KR101946942B1 - Apparatus and method for performing lossless compression of 3d geometry data using preprocessing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부동 소수점 데이터의 압축 성능 개선하기 위한 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치 및 방법에 관한 것으로, 제1부동 소수점 데이터의 좌표를 분할하는 단계; 상기 분할된 각 좌표의 현재값과 이전값을 비교하는 단계; 좌표 비교를 통해 동일 좌표값이 생략된 제2부동 소수점 데이터와 상기 생략된 동일 좌표값의 위치를 나타내는 오버헤드 배열을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 압축 및 병합하여 비트스트림을 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for lossless compression of three-dimensional geometric data using a preprocessing technique for improving compression performance of floating point data, the method comprising: dividing coordinates of first floating point data; Comparing the current value of each of the divided coordinates with a previous value; Generating an overhead array indicating positions of the second floating point data and the omnidirectional co-ordinates by omitting the same coordinate values through coordinate comparison; And compressing and merging the generated second floating point data and the overhead array to output a bit stream.

Description

전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PERFORMING LOSSLESS COMPRESSION OF 3D GEOMETRY DATA USING PREPROCESSING}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR PERFORMING LOSSLESS COMPRESSION OF 3D GEOMETRY DATA USING PREPROCESSING [0002]

본 발명은 부동 소수점 데이터의 압축 성능 개선하기 위한 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for lossless compression of three-dimensional geometric data using a preprocessing technique for improving compression performance of floating point data.

메쉬의 3차원 꼭짓점(vertex) 정보는 각 세 정점의 정보와 연결된 세 정점의 인덱스 리스트로 구성되어 있으며 이는 3D 그래픽 모델을 표현하는 인기 있는 방법 중 하나이다. vertex 정보는 수학적으로 단순하여 데이터 집합을 빠르게 렌더링할 수 있고 하드웨어로 구현이 용이하다. 이런 이유들로 3차원 vertex 정보는 의료, 과학 분야 및 CAD 데이터 집합의 시각화를 위한 가장 일반적인 표현이다. 이에 정보를 보다 더 효율적으로 압축하기 위하여 연구진들은 메쉬의 연결 데이터, 기하 데이터 및 메쉬의 속성을 압축하는 방법에 대해 연구하였다.The three-dimensional vertex information of the mesh is composed of three vertex index lists connected with information of each vertex. This is one of popular methods of representing the 3D graphic model. The vertex information is mathematically simple to render data sets quickly and is easy to implement with hardware. For these reasons, 3D vertex information is the most common representation for visualization of medical, scientific and CAD data sets. In order to compress the information more efficiently, the researchers have studied how to compress mesh connection data, geometry data, and mesh attributes.

기술의 발전으로 인하여 현대의 3D 디지털 사진 촬영 및 3D 스캐닝 시스템은 실제 개체의 복잡한 형상과 기하 데이터를 모두 얻을 수 있다. 이 기술들은 대체로 3D 물체의 많은 기하 데이터를 생성한다. 기하 데이터는 주로 부동 소수점으로 표현되는데 데이터의 용량이 커질수록 저장, 사용, 전송 및 로딩하는 시간이 증가하여 비효율적이다. Due to advances in technology, modern 3D digital photography and 3D scanning systems can achieve both complex geometry and geometric data of real objects. These techniques generally generate many geometric data of 3D objects. Geometry data is mainly expressed as a floating point. As the capacity of data increases, the time for storing, using, transmitting, and loading increases, which is inefficient.

따라서, 기하 데이터 압축에 대한 연구가 진행되고 있지만, 연결 데이터 압축 기술은 대부분 무손실인 반면에 기하 데이터 압축은 부동 소수점 때문에 손실이 발생하는 경우가 생긴다. 손실 압축은 과학과 공학 분야에서 중요한 데이터를 다룰 때 적합하지 않기 때문에 부동 소수점 기하 데이터를 예측하고 산술 부호화 (coding)를 이용하여 압축하는 방법이 연구되었다. Therefore, although geometry data compression is being studied, connection data compression techniques are mostly lossless, while geometry data compression may suffer from loss due to floating point. Because lossy compression is not suitable for handling important data in science and engineering, methods of predicting floating point geometry and compressing it using arithmetic coding have been studied.

도 1a는 종래의 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(FPG)을 나타내고, 도 1b는 종래의 예측된 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(PFPG)을 나타낸다.FIG. 1A shows a conventional lossless compression method (FPG) of floating point geometric data, and FIG. 1B shows a conventional lossless compression method (PFPG) of floating point geometric data.

상기와 같은 2가지 무손실 압축방법은 양자화 단계를 생략하고 실제 부동 소수점 좌표와 예측값을 부호(sign), 지수부(exponent) 및 가수부 (mantissa)로 나누어 컨텍스트 기반(context-based) 산술 부호기를 이용하여 압축한다. The above two lossless compression methods use a context-based arithmetic coder to divide the actual floating-point coordinates and prediction values into sign, exponent, and mantissa by omitting the quantization step. .

그런데, 종래의 데이터를 예측해서 컨텍스트 기반의 산술 부호기를 이용하여 무손실로 압축하는 방법을 사용할 경우에는 부동 소수점 기하 데이터의 범위가 넓기 때문에 서로 동일한 숫자가 많아 압축의 성능이 효율적이지 않은 단점이 있다.However, when a method of predicting conventional data and using lossless compression using a context-based arithmetic coder is used, since the range of floating point geometric data is wide, the number of the same number is large and the compression performance is not efficient.

따라서, 본 발명의 목적은 컨텍스트 기반의 산술 부호기를 이용하여 무손실로 압축할 때 호환성 있는 전처리 기법을 도입하여 데이터를 압축함으로써 압축 성능을 향상시킬 수 있는 압축장치 및 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a compression apparatus and method capable of improving compression performance by compressing data by introducing a compatible preprocessing technique when lossless compression is performed using a context-based arithmetic coder.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축방법은, 제1부동 소수점 데이터의 좌표를 분할하는 단계; 상기 분할된 각 좌표의 현재값과 이전값을 비교하는 단계; 좌표 비교를 통해 동일 좌표값이 생략된 제2부동 소수점 데이터와 상기 생략된 동일 좌표값의 위치를 나타내는 오버헤드 배열을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 압축 및 병합하여 비트스트림을 출력하는 단계;를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a lossless compression method for three-dimensional geometric data using a preprocessing method, the method including: dividing coordinates of first floating point data; Comparing the current value of each of the divided coordinates with a previous value; Generating an overhead array indicating positions of the second floating point data and the omnidirectional co-ordinates by omitting the same coordinate values through coordinate comparison; And compressing and merging the generated second floating point data and the overhead array to output a bit stream.

본 발명의 일 실시예에 따라 상기 동일 좌표값은 연속된 두 좌표값이 동일한 것으로, 두 좌표값이 동일한 경우 현재 좌표값이 생략된다. According to an embodiment of the present invention, the same coordinate values are the same in two consecutive coordinate values, and when two coordinate values are the same, the current coordinate value is omitted.

본 발명의 일 실시예에 따라 상기 제2부동 소수점 데이터는 일반적인 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(FPG) 또는 예측된 (Predicted) 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(PFPG)에 의해 부호화되어 압축될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second floating point data is encoded and compressed by a lossless compression method (FPG) of general floating point geometry data or a lossless compression method (PFPG) of predicted floating point geometry data .

본 발명의 일실시예에 따라 상기 오버헤드 배열은 이진 산술 부호화되어 압축될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the overhead array can be binary arithmetic coded and compressed.

본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축방법은, 출력된 비트스트림을 분할 및 복호하여 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 출력하는 단계; 및 상기 출력된 오버헤드 배열을 근거로 상기 출력된 제2부동 소수점 데이터의 현재 좌표값에 이전 비트값을 삽입하여 제2부동 소수점 데이터를 복원하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a lossless compression method for three-dimensional geometric data using a preprocessing method includes: dividing and decoding an output bit stream to output second floating point data and an overhead array; And restoring the second floating point data by inserting a previous bit value into the current coordinate value of the output second floating point data based on the output overhead array.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치는, 제1부동 소수점 데이터의 연속되는 두 좌표값을 비교하여, 동일 좌표값이 생략된 제2부동 소수점 데이터와 생략 위치를 나타내는 오버헤드 배열를 생성하는 산술 부호부; 상기 생성된 오버헤드 배열을 부호화하여 압축하는 이진 산술 부호부; 상기 생성된 제2부동 소수점 데이터를 무손실 압축 방법에 의해 부호화하여 압축하는 무손실 압축부; 및 상기 압축된 오버헤드 배열과 제2부동 소수점 데이터를 병합하여 비트스트림을 출력하는 병합부;를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a lossless compression apparatus for three-dimensional geometric data using a preprocessing method, the apparatus comprising: a storage unit for storing two consecutive coordinate values of first floating point data, An arithmetic coding unit for generating second floating point data and an overhead array indicating an omission position; A binary arithmetic coding unit for coding and compressing the generated overhead array; A lossless compression unit for encoding and compressing the generated second floating point data by a lossless compression method; And a merging unit for merging the compressed overhead array and the second floating point data to output a bit stream.

본 발명의 일 실시예에 따라 상기 무손실 압축부는 일반적인 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(FPG) 또는 예측된 (Predicted) 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(PFPG)에 의해 부호화되어 압축될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lossless compression unit can be encoded and compressed by a lossless compression method (FPG) of general floating point geometry data or a lossless compression method (PFPG) of predicted floating point geometry data.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치는, 상기 출력된 비트스트림을 분할 및 복호하여 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 출력하고, 상기 출력된 오버헤드 배열을 근거로 상기 출력된 제2부동 소수점 데이터의 현재 좌표값에 이전 비트값을 삽입하여 제2부동 소수점 데이터를 복원하는 복호화 장치를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for lossless compression of three-dimensional geometric data using a preprocessing method, the apparatus comprising: a decoding unit for dividing and decoding the output bitstream to generate second floating- And restoring the second floating point data by inserting a previous bit value into the current coordinate value of the output second floating point data based on the output overhead array.

상기 실시예에 따라 본 발명은 컨텍스트 기반의 산술 부호기를 이용하여 무손실로 압축할 때 호환성 있는 전처리 기법을 도입하여 데이터를 압축함으로써 압축 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서 동일한 좌표가 생략된 새로운 데이터 집합은 기존 데이터보다 용량이 감소하였고 생략한 정보를 간략하게 가지고 있어 압축 결과가 기존 결과보다 효율적이며, 복호 후에도 기존 데이터와 동일하게 유지되는 장점이 있다. According to the above embodiment, the present invention has an effect of improving compression performance by compressing data by introducing a compatible preprocessing technique when lossless compression is performed using a context-based arithmetic coder. Also, in the present invention, a new data set in which the same coordinates are omitted has an advantage that the capacity is smaller than existing data and the skipped information is brief, so that the compression result is more efficient than the existing result and remains the same as the existing data even after decoding .

도 1a 및 도 1b는 종래의 무손실 압축 방법의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축방법을 나타낸 순서도.
도 4에는 부동 소수점의 데이터의 현재 좌표값과 이전 좌표값을 비교하여 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 생성하는 일 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중복 좌표값이 생략된 부동 소수점 데이터를 복호화하는 장치의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 도입한 무손실 압축 방법과 기존의 무손실 압축 방법의 처리결과를 나타낸 그래프.1A and 1B show an embodiment of a conventional lossless compression method.
2 is a block diagram of a lossless compression apparatus for three-dimensional geometric data using a preprocessing technique according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a lossless compression method of three-dimensional geometric data using a preprocessing technique according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates an example of generating second floating point data and an overhead array by comparing a current coordinate value of data of a floating point with a previous coordinate value.
FIG. 5 is a block diagram of an apparatus for decoding floating point data in which redundant coordinate values are omitted according to an embodiment of the present invention; FIG.
6 is a graph illustrating a result of a lossless compression method and a conventional lossless compression method in which a preprocessing technique according to an embodiment of the present invention is incorporated.

본 발명은 데이터를 예측해서 컨텍스트(context)기반의 산술 부호기를 이용하여 무손실 압축할 때, 성능을 더 개선하기 위하여 기존 방법(FPG, PFPG)과 호환성있는 전처리 기법을 도입하여 데이터를 압축하는 방법을 제공한다. The present invention proposes a method of compressing data by introducing a pre-processing method compatible with existing methods (FPG, PFPG) in order to further improve performance when data is predicted and lossless compression is performed using context-based arithmetic coder to provide.

본 발명에서 전처리 기법은 이전 좌표값과 현재 좌표값을 비교하여 동일한 좌표를 생략하는 방법일 수 있다. In the present invention, the pre-processing method may be a method of omitting the same coordinates by comparing the previous coordinate value with the current coordinate value.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치의 구성도이다. 2 is a block diagram of a lossless compression apparatus for three-dimensional geometric data using a preprocessing technique according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치는 제1부동 소수점 데이터의 현재 좌표값과 이전 좌표값을 비교하여, 동일 좌표값이 생략된 새로운 제2부동 소수점 데이터 및 동일 좌표값의 생략 위치를 나타내는 오버헤드 배열을 생성하는 산술 부호부(100)와, 상기 생성된 오버헤드 배열을 부호화하여 압축하는 이진 산술 부호부(200)와 상기 생성된 제2부동 소수점 데이터를 무손실 압축방법에 의해 압축하는 무손실 압축부(300) 및 상기 압축된 오버헤드 배열과 제2부동 소수점 데이터를 병합(merge)하는 병합부(400)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the lossless compression apparatus for three-dimensional geometric data using the preprocessing method according to the embodiment of the present invention compares the current coordinate value of the first floating point data with the previous coordinate value, An arithmetic coding unit (100) for generating an overhead array indicating new second floating point data and an omission position of the same coordinate value, a binary arithmetic coding unit (200) for coding and compressing the generated overhead array, A lossless compression unit 300 for compressing the generated second floating point data by a lossless compression method, and a merging unit 400 for merging the compressed overhead array and the second floating point data.

상기 산술 부호부(100)는 제1부동 소수점 데이터의 각 좌표값을 지연시키는 지연부(10)와 상기 제1부동 소수점 데이터의 각 좌표값과 상기 지연부(10)에서 지연된 이전의 각 좌표값을 비교하여, 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 생성하는 비교부(20)를 포함한다. The arithmetic coding unit 100 includes a delay unit 10 for delaying the respective coordinate values of the first floating point data, and an arithmetic coding unit 110 for calculating the coordinate values of the first floating point data and the previous coordinate values delayed in the delay unit 10. [ And a comparison unit 20 for generating second floating point data and an overhead array.

상기 무손실 압축부(300)는 일반적인 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(FPG)(도 1a) 또는 예측된(Predicted) 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(PFPG)을 이용하여 제2부동 소수점 데이터를 무손실 압축한다. The lossless compression unit 300 may compress the second floating point data using the lossless compression method FPG (FIG. 1A) or the Predicted floating point geometry data lossless compression method (PFPG) of general floating point geometric data Lossless compression.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 무손실 3차원 기하 데이터의 압축장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. The operation of the apparatus for compressing lossless three-dimensional geometric data using the preprocessing method according to the embodiment of the present invention will now be described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축방법을 나타낸 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a lossless compression method of three-dimensional geometric data using a preprocessing technique according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 32비트 IEEE 부동 소수점의 데이터는 각각 x, y, z좌표로 분할되어 산술 부호부(100)로 입력된다(S400). 입력된 부동 소수점의 데이터의 각 좌표는 비교부(20)로 입력됨과 함께 지연부(10)에서 소정 시간 지연된 후 다시 비교부(20)로 입력된다. 이때, 비교부(20)로 입력되는 현재 데이터와 지연부(10)에서 지연되어 입력된 이전 데이터는 서로 시간 동기된다. As shown in FIGS. 2 and 3, 32-bit IEEE floating point data is divided into x, y, and z coordinates, respectively, and input to the arithmetic coding unit 100 (S400). The coordinates of the input floating point data are input to the comparator 20, delayed by the delay unit 10 for a predetermined time, and then input to the comparator 20 again. At this time, the current data input to the comparator 20 and the previous data delayed by the delay unit 10 are time-synchronized with each other.

비교부(20)는 입력된 현재 좌표값과 지연부(10)에서 지연된 이전 좌표값이 동일한지 비교하여(S110), 동일한 좌표값이 생략된 제2부동 소수점 데이터와 상기 생략된 동일 좌표값의 위치를 나타내는 오버헤드 배열을 생성한다(S120). The comparison unit 20 compares the input current coordinate value with the previous coordinate value delayed by the delay unit 10 (S110), and compares the second floating point data having the same coordinate value omitted and the omitted coordinate value An overhead array indicating a location is generated (S120).

도 4에는 부동 소수점의 데이터의 현재 좌표값과 이전 좌표값을 비교하여 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 생성하는 일 예가 도시되어 있다. FIG. 4 shows an example of generating second floating point data and an overhead array by comparing the current coordinate value of the floating point data with the previous coordinate value.

도 4를 참조하면, 제1부동 소수점의 데이터의 3번째 좌표값(5.1)이 비교부(20)에 입력될 때 2번째 좌표값(5.1)과 동일하게 된다. 이 경우 비교부(20)는 3번째 좌표값은 생략(삭제)하고, 삭제 위치를 나타내는 오버헤드 "1"을 설정한다. 동일한 방법으로, 제1부동 소수점의 데이터의 5번째 및 6번째 좌표값(3,3)은 각각 이전의 4번째 및 5번째 좌표값(3.3)과 동일하고, 제1부동 소수점의 데이터의 10번째 좌표값 (3,1)은 이전의 9번째 좌표값(3.1)과 동일하기 때문에, 5번째와 6번째 좌표값(3,3)과 10번째 좌표값 (3,1)을 삭제하고 해당 위치에 오버헤드 "1"을 설정한다. Referring to FIG. 4, when the third coordinate value (5.1) of the data of the first floating point is input to the comparison unit (20), it becomes the same as the second coordinate value (5.1). In this case, the comparison unit 20 omits (deletes) the third coordinate value, and sets overhead "1" indicating the deletion position. In the same manner, the 5th and 6th coordinate values (3, 3) of the first floating point data are the same as the previous 4th and 5th coordinate values (3.3), respectively, Since the coordinate value (3,1) is the same as the previous ninth coordinate value (3.1), the fifth and sixth coordinate values (3,3) and the 10th coordinate value (3,1) Set overhead "1".

상기와 같은 동작을 반복 수행하여 비교부(20)는 동일한 좌표값이 생략된 제2부동 소수점의 데이터(감소된 데이터)와 좌표값의 생략 위치를 나타내는 오버헤드 배열을 생성하여 출력한다. By repeating the above operation, the comparator 20 generates and outputs an overhead array indicating the second floating point data (reduced data) in which the same coordinate value is omitted and the omission position of the coordinate value.

상기 생성된 오버헤드 배열은 이진 산술 부호부(200)에서 부호화되어 압축되고, 상기 생성된 제2부동 소수점 데이터는 무손실 압축부(300)에서 도 1a 또는 도 1b에 도시된 종래의 무손실 압축방법을 이용하여 압축된다. The generated overhead array is encoded and compressed by the binary arithmetic coding unit 200 and the generated second floating point data is subjected to the lossless compression method shown in FIG. 1A or 1B in the lossless compression unit 300 .

따라서, 병합부(400)는 이진 산술 부호부(200)에서 부호화된 오버헤드 배열과 무손실 압축부(300)에서 압축된 제2부동 소수점 데이터를 병합(merge)하여 최종적으로 비트스트림을 출력한다. Accordingly, the merging unit 400 merges the overhead arrays encoded by the binary arithmetic coding unit 200 and the second floating point data compressed by the lossless compression unit 300, and finally outputs the bitstream.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중복 좌표값이 생략된 부동 소수점 데이터를 복화하는 장치의 구성도이다. 도 5에 도시된 복호화 장치는 도 2에 도시된 압축장치에서 압축되어 출력된(또는 전송된) 비트스트림을 원래의 부동 소수점 데이터를 복호하는 장치로서, 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 무손실 3차원 기하 데이터의 압축장치에 포함되어 구성될 수 있다. 그 이유는 도 2에 도시된 장치를 부호화장치라고 한다면 도 5에 도시된 방치는 복호화장치라고 할 수 있기 때문이다. 5 is a block diagram of an apparatus for decoding floating point data in which redundant coordinate values are omitted according to an embodiment of the present invention. The decoding apparatus shown in FIG. 5 is a device for decoding original floating point data of a bit stream compressed (or transmitted) in the compression apparatus shown in FIG. 2, using a preprocessing technique according to an embodiment of the present invention And can be included in a compression apparatus for lossless three-dimensional geometric data. The reason is that if the apparatus shown in FIG. 2 is referred to as an encoding apparatus, the negation shown in FIG. 5 can be regarded as a decoding apparatus.

도 5를 참조하면, 도 2에 도시된 압축장치에서 압축되어 출력된(또는 전송된) 비트스트림은 분할부(500)에서 오버헤드 배열과 제2부동 소수점 데이터로 분할된다. 상기 분할된 오버헤드 배열과 제2부동 소수점 데이터는 각각 이진 산술 복호부(501)와 무손실 복호부(502)에서 복호되어 출력된다. Referring to FIG. 5, a bit stream compressed (or transmitted) in the compression apparatus shown in FIG. 2 is divided into an overhead array and second floating point data in the dividing unit 500. The divided overhead arrays and the second floating point data are decoded and output by the binary arithmetic decoding unit 501 and the lossless decoding unit 502, respectively.

따라서, 스위칭부(504)는 이진 산술 복호부(501)에서 출력된 오버헤드 배열을 참조하여, 상기 무손실 복호부(502)에서 출력된 제2부동 소수점 데이터에 지연부(503)에서 지연되어 입력되는 이전 좌표값을 삽입함으로써 이전에 생략되었던 좌표값이 모두 복원된 32비트의 제1부동 소수점 데이터를 복원한다. Accordingly, the switching unit 504 refers to the overhead array output from the binary arithmetic decoding unit 501, delays the second floating point data output from the lossless decoding unit 502 by the delay unit 503, And restores the 32-bit first floating point data in which the previously omitted coordinate values are restored.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전처리 기법을 이용한 무손실 압축 방법과 기존의 무손실 압축 방법의 처리결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating a result of a lossless compression method and a conventional lossless compression method using a preprocessing technique according to an embodiment of the present invention.

실험자는 4개의 영상(bun_zipper, teeth, lucy, happy)에 대하여 ZIP 압축 방식, 기존 무손실 압축 방법(FPG, PFPG), 본 발명에 따른 전처리 기법을 도입한 무손실 압축 방법((FFPG, FPFPG)을 적용하여 bpv(bits per vertex)기준으로 압축 성능을 테스트하였다. 그 결과 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전처리 기법을 도입한 무손실 압축 방법(FFPG, FPFPG)이 압축률 기반으로 기존의 다른 무손실 압축 방법보다 압축 성능이 뛰어남을 확인할 수 있다. The experimenter applied a lossless compression method (FFPG, FPFPG) using the ZIP compression method, the existing lossless compression method (FPG, PFPG) and the preprocessing method according to the present invention for four images (bun_zipper, teeth, lucy, happy) As a result, as shown in FIG. 5, the lossless compression method (FFPG, FPFPG) employing the preprocessing technique according to the present invention is based on the compression ratio and the other lossless It can be confirmed that the compression method is superior to the compression method.

상기와 같은 본 발명은 부동 소수점 데이터를 부호화여 압축할 때 동일한 좌표를 생략하고 압축함으로써 기존의 부동 소수점 데이터다 용량이 감소시킬 수 있으며, 생략한 정보(오버헤드 배열)를 간략하게 가지고 있어 압축 결과가 기존 결과보다 효율적이고 복호화 후에도 기존 데이터와 동일한 형태를 유지할 수 있는 장점이 있다. The present invention as described above can reduce the existing floating-point data multi-capacity by omitting the same coordinates when compressing and compressing floating-point data, and has abbreviated information (overhead array) Is more efficient than the existing result and it can maintain the same shape as the existing data even after decoding.

상기와 같이 설명된 본 발명에 따른 전처리 기법을 이용한 무손실 3차원 기하 데이터의 분류 압축방법은 은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. The above-described method of classifying and compressing lossless three-dimensional geometric data using the preprocessing method according to the present invention can be applied to a configuration and a method of the above-described embodiments in a limited manner, It will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.

100 : 산술 부호부 200 : 이진 산술 부호부
300 : 무손실 압축부 400 : 병합부
500 : 분할부 501 : 이진 산술 복호부
502 : 무손실 복호부 503 : 지연부
504 : 스위칭부100: Arithmetic coding section 200: Binary arithmetic coding section
300: Lossless compression unit 400:
500: division unit 501: binary arithmetic decoding unit
502: lossless decoding unit 503: delay unit
504:

Claims (8)

제1부동 소수점 데이터의 좌표를 분할하는 단계;
상기 분할된 각 좌표의 현재값과 이전값을 비교하는 단계;
좌표 비교를 통해 동일 좌표값이 생략된 제2부동 소수점 데이터와 상기 생략된 동일 좌표값의 위치를 나타내는 오버헤드 배열을 생성하는 단계;
상기 생성된 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 압축 및 병합하여 비트스트림을 출력하는 단계;
상기 출력된 비트스트림을 분할 및 복호하여 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 출력하는 단계; 및
상기 출력된 오버헤드 배열을 근거로 상기 출력된 제2부동 소수점 데이터의 현재 좌표값에 이전 비트값을 삽입하여 제2부동 소수점 데이터를 복원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축방법.Dividing the coordinates of the first floating point data;
Comparing the current value of each of the divided coordinates with a previous value;
Generating an overhead array indicating positions of the second floating point data and the omnidirectional co-ordinates by omitting the same coordinate values through coordinate comparison;
Compressing and merging the generated second floating point data and the overhead array to output a bit stream;
Dividing and decoding the output bit stream to output second floating point data and an overhead array; And
And restoring the second floating point data by inserting a previous bit value into the current coordinate value of the output second floating point data based on the output overhead array. A lossless compression method of dimensional geometry data. 제1항에 있어서, 상기 동일 좌표값은
연속되는 두 좌표값이 동일한 것으로, 두 좌표값이 동일한 경우 현재 좌표값이 생략되는 것을 특징으로 하는 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축방법. The method of claim 1,
Wherein two consecutive coordinate values are the same, and when the two coordinate values are equal, the current coordinate value is omitted, and the lossless compression method of the three-dimensional geometric data using the preprocessing method. 제1항에 있어서, 상기 제2부동 소수점 데이터는
일반적인 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(FPG) 또는 예측된 (Predicted) 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(PFPG)에 의해 부호화되어 압축되는 것을 특징으로 하는 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축방법. The method of claim 1, wherein the second floating point data
Wherein the data is encoded and compressed by a lossless compression method (FPG) of general floating point geometry data or a lossless compression method (PFPG) of predicted floating point geometry data. Way. 제1항에 있어서, 상기 오버헤드 배열은
이진 산술 부호화되어 압축되는 것을 특징으로 하는 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축방법. 2. The apparatus of claim 1,
And a binary arithmetic coding is performed and compressed. The method of lossless compression of three-dimensional geometric data using a preprocessing technique. 삭제delete 제1부동 소수점 데이터의 연속되는 두 좌표값을 비교하여, 동일 좌표값이 생략된 제2부동 소수점 데이터와 생략 위치를 나타내는 오버헤드 배열을 생성하는 산술 부호부;
상기 생성된 오버헤드 배열을 부호화하여 압축하는 이진 산술 부호부;
상기 생성된 제2부동 소수점 데이터를 무손실 압축 방법에 의해 부호화하여 압축하는 무손실 압축부;
상기 압축된 오버헤드 배열과 제2부동 소수점 데이터를 병합하여 비트스트림을 출력하는 병합부; 및
상기 출력된 비트스트림을 분할 및 복호하여 제2부동 소수점 데이터와 오버헤드 배열을 출력하고, 상기 출력된 오버헤드 배열을 근거로 상기 출력된 제2부동 소수점 데이터의 현재 좌표값에 이전 비트값을 삽입하여 제2부동 소수점 데이터를 복원하는 복호화 장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치.An arithmetic coding unit for comparing two consecutive coordinate values of the first floating point data to generate second floating point data having the same coordinate value omitted and an overhead array indicating an omission position;
A binary arithmetic coding unit for coding and compressing the generated overhead array;
A lossless compression unit for encoding and compressing the generated second floating point data by a lossless compression method;
A merging unit for merging the compressed overhead array and the second floating point data to output a bit stream; And
Dividing and decoding the output bit stream to output second floating point data and an overhead array, and inserting a previous bit value into a current coordinate value of the output second floating point data based on the output overhead array A decoding device for restoring the second floating point data; Wherein the pre-processing method comprises the steps of: 제6항에 있어서, 상기 무손실 압축부는
일반적인 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(FPG) 또는 예측된 (Predicted) 부동 소수점 기하 데이터의 무손실 압축 방법(PFPG)에 의해 부호화되어 압축되는 것을 특징으로 하는 전처리 기법을 이용한 3차원 기하 데이터의 무손실 압축장치. 7. The apparatus of claim 6, wherein the lossless compression unit
Wherein the data is encoded and compressed by a lossless compression method (FPG) of general floating point geometry data or a lossless compression method (PFPG) of predicted floating point geometry data. Device. 삭제delete
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2309648A1 (en) * 2009-09-14 2011-04-13 Thomson Licensing Method for encoding floating-point data, method for decoding floating-point data, and corresponding encoder and decoder
KR101624711B1 (en) * 2013-12-24 2016-05-26 (주)에프씨아이 Method And Apparatus For Compressing/Decompressing Data By Using Floating Point

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016133986A (en) 2015-01-19 2016-07-25 富士通株式会社 Processing program, processing device, and processing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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MARTIN ISENBURG, et al., ‘lossless compression of predicted floating-point geometry’, university of north carolina at chapel hill, pages 869-877, july 2005

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