• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.257-260
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• 2022

국제표준 3차원 포인트 클라우드 압축 기술인 MPEG(Moving Picture Experts Group)-I(Immersive) V-PCC(Video-based Point Cloud Compression)에는 점유 맵(Occupancy Map) 손실/무손실 압축 기술이 포함되어 있다. V-PCC는 기존에 보급되어 있는 2차원 비디오 코덱(H.264/AVC, HEVC, AV1 등)을 그대로 활용할 수 있는 장점이 있는데, 대부분의 소비자 영상 기기에 포함되어 있는 2차원 비디오 복호화기 HW는 무손실을 지원하지 않는다. 따라서 V-PCC 복호화기의 폭넓은 상용화를 위해서는 부호화기에서 점유 맵의 손실 압축이 필수적이다. 본 논문은 V-PCC 부호화기의 점유 맵을 최소한의 압축 효율 저하로 손실 압축하기 위해 다양한 파라미터 실험을 통한 최적의 파라미터 값을 제시한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.22-23
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• 2018

본 논문에서는 그래프 간 정합을 이용한 포인트 클라우드 시퀀스 압축 기법을 제안한다. 우선, 그래프를 활용하여 포인트 클라우드 시퀀스의 시변하는 기하학적 구조를 표현하고, 그래프로부터 웨이블릿 변환을 사용하여 추출한 특징 벡터를 매칭하는 방법으로 인접 프레임 간 움직임 예측을 수행한다. 그리고 움직임 예측을 통해 얻은 움직임 벡터 중 정합 점수가 높은 소수의 움직임 벡터를 보간하여 프레임 전체의 움직임 필드를 얻는다. 최종적으로 움직임 정보를 활용하여 얻은 예측 프레임과 타겟 프레임의 차이를 선택적 엔트로피 부호화 방식으로 코딩하여 포인트 클라우드 시퀀스 압축을 수행한다. 실험 결과 제안하는 기법이 3D 포인트 클라우드 시퀀스를 효과적으로 압축함을 확인할 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.193-194
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• 2018

본 논문은 Point Cloud 데이터 압축을 위해 사용되는 MPEG PCC TMC2의 Occupancy map coding을 효과적으로 압축하기 위해 내부 블록 스킵 방식을 제안한다. TMC2에서 생성된 patch들을 2차원 그리드에 packing 하여 생성된 occupancy map은 patch 내부의 대부분의 occupancy가 'full'이라는 특징을 갖는다. 따라서 이러한 특징을 이용하여 patch 내부의 occupancy를 간소화 하면 occupancy map을 표현하기 위한 비트를 절약 할 수 있다. 이러한 방법을 통해 본 논문에서는 기존 TMC2의 occupancy map의 비트양 대비 평균 -1.37%의 성능을 얻었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.221-222
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• 2018

본 논문에서는 공간적 분포 정보를 이용한 3D 포인트 클라우드 압축 기법을 제안한다. 우선, 3D 포인트 클라우드에 대해 팔진 트리 구조를 생성한다. 그리고 잎사귀 노드들에 대해서 해당 복셀의 중심으로부터의 유클리드 거리를 구하고, 이를 통해서 공간적 분포 정보를 구성한다. 이때, 복셀 내 포인트들의 분포를 고려하여, 포인트들이 밀집하여 분포하는 경우 복셀 내 포인트들을 하나의 대표 위치로 표현하여 압축한다. 최종적으로 산술부호화를 수행하여 압축 성능을 높인다. 실험 결과 제안하는 기법이 3D 포인트 클라우드를 효율적으로 압축함을 확인할 수 있다.

• 방송과미디어
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• 제26권2호
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• pp.46-55
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• 2021

최근 디바이스와 5G 통신의 비약적인 발전을 통해 가상/증강 현실 분야, 자율 주행 등 3차원 그래픽스 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 3차원 정보를 면밀하게 표현할 수 있는 포인트 클라우드와 다시점 초실감 콘텐츠가 주목받고 있다. 이와 같은 콘텐츠는 전통적인 2D 비디오 대비 많은 데이터를 사용하고 있기에, 효율적 사용을 위해서는 압축이 필수적으로 요구된다. 이에 따라 국제표준화기구인 ISO/IEC 산하 Moving Picture Expert Group(MPEG)에서는 고밀도 포인트 클라우드 및 초다시점 실감형 콘텐츠에 대한 압축 방안으로 V-PCC(Video based Point Cloud Compression) 및 MIV(MPEG Immersive Video) 기술을 표준화 중에 있으며, 또한, 압축된 데이터를 효율적으로 저장, 전송하기 위한 방안으로 Carriage of Visual Volumetric Video Coding(V3C) 표준화가 진행중에 있다. 본 고에서는 MPEG에서 진행중인 V3C 표준 기술에 대하여 살펴보고자 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2021년도 하계학술대회
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• pp.151-153
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• 2021

포인트 클라우드는 특정 개체 혹은 장면을 다수의 3 차원 포인터를 사용하여 표현하는 데이터의 표현 방식 중 하나로 3D 데이터를 정밀하게 수집하고 표현할 수 있는 방법이다. 하지만 방대한 양의 데이터를 필요로 하기 때문에 효율적인 압축이 필수적이다. 이에 따라 국제 표준화 단체인 Moving Picture Experts Group 에서는 포인트 클라우드 데이터의 효율적인 압축 방법 중 하나로 Video based Point Cloud Compression(V-PCC)에 대한 표준을 제정하였다. V-PCC 는 포인트 클라우드 정보를 Occupancy, Geometry, Texture 와 같은 다수의 2D 영상으로 변환하고 각 2D 영상을 전통적인 2D 비디오 코덱을 활용하여 압축하는 방법이다. 본 논문에서는 V-PCC 에서 변환하는 Occupancy 의 정보를 활용하여 효율적으로 Texture 영상을 압축할 수 있은 방법을 소개한다. 또한 제안방법이 V-PCC 에서 약 1%의 부호화 효율을 얻을 수 있음을 보인다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2021년도 하계학술대회
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• pp.157-160
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• 2021

프레임 단위 LiDAR (Light Detection And Ranging) 기반의 포인트 클라우드는 프레임 간 상관 관계가 높기 때문에 프레임 사이의 예측 기법을 사용하여 더 높은 압축 효율을 얻을 수 있으며, 이를 위해 MPEG의 G-PCC는 Inter-EM (Inter-Exploratory Model)의 표준화를 진행하고 있다. 특히, Inter-EM은 LiDAR 기반 포인트 클라우드의 이러한 특성을 효율적으로 압축하기 위해 전역 및 지역 움직임을 모두 고려하여 압축하는 구조로 설계되었다. 이 중 전역 움직임은 LiDAR 센서가 장착된 차량의 움직임으로 인해 발생되므로, 포인트 클라우드 내 모든 물체들이 동일한 움직임을 나타낼 것으로 예상된다. 하지만, LiDAR 기반 포인트 클라우드는 포인트 클라우드 내 점들의 특성에 따라서 전역 움직임이 나타나는 양상이 다르다. 본 논문은 이러한 LiDAR 기반 포인트 클라우드의 특성을 설명하고, LiDAR 기반 포인트 클라우드 압축 시 전역 움직임 압축을 위한 포인트 클라우드 분할 방안에 대해 제안한다. 본 논문에서 제안하는 포인트 클라우드 분할 방안을 활용한 전역 움직임 압축 시 기존 Inter-EM 대비 더 효율적인 압축이 가능하다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2021년도 하계학술대회
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• pp.81-84
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• 2021

In this paper, a rate-distortion optimization (RDO) model is proposed to find the joint bit allocation of geometry data and color data based on geometry-based point cloud compression (G-PCC) of Moving Picture Experts Group (MPEG). The mechanism of the method is to construct the RD models for geometry and color data through the training process. Afterward, two rate-distortion (RD) models are integrated as well as the decision of the parameter λ to obtain the final RDO model. The experimental results show that the proposed method can decrease 20% of the geometry Bjøntegaard delta bit rate and increase 37% of the color Bjøntegaard delta bit rate compared to the MPEG G-PCC TMC13v12.0 software.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.265-268
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• 2022

Video-based Point Cloud Compression(V-PCC) 부호화기의 세그먼트 정제(Refining segmentation) 과정은 3D 세그먼트를 2D 패치 데이터로 효율적으로 변환하기 위한 V-PCC 부호화기의 핵심 파트이지만, 많은 연산량을 필요로 하는 모듈이다. 때문에 이미 TMC2 에 Fast Grid-based refine segmentation 과정이 구현되어 있으나, 아직도 세그먼트 정제 기술의 연산량은 매우 높은 편이다. 본 논문에서는 현재 TMC2 에 구현되어 있는 Fast Gridbased Refine Segmentation 을 살펴보고, 복셀(Voxel) 타입에 따른 특성에 맞춰 두 가지 조건을 추가하는 고속화 알고리즘을 제안한다. 실험 결과 압축성능(BD-BR)은 TMC2 와 거의 차이를 보이지 않았지만, 모듈 단위 평균 10% 연산량이 절감되는 것을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.246-249
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• 2022

최근 들어 세계적으로 크게 관심을 받는 메타버스 및 몰입형(가상현실, 확장현실, 및 라이트필드) 콘텐츠 서비스의 응용 범위를 확대하기 위해서는 3D 객체의 실시간 전송을 위한 압축 기술이 필요하다. ISO/IEC 23090 MPEG-I Part 5 로 2021 년 표준화 완료된 V-PCC (Video-based Point Cloud Compression)는 이러한 산업계의 관심 및 필요에 의해서 국제 표준화된 동적 3D 포인트 클라우드 객체 부호화 기술이다. V-PCC 기술의 압축 성능은 기존 산업계 기술에 비해 매우 우수하나, 부호화기의 연산 복잡도가 매우 높다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 V-PCC 부호화기에서 가장 높은 연산 복잡도를 갖는 법선 추정 알고리즘의 결합 고속화 기법을 제안한다. 법선 추정은 2 개의 알고리즘으로 구성되어 있다. 첫번째는 "방향을 무시하는 법선 추정 알고리즘(normal estimation)"이고, 두번째는 첫번째 알고리즘에서 추정된 법선들을 대상으로 하는 "법선 방향 추정 알고리즘(normal orientation)"이다. 본 논문에서 제안하는 고속화 기법은 2 개 알고리즘을 결합하여 첫번째 법선 추정 알고리즘에서 획득한 부가 정보를 두번째 법선 방향 추정 알고리즘에서 활용함으로써 연산량을 대폭 줄이고, 또한 법선 방향 추정 알고리즘 내의 우선순위 큐 자료구조를 변경하여 추가적인 고속화를 달성한다. 7 개 테스트 영상에 대한 실험 결과, 압축 효율 저하 없이 법선 방향 추정 알고리즘의 속도를 평균 89.2% 향상시킬 수 있다.