KR100910031B1 - 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치, 그 방법 및 이를 기록한기록매체 - Google Patents

3차원 메쉬 모델의 부호화 장치, 그 방법 및 이를 기록한기록매체 Download PDF

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Abstract

3차원 메쉬 모델의 부호화 장치, 그 방법 및 이를 기록한 기록매체가 개시된다.
본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치는, 입력된 3차원 메쉬 모델의 데이터로부터 고유의 정점 정보, 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 특성을 나타내는 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 데이터 분석부; 상기 데이터 분석부로부터 분석된 상기 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보를 이용하여 양자화된 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보를 생성하는 메쉬 모델 양자화부; 상기 메쉬 모델 양자화부에서 양자화된 연결 정보에 따라 상기 3차원 메쉬 모델의 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행하는 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측 수행부; 및 상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션된 연결 정보를 엔트로피 부호화하여 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림 형태로 출력하는 엔트로피 부호화부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 위상 절개를 수행하지 않으면서, 차분 펄스 코드 모듈레이션 과정과 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화에 의한 엔트로피 부호화를 적용함으로써 3차원 메쉬 모델의 압축의 복잡도를 개선하고 압축률을 향상시킬 수 있으며, 상기 압축의 복잡도 개선에 따라서 압축된 3차원 메쉬 모델을 신속하고 정 확하게 복원시킬 수 있으므로, 인력과 자원의 소모 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

3차원 메쉬 모델의 부호화 장치, 그 방법 및 이를 기록한 기록매체{Apparatus and Method of encoding 3 dimensional mesh model and Recording medium thereof}
본 발명은 영상 압축에 관한 것으로서, 특히 3차원 메쉬 모델의 정점 정보를 양자화하고, 3차원의 메쉬 모델을 이루는 연결정보의 차분 펄스 코드 모듈레이션과 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화에 따른 엔트로피 부호화를 이용하여 3차원 메쉬 모델을 부호화하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치, 그 방법 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것이다.
현재, 컴퓨터 그래픽스 분야에서 3차원 영상을 표현하는 방법으로, 삼각형 메쉬(Triangular Mesh)가 널리 이용되고 있다. 삼각형 메쉬 영상은 불균일한 구조로 인해 삼각형을 형성하는 정점들의 위치 정보(Geomety information) 및 정점들 간의 연결 정보(connectivity information)로 구성되어, 균일한 구조를 가진 이차원 영상에 비해 데이터량이 매우 크다.
따라서, 삼각형 메쉬 영상의 저장 및 전송의 문제점을 해소하기 위하여 많은 연구가 활발히 진행되고 있다.
이와 같이, 3차원 그래픽스 분야는 최근 들어 많이 사용되고 있으나, 정보량의 방대함 때문에 그 사용 범위가 제한되어 있다.
이는, 32비트 부동소수점으로 3차원 메쉬 모델의 기하 정보가 표현된다고 가정하면, 하나의 기하 정보를 표현하기 위하여 96비트, 즉 12바이트의 메모리 공간이 필요하다.
이는, 3차원 모델이 기하 정보만을 가지는 1만 개의 정점에 의해 표현된다면 120KB를 필요로 하고, 10만 개의 정점에 의해 표현된다면 1.2MB의 메모리가 필요하게 된다.
또한, 연결정보는 2번 이상의 중복을 허용하기 때문에 다각형 메쉬에 의한 3차원 메쉬 모델을 저장하기 위해서는 매우 많은 메모리를 필요로 하게 된다.
따라서, 이러한 정보들의 방대함으로 인하여 3차원 영상의 압축에 있어서 부호화의 필요성이 대두 되었다. 이를 위하여, MPEG-4(Moving Picture Expert Group-4) - 3DGC(3 Dimensional Graphics Compression) 분야에서 ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Compression)의 표준안으로 채택된 3차원 메쉬 코딩(3D Mesh Coding:3DMC) 방식은 가상 현실 모델링 언어(Virtual Reality Modeling Language:VRML) 파일 내에 인덱스드페이스셋(IndexedFaceSet:IFS)으로 표현되는 3차원 메쉬 모델의 메쉬 정보를 부호화 및 복호화 함으로써 3차원 메쉬 정보에 대한 데이터의 전송 효율을 향상시킨다.
도 1은 종래의 3DMC 부호화 장치의 블록도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 3DMC 부호화 장치(110)는 원본 데이터인 3차원 메 쉬 모델을 2차원 메쉬 구조로 분해하는 위상 절개 모듈(111), 기하 정보 부호화 모듈(112), 연결 정보 부호화 모듈(113) 및 속성 정보 부호화 모듈(114)과 상기 기하 정보 부호화 모듈(112), 연결 정보 부호화 모듈(113) 및 속성 정보 부호화 모듈(114)에서 부호화된 결과를 통합적으로 압축하여 3DMC 비트스트림(bitstream)을 생성하는 엔트로피 부호화(entropy encoder) 모듈을 포함하여 이루어진다.
상기 3DMC 부호화 장치(110)에 의해 수행되는 3DMC 부호화의 주요 특징은 압축률 최대화를 위하여 위상 절개 모듈(111)에 의해 수행되는 위상 절개 동작이다. 위상 절개 동작은 IBM에서 제안한 기법으로, 이는 주어진 3차원 메쉬 모델의 메쉬를 구와 위상 기하학적으로 동일하다고 가정한 후, 상기 메쉬를 절단 에지(cutting edge)에 따라 절단함으로써 3차원 메쉬 모델을 2차원 메쉬 구조로 분해하는 방법이다.
도 2는 도 1에 대응되는 3DMC 복호화 장치의 블록도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 3DMC 복호화 장치(210)는 엔트로피 복호화 모듈(211), 기하 정보 복호화 모듈(212), 연결 정보 복호화 모듈(213) 및 속성 정보 복호화 모듈(214) 및 위상 합성 모듈(215)을 포함하며, 부호화된 3DMC 비트스트림으로부터 3차원 메쉬 모델 데이터를 복원한다.
도 3은 도 1에 의해 생성된 3차원 모델의 메쉬 정보의 부호화된 비트스트림의 전체적인 구조를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 3차원 메쉬 모델의 메쉬 정보의 부호화된 비트스트림은 삼각형 스트립으로 이루어진 이진 트리 구조의 삼각형 최소신장 그래프를 포함하는 삼각형 트리(Triangle Tree:TT), 상기 삼각형 트리에 대한 정보값(Triangle Data:TD) 및 3차원 메쉬 모델의 메쉬를 절단하는 경로를 정점(Vertex) 간의 연결 구조로 나타내는 정점 그래프(Vertex Graph:VG)가 산출된다.
도 4a 내지 도 4d는 종래의 3차원 메쉬 모델의 메쉬에 대한 위상 절개(Topological Surgery)의 수행 과정을 도시한 것이다.
우선, 도 4a에 도시된 바와 같이 3차원 메쉬 모델의 메쉬를 굵은 선으로 정의된 절단 에지(cutting edge)를 따라 절단한 후, 도 4b에 도시된 바와 같이 삼각형 트리(Triangle Tree:TT)를 구성한다.
일반적으로, 그래픽의 빠른 처리를 위해서는 모델링되는 단위가 삼각형이며, 이러한 삼각형들이 랜덤하게 구성되어 있는 것이 아닌 스트립(strip)이나 팬(fan)의 형태로 삼각형 상호 간에 연결되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 그래픽은 심볼이 반복되어 표현된 것일수록 데이터 압축률이 우수하므로, 종래의 3차원 메쉬 모델의 메쉬에 대한 위상 절개 과정에서는 도 4b에 도시된 바와 같이 3차원 메쉬 모델의 메쉬를 절단 에지를 따라 절단하고, 삼각형 트리를 구성한다.
그런 다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 삼각형 트리에서 기준이 되는 기준점을 선정하고, 상기 선정된 기준점과 분기된 삼각형의 최외곽 정점을 연결하여 정점 그래프(Vertex Graph)를 형성한다.
그런 다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 정점 그래프를 이용하여 바운딩 루프(bounding loop)를 형성한다.
이와 같이, 현재의 MPEG-4 3DMC 방법에서는 인덱스드페이스셋(IndexedFaceSet) 노드에 의해 표현되는 3차원 메쉬 모델을 압축하기 위하여 3차원 메쉬 모델의 메쉬 구조를 2차원 메쉬 맵 구조로 분해하기 위하여 위상 절개 과정을 거친다.
상술한 바와 같이, 3차원 메쉬 구조를 정점 그래프(Vertex Graph:VG)와 삼각형 트리(Triangle Tree:TT) 구조로 표현함으로써 3차원 메쉬 모델에 대해 매우 높은 압축률을 보장하지만, 이는 3차원 메쉬 모델의 원래의 정점의 위치 정보를 변경시키는 문제점이 있다.
즉, TS 과정을 거친 후, 더욱 높은 압축률을 위하여 정점의 위치 정보를 인코더 측에서 새롭게 인덱싱을 하여 디코더 측에 전송하게 된다.
이로 인하여 디코더 측에서는 3차원 메쉬 모델이 가지고 있던 정점의 원래의 위치 정보를 알지 못하기 때문에 애니메이션과 같이 정점의 순서 정보를 이용해야 하는 경우 현재의 3DMC 방법으로는 이를 지원할 수 없다.
그리고, 3차원 메쉬에서 3차원 연결 정보를 분해하고 2차원의 메쉬 맵(map), 삼각형 트리, 정점 그래프를 생성시키는 과정은 압축률을 매우 높일 수 있는 효율적인 방법이지만 그런 만큼 복잡한 연산이 많기 때문에 전체 압축 과정에서 복잡도의 많은 부분을 차지하여 TS 과정은 매우 복잡하여 시간과 자원의 소모가 크다.
이와 같이, 종래의 3차원 메쉬 모델의 메쉬 정보의 압축은 3차원 메쉬 구조를 정점 그래프(Vertex Graph:VG)와 삼각형 트리(Triangle Tree:TT) 구조로 표현함으로써 3차원 메쉬 모델에 대해 매우 높은 압축률을 보장하지만, 3차원 메쉬 모델 의 원래의 정점의 위치 정보를 변경시키는 문제점이 있고, 전체 압축 과정에서 TS 과정이 매우 복잡하여 시간과 자원의 소모가 큰 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 위상 절개를 수행하지 않으면서, 차분 펄스 코드 모듈레이션과 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화에 의한 엔트로피 부호화를 적용하여 3차원 메쉬 모델의 데이터 압축의 복잡도를 개선하고, 압축률을 향상시킬 수 있는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 3차원 메쉬 정보의 부호화 장치를 이용한 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는 상기 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법을 컴퓨터에서 수행할 수 있는 프로그램으로 기록된 기록매체를 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
입력된 3차원 메쉬 모델의 데이터로부터 고유의 정점 정보, 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 특성을 나타내는 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 데이터 분석부; 상기 데이터 분석부로부터 분석된 상기 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보를 이용하여 양자화된 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보를 생성하는 메쉬 모델 양자화부; 상기 메쉬 모델 양자화부에서 양자화된 연결 정보에 따라 상기 3차원 메쉬 모델의 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행하는 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측 수행부; 및 상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션된 연결 정보를 엔트로피 부호화하여 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림 형태로 출력하는 엔트로피 부호화부를 포함하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치를 제공한다.
한편, 상기 엔트로피 부호화부는 상기 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보에 대한 데이터를 저장하는 헤더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 연결 정보는 복수 개의 정점 정보가 하나의 다각형을 형성하는 인덱스 리스트로 표현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 속성 정보는 상기 다각형으로 이루어진 3차원 메쉬 모델의 법선, 색상 및 텍스처 좌표를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 데이터 분석부는, 상기 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값을 연산하는 마이크로 프로세서를 더 포함하고, 상기 마이크로 프로세서는 상기 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값이 사용자가 미리 설정한 복잡도 값을 초과하는 경우 상기 3차원 메쉬 모델을 복수개의 부분 메쉬로 분할하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 복잡도 값은 상기 3차원 메쉬 모델을 형성하는 페이스셋의 갯수에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측 수행부는 상기 3차원 메쉬 모델의 연결 정보에 연속된 인덱스를 부여하여 상기 부여된 인덱스 순으로 연결 정보의 데이터 쌍을 구성하고, 상기 구성된 연결 정보의 데이터 쌍의 차이 값이 최소값이 되도록 상기 연결 정보의 인덱스를 재배열할 수 있다.
아울러, 상기 엔트로피 부호화부는 상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션된 연결 정보를 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화를 수행하여 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림 형태로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
입력된 3차원 메쉬 모델로부터 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 정점정보, 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 특성을 나타내는 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 단계; 상기 분리된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보를 이용하여 양자화된 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보를 생성하는 단계; 상기 3차원 메쉬 모델의 연속된 연결 정보의 양자화 값을 이용하여 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행하는 단계; 및 상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행한 연결 정보를 엔트로피 부호화하고, 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림 형태로 출력하는 단계를 포함하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법을 제공한다.
한편, 상기 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 단계는, 상기 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보에 대한 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 연결 정보는 복수 개의 정점 정보가 단위 다각형을 형성하는 인덱스 리스트로 표현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 속성 정보는 상기 단위 다각형으로 이루어진 3차원 메쉬 모델의 법선, 색상 및 텍스처 좌표를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 단계는, 상기 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값을 연산하는 단계; 및 상기 연산된 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값이 사용자가 미리 설정한 복잡도 값을 초과하는 경우, 상기 3차원 메쉬 모델을 복수 개의 부분 메쉬로 분할하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복잡도 값은 상기 3차원 메쉬 모델을 형성하는 페이스셋의 갯수에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행하는 단계는 상기 3차원 메쉬 모델의 연결 정보에 연속된 인덱스를 부여하여 상기 부여된 인덱스 순으로 연결 정보의 데이터 쌍을 구성하는 단계, 및 상기 구성된 연결 정보의 데이터 쌍의 차이 값이 최소값이 되도록 상기 연결 정보의 인덱스를 재배열하는 단계를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 엔트로피 부호화는 상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션된 연결 정보를 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 세 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
상기 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법을 컴퓨터에서 실행시키도록 프로그램으 로 기록된 기록매체를 제공한다.
본 발명에 의하면, 위상 절개를 수행하지 않으면서, DPCM과 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화에 의한 엔트로피 부호화를 적용함으로써 3차원 메쉬 모델의 압축의 복잡도를 개선하고 압축률을 향상시킬 수 있으며, 상기 압축의 복잡도 개선에 따라서 압축된 3차원 메쉬 모델을 신속하고 정확하게 복원시킬 수 있으므로, 인력과 자원의 소모 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.
그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.
도 5는 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치의 블록도를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치는 데이터 분석부(510), 메쉬 모델 양자화부(520), 차분 펄스 코드 모듈레이션(Differential Pulse Code Modulation:DPCM) 예측 수행부(530) 및 엔트로피 부호화(Entrophy Coding:EC)부(540)로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치에 있어서, 데이터 분석부(510)는 입력되는 3차원 메쉬 모델의 데이터로부터 메쉬 모델 고유의 정점 정보, 3차원 메쉬 모델의 고유의 특성을 나타내는 속성 정보, 및 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점들 간의 연결 정보로 분리한다.
즉, 3차원 메쉬 모델은 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보로 구성되어 있다. 이 중에서, 정점 정보는 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점의 3차원의 위치를 나타내는 기하 정보로 표현될 수 있다. 기하 정보는 부동 소수점으로 표현되는 삼차원의 좌표로 표현될 수 있으며,
Figure 112007064981919-pat00001
,
Figure 112007064981919-pat00002
,
Figure 112007064981919-pat00003
의 각 축에 정렬되어 각 축에 실수 값을 가지는 좌표로 표현된다.
그리고, 속성 정보는 3차원 메쉬 모델을 구성하는 페이스셋의 법선, 색상 및 텍스처 좌표를 포함할 수 있다.
그리고, 연결 정보는 3개 이상의 정점 정보가 하나의 다각형을 이루는 인덱스 리스트로 표현될 수 있으며, 본 발명에서 이를 인덱스드페이스셋(IndexedFaceSet) 또는 페이스셋(FaceSet)이라 칭하기로 한다.
그리고, 데이터 분석부(510)는 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값을 연산하는 마이크로 프로세서(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 마이크로 프로세서는 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값이 사용자가 미리 설정한 복잡도 값을 초과하는 경우 상기 3차원 메쉬 모델을 복수개의 부분 메쉬로 분할할 수 있다.
실질적으로, 3차원 메쉬 모델이 상당한 수의 정점으로 표현될 경우 상기 3차 원 메쉬 모델을 부호화하는 과정에 있어서 과다한 연산량으로 인한 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치에 과부하를 일으켜 부호화에 오류가 발생할 우려가 있고, 부호화의 속도가 현저히 감소하는 것을 방지하기 위하여 사용자가 미리 설정한 복잡도 값을 초과하는 경우, 복수 개의 부분 메쉬로 분할하여 부호화 장치의 과부하 및 연산 속도 감소를 방지하도록 할 수 있다.
한편, 상기 복잡도 값은 상기 3차원 메쉬 모델을 형성하는 페이스셋의 갯수에 따라 결정할 수 있으며, 부호화 장치의 사용 환경이나 실시 형태에 따라 다양하게 변형 가능하다.
특히, 본 발명에서 있어서 사용자가 미리 설정하는 복잡도 값은 페이스셋의 갯수가 10000 이상일 경우로 설정할 수 있다.
한편, 메쉬 모델 양자화부(520)는 상기 데이터 분석부(510)로부터 분석된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 미 상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보를 이용하여 양자화된 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보를 생성할 수 있다.
메쉬 모델 양자화부에서 각 값에 대한 양자화를 수행하는 수식은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007064981919-pat00004
상기 수학식 1에서
Figure 112007064981919-pat00005
의 양자화 레벨을 가지는 인덱스
Figure 112007064981919-pat00006
의 양자화값
Figure 112007064981919-pat00007
는 일정 구간에서 최소값이
Figure 112007064981919-pat00008
이고, 최대값이
Figure 112007064981919-pat00009
일 경우, 전체 구간의 크기는
Figure 112007064981919-pat00010
이 된다. 이 구간에 있어서, 양자화 레벨이
Figure 112007064981919-pat00011
라고 하면, 전체 구간의 크기인
Figure 112007064981919-pat00012
을
Figure 112007064981919-pat00013
개의 구간으로 나누면, 한 구간의 크기는
Figure 112007064981919-pat00014
가 되고, 인덱스
Figure 112007064981919-pat00015
를 가지는 특정 값
Figure 112007064981919-pat00016
의 양자화 값을 상기 수학식 1에 따라 연산할 수 있다.
그리고, 차분 펄스 코드 모듈레이션(Differential Pulse Code Modulation:DPCM) 예측 수행부(530)는 상기 메쉬 모델 양자화부(520)에서 양자화된 연결 정보에 따라 3차원 메쉬 모델의 연속된 연결 정보를 이용하여 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행한다.
차분 펄스 코드 모듈레이션은 데이터의 이전 값과 현재 값의 차이인 에러 값을 압축하는 방법으로, 연속된 데이터의 직전값과 현재값을 이용하여 현재의 데이터를 복원하는 예측 방법이다.
본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치에서 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측 수행부(530)는 3차원 메쉬 모델의 연결 정보에 인덱스를 부여하고, 상기 부여된 인덱스 순으로 연속된 데이터 쌍의 차이값을 연산한다.
즉, 본 발명에서 사용하는 차분 펄스 코드 모듈레이션 방법은 단순히 양자화하여 정수값을 연산하고, 미리 부여된 인덱스 순으로 연속된 데이터의 직전값과 현 재값을 이용하여 현재의 데이터를 복원하게 된다.
단, 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측 수행부(530)는 차분 펄스 코드 모듈레이션을 수행하기 전, 연결 정보의 경우 차이값의 크기를 줄이기 위해 미리 부여된 인덱스 순으로 연결 정보의 데이터 쌍을 구성하고, 구성된 연결 정보의 데이터 쌍 내의 인덱스의 기술 순서를 연속된 데이터 쌍의 차이값이 최소화되도록 변경할 수 있다.
즉, 이는 연결 정보의 경우 차이값의 크기를 줄이기 위해 데이터 쌍 내 인덱스의 기술 순서를 연속된 데이터 쌍의 차이값이 최소화되도록 변경하는 것이다. 이 경우, 원래 데이터와 복호화된 데이터의 데이터 쌍 내 인덱스의 기술 순서는 달라지지만 기술되는 인덱스에 의한 연결 정보의 의미는 동일하다.
그리고, 원래 데이터와 복호화된 데이터의 데이터 쌍 내 인덱스의 기술 순서를 정확히 일치시키고 싶은 경우에는 데이터 쌍의 인덱스 기술 순서의 변경을 생략할 수 있음은 물론이다.
한편, 엔트로피 부호화부(540)는 상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션된 연결 정보를 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화를 수행하여 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력한다.
즉, 본 발명에 따른 엔트로피 부호화부(540)는 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터의 압축 비트율을 이용하여, 두 가지 방법 중 하나를 선택하여 부호화한다.
첫 번째는, 프리픽스(prefix)의 최대 길이를 결정하고, 상기 결정된 프리픽 스의 최대 길이에 따라, 상기 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터를 프리픽스와 포스트픽스(postfix)로 나누어 이진화하고, 상기 이진화된 영상 데이터를 산술 부호화하여 상기 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력한다.
두 번째는, 결정 비트 부호화로서, 결정 비트 값을 결정하고, 상기 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터를 상기 결정된 결정 비트값의 배수 만큼의 길이를 가진 비트열로 부호화하여 상기 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터를 비트스트림 형태로 출력한다.
도 6은 본 발명에 적용되는 양자화 방법에 대한 일 실시예를 도시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 최소값이 -0.5837이고, 최대값을 0.8576이라고 하면, 전체 구간의 크기는 0.8576 - ( - 0.5837) = 1.4413이 전체 구간의 크기가 된다. 상기 전체 구간에 대하여 양자화 레벨이 10이라고 하면, 전체 구간의 크기인 1.1443을 1024개의 구간으로 나누면 한 구간의 크기는 0.0019가 되고, -0.1849의 값은 상기 수학식 1의 연산 방법에 의하여 283이 된다.
도 6은 -0.1849의 양자화 값을 연산한 결과이고, 상기 수학식 1의 정리는
Figure 112007064981919-pat00017
,
Figure 112007064981919-pat00018
,
Figure 112007064981919-pat00019
의 각 축에 대한 각각의 양자화 레벨을 적용하여 일반화한 식이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 엔트로피 부호화에 따른 비트열을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따라 정수값을 가지는 양자화 값에 따라 엔트로 피 부호화를 적용한다.
양자화 레벨을 10으로 할 경우, 양자화 값은 1에서 1024값을 가지게 되므로, 정수화된 양자화 값에 따라 상기 영상 데이터의 압축 비트율을 이용하여, 프리픽스(prefix)의 값을 결정하고, 상기 프리픽스의 값에 따라 포스트픽스(postfix)의 값과 그 길이가 결정된다.
도 8은 본 발명에 적용되는 차분 펄스 코드 모듈레이션의 블록도를 도시한 것이다.
차분 펄스 코드 모듈레이션은 데이터의 이전 값과 현재 값의 차이인 에러값을 압축하는 방법으로, 이전값들과 현재값을 이용하여 현재의 데이터를 복원하는 예측 방법이다. 본 발명에서 사용하는 차분 펄스 코드 모듈레이션 방법은 단순히 양자화하여 연산된 정수값을
Figure 112007064981919-pat00020
을 이용하여 차이값인
Figure 112007064981919-pat00021
를 연산한다.
예를 들어, 연속적인 연결 정보의 숫자들이 [256, 257, 255, 258, 259]라고 할 경우 맨 처음의 값과 각 숫자들의 차이값을 연산한다. 이렇게 연산하여 [256, 1, -2, -3, 1]이라는 숫자값 들을 생성하고 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화에 따른 엔트로피 부호화 과정을 거쳐 비트스트림의 형태로 데이터를 출력하게 된다.
한편, 차분 펄스 코드 모듈레이션을 수행하기 전, 연결 정보의 경우 차이값의 크기를 줄이기 위하여 연속된 연결 정보로 이루어진 데이터 쌍 내의 인덱스의 기술 순서를 연속된 데이터 쌍의 차이값이 최소화되도록 변경할 수 있다.
예를 들어, 연속적인 연결 정보의 숫자들이 [(213, 214, 215), (216, 214, 213)]일 경우 데이터 쌍 (213, 214, 215)과의 차이값을 최소화시키기 위해, 원래의 데이터 쌍 (216, 214, 213)과 같은 연결 정보를 나타내되 인덱스의 기술 순서가 바뀐 데이터 쌍 (213, 216, 214), (214, 213, 216)의 3가지 데이터 쌍 중 앞의 데이터 쌍 (213, 214, 215)와 차이가 가장 작은 데이터 쌍 (214, 213, 216)으로 변경한다.
도 9는 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 우선, 입력된 3차원 메쉬 모델로부터 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 정점정보, 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 특성을 나타내는 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점들 간의 연결 정보로 분리한다(910 과정).
즉, 3차원 메쉬 모델은 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보로 구성되어 있다. 이 중에서, 정점 정보는 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점의 3차원의 위치를 나타내는 기하 정보로 표현될 수 있다. 기하 정보는 부동 소수점으로 표현되는 삼차원의 좌표로 표현될 수 있으며,
Figure 112007064981919-pat00022
,
Figure 112007064981919-pat00023
,
Figure 112007064981919-pat00024
의 각 축에 정렬되어 각 축에 실수 값을 가지는 좌표로 표현된다.
그리고, 속성 정보는 3차원 메쉬 모델을 구성하는 페이스셋의 법선, 색상 및 텍스처 좌표를 포함할 수 있다.
또한, 연결 정보는 3개 이상의 정점 정보가 하나의 다각형을 이루는 인덱스 리스트로 표현될 수 있으며, 이를 인덱스드페이스셋으로 칭할 수 있다.
여기서, 상기 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 단계는, 상기 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보에 대한 데이터를 저장하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 단계는, 상기 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값을 연산하는 단계 및 상기 연산된 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값이 사용자가 미리 설정한 복잡도 값을 초과하는 경우, 상기 3차원 메쉬 모델을 복수 개의 부분 메쉬로 분할하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이는 상술한 바와 같이, 3차원 메쉬 모델이 상당한 수의 정점으로 표현될 경우 상기 3차원 메쉬 모델을 부호화하는 과정에 있어서 과다한 연산량으로 인한 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치에 과부하를 일으켜 부호화에 오류가 발생할 우려가 있고, 부호화의 속도가 현저히 감소하는 것을 방지하기 위하여 외부에서 미리 설정한 복잡도 값을 초과하는 경우, 복수 개의 부분 메쉬로 분할하여 부호화 장치의 과부하 및 연산 속도 감소를 방지하도록 할 수 있다.
한편, 상기 복잡도 값은 3차원 메쉬 모델을 형성하는 페이스셋의 갯수에 따라 결정할 수 있으며, 부호화 장치의 사용 환경이나 실시 형태에 따라 다양하게 변형 가능하다.
특히, 본 발명에서 있어서 상기 외부에서 미리 설정하는 복잡도 값은 페이스셋의 갯수가 10000 이상일 경우로 설정할 수 있다.
그 다음, 상기 분리된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보를 이용하여 양자화된 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보를 생성한다(920 과정).
각 값에 대한 양자화를 수행하는 수식은 상기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있으며, 양자화 레벨에 따라 양자화된 정점 정보, 속성 정보 및 연결정보를 생성하게 된다.
그 다음, 상기 생성된 연결 정보의 양자화 값에 따라 상기 3차원 메쉬 모델의 연속된 연결 정보의 양자화 값을 이용하여 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행한다(930 과정).
차분 펄스 코드 모듈레이션 예측은 데이터의 이전 값과 현재 값의 차이인 에러 값을 압축하는 방법으로, 연속된 데이터의 직전값과 현재값을 이용하여 현재의 데이터를 복원하는 예측 방법이다.
본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치에서 메쉬 모델의 연결 정보에 인덱스를 부여하고, 상기 부여된 인덱스 순으로 연속된 데이터 쌍의 차이값을 연산한다.
즉, 본 발명에서 사용하는 차분 펄스 코드 모듈레이션 방법은 단순히 양자화하여 정수값을 연산하고, 미리 부여된 인덱스 순으로 연속된 데이터의 직전값과 현재값을 이용하여 현재의 데이터를 복원하게 된다.
단, 차분 펄스 코드 모듈레이션을 수행하기 전, 연결 정보의 경우 차이값의 크기를 줄이기 위해 데이터 쌍 내 인덱스의 기술 순서를 연속된 데이터 쌍의 차이 값이 최소화되도록 변경할 수도 있다.
마지막으로, 상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행한 연결 정보를 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화에 의한 엔트로피 부호화를 수행하여 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림 형태로 출력한다(940 과정).
즉, 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터의 압축 비트율을 이용하여, 두 가지 방법 중 하나를 선택하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다.
첫 번째는, 프리픽스(prefix)의 최대 길이를 결정하고, 상기 결정된 프리픽스의 최대 길이에 따라, 상기 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터를 프리픽스와 포스트픽스(postfix)로 나누어 이진화하고, 상기 이진화된 영상 데이터를 산술 부호화하여 상기 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력한다.
두 번째는, 결정 비트(bit-precision) 값을 결정하고, 상기 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터를 상기 결정된 결정 비트값의 배수만큼의 길이를 가진 비트열로 부호화하여 상기 3차원 메쉬 모델의 영상 데이터를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력한다.
도 10은 종래의 3DMC와 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법에 따른 압축 복잡 시간을 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 정점(vertex)의 갯수와 정점으로 이루어진 페이스(Face)의 갯수가 결정된 표준 테스트 모델에 대하여 압축 시간을 비교할 수 있다.
실제로 표준 테스트 모델 중 3DMC에 최적화된 모델인 HELIX의 경우에도 종래의 3DMC는 압축 복잡 시간이 0.165초가 소요되며 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법 중 엔트로피 부호화에서 이진 산술 부호화(BAC)를 수행하였을 경우 0.066초가 소요되고, 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법 중 엔트로피 부호화에서 결정 비트 부호화(BP)를 수행하였을 경우 0.056초가 소요됨으로써 각각 종래의 3DMC에 비해 40%와 34%의 압축 복잡 시간을 가짐을 알 수 있다.
평균적으로는 종래의 3DMC는 0.174초의 압축 복잡 시간을 가지고, 본 발명에 따른 엔트로피 부호화에서 이진 산술 부호화를 수행하였을 경우 0.051초가 소요되고, 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법 중 엔트로피 부호화에서 결정 비트 부호화를 수행하였을 경우 0.041초의 압축 복잡 시간이 소요됨으로써, 각각 71%와 76%의 압축 복잡 시간 감소의 효과를 가짐을 확인할 수 있다.
이는 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법에 있어서, 종래의 3DMC와 비교하여 위상 절개를 수행하지 않으면서도 3차원 메쉬 모델의 연결정보를 이루고 있는 정수 데이터를 양자화하고, 양자화된 연결 정보값을 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측과 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화만을 수행함으로써 3차원 메쉬 모델을 부호화함으로써 압축 복잡 시간의 감소를 유도할 수 있다.
도 11은 도 10의 종래의 3DMC의 압축 복잡 시간에 대비된 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법에 따른 압축 복잡 시간 비율을 도시한 그래프이다.
도 11을 참조하면, 도 10에 따른 원본 데이터 파일의 크기에 따라 명백하게 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법 중 엔트로피 부호화에서 이진 산술 부호화(BAC)를 수행하였을 경우의 3차원 메쉬모델의 부호화 방법(1110)과 결정 비트 부호화(BP)를 수행하였을 경우의 3차원 메쉬모델의 부호화 방법(1120)이 종래의 3DMC(1110)에 비해 압축 복잡 시간의 감소를 유도할 수 있음을 확인할 수 있다.
아울러, 원본 데이터 파일의 크기가 증가할 수록 종래의 3DMC에 비해 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 압축 복잡 시간의 감소폭이 더 커짐을 확인할 수 있다.
도 12는 종래의 3DMC와 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법에 따른 복원 경과 시간을 도시한 것이다.
도 12을 참조하면, 정점(vertex)의 갯수와 정점으로 이루어진 페이스(Face)의 갯수가 결정된 표준 테스트 모델의 원본 파일 크기에 대하여 복원 경과 시간을 비교할 수 있다.
실제로 표준 테스트 모델 중 3DMC에 최적화된 모델인 HELIX의 경우에도 종래의 3DMC는 복원 경과 시간이 0.147초가 소요되며 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법 중 엔트로피 부호화에서 이진 산술 부호화(BAC)를 수행하였을 경우 0.094초가 소요되고, 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법 중 엔트로피 부호화에서 결정 비트 부호화(BP)를 수행하였을 경우 0.07초가 소요됨으로써 각각 종래의 3DMC에 비해 64%와 48%의 복원 경과 시간을 가짐을 알 수 있다.
평균적으로는, 종래의 3DMC는 0.153초의 압축 복잡 시간을 가지고, 본 발명에 따른 엔트로피 부호화에서 이진 산술 부호화를 수행하였을 경우 0.069초가 소요되고, 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법 중 엔트로피 부호화에서 결 정 비트 부호화를 수행하였을 경우 0.049초의 압축 복잡 시간이 소요됨으로써, 각각 55%와 68%의 복원 경과 시간의 감소 효과를 가짐을 확인할 수 있다.
이는 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법에 있어서, 종래의 3DMC와 비교하여 위상 절개를 수행하지 않으면서도 3차원 메쉬 모델의 연결정보를 이루고 있는 정수 데이터를 양자화하고, 양자화된 연결 정보값을 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측과 이진 산술 부호화만을 수행함으로써 3차원 메쉬 모델을 부호화 함으로써 부호화된 3차원 메쉬 모델의 복원 시간 감소를 가지게 된다.
이는 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이 복원 시간에 있어서 종래의 3DMC에 비하여 탁월한 복원 시간 감소를 가져올 수 있으므로 정확하고 신속한 데이터의 복원이 가능하다.
도 13은 도 12의 종래의 3DMC의 복원 경과 시간에 대비된 본 발명에 따라 부호화된 3차원 메쉬 모델의 데이터 복원 경과 시간 비율을 도시한 그래프이다.
도 13을 참조하면, 부호화된 3차원 메쉬 모델의 데이터 크기에 상관없이 현저하게 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법 중 엔트로피 부호화에서 이진 산술 부호화(BAC)를 수행하였을 경우의 3차원 메쉬모델의 부호화 방법(1310)과 결정 비트 부호화(BP)를 수행하였을 경우의 3차원 메쉬모델의 부호화 방법(1320)이 종래의 3DMC에 비해 복원 경과 시간의 감소를 유도할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명에 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 본 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 상기의 설명에 포함된 예들은 본 발명에 대한 이해를 위해 도입된 것이며, 이 예들은 본 발명의 사상과 범위를 한정하지 아니한다. 상기의 예들 외에도 본 발명에 따른 다양한 실시 태양이 가능하다는 것은, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한 본 발명에 따른 상기의 각 단계는 일반적인 프로그래밍 방법을 이용하여 소프트웨어적으로 또는 하드웨어적으로 다양하게 구현할 수 있다는 것은 이 기술분야에 통상의 기술을 가진 자라면 용이하게 할 수 있는 것이다.
그리고, 본 발명의 일부 단계들은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 모두 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, CD-RW, 자기 테이프, 플로피디스크, HDD, 광 디스크, 광자기 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
도 1은 종래의 3DMC 부호화 장치의 블록도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 대응되는 3DMC 복호화 장치의 블록도를 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 의해 생성된 3차원 메쉬 모델의 메쉬 정보의 부호화된 비트스트림의 전체적인 구조를 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4d는 종래의 3차원 메쉬 모델의 메쉬에 대한 위상 절개(Topological Surgery)의 수행 과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치의 블록도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 양자화 방법에 대한 일 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 엔트로피 부호화에 따른 비트열을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 차분 펄스 코드 모듈레이션의 블록도를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 10은 종래의 3DMC와 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법에 따른 압축 복잡 시간을 도시한 것이다.
도 11은 도 10의 종래의 3DMC의 압축 복잡 시간에 대비된 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법에 따른 압축 복잡 시간 비율을 도시한 그래프이다.
도 12는 종래의 3DMC와 본 발명에 따른 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법에 따른 복원 경과 시간을 도시한 것이다.
도 13은 도 12의 종래의 3DMC의 복원 경과 시간에 대비된 본 발명에 따라 부호화된 3차원 메쉬 모델의 데이터 복원 경과 시간 비율을 도시한 그래프이다.

Claims (17)

  1. 입력된 3차원 메쉬 모델의 데이터로부터 고유의 정점 정보, 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 특성을 나타내는 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 데이터 분석부;
    상기 데이터 분석부로부터 분석된 상기 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보를 이용하여 양자화된 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보를 생성하는 메쉬 모델 양자화부;
    상기 메쉬 모델 양자화부에서 양자화된 연결 정보에 따라 상기 3차원 메쉬 모델의 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행하는 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측 수행부; 및
    상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션된 연결 정보를 엔트로피 부호화하여 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림 형태로 출력하는 엔트로피 부호화부를 포함하고,
    상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보는, 복수 개의 정점 정보가 하나의 다각형을 형성하는 인덱스 리스트로 표현되는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔트로피 부호화부는
    상기 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보에 대한 데이터를 저장하는 헤더를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 속성 정보는
    상기 다각형으로 이루어진 3차원 메쉬 모델의 법선, 색상 및 텍스처 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 분석부는
    상기 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값을 연산하는 마이크로 프로세서를 더 포함하고,
    상기 마이크로 프로세서는
    상기 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값이 사용자가 미리 설정한 복잡도 값을 초과하는 경우 상기 3차원 메쉬 모델을 복수개의 부분 메쉬로 분할하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복잡도 값은
    상기 3차원 메쉬 모델을 형성하는 페이스셋의 갯수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서
    상기 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측 수행부는
    상기 3차원 메쉬 모델의 연결 정보에 연속된 인덱스를 부여하여 상기 부여된 인덱스 순으로 연결 정보의 데이터 쌍을 구성하고,
    상기 구성된 연결 정보의 데이터 쌍 내의 연결 정보의 데이터의 차이 값이 최소값이 되도록 상기 데이터 쌍 내의 연결 정보의 인덱스를 재배열하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔트로피 부호화부는
    상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션된 연결 정보를 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화를 수행하여 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림 형태로 출력하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 장치.
  9. 입력된 3차원 메쉬 모델로부터 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 정점정보, 상기 3차원 메쉬 모델의 고유의 특성을 나타내는 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델을 구성하는 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 단계;
    상기 분리된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보를 이용하여 양자화된 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보를 생성하는 단계;
    상기 3차원 메쉬 모델의 연속된 연결 정보의 양자화 값을 이용하여 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행한 연결 정보를 엔트로피 부호화하고, 상기 3차원 메쉬 모델의 엔트로피 부호화된 데이터를 비트스트림 형태로 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 3차원 메쉬 모델의 정점들 간의 연결 정보는, 복수 개의 정점 정보가 단위 다각형을 형성하는 인덱스 리스트로 표현되는 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 단계는
    상기 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 연결 정보에 대한 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법.
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 속성 정보는
    상기 단위 다각형으로 이루어진 3차원 메쉬 모델의 법선, 색상 및 텍스처 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 정점들 간의 연결 정보로 분리하는 단계는
    상기 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값을 연산하는 단계; 및
    상기 연산된 3차원 메쉬 모델의 복잡도 값이 사용자가 미리 설정한 복잡도 값을 초과하는 경우, 상기 3차원 메쉬 모델을 복수 개의 부분 메쉬로 분할하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복잡도 값은
    상기 3차원 메쉬 모델을 형성하는 페이스셋의 갯수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법.
  15. 제 9 항에 있어서
    상기 차분 펄스 코드 모듈레이션 예측을 수행하는 단계는
    상기 3차원 메쉬 모델의 연결 정보에 연속된 인덱스를 부여하여 상기 부여된 인덱스 순으로 연결 정보의 데이터 쌍을 구성하는 단계; 및
    상기 구성된 연결 정보의 데이터 쌍의 차이 값이 최소값이 되도록 상기 연결 정보의 인덱스를 재배열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 엔트로피 부호화는
    상기 양자화된 3차원 메쉬 모델의 정점 정보, 속성 정보 및 상기 차분 펄스 코드 모듈레이션된 연결 정보를 이진 산술 부호화 또는 결정 비트 부호화에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬 모델의 부호화 방법.
  17. 제 9 항, 제 10 항 및 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키도록 프로그램으로 기록된 기록매체.
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