• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권5호
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• pp.537-543
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• 2015

Liquid crystal displays (LCDs) have slow responses, so motion blurs are often perceived in fast moving scenes. To reduce this motion blur, we propose a novel method of robust motion compensated frame interpolation (MCFI) based on bidirectional motion estimation (BME) and weight-overlapped block motion compensation (WOBMC) with variable block sizes. In most MCFI methods, a static block size is used, so some block artefacts and motion blurs are observed. However, the proposed method adjusts motion block sizes and search ranges by comparing matching scores, so the precise motion vectors can be estimated in accordance with motions. In the MCFI, overlapping ranges for WOBMC are also determined by adjusted block sizes, so the accurate MCFI can be performed. In the experimental results, the proposed method strongly reduced motion blurs arisen from large motions, and yielded interpolated images with high visual performance and peak signal-to-noise ratio (PSNR).

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제40권4호
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• pp.275-285
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• 2003

최근 표준화가 완성된 H.264는 가변 크기 블록 움직임 보상, 복수 참조 영상, 그러고 1/4 화소 움직임 벡터 정확도를 지원하고 있다. 그러나 이러한 새로운 부호화 기술은 부호화 효율 향상의 주된 요인이 되긴 하지만 동시에 높은 복잡도의 요인이기도 하다. 따라서 H.264 비디오 표준의 실제 응용 확대를 위해서는 이러한 기술에 대한 속도 향상이 필요하다. 본 논문에서는 부호화 복잡도의 가장 큰 비중을 차지하는 움직임 벡터 추정을 고속화하기 위해 가변 크기 블록 움직임 보상에 적합한 고속 움직임 벡터 탐색법을 제안한다. 또한 H.264가 갖는 다양한 부호화 모두 중 최적치를 빠르게 결정한 수 있는 고속 결정법을 제안한다. 실험 결과, 고속 움직임 벡터 탐색법은 기존 MVFAST/sup ［8-10］/에 비해 SAD 계산 수가 4.5배, SATD 계산수는 2.6배 감소하였으며, 고속 모드 결정법의 사용으로 비트율­왜곡 계산치인 RDcost 계산 수는 45%가 감소되었다. 따라서 제안된 방법은 큰 부호화 손실 없이 계산량 감소에 있어서 매우 높은 효율을 제공함을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.287-293
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• 2004

본 논문은 밝기 변화가 심한 비디오 시퀀스에 대해 효율적인 움직임 보상 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에서는 화면간의 밝기 변화 변수들을 추정하고 지역적인 움직임 보상을 수행한다. 밝기 변화가 심한 화면을 검출하기 위해 연속되는 두 프레임간의 히스토그램의 크로스 엔트로피를 계산하여 밝기 변화가 심한 화면을 그렇지 않은 화면과 나누어 밝기 변화가 심하지 않은 경우에 발생할 수 있는 불필요한 계산량을 줄였다. 밝기 변화가 심한 비디오 시퀀스에 대한 실험결과 제안한 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해 적은 계산량으로 높은 PSNR (peak signal to noise ratio) 성능을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권11C호
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• pp.1066-1072
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• 2007

본 논문에서는 동영상 부호화 방식의 움직임 추정을 위한 고속 다중 참조 프레임 선택 기법에 대해 제안한다. 움직임 추정을 위해 다중 프레임을 참조하는 H.264 동영상 부호화 방식의 경우, 블록별로 선택된 최적의 참조 프레임들은 일정한 상관관계를 유지하는 특성이 존재한다. 제안 방식은 이러한 통계적 특성을 이용하여, 임의의 블록 크기의 움직임 추정 모드에서 선택된 최적의 참조 프레임 정보를 이용하여 하위 블록 크기의 움직임 추정 모드에서 사용할 참조 프레임을 예측한다. 실험 결과를 통해 5개의 참조 프레임 사용을 기준으로 제안하는 기법을 사용하였을 때, 움직임 추정에 소요되는 시간은 가용한 모든 참조 프레임에 대해 움직임 추정을 수행하는 방식 대비 평균 60% 감소되었으며, PSNR 및 발생 비트율 측면에서 거의 동일한 성능을 유지함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.527-533
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• 2008

움직임 보상은 고화질의 실시간 비디오 응용에 있어서 언제나 주된 병목을 초래한다. 따라서 실시간 비디오 응용에서는 움직임 보상을 수행하는 고속의 전용 하드웨어를 필요로 한다. 여러 동영상 부호화 방식에서 영상프레임은 픽셀의 블록으로 분할된다. 일반적으로 움직임 보상은 이전 프레임으로부터 움직임을 추정하여 현재의 블록을 예측하게 된다. 움직임 보상에 사용되는 화소 정밀도가 높을수록 보다. 좋은 성능을 갖지만 연산량은 증가하게 된다. 본 논문에서는 1/4 화소 정밀도를 지원하는 H.264/AVC 부호화기에 적합한 움직임 보상기의 아키텍처를 연구하였다. 설계된 움직임 보상기는 전치 배열과 휘도 6-tap 필터 3개를 사용하여 높은 하드웨어 이용률을 갖게 하였으며 내부 메모리의 크기를 감소시켰다. VHDL을 사용하여 기술하였으며, Xilinx ISE툴을 사용하여 합성하고, Modelsim_6.1i를 사용하여 검증하였다. 설계된 움직임 보상기는 단지 3개의 6-tap 필터만을 사용하면서 매크로블록 당 640 클럭 사이클에 수행하였다. 본 논문에서 제안하는 움직임 보상기는 실시간 비디오 처리를 요구하는 분야에 응용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권3C호
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• pp.102-111
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• 2005

본 논문에서는 MPEG-4 AVC 부호화기를 위한 고속 인터 예측기에 대한 하드웨어 구조를 제안한다. 동영상 압축기술인 MPEG-4 AVC 부호화기의 전체 구성 중에서 핵심 부분인 인터 예측기를 1/4화소 단위로 움직임 추정을 수행 할 수 있도록 하드웨어 구조를 설계하였으며 이를 위해 블록 조각화, 움직임 추정, 움직임 보정의 기본적인 구조를 구성하고 실시간 동영상 부호화를 할 수 있도록 인터 메모리와 1/4화소 단위 고속 블록 계산기 등을 이용하였다. 구현된 전체 모듈은 Altera Excalibur 디바이스와 Xilinx Virtex2 디바이스를 이용한 FPGA 구성을 통해 검증하고 삼성 STD130 0.18um CMOS Cell Library를 이용하여 합성 및 검증을 하였다. 이렇게 검증된 구조의 성능은 ASIC으로 구현할 경우 최대 동작 주파수가 약 62.5MHz이며 성능은 QCIF크기의 영상데이터를 기준으로 초당 약 88프레임의 인터예측을 수행할 수 있다. 본 성능은 하드웨어 기반의 MPEG-4 AVC 실시간 부호화기를 설계하기에 적합한 구조임을 보여준다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.283-286
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• 2002

This paper presents the straightness compensation system which is a device for improving the machining accuracy of ultra-precision machines by synchronizing the position of diamond tool tip with machine error motion. Sine it is actuated by piezoelectric actuator with highly nonlinear hysteresis characteristics, the feedback control schemes such as Proportional Integral(PI), are required and realized by measuring the displacements of diamond tool tip. for the better tracking performance, the controller was implemented using TMS320C32 32bit floating-point DSP which is fast so that the real-time control is possible. In addition, stand alone type DSP board was chosen fur the easy assembly into the ultra-precision machines. The experimental results show good command tracking performance and the motion error of the machine is satisfactorily compensated during the machining process.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1187-1192
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• 2008

본 논문은 적응적 탐색 영역과 새로운 3단계 탐색을 이용하는 고속 움직임 추정을 제안한다. 제안한 방법은 이웃 블록의 모션벡터로부터 현재 블록의 움직임를 예측하고, 예측된 움직임 정보를 이용하여 탐색 영역을 적응적으로 설정함으로써 움직임 보상 영상의 화질이 $0.43dB{\sim}2.19dB$ 향상되었다. 또한 새로운 3단계 탐색 패턴을 적용하여 블록 당 계산량을 기존의 방법에 비해 $1.3%{\sim}1.9%$ 감소시킴으로써 고속 움직임 추정이 가능함을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지B
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• 제32B권3호
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• pp.77-88
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• 1995

It is assumed in the block matching algorithm(BMA) that all the pels in a block have a same motion vector. Then, the motion vector of a block in the BMA is matched to only one or none of the objects in the worst case if objects in a block have different motion vectors. This is apparent in the motion estimation using the fast BMA which has the effect of reducing the computation time and hardware complexity, compared to the full search BMA. Although the motion vector in the motion estimation using small block size is accurate, the increased number of bits is required to represent motion vectors. In this paper, new motion vector segmentation with less additional information and hardware complexity than the conventional method is proposed. In the proposed method, a motion vector is derived from the block for motion vector segmentation and another motion vector is extracted from four neighboring blocks to consiture a motion vector pair. For the accurate motion vector of each subblock, the motion vector is assigned to each subblock by mean squared error measure. And the overlapped motion compensation using window is also applied to reduce displaced frame difference.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권4_2호
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• pp.707-714
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• 2022

Versatile Video Coding (VVC) is the most recent video coding standard, which had been developed by Joint Video Expert Team (JVET). It can improve significant coding performance compared to the previous standard, namely High Efficiency Video Coding (HEVC). Although VVC can achieve the powerful coding performance, it requires the tremendous computational complexity of VVC encoder. Especially, affine motion compensation (AMC) was adopted the block-based 4-parameter or 6-parameter affine prediction to overcome the limit of translational motion model while VVC require the cost of higher encoding complexity. In this paper, we proposed the early termination of AMC that determines whether the affine motion estimation for AMC is performed or not. Experimental results showed that the proposed method reduced the encoding complexity of affine motion estimation (AME) up to 16% compared to the VVC Test Model 17 (VTM17).