• 한국통신학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.2776-2788
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• 1996

A new feature-based motion parameter estimation for arbitrary-shaped regions is proposed. Existing motion parameter estimation algorithms such as gradient-based algorithm require iterations that are very sensitive to initial values and which often converge to a local minimum. In this paper, the motion parameters of an object are obtained by solving a set of linear equations derived by the motion of salient feature points of the object. In order to estimate the displacement of the feature points, a new process called the "bi-directional correspondence scheme" is proposed to ensure the robjstness of correspondence. The proposed correspondence scheme iteratively selects the feature points and their corresponding points until unique one-to-one correspondence is established. Furthermore, initially obtained motion paramerters are refined using an iterative method to give a better performance. The proposed algorithm can be used for motion estimationin object-based image coder, and the experimental resuls show that the proposed method outperforms existing schemes schemes in estimating motion parameters of objects in image sequences.sequences.

• 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.

• 방송공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.265-272
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• 2015

폐색영역 탐지(Occlusion detection)와 중간값 필터(Median filter)를 조합한 새로운 움직임 추정 기반의 프레임율 변환(Frame rate up-conversion based on motion estimation) 기술을 소개한다. 움직임 추정은 움직임 벡터(Motion vector)를 얻기 위해 수행한다. 그 후 폐색영역 탐지방법은 폐색된 부분에서 움직임 벡터를 개선한다. 폐색된 영역에서는 잘못된 움직임 벡터를 찾을 가능성이 높으므로 움직임 벡터 의존율이 적은 중간값 필터를 적용하고, 비폐색된 영역에서는 움직임 벡터가 연속적이고 신뢰도가 높으므로 BDMC(Bi-Directional Motion Compensated interpolation)를 적용하여 보간 영상을 생성한다. 양방향 움직임 벡터를 사용하는 BDMC는 움직임 벡터의 연속성과 신뢰도가 높을수록 좋은 결과를 얻는다. 실험결과에서 제안된 알고리즘이 기존의 방법보다 더 나은 성능을 갖는다. 실험에서의 평균 PSNR(Peak signal to noise ratio)은 테스트 시퀀스들에 대하여 BDMC 대비 약 0.16dB 향상되었다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.59-69
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• 2009

H.264/AVC의 B 슬라이스의 부호화 효율 향상과 두 개의 움직임벡터를 탐색하는데 소요되는 계산량 감소를 위하여 양방향 대칭(Bi-directional Symmetric) 기법이 개발된 바 있다. 이 기법은, 전방향과 역방향 참조영상 각각에 대하여 움직임 벡터를 구하고 이 두 개를 각각 다 전송하는 종래의 양방향 예측기법과는 달리, 전방향 참조영상에 대해 움직임 벡터를 찾는 동시에 역방향 참조영상에 대한 역방향 움직임 벡터를 전방향 참조영상, 역방향 참조영상, 그리고 현재 영상간의 상대적 거리를 고려한 대칭(Symmetric) 구조로 동시에 계산하여 추정하는 방법이다. 이 기법에 따르면, 전방향 움직임 벡터가 정해지면, 역방향 움직임벡터는 이와 대칭적으로 계산하여 얻어지므로 움직임벡터 추정 복잡도를 반으로 줄이고, 전방향 움직임벡터만을 전송하도록 하여 부호화할 움직임벡터의 양도 줄일 수 있다. 그러나 이 방법은 항상 전방향 움직임 벡터를 기준으로 역방향 움직임 벡터를 계산하여 얻다 보니, 장면전환등의 경우 오히려 역방향 움직임벡터를 기준으로 전방향 움직임벡터를 추산하는 것이 더욱 효율적인 경우도 있다. 본 논문에서는 전방향 참조영상에 대한 움직임 벡터를 중심으로 역방향 움직임 예측벡터를 추정하는 방법을 일반화시켜, 역방향 움직임 벡터를 중심으로 전방향 움직임 벡터를 추산하여 사용하는 방법을 제안하고 아울러 기존 방법과 제안 방법을 율왜곡 관점에서 최적으로 선택하여 사용하는 방법을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권3호
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• pp.28-36
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• 2009

본 논문은 비디오의 시간적 화질 향상을 위한 새로운 프레임율 증가 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 계층적 움직임 추정 시에 탐색범위를 적응적으로 변환하는 방법을 이용하며, 움직임 보상 시 보간되지 않은 부분에 한하여 양방향 움직임 추정 및 보상과 선형 보간법을 수행한다. 부정확한 움직임 벡터 추정으로 인한 오류를 방지하기 위하여 신뢰도를 기반으로 탐색범위를 적응적으로 조절하며, 움직임 추정에 대한 신뢰도를 높이기 위하여 분산이 높은 블록 순으로 움직임 추정을 수행한다. 또한, 보간되지 않은 영역에서 배경과 객체를 분리한 후 배경인 영역에서는 선형보간법을 수행하고, 객체로 추정된 영역에서는 양방향 움직임 추정 방법을 이용하여 보간한다. 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 원본 프레임과 제안한 알고리즘을 이용하여 보간한 프레임 사이의 PSNR을 측정하였다. 그 결과, 화질이 기존 알고리즘보다 약 2dB 정도 개선되었으며, 블록화 현상과 몽롱화 현상이 감소한 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.873-876
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• 2000

본 논문에서는 양방향 움직임 보상에 의한 필드 보간(bi-directional motion-compensated field interpolation) 방법을 사용한 효과적인 디인터레이싱(de-interlacing) 기법을 제안한다. 움직임 추정(motion estimation)을 이용한 일반적인 디인터레이싱 기법은 서로 다른 샘플링 격자(sampling grid) 관계인 연속한 두 필드(field)들간의 움직임 추정을 위해 line average 같은 비교적 간단한 형태의 디인터레이싱 기법이 선행된다. 그러나, 제안한 방법은 보간할 필드(the interpolated field)의 전후 필드들의 같은 샘플링 관계인 존재하는 스캔 라인(the existing scan line)들 사이에서만 움직임 추정이 이루어지므로 구현이 용이하다. 이때 구해진 움직임 벡터는 양방향 움직임 추정을 위한 초기 값으로 사용되어 진다. 제안한 알고리듬은 기존의 움직임 정보를 이용한 기법에 비해 구현이 용이하며, 카메라 움직임이 있는 panning, zooming 영상에 특히 효율적이다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권5호
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• pp.135-142
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• 2009

홀드형 디스플레이 시스템이 개발되면서 화질의 개선을 위해 프레임율 증가 변환 기법이 고려되고 있다. 프레임율 증가 변환 기법은 두 인접 프레임들로부터 하나 이상의 사이 프레임을 보간하여 시간적 해상도를 향상시킨다. 본 논문에서는 회전을 고려하여 양방향 움직임 예측 방법을 적용한 새로운 프레임율 증가 변환 기법을 제안한다. 먼저 각 블록의 정확한 움직임 벡터를 얻기 위해 두 인접 프레임들로부터 양방향 움직임 예측 방법을 수행한다. 초기 움직임 벡터가 정해지면, 움직임 벡터 필드의 연속성과 정확하지 못한 움직임 벡터의 제거를 위해 움직임 벡터 필드에 메디안 필터를 적용한다. 벡터 메디안 필터를 거친 움직임 벡터들은 회전을 고려한 정밀 움직임 보정을 통해 정밀한 움직임 벡터로 갱신된다. 회전요소를 가진 최종 움직임 벡터가 구해지면, 중첩된 블록 이동 보상 방법을 적용하여 중간 프레임을 생성할 수 있다. 실험결과, 제안하는 알고리즘은 이전 방법에 비해 주관적 및 객관적으로 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.9-18
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• 2016

본 논문에서는 시공간 적응적인 예측에 기초한 다시점 위너-지브 비디오 부호화 기법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존 움직임 추정 방법을 보완하여 가중치를 부여한 결합 양방향 움직임 추정을 수행하고, 각 시점 영상의 에지 검출 및 합성을 통해 관심영역을 효과적으로 분류하여 움직임 벡터 분석을 통해 최종 참조 프레임을 선택하여 보간 한다. 제안하는 알고리즘은 단일 시점 내의 움직임 정보와 인접 카메라 프레임의 정보를 적응적으로 이용함으로써 영상 내 다양한 폐색, 반사 영역에 대해 효율적으로 처리하고 더 나은 성능을 갖는다. 다양한 다시점 영상 시퀀스에 대한 실험을 통하여, 제안하는 알고리즘은 보조정보 생성하는 기존 알고리즘에 비해 평균 비트율 감소와 더불어 우수한 객관적 화질 향상을 얻었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.429-432
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• 2000

We propose a new frame rate up-conversion algorithm for high quality video. In the proposed scheme bidirectional motion estimation (ME) is performed to construct the motion vector. (MV) field for the frame to be interpolated. Unlike conventional motion-compensated interpolation (MCI) algorithms, the proposed technique does not produce any overlapped pixel and hole region in the interpolated frame, and thus can utilize the overlapped block motion compensation technique to reduce the blocking artifacts. The proposed algoritm is very simple to implement on consumer products when compared to conventional MCI methods. Computer simulation shows a high visual performance of the proposed frame rate up-conversion algorithm.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제52차 하계학술대회논문집 23권2호
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• pp.268-271
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• 2015

본 논문에서는 고해상도 비디오를 위한 프레임 레이트 변환 방법을 제시한다. 서로 다른 방식이나 포맷을 가진 영상 신호를 변환할 때에는 시각적으로 거슬리는 움직임 지터(motion jitter)나 영상의 모서리에서의 블러링(blurring) 현상이 일어날 수 있다. 제시하는 방법에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 양방향 움직임 추정/보상을 이용하여 프레임 레이트를 증가 변환한다. 또한 보다 정확한 움직임 벡터를 찾기 위해 다중 프레임을 통한 양방향 탐색 방법을 제안한다. 먼저, 픽셀 값을 알고 있는 현재 프레임과 이전 프레임간의 움직임 벡터를 이용하여 양방향 움직임 벡터를 얻는다. 얻은 움직임 벡터는 벡터 스무딩 블록을 거친다. 그 후 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation)를 이용하여 보간 프레임을 구성한다. 실험 결과는 기존 방법들보다 제안 방법이 주관적 화질 면에서 우수함을 나타낸다.