DOI QR코드

DOI QR Code

Fast Motion Estimation Using Local Statistics of Neighboring Motion Vectors

인접 블록 움직임 벡터의 지역적 통계 특성을 이용한 고속 움직임 추정 기법

  • 김기범 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 정찬영 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 홍민철 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • Published : 2008.01.30

Abstract

In this paper, we propose a variable step search fast motion estimation algorithm using local statistics of neighboring motion vectors. Using the degree of correlation between neighboring motion vectors, motion search range is adaptively adjusted to reduce unnecessary search points. Based on the adjusted search range, motion vector is obtained by variable search step. Experimental results show that the proposed algorithm has the capability to dramatically reduce the search points and computing cost for motion estimation, comparing to fast full spiral search motion estimation and other fast motion estimation.

본 논문에서는 인접 블록 움직임 벡터의 통계적 특성을 이용한 가변 탐색 스텝의 고속 움직임 추정 기법에 대해 제안한다. 인접 블록 움직임 벡터들 사이의 상관 관계를 이용하여 움직임 추정을 위한 탐색 영역을 적응적으로 결정하였으며, 이를 통해 불필요한 탐색 지점 수를 제거할 수 있었다. 이와 같이 결정된 탐색 영역을 기반으로 가변 탐색 스텝 움직임 추정을 적용하였으며 움직임 추정을 위한 연산량을 줄일 수 있었다. 실험 결과를 통해 제안 방식이 H.264 JM의 고속 전 대역 spiral 탐색 기법과 기타 고속 움직임 추정 방식과 비교하여 부호화 성능의 저하 없이 움직임 추정을 위한 탐색 지점 수 및 연산 량이 급격히 감소됨을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Draft ITU-T Recommendation and Final Draft International Standard of Joint Video Specification (ITU-T Rec. H.264 | ISO/IEC 14496-10 AVC), May 2003
  2. I. Richardson, H.264 and MPEG-4 Video Compression, Wiely, 2003
  3. T. Wiegand, G. Sullivan, G. Njontegaard and A. Lutjra, 'Overview of the H.264/AVC Video Coding Standard,' IEEE Trans. on Circuit and Systems for Video Tech., vol.13, no. 9, pp. 560-576, July 2003 https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815165
  4. T. Koga, K. Iinuma, A. Hirano, Y. Iijima, and T. Ishiguro, 'Motion compensated interframe coding for video conferencing,' Proc. NTC81, pp. G5.3.1-5.3.5, Dec. 1981
  5. R. Li, B. Zeng, and M. L. Liou, 'A new three-step search algorithm for block motion estimation,' IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Tech., vol. 4, no. 4, pp. 438-442, Aug. 1994 https://doi.org/10.1109/76.313138
  6. L. M. Po and W. C. Ma, 'A novel four-step search algorithm for fast block motion estimation,' IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Tech., vol. 6, no. 3, pp. 313-317, June 1996 https://doi.org/10.1109/76.499840
  7. B. Liu and A. Zaccarin, 'New fast algorithms for the estimation of block motion vectors,' IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Tech., vol. 3, no. 2, pp. 148-157, April 1993 https://doi.org/10.1109/76.212720
  8. Y.-L. Chan and W.-C. Siu, "New adaptive pixel decimation for block motion vector estimation," IEEETrans. Circuits and Systems for Video Tech., vol. 6, no. 1, pp. 113-118, Feb. 1996 https://doi.org/10.1109/76.486426
  9. J. Feng, K. T. Lo, H. Mehrpour, and A. E. Karbowiak, 'Adaptive block matching algorithm,' Electronic Letter, vol. 31, no. 18, pp. 1542-1543, Aug. 1995 https://doi.org/10.1049/el:19951047
  10. L. W. Lee, J. F. Wang, J. Y. Lee, and J. D. Shie, 'Dynamic search window adjustment and interlace search for block-matching algorithm,' IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Tech., vol. 3, no. 2, pp. 85-87, Feb. 1993 https://doi.org/10.1109/76.180692
  11. H. S. Oh and H. K. Lee, 'Adaptive adjustment of the search window for block-matching algorithm with variable block size,' IEEE Trans. Consumer Electronics, vol. 44, no. 3, pp. 659-666, Aug. 1998 https://doi.org/10.1109/30.713177
  12. 윤성현, 최권열, 이성수, 홍민철, 'H.264 동영상 표준 부호화 방식을 위한 고속 움직임 추정 기법,' 한국통신학회논문지, vol. 30, no. 11C, pp. 1091-1097, 2005년 11월