• Title/Summary/Keyword: Fast Motion Estimation

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Fast Uneven Multi-Hexagon-Grid Search Algorithm for Integer Pel Motion Estimation of H.264 (H.264 의 고속 정수 단위 화소 움직임 예측을 위한 개선된 Uneven Multi-Hexagon-grid 검색 알고리즘)

  • Lee In-Jik;Kim Cheong-Ghil;Kim Shin-Dug
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.153-156
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    • 2006
  • 본 논문에서는 H.264 표준화 기구인 Joint Video Team(JVT) 권고안의 정수 단위 화소 움직임 예측을 위한 Unsymmetrical-cross Multi-Hexagon-grid Search(UMHexagonS) 알고리즘에서 Uneven Multi-Hexagon-grid Search(UMHGS) 부분을 개선한 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 이전 프레임의 동일위치 또는 상위 모드에서 이미 선택된 움직임 벡터(MV: Motion Vector)를 이용하여 신호 대 잡음 비(PSNR: Peak Signal to Noise Ratio) 및 평균 비트 율(Average Bitrates)을 유지하면서, 현재 매크로블록의 검색영역을 줄이는 것이 가능하다. 제안하는 알고리즘의 성능은 Full Search Block Matching Algorithm(FSBMA) 및 UMHexagonS 알고리즘의 integer pel 에 대한 SAD(Sum of Absolute Difference) 연산횟수로 비교평가 하였다. 그 결과, FSBMA 에 비하여 평균 97.64%, UMHexagonS 에 비하여는 평균 17.48%의 연산횟수를 감소시키는 우수함을 보였다.

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A study on variable block matching algorithm using differential image and quad tree (차영상과 4진트리 구조를 이용한 가변 블럭정합 알고리즘에 관한 연구)

  • 정일화;이대영
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.21 no.11
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    • pp.2768-2775
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    • 1996
  • VariableBlock Matching algorithm is effective for the estimation of motion vector at complexor edge region by means of using variable block size with respect to the image block. But since VBM algorithm requires considerable number of operations, to solve this problem, we present an algorithm which uses difference images and quad tree structure, and estimates motion using various fast block matching algorithms.

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Fast Motion Estimation Algorithm using Predictive Motion Vector and Block Matching Error Characteristics (예측 움직임 벡터와 블록 정합 오류 특성을 이용한 고속 움직임 추정 알고리즘)

  • 정봉수;전병우
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.145-148
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    • 2003
  • 움직임 벡터의 상관도, 움직임 벡터의 분포특성, 블록 정합 오류의 특성은 탐색 패턴과 탐색 방법을 결정하는 중요한 요소이다. 일반적으로 움직임 벡터는 주로 탐색영역의 가운데를 중심으로 수평 흑은 수직축에 주로 분포한다. 또한 탐색 영역 내의 정합 오류 값의 분포를 보면 움직임 벡터의 분포와 비슷한 형태로 정합 오류의 값들이 수평 혹은 수직 방향으로 최소 정합 오류 값의 위치로 단조 감소해 나간다. 본 논문에서는 이러한 블록 정합 오류의 특성을 이용한 새로운 탐색 방법을 제안하며 주변 블록의 움직임 벡터의 상관도를 이용하여 초기 탐색 지점을 선택하는 고속 움직임 추정 알고리즘을 제안한다. 또한 모의실험을 통하여 기존의 여러 움직임 추정 알고리즘과 비교하여 PSNR 의 감소는 거의 없으면서 매크로블록당 평균 탐색포인트와 수행 시간의 향상을 얻을 수 있음을 확인한다.

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A fast block matching algorithm with adaptive search range (적응적 탐색범위를 사용한 블록정합 알고리듬)

  • 강문철;배황식;정정화
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.07e
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    • pp.1932-1935
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    • 2003
  • 본 논문에서는 MPEG-2, MPEG-4, H.263 등에서 블록정합을 위해 사용되는 움직임 추정(Motion Estimation) 기법에서 적응적 탐색 범위를 기존의 알고리듬에 적용시킴으로써 계산량을 줄이고 화질도 개선하는 방법을 제안한다 제안된 알고리듬은 먼저 이웃한 움직임 벡터(Motion Vector)의 위치를 이용하여 예상된 움직임 벡터를 찾고 이 예상된 움직임 벡터의 X, Y 값의 크기를 작은 값, 중간 값, 큰 값, 세 가지로 분류해서 탐색범위를 적응적으로 변화시켜 움직임 벡터가 있을 확률이 큰 범위를 집중적으로 찾는다 그리고 각 분류에서 작은 값일 때는 전역 탐색을 적용하고 큰 값일 때는 기존의 알고리듬을 적용시키고 중간 값 일 때는 3단계탐색 기법을 적용시켜 더 적합한 움직임 벡터를 찾도록 하였다. 그리고 작은 값 일 때 구해진 움직임 벡터의 SAD(Sum of Absolute Difference) 값과 이웃한 움직임 벡터의 SAD값을 비교해 국소점에 빠졌다고 판단이 되면 다시 탐색 범위를 조정해서 움직임 벡터를 구함으로써 국소점에 빠지는 경우를 줄였다.

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Efficient MPEG-2 Video Transcoding with Scan Format Conversion (스캔 포맷 변환을 지원하는 효율적인 MPEG-2 동영상 트랜스코딩)

  • 송병철;천강욱
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.07e
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    • pp.2040-2043
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    • 2003
  • General-purpose MPEG-2 video transcoders must be able to achieve any conversion between 18 ATSC (Advanced television system committee) video formats for DTV (digital television), e.g., scan format, size format, and frame rate format conversion. Especially, scan format conversion is hard to implement because frame rate and size format conversion often happen together. This paper proposes a fast motion estimation(ME) algorithm for MPEG-2 video transcoding supporting scan format conversion. Firstly, we extract and compose a set of candidate motion vectors (MV's) from the input bit-stream to comply with the re-encoding format. Secondly, the best MV is chosen among several candidate MV's by using a weighted median selector. Simulation results show that the proposed ME algorithm reduces significantly transcoding complexity with a minor PSNR degradation.

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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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Object Detection by Gaussian Mixture Model and Shape Adaptive Bidirectional Block Matching Algorithm

  • Park, Goo-Man;Han, Byung-Wan;An, Tae-Ki;Lee, Kwang-Jeek
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.13 no.5
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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.

A Study of Efficient Search Location Model for East Search Algorithm

  • Kim, Jean-Youn;Hyeok Han;Park, Nho-Kyung;Yun, Eui-Jung;Jin, Hyun-Joon
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2000.07a
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    • pp.43-45
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    • 2000
  • For motion estimation, the block matching algorithm is widely used to improve the compression ratio of low bit-rate motion video. As a newly developed fast search algorithm, the nearest-neighbors search technique has a drawback of degrading video quality while providing fisher speed in search process. In this paper, a modified nearest-neighbors search algorithm is proposed in which a double rectangular shaped search-candidate area is used to improve video quality in encoding process with a small increasing of search time. To evaluate the proposed algorithm. other methods based on the nearest-neighbors search algorithm are investigated.

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Motion Estimation by Fermat Number Transform (Fermat Number 변환에 기반한 모션벡터 예측)

  • 김남호;성주승;송문호
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.27 no.7A
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    • pp.705-710
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    • 2002
  • In this paper, we present a method to find motion vectors in frequency domain for video data compression. The proposed algorithm is based on the Format Number Transform (FNT), and it declares the most correlated-block as the best matching block, as opposed to declaring the block with least sum of differences between blocks. We show that the proposed method is equivalent to declaring the block with the minimum L2-norm as the best matching block. Unlike other previous fast algorithms, the time requirement for the proposed algorithm does not defend on the image type for finding the optimum solution.

Efficient DPB Design Based on Scene Change Information for Fast Inter-prediction of HEVC (HEVC 화면 간 예측 부호화의 고속화를 위한 장면 전환 정보를 이용한 효율적인 DPB 설계)

  • Lee, Hong-rae;Kim, Jaepil;Seo, Kwang-deok
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.98-99
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    • 2016
  • 최근 초고화질 해상도(UHD) 영상 서비스에 따른 기존의 비디오 압축 기술인 H.264/AVC 대비 두 배 이상의 압축 성능을 가지는 HEVC(High-Efficiency Video Codec)의 표준화가 완료되었다. 그러나 높은 압축 효과를 얻기 위하여 복잡한 연산이 필요한 기법들이 많이 도입되어 HEVC의 부호화 복잡도는 H.264/AVC보다 크게 증가되었다. 이에 본 논문은 HEVC의 복잡도를 줄이기 위한 정보로 입력 영상에 장면 전환 프레임을 전처리 과정을 통하여 검출하였다. 검출된 정보는 참조 픽쳐 리스트를 구성하는데 사용하여 HEVC 부호화기의 계산 복잡도의 큰 비중을 차지하는 ME(Motion Estimation)와 MC(Motion Compensation)의 횟수를 줄이도록 설계하였다.

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