KR20140096298A - 복제 포인트를 갖는 공간 트리에 기초한 위치 코딩 - Google Patents

복제 포인트를 갖는 공간 트리에 기초한 위치 코딩 Download PDF

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KR20140096298A
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Abstract

영역에 대응하는 공간 트리 데이터 구조를 구성하는 방법 및 장치. 본 원리에 따르면, 셀은 포인트 또는 복제 포인트인 것으로 결정되는 포인트 세트를 포함할 수 있다. 실시예에서, 복제 포인트는 셀 내에 포함된 포인트의 사이즈에 기초하여 결정된다. 셀을 추가로 세분화하는 것보다, 특정 셀 내의 복제 포인트의 포함은 코딩 효율을 제공한다. 본 원리는 특히 쿼드트리 또는 옥트리 타입 분할의 컨텍스트에서 유리하고 3D 메쉬 코딩에 사용될 수 있다.

Description

복제 포인트를 갖는 공간 트리에 기초한 위치 코딩{POSITION CODING BASED ON SPATIAL TREE WITH DUPLICATE POINTS}
본 발명은 3D 모델에 관한 것으로, 특히 공간 트리 데이터 구조와 연관된 심볼의 시퀀스를 생성하는 방법 및 장치 및 인코딩된 시퀀스를 프로세싱하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
3D 메쉬 코딩에서, 기하학적 데이터는 통상 공간 트리 분해 기반 어프로치, 예를 들어, 옥트리(Octree) 기반 방법에 의해 압축된다. 이 어프로치는, 점진적 코딩(progressive coding)의 지원 외에, 상당한 압축 이득을 달성한다. 옥트리 기반 방법에서, 코더는 주어진 3D 모델의 가장 작은 축 정렬 바운딩 박스(axis-aligned bounding box)를 8개의 자식 셀로 재귀적으로 세분화한다. 셀은, 각각의 비공(nonempty) 셀이 단 하나의 정점을 포함하고 정점 위치의 충분히 정밀한 재구성(reconstruction)을 가능하게 하기에 충분히 작을 때까지 재귀적으로 세분화된다. 각각의 셀 세분화를 위해, 각각의 자식 셀이 비어있는지는 심볼로 나타낸다. 횡단 심볼 시퀀스라 불리우는 옥트리를 설명하는 심볼 시퀀스는, 먼저 노드의 세분화를 나타내는 심볼을 횡단하고 수집함으로써 생성된다. 그 후, 엔트로피 코덱은 그 심볼 시퀀스를 압축하는데 사용된다.
본 원리에 따르면, 영역에 대응하는 공간 트리 데이터 구조를 구성하는 방법으로서, 상기 영역 내의 에어리어(area)를 선택하는 단계; 상기 에어리어가 복제 포인트를 포함하는지를 결정하는 단계 - 상기 복제 포인트는 상기 에어리어에 2 이상의 포인트를 포함함 -; 및 상기 에어리어가 복제 포인트를 포함하면, 상기 에어리어에 대한 복제 포인트의 존재를 나타내는 에어리어 정보를 기록하고 상기 에어리어의 추가 세분화를 정지하는 단계를 포함하는 방법의 구현예가 기재된다.
영역은, 최종적으로 세분화된 에어리어의 각각이 포인트 또는 복제 포인트를 포함하도록 재귀적으로 세분화되는 에어리어로 더 분할될 수 있다. 복제 포인트의 존재의 결정은 후술하는 바와 같이 포인트의 사이즈에 기초하여 수행될 수 있다. 본 원리는 3D 메쉬 코딩과 결합하여 트리 데이터 구조를 생성하는데 유리하게 사용될 수 있다.
본 원리에 따르면, 영역에 대응하는 공간 트리 데이터 구조를 구성하는 장치로서, 상기 영역 내의 에어리어를 선택하는 수단; 상기 에어리어가 복제 포인트를 포함하는지를 결정하는 수단 - 상기 복제 포인트는 상기 에어리어에 2 이상의 포인트를 포함함 -; 및 상기 에어리어가 복제 포인트를 포함하면, 상기 에어리어에 대한 복제 포인트의 존재를 나타내는 에어리어 정보를 기록하고 상기 에어리어의 추가 세분화를 정지하는 수단을 포함하는 장치의 다른 구현예가 기재된다.
영역은, 최종적으로 세분화된 에어리어의 각각이 포인트 또는 복제 포인트를 포함하도록 재귀적으로 세분화되는 에어리어로 더 분할될 수 있다. 복제 포인트의 존재의 결정은 후술하는 바와 같이 포인트의 사이즈에 기초하여 수행될 수 있다. 본 원리는 3D 메쉬 코딩과 결합하여 트리 데이터 구조를 생성하는데 유리하게 사용될 수 있다.
본 원리는 또한 상술한 단계를 수행하는 명령을 저장한 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.
본 원리는 또한 상술한 단계에 의해 생성된 심볼 시퀀스를 저장한 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.
하나 이상의 구현예의 세부사항은 첨부된 도면 및 이하의 설명에 기재된다. 하나의 특정한 방식으로 기재되지만, 구현예는 다양한 방식으로 구성 또는 구현될 수 있다. 예를 들어, 구현예는 방법으로서 수행되거나 장치, 예를 들어, 동작 세트를 수행하도록 구성된 장치 또는 동작 세트를 수행하는 명령을 저장하는 장치로서 구현되거나 신호로서 구현될 수 있다. 다른 형태 및 특징은 첨부된 도면 및 청구항과 결합하여 고려되는 다음의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.
도 1은 셀 내의 포인트의 존재를 결정하기 위하여 세분되고 횡단되는 영역의 예시적인 셀 또는 에어리어를 나타내는 도면.
도 2는 각각의 셀이 하나의 포인트를 포함하도록 반복적으로 분할되는 포인트를 갖는 예시적인 영역을 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 영역에 기초한 예시적인 쿼드트리 표시를 나타내는 도면.
도 4는 트리 데이터 구조의 생성에 있어서 셀 또는 에어리어를 세분화하는 종래의 방법을 나타내는 도면.
도 5는 셀과 함께 복제 포인트의 세트를 갖는 예시적인 영역을 나타내는 도면.
도 6은 셀을 도 5의 영역으로 세분화하는 종래의 방법을 적용함으로써 기인하는 쿼드트리(quadtree) 표시를 나타내는 도면.
도 7은 입력 데이터세트를 클러스터로 분리(segregating)하는 것을 나타내는 도면.
도 8은 본 원리에 따라 셀 또는 에어리어를 세분화하는 단계를 포함하는 예시적인 방법을 나타내는 도면.
도 9는 본 원리에 따라 도 5의 영역의 쿼드트리 표시를 나타내는 도면.
도 10은 본 원리에 따라 복제 포인트를 위해 생성된 예시적인 데이터 유닛을 나타내는 도면.
도 11은 하나 이상의 구현예에 사용될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템의 예를 나타내는 블록도.
도 12는 하나 이상의 구현예에 사용될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템의 다른 예를 나타내는 블록도.
공간 트리 기반 어프로치는 방수(watertight) 3D 모델의 랜덤 포인트 위치 및 정점 위치 등의 기하학 데이터를 압축하는데 사용될 수 있다. 이 어프로치는 옥트리 또는 k차원(k-d) 트리에 의해 입력 공간 포인트를 구성한다. 트리는 횡단(traversed)되고 트리 회복을 위해 필요한 정보가 저장된다.
초기에, 3D 모델의 모든 포인트 주변에 바운딩 박스가 구성된다. 모든 3D 포인트의 바운딩 박스는 초기에 단일 셀로서 간주된다. 공간 트리를 형성하기 위하여, 셀은, 각각의 비공(nonempty) 셀이 단 하나의 정점을 포함하고 정점 위치의 충분히 정밀한 재구성(reconstruction)을 가능하게 하기에 충분히 작을 때까지 재귀적으로 세분화된다. 대응 셀들의 중심 좌표로부터 정점 위치가 회복될 수 있음에 따라, 공간 트리 기반 알고리즘은 단일 해상도 압축 알고리즘과 동일한 압축비를 갖는 다중 해상도 압축을 달성할 수 있다.
옥트리 기반 어프로치는 각각의 반복에서 비공 셀을 8개의 자식(child) 셀로 세분화한다. 설명의 용이함을 위하여, 쿼드트리를 설명하는 2D 예가 도 1에 도시된다. 횡단 순서는 화살표로 표시된다. 인코딩을 위하여 현재의 부모(parent) 셀은 미리 정의된 순서로 횡단하는 4개의 자식 셀로 분리되고, 자식 셀마다 단일 비트가 자식 셀 내에 포인트가 있는지를 나타낸다. 예를 들어, 도 1에서, 부모 셀(100)을 화살표로 표시된 바와 같이 횡단한다. 자식 셀(101, 102, 104, 103)을 횡단하고 단일 비트가 횡단하는 셀의 각각에 포인트가 있는지를 나타낸다.
도 2는 쿼드트리를 형성하는 프로세스를 나타내고, 작은 블랙 사각형은 코딩될 포인트를 나타낸다. 이것은, 적어도 하나의 포인트를 포함하는 셀이 각각의 셀이 단 하나의 포인트만을 포함할 때까지 더 세분화될 수 있는 재귀적 프로세스이다. 제1 반복에서, 평면은 도 1에 표시된 바와 같이 4개의 셀(201, 202, 203, 204)로 분할되고 횡단된다. 각각의 서브셀은 적어도 하나의 포인트를 포함하기 때문에, 대응 비공 셀 구성은 1111이다. 포인트를 포함하는 셀의 각각은 블록(220)에 도시된 바와 같이 4개의 균일 사이즈 셀로 더 세분된다. 블록(220) 내의 서브셀을 4개의 셀 블록 내에서 횡단한다. 셀 블록(221)에 대한 예가 도시되고, 블록 내의 각 셀을 도 1에 도시된 순서로 횡단하여, 0010의 대응 비공 자식 셀 구성을 야기한다. 블록(220) 내의 나머지 4개의 셀 블록을 또한 횡단하여 구성 0010 1111 0100 및 1101을 야기한다.
다시, 포인트를 포함하는 각각의 셀은 각각 4개의 셀을 갖는 동일 사이즈 블록으로 더 세분화되고, 각각의 셀을 횡단하여 대응 비공 자식 셀 구성을 결정한다. 이 경우의 결과는 - - 0010 0001 등이고, 쿼드트리 표시는 도 3에 도시된다.
상기 설명이 쿼드트리 구성에 대하여 제공되지만, 유사한 방법이 옥트리 방식에 적용될 수 있고, 3차원의 부모 셀은 8개의 자식 셀로 분할될 수 있고, 자식 셀의 각각을 소정의 방식으로 횡단하여 어떤 셀이 포인트를 포함하는지를 결정할 수 있다. 포인트를 포함하는 각각의 셀은 8개의 셀로 더 분할되고 소정의 방식으로 다시 횡단하여 어떤 셀이 포인트를 포함하는지를 결정할 수 있다. 이 프로세스는 상술한 프로세스와 유사하게 각각의 셀이 단일 포인트를 포함할 때까지 계속된다.
부모 셀 내의 자식 셀의 특정 횡단 순서가 본 실시예에 관련되지 않는다. 원리적으로, 임의의 횡단 순서가 본 실시예에 사용될 수 있다.
상기 어프로치는 방수 3D 모델의 정점 위치를 나타내기 위하여 제안된다. 예측(prediction) 방법은 랜덤 분포 포인트를 나타낼 때 무효해진다. 따라서, 우리는 복잡성 및 강건함(robustness)을 고려하여 위치 코딩을 수행하기 위하여 공간 트리의 기본 방법을 채용하는 것을 선호한다. 예를 들어 쿼드트리를 취하면, 비공 자식 셀 구성이 15개의 모든 조합을 커버하는 4비트 바이너리로 표시된다. 그 결과, 비공 자식 셀의 수(T)가 더 이상 필요하지 않다.
도 4는 쿼드트리를 형성하는 상술한 방법의 단계의 플로우챠트이고, th는 허용되는 최대 에러이다. Cl,k는 l층에서의 k번째 셀을 나타내고, cl,k는 Cl,k의 중심 포인트이다. 세분화가 끝날 때마다, 인코더는 다음 2개의 조건을 체크한다.
(a) 가장 깊은 층에서의 모든 서브셀은 기껏해야 하나의 포인트를 포함한다.
(b) 서브셀의 중심 및 그 내의 포인트 간의 거리는 최대 에러보다 작다.
상기 메카니즘은 균일하게 분포된 포인트에 대하여 잘 동작한다. 그러나, 포인트가 불균일하게 분포되는 경우 효율적이지 않을 수 있다. 도 5의 경우를 고려한다. 여기서, 필요한 최대 에러가 0.125이고 대부분의 포인트에 대하여 2개의 세분화이면 충분하다. 그러나, 포인트(502 및 504)는 매우 근접하고 정지 조건 (a)가 만족될 수 없다. 따라서, 세분화 프로세스는 계속되어야 하고 셀을 더 세분화하여 도 6에 도시된 쿼드트리 구성을 야기한다. 결과적으로, 각각의 포인트가 최종적으로 하나의 셀을 차지한다. 그러나, 도 6의 박스(610)에 도시된 결과를 생성하는 추가의 단계는 쓸모없어 압축이 비효율적이다. 또한, 불균일하게 분포된 포인트 상황에서, 몇 쌍의 포인트가 복제 포인트(duplicate point)로서 간주될 만큼 가까워 더 세분화 될 필요가 없다. 압축의 효율을 위해, 본 발명은 공간 트리 구성 동안 정지 조건이 완화되거나 조절되어 어떤 조건하에서 가장 깊은 층에서의 셀이 1보다 많은 포인트를 포함할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명은 불균일하게 분포된 포인트를 갖는 셀에 대하여 공간 트리를 구성하는 개선된 방법 및 장치를 제공한다. 종래의 방법에서, 모든 포인트는 가장 깊은 층에서 셀을 차지해야 한다. 그러나, 발명자는 복제 포인트로서 간주될 수 있는 임의의 근접 포인트의 쌍이 존재한다는 것을 인식하였다. 이는 이러한 종류의 포인트를 세분화하는데 압축을 비효율적으로 만든다. 그러므로, 공간 트리 구성의 제한이 완화되어 각 셀에 1보다 많은 포인트를 허용하도록 할 수 있다. 본 발명에 따라, 불균일하게 분포된 포인트에 대하여 압축 효율을 개선하기 위하여, 하나의 셀 내의 복제 포인트를 검출하고 이러한 종류의 셀에 대한 사양(specification)이 코덱 모듈에 채용된다.
실시예에서, 복제 포인트가 하나의 셀에 정의되어 종래의 공간 트리의 제한을 완화시킨다. 하나의 셀 내의 불균일하게 분포된 포인트에 대하여, 포인트의 사이즈는 외접구(circumscribed sphere)의 반경으로서 산출될 수 있다. 포인트의 수 및 사이즈에 대한 2개의 문턱값이 이들 포인트가 복제 포인트인지를 결정하는데 사용된다.
본 원리에 따라, 복제 포인트를 포함하는 셀은 더 세분화되지 않는다. 코덱 모듈에서, 압축을 위한 관련 정보를 기록하도록 이러한 종류의 셀에 대한 사양이 제안된다.
복제 포인트를 고려한 공간 트리 구성
도 8은 본 원리에 따라 복제 포인트를 고려하는 공간 트리 구성의 흐름도를 나타낸다. 예를 들어, 발명의 명칭이 "Cluster Based Compression Algorithm for 3D Mesh Models Using Multiple KD-Trees"인 케이. 카이(K. Cai), 와이. 진(Y. Jin) 및 제트. 첸(Z. Chen)에 의한 PCT 출원(PCT/CN2009/001143)에 제안된 방법을 이용하여, 입력 포인트는 먼저 자신의 공간 위치에 따라 클러스터된다. 각각의 클러스터는 공간적으로 합쳐진 포인트의 세트를 포함한다. 그 후, 각각의 클러스터는 도 7에 도시된 바와 같이 옥트리로 그 안에 모든 포인트를 구성함으로써 압축된다.
각각의 옥트리에 대하여, 종래의 구성 방법에 따라, 불균일하게 분포된 포인트를 상이한 레벨에서 셀로 세분화한다. 그러나, 압축 효율을 개선하기 위하여 가장 깊은 레벨의 셀은 우리의 가정하에서 1보다 많은 포인트를 포함할 수 있다. 실시예에서, 복제 포인트는 다음과 같이 정의될 수 있다.
Num_DP_Max는 셀이 수용할 수 있는 최대 포인트수를 나타낸다. 그 값은 실시예에서 16이다. 공간 트리를 구성하면서, 각 셀 내의 포인트 수(Num_P-Cell)를 체크한다. 1 < Num_P_Cell <= Num_DP_Max이면, 셀 내의 포인트를 체크하여 포인트가 복제 포인트인지를 결정한다. 그렇지 않으면, 포인트가 복제 포인트가 아니면, 그 서브셀 내의 포인트가 복제 포인트이거나 그 서브셀이 단 하나의 포인트만을 포함할 때까지 이 셀이 세분화될 것이다.
복제 포인트를 정의하기 위하여, 하나의 셀 내의 수용된 포인트를 포함하는 사이즈는 외접구의 최소 반경으로서 산출된다. 사이즈가 임의의 문턱값보다 작으면, 개별 포인트가 복제 포인트인 것으로 결정된다.
셀(Cl ,k)에서, Num_P_Cell 포인트
Figure pct00001
가 존재한다. 따라서, 이들 포인트의 중심은
Figure pct00002
로 계산될 수 있다.
또한, x, y 및 z의 최대 값은 xmax, ymax 및 zmax로 표현된다. 따라서, 이 셀 내의 수용되는 포인트의 사이즈는
Figure pct00003
로 계산된다.
사이즈가 문턱값(DP_th)보다 작으면, 이 셀 내의 포인트는 복제 포인트로 결정된다. 결과적으로, 이 셀은 더이상 세분화되지 않고 그 관련 정보가 코덱에 기록될 것이다. 여기서, DP_th는 포인트들의 중심 및 다음 레벨의 서브셀들의 중심 간의 최소 거리, 즉,
Figure pct00004
로서 정의된다.
복제 포인트를 포함하는 셀에 대한 사양
도 5의 경우를 예로 든다. 제안된 공간 트리 구성을 이용하여, 쿼드트리 구조는 도 9에 도시된 바와 같이 생성된다. 셀(520, 530 및 540)의 각각은 단 하나의 포인트를 포함하고, 이는 단말 코드의 이전 방법을 이용하여 프로세싱된 다. 셀(510)은 복제 포인트의 제안된 정의를 이용하여 확인되는 2개의 포인트를 포함한다. 이들 포인트가 복제 포인트로 결정되면, 셀(510)은 더 세분화될 필요가 없다. 이러한 종류의 셀에 대한 관련 정보는 코덱에 특정될 수 있다.
구성된 공간 트리에 대하여, 우리는 코덱 모듈에 복제 포인트를 포함하는 셀의 사양을 제안한다. 일 실시예에서, 이들 셀의 인코딩 중에, 최대수는 입력 포인트의 수의 5%, 즉,
Figure pct00005
인 것으로 가정한다. 이 수는 원하는 대로 조절될 수 있다. 결과적으로, 먼저 복제 포인트를 갖는 셀의 수(Num_DPCell)가 필드(1010)에서
Figure pct00006
내에서 인코딩된다.
그 후, 이들 셀의 위치(k) 및 각 셀 내의 복제 포인트의 수(Num_P_Ceell)는 필드(1030 및 1040)에 연속적으로 인코딩된다. Num_P_Cell의 값에 따라, 위치 값(k)에는 필드(1020)에서 부호 비트가 할당되고, 이는 다음과 같이 표현된다.
Figure pct00007
여기서, 위치(k)는 2개의 옵션을 이용하여 인코딩될 수 있다. 이는
Figure pct00008
비트 내에서 인코딩될 수 있고, 헤더 비트는 부호를 나타낸다. 또한, 산술 코덱이 또한 채용될 수 있다. 따라서, 복제 포인트의 수의 인코딩은 4 비트 내에서
Figure pct00009
를 인코딩함으로써 구현될 수 있다. 도 10은 비트스트림 내의 정의를 나타낸다.
포인트 위치의 디코딩 중에, 공간 트리는 층마다 재구성된다. 복제 포인트를 포함하는 셀에 대하여, 먼저
Figure pct00010
비트를 판독하여 이들 셀의 수(Num_DPCell)를 디코딩한다. 그 후, 각 셀에 대하여,
Figure pct00011
비트를 판독하여 위치(k)를 디코딩한다. 헤더 비트가 0이면, 비트가 더 이상 판독되지 않고 셀 내의 수용된 포인트의 수(Num_P_Cell)가 2로 기록된다. 헤더 비트가 0이 아니면, 다른 4비트를 판독하여 수를 디코딩하고, 그 수 더하기 3은 디코딩된 Num_P_Cell이다. 따라서, Num_DPCell개의 셀이 연속적으로 디코딩된 후에 디코딩 절차가 종료된다. 종래의 디코딩 방법과 유사하게, 포인트가 최종적으로 재구성될 수 있다.
본 실시예에서, 셀 내의 포인트를 포함하는 사이즈는, 셀 내의 포인트의 수를 셀에서 허용되는 복제 셀의 최대 수와 비교한 후에 결정된다. 그러나, 본 원리는 또한 셀 내의 포인트의 수의 전에 또는 그 수를 고려하지 않고 사이즈를 결정하는 것을 제공할 수 있음은 명백하다.
도 11을 참조하면, 상술한 특징 및 원리가 적용될 수 있는 데이터 송신 시스템 또는 장치(1100)가 도시된다. 데이터 송신 시스템 또는 장치(1100)는 예를 들어 위성, 케이블, 전화선 또는 지상파 방송 등의 다양한 매체 중의 임의의 것을 이용하여 신호를 송신하는 헤드 엔드(head-end) 또는 송신 시스템일 수 있다. 데이터 송신 시스템 또는 장치(1100)는 또한 또는 대안으로 예를 들어 저장될 신호를 제공하는데 사용될 수 잇다. 송신은 인터넷 또는 임의의 다른 네트워크를 통해 제공될 수 있다. 데이터 송신 시스템 또는 장치(1100)는 예를 들어 3D 메쉬 모델 등의 비디오 콘텐츠 및 다른 콘텐츠를 생성 및 전달할 수 있다.
데이터 송신 시스템 또는 장치(1100)는 프로세서(1101)로부터 프로세싱된 데이터 및 다른 정보를 수신한다. 일 구현예에서, 프로세서(1101)는 3D 메쉬 모델의 기하학 데이터를 프로세싱하여 상술한 바와 같이 심볼의 시퀀스를 생성한다.
데이터 송신 시스템 또는 장치(1100)는 인코더(1102) 및 인코딩된 신호를 송신할 수 있는 송신기(1104)를 포함한다. 인코더(1102)는 프로세서(1101)로부터 데이터 정보를 수신한다. 인코더(1102)는 인코딩된 신호(들)를 생성한다. 인코더(1102)의 엔트로피 인코딩 엔진은 예를 들어 산술 코딩 또는 허프만(Huffman) 코딩일 수 있다.
인코더(1102)는 예를 들어 다양한 정보를 수신하여 저장 또는 송신을 위해 구성되는 포맷으로 어셈블링하는 어셈블리 유닛을 포함하는 서브모듈을 포함할 수 있다. 다양한 정보는 예를 들어 코딩되거나 코딩되지 않은 비디오 및 코딩되거나 코딩되지 않은 엘리먼트, 예를 들어 서브스트림 길이 지시기 및 신택스 엘리먼트를 포함할 수 있다. 임의의 구현예에서, 인코더(1102)는 프로세서(1101)를 포함하고, 그러므로, 프로세서(1101)의 동작을 수행한다.
송신기(1104)는 인코더(1102)로부터 인코딩된 신호(들)를 수신하고 인코딩된 신호(들)를 하나 이상의 출력 신호로 송신한다. 송신기(1104)는 예를 들어 인코딩된 픽쳐를 나타내는 하나 이상의 비트스트림 및/또는 그 관련 정보를 갖는 프로그램 신호를 송신하도록 적응될 수 있다. 일반적인 송신기는 예를 들어, 에러 정정 코딩 제공, 신호 내의 데이터의 인터리빙, 신호 내의 에너지의 랜덤화 및 변조기(1106)를 이용하여 신호를 하나 이상의 캐리어에 변조하는 것 중의 하나 이상의 기능을 수행한다. 송신기(1104)는 안테나(미도시)를 포함하거나 그와 인터페이싱할 수 있다. 또한, 송신기(1104)의 구현예는 변조기(1106)로 제한될 수 있다.
데이터 송신 시스템 또는 장치(1100)는 또한 저장 유닛(1108)에 통신가능하게 결합된다. 일 구현예에서, 저장 유닛(1108)은 인코더(1102)에 결합되어 인코더(1102)로부터의 인코딩 비트스트림을 저장한다. 다른 구현예에서, 저장 유닛(1108)은 송신기(1104)에 결합되어 송신기(1104)로부터의 비트스트림을 저장한다. 송신기(1104)로부터의 비트스트림은 예를 들어 송신기(1104)에 의해 더 프로세싱된 하나 이상의 인코딩된 비트스트림을 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 저장 유닛(1108)은 표준 DVD, 블루레이 디스크, 하드 드라이브 또는 임의의 다른 저장 장치 중의 하나 이상이다.
도 12를 참조하면, 상술한 특징 및 원리가 적용될 수 있는 데이터 수신 시스템 또는 장치(1200)가 도시된다. 데이터 수신 시스템 또는 장치(1200)는 예를 들어 저장 장치, 위상, 케이블, 전화선 또는 지상파 방송 등의 다양한 매체를 통해 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 신호는 인터넷 또는 임의의 다른 네트워크를 통해 수신될 수 있다.
데이터 수신 시스템 또는 장치(1200)는 예를 들어 셀폰, 컴퓨터, 셋탑 박스, 텔레비전 또는 인코딩된 비디오를 수신하고 예를 들어 디스플레이(예를 들어 사용자에게 디스플레이)하기 위하여 디코딩된 비디오 신호를 제공하는 다른 장치일 수 있다. 따라서, 데이터 수신 시스템 또는 장치(1200)는 그 출력 신호를 예를 들어 텔레비전 화면, 컴퓨터 모니터, 컴퓨터(저장, 프로세싱 또는 디스플레이용) 또는 임의의 다른 저장, 프로세싱 또는 디스플레이 장치에 제공할 수 있다.
데이터 수신 시스템 또는 장치(1200)는 데이터 정보를 수신하고 프로세싱할 수 있고, 데이터 정보는 예를 들어 3D 메쉬 모델을 포함할 수 있다. 데이터 수신 시스템 또는 장치(1200)는 인코딩된 신호, 예를 들어, 본 출원의 구현예에서 기술된 신호를 수신하는 수신기(1202)를 포함한다. 수신기(1202)는 예를 들어 3D 메쉬 모델 및/또는 텍스쳐 이미지 중의 하나 이상을 제공하는 신호 또는 도 11의 데이터 송신 시스템(1100)으로부터 출력된 신호를 수신할 수 있다.
수신기(1202)는 예를 들어 인코딩된 픽쳐를 나타내는 복수의 비트스트림을 갖는 프로그램 신호를 수신하도록 적응될 수 있다. 일반적인 수신기는 예를 들어 변조 및 인코딩된 데이터 신호의 수신, 복조기(1204)를 이용하여 하나 이상의 캐리어로부터 데이터 신호를 복조하는 것, 신호 내의 에너지의 역랜덤화(de-randomizing), 신호 내의 데이터의 역인터리빙(de-interleaving), 및 신호의 에러 정정 디코딩 중의 하나 이상의 기능을 수행한다. 수신기(1202)는 안테나(미도시)를 포함하거나 그와 인터페이싱할 수 있다. 수신기(1202)의 구현예는 복조기(1204)로 제한될 수 있다.
데이터 수신 시스템 또는 장치(1200)는 디코더(1206)를 포함한다. 수신기(1202)는 수신된 신호를 디코더(1206)에 제공한다. 수신기(1202)에 의해 디코더(1206)에 제공된 신호는 하나 이상의 인코딩된 비트스트림을 포함할 수 있다. 디코더(1206)는 디코딩된 신호, 예를 들어, 비디오 정보를 포함하는 디코딩된 출력 신호를 출력한다.
데이터 수신 시스템 또는 장치(1200)는 또한 통신가능하게 저장 유닛(1207)에 결합된다. 일 구현예에서, 저장 유닛(1207)은 수신기(1202)에 결합되고, 수신기(1202)는 저장 유닛(1207)으로부터의 비트스트림에 액세스한다. 다른 구현예에서, 저장 유닛(1207)이 디코더(1206)에 결합되고, 디코더(1206)는 저장 유닛(1207)으로부터의 비트스트림에 액세스한다. 다른 구현예에서, 저장 유닛(1207)으로부터 액세스된 비트스트림은 하나 이상의 인코딩된 비트스트림을 포함한다. 다른 구현예에서, 저장 유닛(1207)은 표준 DVD, 블루레이 디스크, 하드 드라이브 또는 임의의 다른 저장 장치 중의 하나 이상이다.
일 구현예에서, 디코더(1206)로부터의 출력 신호가 프로세서(1208)에 제공된다. 일 구현예에서, 프로세서(1208)는 3D 메쉬 모델 재구성을 수행하도록 구성된 프로세서이다. 임의의 구현예에서, 디코더(1206)는 프로세서(1208)를 포함하고, 그러므로, 프로세서(1208)의 동작을 수행한다. 다른 구현예에서, 프로세서(1208)는 다운스트림 장치, 예를 들어, 셋탑 박스 또는 텔레비전의 일부이다.
여기에 기재된 구현예는 예를 들어 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현예의 컨텍스트로만 논의되지만(예를 들어, 방법으로서만 논의되지만), 논의된 특징의 구현예는 또한 다른 형태(예를 들어, 장치 또는 프로그램)으로 구현될 수 있다. 장치는 예를 들어 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어로 구현될 수 있다. 방법은, 예를 들어, 장치, 예를 들어, 일반적으로 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래머블 로직 장치를 포함하는 프로세싱 장치를 나타내는 프로세서로 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 통신 장치, 예를 들어, 컴퓨터, 셀폰, 포터블/PDA(personal digital assistant) 및 엔드 사용자들 간의 정보 전달이 가능한 다른 장치를 포함한다.
본 원리의 "일 실시예" 또는 "실시예" 또는 "일 구현예" 또는 "구현예" 뿐만 아니라 그 다른 변형의 언급은, 실시예와 결합하여 기재된 특정 특징, 구조, 특징 등이 본 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 명세서에 걸쳐 다양한 장소에 나타나는 구 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서" 또는 "일 구현예에서" 또는 "구현예에서" 뿐만 아니라 그 다른 변형의 출현은 반드시 동일한 실시예를 참조하는 것이 아니다.
추가적으로, 본 출원 또는 그 청구범위는 다양한 정보의 "결정"을 언급할 수 있다. 정보 결정은 예를 들어 정보 추정, 정보 산출, 정보 예측 또는 메모리로부터의 정보의 검색 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어 "A/B", "A 및/또는 B" 및 "A 및 B의 적어도 하나"의 경우의 다음의 "/", "및/또는" 및 "적어도 하나" 중의 임의의 것의 사용은 제1 열거 옵션(A)만의 선택, 제2 열거 옵션(B)만의 선택, 또는 양 옵션(A 및 B)의 선택을 포함하는 것으로 의도된다. 다른 예로서, "A, B 및/또는 C" 및 "A, B 및 C의 적어도 하나" 및 "A, B 또는 C의 적어도 하나"의 경우, 이러한 구는 제1 열거 옵션(A)만의 선택, 제2 열거 옵션(B)만의 선택, 제3 열거 옵션(C)만의 선택, 또는 제1 및 제2 열거 옵션(A 및 B)만의 선택, 제1 및 제3 열거 옵션(A 및 C)만의 선택, 제2 및 제3 열거 옵션(B 및 C)만의 선택 또는 3개의 모든 옵션(A, B 및 C)의 선택을 포함하는 것으로 의도된다. 이것은 열거된 많은 항목에 대하여 본 기술 및 관련 기술의 당업자에게 자명한 바와 같이 확장될 수 있다.
추가적으로, 많은 구현예는 인코더(예를 들어, 인코더(1102)), 디코더(예를 들어, 디코더(1206)), 디코더로부터의 출력을 프로세싱하는 포스트프로세서(예를 들어, 프로세서(1208)) 또는 인코더로 입력을 제공하는 프리프로세서(예를 들어, 프로세서(1101)) 중의 하나 이상으로 구현될 수 있다. 또한, 다른 구현예가 본 개시물에 의해 고려된다.
여기에 기재된 다양한 프로세스 및 특징의 구현예는 다양한 상이한 장비 또는 애플리케이션, 특히, 예를 들어, 데이터 인코딩, 데이터 디코딩, 3D 모델링, 3D 재구성 및 3D 컴퓨터 그래픽의 다른 프로세싱과 연관된 장비 또는 애플리케이션으로 구현될 수 있다. 이러한 장비의 예는 인코더, 디코더, 디코더로부터의 출력을 프로세싱하는 포스트프로세서, 인코더에 입력을 제공하는 프리프로세서, 비디오 코더, 비디오 디코더, 비디오 코덱, 웹 서버, 셋탑 박스, 랩탑, 퍼스널 컴퓨터, 셀폰, PDA, 게임 콘솔 및 다른 통신 장치를 포함한다. 명백한 바와 같이, 장비는 모바일이거나 이동체에 설치될 수 있다.
추가적으로, 방법은 프로세서에 의해 수행되는 명령으로 구현되고, 이러한 명령(및/또는 구현예에 의해 생성된 데이터 값)이 프로세서 판독가능 매체, 예를 들어, 집적 회로, 소프트웨어 캐리어 또는 다른 저장 장치, 예를 들어, 하드디스크, 콤팩트 디스켓(CD), 광 디스크(예를 들어, DVD(digital versatile disc 또는 digital video disc라 함) 등), 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 리드 온리 메모리(ROM) 등에 저장될 수 있다. 명령은 프로세서 판독가능 매체 상에 유형으로 구현되는 애플리케이션을 형성할 수 있다. 명령은 예를 들어 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 그 조합일 수 있다. 명령은 예를 들어 오퍼레이팅 시스템, 개별 애플리케이션 또는 그 조합에서 찾을 수 있다. 프로세서는 예를 들어 프로세스를 수행하는 명령을 갖는 프로세서 판독가능 매체(저장 장치 등)를 포함하는 장치 및 프로세스를 수행하도록 구성된 장치로서 특성화될 수 있다. 또한, 프로세서 판독가능 매체는, 명령에 더하여 또는 그 대신에, 구현예에 의해 생성된 데이터 값을 저장할 수 있다.
당업자에게 분명한 바와 같이, 구현예는 예를 들어 저장 또는 송신될 수 있는 정보를 전달하도록 포맷화된 다양한 신호를 생성할 수 있다. 정보는 예를 들어, 방법을 수행하는 명령 또는 기재된 구현예 중의 하나에 의해 생성된 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호는 기재된 실시예의 신택스를 기록하거나 판독하는 규칙을 데이터로서 전달하거나 기재된 실시예에 의해 기록된 실제 신택스 값을 데이터로서 전달하도록 포맷될 수 있다. 이러한 신호는 예를 들어 전자파로서(예를 들어, 스펙트럼의 무선 주파수 부분을 이용) 또는 베이스밴드 신호로서 포맷될 수 있다. 포맷은 예를 들어 데이터 스트림의 인코딩 및 인코딩 데이터 스트림에 의한 캐리어의 변조를 포함할 수 있다. 신호가 전달하는 정보는 예를 들어 아날로그 또는 디지털 정보일 수 있다. 신호는 공지된 바와 같이 다양한 상이한 유선 또는 무선 링크를 통해 송신될 수 있다. 신호는 프로세서 판독가능 매체 상에 저장될 수 있다.
다양한 구현예가 기재되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 예를 들어, 상이한 구현예의 엘리먼트가 결합, 추가, 변경 또는 제거되어 다른 구현예를 생성할 수 있다. 추가적으로, 당업자는 다른 구조 및 프로세스가 개시된 것을 대체할 수 있고, 결과적인 구현예는 적어도 실질적으로 동일한 방식으로 적어도 실질적으로 동일한 기능(들)을 수행하여 개시된 구현예와 적어도 실질적으로 동일한 결과(들)를 달성할 수 있다. 따라서, 이들 및 다른 구현예가 본 출원에 의해 고려된다.

Claims (20)

  1. 영역에 대응하는 공간 트리 데이터 구조를 구성하는 방법으로서,
    상기 영역 내의 에어리어(area)를 선택하는 단계;
    상기 에어리어가 복제 포인트(duplicate points)를 포함하는지를 결정하는 단계 - 상기 복제 포인트는 상기 에어리어에 2 이상의 포인트를 포함함 -; 및
    상기 에어리어가 복제 포인트를 포함하면, 상기 에어리어에 대한 복제 포인트의 존재를 나타내는 에어리어 정보를 기록하고 상기 에어리어의 추가 세분화를 정지하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정하는 단계는,
    상기 에어리어에 상기 포인트를 포함하는 에어리어의 사이즈를 계산하는 단계;
    상기 사이즈를 미리 결정된 문턱 사이즈와 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 응답하여 복제 포인트가 상기 에어리어에 포함되는지를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 결정하는 단계는,
    분해된 에어리어에 포함되는 포인트의 수를 결정하는 단계; 및
    상기 에어리어에 포함되는 포인트의 수가 문턱수보다 작으면, 상기 에어리어 내의 각 포인트의 사이즈에 대하여 계산하는 단계 및 비교하는 단계를 수행하여 복제 포인트가 상기 에어리어에 포함되는지를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 에어리어가 복제 포인트를 포함하는지를 결정하는 단계는 상기 에어리어가 포인트, 복제 포인트 또는 복수의 비복제 포인트를 포함하는지를 결정하는 단계 - 상기 방법은,
    상기 에어리어가 복수의 비복제 포인트를 포함하면,
    상기 에어리어를 복수의 세분화된 에어리어로 세분화하는 단계,
    상기 세분화된 에어리어가 포인트, 또는 복제 포인트 또는 복수의 포인트 중의 하나를 포함하는지를 결정하는 단계,
    상기 세분화된 에어리어 또는 후속으로 세분화된 에어리어 모두가 포인트 또는 복제 포인트만을 포함할 때까지 상기 세분화하는 단계 및 결정하는 단계를 반복하는 단계
    를 더 포함함 -; 및
    상기 에어리어, 상기 세분화된 에어리어 또는 상기 후속으로 세분화된 에어리어에 대하여 포인트 또는 복제 포인트의 존재를 나타내는 에어리어 정보를 기록하는 단계
    를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영역을 복수의 에어리어로 분할하는 단계;
    상기 영역이 포인트 또는 복제 포인트만을 포함하는 영역들로 분해될 때까지 상기 세분화하는 단계, 상기 결정하는 단계 및 반복하는 단계를 수행하는 단계; 및
    상기 영역의 분해된 에어리어의 각각에 대하여 상기 에어리어 정보를 기록하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    에어리어 내의 포인트의 수가
    Figure pct00012
    에 대응하면, 포인트들의 중심은
    Figure pct00013
    에 대응하고, 상기 사이즈는
    Figure pct00014
    에 대응하고, 상기 산출된 사이즈가
    Figure pct00015
    에 대응하는 상기 미리 결정된 문턱 사이즈보다 작으면, 상기 에어리어는 복제 포인트를 포함하는 것으로 결정되는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기록하는 단계는 복제 포인트 수 필드, 위치 필드 및 셀 내의 포인트 수 필드 중의 적어도 하나를 포함하는 데이터 필드를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공간 데이터 구조는 쿼드트리 및 옥트리(Octree) 타입 분할 중의 하나에 대응하고, 상기 에어리어는 상기 쿼드트리 및 옥트리 타입 분할의 셀 및 서브셀에 대응하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공간 데이터 구조는 3D 메쉬 코딩을 수행하는데 사용되는 방법.
  10. 영역에 대응하는 공간 트리 데이터 구조를 구성하는 장치로서,
    상기 영역 내의 에어리어를 선택하는 수단;
    상기 에어리어가 복제 포인트를 포함하는지를 결정하는 수단 - 상기 복제 포인트는 상기 에어리어에 2 이상의 포인트를 포함함 -; 및
    상기 에어리어가 복제 포인트를 포함하면, 상기 에어리어에 대한 복제 포인트의 존재를 나타내는 에어리어 정보를 기록하고 상기 에어리어의 추가 세분화를 정지하는 수단
    을 포함하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 결정하는 수단은, 상기 에어리어에 상기 포인트를 포함하는 에어리어의 사이즈를 계산하고; 상기 사이즈를 미리 결정된 문턱 사이즈와 비교하고; 상기 비교에 응답하여 복제 포인트가 상기 에어리어에 포함되는지를 결정하도록 적응된 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 결정하는 수단은 추가로, 분해된 에어리어에 포함되는 포인트의 수를 결정하고; 상기 에어리어에 포함되는 포인트의 수가 문턱수보다 작으면 상기 에어리어 내의 각 포인트의 사이즈에 대하여 계산하는 단계 및 비교하는 단계를 수행하여 복제 포인트가 상기 에어리어에 포함되는지를 결정하도록 적응된 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 결정하는 수단은 추가로, 상기 에어리어가 포인트, 복제 포인트 또는 복수의 비복제 포인트를 포함하는지를 결정하고,
    - 상기 에어리어가 복수의 비복제 포인트를 포함하면,
    상기 에어리어를 복수의 세분화된 에어리어로 세분화하고,
    상기 세분화된 에어리어가 포인트 또는 복제 포인트 또는 복수의 포인트 중의 하나를 포함하는지를 결정하고,
    상기 세분화된 에어리어 또는 후속으로 세분화된 에어리어 모두가 포인트 또는 복제 포인트만을 포함할 때까지 세분화하는 단계 및 결정하는 단계를 반복함 -; 및
    상기 에어리어, 상기 세분화된 에어리어 또는 상기 후속으로 세분화된 에어리어에 대하여 포인트 또는 복제 포인트의 존재를 나타내는 에어리어 정보를 기록하도록
    적응된 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 영역을 복수의 에어리어로 분할하고; 상기 영역이 포인트 또는 복제 포인트만을 포함하는 영역들로 분해될 때까지 세분화하는 단계, 결정하는 단계 및 반복하는 단계를 수행하고; 상기 영역의 분해된 에어리어의 각각에 대하여 상기 에어리어 정보를 기록하는 수단을 더 포함하는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 결정하는 수단은,
    에어리어 내의 포인트의 수가
    Figure pct00016
    에 대응하면, 포인트들의 중심은
    Figure pct00017
    에 대응하고, 상기 사이즈는
    Figure pct00018
    에 대응하고, 상기 산출된 사이즈가
    Figure pct00019
    에 대응하는 상기 미리 결정된 문턱 사이즈보다 작으면, 상기 에어리어는 복제 포인트를 포함하는 것으로 결정되는 것
    에 의해 복제 포인트의 존재를 결정하도록 적응된 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 기록하는 수단은 복제 포인트 수 필드, 위치 필드 및 셀 내의 포인트 수 필드 중의 적어도 하나를 포함하는 데이터 필드를 생성하도록 적응된 장치.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공간 데이터 구조는 쿼드트리 및 옥트리 타입 분할 중의 하나에 대응하고, 상기 에어리어는 상기 쿼드트리 및 옥트리 타입 분할의 셀 및 서브셀에 대응하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 공간 데이터 구조는 3D 메쉬 코딩을 수행하는데 사용되는 장치.
  19. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 단계들을 수행하는 명령이 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 단계들에 의해 생성된 심볼 시퀀스가 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 매체.
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