• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.57-60
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• 2000

This paper presents a new adaptive fast motion estimation algorithm along with its architecture. The conventional algorithm such as full - search algorithm, three step algorithm have some disadvantages which are related to the amount of computation, the quality of image and the implementation of hardware, the proposed algorithm uses spatial correlation and a slope of motion vector in order to reduce the amount of computation and preserve good image quality, The proposed algorithm is better than the conventional Block Matching Algorithm(BMA) with regard to the amount of computation and image quality. Also, we propose an efficient at chitecture to implement the proposed algorithm. It is suitable for real time processing application.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 1996년도 Proceedings International Workshop on New Video Media Technology
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• pp.41-44
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• 1996

A new three step hierarchical search algorithm for motion estimation is proposed. The proposed algorithm exploits the motion correlation of spatially neighboring blocks and the motion continuity of temporally neighboring blocks to alleviate the local minimum problem in the first step of the three step hierarchical search algorithm (3SHS). Simulation results show that the proposed scheme achieves significant improvements in both estimation accuracy and performance reliability compared with the existing fast block matching algorithm including 3SHS, while maintaining almost the same computational complexity as 3SHS. The proposed scheme also possesses the regularity and simplicity of hardware-oriented features.

• 방송공학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.628-635
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• 2018

본 논문에서는 비디오 부호화에서 중요한 고속 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 기존의 전영역 탐색 방법의 많은 계산량으로 인하여 예측화질향상과 연산량 감축을 위한 연구가 진행되어 왔으며, 본 논문에서는 전영역 탐색기반의 방법과 비교하여 예측화질은 거의 유지하면서 무의미한 계산량을 줄이는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 각 후보 지점에 대하여 부분 블록 에러 합을 계산하고, 이에 따라 다음 단계에서 진행할 후보들을 선별하고, 최소 에러지점의 최적후보에 대해 단계별 안정성을 비교 판단하여 그 다음 단계의 진행 여부를 결정함으로써 최적의 움직임 벡터를 계산한다. 이를 통하여 전체의 최소블록매칭에러를 갖는 지점을 조기에 발견하고, 불필요한 후보들을 더 빨리 제거함으로써 불필요한 계산량을 줄이고 계산속도 향상을 얻을 수 있다. 또한 제안하는 알고리즘은 단독으로 사용할 뿐만 아니라 기존의 고속 알고리즘들과 결합하여 사용해도 예측화질은 거의 유지하면서 계산량을 대폭 줄일 수 있으며, 실험결과에서 이를 검증한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권3호
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• pp.41-56
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• 2000

본 논문에서는 이웃 탐색점에서의 평균 절대치 오차(mean absolute error, MAE)를 이용하여 전역 탐색 알고리듬(full search algorithm, FSA)과 거의 같은 움직임 추정 성능을 얻으면서도 고속으로 움직임을 추정할 수 있는 2단계 고속 블록 정함 알고리듬을 제안하였다. 제안한 방법에서는 현재 탐색점에서 블록 정합을 통하여 얻을 수 있는 MAE의 최소 범위를 이웃 탐색점에서의 MAE를 이용하여 구한 뒤, 이를 이용하여 블록 정합이 필요한 탐색점에 대하여서만 블록 정합을 행하였다. 즉, 제안한 방법에서는 블록 정함이 필요한 탐색점 수를 줄임으로써 고속으로 움직임을 추정하였으며, 움직임 추정을 두 단계로 나누어 수행하였다 모의 설험을 통하여 제안한 방법이 FSA와 거의 같은 움직임 추정 성능을 유지하면서도 많은 계산량의 감소를 얻을 수 있음을 확인하였다

• 방송공학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.681-684
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• 2008

We proposed a method to improve moving object detection capability of Gaussian Mixture Model by suggesting shape adaptive bidirectional block matching algorithm. This method achieves more accurate detection and tracking performance at various motion types such as slow, fast, and bimodal motions than that of Gaussian Mixture Model. Experimental results showed that the proposed method outperformed the conventional methods.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.2271-2280
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• 1999

본고에서는 움직임 추정 성능을 개선하고 과도한 연산량과 전송 부담을 경감시키기 위해 HBMA에 기반한 가변 움직임 추정 기법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 크게 다음과 같이 네 단계로 구성된다. 우선, 연속된 두 프레임 간의 차영상 윤곡 정보에서 정의한 블록 활동도를 평균하여 현재 영상의 평균 블록 활동도를 산출한다. 두 번째로, 이렇게 산출한 평균 블록 활동도를 통해 카메라 패닝의 유무를 검출한 후, 웨이블렛 변환에 의해 구성한 피라미드 계층 구조상에서 카메라 패닝 벡터를 추정하여 보상한다. 다음으로, 카메라 패닝 보상 후에 정의한 블록 활동도를 토대로 각 블록을 움직임 블록, 준 움직임 블록, 비 움직임 블록 중 어느 하나로 분류한 검색 테이블을 작성한다. 마지막으로, 제안된 가변 HBMA는 검색 테이블을 참조하여 블록 크기를 가변시키고 초기 탐색 계층 및 탐색 영역을 적응적으로 선정함으로써 피라미드 계층 구조상에서 효율적인 고속 움직임 추정을 수행할 수 있다. 이상에서 설명한 각 단계에서 요구되는 비용함수는 차영상 윤곽정보를 통해 획득한 블록 활동도를 공통적으로 이용한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.781-783
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• 2001

동영상을 효율적으로 압축하기 위한 움직임벡터 예측에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 가장 일반적인 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm)는 화질은 좋지만 계산량이 많기 때문에 실시간 인코딩을 요구하는 시스템에서 사용하는데 문제가 있다. 좋은 화질을 유지하면서 인코딩 속도를 해결하기 위한 많은 알고리즘들이 제안되어 왔지만 ASIC이나 소형 시스템에서 사용할 수 있는 방법이 계속 요구되고 있다. 본 논문에서는 계산량을 더욱 줄여 속도향상을 가져오면서 FBMA와 비숫한 SNR을 유지하는 방법인 NMS(New Fast Motion Estimation Search With Subsmapling Method)를 제안하였다. NMS는 서브샘플림한 값을 이용하여 SAD값을 구하고 또한 새로운 Search를 제안하여 기존 방법들이 제공하는 주관적 화질이나 PSNR을 높게 유지하면서도 속도를 10~15% 정도 개선시킬 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권3호
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• pp.15-22
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• 2005

객체 중심점에서 움직임을 추정하여 빠르게 이동하는 객체의 윤곽선을 추적 할 수 있는 알고리듬을 제안하였다. 방사상 표현(radial representation) 방식을 적용하여 객체 중심점에서만 블록정합 (block matching) 알고리듬으로 움직임을 추정하여 적은 계산량으로 객체 움직임을 추정함으로써 객체 윤곽선을 추적하였다. 객체의 움직임을 추정함으로써 프레임 간 객체의 움직임이 객체 중심에서 윤곽까지 거리 이상 빠르게 이동하는 객체도 추적할 수 있다. 에너지 수렴 과정에서 기울기 영상과 차영상(difference image)을 에너지 함수로 함께 사용함으로 복잡한 배경 등에도 강건하도록 하였다. 실험 결과 움직임이 빠른 객체와 복잡한 배경 속의 객체도 실시간으로 강건하게 추적함을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.23-29
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• 2003

비디오 시퀀스의 현재 블록의 모션 벡터와 이전 블록의 모션 백터는 시간적 상관성을 갖고 있다. 따라서 이전 프레임 블록들로부터 많은 정보를 얻을 수 있다면 현재 블록의 오션 추정에 대한 성능을 높일 수 있고 또한 탐색 횟수를 줄임으로써 계산 복잡도를 크게 줄일 수 있다. 본 논문에서는 이전 프레임 블록과 주위 블록들의 모션 벡터로부터 예측된 모션 정보를 구하여, 이를 탐색 원점으로 사용하지 않고, 탐색 구간에 따라 적응적으로 해당 초기점으로 탐색 원점을 이동시켜 고속 탐색 패턴을 이용하여 블록 정합을 수행하는 블록 정합 모션 추정 방식을 제안한다. 실험 결과 제안된 방식은 기존의 예측 탐색 방식들에 비해 PSNR 값에 있어서 평균적으로 0.33~0.37[dB] 개선되고 영상에 따라 최고 1.05[dB] 정도 우수한 결과를 나타내었다. 또한 탐색 횟수에서는 기존의 탐색 알고리즘보다 29~97%를 줄일 수 있었고, 정확한 모션 벡터를 찾는 비교에 있어서도 월등히 우수한 결과를 나타내었다. 제안된 방식은 정량적인 결과뿐만 아니라 부호화후 복호화한 영상의 화질에 있어서도 다른 고속 탐색 알고리즘보다 월등히 우수한 화질을 제공한다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.278-288
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• 2007

본 논문에서는 비디오 부호화의 움직임 예측에 사용되는 블록 정합 알고리즘의 계산량을 줄이는 고속 전영역 탐색 알고리즘을 제안한다. 블록 정합 알고리즘에서 사용되는 기존의 나선형 탐색 알고리즘은 탐색 영역의 중심에서 시작하여 탐색 지점을 화소 단위로 이동화면서 움직임 예측을 수행하기 때문에 움직임이 적은 영상에 적합하다. 본 논문에서는 움직임이 작은 영상 뿐 아니라 움직임이 많은 영상에서도 효율적인 움직임 예측을 하기 위해 다음과 같은 알고리즘을 제안한다. 먼저 초기 문턱 값을 계산함에 있어서 확장된 예측기를 사용하여 보다 최소값에 근사한 문턱값을 계산한다. 그리고 탐색영역을 블록으로 세분화 한 후 각 영역을 새로운 탐색 순서에 따라 움직임 예측을 수행하고 방향성에 따라 영역을 재분할한다. 재분할된 영역이 가지는 방향성에 따라 방향 지향적인 탐색 순서를 적용한다. 실험 결과에서 제안하는 알고리즘이 기존의 나선형 전영역 탐색 알고리즘에 비해 객관적인 화질의 열화 없이 계산량이 평균적으로 약 94% 감소하는 것을 확인할 수 있다.