Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP (대한전자공학회논문지SP)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Fast Sub-pixel Search Control by using Neighbor Motion Vector in H.264

H.264에서 주변 움직임 벡터를 이용한 고속 부 화소 탐색 제어 기법

  • La, Byeong-Du (Dept., Electrical & Electronics Eng. Yonsei University) ;
  • Eom, Min-Young (Dept., Electrical & Electronics Eng. Yonsei University) ;
  • Choe, Yoon-Sik (Dept., Electrical & Electronics Eng. Yonsei University)
  • 라병두 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 엄민영 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 최윤식 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Published : 2007.05.25
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Abstract

Motion Estimation time in the H.264 has a large portion of encoding time and must be improved for real time application. Most of proposed motion estimation algorithm including Sub-pixel search use the fast search algorithm to speed up motion estimation by targeting the performance of full search in the reference code. This paper proposes a novel fast sub-pixel search control algorithm for H.264 encoder by using neighbor motion vector after analyzing the encoded Motion vector of video sequence. In addition the horizontal/vertical searching method is proposed with the horizontal/vertical directionality of motion vector. And the evaluation is performed with the proposed algorithms and other reference algorithms.

H.264에서 움직임 예측은 전체 부호화 시간의 큰 비중을 차지함으로써 실시간 적용을 위해서 반드시 개선되어야할 부분이다. 이런 문제점 개선을 위해 제안된 알고리즘들의 대부분은 부호화에서 실시간 적용에 문제되는 시간을 줄이고자 전체 검색의 화질을 목표로 빠른 검색 알고리즘을 제안해 왔으며 부 화소관련 알고리즘도 이와 같다. 본 논문은 이런 알고리즘들의 접근과는 다르게 움직임 영상별 부호화된 움직임 예측을 분석하여 이를 바탕으로 현재 매크로 블록의 정수 화소 움직임 벡터와 이미 부호화된 주변 3개 움직임 벡터를 이용하여 부 화소 탐색 진행 여부를 결정하는 것을 제안한다. 또한 분석된 움직임 벡터의 수평/수직 방향성을 이용, 부 화소에서의 수평/수직 방향만의 탐색을 제안하고 위의 두 제안 사항에 대한 적용 결과를 보여 준다.

Keywords

References

  1. Thomas Wiegand, Gary J. Sullivan, Gisle Bjontegaard, and Ajay Luthra, 'Overview of the H.264/AVC Video Coding Standard', IEEE Transaction on Circuits and System for Video Technology, Vol.13, No.7, pp.560-576, July 2003 https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815165
  2. Kai-Kuang Ma and Gang Qiu, 'Unequal-Arm Adaptive Rood Pattern Search for Fast Block-Matching Motion Estimation in the JVT/H.26L,' IEEE, vol.1, pp. 901-904, Sept, 2003 https://doi.org/10.1109/ICIP.2003.1247109
  3. Wei Zhenyu, Jiang Baochenn, Zang Xudong and Chen Yu, 'A new Full-pixel and Sub-pixel Motion Vector Search Algorithm for Fast Block-matching Motion Estimation in H.264,' IEEE, pp. 587-590, 20-22 Oct, 2004
  4. Bo Zhou and Jian Chen, 'A Fast Two-step Search Algorithm for Half-pixel Motion Estimation,' IEEE, vol. 2, pp. 611-614, May, 2003 https://doi.org/10.1109/ICECS.2003.1301859
  5. M. Rehan, P. Agathoklis and A. Antoniou, 'Flexible Triangle Search Algorithm for Block Based Motion Estimation,' IEEE, vol. 1, pp. 233-236, Aug, 2003
  6. M. Rehan, P. Agathoklis and A. Antoniou, 'Block-based Motion Estimation using an Enhanced Flexible Triangle Search Algorithm,' Canadian Conference, pp. 269-272, May, 2005 https://doi.org/10.1109/CCECE.2005.1556925
  7. M. Rehan, P. Agathoklis, 'Half-pixel Accurate Motion-Estimation using a Flexible Triangle Search,' IEEE, pp. 257-260, Aug, 2005 https://doi.org/10.1109/PACRIM.2005.1517274
  8. Iain E. G. Richardson, 'H.264 and MPEG-4 Video Compression,' Willey, pp. 176, May, 2004