A Fast Half Pixel Motion Estimation Method based on the Correlations between Integer pixel MVs and Half pixel MVs

Motion Estimation (ME) has been developed to remove redundant data contained in a sequence of image. And ME is an important part of video encoding systems, since it can significantly affect the qualify of an encoded sequences. Generally, ME consists of two stages, the integer pixel motion estimation and the half pixel motion estimation. Many methods have been developed to reduce the computational complexity at the integer pixel motion estimation. However, the studies are needed at the half pixel motion estimation to reduce the complexity. In this paper, a method based on the correlations between integer pixel motion vectors and half pixel motion vectors is proposed for the half pixel motion estimation. The proposed method has less computational complexity than the full half pixel search method (FHSM) that needs the bilinear interpolation of half pixels and examines nine half pixel points to the find the half pixel motion vector. Experimental results show that the speedup improvement of the proposed method over FHSM can be up to $2.5\~80$ times faster and the image quality degradation is about to $0.07\~0.69(dB)$.

정 화소 움직임 벡터와 반 화소 움직임 벡터의 상관성을 이용한 빠른 반 화소 움직임 추정 기법

동영상 데이터를 실시간으로 전송하기 위해서는 데이터의 압축이 필수적인데, 이때 움직임 추정 기법을 사용하여 동영상내에 존재하는 중복된 데이터를 제거함으로써 데이터를 압축한다. 일반적으로, 움직임 추정 기법은 정 화소 움직임 벡터 추정과 반 화소 움직임 벡터 추정으로 이루어져 있는데, 블록 정합 기법을 사용하는 정 화소 움직임 벡터 추정을 위하여 많은 기법들이 제안되어 정 화소 움직임 추정에 소요되는 계산량을 줄였지만, 반 화소 보간과 블록 정합 기법을 사용하는 반 화소 움직임 벡터 추정을 위해서 그렇지 않다. 본 논문에서는 많은 계산량을 필요로 하는 반 화소 움직임 추정을 위한 기법을 제안하였는데, 제안된 기법은 정 화소와 반 화소 사이에 존재하는 움직임 벡터들의 상관성을 이용하였다. 실험을 통하여, 제안된 기법과 일반적으로 반 화소 움직임 추정에 사용되는 기법을 비교하였을 경우, 제안된 기법은 움직임 보상 예측된 화질면에 있어서 약 $0.07\~0.69(dB)$정도 저하되었지만, 탄 화소 움직임 벡터 추정의 속도면에 있어서 약 $2.5\~80$배 이상 높은 성능 향상을 보였다.