일반기술

체적소로 표현된 3차원 영상의 부호기 및 복호기

본 기술은 3차원 영상처리의 중요 데이터 표현형식인 체적소 기법으로 표현된 3차원 영상 데이터를 효율적으로 압축함으로서, 데이터의 처리-저장-전송 시에 전체 시스템이 갖게 되는 부담을 줄이고자 하며, 체적소(voxel) 표면 정보를 손실 없이 압축하고 압축된 정보를 원상태 복원이 가능한 연결 패턴정보를 이용한 부호기 및 복호기 기법을 제공하는 것을 목적으로 한다.본 기술은 체적소 기법으로 표현된 3차원 입체 영상의 데이터양을 획기적으로 감소시킬 수 있는 데이터 압축 방법으로서, 3차원 입체의 표면을 형성하는 패턴 중에서 흔히 사용되는 패턴들을 추출하여 패턴북(pattern book)에 저장해 두고, 입력 체적소의 위치 대신에 입력 체적소의 패턴이 패턴북에서 가지는 순서값(index)을 부호화함으로써 압축효율을 높이는 것이 특징이다. 또한 압축된 3차원 영상 데이터를 동일한 원리에 의해서 원본 데이터를 복원하는 방법을 제공한다.1) 3차원 영상 데이터는 원본 영상의 자유도가 매우 커서 일반적인 영상 압축 기술을 적용하기가 매우 힘들다. 따라서, 본 기술은 3차원 입체 영상을 데이터화하고 N*N*N 가상 정육면체 영역으로 투영하여 데이터 표현이 규칙적인 3차원 체적소 영상을 생성하였다.2) 본 기술에서는 3차원 체적소 입체 표면에서 자주 발생하는 영상 패턴을 분석하여, 3*3*3 정육면체 패턴을 추출하고, 이들을 패턴북으로 미리 준비하여, 3차원 영상 압축에 활용하도록 하였다.3) N*N*N 정육면체 구조의 체적소 표면의 각 셀에서 3*3*3 정육면체 공간을 취하고 이전에 저장된 체적소 표면 정보를 기반으로 현재 셀이 취할 수 있는 패턴의 개수를 제한하여, 부호화할 순서값의 범위를 크게 줄였고, 원본 데이터 양과 비교해 압축 성능을 크게 향상시켰다.4) 부호기에서 검출된 패턴의 순서값을 미리 구비되어 있는 패턴북에 대입하여, 복호기에서 원본 3차원 영상을 무손실 복원하였다. 5) 기술 파급 효과 : 3차원 입체 영상 데이터를 효율적으로 압축할 수 있어서, 3차원 입체 영상을 표현하는 데이터 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 따라서, 3차원 입체 영상의 전송시 전송되어야하는 데이터 양이 적기 때문에 하드웨어적인 부담을 경감시킬 수 있게 되고, 나아가 이렇게 전송된 데이터는 본 기술에 따른 복원 장치를 통해 원상태로 복구가 될 수 있게 된다.