• 제목/요약/키워드: Sub-pixel Search

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부화소 움직임 추정을 위한 고속 탐색 기법 (A Fast Search Algorithm for Sub-Pixel Motion Estimation)

  • 박동균;조성현;조효문;이종화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.26-28
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    • 2007
  • The motion estimation is the most important technique in the image compression of the video standards. In the case of next generation standards in the video codec as H.264, a high compression-efficiency can be also obtained by using a motion compensation. To obtain the accurate motion search, a motion estimation should be achieved up to 1/2 pixel and 1/4 pixel uiuts. To do this, the computational complexity is increased although the image compression rate is increased. Therefore, in this paper, we propose the advanced sub-pixel block matching algorithm to reduce the computational complexity by using a statistical characteristics of SAD(Sum of Absolute Difference). Generally, the probability of the minimum SAD values is high when searching point is in the distance 1 from the reference point. Thus, we reduced the searching area and then we can overcome the computational complexity problem. The main concept of proposed algorithm, which based on TSS(Three Step Search) method, first we find three minimum SAD points which is in integer distance unit, and then, in second step, the optimal point is in 1/2 pixel unit either between the most minimum SAD value point and the second minimum SAD point or between the most minimum SAD value point and the third minimum SAD point In third step, after finding the smallest SAD value between two SAD values on 1/2 pixel unit, the final optimized point is between the most minimum SAD value and the result value of the third step, in 1/2 pixel unit i.e., 1/4 pixel unit in totally. The conventional TSS method needs an eight.. search points in the sub-pixel steps in 1/2 pixel unit and also an eight search points in 1/4 pixel, to detect the optimal point. However, in proposed algorithm, only total five search points are needed. In the result. 23 % improvement of processing speed is obtained.

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정수-화소만을 이용한 1/4-화소 단위 고속 움직임 추정 (Sub-Pixel Motion Estimation by Using Only integ-Pixel)

  • 조효문;박동균;조상복
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.383-384
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    • 2007
  • In this paper, we propose the new and simple method for sub-pixel block search algorithm by only using integer-pixel for motion estimation and compensation. In many papers, the fast search block match algorithms based on TSS have been proposed. However, these methods could be achieved a little reduction of the computational complexity. All of searching points by 1/4-pixel have own predicted integer-pixel SAD array. Therefor, if we know initial nine SAD values by integer, which is on the searching area of the reference frame, then we can find optimal searching point by 1/4-pixel, directly.

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H.264에서 주변 움직임 벡터를 이용한 고속 부 화소 탐색 제어 기법 (Fast Sub-pixel Search Control by using Neighbor Motion Vector in H.264)

  • 라병두;엄민영;최윤식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권3호
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    • pp.16-22
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    • 2007
  • H.264에서 움직임 예측은 전체 부호화 시간의 큰 비중을 차지함으로써 실시간 적용을 위해서 반드시 개선되어야할 부분이다. 이런 문제점 개선을 위해 제안된 알고리즘들의 대부분은 부호화에서 실시간 적용에 문제되는 시간을 줄이고자 전체 검색의 화질을 목표로 빠른 검색 알고리즘을 제안해 왔으며 부 화소관련 알고리즘도 이와 같다. 본 논문은 이런 알고리즘들의 접근과는 다르게 움직임 영상별 부호화된 움직임 예측을 분석하여 이를 바탕으로 현재 매크로 블록의 정수 화소 움직임 벡터와 이미 부호화된 주변 3개 움직임 벡터를 이용하여 부 화소 탐색 진행 여부를 결정하는 것을 제안한다. 또한 분석된 움직임 벡터의 수평/수직 방향성을 이용, 부 화소에서의 수평/수직 방향만의 탐색을 제안하고 위의 두 제안 사항에 대한 적용 결과를 보여 준다.

H.264 동영상 압축을 위한 부 화소 단위에서의 고속 움직임 추정 방법 (A Fast Sub-pixel Motion Estimation Method for H.264 Video Compression)

  • 이윤화;최명훈;신현철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권4호
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    • pp.411-417
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    • 2006
  • 움직임 추정은 H.264의 비디오 코딩 과정에서 가장 많은 연산량을 차지하는 중요한 처리과정이다. 움직임 추정 과정에서 정수배 화소 단위에서의 탐색에 비하여, 1/2 화소 (half-pixel)와 1/4 화소(quarter-pixel) 단위까지의 움직임 추정은 영상압축률을 높일 수 있지만, 계산의 복잡도가 늘어나는 문제가 있다. 본 논문에서는 각 블록간의 절대 오차 값인 SAD (Sum of Absolute Difference)가 최소 점을 기준으로 포물선 모양의 분포를 나타내는 특성 및 1/2 단위와 1/4 단위의 화소 보간 특성을 이용하여 움직임 추정 과정에서 탐색 점을 줄임으로써 처리속도를 증가시키고, 계산의 복잡도를 줄이는 알고리듬을 제안하였다. 제안한 방법에서는, 정수 화소 단위에서의 가장 작은 SAD를 갖는 점을 기준으로 주위 8점 가운데 두 번째로 SAD가 작은 점을 찾아 해당 방향으로 1/2 화소 단위의 움직임 추정을 행하였고, 1/4 화소 단위에서도 1/2 화소단위에서 두 번째로 SAD가 작은 점 방향으로 움직임 추정을 실행하였다. 그 결과 기존 알고리듬에 비해 비교적 화질에 변화가 없고, 인코더 처리과정 에서 약 20%의 빠른 속도로 처리하는 결과를 보였다.

Linear Spectral Unmixing 기법을 이용한 하이퍼스펙트럴 영상의 Sub-Pixel Detection에 관한 연구 (A Study of Sub-Pixel Detection for Hyperspectral Image Using Linear Spectral Unmixing Algorithm)

  • 김대성;조영욱;한동엽;김용일
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2003년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.161-166
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    • 2003
  • Hyperspectral imagery have high spectral resolution and provide the potential for more accurate and detailed information extraction than any other type of remotely sensed data. In this paper, the "Linear Spectral Unmixing" model which is one solution to overcome the limit of spatial resolution for remote sensing data was introduced and we applied the algorithm to hyperspectral image. The result was not good because of some problems such as image calibration and used endmembers. Therefore, we analyzed the cause and had a search for a solution.

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부화소 단위의 빠른 움직임 예측을 위한 개선된 탐색 알고리즘 (An Enhanced Search Algorithm for Fast Motion Estimation using Sub-Pixel)

  • 김대곤;유철중
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.103-112
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    • 2011
  • 움직임 예측은 동영상 인코딩 과정에서 가장 많은 연산량을 차지하는 매우 중요한 처리과정이다. H.264/AVC에서는 움직임 예측을 할 때 정수 화소 단위 뿐만 아니라 부화소 단위까지 예측을 실시함으로써 영상의 압축률을 매우 높일 수 있다. 하지만 이로 인해 계산량이 더욱 증가되는 문제점이 있다. 일반적으로 움직임 예측시 각 블록들 간의 절대 변환 오차(SATD : Sum of Absolute Transform Difference)는 최소점을 기준으로 포물선 형태를 가지는 특성이 있다. 본 논문에서는 이러한 특성을 이용하여 움직임 예측 과정에서 필요한 탐색점을 줄이는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 연산 처리 시간을 감소시킴으로써 계산의 복잡도를 줄일 수 있었다. 제안한 기법을 적용한 결과, 기존의 고속 움직임 예측 알고리즘들과 비교하여 화질 저하는 적은데 비해, 인코딩시 움직임 예측 과정에 서 약 20%정도 처리속도를 감소시키는 결과를 얻었다.

시공간 움직임 활동도를 이용한 적응형 계층 육각 탐색 (Adaptive Hierarchical Hexagon Search Using Spatio-temporal Motion Activity)

  • 곽노윤
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.441-449
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    • 2007
  • 동영상 부호화에서 움직임 추정은 참조 프레임으로부터 현재 프레임의 화소를 추정하는 처리로서 예측 화질과 부호화 시간에 직접적인 영향을 미친다. 본 논문은 고속 움직임 추정을 위해 시공간 움직임 활동도를 이용한 적응형 계층 육각 탐색에 관한 것이다. 제안된 방법은 현재의 매크로블록에 시공간적으로 인접한 매크로블록들의 움직임 벡터를 이용하여 시공간 움직임 활동도를 정의한다. 이렇게 정의한 시공간 움직임 활동도가 낮을 경우 기존의 적응형 육각 탐색을 수행하고, 그렇지 않을 경우, 웨이블렛 변환의 다단계 저주파 부영상들로 구성된 다단계 계층 공간상에서 계층 육각 탐색을 수행한다. 본 논문에서는 서로 다른 움직임 특성을 갖는 복수의 동영상 시퀀스들에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 토대로 예측 화질과 연산 시간 측면에서 제안된 방법의 성능을 분석.평가하였다. 실험 결과는 제안된 방법이 작은 움직임 탐색과 큰 움직임 탐색에 모두 적합함을 보여주고 있다. 제안된 방법은 고속 움직임 탐색이 가능한 적응형 육각 탐색의 장점을 유지하면서도 시공간 움직임 활동도가 높은 비디오 시퀀스에서 야기되는 국부 최소 문제를 적응적으로 경감할 수 있었다.

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계층적 인식 알고리즘을 이용한 개선된 패턴상호연상모델의 광학적 구현 (Optical Implementation of Improved IPA Model Using Hierarchical Recognition Algorithm)

  • 하재홍;김성용;김수중
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권7호
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    • pp.55-62
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    • 1994
  • Interpattern association (IPA) model which the interconnection weight matrix(IWM) is constructed by the association between patterns is effective in similar pattern recognitions. But, if the number of reference patterns is increased, the ability of recognition is decreased. Using a hierarchical recognition algorithm which adopts the tree search strategy, we classified reference patterns into sub-groups by similarity. In IPA model, if input includes random noise we make it converge to reference pattern by means of input includes random noise we make it converge to reference pattern by means of increasing the number of pixels of prohibited state in IWM. In relation to reference patterns the pixel of prohibited state made partially prohibited state of no connected state using which is not included common and feature regions by each reference patterns.

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A Parametric Study of Displacement Measurements Using Digital Image Correlation Method

  • Ha, Kuen-Dong
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권5호
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    • pp.518-529
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    • 2000
  • A detailed and thorough parametric study of digital image correlation method is presented. A theoretical background and development of the method were introduced and the effects of various parameters on the determination of displacement outputs from the raw original and deformed image information were examined. Use of the normalized correlation coefficient, the use of 20 to 40 pixels for a searching window side, 6 variables searching, bi-cubic spline sub pixel interpolations and the use of coarse-fine search are some of the key choices among the results of parametric studies. The displacement outputs can be further processed with two dimensional curve fitting for the data noise reduction as well as displacement gradient calculation.

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Methods and Systems for High-temperature Strain Measurement of the Main Steam Pipe of a Boiler of a Power Plant While in Service

  • Guang, Chen;Qibo, Feng;Keqin, Ding
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권6호
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    • pp.770-777
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    • 2016
  • It has been a challenge for researchers to accurately measure high temperature creep strain online without damaging the mechanical properties of the pipe surface. To this end, a noncontact method for measuring high temperature strain of a main steam pipe based on digital image correlation was proposed, and a system for monitoring of high temperature strain was designed and developed. Wavelet thresholding was used for denoising measurement data. The sub-pixel displacement search algorithm with curved surface fitting was improved to increase measurement accuracy. A field test was carried out to investigate the designed monitoring system of high temperature strain. The measuring error was less than $0.4ppm/^{\circ}C$, which meets actual measurement requirements for engineering. Our findings provide a new way to monitor creep damage of the main steam pipe of a boiler of an ultra-supercritical power plant in service.