DOI QR코드

DOI QR Code

적응적인 움직임 벡터 해상도를 이용한 움직임 벡터 부호화 방법

Motion Vector Coding Using Adaptive Motion Resolution

  • 장명훈 (세종대학교 정보통신공학과) ;
  • 서찬원 (세종대학교 정보통신공학과) ;
  • 한종기 (세종대학교 정보통신공학과)
  • Jang, Myung-Hun (Sejong University, Dept. of Information and Comm. Engineering) ;
  • Seo, Chan-Won (Sejong University, Dept. of Information and Comm. Engineering) ;
  • Han, Jong-Ki (Sejong University, Dept. of Information and Comm. Engineering)
  • 투고 : 2011.12.14
  • 심사 : 2011.12.21
  • 발행 : 2012.01.30

초록

MPEG-2, MPEG-4와 같은 기존의 비디오 코덱에서는 인터 예측을 수행할 때 고정된 해상도의 움직임 벡터를 사용한다. 그러나 KTA 참조 소프트웨어에서는 움직임 벡터의 해상도를 슬라이스 단위로 선택하여 사용할 수 있는 기능을 지원한다. 그러나 선택된 하나의 움직임 벡터 해상도를 슬라이스 전체에 일괄적으로 적용하기 때문에 영상의 국지적인 특성을 반영하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 탐색 구간에 따라 적응적으로 움직임 벡터의 해상도를 결정하는 방법을 제안한다. 움직임 벡터의 탐색 영역을 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터로부터 떨어진 거리에 따라 다수개의 구간으로 분할하고, 각 구간에 대하여 하나의 움직임 벡터 해상도를 할당하여 움직임 예측에 적용한다. 따라서 제안하는 방법의 부호화 효율은 각 구간을 분할하는 Threshold와 움직임 벡터를 부호화하는 엔트로피 코딩 방법에 영향을 받는다. HEVC의 참조 소프트웨어인 HM3.0을 이용하여 실험한 결과, Random Access 부호화 구조에서는 평균적으로 약 0.9%의 성능 향상을 얻을 수 있었으며, Low Delay 부호화 구조에 B picture를 적용한 경우는 약 0.6%, P picture를 적용한 경우에서는 약 2.7%의 평균 발생 비트량 감소를 확인할 수 있었다.

In most conventional video codecs, such as MPEG-2 and MPEG-4, inter coding is performed with the fixed motion vector resolution. When KTA software was developed, resolution for MVs can be selected in each slice. Although KTA codec uses a variety of resolutions for ME, the selected resolution is applied over the entire pixels in the slice and the statistical property of the local area is not considered. In this paper, we propose an adaptive decision scheme for motion vector resolution which depends on region, where MV search area is divided to multiple regions according to the distance from PMV. In each region, the assigned resolution is used to estimate MV. Each region supports different resolution for ME from other regions. The efficiency of the proposed scheme is affected from threshold values to divide the search area and the entropy coding method to encode the estimated MV. Simulation results with HM3.0 which is the reference software of HEVC show that the proposed scheme provides bit rate gains of 0.9%, 0.6%, and 2.9% in Random Access, Low Delay with B picture, and Low Delay with P picture structures, respectively.

키워드

참고문헌

  1. Committee Consultative International Telegraphie et Telegraph (CCITT), H261 video for audiovisual services at p*64 kbits, Geneva, 1990
  2. Int. Telecommun. Union-Telecommun. (ITU-T) and Int. Standards Org./Int. Electrotech. Comm. (ISO/IEC) JTC 1, Rec. H262 and ISO/IEC 13 818-2 (MPEG-2 Video), Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information-Part 2: Video 1994,11
  3. Int. Standards Org./Int. Electrotech. Comm. (ISO/IEC) JTC 1, ISO/IEC 14496-2 (MPEG-4 visual version 1), Coding of Audio-Visual Objects-Part 2: Visual 1999.
  4. ITU-T Recommendation H.264 and ISO/IEC 14496-10 AVC "Advanced video coding for generic audiovisual services," version 3: 2005
  5. T. Weigand, G. J. Sullivan, G. Bjontegaard, and A. Luthra, "Overview of the H.264/AVC video coding standard" IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., Vol. 13, no. 7, pp. 560-576, 2003. 7. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815165
  6. Draft ITU-T Recommendation and Final Draft International Standard of Joint Specification (ITU-T Rec. H.264/IEC 14496-10 AVC). Mar, 2003
  7. ITU-T VCEG, Reference ITU-T VCEG-KTA Software is available at http://iphome.hhi.de/suehring/tml/download/KTA
  8. J.Ostremann and M.Narroschke, "Motion compensated prediction with 1/8-pel displacement vector resolution", ITU-T SG16 Q6 VCEG-AD09, 2006, 10
  9. T. Wiegand, B. Bross, W.-J. Han, J.-R. Ohm, and G. J. Sullivan, "WD3: Working Draft 3 of High Efficiency Video Coding", JCTVC-E603, Geneva, Switzerland, Mar, 2011
  10. K. McCann, B. Bross, S. Sekiguchi, W-J. Han, "HM3: High Efficiency Video Coding (HEVC) Test Model 3 Encoder Description", JCTVC-E602. Geneva, Switzerland, Mar,. 2011.
  11. M. H. Jang, C.W. Seo, and J. K. Han "Motion Estimation using Region-based Adaptive Motion Vector Prediction," The 26th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications, Jun. 20-22 2011.
  12. F. Bossen, "Common test conditions and software reference configuration", JCTVC-E700, Geneva, Switzerland, Mar, 2011
  13. K. McCann, W-J. Han and I-K Kim, "Samsung's Response to the Call for Proposals on Video Compression Technology," JCTVC-A124, Dresden, Germany, April 2010.
  14. E. Alshina, J. Chen, A. Alshin, N. Shlyakhov, and W.-J. Han, "CE3: Experimental results of DCTIF by Samsung", JCT-VC meeting contribution JCTVC-D344, Daegu, KR, Jan,. 2011.