、及び、焦点位置に基づき視認性が算出されてもよい。つまり、本実施の形態におけるタイル（より具体的には、タイルの範囲を示すバウンディングボックス）を地図データにおける区画と読み替えてもよい。

また、タイル情報は、三次元データ復号装置によって符号化データに含められてもよいし、三次元データ復号装置が、三次元データ復号装置が有するメモリ等に予め保持していてもよい。

また、三次元データ復号装置は、複数のカメラ及び複数の焦点位置を設定し、それぞれのベクトルを組み合わせてタイルの視認性を判定してもよい。

なお、Ｘの決定方法及び焦点位置の決定方法は、後述する。

図１７１は、本実施の形態に係る復号対象を特定するための構成を示すブロック図である。例えば、本実施の形態に係る三次元データ復号装置（より具体的には、例えば、上記した制御部９９０２）は、図１７１に示す各構成を備える。例えば、三次元データ復号装置は、タイル位置取得部９９１０と、焦点位置取得部９９１１と、カメラ位置取得部９９１２と、タイル－焦点距離算出部９９１３と、タイル－焦点ベクトル算出部９９１４と、焦点－カメラベクトル算出部９９１５と、Ｘ決定部９９１６と、角度算出部９９１７と、選択部９９１８と、視認性判定部９９１９と、復号タイル決定部９９２０と、を備える。

タイル位置取得部９９１０は、符号化データに含まれるメタデータ等からタイルの位置を示す情報を取得する処理部である。例えば、タイル位置取得部９９１０は、上記したタイルの中心位置、タイルの原点位置、又は、タイルの重心位置等のタイルの位置を示す情報を取得する。なお、タイル位置取得部９９１０は、タイルの原点位置とタイルのヘッダから得られるタイルの寸法を示す寸法情報とを取得し、取得した情報を用いて、タイルの中心位置を示す情報を算出することで取得してもよい。タイル位置取得部９９１０は、取得したタイル位置を示す情報を、タイル－焦点距離算出部９９１３と、タイル－焦点ベクトル算出部９９１４とに出力する。

焦点位置取得部９９１１は、符号化データ等からカメラの焦点位置を示す情報を取得する処理部である。焦点位置取得部９９１１は、取得したカメラの焦点位置を示す情報を、タイル－焦点距離算出部９９１３と、タイル－焦点ベクトル算出部９９１４と、焦点－カメラベクトル算出部９９１５とに出力する。

カメラ位置取得部９９１２は、符号化データ等からカメラの位置を示す情報を取得する処理部である。カメラ位置取得部９９１２は、取得したカメラの位置を示す情報を、焦点－カメラベクトル算出部９９１５に出力する。

タイル－焦点距離算出部９９１３は、タイルの位置を示す情報と、カメラの焦点位置を示す情報とに基づいて、タイルとカメラの焦点位置との距離を算出する処理部である。例えば、タイル－焦点距離算出部９９１３は、カメラの焦点位置からタイルの中心位置までの距離を算出する。タイル－焦点距離算出部９９１３は、算出した距離を示す情報をＸ決定部９９１６に出力する。

タイル－焦点ベクトル算出部９９１４は、タイルの位置を示す情報と、カメラの焦点位置を示す情報とに基づいて、タイルとカメラの焦点位置とを結ぶベクトルを算出する処理部である。例えば、タイル－焦点ベクトル算出部９９１４は、カメラの焦点位置からタイルの中心位置に向かうベクトル（ベクトルＳ）を算出する。タイル－焦点ベクトル算出部９９１４は、算出したベクトルＳを角度算出部９９１７に出力する。

焦点－カメラベクトル算出部９９１５は、カメラの焦点位置を示す情報と、カメラの位置を示す情報とに基づいて、カメラの焦点位置とカメラの位置とを結ぶベクトルを算出する処理部である。例えば、焦点－カメラベクトル算出部９９１５は、カメラの焦点位置からカメラの位置に向かうベクトル（ベクトルＣ）を算出する。焦点－カメラベクトル算出部９９１５は、算出したベクトルＣを角度算出部９９１７に出力する。

Ｘ決定部９９１６は、タイル－焦点距離算出部９９１３が算出したタイルとカメラの焦点位置との距離を示す情報に基づいて、上記したＸ（算出値）を決定（算出）する処理部である。つまり、Ｘ決定部９９１６は、タイルとカメラの焦点位置との距離に基づいて、視認性判定部９９１９によって視認性が判定される際に用いられるｃｏｓ（φ）の閾値を決定する。Ｘ決定部９９１６は、算出したＸの値を示す情報を選択部９９１８に出力する。

角度算出部９９１７は、カメラの焦点位置とタイルとを結ぶ線分と、カメラの焦点位置とカメラの位置とを結ぶ線分とのなす角度を算出する処理部である。本実施の形態では、角度算出部９９１７は、ベクトルＳとベクトルＣとの内積から上記したｃｏｓ（φ）を算出する。角度算出部９９１７は、算出したｃｏｓ（φ）を示す情報を視認性判定部９９１９に出力する。

選択部９９１８は、視認性判定部９９１９によって視認性が判定される際に用いられる閾値を選択する処理部である。具体的には、選択部９９１８は、Ｘ決定部９９１６が算出したＸ（算出値）、及び、符号化データ又はユーザの入力等によって取得されるＸ（定数）のうちの一方を選択し、選択したＸを視認性判定部９９１９に出力する。このように、閾値として採用されるＸは、予め定められた固定値であってもよいし、タイルとカメラの焦点位置との距離に基づいて算出される等の所定の方法によって算出されてもよい。なお、Ｘは、タイルとカメラの焦点位置との距離ではなく、他のパラメータに基づいて算出されてもよい。また、選択部９９１８がＸ（算出値）を選択するか、Ｘ（固定値）を選択するかの選択方法は、任意に定められてよい。例えば、選択部９９１８は、Ｘ（固定値）の入力がある場合にはＸ（固定値）を選択して視認性判定部９９１９に出力し、Ｘ（固定値）の入力がない場合にはＸ（算出値）を選択して視認性判定部９９１９に出力する。

視認性判定部９９１９は、選択部９９１８から出力された閾値（より具体的には、Ｘ）を示す情報と、角度算出部９９１７から出力された角度を示す情報（より具体的には、ｃｏｓ（φ））とに基づいて、タイルの視認性を判定する処理部である。具体的には、視認性判定部９９１９は、カメラの焦点位置とタイルとを結ぶ線分と、カメラの焦点位置とカメラの位置とを結ぶ線分とのなす角度が閾値以上であるか否かに基づいて、タイルが視認性を有するか否かを判定する。より具体的には。視認性判定部９９１９は、１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１を満たすか否かを判定することで、タイルが視認性を有するか否かを判定する。例えば、視認性判定部９９１９は、１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１を満たすと判定した場合、タイルが視認性を有すると判定する。一方、例えば、視認性判定部９９１９は、１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１を満たさないと判定した場合、タイルが視認性を有さないと判定する。

視認性判定部９９１９は、タイルの視認性の判定結果を示す情報を復号タイル決定部９９２０に出力する。

復号タイル決定部９９２０は、視認性判定部９９１９が判定したタイルの視認性の判定結果を示す情報に基づいて、当該タイルを復号するか否かを判定する処理部である。例えば、復号タイル決定部９９２０は、タイルが視認性を有する場合当該タイルを復号し、タイルが視認性を有さない場合当該タイルを復号しないと決定する。復号タイル決定部９９２０は、決定した内容を示す情報を、例えば、復号部９９０１に出力する。

三次元データ復号装置は、上記の通り１以上のタイルに対して視認性の判定を繰り返し、視認性を有すると判定したタイルを選択し、選択したタイルを復号して表示装置等の提示部を用いてユーザに当該タイルが示す情報（例えば、地図情報等）を提示する。

なお、上記した閾値は、複数設定されてもよい。例えば、Ｘ決定部９９１６は、ＸとＹとを決定（算出）し（例えば、Ｘ＜Ｙとする）、視認性判定部９９１９は、（ｉ）１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１と、（ｉｉ）１－Ｙ＜ｃｏｓ（φ）＜１－Ｘとのいずれかの条件に基づいて視認性を判定する。Ｘ決定部９９１６がＸとＹとの２つを算出し、選択部９９１８が当該２つの値を含む情報を視認性判定部９９１９に出力した場合、視認性判定部９９１９は、目的に応じて（例えば、ユーザから入力された情報に基づいて）、（ｉ）１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１と、（ｉｉ）１－Ｙ＜ｃｏｓ（φ）＜１－Ｘとのいずれかの条件を選択してもよい。

図１７２は、本実施の形態に係る三次元データ復号装置が復号対象を決定する処理を示すフローチャートである。

まず、三次元データ復号装置は、タイルの位置を示す情報を符号化データから取得し、且つ、カメラの位置及びカメラの焦点位置を示す情報（カメラパラメータ）を取得する（Ｓ９９０１）。三次元データ復号装置は、例えば、当該カメラと通信することでカメラパラメータを取得する。また、例えば、三次元データ復号装置は、タイルの位置を示す情報として、タイルの中心位置を示す情報を取得する。

次に、三次元データ復号装置は、タイルの位置（ここでは、中心位置）、カメラの位置、及び、カメラの焦点位置に基づいて、カメラの焦点位置からカメラの位置に向かうベクトルと、カメラの焦点位置からタイルの中心位置に向かうベクトルとを算出し、算出した２つのベクトルの内積を算出する（Ｓ９９０２）。これにより、三次元データ復号装置は、カメラの焦点位置とカメラの位置とを結ぶ線分と、カメラの焦点位置とタイルの中心位置とを結ぶ線分とのなす角度に関する値（例えば、上記したｃｏｓ（φ））を算出する。

次に、三次元データ復号装置は、タイルの中心位置とカメラの焦点位置との距離を算出し、算出した距離に基づいてタイルの視認性を判定する視認性の範囲（閾値）を決定する（Ｓ９９０３）。例えば、三次元データ復号装置は、上記したＸを決定する。

次に、三次元データ復号装置は、算出した内積（より具体的には、上記した角度を示す情報）と、視認性の範囲（より具体的には、上記したＸ）とに基づいて、タイルの視認性を決定する（Ｓ９９０４）。

次に、三次元データ復号装置は、タイルが視認性を有しているか否かを判定する。（Ｓ９９０５）。

三次元データ復号装置は、タイルが視認性を有していると判定した場合（Ｓ９９０５でＹｅｓ）、当該タイルを復号する（Ｓ９９０６）。なお、三次元データ復号装置が表示装置等の提示部を備える、又は、当該提示部と通信可能に接続されている場合、三次元データ復号装置は、復号したタイルをロード（読み込み）して、ロードしたタイルが示す情報を提示部に提示させてもよい。

一方、三次元データ復号装置は、タイルが視認性を有していないと判定した場合（Ｓ９９０５でＮｏ）、又は、ステップＳ９９０６の次に、符号化データに含まれる全てのタイルについて、ステップＳ９９０１～ステップＳ９９０６の処理を完了したか否かを判定する（Ｓ９９０７）。

三次元データ復号装置は、全てのタイルについて処理が完了したと判定した場合（Ｓ９９０７でＹｅｓ）、処理を終了する。

一方、三次元データ復号装置は、全てのタイルについて処理が完了していないと判定した場合（Ｓ９９０７でＮｏ）、処理をステップＳ９９０１に戻し、処理をしていないタイルについてステップＳ９９０１から処理を実行する。

このように、三次元データ復号装置は、タイルが複数の場合、複数のタイル毎に各ステップを実行する。

続いて、視認性を利用した復号処理のユースケースについて説明する。

図１７３は、本実施の形態に係る三次元データ復号装置の復号処理の第１例を説明するための図である。第１例は、地図データが複数のタイルに分割された例であって、カメラの焦点位置をカメラの進行方向に設定する場合を示す例である。

なお、図１７３において、視認性を有するタイルを実線の矩形で示し、視認性を有さないタイルを破線の矩形で示し、各タイルの中心位置をドットで示し、カメラの焦点位置からカメラの位置に向かうベクトルを実線矢印で示し、カメラの焦点位置からタイルの中心位置に向かうベクトルを破線矢印で示す。また、図１７３において、壁等のカメラからの視線を遮るオブジェクトを、ハッチングを付して示している。

三次元データ復号装置は、例えば、カメラの焦点位置とタイルの中心位置との距離に基づき、当該タイルの視認性を判定するための角度（角度の範囲）を決定する。

三次元データ復号装置は、例えば、タイルの中心位置からカメラの焦点位置までの距離が小さい場合、ｃｏｓ（φ）の限界を０．５～１（Ｘ＝０．５）と決定する。三次元データ復号装置は、例えば、タイルの中心位置からカメラの焦点位置までの距離が、予め任意に定められる距離よりも短い場合、Ｘ＝０．５と決定する。

一方、三次元データ復号装置は、例えば、タイルの中心位置からカメラの焦点位置までの距離が大きい場合、ｃｏｓ（φ）の限界を０．９８～１（Ｘ＝０．０２）と決定する。三次元データ復号装置は、例えば、タイルの中心位置からカメラの焦点位置までの距離が、予め任意に定められる距離以上である場合、Ｘ＝０．０２と決定する。

このように、例えば、三次元データ復号装置は、カメラの焦点位置とタイルとの距離を算出し、（ｉ）焦点位置とタイルとの距離が短い（例えば、所定の距離より短い）場合には、視認性の有無を判定するための角度の範囲（つまり、閾値）を大きく設定し、（ｉｉ）焦点位置とタイルとの距離が長い（例えば、当該所定の距離以上長い）場合には、視認性の有無を判定するための角度の範囲（つまり、閾値）を小さく設定する。

これにより、三次元データ復号装置は、例えば、移動体の位置をカメラの位置とし、且つ、カメラの撮像方向を移動体の進行方向と揃えることで、当該移動体の進行方向に位置するタイルが視認性を有すると判定するように、角度の範囲を設定することが可能となる。

なお、カメラの焦点位置とカメラの位置との距離は、予め定められた距離であってもよいし、動的に決定されてもよい。例えば、三次元データ復号装置は、カメラが配置される移動体の速度を示す情報を取得し、取得した情報に示される速度が予め任意に定められる速度より大きい場合には、カメラの焦点距離（カメラの焦点位置とカメラの位置との距離）を速度が大きくなるに連れて大きくしてもよい。或いは、三次元データ復号装置は、当該移動体の運転者の視線及び焦点位置をカメラ等の検出器によって検出することで、焦点位置を決定してもよい。つまり、上記したカメラの位置及び当該カメラの焦点位置は、運転者等のユーザの位置及び当該ユーザの焦点位置でもよい。

本例は、例えば、ナビゲーションのための地図データであって、建物内の狭い通路を示す地図データを複数のタイルに分割した場合における、三次元データ復号装置の復号処理に好適である。三次元データ復号装置は、例えば、タイルの中心位置からカメラの焦点位置までの距離に応じてｃｏｓ（φ）から視認性を判定するための閾値を適切に設定することで、建物内の狭い通路を示す地図データであっても、当該通路を通行するユーザ等に適切な部分の地図データを部分的に復号できる。

図１７４は、本実施の形態に係る三次元データ復号装置の復号処理の第２例を説明するための図である。第２例は、地図データが複数のタイルに分割された例であって、カメラの焦点位置をカメラの進行方向に対して横方向（上面視において当該進行方向に対して直交する方向）に設定する場合を示す例である。

なお、図１７４において、視認性を有するタイルを実線の矩形で示し、視認性を有さないタイルを破線の矩形で示し、各タイルの中心位置をドットで示し、カメラの焦点位置からカメラの位置に向かうベクトルを実線矢印で示し、カメラの焦点位置からタイルの中心位置に向かうベクトルを破線矢印で示す。

本例では、三次元データ復号装置は、移動体の進行方向に対して左側に配置されたカメラ（仮想カメラ）付近の焦点位置を基準として、ｃｏｓ（φ）から視認性を判定するための閾値を０～１の間で設定する。

これによれば、三次元データ復号装置は、移動体の近傍に対応する位置のタイルであって、幅の狭い列のタイルを部分的に復号してロードできる。

例えば、焦点距離は、カメラから固定距離に設定される。

なお、カメラの移動速度に基づき、焦点距離は変更されてもよい。

三次元データ復号装置は、本例のような復号方法を、タイルがカメラの位置と当該カメラの焦点位置との間にある場合に用いてもよい。例えば、地図データを表示装置に表示する場合であって、移動体の横方向を当該表示装置に表示する場合等の、三次元データ復号装置が複数のタイルを広範囲に選択する場合に、本例の復号方法が採用され得る。

図１７５は、本実施の形態に係る三次元データ復号装置の復号処理の第３例を説明するための図である。第３例は、地図データが複数のタイルに分割された例であって、カメラが複数設定されている場合を示す例である。より具体的には、第３例は、第１例と第２例とが組み合わされている例である。

なお、図１７５において、視認性を有するタイルを実線の矩形で示し、視認性を有さないタイルを破線の矩形で示し、各タイルの中心位置をドットで示し、カメラの焦点位置からカメラの位置に向かうベクトルを実線矢印で示し、カメラの焦点位置からタイルの中心位置に向かうベクトルを破線矢印で示す。

本例のように、カメラが複数の場合、三次元データ復号装置は、それぞれのカメラの進行方向に対する角度に基づき、焦点位置の設定方法、及び、視認性の有無を判定する範囲（より具体的には、上記したＸ）の設定方法を変更する。本例は、１つのカメラが複数の焦点を有する場合、又は、１つのカメラが回転する場合等に適用される。

なお、実際にカメラ及び当該カメラの焦点が存在しない場合でも、三次元データ復号装置は、仮想的にカメラの位置及び当該カメラの焦点位置を設定し、所定の方法を用いて復号するタイルを選択してもよい。

また、カメラを搭載する移動体が移動する場合、カメラの位置及び焦点位置は、変化する。この場合、三次元データ復号装置は、例えば、本実施の形態において説明した角度を用いた視認性の判定を再度実施し、復号するタイルを選択する。三次元データ復号装置は、カメラの位置の移動距離に基づき判定を再度実施してもよいし、経過時間に基づき判定を再度実施してもよい。三次元データ復号装置は、例えば、移動体が所定距離走行した後に判定を再度実施してもよいし、経過時間が所定時間経過する度に判定を再度実施してもよい。また、例えば、三次元データ復号装置は、移動体の移動方向又は移動体の移動速度に基づいて、未来のカメラの位置及び当該カメラの焦点位置を予測し、予め予測したカメラの位置及び当該カメラの焦点位置に基づき、判定を実施してもよい。

図１７６は、本実施の形態に係る三次元データ復号装置の復号処理の第４例を説明するための図である。第４例は、地図データが複数のタイルに分割された例であって、仮想カメラが複数設定されている場合を示す例である。

なお、図１７６において、タイルを実線の矩形で示し、カメラの焦点位置からカメラの位置に向かうベクトルを実線矢印で示し、カメラの焦点位置からタイルの中心位置に向かうベクトルを破線矢印で示す。また、各タイルの中央に付している値は、各タイルのタイル番号を示す。

例えば、レンダリングソフト等において、一度に複数視点の三次元点群を提示する場合、それぞれの視点において、カメラの位置、当該カメラの焦点位置、及び、タイルの位置に基づいてタイルの視認性を判定して復号するタイルを選択する。

三次元データ復号装置は、それぞれの視点で選択したタイルのｏｒを取り、選択し、復号する。つまり、三次元データ復号装置は、それぞれの視点で選択したタイルの全てを復号する。

例えば、分割データ選択部９９２２は、第１仮想カメラ９９２１として仮想的に設定された第１仮想カメラ９９２１の位置、第１仮想カメラ９９２１の焦点位置、及び、タイルの位置に基づいて、視認性を有するタイルを選択する。ここでは、分割データ選択部９９２２は、タイル番号が１、２、及び、３のタイルを選択したとする。例えば、分割データ選択部９９２２は、選択したタイルを示す情報を指令部９９２８に出力する。

また、分割データ選択部９９２４は、第２仮想カメラ９９２３として仮想的に設定された第２仮想カメラ９９２３の位置、第２仮想カメラ９９２３の焦点位置、及び、タイルの位置に基づいて、視認性を有するタイルを選択する。ここでは、分割データ選択部９９２４は、タイル番号が１、２、及び、４のタイルを選択したとする。例えば、分割データ選択部９９２４は、選択したタイルを示す情報を指令部９９２８に出力する。

指令部９９２８は、分割データ選択部９９２２及び９９２４から出力された情報に基づいて、タイル番号が１、２、３及び４のタイルを選択して復号する指示を示す情報を復号部９９２５に出力する。

復号部９９２５は、指令部９９２８から出力された情報に基づいて、タイル番号が１、２、３及び４のタイルを選択して復号する。また、復号部９９２５は、タイル番号が１、２及び３の復号した各タイルを第１提示部９９２６に出力し、第１提示部９９２６に各タイルの示す情報を提示させる。また、復号部９９２５は、タイル番号が１、２及び４の復号した各タイルを第２提示部９９２７に出力し、第２提示部９９２７に各タイルの示す情報を提示させる。

第１提示部９９２６及び第２提示部９９２７は、例えば、いずれも表示装置であり、復号部から出力されたタイルの情報をロードして表示する。

なお、視点（例えば、カメラ）が１つであり、当該視点が移動する場合も、本例で説明した復号方法が、三次元データ復号装置が実行する復号処理に採用され得る。例えば、三次元データ復号装置は、視点が移動した場合、つまり、視点の位置を示す情報が変化した場合、上記した視認性の有無に基づいて復号するタイルを選択し、選択したタイルの中から復号していないタイルを復号する。

図１７７は、本実施の形態の変形例１に係る三次元データ復号装置の復号処理を説明するための図である。図１７８は、本実施の形態の変形例１に係る三次元データ復号装置が視認性の判定に用いる角度情報を算出する処理を説明するための図である。

上記では、三次元データ復号装置が内積を計算する際には、カメラの焦点位置から当該カメラの位置に向かうベクトルと、当該カメラの焦点位置からタイル（例えば、タイルの中心位置）に向かうベクトルとが用いられる。

本変形例では、三次元データ復号装置は、カメラの位置を基準に、当該カメラの焦点までのベクトルとタイルまでのベクトルとを算出し、当該２つベクトルの内積により角度を算出する。つまり、本変形例では、三次元データ復号装置は、カメラの位置から当該カメラの焦点に向かうベクトルと、当該カメラの位置からタイルまでのベクトルとを算出し、当該２つベクトルの内積により角度を算出する。

また、本変形例に係る三次元データ符号化装置は、上記した本実施の形態に係る三次元データ復号装置が実行する処理と同様に、カメラの位置、タイルの位置、当該カメラの焦点位置、及び、当該カメラの焦点距離等に基づき閾値を決定する。また、三次元データ復号装置は、内積から得られる角度（より具体的には、ｃｏｓ（φ））が所定の範囲内であるか否かに基づき、タイルが視認性を有するか否かを判定し、当該タイルが視認性を有すると判定した場合、当該タイルを復号して提示してもよい。

なお、三次元データ復号装置は、タイルの視認性を判定する処理として、焦点位置を基準としたベクトルの内積を取得する方法と、カメラの位置を基準としたベクトルの内積を取得する方法とのいずれかを選択して実行してもよい。

また、上記では、三次元データ復号装置が、角度情報（例えば、ｃｏｓ（φ））を算出し、算出した角度情報に基づいてタイルの視認性を判定する例を示したが、三次元データ復号装置は、角度情報に基づいて、復号するタイルの解像度を決定してもよい。

三次元データ復号装置は、例えば、算出した角度が小さい場合には、カメラの焦点位置から当該カメラの位置に向かうベクトルに近い位置にタイルが位置していると判定し、復号解像度を高く設定する。一方、三次元データ復号装置は、例えば、算出した角度が大きい場合には、カメラの焦点位置から当該カメラの位置に向かうベクトルに遠い位置にタイルが位置していると判定し、復号解像度を低く設定する。

なお、カメラの進行方向と当該カメラの位置と当該カメラの焦点位置とのベクトルに基づいて、復号するタイルの解像度を決定してもよい。

なお、解像度は、階層毎に設定されてもよい。

また、三次元データ復号装置は、角度情報に基づいて、復号するタイルの選択と、復号する場合のタイルの解像度との両方を決定してもよい。

図１７９は、本実施の形態の変形例２に係る三次元データ復号装置が、角度情報に基づいて解像度を決定する処理を示すフローチャートである。

なお、図１７９のフローチャートを開始する前に、三次元データ復号装置は、上記したｃｏｓ（φ）、Ｘ、及び、Ｙを算出したとする。

まず、三次元データ復号装置は、ｃｏｓ（φ）が１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１を満たすか否かを判定する（Ｓ９９１１）。

三次元データ復号装置は、ｃｏｓ（φ）が１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１を満たすと判定した場合（Ｓ９９１１でＹｅｓ）、高い解像度でタイルを復号する（Ｓ９９１２）。

一方、三次元データ復号装置は、ｃｏｓ（φ）が１－Ｘ＜ｃｏｓ（φ）＜１を満たさないと判定した場合（Ｓ９９１１でＮｏ）、ｃｏｓ（φ）が１－Ｙ＜ｃｏｓ（φ）＜１－Ｘを満たすか否かを判定する（Ｓ９９１３）。

三次元データ復号装置は、ｃｏｓ（φ）が１－Ｙ＜ｃｏｓ（φ）＜１－Ｘを満たすと判定した場合（Ｓ９９１３でＹｅｓ）、中程度の解像度でタイルを復号する（Ｓ９９１４）。

一方、三次元データ復号装置は、ｃｏｓ（φ）が１－Ｙ＜ｃｏｓ（φ）＜１－Ｘを満たさないと判定した場合（Ｓ９９１３でＮｏ）、低い解像度でタイルを復号する（Ｓ９９１５）。

なお、解像度の程度は、予め任意に定められてよく、特に限定されない。例えば、三次元データ復号装置は、ステップＳ９９１２では、タイルに含まれる全ての三次元点を復号し、ステップＳ９９１４では、タイルに含まれる複数の三次元点の６割程度の三次元点を復号し、ステップＳ９９１５では、タイルに含まれる複数の三次元点の２割程度の三次元点を復号する。

以上のように、本実施の形態及び変形例に係る三次元データ復号装置は、図１８０に示す処理を行う。

図１８０は、本実施の形態及び変形例に係る三次元データ復号装置の復号処理を示すフローチャートである。

まず、三次元データ復号装置は、符号化された複数の三次元点を含むタイルを取得する（Ｓ９９２１）。

次に、三次元データ復号装置は、タイルにおける所定の位置及び第１基準点を結ぶ線分と、当該第１基準点及び当該第１基準点とは異なる第２基準点を結ぶ線分とのなす角度を算出する（Ｓ９９２２）。三次元データ復号装置は、例えば、角度として上記したｃｏｓ（φ）を算出する。

次に、三次元データ復号装置は、算出した角度が所定の条件を満たすか否かを判定する（Ｓ９９２３）。例えば、三次元データ復号装置は、ｃｏｓ（φ）が上記した所定の範囲内であるか否かを判定する。

三次元データ復号装置は、算出した角度が所定の条件を満たすと判定した場合（Ｓ９９２３でＹｅｓ）、当該タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号する（Ｓ９９２４）。

一方、三次元データ復号装置は、算出した角度が当該所定の条件を満たさないと判定した場合（Ｓ９９２３でＮｏ）、当該タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号しない（Ｓ９９２５）。

例えば、三次元データ復号装置は、三次元データ符号化装置によって符号化された複数の三次元点を含むビットストリーム（符号化データ）に含まれるデータ順に符号化された複数の三次元点を順次復号する。ここで、例えば、三次元データが三次元地図を示す場合に、ユーザが当該地図を見るとき、当該ユーザは、当該ユーザの現在位置から、特定の方向についての地図を見たい場合が多い。このような場合に、三次元データ復号装置が、ビットストリームに含まれるデータ順に符号化された複数の三次元点を順次復号して、表示装置等に複数の三次元点を示す画像を表示装置に復号した順に順次表示させるとする。これでは、ユーザが確認したい場所が表示装置に表示されるまでに時間を要する可能性がある。また、ユーザの現在位置によっては、復号される必要のない三次元点がある場合がある。そこで、本開示に係る三次元データ復号方法では、カメラ、ユーザ等の位置及び当該カメラ、ユーザ等の焦点位置等の任意の２点とタイルとの位置関係を用いて、カメラ、ユーザ等の視線方向を仮定して、当該視線方向に位置する符号化されたタイルを復号する。これによれば、ユーザが所望する可能性が高い領域に位置する符号化されたタイルを復号できる。つまり、本開示に係る三次元データ復号方法によれば、符号化されたタイルのうち、ユーザが所望の符号化されたタイル（つまり、複数の三次元点）を適切に選択して復号できる。

また、例えば、算出した角度が所定の条件を満たすか否かを判定する処理（Ｓ９９２３）では、算出した角度が所定の角度未満であるか否かを判定し、タイルに含まれる符号化された複数の三次元点の復号処理（Ｓ９９２４又はＳ９９２５）では、算出した角度が所定の角度未満である場合（Ｓ９９２３でＹｅｓ）、タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号し（Ｓ９９２４）、算出した角度が当該所定の角度以上である場合（Ｓ９９２３でＮｏ）、タイルに含まれる符号化された複数の三次元点を復号しない（Ｓ９９２５）。つまり、上記した所定の条件は、所定の角度未満であるか否かでもよい。

これによれば、所定の角度を適切に設定することで、カメラの視野角等に合わせてユーザが所望する範囲に位置するタイルを適切に復号できる。

また、例えば、符号化された複数の三次元点を復号する処理（Ｓ９９２４）では、算出した角度に基づいて、符号化された複数の三次元点の解像度を決定し、決定した解像度に応じて、符号化された複数の三次元点を復号する。

例えば、ユーザの視野の中央部は、ユーザの視野の外縁部よりもユーザにとって重要な位置である可能性が高い。そこで、例えば、算出した角度に応じて、カメラ、ユーザ等の視野の中央部に位置するタイルの解像度を高くし、カメラ、ユーザ等の視野の外縁部に位置するタイルの解像度を低くするように、タイルを復号する。これによれば、ユーザにとって比較的重要となり得るタイルの解像度を上げつつ、ユーザにとって比較的重要ではない可能性が高いタイルの解像度を下げることで処理量を削減できる。

また、例えば、第１基準点は、カメラの位置を示し、第２基準点は、当該カメラの焦点位置を示す。

或いは、例えば、第２基準点は、カメラの位置を示し、第１基準点は、当該カメラの焦点位置を示す。

これらによれば、例えば、実際にカメラが撮像した場合の当該カメラの位置及び当該カメラの撮像方向に応じた位置のタイルを復号できる。そのため、例えば、当該カメラから得られる画像に応じた三次元点画像を生成するためのタイルを適切に選択して復号できる。

また、例えば、角度を算出する処理（Ｓ９９２２）では、第１基準点からタイルの所定の位置に向かうベクトルと、第１基準点から第２基準点に向かうベクトルとの内積を算出することで角度を算出する。

これによれば、簡単な処理で角度を算出できる。

また、例えば、タイルの所定の位置は、タイルが位置する座標空間におけるタイルにおいて最も座標の値が小さい位置、タイルの中心位置、又は、タイルの重心位置である。

つまり、タイルの位置は、当該タイルに含まれ、且つ、簡便に算出できる位置が採用されるとよい。これによれば、タイルの位置を簡単な処理で特定できる。

また、例えば、三次元データ復号装置は、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサは、メモリを用いて、上記の処理を行う。当該メモリには、上記処理を行う制御プログラムが記憶されていてもよい。また、当該メモリには、新規予測値の算出方法、予め定められた予測モードの数の情報、予測モードに割当てる予め定められた予測値等が記憶されていてもよい。

以上、本開示の実施の形態に係る三次元データ符号化装置及び三次元データ復号装置等について説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。

また、上記実施の形態に係る三次元データ符号化装置及び三次元データ復号装置等に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、本開示は、三次元データ符号化装置及び三次元データ復号装置等により実行される三次元データ符号化方法又は三次元データ復号方法等として実現されてもよい。

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

以上、一つ又は複数の態様に係る三次元データ符号化装置及び三次元データ復号装置等について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本開示は、三次元データ符号化装置及び三次元データ復号装置に適用できる。

８１０ 三次元データ作成装置
８１１ データ受信部
８１２、８１９ 通信部
８１３ 受信制御部
８１４、８２１ フォーマット変換部
８１５ センサ
８１６ 三次元データ作成部
８１７ 三次元データ合成部
８１８ 三次元データ蓄積部
８２０ 送信制御部
８２２ データ送信部
８３１、８３２、８３４、８３５、８３６、８３７ 三次元データ
８３３ センサ情報
９０１ サーバ
９０２、９０２Ａ、９０２Ｂ、９０２Ｃ クライアント装置
１０１１、１１１１ データ受信部
１０１２、１０２０、１１１２、１１２０ 通信部
１０１３、１１１３ 受信制御部
１０１４、１０１９、１１１４、１１１９ フォーマット変換部
１０１５ センサ
１０１６、１１１６ 三次元データ作成部
１０１７ 三次元画像処理部
１０１８、１１１８ 三次元データ蓄積部
１０２１、１１２１ 送信制御部
１０２２、１１２２ データ送信部
１０３１、１０３２、１１３５ 三次元マップ
１０３３、１０３７、１１３２ センサ情報
１０３４、１０３５、１１３４ 三次元データ
１１１７ 三次元データ合成部
１２０１ 三次元マップ圧縮／復号処理部
１２０２ センサ情報圧縮／復号処理部
１２１１ 三次元マップ復号処理部
１２１２ センサ情報圧縮処理部
２００１ サーバ
２００２、２００２Ａ、２００２Ｂ クライアント装置
２０１１ センサ情報取得部
２０１２ 記憶部
２０１３ データ送信可否判定部
２０２１、２０２１Ａ、２０２１Ｂ 端末
２０２２、２０２２Ａ、２０２２Ｂ 通信装置
２０２３ ネットワーク
２０２４ データ収集サーバ
２０２５ 地図サーバ
２０２６ クライアント装置
２７００ 位置情報符号化部
２７０１、２７１１ ８分木生成部
２７０２、２７１２ 幾何情報算出部
２７０３、２７１３ 符号化テーブル選択部
２７０４ エントロピー符号化部
２７１０ 位置情報復号部
２７１４ エントロピー復号部
３１４０ 属性情報符号化部
３１４１、３１５１ ＬｏＤ生成部
３１４２、３１５２ 周囲探索部
３１４３、３１５３ 予測部
３１４４ 予測残差算出部
３１４５ 量子化部
３１４６ 算術符号化部
３１４７、３１５５ 逆量子化部
３１４８、３１５６ 復号値生成部
３１４９、３１５７ メモリ
３１５０ 属性情報復号部
３１５４ 算術復号部
４６０１ 三次元データ符号化システム
４６０２ 三次元データ復号システム
４６０３ センサ端末
４６０４ 外部接続部
４６１１ 点群データ生成システム
４６１２ 提示部
４６１３ 符号化部
４６１４ 多重化部
４６１５ 入出力部
４６１６ 制御部
４６１７ センサ情報取得部
４６１８ 点群データ生成部
４６２１ センサ情報取得部
４６２２ 入出力部
４６２３ 逆多重化部
４６２４ 復号部
４６２５ 提示部
４６２６ ユーザインタフェース
４６２７ 制御部
４６３０ 第１の符号化部
４６３１ 位置情報符号化部
４６３２ 属性情報符号化部
４６３３ 付加情報符号化部
４６３４ 多重化部
４６４０ 第１の復号部
４６４１ 逆多重化部
４６４２ 位置情報復号部
４６４３ 属性情報復号部
４６４４ 付加情報復号部
４６５０ 第２の符号化部
４６５１ 付加情報生成部
４６５２ 位置画像生成部
４６５３ 属性画像生成部
４６５４ 映像符号化部
４６５５ 付加情報符号化部
４６５６ 多重化部
４６６０ 第２の復号部
４６６１ 逆多重化部
４６６２ 映像復号部
４６６３ 付加情報復号部
４６６４ 位置情報生成部
４６６５ 属性情報生成部
４８０１ 符号化部
４８０２ 多重化部
４９１０ 第１の符号化部
４９１１ 分割部
４９１２ 位置情報符号化部
４９１３ 属性情報符号化部
４９１４ 付加情報符号化部
４９１５ 多重化部
４９２０ 第１の復号部
４９２１ 逆多重化部
４９２２ 位置情報復号部
４９２３ 属性情報復号部
４９２４ 付加情報復号部
４９２５ 結合部
４９３１ スライス分割部
４９３２ 位置情報タイル分割部
４９３３ 属性情報タイル分割部
４９４１ 位置情報タイル結合部
４９４２ 属性情報タイル結合部
４９４３ スライス結合部
５０５１ タイル分割部
５０５２ 符号化部
５０５３ 復号部
５０５４ タイル結合部
６６００ 属性情報符号化部
６６０１ ソート部
６６０２ Ｈａａｒ変換部
６６０３ 量子化部
６６０４、６６１２ 逆量子化部
６６０５、６６１３ 逆Ｈａａｒ変換部
６６０６、６６１４ メモリ
６６０７ 算術符号化部
６６１０ 属性情報復号部
６６１１ 算術復号部
７３５０ クラウドサーバ
７３５１ 逆多重化部
７３５２Ａ、７３５２Ｂ 復号部
７３５３ 点群データ合成部
７３５４ 大規模データ蓄積部
７３５５ 復号部
７３５６ 比較部
７３５７ 符号化部
７３６０ エッジ
７３６１Ａ、７３６１Ｂ センサ
７３６２Ａ、７３６２Ｂ 点群データ生成部
７３６３ 同期部
７３６４Ａ、７３６４Ｂ 符号化部
７３６５ 多重化部
７３６６ 更新データ蓄積部
７３６７ 逆多重化部
７３６８ 復号部
７３６９ フィルタ
７３７０ 自己位置推定部
７３７１ 運転制御部
８６６１ 入力ＵＩ
８６６２ 提示部
８６６３、８６６４ ボタン
８６６５ 蓄積部
８７０１ 点群符号化部
８７０２ ファイルフォーマット生成部
８７０５ 三次元データ復号装置
８７０６ 点群復号部
８７０７ ブリック復号制御部
８７１０ 三次元データ符号化装置
８７１１ 分割部
８７１２ 位置情報符号化部
８７１３ 属性情報符号化部
８７１４ 付加情報符号化部
８７１５ 多重化部
８７１６ 法線ベクトル生成部
８７２０ 三次元データ復号装置
８７２１ 逆多重化部
８７２２ 位置情報復号部
８７２３ 属性情報復号部
８７２４ 付加情報復号部
８７２５ 結合部
８７２６ 法線ベクトル抽出部
８７２７ ランダムアクセス制御部
８７２８ 選択部
８７３１ 属性情報復号部
８７３２ ランダムアクセス制御部
８７４１ 符号化部
８７４２ ファイル変換部
８７５１ ファイル逆変換部
８７５２ 復号部
Ａ１００ 属性情報符号化部
Ａ１０１ ＬｏＤ属性情報符号化部
Ａ１０２ 変換属性情報符号化部
Ａ１１０ 属性情報復号部
Ａ１１１ ＬｏＤ属性情報復号部
Ａ１１２ 変換属性情報復号部
９９００ 符号化部
９９０１、９９２５ 復号部
９９０２ 制御部
９９１０ タイル位置取得部
９９１１ 焦点位置取得部
９９１２ カメラ位置取得部
９９１３ タイル－焦点距離算出部
９９１４ タイル－焦点ベクトル算出部
９９１５ 焦点－カメラベクトル算出部
９９１６ Ｘ決定部
９９１７ 角度算出部
９９１８ 選択部
９９１９ 視認性判定部
９９２０ 復号タイル決定部
９９２１ 第１仮想カメラ
９９２２、９９２４ 分割データ選択部
９９２３ 第２仮想カメラ
９９２６ 第１提示部
９９２７ 第２提示部
９９２８ 指令部

Claims (8)

1. 三次元データ復号装置により実行される三次元データ復号方法であって、
   符号化された複数の三次元点を含む三次元空間情報を取得し、
   前記三次元空間情報における所定の位置及び第１基準点を結ぶ線分と、前記第１基準点及び前記第１基準点とは異なる第２基準点を結ぶ線分とのなす角度を算出し、
   算出した前記角度が所定の条件を満たすか否かを判定し、
   前記角度が前記所定の条件を満たすと判定した場合、前記三次元空間情報に含まれる符号化された複数の三次元点を復号し、前記角度が前記所定の条件を満たさないと判定した場合、前記三次元空間情報に含まれる符号化された複数の三次元点を復号しない
   三次元データ復号方法。
2. 前記角度が前記所定の条件を満たすか否かを判定する処理では、算出した前記角度が所定の角度未満であるか否かを判定し、
   前記三次元空間情報に含まれる符号化された複数の三次元点の復号処理では、算出した前記角度が前記所定の角度未満である場合、前記符号化された複数の三次元点を復号し、算出した前記角度が前記所定の角度以上である場合、前記符号化された複数の三次元点を復号しない
   請求項１に記載の三次元データ復号方法。
3. 前記三次元空間情報に含まれる前記符号化された複数の三次元点を復号する処理では、
   前記角度に基づいて、前記符号化された複数の三次元点の解像度を決定し、決定した解像度に応じて、前記符号化された複数の三次元点を復号する
   請求項１又は２に記載の三次元データ復号方法。
4. 前記第１基準点は、カメラの位置を示し、
   前記第２基準点は、前記カメラの焦点位置を示す
   請求項１～３のいずれか１項に記載の三次元データ復号方法。
5. 前記第２基準点は、カメラの位置を示し、
   前記第１基準点は、前記カメラの焦点位置を示す
   請求項１～３のいずれか１項に記載の三次元データ復号方法。
6. 前記角度を算出する処理では、
   前記第１基準点から前記所定の位置に向かうベクトルと、前記第１基準点から前記第２基準点に向かうベクトルとの内積を算出することで前記角度を算出する
   請求項１～５のいずれか１項に記載の三次元データ復号方法。
7. 前記所定の位置は、前記三次元空間情報が位置する座標空間における前記三次元空間情報において最も座標の値が小さい位置、前記三次元空間情報の中心位置、又は、前記三次元空間情報の重心位置である
   請求項１～６のいずれか１項に記載の三次元データ復号方法。
8. プロセッサと、
   メモリとを備え、
   前記プロセッサは、前記メモリを用いて、
   符号化された複数の三次元点を含む三次元空間情報を取得し、
   前記三次元空間情報における所定の位置及び第１基準点を結ぶ線分と、前記第１基準点及び前記第１基準点とは異なる第２基準点を結ぶ線分とのなす角度を算出し、
   算出した前記角度が所定の条件を満たすか否かを判定し、
   前記角度が前記所定の条件を満たすと判定した場合、前記三次元空間情報に含まれる符号化された複数の三次元点を復号し、前記角度が前記所定の条件を満たさないと判定した場合、前記三次元空間情報に含まれる符号化された複数の三次元点を復号しない
   三次元データ復号装置。

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