• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.13 no.7
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• pp.99-108
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• 2008

For video compression, we have to consider two performance factors that are the search speed and coded video's quality. In this paper, we propose an enhanced fast block matching algorithm using the spatial correlation of the video sequence and the center-biased characteristic of motion vectors(MV). The proposed algorithm first finds a predicted motion vector from the adjacent macro blocks of the current frame and determines an exact motion vector using the cross pattern and a flat hexagon search pattern. From the performance evaluations, we can see that our algorithm outperforms both the hexagon-based search(HEXBS) and the cross-hexagon search(CHS) algorithms in terms of the search speed and coded video's quality. Using our algorithm, we can improve the search speed by up to 31%, and also increase the PSNR(Peak Signal Noise Ratio) by at most 0.5 dB, thereby improving the video quality.

• Journal of Digital Contents Society
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• v.8 no.4
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• pp.441-449
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• 2007

In video coding, motion estimation is a process to estimate the pixel of the current frame from the reference frame, which affects directly the predictive quality and the encoding time. This paper is related to AHHS(Adaptive Hierarchical Hexagon Search) using spatio-temporal motion activity for fast motion estimation. The proposed method defines the spatio-temporal motion activity of the current macroblock using the motion vectors of its spatio-temporally adjacent macroblocks, and then conventional AHS(Adaptive Hexagon Search) is performed if the spatio-temporal motion activity is lower, otherwise, hierarchical hexagon search is performed on a multi-layered hierarchical space constructed by multiple sub-images with low frequency in wavelet transform. In the paper, based on computer simulation results for multiple video sequences with different motion characteristics, the performance of the proposed method was analysed and assessed in terms of the predictive quality and the computational time. Experimental results indicate that the proposed method is both suitable for (quasi-) stationary and large motion searches. The proposed method could keep the merit of the adaptive hexagon search capable of fast estimating motion vectors and also adaptively reduce the local minima occurred in the video sequences with higher spatio-temporal motion activity.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.05b
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• pp.397-400
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• 2003

공장 현장에서 적용할 수 있는 산업용 비전 검사시스템의 개발을 위해서는 안정적이면서도 고속 패턴 정합이 가능한 알고리즘의 개발이 요구된다. 기존의 농담정규화상관(NGC)법을 사용하는 알고리즘은 과도한 계산량과 조명의 불안정에 영향을 많이 받는 문제점이 있다 본 논문에서는 영상 피라미드와 물체경계의 에지점들을 이용하여 기존 NGC 알고리즘의 단점을 보완하고 고속 패턴정합을 수행하는 에지기반 점상관 알고리즘을 제안하고 이를 실제 영상에 적용하여 그 신뢰성을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2010.07a
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• pp.335-336
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• 2010

H.264/AVC 비디오 압축 표준은 압축 효율을 높이기 위해 다양한 크기의 블록을 사용하여 화면 사이의 움직임 예측을 수행한다. 세밀한 움직임 예측으로 인해 기존의 동영상 표준보다 압축 효율을 높일 수 있었지만, 복잡도도 증가하는 단점이 있다. 따라서, H.264/AVC의 고속 움직임 추정 기법은 필수적이다. H.264/AVC에서 사용하는 움직임 예측 방법은 고정된 탐색 영역 안에서 모든 정수 화소 단위로 최적의 움직임 벡터를 계산한다. 불필요한 정수 화소까지 움직임을 예측하므로 계산양이 증가한다. 본 논문에서는 움직임 벡터의 시간적 상관도와 공간적 상관도를 이용하여 가변적으로 탐색 영역의 크기를 조절하는 방법과 적응적인 초기 시작점 결정 방법을 제안했다. 현재 매크로블록과 참조 화면 사이의 거리를 고려하여 시간적 상관도와 공간적 상관도의 탐색 영역 비중을 가변적으로 조절했다. 또한 참조 화면과 현재 매크로블록 사이의 거리가 멀어질수록 초기 시작점의 정확도를 높이기 위해 초기 시작점을 예측 움직임 벡터와 이전 참조 화면에서 결정된 최적의 움직임 벡터의 평균으로 결정했다. 제안하는 방법은 기존의 전 영역 탐색 방법과 유사한 부호화 성능을 보이면서 움직임 예측 시간이 평균 53.98% 감소하는 것을 확인할 수 있다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.3 no.4
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• pp.372-379
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• 2000

In this paper, we propose a fast variable-size block matching algorithm for motion estimation based on bit-pattern. Motion estimation in the proposed algorithm is performed after the representation of image sequence is transformed 8bit pixel values into 1bit ones depending on the mean value of search block, which brings a short searching time by reducing the computational complexity. Moreover, adaptive searching methods according to the motion information of the block make the procedure of motion estimation efficient by eliminating an unnecessary searching of low motion block and deepening a searching procedure in high motion block. Experimental results show that the proposed algorithm provides better performance-0.5dB PSNR improvement-than full search block matching algorithm with a fixed block size.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.1112-1115
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• 2000

본 논문에서는 One-bit 변환을 기반으로 한 고속의 가변 블록 크기 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 블록 내의 평균값을 이용하여 8bit 화소값을 1bit로 변환한 후 움직임 예측을 수행한다. One-bit 변환을 통한 영상의 단순화는 움직임 추정의 계산적 부담을 감소시켜 빠른 탐색을 가능하게 한다. 그리고 블록 내의 움직임 정도를 미리 판별하여 이를 기반으로 한 적응적 탐색이 불필요한 탐색을 제거하고 움직임이 큰 블록에서는 정합과정을 심화시켜 보다 정확한 움직임 예측을 수행한다. 본 제안된 방식을 가지고 실험한 결과 한 프레임당 적은 수의 블록으로 고정된 크기의 블록을 가진 전역 탐색 블록 정합 알고리즘(full search block matching algorithm; FSBMA)보다 예측 에러를 적게 발생시켜 평균적으로 0.5dB 정도의 PSNR 개선을 가져왔다. 특히, 움직임이 많은 영상에서 뛰어난 효과를 나타냈다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.18 no.2
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• pp.62-67
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• 2017

In this paper, we propose a fast motion estimation algorithm which is important in performance of video encoding. Even though so many fast algorithms for motion estimation have been published due to tremendous computational amount of full search algorithm, efforts for reducing computations of motion estimation still remain. In the paper, we propose an algorithm that reduces unnecessary computations only, while keeping prediction quality the same as that of the full search. The proposed algorithm does not calculate block matching error for each candidate directly to find motion vectors but divides the calculation procedure into several steps and calculates partial sum of block errors for candidates with high priority. By doing that, we can find the minimum error point early and get the enhancement of calculation speed by reducing unnecessary computations. The proposed algorithm uses smaller computations than conventional fast search algorithms with the same prediction quality as the full search algorithm.

• Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference
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• 1998.10a
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• pp.463-466
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• 1998

• Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference
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• 1998.10a
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• pp.515-518
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• 1998

• Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference
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• 1995.06a
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• pp.72-76
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• 1995