• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.147-156
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• 2004

본 논문에서는 블록 합 피라미드 알고리즘에 기초한 빠른 움직임 추정 알고리즘을 제안하였다. Efficient Multi-level Successive Elimination Algorithm의 Spiral Diamond Mesh Search 기법과 Partial Distortion Elimination 기법을 개선하여 이들을 블록 합 피라미드 알고리즘에 적용하였다. 제안된 알고리즘의 움직임 추정 정확도는 거의 100%이고 블록 합 피라미드 알고리즘의 연산량을 효과적으로 줄였다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘의 효율성을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.20-23
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• 1996

The block matching algorithm for the motion estimation is relatively simple to implement, and thus widely applied in image sequence coding such as H.261, MPEG- I and MPEG-2. Most techniques of the block matching method use fixed-size blocks for the motion estimation. And their success relies on the assumption that the motion within each block is uniform. But if the block size is increased to reduce the number of motion vectors for high data compression, the estimated image brings about many errors. In this paper, the variable-sized blocks are used to solve this problem. And the top down method is used to select the block size.

• 전자공학회논문지B
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• 제32B권6호
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• pp.876-877
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• 1995

The techniques for the estimation of motion vector from the image sequence assume implicitly that the intensity of image is constant through the time. But this assumption can be distored by such causes as the added noises and the sub-pel motion following the sampling, and the errors can be generated on the motion estimation by the change of intensity. In this paper, we analyzed theoretically the effect of the change of intensity by the noise on the motion estimation with the white Gaussian noise. We know a fact that the signal may be fluctuated to reduce the effect of the noise and so the sampling rate have to make down. Also we confirmed the theoretically analysis through the experiments which investigated the relation between the noises and the sampling rates.

• 로봇학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.180-187
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• 2006

This paper presents a new sensor system, CALOS, for motion estimation and 3D reconstruction. The 2D laser sensor provides accurate depth information of a plane, not the whole 3D structure. On the contrary, the CCD cameras provide the projected image of whole 3D scene, not the depth of the scene. To overcome the limitations, we combine these two types of sensors, the laser sensor and the CCD cameras. We develop a motion estimation scheme appropriate for this sensor system. In the proposed scheme, the motion between two frames is estimated by using three points among the scan data and their corresponding image points, and refined by non-linear optimization. We validate the accuracy of the proposed method by 3D reconstruction using real images. The results show that the proposed system can be a practical solution for motion estimation as well as for 3D reconstruction.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.263-264
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• 2007

In this paper, an efficient SAD(Sum of Absolute Differences) processor structure for motion estimation of 0.264 is proposed. SAD processors are commonly used both in full search methods for motion estimation or in fast search methods for motion estimation. Proposed structure consists of SAD calculator block, combinator block, and minimum value calculator block. Especially, proposed structure is simplified by using Distributed Arithmetic for addition operation. The Verilog-HDL(Hard Description Language) coding and FPGA implementation results for the proposed structure show 39% and 32% gate count reduction comparison with those of the conventional structure, respectively. Due to its efficient processing scheme, the proposed SAD processor structure can be widely used in size dominant H.264 chip.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권4호
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• pp.1020-1026
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• 2016

Motion estimation (ME) algorithms supporting quarter-pixel accuracy have been recently introduced to retain detailed motion information for high quality of video in the state-of-the-art video compression standard of H.264/AVC. Conventional sub-pixel ME algorithms in the spatial domain are faced with a common problem of computational complexity because of embedded interpolation schemes. This paper proposes a low-complexity sub-pixel motion estimation algorithm in the transform domain utilizing shifting matrix. Simulations are performed to compare the performances of spatial-domain ME algorithms and transform-domain ME algorithms in terms of peak signal-to-noise ratio (PSNR) and the number of bits per frame. Simulation results confirm that the transform-domain approach not only improves the video quality and the compression efficiency, but also remarkably alleviates the computational complexity, compared to the spatial-domain approach.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제40권5호
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• pp.388-396
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• 2003

본 논문에서 정수단위 화소(integer pixel unit)로 움직임 예측(motion estimation)을 수행하는 빠른 움직임 예측(fast motion estimation) 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은, sum norm을 사용하여 가장 좋은 움직임 벡터를 찾아내는 연속 제거 기법(SEA : Successive Elimination Algorithm)을 기반으로 16×16블록에서는 전체 영역에 대해 검색을 하고 16×8, 8×16, 8×8블록에서는 16×16블록의 움직임 벡터로부터 그 주위 8개의 위치에서 가장 좋은 벡터를 구하고, 8×4, 4×8, 4×4블록은 8×8블록의 움직임 벡터로부터 그 주위 8개의 위치에서 벡터를 검색하여 그 중에서 가장 좋은 움직임 벡터를 찾아내는 것이다. 이러한 움직임 검색(motion search) 방법을 가변 크기 블록(16×16, 16×8, 8×16, 8×8, 8×4, 4×8, 4×4)으로 움직임 예측을 하는 H.264 부호기(encoder)에 적용하였다. 제안하는 검색 알고리즘을 계산 복잡도 측면에서 보면, 조기 종료가 적용 안 된 나선형으로 전체 영역을 검색(Spiral full search without early termination)하는 방법보다 23.8배가 빨라졌고, 4×4 블록들의 계층적 SAD(Sum of Absolute Difference)를 이용하는 빠른 움직임 예측 방식보다 4.6배의 속도증가를 보인다. 반면에 신호 대 잡음 비(PSNR : Peak Signal to Noise Ratio)는 0.1dB에서 0.4dB정도 떨어짐을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제33권4호
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• pp.402-410
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• 2006

연속된 초음파 영상 시퀀스로부터 파노라마 영상을 만들기 위해서는 인접된 프레임 사이의 움직임을 추정해야 한다. 기존에는 고정 블록 움직임 추정 방법이 주로 사용되고 있는데 본 논문은 정확성을 높이고 계산시간을 단축하기 위해 다해상도 영상을 이용한 특징점 기반 블록 움직임 추정 방법을 제안한다. 기존의 블록 움직임 추정 방법은 규칙적으로 블록을 배치하기 때문에 추정된 움직임의 정확도를 높이기 위해서는 블록의 크기가 커지기 때문에 처리 시간이 오래 걸린다. 본 논문에서는 특징점을 중심으로 블록을 배치하여 움직임 추정의 정확도는 유지하면서 블록의 크기를 줄일 수 있었다. 어파츄어문제(aperture problem)을 줄이기 위해 코너점을 특징점으로 하였다. 움직임 추정 영역은 일정한 크기의 부영역으로 나누고, 각 부영역에서 가장 코너 강도가 큰 점을 선택하였다. 특징점을 선택하는 데는 해리스 스테판 코너검출기를 사용하였다. 코너점들이 한 곳으로 편중될 경우 블록들이 움직임 추정 영역에서 골고루 분산되지 않아 이렇게 구한 블록 움직임을 이용하여 전역 움직임을 구하면 오차가 커진다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 특징점을 선택하는 영역에 제한을 두도록 하였다. 초음파 영상에는 스펙클과 잡음이 많아 코너점을 구하기 전에 영상 평활화를 해야 한다. 계산시간을 줄이고 잡음이 감소된 영상에서 코너점을 구하기 위해 저해상도 영상에서 블록 움직임을 구한 후 점점 고해상도로 확산하는 형태로 다해상도 영상을 사용한다. 실제 세가지 종류의 초음파 영상 시퀀스에 대해 실험결과 제안된 방법은 기존의 방법에 비해 움직임 추정 오차(Displaced Frame Difference)를 평균 66.02에서 58.98로 줄이면서 계산시간은 평균 71ms에서 44ms 으로 빠르게 됨을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1380-1382
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• 1996

In this paper, a motion estimation module is made with ADSP-21020 based on MPEG-2 which is an international standard for moving picture compression. And, the block matching algorithm used as motion estimation method is easy for an hardware implementation. The ADSP-21020 of Analog Device is used for a main control processor. We used three block matching method (exhaustive search method, 2D-logarithmic search method, three step search method) for software simulation and implemented the three step search method to hardware. For the test of the estimation module, we used ping pong image sequences and mobile and calendar image sequences.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.124-130
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• 2013

본 논문에서는 고성능 H.264/AVC 부호기 설계를 위해 낮은 연산 복잡도를 가지는 움직임 예측 알고리즘과 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 움직임 예측 알고리즘은 주변 매크로블록들의 움직임 벡터와 방향성으로 유동적인 초기 탐색점과 탐색패턴으로 정확한 초기 탐색점을 설정한다. 주변 매크로블록들의 움직임 벡터를 사용하여 적은 수의 탐색점으로 움직임 예측이 가능하며, 적은 수의 탐색점으로 인해 연산량과 수행 사이클을 감소시킨다. 제안한 움직임 예측 하드웨어를 TSMC 0.18um CMOS 표준 셀 라이브러리 이용해 합성한 결과 217.92k 개의 로직 게이트로 구현되며 최대동작 주파수는 166MHz이다. 제안한 움직임 예측의 하드웨어 구조는 하나의 매크로 블록을 부호화 하는데 312사이클 소요되어 기존 하드웨어 구조대비 성능이 69% 향상됨을 확인하였다.