• Title/Summary/Keyword: 고속 탐색 알고리즘

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Fast Block Matching Algorithm by Search Point Prediction (탐색 점 예측에 의한 고속 블록 정합 알고리즘)

  • 서은주;장언동;김동우;한재혁;송영준;안재형
    • Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.191-194
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    • 2000
  • 일반 적인 고속 블록 정합 알고리즘들은 현재 프레임의 탐색 블록과 참조 프레임의 탐색영역 내의 블록간 MAD(Mean Absolute Distance)를 구하여 그 값을 탐색 점으로 사용하므로 탐색 점 수만큼 MAD를 구해야 하는 단점이 있다. 이와 같은 고속 블록 정합 알고리즘들의 단점을 해결하기 위해 탐색 점 예측에 의한 고속 블록 정합 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 "이웃 한 화소는 서로 간에 거의 같은 값을 지니고 있다"라는 성질을 이용하여, 이웃 한 탐색 점 두개의 MAD 평균값을 계산하여 그 값을 새로운 탐색 점으로 사용하여 탐객 하기 때문에 탐색 점 수는 DS(Diamond Search)알고리즘과 비교하여 비슷하지만, 최소 오차가 center일 때의 탐색 점을 예측에 의해 산출 하므로 총 연산량은 2Ep$N_2$만큼 크게 줄어든다. Ep는 예측 탐색 점 수를 나타내며, N은 블록의 크기를 나타낸다.

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Fast Motion Estimation Using Efficient Selection of Initial Search Position (초기 탐색 위치의 효율적 선택에 의한 고속 움직임 추정)

  • 남수영;김석규;임채환;김남철
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.26 no.8B
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    • pp.1141-1151
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    • 2001
  • 본 논문에서는 효과적으로 선택된 초기 탐색 위치를 이용한 움직임 추정의 고속 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 2$\times$2화소 블록 평균으로 부표본화 영상에서 움직임 벡터를 얻어 원영상 비율로 확대하고, 주위 블록의 움직임으로부터 예측 움직임 벡터를 구하여, 이 중에서 정합오차가 작은 것을 초기 탐색 위치로 선택한다. 그리고 선택된 초기 탐색 위치를 중심으로 회전 탐색을 시작하여, 연속 소거 알고리즘으로 탐색할 후보 블록을 선택하고, 부분 정합 왜곡 소거법을 사용하여 블록간 정합오차 계산량을 줄이면서, 고속으로 움직임 벡터를 추정한다. 알고리즘의 실제 적용에 있어서는 선택된 초기 탐색 위치를 중심으로 회전 탐색 패턴의 탐색 범위를 조절하거나, 매크로 블록 당 복잡도를 제한하여 계산량을 줄일 수 있다. 실험 결과, 제안된 알고리즘은 전역탐색 블록정합 알고리즘에 대하여 0.2dB 이하의 미소한 평균 PSNR 저하만을 발생하면서, FBMA 복잡도의 3% 이하의 평균 복잡도를 소요하였다. 이것은 3단계 탐색법에 대하여 40% 이하의 계산량이다. 그리고 실험 영상들의 각 프레임에 대해서도 비슷한 성능을 보임을 확인하였다.

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Fast Adaptive Motion Estimation Considering Directivity (방향성을 고려한 적응적 고속 움직임 추정 기법)

  • Oh, Chang-Jo-Ui-Bull;Lee, Gang-Joon;Jeong, Je-Chang
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.121-124
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    • 2006
  • 본 논문에서는 영상 압축에 있어서 사용되는 새로운 고속 움직임 추정 기법에 대해 소개한다. 전역 탐색 블록 정합 알고리즘(FSBMA)은 최상의 PSNR을 갖는 화질로 움직임 벡터를 추정할 수 있지만 높은 계산량으로 인하여 실시간 구현에 부적합하다는 단점을 가지고 있다. 그러므로 계산량을 낮추면서 유사한 화질을 유지할 수 있는 많은 고속 탐색 기법들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 기존의 잘 알려진 고속 블록 정합 알고리즘을 수정 보완한 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 움직임 추정에서의 고속 블록 정합 알고리즘에 있어 변형된 다이아몬드(Diamond) 탐색 기법을 이용하여 영상이 갖는 서로 다른 움직임 패턴에 대해 움직임의 방향성에 따라 적응적으로 탐색 방향과 패턴을 달리하면서 움직임을 예측하여 다이아몬드(Diamond)탐색 알고리즘과 유사한 화질을 유지하면서 보다 적은 계산량을 가지고 움직임 벡터를 추정학 수 있다. 또한 이를 PMVFAST(Predictive Motion Vector Field Adaptive Search Technique)와 결합함으로서 보다 좋은 화질을 가질 수 있다.

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A Modified Diamond Zonal Search Algorithm for Fast Block-Matching (고속 블록정합을 위한 수정된 다이아몬드 지역탐색 알고리즘)

  • 곽성근;위영철;김하진
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.886-888
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    • 2004
  • 본 논문에서는 현재 프레임 블록의 인접 블록으로부터 예측된 움직임 정보를 구하여, 이를 탐색 원점으로 하여 한 방향으로 진행하는 수정된 다이아몬드 지역 레이더 패턴으로 블록정합을 수행하는 수정된 다이아몬드 지역탐색 알고리즘을 제안한다. 실험 결과 제안된 방식은 기존의 방식들에 비해 PSNR 간에 있어서 평균적으로 0.02~0.37(㏈) 개선되고 속도면에서 우수한 결과를 나타내었다. 또한 기존의 다이아몬드 지역탐색 알고리즘보다 탐색 속도면에서 14~24%의 성능향상을 보이면서 화질면에서는 거의 근접하게 나타났다. 제안된 방식은 정량적인 결과뿐만 아니라 부호화후 복호화한 영상의 화질에 있어서도 다른 고속 탐색 알고리즘보다 월등히 우수한 화질을 제공한다.

A Flat Hexagon-based Search Algorithm for Fast Block Matching Motion Estimation (고속 블록 정합 움직임 예측을 위한 납작한 육각 패턴 기반 탐색 알고리즘)

  • Nam, Hyeon-Woo
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.12 no.1 s.45
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    • pp.57-65
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    • 2007
  • 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).

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A Study on the New BC-ABBM Motion Estimation Algorithm for Low Bit Rate Video Coding (저 전송률 비디오 압축을 위한 새로운 BC-ABBM 움직임 추정 알고리즘에 관한 연구)

  • 이완범;김환용
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.29 no.7C
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    • pp.946-953
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    • 2004
  • Fast search and conventional boolean matching motion estimation algorithms reduce computational complexity and data processing time but this algorithms have disadvantages that is difficult of implementation of hardware because of high control overhead and that is less performance than Full search Algorithm(FA). This paper present new all binary block matching algorithm, called Bit Converted All Binary Block Matching(BC-ABBM). Proposed algorithm have performance closed to the FA by boolean only block matching that may be very efficiently implemented in hardware for low bit rate video communication. Simulation results show that the PSNR of the proposed algorithm is about 0.04dB loss than FA but is about 0.6 ∼ 1.4dB gain than fast search algorithm and conventional boolean matching algorithm.

Fast Motion Estimation Algorithm Using Early Detection of Optimal Candidates with Priority and a Threshold (우선순위와 문턱치를 가지고 최적 후보 조기 검출을 사용하는 고속 움직임 예측 알고리즘)

  • Kim, Jong-Nam
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.21 no.2
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    • pp.55-60
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    • 2020
  • In this paper, we propose a fast block matching algorithm of motion estimation using early detection of optimal candidate with high priority and a threshold. Even though so many fast algorithms for motion estimation have been published to reduce computational reduction full search algorithm, still so many works to improve performance of motion estimation are being reported. The proposed algorithm calculates block matching error for each candidate with high priority from previous partial matching error. The proposed algorithm can be applied additionally to most of conventional fast block matching algorithms for more speed up. By doing that, we can find the minimum error point early and get speed up by reducing unnecessary computations of impossible candidates. The proposed algorithm uses smaller computation than conventional fast full search algorithms with the same prediction quality as the full search algorithm. Experimental results shows that the proposed algorithm reduces 30~70% compared with the computation of the PDE and full search algorithms without any degradation of prediction quality and further reduces it with other fast lossy algorithms.

East Half-Pixel Motion Estimation Based on SAD Curve Modeling (SAD 함수 모델링을 이용한 고속 반화소 추정 알고리즘)

  • 이윤구;최부림;나종범
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.07e
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    • pp.1924-1927
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    • 2003
  • 많은 고속 정화소 움직임 추정 알고리즘이 개발됨에 따라, 최근에는 10개의 탐색점만으로 정화소 움직임벡터를 찾을 수 있게 되었다. 반면에, 반화소 움직임 추정에서는 정화소 움직임 벡터주변의 8 개의 반화소 탐색점을 검색해야 한다 그러므로 반화소 움직임 추정 알고리즘의 계산량을 줄일 필요성이 생기게 되었다 본 논문에서는 directional search 와 SAD 함수의 선형 모델링을 이용한 고속 반화소 움직임 추정 알고리즘을 제안한다 제안된 알고리즘은 PSNR 열화 없이 2.21 개의 탐색만으로도 움직임 벡터를 찾을 수 있게 해준다 특히, 조절 가능한 파라미터를 이용하면. 약간의 PSNR 감소와 함께 0.34개의 탐색만으로 움직임 벡터를 추정을 할 수 있게 해준다.

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MMAD Computation for Fast Diamond-Search Algorithm (고속 다이아몬드 탐색 알고리즘을 위한 MMAD 연산법)

  • 서은주;김동우;한재혁;안재형
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.4 no.5
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    • pp.406-413
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    • 2001
  • Ordinary high-speed block matching algorithms have a disadvantage that they need to get MAD (Mean Absolute Distance) as many as the number of search points due to comparing the MAD between the current frame's search block and the reference frame's search block. To solve such disadvantage of high-speed block matching algorithm, the proposed high-speed DS algorithm employs a MMAD calculation method using a specific characteristic that neighboring pixels have almost same values. In this thesis, we can get rid of unnecessary MAD calculation between the search point block by the new calculation method which uses the previously calculated MAD as the current search point and by breaking from the established MAD calculation method which calculates the MAD of a new search point by each search stage. Comparing with the established high-speed block matching algorithm, this new calculation's estimated movement error was shown as similar, and th total calculation amount decreased by $2FN^2Ep$.

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Fast Search Algorithm for Determining the Optimal Number of Clusters using Cluster Validity Index (클러스터 타당성 평가기준을 이용한 최적의 클러스터 수 결정을 위한 고속 탐색 알고리즘)

  • Lee, Sang-Wook
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.9 no.9
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    • pp.80-89
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    • 2009
  • A fast and efficient search algorithm to determine an optimal number of clusters in clustering algorithms is presented. The method is based on cluster validity index which is a measure for clustering optimality. As the clustering procedure progresses and reaches an optimal cluster configuration, the cluster validity index is expected to be minimized or maximized. In this Paper, a fast non-exhaustive search method for finding the optimal number of clusters is designed and shown to work well in clustering. The proposed algorithm is implemented with the k-mean++ algorithm as underlying clustering techniques using CB and PBM as a cluster validity index. Experimental results show that the proposed method provides the computation time efficiency without loss of accuracy on several artificial and real-life data sets.