• 제목/요약/키워드: Video Quality Estimation

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H.264 동영상 압축을 위한 부 화소 단위에서의 고속 움직임 추정 방법 (A Fast Sub-pixel Motion Estimation Method for H.264 Video Compression)

  • 이윤화;최명훈;신현철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권4호
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    • pp.411-417
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    • 2006
  • 움직임 추정은 H.264의 비디오 코딩 과정에서 가장 많은 연산량을 차지하는 중요한 처리과정이다. 움직임 추정 과정에서 정수배 화소 단위에서의 탐색에 비하여, 1/2 화소 (half-pixel)와 1/4 화소(quarter-pixel) 단위까지의 움직임 추정은 영상압축률을 높일 수 있지만, 계산의 복잡도가 늘어나는 문제가 있다. 본 논문에서는 각 블록간의 절대 오차 값인 SAD (Sum of Absolute Difference)가 최소 점을 기준으로 포물선 모양의 분포를 나타내는 특성 및 1/2 단위와 1/4 단위의 화소 보간 특성을 이용하여 움직임 추정 과정에서 탐색 점을 줄임으로써 처리속도를 증가시키고, 계산의 복잡도를 줄이는 알고리듬을 제안하였다. 제안한 방법에서는, 정수 화소 단위에서의 가장 작은 SAD를 갖는 점을 기준으로 주위 8점 가운데 두 번째로 SAD가 작은 점을 찾아 해당 방향으로 1/2 화소 단위의 움직임 추정을 행하였고, 1/4 화소 단위에서도 1/2 화소단위에서 두 번째로 SAD가 작은 점 방향으로 움직임 추정을 실행하였다. 그 결과 기존 알고리듬에 비해 비교적 화질에 변화가 없고, 인코더 처리과정 에서 약 20%의 빠른 속도로 처리하는 결과를 보였다.

모바일 향 저전력 동영상 압축을 위한 고집적 MPEG4@SP 동영상 압축기 (A full-Hardwired Low-Power MPEG4@SP Video Encoder for Mobile Applications)

  • 신선영;박현상
    • 방송공학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.392-400
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    • 2005
  • 모바일 환경에서의 효과적인 동영상 압축을 위한 고집적 MPEG-4@SP 동영상 압축기인 VideoCore의 구조를 제안한다. 동영상 압축을 수행할 때 움직임 추정, 움직임 보상, 양자화, 이산여현부호화, 가변장부호화와 같은 기능은 외부 메모리 처리가 빈번하기 때문에 높은 메모리 대역폭을 필요로 한다. 본 논문에서 제안한 움직임 추정기는 소용량의 로컬 메모리를 효과적으로 운용함으로써 대용량 외부 메모리와의 메모리 대역폭을 최소화하는 동영상 압축을 가능하게 한다. 또한 제안한 동영상 압축기 구조는 가장 계산량이 많은 움직임 추정부와 이를 제외한 나머지 기능들을 동시에 구동시키는 파이프라인 구조를 채택함으로써 낮은 동작 주파수에서 실시간 고화질 동영상 압축을 실현한다.

시간축 서브밴드 해석을 이용한 적응적 움직임 추정에 관한 연구 (An adaptive motion estimation based on the temporal subband analysis)

  • 임중곤;정재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1361-1369
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    • 1996
  • Motion estimation is one of the key components for high quality video coding. In this paper, a new motion estimation scheme for MPEG-like video coder is suggested. The proposed temporally adaptive motion estimation scheme consists of five functional blocks: Temporal subband analysis (TSBA), extraction of temporal information, scene change detection (SCD), picture type replacement (PTR), and temporally adapted block matching algorithm (TABMA). Here all the functional components are based on the temporal subband analysis. In this papre, we applied the analysis part of subband decompostion to the temporal axis of moving picture sequence, newly defined the temporal activity distribution (TAD) and average TAD, and proposed the temporally adapted block matching algorithm, the scene change detection algorithm and picture type replacement algorithm which employed the results of the temporal subband analysis. A new block matching algorithm TABMA is capable of controlling the block matching area. According to the temporal activity distribution of objects, it allocates the search areas nonuniformly. The proposed SCD and PTR can prevent unavailable motion prediction for abrupt scene changes. Computer simulation results show that the proposed motion estimation scheme improve the quality of reconstructed sequence and reduces the number of block matching trials to 40% of the numbers of trials in conventional methods. The TSBA based scene change detection algorithm can detect the abruptly changed scenes in the intentionally combined sequence of this experiment without additional computations.

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3차원 웨이블릿 기반의 스케일러블 비디오 부호화를 위한 효과적인 움직임 예측 및 보상 방법 (Efficient motion estimation and compensation methods for scalable video coding using 3D wavelet transform)

  • 김종호;이준재;정제창
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 신호처리소사이어티 추계학술대회 논문집
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    • pp.433-436
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    • 2003
  • In this paper, the efficient motion estimation and compensation method for 3 dimensional wavelet transform is proposed. Recently, since the compression performance and scalable functionality are provided by wavelet transform, many researches have been carried out for applying to the video compression. For the temporal filtering, motion estimation and compensation techniques are used, but the unconnected pixels, which are produced by motion compensation result into the degradation of coding performance and quality of the picture. For the efficient motion compensated temporal filtering by reducing the number of these unconnected pixels, we propose the variable block size motion estimation and compensation method. Also we propose a method that determines the block size using rate-distortion optimization technique according to the local characteristics of the frame. The simulation results show the improved performances than the MPEG-4 scalable coding methods and the 3 dimensional wavelet coding methods using fixed block size motion estimation and compensation.

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An Objective No-Reference Perceptual Quality Assessment Metric based on Temporal Complexity and Disparity for Stereoscopic Video

  • Ha, Kwangsung;Bae, Sung-Ho;Kim, Munchurl
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제2권5호
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    • pp.255-265
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    • 2013
  • 3DTV is expected to be a promising next-generation broadcasting service. On the other hand, the visual discomfort/fatigue problems caused by viewing 3D videos have become an important issue. This paper proposes a perceptual quality assessment metric for a stereoscopic video (SV-PQAM). To model the SV-PQAM, this paper presents the following features: temporal variance, disparity variation in intra-frames, disparity variation in inter-frames and disparity distribution of frame boundary areas, which affect the human perception of depth and visual discomfort for stereoscopic views. The four features were combined into the SV-PQAM, which then becomes a no-reference stereoscopic video quality perception model, as an objective quality assessment metric. The proposed SV-PQAM does not require a depth map but instead uses the disparity information by a simple estimation. The model parameters were estimated based on linear regression from the mean score opinion values obtained from the subjective perception quality assessments. The experimental results showed that the proposed SV-PQAM exhibits high consistency with subjective perception quality assessment results in terms of the Pearson correlation coefficient value of 0.808, and the prediction performance exhibited good consistency with a zero outlier ratio value.

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움직임 벡터 추정을 위한 탐색 영역 결정 방식 (A Search Range Decision Algorithm For Motion Vector Estimation)

  • 이민구;홍민철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권2C호
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    • pp.141-146
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    • 2003
  • 본 논문은 동영상 압축 방식에서 사용되는 움직임 벡터 추정의 탐색 영역을 적응적으로 결정하는 방식에 대해 제안한다. 일반적인 동영상 압축 방식에서 사용되는 움직임 벡터 예측 방식의 성능은 압축 효율을 결정하는 움직임 벡터 예측을 위한 전처리 과정의 역할을 하는 제안된 동적 탐색 영역 방식은 인접 블록의 움직임 벡터의 통계적 특성에 따라 효율적으로 탐색 영역을 결정하여 영상 화질의 저하 없이 평균 60(%) 이상의 계산량을 절감하게 된다. 제안된 방식의 성능은 실험을 통해서 확인할 수 있었다.

개선된 크로스-납작한 육각 탐색 패턴을 이용한 고속 블록 정합 움직임 예측 알고리즘 (A Fast Block Matching Motion Estimation Algorithm by using an Enhanced Cross-Flat Hexagon Search Pattern)

  • 남현우
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.99-108
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    • 2008
  • 동영상 압축을 위해서, 탐색 속도와 부호화된 비디오 화질이라는 두 가지 성능이 고려되어야 한다. 본 논문에서는, 동영상의 공간적 상관성과움직임 벡터(MV)의 중심지향적인 특성을 이용하여 개선된 고속블록정합 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 현재 프레임의 인접 매크로 블록으로부터 초기 움직임 벡터를 예측하고 크로스 패턴과 납작한 육각 탐색 패턴을 이용하여 정확한 움직임 벡터를 결정한다. 성능 평가를 통해, 제안된 알고리즘은 탐색 속도와 부호화된 비디오 화질 측면 모두에서 비교대상인 육각 패턴 탐색 알고리즘(HEXBS)과 크로스-육각 패턴 탐색 알고리즘(CHS)에 비해 뛰어난 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 제안된 알고리즘을 이용하여 탐색 속도 측면에서는 약 31%의 성능 향상을 보였고, PSNR 측면에서도 약 0.5dB 향상되어 비디오 화질의 성능 향상을 나타내었다.

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Removal of Complexity Management in H.263 Codec for A/VDelivery Systems

  • Jalal, Ahmad;Kim, Sang-Wook
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.931-936
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    • 2006
  • This paper presents different issues of the real-time compression algorithms without compromising the video quality in the distributed environment. The theme of this research is to manage the critical processing stages (speed, information lost, redundancy, distortion) having better encoded ratio, without the fluctuation of quantization scale by using IP configuration. In this paper, different techniques such as distortion measure with searching method cover the block phenomenon with motion estimation process while passing technique and floating measurement is configured by discrete cosine transform (DCT) to reduce computational complexity which is implemented in this video codec. While delay of bits in encoded buffer side especially in real-time state is being controlled to produce the video with high quality and maintenance a low buffering delay. Our results show the performance accuracy gain with better achievement in all the above processes in an encouraging mode.

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A Scheme of Adaptive Search Point Placement using DCT

  • Park, Young-Min;Chang, Chu-Seok;Lee, Changsoo
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2001년도 춘계학술대회논문집:21세기 신지식정보의 창출
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    • pp.318-324
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    • 2001
  • In this paper we propose the adaptive scheme to place more search points as long as the operation tapability of the motion estimator in the video codec permits. And the proposed algorithm takes advantage of the intuitive fact that the quality of the decoded video is more degraded as the spatial frequency of the corresponding block is increased due to the augmentation of local minima per unit area. Thererore, we propose the scheme to enhance the quality by locating relatively more search points in the block with high frequency components by analyzing the spatial frequencies of the video sequence. As a result, the proposed scheme can adaptively place more search points possibly permitted by the motion estimator and guarantees better quality compared to the TSS and FS.

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An efficient frame rate up-conversion method with adaptive motion estimation and compensation for mobile projection displays

  • Lee, Jong-Ok;Jang, Seul-Ki;Chen, Qiao Song;Kim, Choon-Woo
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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    • pp.810-813
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    • 2007
  • Recently, mobile video communication is getting more and more popular. Visual quality and computational complexity are primary factors affecting performance of video communication. Frame rate up-conversion (FRC) is necessary for achieving high visual quality in mobile projection displays. In this paper, a FRC method using motion compensation based on block matching algorithm (BMA) with adaptive block size is proposed. In order to improve the accuracy of the estimated motion vectors, the motion vector refinement technique is proposed. Experiment results indicate that the proposed technique exhibits better performance with lower hardware complexity compared to the conventional methods.

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