• 제목/요약/키워드: Motion vector prediction

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HEVC에서의 적응적 움직임 벡터 해상도를 이용한 움직임 추정 및 부호화 기법 (Motion Estimation and Coding Technique using Adaptive Motion Vector Resolution in HEVC)

  • 임성원;이주옥;문주희
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1029-1039
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    • 2012
  • 본 논문에서는, 인터 예측시 움직임 벡터의 해상도를 나타내는 1비트 플래그를 두어 적응적으로 1/4 해상도의 움직임 벡터와 1/8 해상도의 움직임 벡터를 선택하고 부호화하는 방법을 제안한다. 현재 HEVC에서는 1/4 해상도의 움직임 벡터만을 이용하여 부호화하는데, 영상 신호의 변화가 복잡한 영역에서 1/4 해상도의 움직임 벡터만으로는 충분한 효율을 얻어내지 못한다. 따라서 본 논문에서는 PU마다 해상도 플래그를 1비트 추가하여 적응적으로 움직임 벡터의 해상도를 결정할 수 있도록 한다. 제안한 방법의 실험 결과로서, 인코더의 복잡도는 30%~33% 증가하고 디코더의 복잡도는 1%~5% 증가하였지만, 휘도신호의 압축효율은 최대 5.3% 좋아졌으며, 색차신호의 압축효율은 최대 7.9% 좋아졌다.

Scalable Extension of HEVC for Flexible High-Quality Digital Video Content Services

  • Lee, Hahyun;Kang, Jung Won;Lee, Jinho;Choi, Jin Soo;Kim, Jinwoong;Sim, Donggyu
    • ETRI Journal
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    • 제35권6호
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    • pp.990-1000
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    • 2013
  • This paper describes the scalable extension of High Efficiency Video Coding (HEVC) to provide flexible high-quality digital video content services. The proposed scalable codec is designed on multi-loop decoding architecture to support inter-layer sample prediction and inter-layer motion parameter prediction. Inter-layer sample prediction is enabled by inserting the reconstructed picture of the reference layer (RL) into the decoded picture buffer of the enhancement layer (EL). To reduce the motion parameter redundancies between layers, the motion parameter of the RL is used as one of the candidates in merge mode and motion vector prediction in the EL. The proposed scalable extension can support scalabilities with minimum changes to the HEVC and provide average Bj${\o}$ntegaard delta bitrate gains of about 24% for spatial scalability and of about 21% for SNR scalability compared to simulcast coding with HEVC.

HEVC의 GPB 슬라이스에서 양예측 모드의 동일 움직임 정보에 대한 성능 향상 방안 (Coding Efficiency Improvement for Identical Motion Information of Bi-prediction Mode within the GPB Slcice of HEVC)

  • 김상민;김경용;박광훈;김휘용;임성창;이진호
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1069-1072
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    • 2011
  • 본 논문에서는 현재 표준화가 진행 중인 HEVC(High Efficiency Video Coding)에서 양예측(bi-predictive)모드에 존재하는 문제점을 거론하고 문제점에 대한 해결방안을 제시하여 부호화 효율을 증가시키고 계산 복잡도를 감소시키는 방법을 제안한다. 현재 HM 3.0에서는 양예측을 사용하는 블록에서 L0 움직임 정보와 L1 움직임 정보가 동일해지는 경우가 빈번히 발생한다. 본 논문에서는 이러한 현상이 발생하는 경우 L1의 움직임 벡터를 현재 블록의 주변 블록의 (0,0)이 아닌 L0 움직임 벡터로 대체 하고, 여전히 L0 움직임 벡터와 L1 움직임 벡터가 동일할 경우 예측모드를 단예측으로 변경하여 부호화 성능을 향상 시키고 계산 복잡도를 감소시키는 방법을 제안하였다. 실험 결과, LD(Low-Delay) 실험조건의 경우 기존 대비 복호화기의 수행시간을 2% ~ 5% 감소시키고 부호화 성능을 약 0.3% ~ 0.5% 향상 시켰다.

이전 프레임의 움직임 정보와 탐색 구간별 예측 후보점을 이용하는 블록 정합 (A Block Matching using the Motion Information of Previous Frame and the Predictor Candidate Point on each Search Region)

  • 곽성근;위영철;김하진
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제10권3호
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    • pp.273-281
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    • 2004
  • 동영상의 현재 블록의 움직임 벡터와 이전 블록의 움직임 벡터는 시간적 상관성을 갖고 있다. 본 논문에서는 영상의 시간적인 특성과 움직임 벡터의 가운데 중심 분포 특성을 이용하는 예측 탐색 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 이전 프레임 블록으로부터 예측된 움직임 벡터와 분할된 탐색 구간에 속하는 후보 벡터 중에서 가장 작은 SAD 값을 갖는 점을 정확한 움직임 벡터를 찾기 위한 초기 탐색점 위치로 결정한다. 실험 결과 제안된 방식은 FS를 제외한 기존의 대표적인 고속 탐색 방식들에 비해 PSNR 값에 있어서 평균적으로 0.19∼0.46㏈ 개선되고 영상에 따라 최고 1.06㏈ 정도 우수한 결과를 나타내었다.

저전송률 동영상 압축을 위한 새로운 계층적 움직임 추정기의 VLSI 구조 (A New VLSI Architecture of a Hierarchical Motion Estimator for Low Bit-rate Video Coding)

  • 이재헌;나종범
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.601-604
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    • 1999
  • We propose a new hierarchical motion estimator architecture that supports the advanced prediction mode of recent low bit-rate video coders such as H.263 and MPEG-4. In the proposed VLSI architecture, a basic searching unit (BSU) is commonly utilized for all hierarchical levels to make a systematic and small sized motion estimator. Since the memory bank of the proposed architecture provides scheduled data flow for calculating 8$\times$8 block-based sum of absolute difference (SAD), both a macroblock-based motion vector (MV) and four block-based MVs are simultaneously obtained for each macroblock in the advanced prediction mode. The proposed motion estimator gives similar coding performance compared with full search block matching algorithm (FSBMA) while achieving small size and satisfying the advanced prediction mode.

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신경회로망 벡터 양자화를 이용한 움직임 탐색 영역의 예측

  • 류대현
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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    • pp.203-207
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    • 1996
  • This paper describes a method for estimating motion vectors in a video sequence. In this method, we find motion vectors using the full search method from the training images and then, train the codebook of the neural networks vector quantizer using these motion vectors. A motion vector can be estimated using the codebook as a motion prediction region. The codewords in the codebook represent the motion vectors for the input image sequences. Since the codebook is used as the search region for estimating the motion vectors, search points and computation can be reduced compared with the full search block matching algorithm. Additionally, the information required to transmit the motion vectors can be reduced.

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움직임 벡터의 영역화에 의한 가변 블럭 동영상 부호화 (Moving image coding with variablesize block based on the segmentation of motion vectors)

  • 김진태;최종수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.469-480
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    • 1997
  • For moving image coding, the variable size of region coding based on local motion is more efficient than fixed size of region coding. It can be applied well to complex motions and is more stable for wide motions because images are segmented according to local motions. In this paper, new image coding method using the segmentation of motion vectors is proposed. First, motion vector field is smoothed by filtering and segmented by smoothed motion vectors. The region growing method is used for decomposition of regions, and merging of regions is decided by motion vector and prediction errors of the region. Edge of regions is excluded because of the correlation of image, and neighbor motion vectors are used evaluation of current block and construction of region. The results of computer simulation show the proposed method is superior than the existing methods in aspect of coding efficiency.

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MV-HEVC에서 빠른 변위 움직임 벡터 탐색 방법 (Fast Disparity Motion Vector Searching Method for the MV-HEVC)

  • 이재영;한종기
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.240-252
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    • 2017
  • 기존의 High Efficiency Video Coding(HEVC)기반의 다시점 비디오 부호화 기법은 종속 시점의 픽쳐를 부호화 할 때, disparity compensation prediction(DCP)을 위해 추가적인 참조 영상을 사용하기 때문에 높은 부호화 복잡도를 가지고 있다. 본 논문에서는 MV-HEVC에서 변위 움직임 벡터 탐색 복잡도를 줄이기 위한 빠른 변위 움직임 벡터 탐색 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 어파인 변환을 이용한 초기 탐색 지점 결정 방법과 적응적인 탐색 영역 크기 결정 방법을 포함한다. 실험 결과는 제안하는 방법이 부호화 효율의 저하가 거의 없이 변위 움직임 탐색 복잡도를 90.78%까지 줄일 수 있는 것을 보여준다. 또한, 실험 결과는 제안하는 방법이 다른 복잡도 감소 기술들 보다 효과적으로 복잡도를 줄이는 것을 보여준다.

신경망 기반의 적응적 움직임 벡터 해상도 판별 기법 (Neural Network-Based Adaptive Motion Vector Resolution Discrimination Technique)

  • 백한결;박상효
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2021년도 하계학술대회
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    • pp.49-51
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    • 2021
  • Versatile Video Coding(VVC)에서 동영상 압축 효율을 증가시키기 위한 다양한 화면 간 예측(inter prediction) 기법 중에 적응적 움직임 벡터 해상도(Adaptive motion vector resolution, 이하 AMVR) 기술이 채택되었다. 다만 AMVR을 위해서는 다양한 움직임 벡터 해상도를 테스트해야 하는 부호화 복잡도를 야기하였다. AMVR의 부호화 복잡도를 줄이기 위하여, 본 논문에서는 가벼운 신경망 모델 기반의 AMVR 조기 판별 기법을 제안한다. 이에 따라 불필요한 상황을 미리 조기에 인지하여 대응한다면 나머지 AMVR 과정을 생략할 수 있기에 부호화 복잡도의 향상을 볼 수 있다.

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신경 회로망 벡터 양자화를 이용한 움직임 탐색 영역의 예측 (Motion Search Region Prediction using Neural Network Vector Quantization)

  • 유대현;김재창
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권1호
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    • pp.161-169
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    • 1996
  • 본 논문에서는 동영상 압축의 핵심 기술인 움직임 벡터 추정에 있어서 신경 회로망을 이용한 벡터 양자화에 의해 탐색 영역을 예측하는 방법을 제안한다. 훈련영상을 입력으로 하여 전역 탐색법 등에 의하여 구해진 움직임 벡터를 이용하여 움직임 벡터 코드 북을 생성하고 이를 예측 탐색 점으로 이용한다. 움직임 벡터 코드 북을 생성하기 위해서 병렬 처리 특성과 다양한 학습 알고리즘을 갖는 신경 회로망을 이용하였다. 제안된 방법은 움직임 벡터들의 높은 공간적 상관성을 이용하게 되고 결과적으로 적은 탐색 점으로 움직임 벡터를 추정할 수 있으므로 계산량을 줄일 수 있을 뿐 아니라 움직임 벡터를 표현하기 위해 소요되는 비트 수도 크게 줄일 수 있다. 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 기존의 고속 블록 매칭 알고리즘보다 우수함을 보였다.

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