Multi-resolution Motion Estimation Algorithm Using Adaptive Search Region

적응적 탐색영역을 이용한 다중해상도 움직임 추정 방법

  • 최정현 (경북대학교 전자전기공학부 정회원) ;
  • 이경환 (경북대학교 전자전기공학부 정회원) ;
  • 이법기 (경북대학교 전자전기공학부 정회원) ;
  • 정원식 (경북대학교 전자전기공학부 정회원) ;
  • 정태연 (경북대학교 전자전기공학부 정회원) ;
  • 김덕규 (경북대학교 전자전기공학부 정회원)
  • Published : 1999.08.01

Abstract

We propose a multi-resolution motion estimation algorithm using adaptive search region. It is constructed in wavelet domain that a binary plane which represents the potential motion areas(PMA's) based on the temporal redundancy between video frames, and motion estimation is processed in the PMA's. We reduce the PMA's gradually as the resolution level is higher, considering the distribution of the energy in subband layers and the complexity. As compared with EMRME(enhanced multi-resolution motion estimation) method[7], simulation results show that computational amount and bit rate reduced to about 33 ~46 % and 10 ~l8% respectively in active image with similar PSNR, and computational amount reduced to about 37 ~65 % in small notion image with similar PSNR and bit rate.

본 논문에서는 적응적 탐색영역을 이용한 다중해상도 움직임 추정 방법을 제안하였다. 연속 프레임간의 시간적 중복성을 이용하여 잠재적 움직임 영역을 나타내는 이진 평균을 구성하고, 이를 기반으로 움직임을 추정하였다. 대역들간의 에너지 분포와 계산량을 고려하여, 계층이 높아질수록 잠재적 움직임 영역을 작게 하였다. 모의 실험 결과 EMRME 방법[7]과 비교했을 때, 움직임이 큰 영상에 대해서는 비슷한 화질에서 계산량이 약 33∼46%, 비트수는 약 10∼18% 감소하였으며, 움직임이 작은 영상에 대해서도 비슷한 화질과 비트수에서 계산량이 약 37∼65% 감소하였다.

Keywords

References

  1. IEEE Trans. on Commun. v.COM-35 no.10 Motion Compensated Coder D. R. Walker;K. R. Rao
  2. IEEE Trans. on Broadcasting v.37 no.3 Predictive Block-matching Motion Estimation for TV Coding-Part I : Inter-block Prediction S. Zafar;Y. Q. Zhang;J. S. Baras
  3. Bell Syst. Tech. J. v.58 no.3 Motion Compensated Television Coding : Part I A. N. Netravali;J. D. Robbins
  4. IEEE Trans. on Circuit and System for Video Technology v.2 no.3 Motion Compensated Wavelet Transform Coding for Color Video Compression Y. Zhang;S. Zafar
  5. SPIE Conf. on Visual Comm, and Image Processing v.2308 Fast Multi-resolution Motion Estimation Scheme for a Wavelet Transform Video Coder S. Panchanathan;E. Chan;X. Wang
  6. SPIE Conf. on Visual Comm. and image Processing v.2094 On the Hierarchical Edge-based block Motion Estimation for Video Subband Coding at Low Bit Rates J. H. Jeon;J. K. Kim
  7. IEEE Trans. on Circuit and System for Video Technology v.7 no.3 An Enhancement to MRME Scheme in Video Compression J. Wei;Z. Li
  8. IEEE Trans. on Image Proc. v.1 no.2 Image Coding Using Wavelet Transform M. Antonini;M. Barlaud;P. Matieu;I. Daubechies
  9. Ten Lectures on Wavelets: Society for Industrial and Applied Mathematics I. Daubechies