Performance Improvement of Adaptive Hierarchical Hexagon Search by Extending the Search Patterns

탐색 패턴 확장에 의한 적응형 계층 육각 탐색의 성능 개선

Pre-proposed AHHS(Adaptive Hierarchical Hexagon Search) is a kind of the fast hierarchical block matching algorithm based on the AHS(Adaptive Hexagon Search). It is characterized as keeping the merits of the AHS capable of fast estimating motion vectors and also adaptively reducing the local minima often occurred in the video sequences with higher spatio-temporal motion activity. The objective of this paper is to propose the method effectively extending the horizontal biased pattern and the vertical biased pattern of the AHHS to improve its predictive image quality. In the paper, based on computer simulation results for multiple video sequences with different motion characteristics, the performance of the proposed method was analysed and assessed in terms of the predictive image quality and the computational time. The simulation results indicated that the proposed method was both suitable for (quasi-) stationary and large motion searches. While the proposed method increased the computational load on the process extending the hexagon search patterns, it could improve the predictive image quality so as to cancel out the increase of the computational load.

기제안된 적응형 계층 육각 탐색은 적응형 육각 탐색에 기반한 고속의 계층형 블록 정합 알고리즘의 일종이다. 적응형 계층 육각 탐색은 고속 움직임 탐색이 가능한 적응형 육각 탐색의 장점을 유지하면서도 시공간 움직임 활동도가 높은 비디오 시퀀스에서 흔히 발생되는 국부 최소 문제를 적응적으로 경감시킬 수 있는 것이 특징이다. 본 논문은 적응형 계층 육각 탐색의 예측 화질을 개선하기 위해 이 탐색의 수평 편향 패턴과 수직 편향 패턴을 효과적으로 확장하는 방법을 제안함에 그 목적이 있다. 본 논문에서는 서로 다른 움직임 특성을 갖는 복수의 동영상 시퀀스들에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 토대로 예측 화질과 연산 시간 측면에서 제안된 방법의 성능을 분석 평가하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 작은 움직임 탐색과 큰 움직임 탐색에 모두 적합함을 보여주었다. 제안된 방법은 육각 탐색 패턴의 확장 과정에서 추가적인 연산량 증가를 초래했지만 이 연산량의 증가에 상응하는 예측 화질 개선을 기할 수 있었다.