Abstract
The compression method is necessarily used to send the high quality moving picture that contains a number of data in image processing. In the field of moving picture compression method, the motion estimation algorithm is used to reduce the temporal redundancy. Block matching algorithm to be usually used is distinguished partial search algorithm with full search algorithm. Full search algorithm be used in this paper is the method to compare the reference block with entire block in the search window. It is very efficient and has simple data flow and control circuit. But the bigger the search window, the larger hardware size, because large computational operation is needed. In this paper, we design the full search block matching motion estimator. Using the DCT DC values, we decide luminance. And we apply 3 bit compare-selector using bit plane to I(Intra coded) picture, not using 8 bit luminance signals. Also it is suggested that use the same selective bit for the P(Predicted coded) and B(Bidirectional coded) picture. We compare based full search method with PSNR(Peak Signal to Noise Ratio) for C language modeling. Its condition is the reference block 8$\times$8, the search window 24$\times$24 and 352$\times$288 gray scale standard video images. The result has small difference that we cannot see. And we design the suggested motion estimator that hardware size is proved to reduce 38.3％ for structure I and 30.7％ for structure II. The memory is proved to reduce 31.3％ for structure I and II.
정보량이 많은 고화질의 동영상을 실시간으로 전송하기 위하여 압축 알고리즘을 필수적으로 사용하고 있으며, 시간적 중복성을 제거하는 동영상의 압축방법은 움직임 추정 알고리즘을 사용한다. 본 연구에서 설계하고자 하는 움직임 추정기는 블록정합 알고리즘이며, MPEG 부호기에서 사용되는 DCT 연산 결과인 DC 값을 이용하여 화면의 밝기를 판단한다. 움직임 추정기는 휘도 신호 8비트 모두를 사용하지 않고, 화면 밝기에 따른 비트 플레인(bit plane)에서 3비트만 선택하는 비교선택기를 이용한다. 본 연구에서 제안한 비교 선택기는 I-Picture만을 계산한다. I-Picture에 의해 계산된 선택 비트는 I, P와 B Picture의 움직임 추정 연산에 사용함으로서 움직임 추정기의 크기를 줄일 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 움직임 추정기의 고찰을 위하여 실험에 사용된 표준 동영상의 해상도는 352×288이며, DCT 연산의 처리 블록은 8×8이며, 탐색 영역은 23×23이다. 제안된 알고리즘은 C언어로 모델링하였으며, 기존 완전탐색방법과 PSNR을 비교한 결과 사람의 시각으로 거의 구별할 수 없는 작은 차이(0～0.83dB)가 나타남을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 움직임 추정기의 하드웨어 크기는 기존 구조Ⅰ보다 38.3％, 기존 구조Ⅱ보다 30.7％ 줄일 수 있었고, 메모리 크기는 기존 구조Ⅰ,Ⅱ보다 31.3％ 줄일 수 있었다.
