• Journal of Korea Multimedia Society
• /
• v.13 no.7
• /
• pp.991-999
• /
• 2010

In this paper, we propose a fast motion estimation algorithm for video encoding. Conventional fast motion estimation algorithms have a serious problem of low prediction quality in some frames. However, full search based fast algorithms have low computational reduction ratio. In the paper, we propose an algorithm that significantly reduces unnecessary computations, while keeping prediction quality almost similar to that of the full search. The proposed algorithm uses distribution probability of motion vectors and adaptive search patterns and block matching criteria. By taking different search patterns and error criteria of block matching according to distribution probability of motion vectors, we can reduces only unnecessary computations efficiently. Our algorithm takes only 20~30% in computational amount and has decreased prediction quality about 0~0.02dB compared with the fast full search of the H.264 reference software. Our algorithm will be useful to real-time video coding applications using MPEG-2 or MPEG-4 AVC standards.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
• /
• v.47 no.1
• /
• pp.79-85
• /
• 2010

In video standards such as H.264/AVC, motion estimation (ME) / compensation (MC) is regarded as a vital component in a video coder as it consumes a large amount of computation resources. The full search technique, which is used in general video codecs, gives the highest visual quality but also has the problem of significant computational load. To solve this problem, many fast algorithm has benn proposed. Among them, NPDS show that can maintain its video quality very close to the full search technique while achieving computation reduction by using a halfway-stop technique in the calculation of block distortion measure. In this paper, we proposed algorithm by determining minimum distortion measure with predictive motion vector and using the new search order. As the result, we can check that the proposed algorithm reduces the computational load 95% in average compared to the full search, respectively with the PSNR lost about 0.04dB.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
• /
• v.16 no.12
• /
• pp.1219-1223
• /
• 2010

This paper proposes a fast motion estimation algorithm based on motion speed and multiple initial center points. The proposed method predicts initial search points by means of the spatio-temporal neighboring motion vectors. A dynamic search pattern based on the motion speed and the predicted initial center points is proposed to quickly obtain the motion vector. Due to the usage of the spatio-temporal information and the dynamic search pattern, the proposed method greatly accelerates the search speed while keeping a good predicted image quality. Experimental results show that the proposed method has a good predicted image quality in terms of PSNR with less searching time comparing with the Full Search, New Three-Step Search, and Four-Step Search.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.24 no.8B
• /
• pp.1540-1548
• /
• 1999

We propose a multi-resolution motion estimation algorithm using adaptive search region. It is constructed in wavelet domain that a binary plane which represents the potential motion areas(PMA's) based on the temporal redundancy between video frames, and motion estimation is processed in the PMA's. We reduce the PMA's gradually as the resolution level is higher, considering the distribution of the energy in subband layers and the complexity. As compared with EMRME(enhanced multi-resolution motion estimation) method[7], simulation results show that computational amount and bit rate reduced to about 33 ~46 % and 10 ~l8% respectively in active image with similar PSNR, and computational amount reduced to about 37 ~65 % in small notion image with similar PSNR and bit rate.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
• /
• 1999.06b
• /
• pp.35-40
• /
• 1999

이 논문은 디지털 TV의 압축 비트열을 전송할 때, 채널 오류로 인해 디지털 TV 디코더에서 화면을 재생할 때 발생할 수 있는 화질의 저하를 최소화시키는 방법을 기술한다. 텔레비전과 같은 단방향 방송 시스템에서 전송 도중에 오류가 발생하여 수신측에서 전송 오류를 제대로 정정하기 곤란할 때, 재생된 화면이 심각하게 훼손될 수 있다. 이때 오류로 인한 화면의 손상을 주변의 공간적 또는 시간적 상관 정보를 이용하여 화면을 복원하는 동작을 오류 은폐라고 한다. 최근 디지털 TV나 고선명 TV의 기본 부호화 방식으로 많이 사용하고 있는 MPEG 비디오 표준 방식은 공간적인 중복 정보를 압축하기 위해 DCT 변환을 수행하며, 시간적인 중복 정보를 압축하기 위해 움직임 예측과 움직임 보상 방법을 이용한다. 또한 MPEG 비디오 압축 방식은 일종의 차분 부호화 방법을 사용하기 때문에 현재 화면에서 오류가 발생하면 현재 화면뿐만 아니라, 시간적으로 나중에 부호화된 화면에도 오류가 전파된다. 본 논문에서는 MPEG 비트열의 채널 오류의 영향을 분석하여 화면간에 존재하는 시간적인 중복성을 이용하여 움직임 벡터를 추정하여 손상된 부분을 은폐시키는 방법을 제안한다. 기본적으로 손상된 매크로블록의 위와 아래로 인접한 화소값들을 움직임 벡터의 추정에 사용한다. 제안된 방법들 중에서 주변 움직임 벡터들의 가중치를 이용한 평균값 방법과 초기 움직임 벡터를 이용한 확장 영역 움직임 추정 방법이 우수한 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
• /
• 2007.02a
• /
• pp.79-82
• /
• 2007

본 논문은 정합 검증 패턴을 이용한 적응형 계층 육각 탐색의 성능 개선에 관한 것이다. 제안된 방법은 움직임 추정 블록에 시공간적으로 인접한 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 움직임 활동도를 정의한 후, 움직임 활동도가 높을 경우 웨이블렛 변환의 다단계 저주파 부영상들로 구성된 피라미드 계층 구조상에서 정합 검증 패턴을 이용한 적응형 계층 육각 탐색을 수행한다. 제안된 방법을 이용할 경우, 정합 검증 패턴을 적용한 검증 과정에서 추가적인 연산량 증가가 초래되지만 이를 상호타협적으로 보상할 수 있는 화질 측면에서의 성능 개선 효과를 기대할 수 있다. 제안된 방법의 타당성과 보편성을 검증하기 위해서로 다른 움직임 특성을 갖는 복수의 영상 시퀀스들을 대상으로 움직임 보상 화질과 수렴시간 측면에서 그 성능을 분석 평가하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면, 제안된 방법은 고속 움직임 탐색이 가능한 적웅형 계층 육각 탐색의 장점을 유지하면서도 움직임 활동도가 높은 영상 시퀀스에서 야기되는 국부 최소 문제를 효과적으로 억제시킴으로써 보상 화질 측면에서 개선된 성능을 제공할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2006.10b
• /
• pp.475-479
• /
• 2006

환자의 체동은 MRI에 의해 제공된 영상의 화질을 저하시키는 주된 원인이 되고 있다. 이에 본 논문에서는 MRI내 3차원 강체운동에 기인한 아티팩트를 제거하는 방법을 제안한다. 이러한 제거 목표를 달성하기 위해 MRI 영상 데이터를 얻기위한 2차원 다-슬라이스 방법(a multiple two dimensional slice technique)이 사용되어 왔다. 대상물체의 운동에 해당하는 수집된 MRI 데이터는 불균일한 표본화와 위상오차에 의해 영향을 받게된다. 3차원 강체운동에 대해 주어진 운동 파라메타와 장면간의 영향이라는 가정하에 양선형 보간법과 중첩법으로 다-슬라이스 데이터를 사용하는 방법에 기초한 재구성 알고리즘을 MRI 아티팩트를 제거하는데 사용한다. 미지의 체동 파라메타를 추정하기 위해 3차원 강체운동은 다-슬라이스 취득방법의 각 영상과 결합된 관심영역 바깥쪽에서 측정된 에너지를 증가시킨다는 사실을 이용하는 최소에너지법을 사용한다. 본 방법의 유효성을 확인하기 위해 3차원 강체운동에 의해 화질이 저하된 스핀-에코우 영상에 적용한 결과 화질이 식별될 수 있을 정도로 개선됨을 확인하였다.

• Journal of KIISE
• /
• v.41 no.11
• /
• pp.900-910
• /
• 2014

Multi-view video is obtained by capturing one three-dimensional scene with many cameras at different positions. The computational complexity of multi view video coding increases in proportion to the number of cameras. To reduce computational complexity and maintain the image quality, improved prediction structure and motion estimation method is proposed in this paper. The proposed prediction structure exploits an average distance between the current picture and its reference pictures. The proposed prediction structure divides every GOP into several groups to decide the maximum index of hierarchical B layer and the number of pictures of each B layer. And the proposed motion estimation method uses a hierarchical search strategy. This strategy method consists of modified diamond search pattern, progressive diamond search pattern and modified raster search pattern. Experiment results show that the complexity reduction of the proposed prediction structure and motion estimation method over JMVC (Joint Multiview Video Coding) reference model using hierarchical B pictures of Fraunhofer-HHI and TZ search method can be up to 40~70% while maintaining similar video quality and bit rates.

• Proceedings of the IEEK Conference
• /
• 2001.09a
• /
• pp.345-348
• /
• 2001

본 논문에서는 변이-움직임 벡터의 상관관계를 통한 동시 추정(joint disparity and motion estimation)을 이용하여 방대한 계산량과 데이터량을 요구하는 스테레오 영상 데이터의 효율적인 부호화를 위한 알고리즘을 제안한다. 스테레오 시퀀스에 대해서 두 변이 벡터(disparity vector)와 하나의 움직임 벡터(motion vector)의 상관관계를 이용하면 나머지 움직임 벡터는 직접적인 추정 과정 없이 얻을 수 있다. 하지만, 이렇게 얻어진 움직임 벡터는 직접 추정에 비해 정확도가 현저히 떨어져 이 벡터를 그대로 사용하여 영상을 복원하게 될 경우 심각한 오차의 누적이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 효율적인 동시 추정을 위해 추정단에서 벡터 평활화(vector regularization)과정을 수행하고 불확실 벡터 영역 추출을 통한 선택적인 보정 과정을 수행한다. 또한, 불확실 벡터 영역의 벡터만을 가변장 부호화(variable length coding)한다. 실험결과, 직접 추정 과정을 거치지 않고 도 만족할 만한 화질의 영상을 얻을 수 있었으며, 부호화량도 상당히 감소시킬 수 있었다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.63-73
• /
• 2015

In this paper, a quality improvement scheme is proposed for magnified image using the various curved surface characteristics of image. After testing horizontal and vertical directional surface characteristics of source image, interpolation value is calculated to have the surface characteristics such as simple convex surface, simple concave surface, and compound surface. The calculated interpolation value become the value of the interpolated pixel of magnified image. The calculated interpolation value is closer to the pixel value of real image. So, the quality of the magnified image is improved. The PSNR value of the magnified image using the proposed scheme is larger than the PSNR values of the magnified image using the existing techniques.