A Fast Block-Matching Motion Estimation Algorithm with Motion Modeling and Motion Analysis

By modeling the block matching algorithm as a function of the correlation of image blocks, we derive search patterns for fast block matching motion estimation. The proposed approach provides an analytical support lot the diamond-shape search pattern, which is widely used in fast block matching algorithms. We also propose a new fast motion estimation algorithm using adaptive search patterns and statistical properties of the object displacement. In order to select an appropriate search pattern, we exploit the relationship between the motion vector and the block differences. By changing the search pattern adaptively, we improve motion prediction accuracy while reducing required computational complexity compared to other fast block matching algorithms.

움직임 모델링과 해석을 통한 고속 블록정합 움직임 예측 방법

본 논문에서는 블록정합 알고리즘을 영상 블록들의 상관도 함수로 모델링하여, 고속 블록정합 방법을 위한 탐색 패턴을 유도하였으며, 이는 고속 블록정합 방법에서 주로 사용되는 다이아몬드 형태의 탐색 패턴에 대한 이론적인 기반을 제공한다. 이와 더불어, 능동적인 탐색 패턴과 물체의 움직임에 따른 통계적인 특성을 사용하여 새로운 고속 블록정합 움직임 예측방법을 제안하였다. 적절한 움직임 탐색 패턴을 얻기 위해 움직임 벡터와 영상간 블록들의 차이값 사이의 통계적인 관계를 이용하였다. 제안한 방법을 움직임 탐색 패턴을 능동적으로 변화시키면서 다른 고속 블록정합 방법들과 비교해 보면, 요구되는 탐색점의 개수를 감소시키면서 움직임 예측성능을 향상됨을 확인할 수 있었다.