• 제목/요약/키워드: Motion Estimation

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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.

H.264 동영상 압축에서의 가변 블록과 다중 프레임을 지원하는 효율적인 움직임 추정 방법 (An Efficient Motion Estimation Method which Supports Variable Block Sizes and Multi-frames for H.264 Video Compression)

  • 윤미선;장승호;문동선;신현철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권5호
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    • pp.58-65
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    • 2007
  • 휴대용 단말기에서의 멀티미디어 정보의 이용이 일반화 되면서 동영상 압축 등의 데이터 처리를 위한 연산량이 크게 증가하고 있다. 특히, 휴대용 단말기에서의 소모 전력 감소와 실시간 처리를 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 H.264 인코더에서 67% 이상의 많은 연산량을 차지하는 움직임 추정기를 새로운 구조로 설계하였다. 근사적인 SAD를 사용하여 움직임을 예측하고 Alternative Row Scan (ARS) 방법을 개발하였으며, DAU, FDVS 알고리즘을 사용하여, JM8.2에 제시된 다중 프레임 움직임 추정보다 연산량을 평균적으로 75%이상 감소시켰다. 또한, 다중 프레임 움직임 추정에서의 적절한 참조 프레임 수와 참조 프레임 블록의 크기를 결정하여 연산량을 감소시키면서도 화질 열화가 거의 없도록 하였다. iPROVE 검증툴을 사용하여 하드웨어/소프트웨어 Co-Simulation을 수행하여 제안한 움직임 추정기가 정상 동작함을 확인하였으며, 50MHz에서 30 CIF frames/sec가 처리됨을 확인하였다.

주파수 영역에서의 움직임 예측 및 보상을 위한 재귀 방정식을 이용한 웨이브프런트 어레이 프로세서 (A Wavefront Array Processor Utilizing a Recursion Equation for ME/MC in the frequency Domain)

  • 이주흥;류철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권10C호
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    • pp.1000-1010
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    • 2006
  • 본 논문은 DCT(Discrete Cosine Transform) 기반의 움직임 예측 및 보상을 위한 새로운 연산 아키텍처를 제안한다. 기존 방식들의 경우 연산 시간의 단축을 위하여 2차원 DCT 계수의 희소성을 충분히 활용하지 못하고 있다. 본 논문에서는 DCT 영역에서의 효율적인 움직임 예측을 위한 재귀 방정식을 유도하고, 이를 바탕으로 PE로 구성된 WAP를 개발한다. 또한, 재귀 방정식을 이용하여, 움직임 예측된 영상이 저주파 성분부터 고주파 성분까지 다양한 주파수 대역을 갖는 것이 가능함을 보인다. WAP는 아키텍처의 수정 없이 로그형 탐색이나 3단계 탐색과 같은 다양한 움직임 예측 알고리즘들을 수행할 수 있으며, 이러한 특성들은 비디오 부호화와 복호화에 필요한 전력 소모를 줄이기 위하여 이용될 수 있다. 본 논문에서 제안한 WAP 아키텍처는 계산의 복잡도와 연산 시간을 효과적으로 감소시키며, SAD기준을 이용한 DCT 영역에서의 움직임 예측 및 보상 방식은 SAD 또는 SSD 기준을 이용한 공간 영역에서의 움직임 예측 및 보상 방식보다 높은 PSNR과 압축률을 제공함을 보여준다.

Motion Field Estimation Using U-Disparity Map in Vehicle Environment

  • Seo, Seung-Woo;Lee, Gyu-Cheol;Yoo, Ji-Sang
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.428-435
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    • 2017
  • In this paper, we propose a novel motion field estimation algorithm for which a U-disparity map and forward-and-backward error removal are applied in a vehicular environment. Generally, a motion exists in an image obtained by a camera attached to a vehicle by vehicle movement; however, the obtained motion vector is inaccurate because of the surrounding environmental factors such as the illumination changes and vehicles shaking. It is, therefore, difficult to extract an accurate motion vector, especially on the road surface, due to the similarity of the adjacent-pixel values; therefore, the proposed algorithm first removes the road surface region in the obtained image by using a U-disparity map, and uses then the optical flow that represents the motion vector of the object in the remaining part of the image. The algorithm also uses a forward-backward error-removal technique to improve the motion-vector accuracy and a vehicle's movement is predicted through the application of the RANSAC (RANdom SAmple Consensus) to the previously obtained motion vectors, resulting in the generation of a motion field. Through experiment results, we show that the performance of the proposed algorithm is superior to that of an existing algorithm.

움직임 방향 치우침 특성을 이용한 십자형 다이아몬드 탐색 (Cross Diamond Search Using Motion Direction Biased Characteristics)

  • 류권열
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1527-1533
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    • 2009
  • 본 논문에서는 MVP 분포의 움직임 방향 치우침 특성을 이용한 방향성 탐색 패턴을 디자인하고, 탐색점의 이동 방향에 따라 탐색 패턴을 적응적으로 변화시키는 방향 적응적 십자형 다이아몬드 탐색 방법을 제안 한다. 제안한 방법은 이웃 매크로 블록으로부터 모션 벡터를 예측하고, 예측한 모션 벡터를 이용하여 초기 움직임 방향을 설정 한다. 탐색 과정에서 BMP의 이동 방향에 따라 제안한 탐색 패턴을 적응적으로 변화시킴으로써 탐색 효율을 향상시킨다. 실험 결과, 제안한 방법 은 움직임 추정에 소요되는 계산량을 기존의 십자형 다이아몬드 탐색에 비해 $0.43%{\sim}1.76%$ 감소시킴으로써 고속 움직임 추정이 가능함을 알 수 있었다.

ESTIMATION OF DRIFT PARAMETER AND CHANGE POINT VIA KALMAN-BUCY FILTER FOR LINEAR SYSTEMS WITH SIGNAL DRIVEN BY A FRACTIONAL BROWNIAN MOTION AND OBSERVATION DRIVEN BY A BROWNIAN MOTION

  • Mishra, Mahendra Nath;Rao, Bhagavatula Lakshmi Surya Prakasa
    • 대한수학회지
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    • 제55권5호
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    • pp.1063-1073
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    • 2018
  • We study the estimation of the drift parameter and the change point obtained through a Kalman-Bucy filter for linear systems with signal driven by a fractional Brownian motion and the observation driven by a Brownian motion.

효율적인 비디오 부호화를 위한 영역 선택적 가변크기 움직임 예측 (New variable size motion estimation technique by selecting the active motion region)

  • Park, Yunjung;Kwanghoon Sohn
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.857-860
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    • 2000
  • In this letter, The proposed algorithm has processed the motion estimation and compensation only in the region which has the motion. By considering the temporal redundancies between the successive frames, the bit cost for representing the motion are reduced efficiently. The performance of them proposed technique show the superior result to the existing methods' in terms of both PSNR and coding cost.

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동적 모자이크 기반의 압축 (Dynamic Mosaic based Compression)

  • 박동진;김동규;정영기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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    • pp.1944-1947
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    • 2003
  • In this paper, we propose a dynamic-based compression system by creating mosaic background and transmitting the change information. A dynamic mosaic of the background is progressively integrated in a single image using the camera motion information. For the camera motion estimation, we calculate affine motion parameters for each frame sequentially with respect to its previous frame. The camera motion is robustly estimated on the background by discriminating between background and foreground regions. The modified block-based motion estimation is used to separate the back-ground region.

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계층적 모션 추정을 통한 장면 분할 기법 (Scene Segmentation using a Hierarchical Motion Estimation Technique)

  • 김모곤;우종선;정순기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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    • pp.203-206
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    • 2002
  • We propose the new algorithm for scene segmentation. The proposed system consists motion estimation module and motion segmentation module. The former estimates 2D-motion value for each pixel position from two images transformed by wavelet. The latter determine scene segments well fitting on dominant affine motion models. What distinguishes proposed algorithm from other methods is that it needs not other post-processing for scene segmentation. We can manipulate both multimedia data and objects in virtual environment using proposed algorithm.

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운동의 연속성을 이용한 고속 움직임 추정 기법에 관한 연구 (Fast Motion Estimation Algorithm Using the Continuity of Motion)

  • 송병철;임경원;나종범
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1995년도 학술대회
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    • pp.131-135
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    • 1995
  • 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.