인터 예측의 핵심 요소는 ME와 MC이다. ME는 SAD(Sum of Absolute Difference)와 같은 정합기준을 사용하는 것뿐만 아니라 비트스트림의 최종 비트수에 따라서 최적의 움직임 벡터를 찾는다. 인터 예측부호화는 고화질의 실시간 비디오 응용에 있어서 언제나 주된 병목을 초래한다. 따라서 실시간 비디오 응용에서는 인터 예측을 수행하는 고속의 전용 하드웨어를 필요로 한다. 본 논문에서는 H.264/AVC의 움직임 추정기를 연구하였다. 설계된 움직임 추정기는 2-D 시스토릭 배열 기반으로 기본 처리기 요소를 병렬로 연결하여 SAD 값을 빠르게 계산한다. 참조데이터를 상위영역과 하위영역으로 나누어 각각의 연결선을 두고 입력 시퀀스를 조절하여 파이프라인 중지 없이 연속적인 연산을 수행한다. 데이터 재사용 기법을 통하여 메모리 엑세스를 줄였고 특별한 지연 없이 최소의 SAD를 갖는 파티션을 찾아내어 움직임 벡터를 생성하게 하였다. 설계된 움직임 추정기는 가변 블록 크기를 지원하며 하나의 매크로블록의 연산을 하는데 328 사이클이 소요된다. 논문 [6]이 로컬메모리를 사용하는 것과 달리, 본 논문은 로컬메모리를 사용하지 않는다.
비월주사방식의 TV 방송은 전송대역폭을 효율적으로 사용할 수 있기 때문에 현재 방송표준에서 사용하고 있으며, MPEG-2와 같은 압축표준에서도 이를 지원하도록 되어있다. 본 논문에서는 이러한 비월주사방식을 사용하는 동영상의 화질개선을 위한 후처리기법으로 필드불일치 보정기법과 움직임열화를 제거하는 기법을 제안한다. 필드불일치 보정기법은 에지 분류를 기반으로하는 선형보간기법과 움직임을 추정하여 이를 보상하는 방법에 대해 설명한다. 선형보간을 위한 에지의 분류는 압축표준에서 가장 널리 사용되는 DCT의 계수를 이용함으로써 추가적인 계산과정 없이 단순히 계수의 비교만으로 이루어진다. 또한 움직임을 추정하여 이를 보상하는 방법은 움직임을 기반으로 하는 영상분할 기법을 적용하여 두 필드이 정보를 모두 이용하게 되므로 정보의 이용이라는 측면에서 매우 효율적이다. 동영상의 화질개선을 위한 움직임열화 제거기법은 제안되는 열화모델을 기반으로 공간적응적인 반복적 영상복원기법을 이용하여 화질개선 효과를 얻을 수 있다.
본 논문에는 30 cm 해상도를 갖는 소형 SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템 개발 결과를 소개하고, RAW 데이터 기반의 도플러 파라미터 추정 및 요동 보상 신호처리 알고리즘을 제시한다. 송수신 채널이 각각 2개이기 때문에 다중 편파 및 간섭계 영상 확보가 가능하며, 차량 탑재 시험을 통하여 다중 편파 SAR 데이터 획득 및 신호 처리 결과를 제시하였다. 플랫폼의 요동에 의한 잔여 위상 오차를 보상하는 알고리즘을 적용하였으며, 실제 차량 탑재 시험을 통하여 요동 보상에 따른 개선된 성능 결과를 제시하였다.
In this paper, we propse an object-oriented coding method in low bit-rate channels using pyramid structure and residual image compensation. In the motion estimation step, global motion is estimated using a set of multiresolution images constructed in a pyramid structure. We split an input image into two regions based on the gradient value. Regions with larte motions obtain observation points at low resolution level to guarantee robustness to noise and to satisfy a motion constraint equation whereas regions with local motions such as eye, and lips get observation points at the original resolution level. Local motion variations and intesity variations of an image reconstructed by the golbal motion are compensated additionally by using the previous residual image component. Finally, the model failure (MF) region is compensated by the pyramid mapping of the previous displaced frame difference (DFD). Computer simulation results show that the proposed method gives better performance that the convnetional one in terms of the peak signal to noise ratio (PSNR), compression ratio (CR), and computational complexity.
The partial distortion elimination (PDE) scheme is used to decrease the sum of absolute difference (SAD) computational complexity, since the SAD calculation has been taken much potion of the video compression. In motion estimation (ME) based on PDE, it is ideal that the initial value of SAD in summing performance has large value. The traditional scan order methods have many operation time and high operational complexity because these adopted the division or multiplication. In this paper, we introduce the new scan order and search order by using only adder. We define the average value which is called to rough average value (RAVR). Which is to reduce the computational complexity and increase the operational speed and then we can obtain the improvement of SAD performance. And also this RAVR is used to decide the search order sequence, since the difference RAVR between the current block and candidate block is small then this candidate block has high probability to suitable candidate. Thus, our proposed algorithm combines above two main concepts and suffers the improving SAD performance and the easy hardware implementation methods.
본 논문은 2차원 삼각형 그물 기반 움직임 보상과 두 단계의 격자 점 움직임 추정을 근간으로 한 새로운 영상 부호화기를 제안한다. 제안한 방법으로 압축 효율과 재구성된 영상의 화질을 향상시킬 수 있다. 각각의 삼각형 조각에 대한 움직임 보상은 삼각형 격자 점들에서의 움직임 벡터를 이용한 영상 와핑(warping)기법에 의해 행해진다. 예측 오류 부호화와 발생 비트율 제어는 MPEG-4 VM 3.0 규정을 준수했다. 모의 실험 결과, 제안한 부호화기가 복잡도가 낮은 반면, 복호화된 영상의 화질이 기준의 블럭 정합을 기반으로 한 부호화기에 비해 향상됨을 보여 줄 수 있었다.
Distributed compressed video sensing (DCVS) is a framework that integrates both compressed sensing and distributed video coding characteristics to achieve a low complexity video sampling. In DCVS schemes, motion estimation & motion compensation is employed at the decoder side, similarly to distributed video coding (DVC), for a low-complex encoder. However, since a simple BCS-SPL algorithm is applied to a residual arising from motion estimation and compensation in conventional MC-BCS-SPL (motion compensated block compressed sensing with smoothed projected Landweber) scheme, the reconstructed visual qualities are severly degraded in Wyner-Ziv (WZ) frames. Furthermore, the scheme takes lots of iteration to reconstruct WZ frames. In this paper, the conventional MC-BCS-SPL algorithm is improved to be operated in more effective way in WZ frames. That is, first, the proposed algorithm calculates a correlation coefficient between two reference key frames and, then, by selecting adaptively the reference frame, the residual reconstruction in pixel domain is performed to the conventional BCS-SPL scheme. Experimental results show that the proposed algorithm achieves significantly better visual qualities than conventional MC-BCS-SPL algorithm, while resulting in the significant reduction of the decoding time.
In this paper we present new idea to highly compress the images. The previous image is transformed with wavelet and the transformed data are transmitted. The previous image is subtracted from the next image. Then difference values per pixel are scanned to search motion areas and boundaries. In the motion boundaries, motion vectors and error values are transformed with wavelet and transmitted. We also include camera motion estimation and compensation. In this method this system has advantages of more compressive data, better quality of picture and shorter processing time compared to MPEG2, MPEG4.
Sub-pel level motion estimation contributes to significant increase in R-D performance for H.264|MPEG 4 Part 10 AVC. However, several supplements, such as interpolation, block matching, and Hadamard transform which entails large computational complexity of encoding process, are essential to find best matching block in sub-pel level motion estimation and compensation. In this paper, a fast motion estimation scheme in sub-pel accuracy is proposed based on a parabolic model of SAD to avoid such computational complexity. In the proposed scheme, motion estimation (ME) is only performed in integer-pel levels and the following sub-pel level motion vectors are found from the parametric SAD model for which the model parameters are estimated from the SAD values obtained in the integer-pel levels. Fall-back check is performed to ensure the validity of the parabolic SAD model with the estimated parameters. The experiment result shows that the proposed scheme can reduce the motion estimation time up to about 30% of the total ME times in average with negligible amount of PSNR drops (0.14dB in maximum) and bit increments (2.54%in maximum).
The large data volume of light field (LF) image has motivated much research on how to compress the data volume more efficiently. One of the approaches is to compress LF images after representing them in the form of pseudo video sequence. In this way, the pseudo temporal redundancy between views can be exploited by motion estimation and compensation. Based on our observation that images obtained by LF cameras have small range of disparity values between adjacent views, we propose to limit the motion search range to reduce the time complexity of motion estimation. Our experimental results show that a smaller motion search range reduces the encoding time while not affecting the bitrate of H.266/VVC much.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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