KR20150104570A - 꼭짓점 에러 정정을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

3D 모델은 "패턴-인스턴스" 표현을 이용하여 모델링 될 수 있는데, 인스턴스 요소는 패턴의 변형(예를 들어, 회전, 번역, 그리고 스케일링)으로 표현될 수 있다. 양자화 에러들은 회전 정보를 인코딩할 때 도입될 수 있고, 서로 다른 5개의 인스턴스의 꼭짓점들에서 서로 다른 꼭짓점 좌표 에러들을 야기한다. 꼭짓점 좌표 에러들을 효과적으로 보상하기 위해, 인코더는 꼭짓점 좌표 에러를 보상하는 양자화 파라미터를 결정한다. 양자화 파라미터는 비트스트림에서 양자화 인덱스로 시그널링된다. 양자화 인덱스, 양자화 인덱스들 및 양자화 파라미터들 사이의 맵핑을 지시하는 양자화 표, 및 꼭짓점 좌표 에러들은 비트스트림으로 인코딩된다. 양자화 표는 통계적 데이터에 기초하여 구축될 수 있다. 디코더에서, 꼭짓점 좌표 에러는 수신된 양자화 인덱스로부터 결정된 양자화 파라미터에 기초하여 디코딩된다.

Description

꼭짓점 에러 정정을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR VERTEX ERROR CORRECTION}
본 발명은 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키기 위한 방법 및 장치와, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 실제의 애플리케이션들에서, 많은 3D 모델들은 수많은 연결된 요소들로 구성된다. 이들 멀티-요소 3D 모델들은 일반적으로 도 1 에 도시된 것처럼, 많은 반복적인 구조들을 다양한 변형으로 포함한다.
인풋 모델들에서 반복적인 구조들의 이점을 취하는 멀티-요소 3D 모델들을 위한 압축 알고리즘들은 알려져 있다. 3D 모델의 반복적인 구조들은 다양한 위치들, 방향들, 그리고 스케일링 요소들로 발견된다. 3D 모델은 그리고 나서 "패턴-인스턴스(pattern-instance)" 표현으로 조직화된다. 패턴은 상응하는 반복적인 구조의 대표적인 기하학적 구조를 표시하기 위해 사용된다. 반복적인 구조에 소속되어 있는 요소들은 상응하는 패턴의 인스턴스들로서 표시되고 패턴 ID 및 변형 정보, 예를 들면 반사, 번역, 회전 그리고 패턴에 대한 가능한 스케일링 등으로 표현될 수 있다. 인스턴스 변형 정보는 예를 들어, 반사 파트, 번역 파트, 회전 파트, 그리고 가능한 스케일링 파트로 조직화될 수 있다. 3D 모델들의 몇몇 요소들은 고유한 요소들로서 언급되고 반복적이지 않을 수 있다.
W.장, K.카이, 그리고 J.티안에 의한 공동 소유의 PCT 출원 공보, 제목 "회전된 3D 요소들을 위한 꼭짓점 정정"(PCT/CN2012/074286, 어토니 도켓 no. PA1200112, 이하 "장")에서, 특별히 본 명세서에 참조로서 포함되는 교시들은 3D 모델의 인코딩 및 디코딩시 꼭짓점 에러 보상을 위한 방법 및 장치를 개시한다.
본 발명을 통해, 종래 기술의 단점을 극복한, 3D 모델의 꼭짓점 좌표 에러가 보상된 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 원리들은 3D 모델을 대표하는 비트스트림(bitstream)을 발생시키는 방법을 제공하는 것으로서, 아래에 기재된 바와 같이 인스턴스에 상응하는 재구성된 인스턴스에 접근하는 단계; 인스턴스의 꼭짓점 및 재구성된 인스턴스의 상응하는 꼭짓점 사이의 꼭짓점 좌표 에러에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하는 단계; 결정된 양자화 파라미터에 응답하여 양자화 인덱스를 결정하는 단계; 그리고 양자화 인덱스 및 꼭짓점 좌표 에러를 비트스트림으로 인코딩하는 단계를 포함한다. 본 발명의 원리들은 또한 이러한 단계들을 수행하는 장치를 제공한다.
본 발명의 원리들은 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 방법을 제공하는 것으로서, 아래에 기재된 바와 같이 인스턴스에 상응하는 재구성된 인스턴스에 접근하는 단계; 비트스트림으로부터 양자화 인덱스를 결정하는 단계; 양자화 인덱스에 응답하여 양자화 파라미터를 결정하는 단계; 인스턴스의 꼭짓점과 상응하는 재구성된 인스턴스의 꼭지점 사이의 에러를 대표하는 꼭짓점 좌표 에러를 디코딩하는 단계; 그리고 디코딩된 꼭짓점 좌표 에러에 응답하여 재구성된 인스턴스를 정제하는 단계를 포함한다. 본 발명의 원리들은 또한 이러한 단계들을 수행하는 장치를 제공한다.
본 발명의 원리들은 또한 위에서 설명된 방법들에 따른 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키거나 디코딩하는 명령어들을 내장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다.
본 발명의 원리들은 또한 위에서 설명된 방법들에 따라 발생된 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 내장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다.
본 발명의 원리에 따라, 3D 모델의 꼭짓점 좌표 에러가 보상된다.
도 1은 수많은 연결된 요소들 및 반복적인 구조들을 갖는 모범적인 3D 모델들을 도시하는 도면.
도 2A는 패턴들을 표현하는 화상 예시들을 도시하는 도면이고, 도 2B는 상응하는 인스턴스들과 재구성된 인스턴스들을 표현하는 화상 예시들을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 원리들의 실시예에 해당하는, 3D 모델의 인스턴스를 인코딩하는 예시를 도시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 원리들의 실시예에 해당하는, 3D 모델의 인스턴스를 디코딩하는 예시를 도시하는 흐름도.
도 5는 본 발명의 원리들에 따른 모범적인 인스턴스 인코더를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 원리들에 따른 모범적인 인스턴스 디코더를 도시하는 도면.
도 1에 도시된 것처럼, 3D 모델에는 많은 반복적인 구조들이 있다. 3D 모델들을 효과적으로 인코딩하기 위해서, 반복적인 구조들은 패턴들 및 인스턴스들로 조직화될 수 있고, 인스턴스는 예를 들어, 번역, 회전, 그리고 스케일링과 같은 정보를 포함하는 변형 매트릭스와 패턴 ID를 사용하는 상응하는 패턴의 변형으로 대표될 수 있다.
인스턴스가 패턴 ID 및 변형 매트릭스에 의해 표현될 때, 패턴 ID 및 변형 매트릭스는 인스턴스를 압축할 때 압축된다. 결과적으로, 인스턴스는 패턴 ID 및 디코딩된 변형 매트릭스를 통해서 재구성될 수 있고, 인스턴스는 패턴 ID에 의해 인덱스된 디코딩된 패턴의 변형(디코딩된 변형 매트릭스로부터)으로서 재구성될 수 있다. 일 실시예에서, 변형 매트릭스가 인코딩될 때, 변형 매트릭스의 회전 부분은 예를 들어, 정수 개수의 비트를 사용하여 양자화된다. 양자화에서 초래된 손실 때문에, 디코딩된 회전 부분은 원래의 회전 부분과 다를 수 있다.
도 2A 및 2B는 2D 표현의 모범적인 요소들을 도시하는 도면으로서, 요소들(210,220)은 패턴들이고, 요소들(250,270)(실선)은 압축될 원래의 인스턴스들이고, 요소들(260,280)(점선)은 재구성된 인스턴스들이다. 특히, 인스턴스(250,270)들은 각각 패턴들(210,220)의 변형 즉, 회전 및 번역된 버전들로 표현될 수 있다.
도 2B의 예시에서, 회전의 양자화는 약 5도의 에러를 보이고, 따라서 원래의 인스턴스들과 재구성된 인스턴스들 사이의 차이들을 유발한다. 도 2B에서 보듯이, 회전 에러들(각도의 개수)이 인스턴스(250,270)들과 비슷하고, 회전 양자화에 의해 야기된 꼭짓점 좌표 에러들(즉, 꼭짓점 이동, 예를 들어 도 2B의 원래 인스턴스들 및 재구성된 인스턴들 사이에서 A에서 A'로, B에서 B'로의 이동)은 양 인스턴스들 사이에서 상당히 변하고, 인스턴스(270)는 더 큰 꼭짓점 좌표 에러들을 가진다. 결과적으로, 재구성된 요소들의 품질은 일정하지 않을 수 있으며, 예를 들어, 큰 인스턴스는 작은 인스턴스보다 더 낮은 재구성 품질을 가질 수 있다.
장에서, 꼭짓점 좌표 에러들을 효과적으로 보상하기 위해, 상부 경계는 꼭짓점의 꼭짓점 좌표 에러를 위해 측정될 수 있다. 상부 경계에 기초해서, 코덱은 꼭짓점의 꼭짓점 좌표 에러가 보상될 필요가 있는지를 결정하고, 보상이 필요하다면, 꼭짓점 좌표 에러를 보상하기 위한 양자화 파라미터를 결정한다. 상부 경계는 인코더 및 디코더 양쪽에서 측정될 수 있고, 따라서 꼭짓점 좌표 에러 보상이 사용되는지를 지시하거나 꼭짓점 좌표 에러를 위한 양자화 파라미터를 지시하기 위한 명백한 시그널링이 필요 없다.
본 발명의 원리는 또한 회전 양자화에서 기인한 꼭짓점 좌표 에러를 효과적으로 보상하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 디코더에서 계산 부하를 줄이기 위해, 양자화 파라미터는 비트스트림으로 시그널된다. 일 실시예에서, 꼭짓점 좌표 에러를 양자화 하기 위해 사용되는 양자화 비트들의 개수에 상응하는 인덱스가 양자화 테이블을 거쳐 비트스트림으로 전송된다.
도 3은 3D 모델의 인스턴스를 인코딩하기 위한 모범적인 방법(300)을 도시하는 도면이다. 방법(300)은 단계(305)에서 시작된다. 단계(310)에서, 3D 모델 데이터는 입력되고 초기화가 수행된다. 품질 파라미터, 최대 수용 가능한 꼭짓점 좌표 에러, 변형 매트릭스의 회전 부분 및 번역 부분을 위한 양자화 파라미터들과 같은 추가적인 데이터는 또한 입력되거나 입력으로부터 암시될 수 있다.
모범적인 일 일시예에서, 초기화 단계는 반복적인 구조들을 패턴들과 인스턴스들로 조직화하고, 인스턴스들을 위한 변형 매트릭스들을 생산하고, 재구성된 패턴들을 형성하기 위해 패턴들을 인코딩할 수 있다. 특정의 인코딩될 인스턴스{(C)로 표시}에 대하여, 상응하는 원래의 패턴, 재구성된 패턴, 그리고 변형 매트릭스는 (P), (P'),(T)로 각각 표시된다. 인스턴스는 정확히 패턴의 변형으로 표현될 수 있는데, 즉, C=TP임이 가능하다. 대안적으로 패턴의 변형은 몇몇 주변환경하에서의 인스턴스의 근사치, 즉 C≒TP일 수 있다.
변형 매트릭스(T)는 단계(320)에서 인코딩된다. 단계(330)에서, 인코딩된 변형 매트릭스는 그리고 나서 T'로 디코딩되고, 인스턴스는 예를 들어, 상응하는 재구성된 패턴 및 디코딩된 변형 매트릭스(C'=T'P')를 이용하여 재구성된다.
단계(340)에서, 재구성된 인스턴스안의 꼭짓점(Vi')와 상응하는 본래의 인스턴스안의 꼭짓점(Vi)사이의 꼭짓점 좌표 에러(Ei)는 예를 들어, Ei=Vi-Vi'로 계산된다. 꼭짓점 좌표 에러를 인코딩하기 위해서 양자화 파라미터는 단계(350)에서 측정된다. 꼭짓점 좌표 에러는 단계(360)에서 양자화되고 코딩된다. 덧붙여, 양자화 파라미터는 비트스트림 안에서 시그널 된다. 단계(370)에서, 더 많은 꼭짓점들이 프로세싱될 필요가 있는지를 체크 한다. 만약 더 많은 꼭짓점들이 프로세싱될 것이라면, 제어는 단계(340)로 돌아간다. 그렇지 않으면, 제어는 종료 단계(399)로 지나쳐 간다.
양자화 파라미터의 효과적인 시그널링을 위해서, 실제 양자화 파라미터보다는 양자화 파라미터의 인덱스가 비트스트림으로 인코딩될 수 있다. 모범적인 양자화 파라미터로서 양자화 비트들의 수를 이용하여, 양자화 프로세스는 추후에 자세하게 설명된다. 본 발명의 원리는 또한 다른 양자화 파라미터들, 예를 들어, 그러나 제한적이지는 않게, 양자화 단계 사이즈가 이용될 때 적용될 수 있다.
양자화 인덱스 양자화 비트들 수
0 2
1 4
2 5
3 6
표 1은 모범적인 양자화 테이블을 도시하는 표로서, 양자화 비트들 수는 양자화 인덱스로 맵핑된다. 특별히
QBTable[0] = 2;
QBTable[1] = 4;
QBTable[2] = 5;
QBTable[3] = 6.
우리는 원래의 인스턴스의 꼭짓점 좌표들과 특별한 꼭짓점을 위한 재구성된 인스턴스 사이의 차이를 "Error"라고 표시하고, 유저에 의해 제공된 품질 요구조건(즉, 최대 수용 가능한 꼭짓점 좌표 에러)을 "MaxErrorAllow" 라고 표시한다. 특별한 꼭짓점에 대해, 우리는 꼭짓점 좌표 에러를 양자화하기 위해 필요한 초기 비트 수를 다음과 같이 측정한다:
Figure pct00001
그리고 우리는 QB와 가장 가까운 양자화 비트 수를 양자화 테이블에서 찾는다. 예를 들어, QB가 7인 경우, 양자화 인덱스는 3(QBtable[3]=6)이 상응하는 양자화 인덱스로서 선별되고 QB는 6으로 지정된다. 그 다음에, Error/MaxErrorAllow 는 QB 비트의 이진 코드로 양자화된다. 양자화 인덱스와 이진 코드는 그리고나서 비트스트림으로 인코딩된다. 표 1에서 보듯이, 양자화 인덱스의 값은 대체로 상응하는 양자화 비트 수보다 작고, 전송될 더 적은 비트를 요구한다. 따라서, 양자화 비트수를 전송하는 것보다 양자화 인덱스를 전송하는 것이 비트 레이트(rate)를 직접적으로 줄일 수 있다.
디코더에서, 최대 수용 가능 에러(MaxErrorAllow) 및 양자화 표는 비트스트림으로부터 유래될 수 있다. 꼭짓점에서, 양자화 인덱스는 비트스트림으로부터 수신되고, 양자화 비트(QB) 수는 양자화 인덱스 및 양자화 표로부터 결정될 수 있다. 양자화된 꼭짓점 좌표 에러(Q_value)는 비트스트림으로부터 QB 비트로 판독될 수 있다. 꼭짓점 좌표 에러는 다음과 같이 계산된다:
Figure pct00002
예를 들어, 우리는 양자화된 꼭짓점 좌표 에러를 대표하는 이진 코드 및 양자화 인덱스는 비트스트림에서 인접하게 인코딩되고 그것은 '1010100111...' 이라는 것을 가정한다. 만약 양자화 인덱스가 2개의 비트로 인코딩된다면, 우리는 양자화 인덱스 '10'=2을 얻는다. 만약 표 1에 도시된 양자화 표를 이용한다면, 양자화 비트 수는 QBtable[2]=5로서 유래된다. 다음으로, 우리는 비트스트림으로부터 5 비트의 '10100'을 읽고 양자화된 꼭짓점 좌표 에러를, Q_value = '10100'=20이라고 결정한다. 따라서, Error' = MaxErrorAllow * 20이다.
위에서 논의한 대로, 양자화 표는 비트스트림에서 양자화 파라미터를 지시하기 위해 이용된다. 일 실시예에 따르면, 양자화 표는 메타데이터 또는 유저 입력에 의해 특정될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 양자화 표는 통계적 데이터에 기초하여 구축될 수 있다.
예를 들어, 우리는 수학식 1에 기초하여, 서로 다른 3D 모델의 대량의 요소들로부터의 서로 다른 꼭짓점을 이용하여 QB을 위한 값을 계산할 수 있다. 우리가 QB 값들의 큰 세트를 얻고난 뒤, 우리는 QB 표의 요소로서 n개의 가장 빈번하게 발생된 QB 값들을 선택한다. 만약 우리가 n개의 가장 빈번하게 발생된 QB 값들을 QB0, QB1, ..., QBn -1이라고 표시한다면, 양자화 표는 표 2와 같이 도시될 수 있다. 고정-길이 코딩이 양자화 인덱스를 인코딩하기 위해 사용되면, 우리는 표를 QB0<QB1<...<QBn-1로 만들 수 있다. 가변-길이 코딩이, 양자화 인덱스들을 전송하는데 사용된 데이터의 양을 줄이기 위해서, 양자화 인덱스를 인코딩하기 위해 사용ㄷ되면, 우리는 양자화 표를 Prob(QB0)>Prob(QB1)>...>Prob(QBn -1)로 구성할 수 있다. 즉, 더 많은 개연성 있는 양자화 비트들의 수가 작은 인덱스에 대응하고, 인코딩하는데 더 적은 비트들을 요구한다.
양자화 인덱스 양자화 비트들의 수
0 QB0
1 QB1
... ...
n-1 QBn -1
도 4 는 3D 모델의 인스턴스를 디코딩하기 위한 모범적인 방법(400)을 도시하는 도면이다. 방법(400)의 입력은 비트스트림, 예를 들어 방법(300)을 이용하여 발생된 비트스트림을 포함할 수 있고, 추가적인 데이터, 예를 들어 디코딩될 인스턴스에 상응하는 재구성된 패턴(P')는 또한 입력으로서 포함될 수 있다. 방법(400)은 단계(405)에서 시작된다. 단계(410)에서, 초기화가 수행되고, 예를 들어, 품질 파라미터 및 변형 매트릭스를 위한 양자화 파라미터들은 입력 비트스트림으로부터 유래되고 최대 수용 가능 꼭짓점 좌표 에러는 품질 파라미터로부터 계산된다.
단계(420)에서, 변형 매트릭스는 T'으로 디코딩되고, 인스턴스는 C'로 재구성되고, 예를 들어 상응하는 재구성된 패턴 및 디코딩된 변형 매트릭스(C'=T'P')를 이용한다. 단계(430)에서, 양자화 파라미터, 예를 들어 양자화 비트들 수(QB)는 비트스트림으로부터 결정된다. 인코딩된 꼭짓점 좌표 에러는 단계(440)에서 디코딩되고, 예를 들어 QB 비트들은 비트스트림으로부터 판독되고, 꼭짓점 좌표 에러는 수학식 2를 이용하여 계산된다. 단계(450)에서, 디코딩된 꼭짓점 좌표 에러(Ei')는 단계(420)에서 초기에 재구성된 인스턴스의 상응하는 꼭짓점(Vi')을 보상하기 위해 예를 들어 Vi''=Vi'+Ei'로서 이용된다. 즉, 재구성된 인스턴스의 꼭짓점은 정제된다. 방법(400)은 단계(499)에서 종료된다.
꼭짓점 좌표 에러 보상 플래그(flag)는 꼭짓점 좌표 에러가 보상되었는지를 지시하는데 이용될 수 있다. 플래그는 인코더와 디코더 양쪽에 알려져야 한다. 플래그가 1로 셋팅되면, 에러 보상은 이용된다. 그렇지 않으면, 꼭짓점 좌표 에러 보상은 이용되지 않는다. 특히, 방법(300) 및 방법(400)이 이용될 때, 만약 플래그가 0이라면, 방법(300)에서의 단계(340-370)들과 단계(430-460)들은 필요하지 않다.
모범적인 일 실시예에서, 3D 모델을 대표하는 비트스트림의 디코딩 프로세스는 아래와 같은 의사 코드를 이용하여 설명될 수 있다.
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
표 3에서, 모범적인 구문론과 의미론들은 비트스트림 헤더(header)에 포함될 수 있는 양자화 표를 위해 도시된다.
if(error_compen_enable_bit=='1'){
error_compen_QB_table[0..3]
}
error_compen_enable_bit: 이 1-비트 무부호 정수는 비트스트림에서 몇몇 인스턴스들을 위한 압축된 코딩 에러 보상 데이터의 데이터 필드들이 있는지를 지시한다. "0" 은 비트스트림에서 인스턴스들의 압축된 코딩 에러 보상 데이터의 데이터 필드가 없다는 것을 의미하고, "1" 은 비트스트림에서 몇몇 인스턴스들의 압축된 코딩 에러 보상 데이터의 데이터 필드가 있다는 것을 의미한다. 이 비트는 방법(300) 및 방법(400)이 의논되기 전에 의논된 꼭짓점 좌표 에러 보상 플래그에 상응한다.
error_compen_QB_table : 만약 에러 보상 모드가 활성화 된다면, 각 꼭짓점의 보상된 값의 양자화 비트들 수가 인코더에서 적응적으로 결정된다. 인코더는 양자화 비트들 수 자체 대신에 양자화 비트들 수의 인덱스를 비트스트림으로 전송한다. 디코더는 양자화 비트들 수를 결정하기 위해 양자화 표를 검색한다. 표에는 4개의 선-정의된 양자화 비트들이 있고, 각각은 하나의 5-비트 무부호 정수로 표현된다.
표 4에서는 꼭짓점 에러 보상 데이터의 모범적인 구문론과 의미론이 도시된다. 이 예시에서, class compr_elem_insta_error_compen_data는 i 번째 인스턴스의 압축된 꼭짓점 에러 보상 데이터를 포함한다.
classcompr_elem_insta_error_compen_data{
for(j=0; j < numofvertex;j++){
elem_compen_err_QB_id
compr_ver_compen_err_data
}
elem_compen_err_QB_id: 이 2-비트 무부호 정수는 error_compen_QB_table에서 인스턴스의 j번째 꼭짓점을 위한 양자화 비트들 수의 인덱스를 지시한다.
compr_ver_compen_err_data: 이 데이터 필드는 인스턴스의 j번째 꼭짓점의 압축된 보상 값을 포함한다.
도 5는 모범적인 인스턴스 인코더(500)의 블록도를 도시한다. 장치(500)의 입력은 인코딩될 인스턴스(C), 상응하는 패턴(P), 그리고 재구성된 패턴(P'), 변형 매트릭스(T), 품질 파라미터, 그리고 변형 매트릭스를 위한 양자화 파라미터들을 포함할 수 있다.
변형 매트릭스 인코더(510)는 예를 들어, 서로 다른 변형 매트릭스 부분의 양자화 파라미터들에 기초해서 변형 매트릭스(T)를 인코딩한다. 변형 매트릭스 디코더(530)은 재구성된 변형 매트릭스(T')를 얻기 위해 인코더(510)의 출력을 디코딩한다. 상응하는 재구성된 패턴(P',T')를 이용하여, 인스턴스는 3D 요소 재구성 모듈(540)에서 C'=T'P'로 재구성될 수 있다. 가산기(570)는 원래 인스턴스 및 재구성된 인스턴스 사이의 차이를 받아들이고, 예를 들어, E=C-C'이다.
꼭짓점 좌표 에러(E)에 기초해서, 예를 들어 수학식 1을 이용해서 꼭짓점 좌표 에러 양자화 파라미터 측정기(560)는 꼭짓점 좌표 에러 인코더(550)에서 꼭짓점 좌표 에러를 양자화하기 위해 양자화 파라미터를 측정한다. 양자화 파라미터 측정기(560)는 더 나아가 양자화 표로부터 측정된 양자화 파라미터를 위한 상응하는 인덱스를 얻을 수 있고, 그리고 양자화 파라미터는 양자화 인덱스에 기초하여 조정될 수 있다. 변형 매트릭스 인코더(510)의 출력들 및 꼭짓점 좌표 에러 인코더(550), 그리고 양자화 인덱스는 비트스트림 조립기(520)에 의해 비트스트림으로 조립되고, 3D 모델을 위한 종합적인 비트스트림을 형성하기 위한 패턴 또는 또 다른 요소들을 대표하는 또 다른 비트스트림들과 결합될 수 있다.
도 6은 모범적인 인스턴스 디코더(600)의 블록도를 도시한다. 장치(600)의 입력은 예를 들어 방법(300)에 따라 또는 인코더(500)에 의해 발생된 비트스트림과 같은 인스턴스(C)에 상응하는 비트스트림 및 상응하는 재구성된 패턴(P')을 포함할 수 있다. 엔트로피 디코더(610)는 예를 들어, 양자화된 꼭짓점 좌표 에러들을 얻기 위해, 비트스트림, 변형 매트릭스를 위해 이용된 양자화 파라미터들, 및 양자화 표 및 꼭짓점 좌표 에러 보상을 위해 이용된 양자화 꼭짓점들을 디코딩한다.
변형 매트릭스 디코더(620)는 예를 들어, 변형 매트릭스의 서로 다른 부분들을 위한 양자화 파라미터들에 기초하여 변형 매트릭스(T')를 재구성한다. 상응하는 재구성된 패턴(P' 및 T')을 이용하여, 인스턴스는 3D 요소 재구성 모듈(630)에서 C'=T'P'로서 재구성될 수 있다.
꼭짓점 좌표 에러 디코더(640)는 예를 들어, 양자화 인덱스 및 양자화 표를 기초하여 양자화 파라미터를 유래한다. 그리고 나서 꼭짓점 좌표 에러 디코더(640)는 꼭짓점 좌표 에러를 디코딩할 수 있다. 디코딩된 꼭짓점 좌표 에러들(E')는 3D 요소 재구성 모듈(630)에서 처음 재구성된 인스턴스를 정제하는데 이용된다. 특히, 가산기(650)는 디코딩된 좌표 에러들(E') 및 처음으로 재구성된 인스턴스(C')를 합치고, 예를 들어 C''=C'+E'이다. C''는 일반적으로 처음으로 재구성된 인스턴스(C')보다 더 정확한 원래의 인스턴스의 표현을 제공한다.
본 출원에 설명된 몇몇 구현들과 특징들은 MPEG 3DGC 기준 또는 그 확장의 콘텍스트에서 이용될 수 있다.
여기에 설명된 구현들은 예를 들어, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어프로그램, 데이터 스트림, 또는 시그널로 구현될 수 있다. 구현의 단일한 형태의 콘텍스트에서 오직 논의되더라도(예를 들어, 오직 방법으로만 논의된), 논의된 특징들의 구현은 또한 또 다른 형태들(예를 들어, 장치 또는 프로그램)로 구현될 수 있다. 장치는 예를 들어, 적절한 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어로 구현될 수 있다. 방법들은 예를 들어, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로, 또는 프로그래머블 논리 디바이스를 포함하는 일반적인 프로세싱 디바이스들을 언급하는 프로세서와 같은 장치로 구현될 수 있다. 프로세서들은 또한 통신 디바이스들, 예를 들어 컴퓨터들, 핸드폰들, 포터블/퍼스널 디지털 어시스턴트("PDAs"), 및 엔드-유저들 사이의 정보의 통신을 가능케 하는 또 다른 디바이스들을 포함한다.
본 발명의 원리들의 "일 실시예" 또는 "하나의 구현"과 그것의 또 다른 변형들은 일시예와 연결되어 설명되는 특이한 특징, 구조, 특징 등등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 일 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 명세서 전반에 걸쳐 다양한 위치에서 표현되는 "일 실시예에서" 또는 "일 구현예서"와 그것의 또 다른 변형들의 구절의 표현은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
덧붙여서, 본 발명 또는 본 발명의 청구항들은 다양한 정보를 "결정"하는 것으로 언급될 수 있다. 정보를 결정하는 것은 하나 또는 그 이상의, 예를 들어 정보를 측정하고, 정보를 계산하고, 정보를 예측하거나, 메모리로부터 정보를 검색하는 것을 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명 또는 본 발명의 청구항들은 다양한 정보에 "접근"하는 것으로 언급될 수 있다. 정보에 접근하는 것은 하나 또는 그 이상의, 예를 들어 정보를 수신, 정보를 검색(예를 들어, 메모리로부터), 정보를 저장, 정보를 프로세싱, 정보를 전송, 정보를 이동, 정보를 복사, 정보를 소거, 정보를 계산, 정보를 결정, 정보를 예측, 또는 정보를 측정하는 것을 포함할 수 있다.
덧붙여, 본 발명 또는 본 발명의 청구항들은 다양한 정보를 "수신"하는 것으로 언급될 수 있다. 수신하는 것은 "접근"하는 것과 마찬가지로, 넓은 용어인 것으로 의도된다. 정보를 수신하는 것은 하나 또는 그 이상의, 예를 들어 정보에 접근, 또는 정보를 검색(예를 들어, 메모리로부터)하는 것을 포함할 수 있다. 나아가, "수신"은 어떤 식으로든, 예를 들어 정보 저장, 정보 프로세싱, 정보 전송, 정보 이동, 정보 복사, 정보 소거, 정보 계산, 정보 결정, 정보 예측 또는 정보 측정과 같은 작동 중에 일반적으로 포함된다.
해당 기술 분야의 당업자라면, 예를 들어 저장되거나 전송된 정보를 운반하기 위해 포맷된 다양한 시그널들을 생산할 수 있다. 정보는 예를 들어, 방법을 수행하는 명령어들 또는 설명된 구현들 중 하나에 의해 생산된 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시그널은 설명된 실시예의 비트스트림을 운반하기 위해 포맷될 수 있다. 포맷된 시그널은 예를 들어, 전자기파(예를 들어 스텍트럼의 라디오 주파수 부분을 이용)이거나 기저대 시그널로 포맷될 수 있다. 포맷팅은 예를 들어 데이터 스트림 인코딩 및 인코딩된 데이터 스트림으로의 캐리어 변조를 포함할 수 있다. 시그널이 운반하는 정보는 예를 들어, 아날로그이거나 디지털 정보이다. 시그널은 알려진 유선 또는 무선의 서로 다른 다양한 링크들을 통해 전송될 수 있다. 시그널은 프로세서-판독 가능 매체에 저장될 수 있다.
310: 3D 모델 입력, 초기화
320: 3D 요소 변형 매트릭스 인코딩
330: 변형 매트릭스 디코딩, 3D요소 재구성
340: 꼭짓점 좌표 에러 계산
350: 꼭짓점 좌표 에러를 위한 양자화 파라미터 결정
360: 양자화 파라미터 및 꼭짓점 좌표 에러를 인코딩

Claims (22)

  1. 3D 모델을 대표하는 비트스트림(bitstream)을 발생시키는 방법으로서,
    인스턴스에 상응하는 재구성된 인스턴스에 접근하는 단계(330);
    인스턴스의 꼭짓점과 재구성된 인스턴스의 상응하는 꼭짓점 사이의 꼭짓점 좌표 에러에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하는 단계(350);
    결정된 양자화 파라미터에 응답하여 양자화 인덱스를 결정하는 단계; 그리고 양자화 인덱스 및 꼭짓점 좌표 에러를 비트스트림으로 인코딩하는 단계(360)를 포함하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 양자화 인덱스를 결정하는 단계는 복수의 양자화 인덱스들과 복수의 각각의 양자화 파라미터들 사이의 맵핑을 지시하는 구문에 기초하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 통계적 데이터에 기초해서 복수의 양자화 인덱스들과 복수의 각각의 양자화 파라미터들 사이의 맵핑을 결정하는 단계를 더 포함하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 더 작은 양자화 인덱스는 통계적 데이터에서 더 빈번한 양자화 파라미터에 상응하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 양자화 파라미터는 최대 수용 가능한 에러에 더 응답하여 결정되는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 양자화 파라미터는 양자화 비트들 수 및 양자화 단계의 크기 중 적어도 하나에 상응하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 방법.
  7. 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 방법으로서,
    인스턴스에 상응하는 재구성된 인스턴스에 접근하는 단계(420);
    비트스트림으로부터 양자화 인덱스를 결정하는 단계(430);
    양자화 인덱스에 응답하여 양자화 파라미터를 결정하는 단계(430);
    인스턴스의 꼭짓점 및 상응하는 재구성된 인스턴스의 꼭지점 사이의 에러를 대표하는 꼭짓점 좌표 에러를 디코딩하는 단계(440); 그리고
    디코딩된 꼭짓점 좌표 에러에 응답하여 재구성된 인스턴스를 정제하는 단계(450)를 포함하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 양자화 파라미터를 결정하는 단계는 복수의 양자화 인덱스들과 복수의 각각의 양자화 파라미터들 사이의 맵핑을 지시하는 구문에 기초하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 방법.
  9. 제7항에 있어서, 꼭짓점 좌표 에러는 최대 수용 가능한 에러에 더 응답하여 디코딩되는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 방법.
  10. 제7항에 있어서, 양자화 파라미터는 양자화 비트들 수 및 양자화 단계의 크기 중 적어도 하나에 상응하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 방법.
  11. 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 장치(500)로서,
    인스턴스에 상응하는 재구성된 인스턴스를 재구성하는 3D 요소 재구성 모듈(540);
    인스턴스의 꼭짓점 및 재구성된 인스턴스의 상응하는 꼭짓점 사이의 꼭짓점 좌표 에러에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하고 결정된 양자화 파라미터에 응답하여 양자화 인덱스를 결정하는 꼭짓점 좌표 에러 양자화 파라미터 측정기(560);그리고
    양자화 인덱스 및 꼭짓점 좌표 에러를 비트스트림으로 인코딩시키는 꼭짓점 좌표 에러 인코더(580)를 포함하는,
    3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 꼭짓점 좌표 에러 양자화 파라미터 측정기(560)는 복수의 양자화 인덱스들과 복수의 각각의 양자화 파라미터들 사이의 맵핑을 지시하는 구문에 기초하여 양자화 인덱스를 결정하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 꼭짓점 좌표 에러 양자화 파라미터 측정기(560)는 통계적 데이터에 기초해서 복수의 양자화 인덱스들과 복수의 각각의 양자화 파라미터들 사이의 맵핑을 결정하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 더 작은 양자화 인덱스는 통계적 데이터에서 더 빈번한 양자화 파라미터에 상응하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 장치.
  15. 제11항에 있어서, 양자화 파라미터는 최대 수용 가능한 에러에 더 응답하여 결정되는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 장치.
  16. 제11항에 있어서, 양자화 파라미터는 양자화 비트들 수 및 양자화 단계의 크기 중 적어도 하나에 상응하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키는 장치.
  17. 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 장치(600)로서,
    인스턴스에 상응하는 재구성된 인스턴스를 재구성하는 3D 요소 재구성 모듈(630);
    비트스트림으로부터 양자화 인덱스를 결정하는 엔트로피 디코더(610);
    양자화 인덱스에 상응하는 양자화 파라미터를 결정하고 인스턴스의 꼭짓점 및 재구성된 인스턴스의 상응하는 꼭짓점 사이의 에러를 대표하는 꼭짓점 좌표 에러를 디코딩하는 꼭짓점 좌표 에러 디코더(640);그리고
    디코딩된 꼭짓점 좌표 에러에 응답하여 재구성된 인스턴스를 정제하는 가산기(650)를 포함하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 장치.
  18. 제17항에 있어서, 꼭짓점 좌표 에러 디코더(640)는 복수의 양자화 인덱스들과 복수의 각각의 양자화 파라미터들 사이의 맵핑을 지시하는 구문에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 장치.
  19. 제17항에 있어서, 꼭짓점 좌표 에러 디코더(640)는 최대 수용 가능한 에러에 더 응답하여 꼭짓점 좌표 에러를 디코딩하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 장치.
  20. 제17항에 있어서, 양자화 파라미터는 양자화 비트들 수 및 양자화 단계의 크기 중 적어도 하나에 상응하는, 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 디코딩하기 위한 장치.
  21. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따라서 3D 모델을 대표하는 비트스트림을 발생시키거나 디코딩하는 명령어들이 저장된, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  22. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라서 발생된 3D 모델을 대표하는 비트스트림이 저장된, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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