• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권2S호
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• pp.638-648
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• 2000

This paper introduces a new technique for block is matching motion estimation. Since the temporal correlation of the image sequence, the motion vector of a block is highly related to the motion vector of the same coordinate block in the previous image frame. If we can obtain useful and enough information from the motion vector of the same coordinate block of the previous frame, the total number of search points used to find the motion vector of the current block may be reduced significantly. Using that idea, an efficient predicted direction search algorithm (PDSA) for block matching algorithm is proposed. Based on the direction of the blocks of the two successive previous frames, if the direction of the to successive blocks is same, the first search point of the proposed PDSA is moved two pixels to the direction of the block. The searching process after moving the first search point is processed according to the fixed search patterns. Otherwise, full search is performed with search area $\pm$2. Simulation results show that PSNR values are improved up to the 3.4dB as depend on the image sequences and improved about 1.5dB on an average. Search times are reduced about 20% than the other fast search algorithms. Simulation results also show that the performance of the PDSA scheme gives better subjective picture quality than the other fast search algorithms and is closer to that of the FS(Full Search) algorithm.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제40권2호
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• pp.20-28
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• 2003

최근 들어 ASIC(Application Specific IC)이나 소형 시스템에서 사용할 수 있는 더 빠르고 정확한 움직임 벡터 예측방법이 요구되고 있다. 전역탐색(Full Search: FS) 방법은 탐색영역의 모든 화소들을 탐색하여 움직임 벡터를 예측하는 방법으로 화질과 PSNR은 좋지만 반면에 많은 계산량이 요구된다. 기존의 고속 알고리즘들은 탐색 회수를 제한함으로써 계산량을 줄였기 때문에 움직임 벡터 예측의 정확도가 낮고, 움직임 보상시 SAD(Sum of Absolute Difference) 값이 높아지는 것을 감수해야한다. 본 논문에서는 영상에서의 현재 블록과 주변 블록과의 공간적인 상관도를 고려하여 예측된 움직임 벡터 (Predicted Motion Vector: PMV)를 이용하는 고속 움직임 탐색 방법을 제안한다. PMV 방법은 주변 블록의 움직임 벡터를 이용한 기존 방법들 보다 명확하고 간결하게 탐색을 수행할 수 있다. PMV 방법이 대표적인 기존 방법인 Nearest-Neighbors Search(NNS) 방법보다 속도 및 정확도 면에서 성능이 양호함을 대표적인 실험 시퀀스를 통하여 보였다.

• ETRI Journal
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• 제31권6호
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• pp.784-794
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• 2009

We present a full HD (1080p) H.264/AVC High Profile hardware encoder based on fast motion estimation (ME). Most processing cycles are occupied with ME and use external memory access to fetch samples, which degrades the performance of the encoder. A novel approach to fast ME which uses shared multibank memory can solve these problems. The proposed pixel subsampling ME algorithm is suitable for fast motion vector searches for high-quality resolution images. The proposed algorithm achieves an 87.5% reduction of computational complexity compared with the full search algorithm in the JM reference software, while sustaining the video quality without any conspicuous PSNR loss. The usage amount of shared multibank memory between the coarse ME and fine ME blocks is 93.6%, which saves external memory access cycles and speeds up ME. It is feasible to perform the algorithm at a 270 MHz clock speed for 30 frame/s real-time full HD encoding. Its total gate count is 872k, and internal SRAM size is 41.8 kB.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제39권1호
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• pp.32-39
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• 2002

영상 압축을 위한 기법인 벡터 양자 부호화는 입력 벡터와 가장 근사한 부호어를 찾기 위해 일반적으로 상당히 많은 계산량을 요구한다. 본 논문은 벡터 양자 부호화 과정을 고속 처리를 위한 새로운 탐색 기법을 제안한다. 먼저, 탐색 과정에서의 불필요한 정합 연산들을 대폭 줄이기 위해 부호책의 효과적인 기하학적 구조에 기반한 강력한 후보 제거 조간을 유도한다. 그런 다음, 그 후보 제거 조건을 이용한 고속 탐색 기법을 제안한다. 모의 실험 결과는 적은 전처리 연산과 메모리만을 사용하는 제안한 기법이 전역 탐색 기법과 동일한 부호화 성능을 유지하면서 부호화 시간을 대폭 줄일 수 있음을 보인다. 또한 기존 탐색 기법들과 비교할 때, 제안한 기법의 성능이 매우 우수함을 알 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.889-897
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• 2005

본 논문에서는 다중 참조영상에 적용을 위한 고속 움직임 추정 (motion estimation) 알고리즘을 제안한다. 우선 전역움직임추정방법(full search)의 고속 알고리즘인 연속 제거 알고리즘(successive elimination algorithm)을 다중 참조영상(multi-reference frames)에 적용하였을 때의 결과를 분석하고, 이를 바탕으로 계산량 감축 방안을 제안한다. 제안된 방법은 바로 이전 영상에 대한 움직임 벡터를 연속 제거 알고리즘을 적용하여 추출하고, 그 외의 참조영상에 대해서는 이전 영상에서 얻어진 움직임 벡터를 기반으로 외삽(extrapolation)을 수행함으로써 추정한다. 이 추정된 벡터를 중심으로 탐색범위를 적응적으로 제한함으로써 화질 저하를 최소화시키면서 계산량을 크게 감축하도록 제안하였다. 실험을 통해 제안된 방법의 성능을 분석하고 검증하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제34C권10호
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• pp.36-42
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• 1997

In the whole world, the research about the VLSI implementation of motion estimation algorithm is progressed to actively full (brute force) search algorithm research with the development of systolic array possible to parallel and pipeline processing. But, because of processing time's limit in a field to handle a huge data quantily such as a high definition television, many problems are happened to full search algorithm. In the paper, as a fast processing to using parallel scheme for the serial input image data, motion estimator of systolic array structure verifying that processing time is improved in contrast to the conventional full search algorithm.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.669-672
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• 1998

In this paper, w epropose a fast fractal coding method based on correlation coefficients of subblocks in input image. In the proposed method, domain pool is selected based on correlation analysis of input image and the isometry transform for each block is chosen based on the IFS method. To investigate the performance of the proposed method, we compared image quality and encoding time with full search PIFS method and jacquin's PIFS method. Experimental results show that proposed method yields nearly the same performance in PSNR, and its encoding time is reduced for images size of 512*512 compared with full search PIFS method and jacquin's PIFS method.

• 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.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권7호
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• pp.811-814
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• 2003

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.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권9호
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• pp.86-94
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• 1998

본 논문에서는 기존 고속 블럭 알고리즘보다 성능이 우수하고 하드웨어 구현에 적합한 새로운 MFSS(Modified Four-Step Search) 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 추정 과정은 일정한 규칙을 갖기 때문에 하드웨어 구현에 적합하고, 모의실험을 통해 거의 FS(Full Search) 성능에 근접할 정도로 기존의 고속 움직임 추정 알고리즘보다 성능의 우수함을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 MFSS(Modified Four-Step Search) 움직임 추정 및 보상기 설계에서 중요한 고려 사항은 설계 결과의 하드웨어적인 크기와 출력이 나오기 까지의 필요한 지연 시간인데, 본 논문에서는 9개의 PE(Process Element)만을 이용하여 구현함으로써 전체 로직의 양을 최적화 하였고, 움직임 추정기와 보상기를 결합함으로써 메모리를 공유하고 필요한 지연시간도 줄이는 구조를 제안한다.