• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.191-194
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• 2000

일반 적인 고속 블록 정합 알고리즘들은 현재 프레임의 탐색 블록과 참조 프레임의 탐색영역 내의 블록간 MAD(Mean Absolute Distance)를 구하여 그 값을 탐색 점으로 사용하므로 탐색 점 수만큼 MAD를 구해야 하는 단점이 있다. 이와 같은 고속 블록 정합 알고리즘들의 단점을 해결하기 위해 탐색 점 예측에 의한 고속 블록 정합 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 "이웃 한 화소는 서로 간에 거의 같은 값을 지니고 있다"라는 성질을 이용하여, 이웃 한 탐색 점 두개의 MAD 평균값을 계산하여 그 값을 새로운 탐색 점으로 사용하여 탐객 하기 때문에 탐색 점 수는 DS(Diamond Search)알고리즘과 비교하여 비슷하지만, 최소 오차가 center일 때의 탐색 점을 예측에 의해 산출 하므로 총 연산량은 2Ep$N_2$만큼 크게 줄어든다. Ep는 예측 탐색 점 수를 나타내며, N은 블록의 크기를 나타낸다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.8B
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• pp.1141-1151
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• 2001

본 논문에서는 효과적으로 선택된 초기 탐색 위치를 이용한 움직임 추정의 고속 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 2$\times$2화소 블록 평균으로 부표본화 영상에서 움직임 벡터를 얻어 원영상 비율로 확대하고, 주위 블록의 움직임으로부터 예측 움직임 벡터를 구하여, 이 중에서 정합오차가 작은 것을 초기 탐색 위치로 선택한다. 그리고 선택된 초기 탐색 위치를 중심으로 회전 탐색을 시작하여, 연속 소거 알고리즘으로 탐색할 후보 블록을 선택하고, 부분 정합 왜곡 소거법을 사용하여 블록간 정합오차 계산량을 줄이면서, 고속으로 움직임 벡터를 추정한다. 알고리즘의 실제 적용에 있어서는 선택된 초기 탐색 위치를 중심으로 회전 탐색 패턴의 탐색 범위를 조절하거나, 매크로 블록 당 복잡도를 제한하여 계산량을 줄일 수 있다. 실험 결과, 제안된 알고리즘은 전역탐색 블록정합 알고리즘에 대하여 0.2dB 이하의 미소한 평균 PSNR 저하만을 발생하면서, FBMA 복잡도의 3% 이하의 평균 복잡도를 소요하였다. 이것은 3단계 탐색법에 대하여 40% 이하의 계산량이다. 그리고 실험 영상들의 각 프레임에 대해서도 비슷한 성능을 보임을 확인하였다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.861-872
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• 2011

Many fast block-matching algorithms (BMAs) in motion estimation field reduce computational complexity by screening the number of checking points. Although many fast BMAs reduce computations, sometimes they should endure matching errors in comparison with full-search algorithm (FSA). In this paper, a novel fast BMA for constrained one-bit transform (C1BT)-based motion estimation is proposed in order to decrease the calculations of the block distortion measure. Unlike the classical fast BMAs, the proposed algorithm shows a new approach to reduce computations. It utilizes the binomial distribution based on the characteristic of binary plane which is composed of only two elements: 0 and 1. Experimental results show that the proposed algorithm keeps its peak signal-to-noise ratio (PSNR) performance very close to the FSA-C1BT while the computation complexity is reduced considerably.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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• v.36T no.3
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• pp.32-40
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• 1999

In this paper, we present a fast block matching motion estimation algorithm based on successive elimination algorithm (SEA). Based on the characteristic of center-biased motion vector distribution in the search area, the proposed method improves the performance of the SEA with a reduced the number of the search positions in the search area, In addition, to reduce the computational load, this method is combined with both the reduced bits mean absolute difference (RBMAD) matching criterion which can be reduced the computation complexity of pixel comparison in the block matching and pixel decimation technique which reduce the number of pixels used in block matching. Simulation results show that the proposed method provides better performance than existing fast algorithms and similar to full-search block motion estimation algorithm.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.121-124
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• 2006

본 논문에서는 영상 압축에 있어서 사용되는 새로운 고속 움직임 추정 기법에 대해 소개한다. 전역 탐색 블록 정합 알고리즘(FSBMA)은 최상의 PSNR을 갖는 화질로 움직임 벡터를 추정할 수 있지만 높은 계산량으로 인하여 실시간 구현에 부적합하다는 단점을 가지고 있다. 그러므로 계산량을 낮추면서 유사한 화질을 유지할 수 있는 많은 고속 탐색 기법들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 기존의 잘 알려진 고속 블록 정합 알고리즘을 수정 보완한 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 움직임 추정에서의 고속 블록 정합 알고리즘에 있어 변형된 다이아몬드(Diamond) 탐색 기법을 이용하여 영상이 갖는 서로 다른 움직임 패턴에 대해 움직임의 방향성에 따라 적응적으로 탐색 방향과 패턴을 달리하면서 움직임을 예측하여 다이아몬드(Diamond)탐색 알고리즘과 유사한 화질을 유지하면서 보다 적은 계산량을 가지고 움직임 벡터를 추정학 수 있다. 또한 이를 PMVFAST(Predictive Motion Vector Field Adaptive Search Technique)와 결합함으로서 보다 좋은 화질을 가질 수 있다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.11a
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• pp.145-148
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• 2003

움직임 벡터의 상관도, 움직임 벡터의 분포특성, 블록 정합 오류의 특성은 탐색 패턴과 탐색 방법을 결정하는 중요한 요소이다. 일반적으로 움직임 벡터는 주로 탐색영역의 가운데를 중심으로 수평 흑은 수직축에 주로 분포한다. 또한 탐색 영역 내의 정합 오류 값의 분포를 보면 움직임 벡터의 분포와 비슷한 형태로 정합 오류의 값들이 수평 혹은 수직 방향으로 최소 정합 오류 값의 위치로 단조 감소해 나간다. 본 논문에서는 이러한 블록 정합 오류의 특성을 이용한 새로운 탐색 방법을 제안하며 주변 블록의 움직임 벡터의 상관도를 이용하여 초기 탐색 지점을 선택하는 고속 움직임 추정 알고리즘을 제안한다. 또한 모의실험을 통하여 기존의 여러 움직임 추정 알고리즘과 비교하여 PSNR 의 감소는 거의 없으면서 매크로블록당 평균 탐색포인트와 수행 시간의 향상을 얻을 수 있음을 확인한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.32 no.4C
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• pp.396-400
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• 2007

This paper proposes the fast partial difference elimination (PDE) algorithm. When the conventional PDE cannot skip the rest of matching procedure in a candidate block using a partial matching error, the proposed algorithm estimates to skip it again using the block matching error predicted from the computed partial matching error. The proposed algorithm can eliminate impossible candidate blocks earlier than the conventional PDE since the predicted block matching error is always bigger than the partial matching error. The simulation results show that the proposed algorithm can significantly reduce the computations while keeping image quality as good as the conventional PDE.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.15 no.9
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• pp.2007-2012
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• 2011

To reduce huge computation in the block matching, this paper proposes a fast block matching algorithm which limits search points in the search area. On the basis of two facts that most motion vectors are located in central part of search area and matching error is monotonic decreasing toward the best similar block, the proposed algorithm moves a matching pattern between steps by the one pixel, predicts the motion direction for the best similar block from similar blocks decided in previous steps, and limits movements of search points to ${\pm}45^{\circ}C$ on it. As a result, it could remove the needless search points and reduce the block matching computation. In comparison with the conventional similar algorithms, the proposed algorithm caused the trivial image degradation in images with fast motion but kept the equivalent image quality in images with normal motion, and it, meanwhile, reduced from about 20% to over 67% of the their block matching computation.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.886-888
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• 2004

본 논문에서는 현재 프레임 블록의 인접 블록으로부터 예측된 움직임 정보를 구하여, 이를 탐색 원점으로 하여 한 방향으로 진행하는 수정된 다이아몬드 지역 레이더 패턴으로 블록정합을 수행하는 수정된 다이아몬드 지역탐색 알고리즘을 제안한다. 실험 결과 제안된 방식은 기존의 방식들에 비해 PSNR 간에 있어서 평균적으로 0.02~0.37(㏈) 개선되고 속도면에서 우수한 결과를 나타내었다. 또한 기존의 다이아몬드 지역탐색 알고리즘보다 탐색 속도면에서 14~24%의 성능향상을 보이면서 화질면에서는 거의 근접하게 나타났다. 제안된 방식은 정량적인 결과뿐만 아니라 부호화후 복호화한 영상의 화질에 있어서도 다른 고속 탐색 알고리즘보다 월등히 우수한 화질을 제공한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.31 no.3C
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• pp.258-263
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• 2006

Each pixel in a matching block does not equally contribute to block matching and the matching error is greatly affected by image complexity. On the basis of the facts, this paper proposes a fast motion estimation algorithm using some sub-blocks selected by the image complexity. The proposed algorithm divides a matching block into 16 sub-blocks, computes the image complexity in every sub-block, executes partial block matching using some sub-blocks with large complexity, and detects a motion vector. The simulation results show that the proposed algorithm brings about negligible image degradation, but can reduce a large amount of computation in comparison with conventional algorithms.