Park, Dong-Min;Kwak, Tong-Ill;Hwang, Bo-Hyun;Yun, Jong-Ho;Choi, Myung-Ryul
한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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pp.737-740
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2008
Block-matching motion estimation plays an important role in video coding. In this paper, we propose an Efficient Search Algorithm for Fast Motion Estimation. The proposed algorithm detects motion variation for reducing computational complexity before determining motion vector. Experimental results show that the proposed algorithm has good performance than conventional algorithms through quantitative evaluation.
In this paper, we propose a fast encoding algorithm for scalable video encoding without compromising coding performance. Through analysis on multiple motion estimation processes performed at the enhancement layer, we show redundant motion estimations and suggest the condition under which the redundant ones can efficiently be determined without additional memory. Based on the condition, the redundant motion estimation processes are excluded in the proposed algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm is faster than the conventional fast encoding method without performance degradation and additional memory.
본 논문에서는 기존의 고속 움직임 추정 방법과 새롭게 제안하는 고속 움직임 추정 방법들을 적응적으로 사용하는 기법을 제공한다. 이 알고리듬의 이름은 AUDC이며, 새롭게 제안하는 고속 움직임 추정 방법은 다이아몬드 탐색와 3단계 탐색 기법을 기초로 한다. 비록 많은 고속 움직임 추정 방법들이 각각 많은 장점을 가지고 있지만 단점도 가지고 있다. 그러므로 한가지의 고속 움직임 추정 방법을 사용하는 것보다는 적응적으로 고속 움직임 추정 기법을 선택하여 사용하는 것이 더욱 효율적이라 할 수 있다. 그래서 제안하는 움직임 추정 기법은 현재 블록에 이웃하는 블록의 Motion Vector의 길이, 탐색점의 수, SAD를 이용하여 다이아몬드 탐색 기법, 십자 3단계 탐색 기법 그리고 개량된 십자 다이아몬드 기법을 적응적으로 사용한다. 실험결과 AUDC는 많이 알려진 다른 고속 움직임 추정 방법보다 화질을 향상시킬 뿐만 아니라 탐색점의 수 또한 향상됨을 알 수 있다.
Motion estimation technique has been used to increase video compression rates in motion video applications. One of the important algorithms to implement the motion estimation technique is search algorithm. Among many search algorithms, the H.263 adopted the Nearest Neighbors algorithm for fast search. In this paper, motion estimation block for the Nearest Neighbors algorithm is designed on FPGA and coded using VHDL and simulated under the Xilinx foundation environments. In the experiment results, we verified that the algorithm was properly designed and performed on the Xilinx FPGA(XCV300Q240)
본 논문에서는 비디오코딩의 움직임 추정을 위한 빠른 블록 합 피라미드 알고리즘(FBSPA: Fast Block Sum Pyamid Algorithm)을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 블록 합 피라미드 알고리즘, 블록 정합 움직임 추정을 위한 효율적인 다단계 연속 제거 알고리즘, 움직임 벡터 추정을 위한 빠른 알고리즘에 기초하고 있다. 제안된 알고리즘은 블록 합 피라미드알고리즘의 연산량을 감소시키기 위하여 블록 합 피라미드알고리즘에 부분 왜곡 제거 기법을 적용하였다. 제안된 방안이 블록 합 피라미드 알고리즘의 연산량을 최대 2.9% 감소시킬 수 있음을 실험을 통하여 확인하였다.
In this paper, we propose a fast adaptive diamond search algorithm(FADS) for block matching motion estimation. Fast motion estimation algorithms reduce the computational complexity by using the UESA (Unimodal Error Search Assumption) that the matching error monotonically increases as the search moves away from the global minimum error. Recently many fast BMAs(Block Matching Algorithms) make use of the fact that the global minimum points in real world video sequences are centered at the position of zero motion. But these BMAs, especially in large motion, are easily trapped into the local minima and result in poor matching accuracy. So, we propose a new motion estimation algorithm using the spatial correlation among the adjacent blocks. We change the origin of search window according to the spatially adjacent motion vectors and their MAE(Mean Absolute Error). The computer simulation shows that the proposed algorithm has almost the same computational complexity with UCBDS(Unrestricted Center-Biased Diamond Search)〔1〕, but enhance PSNR. Moreover, the proposed algorithm gives almost the same PSNR as that of FS(Full Search), even for the large motion case, with half the computational load.
본 논문에서는 움직임 벡터(motion vector)를 추정하는 새로운 고속 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 블록 합 피라미드 알고리즘의 움직임 추정 정확도를 유지하면서 연산량을 감소시키기 위하여 Efficient Multilevel Successive Elimination Algorithm의 diamond mesh기법을 개선한 후, 탐색점에서의 MAD추정기법을 적용하여 블록 합 피라미드 알고리즘에 적용한 것이다. 실험을 통하여 제안된 기법이 블록 합 피라미드 알고리즘의 연산량을 효과적으로 줄일 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 비디오코딩의 움직임 추정을 위한 빠른 다단계 연속제거 알고리즘(FMSEA: Fast Multilevel Successive Elimination Algorithm)을 제안하였다. FMSEA의 움직임 추정 정확도는 Multilevel Successive Elimination Algorithm(MSEA)과 동일하다. 부분 왜곡 제거 기법을 사용하는 FMSEA는 MSEA의 연산량을 효과적으로 줄일 수 있다 실험을 통하여 제안된 알고리즘의 효율성을 확인하였다.
As the search range increases, most fast ME algorithms can not keep the performance comparable to the full search BMA. In this paper, we propose a new fast motion estimation method which locates the small search area for a block of the current frame. This method is based on interframe correlation of motion vectors as well as intraframe correlation. Especially, the proposed algorithm outperforms other fast methods when the motion is very fast or complex. It drastically reduces computational complexity while maintaining good performance compared with the conventional FS-BMA.
본 논문에서는 블록정합 알고리즘을 영상 블록들의 상관도 함수로 모델링하여, 고속 블록정합 방법을 위한 탐색 패턴을 유도하였으며, 이는 고속 블록정합 방법에서 주로 사용되는 다이아몬드 형태의 탐색 패턴에 대한 이론적인 기반을 제공한다. 이와 더불어, 능동적인 탐색 패턴과 물체의 움직임에 따른 통계적인 특성을 사용하여 새로운 고속 블록정합 움직임 예측방법을 제안하였다. 적절한 움직임 탐색 패턴을 얻기 위해 움직임 벡터와 영상간 블록들의 차이값 사이의 통계적인 관계를 이용하였다. 제안한 방법을 움직임 탐색 패턴을 능동적으로 변화시키면서 다른 고속 블록정합 방법들과 비교해 보면, 요구되는 탐색점의 개수를 감소시키면서 움직임 예측성능을 향상됨을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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