In this paper, we propose a new deinterlacing algorithm based on motion estimation and compensation with variable block size. Motion compensated methods using a fixed block size tend to produce undesirable artifacts when there exist complicated motion and high frequency components. In the proposed algorithm, the initial block size of motion estimation is determined based on the existence of global motion. Then, the block is divided depending on block characteristics. Since motion compensated deinterlacing may not always provide satisfactory results, the proposed method also use an intrafield spatial deinterlacing. Experimental results show that the proposed method provides noticeable improvements compared to motion compensated deinterlacing with a fixed block size.
This paper proposes new frame rate up-conversion algorithms. Adaptive motion estimation based on block complexity information are used to obtain more accurate motion vectors. Because the information on block complexity is extracted from the motion estimation prediction size from the original frame, additional computational complexity is not imparted. In experimental results, the proposed algorithms provide robust frame interpolation performance for whole test sequences. Also, the computational complexity of the proposed algorithm is reduced to a benchmark algorithm.
본 논문에서는 블록 내의 움직임 정도에 따라 다단계의 블록 레벨을 설정하고, 각 블록 레벨에 따라 각기 다른 움직임 예측을 수행하는 다단계 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 이는 움직임이 없거나 적은 영역에서의 잉여 탐색 과정을 제거하여 계산적 효율성을 증대하고, 움직임 정도가 큰 영역에 대해서는 움직임 예측 과정을 심화시켜 예측의 정확성을 향상시킨다. 실험결과 프레임 당 적은 수의 블록으로 고정된 크기의 블록을 가진 전역 탐색 블록 정합 알고리즘과 Three-Step 탐색 알고리즘보다 MSE를 20% 정도 감소시켰으며 연산량은 전역 탐색 블록 정합 알고리즘과 비교하여 98%, Three-Step 탐색 알고리즘과 비교하여 56% 정도 절감하는 효과를 얼을 수 있었다.
본 논문에서는 블록 합 피라미드 알고리즘에 기초한 빠른 움직임 추정 알고리즘을 제안하였다. Efficient Multi-level Successive Elimination Algorithm의 Spiral Diamond Mesh Search 기법과 Partial Distortion Elimination 기법을 개선하여 이들을 블록 합 피라미드 알고리즘에 적용하였다. 제안된 알고리즘의 움직임 추정 정확도는 거의 100%이고 블록 합 피라미드 알고리즘의 연산량을 효과적으로 줄였다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘의 효율성을 확인하였다.
A block-based fast motion estimation algorithm is proposed in this paper to perform motion estimation based on the efficiently reduced search ranges in MPEG-4(ERS). This algorithm divides the search areas into several small search areas and the candidate small search area that has the lowest average of sum norm difference between current macroblock and candidate macroblock is chosen to perform block motion estimation using the Nobel Successive Elimination Algorithm (NSEA). Experimental results of the proposed algorithm show that the averaging PSNR improvement is better maximum 0.125 dB than other tested algorithms and bit saving effect is maximum 20kbps for some tested sequences in low-bit rate circumstance.
본 논문에서는 십자패턴과 육각패턴을 이용한 고속 블록 정합 동작 예측 기법을 제안한다. 블록 기반 탐색에서 전역 탐색방법이 가장 좋은 동작벡터를 찾지만, 탐색영역 내의 모든 전을 검색하기 때문에 많은 시간을 필요로 하게 된다. 본 방법은 대부분의 동영상에서 동작벡터가 블록의 중심 부근에 집중적으로 분포함을 착안하여 십자패턴으로 중앙을 우선 탐색한 다음 움직임이 큰 동작벡터를 육각패턴을 사용하여 찾는다. 실험결과, 본 방법은 기존의 탐색방법보다 화질과 탐색시간에서 대부분의 경우에 좋은 성능을 보임을 알 수 있다.
본 논문에서는 비트패턴을 기반으로 한 고속의 가변 블록 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 블록내의 평균값을 기준으로 8bit 화소값을 0과 1의 비트패턴으로 변환한 후 블록의 움직임 예측을 수행한다. 비트변환을 통한 영상의 단순화는 움직임 추정의 계산적 부담을 감소시켜 빠른 탐색을 가능하게 한다. 그리고 블록 내의 움직임 정도를 미리 판별하여 이를 기반으로 한 적응적 탐색이 불필요한 탐색을 제거하고 움직임이 큰 블록에서는 정합(matching) 과정을 심화시켜 보다 빠르고 정확한 움직임 예측을 수행한다. 본 제안된 방식을 가지고 실험한 결과, 한 프레임(frame)당 적은 수의 블록으로 고정된 크기의 블록을 가진 전역탐색 블록 정합 알고리즘(full search block matching algorithm; FS-BMA)보다 예측 에러를 적게 발생시켜 평균적으로 0.5dB 정도의 PSNR 개선을 가져왔다.
In this paper, an efficient multi-level successive elimination algorithm using the locality in block was proposed for motion estimation. If SAD(sum of absolute difference) is calculated from large absolute difference values to small absolute difference values, SAD is increased rapidly. So, partial distortion elimination in SAD calculation can be done very early. Hence, the computations of SAD calculation can be reduced. In this paper, an efficient algorithm to calculate SAD from large absolute difference values to small absolute difference values by using the locality in block. Experimental results show that the proposed algorithm is an efficient algorithm with 100% motion estimation accuracy for the motion estimation of motion vectors.
In this paper, the efficient motion estimation and compensation method for 3 dimensional wavelet transform is proposed. Recently, since the compression performance and scalable functionality are provided by wavelet transform, many researches have been carried out for applying to the video compression. For the temporal filtering, motion estimation and compensation techniques are used, but the unconnected pixels, which are produced by motion compensation result into the degradation of coding performance and quality of the picture. For the efficient motion compensated temporal filtering by reducing the number of these unconnected pixels, we propose the variable block size motion estimation and compensation method. Also we propose a method that determines the block size using rate-distortion optimization technique according to the local characteristics of the frame. The simulation results show the improved performances than the MPEG-4 scalable coding methods and the 3 dimensional wavelet coding methods using fixed block size motion estimation and compensation.
Motion estimation is one of the key components for high quality video coding. In this paper, a new motion estimation scheme for MPEG-like video coder is suggested. The proposed temporally adaptive motion estimation scheme consists of five functional blocks: Temporal subband analysis (TSBA), extraction of temporal information, scene change detection (SCD), picture type replacement (PTR), and temporally adapted block matching algorithm (TABMA). Here all the functional components are based on the temporal subband analysis. In this papre, we applied the analysis part of subband decompostion to the temporal axis of moving picture sequence, newly defined the temporal activity distribution (TAD) and average TAD, and proposed the temporally adapted block matching algorithm, the scene change detection algorithm and picture type replacement algorithm which employed the results of the temporal subband analysis. A new block matching algorithm TABMA is capable of controlling the block matching area. According to the temporal activity distribution of objects, it allocates the search areas nonuniformly. The proposed SCD and PTR can prevent unavailable motion prediction for abrupt scene changes. Computer simulation results show that the proposed motion estimation scheme improve the quality of reconstructed sequence and reduces the number of block matching trials to 40% of the numbers of trials in conventional methods. The TSBA based scene change detection algorithm can detect the abruptly changed scenes in the intentionally combined sequence of this experiment without additional computations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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