• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제4권10호
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• pp.731-740
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• 2003

움직임 추정은 연속한 비디오 프레임간의 시간적 상관성을 이용하여 동영상 내에 존재하는 중복된 데이터를 제거하기 때문에 동영상 부호화에 있어서 중요한 역할을 한다. 그리고 서로 다른 형태와 크기를 가지는 탐색 패턴과 움직임 벡터의 분포는 블록 정합 기법에서 탐색 속도와 화질을 좌우하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 작은 크로스 탐색 패턴과 블록 기반 경사 하강 탐색 패턴을 이용한 새로운 고속 블록 정합 알고리즘을 제안한다 이 방법은 작은 크로스 탐색 패턴을 이용하여 적은 탐색점으로 움직임이 적은 벡터를 우선 찾은 다음에 움직임이 큰 벡터에 대해서는 블록 기반 경사 하강 탐색 패턴을 이용하여 고속으로 움직임 벡터를 찾게 하였다. 실험결과, 제안된 알고리즘은 블록 기반 경사 하강 탐색 기법에 비하여 움직임 벡터 예측의 속도에 있어서 약 26-40% 이상의 높은 성능 향상을 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.293-304
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• 2011

본 논문에서는 H.264/AVC 인코더에서 가장 많은 연산 시간이 소요되는 움직임 추정(motion estimation, ME) 동작을 위한 하드웨어의 구조를 제안하고 IP(intellectual property) 형태로 구현하였다. 고속 움직임 추정기의 구조는 버퍼(buffer), PU 어레이(processing unit array), SAD 선택기(SAD selector), MV 생성기(motion vector generator) 등으로 구성되어 있다. PU 어레이는 16개의 PU로 구성되어 있고, 각각의 PU는 16개의 PE(processing element)로 이루어져 있다. 제안한 하드웨어의 동작적인 특징은 외부메모리 접근량을 줄이기 위해 현재와 참조프레임의 데이터를 재사용한다는 것과 SAD연산을 수행할 때 클록의 손실 없이 계산을 할 수 있다는 것이다. 구현한 고속 움직임 추정기는 Altera 사의 FPGA인 StatixIII EP3SE80F1152C2에서 3%의 자원을 사용하였고, 최대 동작주파수는 446.43MHz이었다. 따라서 구현한 하드웨어는 1080p 영상을 최대 50fps로 처리할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.250-265
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• 2007

본 논문에서는 가변 움직임 블록을 이용한 움직임 예측과 계층적 B-화면 구조가 결합되어 많은 연산량이 요구되고 있는 SVC 구조에서 통계적 가설 검증 방법을 적용하여 화면간 움직임 모드 결정을 효율적으로 수행함으로써 부호화 과정의 연산량을 크게 줄일 수 있는 화면간 모드 고속 결정 알고리듬을 소개한다. 제안된 방법은 $16{\times}16$ 매크로 블록과 $8{\times}8$ 하위 매크로 블록에 통계적 가설 검증 기법을 적용하여 실행되며, 현재 블록과 복원된 참조 블록간의 화소값을 비교하여 율-왜곡 최적화 (RDO: Rate Distortion Optimization) 기반 움직임 모드 결정을 고속으로 수행함으로써 SVC의 부호화 과정에서 소요되는 부호화 시간을 전체 연산량 대비 최대 69%까지 감소시킨다. 그러나 연산량 감소에 따른 비트율의 증가나 화질의 열화는 무시할 수 있을 정도로 적음을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.425-427
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• 2012

H.264/AVC 는 움직임 예측/보상을 수행할 때, 하나 이상의 다중 참조영상을 허용하여 예측 정확성을 높임으로써 높은 압축효율을 얻을 수 있지만, 부호화기가 높은 복잡도를 갖는 단점이 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호화기의 높은 복잡도를 줄이기 위하여 이미 부호화된 주변 블록의 부호화 정보와 현재 부호화하는 매크로블록(MB)의 $16{\times}16$ 화면간 예측 결과를 적응적으로 이용하여 현재 부호화하는 매크로블록의 참조영상 후보의 수를 줄이는 고속 부호화 알고리즘을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안한 알고리즘은 JM17.2 에 비해 평균 47% 정도의 부호화 시간을 감소시키며, 이때 평균 비트율은 1.4%로 부호화 효율의 감소가 미미함을 확인 하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권3호
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• pp.16-22
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• 2007

H.264에서 움직임 예측은 전체 부호화 시간의 큰 비중을 차지함으로써 실시간 적용을 위해서 반드시 개선되어야할 부분이다. 이런 문제점 개선을 위해 제안된 알고리즘들의 대부분은 부호화에서 실시간 적용에 문제되는 시간을 줄이고자 전체 검색의 화질을 목표로 빠른 검색 알고리즘을 제안해 왔으며 부 화소관련 알고리즘도 이와 같다. 본 논문은 이런 알고리즘들의 접근과는 다르게 움직임 영상별 부호화된 움직임 예측을 분석하여 이를 바탕으로 현재 매크로 블록의 정수 화소 움직임 벡터와 이미 부호화된 주변 3개 움직임 벡터를 이용하여 부 화소 탐색 진행 여부를 결정하는 것을 제안한다. 또한 분석된 움직임 벡터의 수평/수직 방향성을 이용, 부 화소에서의 수평/수직 방향만의 탐색을 제안하고 위의 두 제안 사항에 대한 적용 결과를 보여 준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권7호
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• pp.1121-1130
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• 2003

본 논문에서는 움직임의 시간적 연속성을 이용한 새로운 움직임 추정 알고리듬을 제안한다. 기존의 전역 탐색 방법 (FSA)에서와 같이 전역 탐색 영역 (GSR)을 정하고, GSR 안에 시간적으로 인접한 블록들의 움직임 벡터들로 예측한 국부 탐색 영역 (LSR)들을 정한다. 여기서 시간적으로 인접한 블록은 이전 프레임의 블록 중 움직임 벡터로 볼 때 현재 프레임에 영향을 끼칠 가능성이 있는 블록이다. 그리고 이 LSR들로 만든 영역에 대해서만 움직임 탐색을 행한다. 모의 실험 결과, 제안한 방법은 기존의 FSA 방법에 비해 탐색 영역을 줄여 계산량을 현저히 낮추면서도 우수한 화질을 유지하는 것을 볼 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.781-783
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• 2001

동영상을 효율적으로 압축하기 위한 움직임벡터 예측에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 가장 일반적인 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm)는 화질은 좋지만 계산량이 많기 때문에 실시간 인코딩을 요구하는 시스템에서 사용하는데 문제가 있다. 좋은 화질을 유지하면서 인코딩 속도를 해결하기 위한 많은 알고리즘들이 제안되어 왔지만 ASIC이나 소형 시스템에서 사용할 수 있는 방법이 계속 요구되고 있다. 본 논문에서는 계산량을 더욱 줄여 속도향상을 가져오면서 FBMA와 비숫한 SNR을 유지하는 방법인 NMS(New Fast Motion Estimation Search With Subsmapling Method)를 제안하였다. NMS는 서브샘플림한 값을 이용하여 SAD값을 구하고 또한 새로운 Search를 제안하여 기존 방법들이 제공하는 주관적 화질이나 PSNR을 높게 유지하면서도 속도를 10~15% 정도 개선시킬 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.508-510
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• 2001

동영상을 효율적으로 압축하기 위한 움직임백터 예측에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 가장 일반적인 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm)는 화질은 좋지만 계량이 많기 때문에 실시간 인코딩을 요구하는 시스템에서 사용하는데 문제가 있다. 좋은 화질을 유지하면서 인코딩 속도를 해결하기 위한 많은 알고리즘들이 제안되어 왔지만 ASIC이나 소형 시스템에서 사용할 수 있는 방법이 계속 요구되고 있다. 본 논문에서는 계산량을 더욱 줄여 속도향상을 위한 방법인 TSWS(Two-Step search With Subsampling method) 제안하였다. TSWS는 블록정합알고리즘에 기반을 두고 있으며, 서브샘플링한 값으로 움직임 벡터를 찾는다. TSWS를 사용하였을 때 기존 방법들이 제공하는 주관적 화질이나 PSNR을 어느 정도 유지하면서도 속도를 20-30% 정도 개선시킬 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.819-821
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• 2018

본 논문에서는 전영역 탐색기반의 방법과 비교하여 예측화질은 거의 유지하면서 무의미한 계산량을 줄이는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 PDE 기반으로 각 후보 지점에 대하여 부분 블록 에러 합을 계산하고, 이에 따라 다음 단계에서 진행할 후보들을 선별하고, 최소 에러지점의 최적후보에 대해 단계별 안정성을 비교 판단하여 그 다음 단계의 진행 여부를 결정함으로써 최적의 움직임 벡터를 계산한다. 이를 통하여 전체의 최소블록매칭에러를 갖는 지점을 조기에 발견하고, 불필요한 후보들을 더 빨리 제거함으로써 불필요한 계산량을 줄이고 계산속도 향상을 얻을 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제10권1호
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• pp.57-65
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• 2004

서로 다른 형태와 크기를 가지는 탐색패턴과 움직임 벡터의 분포는 블록 정합 알고리즘에서 탐색 속도와 화질을 좌우하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 단위 다이아몬드패턴과 납작한 육각패턴을 이용한 새로운 고속 블록 정합 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 단위 다이아몬드패턴을 이용하여 적은 탐색점으로 움직임이 적은 벡터를 우선 찾은 다음에 움직임이 큰 벡터에 대해서는 납작한 육각패턴을 이용하여 고속으로 움직임 벡터를 찾게 하였다. 실험결과, 제안된 알고리즘은 육각패턴 탐색 알고리즘에 비하여 움직임 벡터 예측의 속도에 있어서 약 11∼51%의 높은 성능 향상을 보였으며 화질 또한 PSNR 기준으로 약 0.05∼0.74㏈의 향상을 보였다.