A Flat Hexagon-based Search Algorithm for Fast Block Matching Motion Estimation

고속 블록 정합 움직임 예측을 위한 납작한 육각 패턴 기반 탐색 알고리즘

In the fast block matching algorithm. search patterns of different shapes or sizes and the distribution of motion vectors have a large impact on both the searching speed and the image qualify. In this paper, we propose a new fast block matching algorithm using the flat-hexagon search pattern that ate solved disadvantages of the diamond pattern search algorithm(DS) and the hexagon-based search algorithm(HEXBS). Our proposed algorithm finds mainly the motion vectors that not close to the center of search window using the flat-hexagon search pattern. Through experiments, compared with the DS and HEXBS, the proposed f)at-hexagon search algorithm(FHS) improves about $0.4{\sim}21.3%$ in terms of average number of search point per motion vector estimation and improves about $0.009{\sim}0.531dB$ in terms of PSNR(Peak Signal to Noise Ratio).

서로 다른 형태와 크기를 가지는 탐색패턴과 움직임 벡터의 분포는 고속 블록 정합 알고리즘에서 탐색 속도와 화질을 좌우하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 새로운 고속 블록 정합 알고리즘 개발을 위해 기존의 다이아몬드패턴과 육각패턴의 단점을 해결할 수 있는 납작한 육각패턴을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 움직임이 큰 벡터에 대해서 납작한 육각패턴을 이용하여 고속으로 움직임 벡터를 찾게 하였다. 실험 결과를 통해 제안된 납작한 육각패턴 탐색 알고리즘은 다이아몬드패턴 탐색 알고리즘이나 육각패턴 탐색 알고리즘에 비하여 움직임 벡터 추정의 속도에 있어서 약 $0.4{\sim}21.3%$의 성능 향상을 보였으며 화질 또한 PSNR 기준으로 약 $0.009{\sim}0.531dB$의 성능 향상을 보였다.