• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2022.06a
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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.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2020.07a
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• pp.497-499
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• 2020

포인트 클라우드는 다수의 3D 포인터를 사용한 3D 데이터의 표현 방식 중 하나이며, 멀티미디어 획득 및 처리 기술의 발전에 따라 다양한 분야에서 주목하고 있는 기술이다. 특히 포인트 클라우드는 3D 데이터를 정밀하게 수집하고 표현할 수 있는 장점을 가진다. 하지만 포인트 클라우드는 방대한 양의 데이터를 가지고 있어 효율적인 압축이 필수적이다. 이에 따라 국제 표준화 단체인 Moving Picture Experts Group에서는 포인트 클라우드 데이터의 효율적인 압축을 위하여 Video based Point Cloud Compression(V-PCC)와 Geometry based Point Cloud Coding에 대한 표준을 제정하고 있다. 이 중 V-PCC는 기존 High Efficiency Video Coding(HEVC) 표준을 활용하여 포인트 클라우드를 압축하여 활용성이 높다는 장점이 있다. 본 논문에서는 V-PCC에 사용하는 HEVC 코덱을 2020년 7월 표준화 완료될 예정인 Versatile Video Coding으로 대체하여 V-PCC의 압축 성능을 더 개선할 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2022.06a
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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.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2020.07a
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• pp.576-578
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• 2020

최근 사용자에게 더욱 몰입감 있는 콘텐츠를 제공하기 위한 기술에 대한 관심이 증가하고 있으며 기존의 2D 콘텐츠와는 다른 새로운 방식인 3D 콘텐츠에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 그 중 가장 대표적인 것이 Point Cloud 영상이라고 할 수 있다. Point Cloud의 경우 수많은 3차원 좌표를 가진 점들로 구성되어 있으며 각 점들마다 Attribute 값을 이용하여 색상 등의 표현이 가능한 구조로 이루어져 있다. 이러한 특성 때문에 Point Cloud 데이터는 방대한 용량을 가지고 있으며 기존의 2D 방식과 데이터 구조가 상이하기 때문에 새로운 압축 표준이 요구되었다. 이에 미디어 표준화 단체인 MPEG(Moving Picture Experts Group)에서는 MPEG-I(Immersive) 차세대 프로젝트 그룹을 이용하여 이러한 움직임에 대응하고 있다. MPEG-I의 part 5(Video-based Point Cloud Compression, V-PCC)에서는 객체를 대상으로 하여 기존의 비디오 코덱을 활용한 Point Cloud 압축 표준화를 진행중이다. V-PCC 데이터의 경우 기존의 2D 영상 데이터와 같이 전송을 통해 소비될 가능성이 아주 높기 때문에 이에 대한 고려가 필요하다. 현재 MPEG에서 표준화를 완료한 MMT(MPEG Media Transport)라는 전송 표준이 존재하기 때문에 이 기술을 활용 가능할 것으로 보인다. 따라서 본 논문에서는 Point Cloud 데이터를 압축한 V-PCC 데이터를 전송 표준 방식인 MMT를 이용하여 전송하는 방안에 대하여 제안한다.

• Broadcasting and Media Magazine
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• v.26 no.2
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• pp.18-30
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• 2021

본 고에서는 최근 국제표준으로 완성된 MPEG Video-based Point Cloud Compression(V-PCC) 표준 기술에 대해 소개하고자 한다. AR/VR 등 새로운 미디어 응용의 출현과 함께 그 관심이 3D 그래픽 데이터에 더 많이 모아지는 가운데, 지금까지는 효율적인 압축에 관심이 높지 않았던 포인트 클라우드 데이터의 표준 압축 기술로 만들어진 V-PCC 표준의 표준화 현황과 주요 응용분야, 그리고 주요 압축 기술에 대하여 살펴보고자 한다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.26 no.6
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• pp.692-703
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• 2021

Recently, with the development of computer graphics technology, research on technology for expressing real objects as more realistic virtual graphics is being actively conducted. Point cloud is a technology that uses numerous points, including 2D spatial coordinates and color information, to represent 3D objects, and they require huge data storage and high-performance computing devices to provide various services. Video-based Point Cloud Compression (V-PCC) technology is currently being studied by the international standard organization MPEG, which is a projection based method that projects point cloud into 2D plane, and then compresses them using 2D video codecs. V-PCC technology compresses point cloud objects using 2D images such as Occupancy map, Geometry image, Attribute image, and other auxiliary information that includes the relationship between 2D plane and 3D space. When increasing the density of point cloud or expanding an object, 3D calculation is generally used, but there are limitations in that the calculation method is complicated, requires a lot of time, and it is difficult to determine the correct location of a new point. This paper proposes a method to generate additional points at more accurate locations with less computation by applying 2D interpolation to the image on which the point cloud is projected, in the V-PCC technology.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.25 no.5
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• pp.709-722
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• 2020

Point Cloud which is a cluster of numerous points can express 3D object beyond the 2D plane. Each point contains 3D coordinate and color data basically, reflectance or etc. additionally. Point Cloud demand research and development much higher effective compression technology. Video-based Point Cloud Compression (V-PCC) technology in development and standardization based on the established video codec. Despite its high effective compression technology, point cloud service will be limited by terminal spec and network conditions. 2D video had the same problems. To remedy this kind of problem, 2D video is using Scalable High efficiency Video Coding (SHVC), Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) or diverse technology. This paper proposed a density scalability method using SHVC codec in V-PCC.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2019.06a
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• pp.185-188
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• 2019

3D 영상 데이터 중 하나인, 포인트 클라우드는 3 차원 데이터를 정밀하게 획득 할 수 있다는 장점으로 인해 군사, 교육, 의료, 건축 등의 다양한 분야에서 사용되고 있다. 특히, 자율 주행 분야에서 사용되는 동적 획득 포인트 클라우드는 광범위한 영역을 표현하므로 방대한 양의 데이터를 갖고 있어, 효율적인 압축이 필수적이다. 비디오 코덱을 활용하여 3 차원 데이터 압축을 진행하는 V - PCC 의 경우, 신뢰성과 범용성이 높다는 장점이 있으나, 2D 비디오 영상을 활용하기 때문에 대용량 및 광범위한 데이터의 압축이 불가능하다는 한계를 지니고 있다. 따라서, 본 논문에서는 V- PCC 의 한계를 극복하고, 광범위한 영역의 정보를 표현하는 동적 획득 포인트를 압축하기 위해 포인트 클라우드를 분할 및 양자화하는 방안을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2022.11a
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• pp.109-111
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• 2022

일반적인 포인트 클라우드(Point Clouds)는 3 차원 공간상의 포인트가 한 개의 색상 정보만을 포함하고 있는 반면에 플렌옵틱 포인트 클라우드(Plenoptic Point Clouds)는 사실감을 향상시키기 위해 한 개의 포인트가 여러 시점에서 촬영된 색상 정보들을 모두 포함하고 있는 새로운 방식의 볼륨 메트릭 데이터 표현 방식이다. 하지만, 일반적인 포인트 클라우드에 비해 더 많은 색상 정보를 필요로 하기 때문에 효율적인 압축이 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 비디오 기반 포인트 클라우드 압축 표준 기술인 V-PCC 를 기반으로 플렌옵틱 포인트 클라우드의 색상 속성간 중복성 제거를 통해 효율적으로 색상 정보를 압축할 수 있는 방법을 제안한다. 실험 결과 제안 방법은 다중 플렌옵틱 색상 속성 정보를 독립적으로 부호화 경우에 비해 상당한 성능 향상이 있음을 보여준다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2021.06a
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• pp.154-156
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• 2021

최근 3차원 영상이 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 이에 따라 3차원 영상에 대한 압축과 전송 방안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국제 표준화 기구인 ISO/IEC 산하 Moving Picture Expert Group(MPEG)에서는 기존의 2차원 비디오 코덱을 이용하여 고밀도 포인트 클라우드 압축하는 방안인 V-PCC와 3DoF+ 영상을 압축하기 위한 방안인 MPEG Immersive Video(MIV)를 표준화 중에 있다. V-PCC와 MIV는 압축 방법의 유사성으로 인해 동일한 Volumetric Visual Video-based Coding(V3C) 형식으로 저장된다. 압축된 V3C 데이터를 효과적으로 저장하여 이용하기 위해서는 ISO based Media File Format(ISOBMFF) 캡슐화 과정이 필수적이다. 본 논문에서는 MPEG의 Carriage of V3C data 표준에 따라 V3C 데이터를 ISOBMFF로 캡슐화 실험을 진행하였으며, 실험에 대한 검증을 위하여 생성된 ISOBMFF 데이터를 V3C 데이터로 복원한 뒤, 디코딩 하여 확인하였다.