ISO/IEC 23090-5: Visual Volumetric Video-based Coding (V3C) and Video-based Point Cloud Compression (V-PCC)
ISO/IEC 23090-5, bagian dari rangkaian standar MPEG-I (Moving Picture Experts Group Immersive), adalah standar untuk kompresi video volumetrik berbasis video (V3C) dan kompresi point cloud berbasis video (V-PCC). Standar ini dirancang untuk menangani data volumetrik besar yang digunakan dalam aplikasi seperti realitas virtual (VR), augmented reality (AR), dan representasi 3D lainnya.
Tujuan Standar
- Kompresi Efisien: Meminimalkan ukuran data volumetrik seperti point cloud tanpa mengurangi kualitas visual secara signifikan.
- Interoperabilitas: Memastikan data yang dikompresi dapat digunakan di berbagai platform dan perangkat.
- Skalabilitas: Mendukung berbagai resolusi dan kompleksitas untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang berbeda.
- Kompatibilitas dengan Format Video: Memanfaatkan infrastruktur video 2D yang ada untuk efisiensi.
Konsep Utama dalam ISO/IEC 23090-5
1. Video-based Coding (V3C)
- Definisi: Kerangka kerja yang mengatur representasi data volumetrik dalam format berbasis video.
- Fungsi:
- Mengatur data volumetrik menjadi serangkaian proyeksi 2D (video) yang dapat dikompresi menggunakan codec video konvensional seperti H.264/AVC atau H.265/HEVC.
- Mengurangi kebutuhan penyimpanan dan bandwidth untuk data volumetrik.
2. Video-based Point Cloud Compression (V-PCC)
- Definisi: Skema kompresi yang secara khusus dirancang untuk data point cloud menggunakan representasi berbasis video.
- Fitur Utama:
- Mengubah point cloud menjadi serangkaian video 2D dengan atribut seperti warna dan kedalaman.
- Memanfaatkan efisiensi codec video untuk kompresi.
- Menggabungkan metadata untuk merekonstruksi point cloud asli dari video yang terkompresi.
Komponen Teknis
1. Proyeksi dan Representasi
- Point cloud atau data volumetrik direpresentasikan dalam bentuk patches (potongan data kecil) yang diproyeksikan ke dalam frame video 2D.
- Jenis proyeksi yang digunakan:
- Orthogonal projection: Untuk data geometris sederhana.
- Spherical projection: Untuk lingkungan yang melibatkan pandangan omnidirectional.
2. Struktur Data
- Data volumetrik dikodekan dalam unit V3C, yang mencakup:
- Atlas: Sekumpulan frame video 2D yang merepresentasikan point cloud.
- Patch metadata: Informasi tentang orientasi, ukuran, dan lokasi setiap patch.
- Occupancy map: Menandai bagian mana dari video yang berisi data penting.
3. Pemrosesan Data
- Encoding:
- Data volumetrik diubah menjadi atlas 2D menggunakan algoritma segmentasi.
- Atlas kemudian dikompresi menggunakan codec video konvensional.
- Decoding:
- Video yang terkompresi didekodekan untuk menghasilkan atlas 2D.
- Point cloud direkonstruksi dari atlas dengan menggunakan metadata.
4. Penyimpanan dan Streaming
- Data yang dikompresi menggunakan V-PCC dapat disimpan atau dikirimkan menggunakan format file seperti MP4 atau MPEG Transport Stream.
- Kompresi yang tinggi memungkinkan streaming data volumetrik secara real-time, bahkan untuk aplikasi dengan bandwidth terbatas.
Fitur Utama
1. Kompresi Efisien
- V-PCC mengurangi ukuran data volumetrik hingga 100 kali dibandingkan ukuran aslinya.
- Kompatibel dengan codec video standar seperti H.265/HEVC dan AV1.
2. Skalabilitas
- Mendukung berbagai resolusi, dari low-resolution untuk aplikasi sederhana hingga high-resolution untuk representasi volumetrik berkualitas tinggi.
3. Interoperabilitas
- Data yang dikodekan menggunakan standar ini dapat digunakan di berbagai perangkat seperti headset VR/AR, smartphone, dan perangkat desktop.
4. Dukungan untuk Atribut Data
- Selain geometri, V-PCC mendukung atribut seperti:
- Warna (Color): Representasi RGB untuk setiap titik.
- Normal Vector: Untuk shading dan rendering.
- Material Properties: Untuk keperluan rendering fisik yang lebih realistis.
Aplikasi
1. Realitas Virtual (VR) dan Augmented Reality (AR)
- Representasi pengguna atau objek 3D dalam ruang virtual untuk pengalaman yang lebih imersif.
- Digunakan dalam aplikasi seperti konferensi video berbasis avatar 3D.
2. Industri Hiburan
- Streaming point cloud dalam film atau game 3D.
- Representasi karakter animasi dengan detail tinggi.
3. E-commerce
- Visualisasi produk dalam format 3D volumetrik yang dapat diputar dan diperbesar.
4. Pendidikan dan Pelatihan
- Simulasi interaktif berbasis data volumetrik untuk pelatihan medis atau teknik.
5. Pemodelan dan Desain
- Digunakan dalam CAD (Computer-Aided Design) dan pemodelan arsitektur.
Keunggulan ISO/IEC 23090-5
- Efisiensi Kompresi Tinggi: Menggunakan metode berbasis video memungkinkan pengurangan ukuran file data volumetrik secara drastis.
- Kompatibilitas Codec: Memanfaatkan infrastruktur yang sudah ada untuk pengolahan dan distribusi video.
- Fleksibilitas: Dapat digunakan untuk berbagai jenis data volumetrik, termasuk point cloud statis atau dinamis.
- Skalabilitas: Mendukung berbagai tingkat resolusi dan kompleksitas aplikasi.
Relasi dengan Standar Lain
- ISO/IEC 23090-2 (OMAF): Untuk pengemasan konten AR/VR.
- ISO/IEC 23008-2 (HEVC): Codec video yang sering digunakan bersama V-PCC.
- ISO/IEC 14496-15 (MP4): Format kontainer untuk menyimpan data V-PCC.
Kesimpulan
ISO/IEC 23090-5 V3C dan V-PCC adalah standar inovatif yang memungkinkan kompresi dan pemrosesan data volumetrik secara efisien. Dengan mendukung berbagai aplikasi, dari VR/AR hingga e-commerce dan pendidikan, standar ini memainkan peran penting dalam ekosistem teknologi 3D modern. Keunggulan dalam efisiensi, fleksibilitas, dan interoperabilitas membuatnya menjadi pilihan utama untuk implementasi data volumetrik masa depan.
No comments:
Post a Comment