Motion Vector Estimation using T-shape Diamond Search Algorithm

In this paper, we proposed the TDS(T-shape Diamond Search) based on the directions of above, below, left and right points to estimate the motion vector fast and more correctly in this method, we exploit the facts that most motion vectors are enclosed in a circular region with a radius of 2 fixels around search center(0,0). At first, the 4 points in the above, below, left and right around the search center is calculated to decide the point of the MBD(Minimum Block Distortion). And then w. above point of the MBD is checked to calculate the SAD. If the SAD of the above point is less than the previous MBD, this process is repeated. Otherwise, the right and left points of MBD are calculated to decide The points that have the MBD between right point and left point. Above processes are repeated to the predicted direction for motion estimation. Especially, if the motions of image are concentrated in the crossing directions, the points of other directions are omitted. As a result, we can estimate motion vectors fast. Experiments show that the speedup improvement of the proposed algorithm over Diamond Search algorithm(DS) and HEXgon Based Search(HEXBS) can be up to 38∼50％ while maintaining similar image Quality.

TDS 기법을 이용한 움직임 벡터 추정

본 논문은 움직임 벡터를 보다 빠르고 정확하게 추정해나가는 탐색 방법으로 상 좌 우 3 방향을 고려한 TDS(T-Shape Diamond Search) 알고리즘을 제안하였다. 이 방법에서는 실제 움직임 벡터가 탐색 영역의 중심과 상ㆍ하 ㆍ좌 ㆍ우 방향에 집중되어 있는 특성을 이용하여 먼저 탐색 원점을 중심으로 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우 4 방향으로 탐색 점을 배치한 후 블록 정합을 실행한다 이들 중 정합 오차가 가장 삭은 지점을 기준점으로 상 방향으로 탐색 점을 확장하여 정합 오차를 측정해보고 기준점토다 오차가 작으면 계속 상 방향으로 확장해 나가고 그렇지 않으면 기준점을 충심으로 좌우 두 점 중 정합오차가 작은 점을 선택한다. 예측된 방향으로 위의 과정을 반복하며 움직임을 추정한다. 특히 움직임이 십자방향에 집중되는 영상의 경우 접근이 빠르고, 단계적으로 움직임 가능성이 낮은 부분을 탐색 대상에서 제외해 나감으로써 탐색이 비교적 빠르고 정확하게 이루어진다. 이 방법은 기존의 부분 최적 탐색 기법인 NTSS, DS, 그리고 HEXBS 등의 탐색법과 비교할 때 유사한 화질을 유지하면서도 탐색 점수에서는 평균 38％의 개선된 결과를 얻을 수 있었다. 특히 움직임이 적은 영상에서의 탐색 점수는 50％의 향상된 결과를 얻었다.