• 제목/요약/키워드: motion vector estimation

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블록 움직임 벡터의 검출을 위한 화소 간축 방법에 대한 연구 (Pixel decimation for block motion vector estimation)

  • 이영;박귀태
    • 전자공학회논문지S
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    • 제34S권9호
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    • pp.91-98
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    • 1997
  • In this paper, a new pixel decimation algorithm for the estimation of motion vector is proposed. In traditional methods, the computational cost can be reduced since only part of the pixels are used for motion vector calculation. But these methods limits the accuracy ofmotion vector because of the same reason. We derive a selection criteria of subsampled pixels that can reduce the probablity of false motion vector detection based on stochastic point of view. By using this criteria, a new pixel decimation algorithm that can reduce the prediction error with similar computational cost is presented. The simulation results applied to standard images haveshown that the proposed algorithm has less mean absolute prediction error than conventional pixel decimation algorithm.

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Fast Motion Estimation Based on a Modified Median Operation for Efficient Video Compression

  • Kim, Jongho
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.53-59
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    • 2014
  • Motion estimation is a core part of most video compression systems since it directly affects the output video quality and the encoding time. The full search (FS) technique gives the highest visual quality but has the problem of a significant computational load. To solve this problem, we present in this paper a modified median (MMED) operation and advanced search strategies for fast motion estimation. The proposed MMED operation includes a temporally co-located motion vector (MV) to select an appropriate initial candidate. Moreover, we introduce a search procedure that reduces the number of thresholds and simplifies the early termination conditions for the determination of a final MV. The experimental results show that the proposed approach achieves substantial speedup compared with the conventional methods including the motion vector field adaptive search technique (MVFAST) and predictive MVFAST (PMVFAST). The proposed algorithm also improves the PSNR values by increasing the correlation between the MVs, compared with the FS method.

An Adaptive Mutiresolution Estimation Considering the Spatial and Spectral Characteristic

  • Kim, Kwang-Yong;Kim, Kyung-Ok
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.999-1002
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    • 2002
  • In this paper, we proposes an adaptive method for reducing the computational overhead of fine-to-coarse MRME at the finest resolution level by considering for the spatial and spectral characteristics between wavelet decomposition levels simultaneously. As we know, there is high correlation between the adjacent blocks and it can give the very important clue to estimate motion at finest level. So, in this paper, using the initial motion vector and the adjacent motion vector in the coarsest level, we determine the optimal direction that will be minimized the estimation error in the finest level. In that direction, we define the potential searching region within the full searching region that is caused to increase much computational overhead in the FtC method. Last, in that region, we process the efficient 2-step motion estimation. and estimate the motion vector at finest resolution level. And then, this determined motion vector is scaled to coarser resolutions. As simulation result, this method is similar to computational complexity of the CtF MRME method and very significantly reduces that of the FtC MRME method. In addition, they provide higher quality than CtF MRME, both visually and quantitatively

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시간적 예측 구조와 움직임 벡터의 특성을 이용한 움직임 추정 기법 (Temporal Prediction Structure and Motion Estimation Method based on the Characteristic of the Motion Vectors)

  • 윤효순;김미영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1205-1215
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    • 2015
  • Efficient multi-view coding techniques are needed to reduce the complexity of multi-view video which increases in proportion to the number of cameras. To reduce the complexity and maintain image quality and bit-rates, an motion estimation method and temporal prediction structure are proposed in this paper. The proposed motion estimation method exploits the characteristic of motion vector distribution and the motion direction and motion size of the block to place search points and decide the search patten adaptively. And the proposed prediction structure divides every GOP to decide the maximum index of hierarchical B layer and the number of pictures of each B layer. Experiment results show that the complexity reduction of the proposed temporal prediction structure and motion estimation method over hierarchical B pictures prediction structure and TZ search method which are used in JMVC(Joint Multi-view Video Coding) reference model can be up to 45∼70% while maintaining similar video quality and bit rates.

H.264 동영상 표준 부호화 방식을 위한 고속 움직임 추정 기법 (Fast Motion Estimation Algorithm for H.264 Video Coding Standard)

  • 윤성현;최권열;이성수;홍민철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권11C호
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    • pp.1091-1097
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    • 2005
  • 본 논문에서는 H.264 동영상 표준 부호화 방식을 위한 고속 움직임 추정 기법을 제안한다. 제안된 고속 움직임 추정 기법은 움직임 벡터가 국부적으로 일정한 상관관계를 유지하고 있다는 특성을 이용하여 각 블록의 움직임 추정 시 부호화된 인접 블록의 움직임 벡터 값으로부터 주어진 탐색 영역 내에서 수평, 수직 방향 각각 독립적으로 불필요한 탐색 영역을 제거하여 축소된 비대칭 가변 크기 탐색 영역을 결정한다. 또한, 예측된 탐색 영역제약 조건을 이용하여 가변 단계 탐색 방식을 취하는 것을 특징으로 한다. 실험 결과를 통해 제안된 방식에 의해 움직임 추정 탐색 지점이 전영역 탐색 방식(Full Search)에 비해 평균 $98\%$ 이상 절감되었으며, PSNR과 비트율은 평균적으로 전영역 탐색 방식과 등일 수준인 것을 결과로부터 확인 할 수 있었다.

U-시차 지도와 정/역방향 에러 제거를 통한 자동차 환경에서의 모션 필드 예측 (Motion Field Estimation Using U-disparity Map and Forward-Backward Error Removal in Vehicle Environment)

  • 서승우;이규철;이상용;유지상
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2343-2352
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    • 2015
  • 본 논문에서는 U-시차 지도(U-disparity map)와 정방향-역방향 에러 제거를 통하여 자동차 환경에서의 새로운 모션 필드 예측기법을 제안한다. 일반적으로 자동차에 장착된 카메라로 획득된 영상에서는 자동차의 움직임에 따라 모션 벡터가 발생하게 된다. 그러나 이러한 모션 벡터는 주변 환경에 영향을 받기 때문에 정확도가 떨어진다. 특히 도로면에서는 인접한 화소값이 유사하기 때문에 정확한 모션 벡터의 추출이 어렵다. 따라서 제안하는 기법에서는 U-시차 지도를 이용하여 도로면을 제거하고 나머지 부분에 대하여 옵티컬 플로우(optical flow)를 수행한다. 또한 모션 벡터의 정확도를 향상시키기 위해 정방향-역방향 에러 제거 방법을 활용한다. 최종적으로 획득한 모션 벡터에 RANSAC(RANdom SAmple Consensus)을 적용하여 차량의 움직임을 예측하고 모션 필드를 생성한다. 실험을 통해 제안하는 기법이 기존의 기법보다 성능이 우수한 것을 확인하였다.

Efficient Search Algorithm for Fast Motion Estimation

  • Park, Dong-Min;Kwak, Tong-Ill;Hwang, Bo-Hyun;Yun, Jong-Ho;Choi, Myung-Ryul
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.737-740
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    • 2008
  • Block-matching motion estimation plays an important role in video coding. In this paper, we propose an Efficient Search Algorithm for Fast Motion Estimation. The proposed algorithm detects motion variation for reducing computational complexity before determining motion vector. Experimental results show that the proposed algorithm has good performance than conventional algorithms through quantitative evaluation.

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다중 참조영상 움직임 추정에 적응을 위한 연속 제거 알고리즘 기반 고속화 알고리즘 (Fast Algorithm Based on Successive Elimination Algorithm for Multi-Reference Motion Estimation)

  • 김영문;이재은;임찬;강현수
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.889-897
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    • 2005
  • 본 논문에서는 다중 참조영상에 적용을 위한 고속 움직임 추정 (motion estimation) 알고리즘을 제안한다. 우선 전역움직임추정방법(full search)의 고속 알고리즘인 연속 제거 알고리즘(successive elimination algorithm)을 다중 참조영상(multi-reference frames)에 적용하였을 때의 결과를 분석하고, 이를 바탕으로 계산량 감축 방안을 제안한다. 제안된 방법은 바로 이전 영상에 대한 움직임 벡터를 연속 제거 알고리즘을 적용하여 추출하고, 그 외의 참조영상에 대해서는 이전 영상에서 얻어진 움직임 벡터를 기반으로 외삽(extrapolation)을 수행함으로써 추정한다. 이 추정된 벡터를 중심으로 탐색범위를 적응적으로 제한함으로써 화질 저하를 최소화시키면서 계산량을 크게 감축하도록 제안하였다. 실험을 통해 제안된 방법의 성능을 분석하고 검증하였다.

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MPEG-4에서 H.264로 트랜스코딩 (MPEG-4 to H.264 Transcoding)

  • 이성선;이영렬
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권5호
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    • pp.275-282
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    • 2004
  • 본 논문에서는 30 Hz 프레임 율의 MPEG-4 simple profile 비디오 비트스트림을 15 Hz 프레임 율을 갖는 H.264 baseline profile 비디오 비트스트림으로 변환하는 트랜스코딩을 제안한다. MPEG긱의 블록 모드(block mode)와 움직임 벡터(Motion Vector) 정보를 H.264에서 이용 가능하도록 블록 모드 변환을 수행하고, MPEG-4의 움직임 벡터 보간을 이용하여 H.264에서 움직임 예측(Motion Estimation) 없이 정수 화소 단위로 움직임 벡터를 찾는 3가지 움직임 벡터 보간 (Motion Vector Interpolation) 방법을 실험한다. 이와 같은 방법을 이용해서 움직임 예측 시 소요되는 계산량을 줄이고 낮은 대역폭에서 심각한 화질 열화가 없는 트랜스코더를 제안한다. 실험 결과 제안된 방법은 직렬 화소영역 트랜스코딩에 비해 신호 대 잡음비(PSNR: peak signal to noise ratio)는 실험 영상에 따라 높은 비트율에서는 0.2dB에서 낮은 비트율에서 0.9dB의 손실이 있으나 전체 수행 시간은 3.2배에서 4배 빨라진다.

잡음이 이동벡터 추정에 미치는 영향 (Effect of Noise on The Estimation of Motion vector)

  • 김이한;김성대
    • 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.

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