• 제목/요약/키워드: 움직임 예측

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H.264 Intra예측 기반의 고속 움직임 예측모드 선택 알고리즘 (A Fast Motion Estimation Mode Selection Algorithm Based on H.264 Intra Prediction)

  • 김경현;최덕영;손승일
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.603-606
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    • 2005
  • 오늘날 컴퓨터와 데이터 통신의 급속한 발달로 인해 멀티미디어 정보통신 기술이 비약적으로 발전하고 있다 .이러한 멀티미디어 데이터 중에서 동영상은 다른 데이터 형태에 비해 정보량이 매우 방대하다. 따라서 동영상을 처리하는 시스템에서는 압축 기법이 매우 중요한 역할을 차지한다. 이에 본 논문은 H.264 Intra예측을 기반으로 고속의 움직임 탐색 모드를 미리 결정하여 최적의 움직임 탐색 모드로 움직임 예측을 시행하였고, 기존의 4$^*$4, 8$^*$8, 16$^*$16 완전블록 탐색방식과 비교 평가하였다. 뿐만 아니라 이후 이를 바탕으로 움직임 예측 모듈을 VHDL로 구현한 후 성능평가의 기준으로 이용할 것이다.

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부화소 단위의 빠른 움직임 예측을 위한 개선된 탐색 알고리즘 (An Enhanced Search Algorithm for Fast Motion Estimation using Sub-Pixel)

  • 김대곤;유철중
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.103-112
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    • 2011
  • 움직임 예측은 동영상 인코딩 과정에서 가장 많은 연산량을 차지하는 매우 중요한 처리과정이다. H.264/AVC에서는 움직임 예측을 할 때 정수 화소 단위 뿐만 아니라 부화소 단위까지 예측을 실시함으로써 영상의 압축률을 매우 높일 수 있다. 하지만 이로 인해 계산량이 더욱 증가되는 문제점이 있다. 일반적으로 움직임 예측시 각 블록들 간의 절대 변환 오차(SATD : Sum of Absolute Transform Difference)는 최소점을 기준으로 포물선 형태를 가지는 특성이 있다. 본 논문에서는 이러한 특성을 이용하여 움직임 예측 과정에서 필요한 탐색점을 줄이는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 연산 처리 시간을 감소시킴으로써 계산의 복잡도를 줄일 수 있었다. 제안한 기법을 적용한 결과, 기존의 고속 움직임 예측 알고리즘들과 비교하여 화질 저하는 적은데 비해, 인코딩시 움직임 예측 과정에 서 약 20%정도 처리속도를 감소시키는 결과를 얻었다.

움직임 벡터의 효율적 예측을 이용한 고속 움직임 추정 기법 (Fast Motion Estimation Technique using Efficient Prediction of Motion Vectors)

  • 김종호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.945-949
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    • 2009
  • 비디오 부호화 기법에서 압축률 및 화질을 결정하는 중요한 부분인 움직임 예측 및 보상(motion estimation and compensation)의 성능을 개선하기 위한 방법을 제안한다. 가장 기본적인 움직임 예측 기법인 전역 탐색 방법은 가장 좋은 화질을 보이지만, 현재 프레임의 각 블록과 가장 유사한 블록을 찾기 위하여 탐색영역(search area)내의 모든 점에 대해 탐색을 수행하므로 그 계산량이 매우 많게 된다. 따라서 좋은 화질을 유지하면서 계산량을 낮추기 위한 많은 고속 알고리즘이 제안되었는데, MPEG-4 표준에 채택된 PMVFAST는 움직임 벡터 간의 상관도를 이용하여 계산량을 낮추면서도 전역 탐색 기법에 근접한 화질을 보인다. 본 논문에서는 움직임 벡터의 예측을 위하여 중간값(median) 계산법에 의한 새로운 방법을 제안하고, 이를 이용하여 움직임 예측의 계산량을 획기적으로 줄일 수 있음을 보인다. 실험결과 제안한 알고리즘은 PMVFAST보다 빠르면서도 전역 탐색 기법보다 높은 평균 PNSR을 보인다.

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양방향 움직임 추정을 이용한 영역 기반형 동영상 부호화 (Region Based Video Coding Using Bidirectional Motion Estimation)

  • 정영안;은명수;김동욱;최종수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1995년도 학술대회
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    • pp.105-108
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    • 1995
  • 본 논문에서는 초기 비트율 부호화(very low bit-rate coding)를 위한 새로운 움직임 예측 부호화를 제안한다. 움직임 추정 및 움직임 보상은 영역 기반으로 행해지며, 움직임 보상 후 예측 오차는 DCT(Discrete Cosine Transform)를 통해 변환되어 부호화 된다. 제안된 내용으로는 이전 영상을 이용하여 역방향(backward) 움직임 추정 후 얻어지는 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상된 영상을 구성하고, 여기에 보상되지 않은 영역은 순방향(forward) 움직임 추정을 선택적으로 행함으로써 영상을 재구성한다. 제안된 알고리듬은 모의 실험 결과 양질의 화질을 얻었다.

움직임 보상 보간 프레임에 대한 프레임 적응적 왜곡 예측 기법 (Frame-Adaptive Distortion Estimation for Motion Compensated Interpolated Frame)

  • 김진수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 비디오 프레임 율 증가 변환은 가전 분야에서 매우 다양한 응용으로 인해 매우 많은 관심을 받아 오고 있다. 대 부분의 진보된 FRUC 알고리즘은 보간된 프레임들의 움직임 벡터장을 결정하는 움직임 보간 기술을 사용하고 있다. 그러나 몇 개의 응용 분야에서는 움직임 보상 보간 프레임이 얼마나 잘 복원되었는지에 대한 정보를 필요로 한다. 이와 같은 목적을 위해 본 논문에서는 프레임 기반의 적응적 예측에 기초한 움직임 보상 보간 프레임의 왜곡 예측 기법을 제안한다. 제안된 기법은 대칭형 움직임 탐색 및 보상 보간 기법에 적용되며, 세 가지 다른 예측 기법 즉, 순방향, 역방향 그리고 적응적 양방향 예측 기법으로 분석된다. 모의 실험을 통하여 제안된 적응적 양방향 왜곡 예측 방식이 다른 두 방식에 비해 성능이 우수함을 보인다.

고속 영상 부호화를 위한 양자화 변환 및 움직임 예측 알고리즘 (Motion estimation algorithm using quantization for fast video encoding)

  • 박상욱;심재영;이상욱
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.186-187
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    • 2012
  • 본 논문에서는 기존의 표준 동영상 부호기의 산술적 연산 복잡도 및 대역폭을 낮추기 위하여 양자화된 두 영상에서 움직임을 예측하는 고속 영상 부호화 알고리즘을 제안한다. 기존에 제안된 이진 변환 기반 움직임 예측 알고리즘은 표적 영상과 참조 영상의 각 매크로 블록 단위로 가우시안 양자화를 적용한 뒤, 움직임 예측을 수행하기 때문에 블록 단위의 아티팩트로 인한 탐색 성능 저하를 피할 수 없다. 따라서, 우리는 참조 영상의 탐색 영역에 대해 하나의 양자화기를 적용함으로써 보다 정확한 움직임을 예측한다. 또한, 기존 알고리즘이 하나의 가우시안 양자화기를 적용하는 것과 달리, 제안 알고리즘은 데이터 특성 파악에 따른 다양한 확률 모델을 가정한 뒤 각 모델에 적합한 최적의 양자화기를 적용함으로써 블록 매칭 오류를 낮춘다. 실험 결과를 통해 제안 알고리즘이 기존의 이진 변환 기반 움직임 예측 알고리즘에 비해 보다 정확한 움직임 벡터를 예측함을 보인다.

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Free Energy Principle 기반의 Just Noticeable Difference 모델을 활용한 프레임율 향상 기법 (Frame Rate Up Conversion Method Using Free-Energy Principle based Just Noticeable Difference)

  • 강주미;박대준;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2016년도 하계학술대회
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    • pp.215-219
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    • 2016
  • 본 논문에서는 인간의 시각적 특성을 반영한 Just Noticeable Difference (JND) 모델을 사용한 움직임 예측을 통한 프레임율 향상 기법을 제안한다. 기존의 다중 프레임 기반 움직임 예측을 통한 프레임율 향상 기법은 움직임 벡터의 정확성을 높이기 위해 다중 프레임을 사용하며, 전체 영역에 대해 같은 블록 크기와 탐색 영역으로 움직임 예측을 수행함으로써 불필요한 계산량이 많아지고 움직임 벡터의 부정확한 예측이 수행된다는 단점이 있다. 제안하는 알고리듬은 인간의 시각적 특성을 고려한 Free Energy-based Just Noticeable Difference (FEJND) 모델을 사용하여 이전 프레임과 현재 프레임만을 사용하여 영역 특성에 따른 적응적 움직임 예측을 수행하여 정확성을 높인다. 실험 결과에 따라 제안하는 알고리듬의 성능이 향상되었음을 알 수 있다.

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블록 내 움직임 정보를 이용한 다단계 움직임 예측 알고리즘 (Multi-level Motion Estimation Algorithm Using Motion Information in Blocks)

  • 신동식;남대현;안재형
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.863-866
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    • 2000
  • 본 논문에서는 비디오 코딩을 위한 적응적 블록 정합 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘에서는 블록내의 움직임 정도에 따라 다단계의 블록 레벨을 설정하고, 그 블록 레벨에 따른 각기 다른 다단계의 움직임 예측을 수행한다. 이는 움직임이 적은 영역에서의 불필요한 탐색과정을 제거하여 계산적 효율성을 증대하고, 움직임 정도가 큰 부분으로 갈수록 움직임 예측 과정을 심화 시켜 예측의 정확성을 증가시킨다 본 제안된 방식을 가지고 실험한 결과 한 프레임 당 적은 수의 블록으로 고정된 크기의 블록을 가진 전역 탐색 블록 정합 알고리즘보다 적은 예측 에러를 발생시켜 1dB 정도의 PSNR 개선을 가져왔고 98% 정도의 연산량 절감 효과가 있는 것으로 나타났다.

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효율적 경쟁 기반 스킵모드 부호화를 위한 적응적 문맥 기반 움직임 예측 후보 선택 기법 (An Efficient Competition-based Skip Motion Vector Coding Scheme Based on the Context-based Adaptive Choice of Motion Vector Predictors)

  • 김성제;김용구;최윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5C호
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    • pp.464-471
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    • 2010
  • 지속적인 네트워크 전송 능력 및 저장 매체 성능 향상에도 불구하고, 다양한 기술적 경제적 이유에서, 화질 열화를 최소화하면서 압축 성능을 증대시키기 위한 비디오 부호화 기술이 꾸준히 개발되고 있다. 본 논문에서는 종래의 비디오 성능을 더욱 향상시키기 위해, 경쟁 기반 스킵모드 부호화를 위한 적응적 문맥기반 움직임 예측 후보 선택 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 카메라의 움직임 여부와 주변 블록의 움직임 벡터 문맥을 기반으로 움직임 예측 후보를 적응적으로 구성하여, 고정된 움직임 예측 후보를 가지는 종래의 방식에 비해 효율적인 움직임 예측 후보를 제공하였다. 이와 같이 선택된 적응적 움직임 예측 후보를, 비디오 부호기의 인터 모드 중 가장 효율적인 부호화 모드로 알려진 스킵 모드의 움직임 예측 후보 선택에 적용함으로써 종래 방식 중 가장 우수한 성능을 나타내는 경쟁 기반 움직임 벡터 부호화 방식의 BD-RATE 성능을 최대 2배까지 개선할 수 있었다.

쌍방향 움직임 예측을 이용한 움직임 보상 보간 기법에서 효율적인 움직임 벡터 보정 방법 (Efficient Motion Vector Correction Method m Motion Compensated Interpolation Technique Using Bilateral Motion Estimation)

  • 박지윤;이창우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권7C호
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    • pp.687-696
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    • 2009
  • 동영상 신호의 프레임율 증가를 위해서 움직임 보상 보간(motion compensated interpolation) 기법이 많이 사용 된다. 특히 쌍방향 예측을 이용한 움직임 추정 기법은 움직임 추정 과정에서 빈 공간이나 겹쳐지는 문제를 해결함으로써 중간 삽입 프레임 생성 과정에서 좋은 성능을 보인다. 그러나 이와 같은 움직임 추정 과정에서 잘못된 움직임 벡터를 선택할 경우 왜곡된 블록을 생성할 수 있다. 본 논문에서는 쌍방향 움직임 예측을 기반으혹 하는 움직임 보상 보간 기법의 움직임 추정 과정에서 선택되는 움직임 벡터가 올바른 추정인지를 판별하고 인접한 움직임 벡터와 병함한 블록을 이용하여 1/2 화소 단위로 움직임 벡터를 보정하는 새로운 기법을 제안한다. 또한, 제안하는 기법이 기존의 움직임 벡터 추정 기법에 비해서 우수한 성능을 보이는 것을 모의 실험을 통하여 확인한다.