움직임 벡터 예측 후보들과 적응적인 탐색 패턴을 이용하는 블록 정합 알고리즘

곽성근,위영철,김하진,Kwak, Sung-Keun,Wee, Young-Cheul,Kim, Ha-JIne 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지B Vol.11 No.3

본 논문에서는 영상의 시공간적인 특성과 움직임 벡터의 중심 지향적 분포 특성을 이용하는 예측 탐색 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 이린 프레임 블록으로부터 예측된 움직임 벡터, 분할된 탐색 구간에 속하는 후보 벡터와 현재 프레임 블록의 이웃 블록으로 예측된 움직임 벡터 중에서 가장 작은 SAD 값을 갖는 점을 정확한 움직임 벡터를 찾기 위한 초기 탐색점 위치로 결정한다. 그리고 초기 탐색점 위치로 이동하여 움직임 크기에 따라 적응적인 탐색 패턴으로 탐색을 수행판다. 실험 결과 제안된 방식은 FS를 제외한 기존의 대표적인 고속 탐색 방식들에 비해 PSNR 값에 있어서 평균적으로 0.05∼0.34dB 개선되고 영상에 따라 최고 0.75dB 정도 우수한 결과를 나타내었다. In this paper, we propose the prediction search algorithm for block matching using the temporal/spatial correlation of the video sequence and the renter-biased property of motion vectors The proposed algorithm determines the location of a better starting point for the search of an exact motion vector using the point of the smallest SAD(Sum of Absolute Difference) value by the predicted motion vector from the same block of the previous frame and the predictor candidate pint in each search region and the predicted motion vector from the neighbour blocks of the current frame. And the searching process after moving the starting point is processed a adaptive search pattern according to the magnitude of motion vector Simulation results show that PSNR(Peak-to-Signal Noise Ratio) values are improved up to the 0.75dB as depend on the video sequences and improved about 0.05∼0.34dB on an average except the FS (Full Search) algorithm.

움직임 추정을 이용한 애니메이션 영상의 장면전환 검출

곽성근,Kwak, Sung-Keun 한국컴퓨터산업학회 2008 컴퓨터産業敎育學會論文誌 Vol.9 No.4

애니메이션 영상에서 현재 블록의 움직임 벡터와 이전 블록의 움직임 벡터는 시간적 상관성을 갖고 있다. 본 논문에서는 영상의 시간적인 특성과 움직임 벡터의 중심 분포 특성을 이용하는 장면전환 검출 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 위해서 초기 탐색점 위치로 결정한다. 실험 결과 제안된 방식은 기존의 대표적인 장면전환 검출 방식들 보다 재요청 측면에서 더 좋은 성능을 나타내었으며, 제안된 방법은 빠르고 정확하며 저장 공간을 적게 사용하는 장점을 가진다. There is the temporal correlation of a animation sequence between the motion vector of current block and the motion vector of previous block. In this paper, we propose the scene change detection algorithm for block matching using the temporal correlation of the animation sequence and the center-biased property of motion vectors. The proposed algorithm determines the location of a better starting point for the search of an exact motion vector using the point of the smallest SAD(sum of absolute difference) value by the predicted motion vector from the same block of the previous frame and the predictor candidate point on each search region. Simulation results show that the proposed algorithm has better detection performance, such as recall rate, then the existing method. The algorithm has the advantage of speed, simplicity and accuracy. In addition, it requires less amount of storage.

고속 블록 정합 움직임 추정을 위한 적응적 패턴 탐색

곽성근,Kwak, Sung-Keun 한국컴퓨터산업학회 2004 컴퓨터産業敎育學會論文誌 Vol.5 No.9

비디오 시퀀스의 현재 블록의 움직임 벡터와 이전 블록의 움직임 벡터는 시간적 상관성을 갖고있다. 본 논문에서는 현재 프레임 블록의 인접 블록으로부터 예측된 움직임 정보를 구하여, 이를탐색 원점으로 하여 수정된 다이아몬드 지역 레이더 패턴으로 블록 정합을 수행하는 블록 정합움직임 추정 방식을 제안한다. 실험 결과 제안된 방식은 전역탐색을 제외한 기존의 방식들에 비해 PSNR 값에 있어서 평균적으로 0.02~0.37[dB] 개선되고 움직임 벡터 예측의 속도에 있어서 약 14~24% 이상의 높은 성능 향상을 보였다. There is the temporal correlation of the video sequence between the motion vector of current block and the motion vector of previous block. In this paper, we propose the improved diamond search pattern using an motion vector prediction candidate search point by the predicted motion information from the same block of the previous frame. Simulation results show that PSNR(Peak-to-Signal Noise Ratio) values are improves as high as high as 14~24% in terms of average number of search point per motion vector estimation and improved about 0.02~0.37dB on an average except the full search(FS) algorithm.

움직임추정을 위한 수정된 다이아몬드 지역탐색 알고리즘

곽성근,Kwak, Sung-Keun 한국컴퓨터산업학회 2009 컴퓨터産業敎育學會論文誌 Vol.10 No.5

본 논문은 블록 정합 움직임 추정을 위한 새로운 방식을 제안한다. 비디오 시퀀스의 현재 블록의 움직임 벡터와 이전 블록의 움직임 벡터는 시간적 상관성을 갖고 있다. 따라서 이전 움직임 정보를 이용할 수 있다면 현재 블록의 움직임 추정에 대한 성능을 높일 수 있고 또한 탐색 횟수를 줄임으로써 계산 복잡도를 크게 줄일 수 있다. 본 논문에서는 현재 프레임 블록의 인접 블록으로부터 예측된 움직임 정보를 구하여, 이를 탐색 원점으로 하여 수정된 다이아몬드 지역 레이더 패턴으로 블록 정합을 수행하는 블록 정합 움직임 추정 방식을 제안한다. 실험 결과 제안된 방식은 기존의 방식들에 비해 PSNR 값에 있어서 평균적으로 0.06~0.21[dB] 개선되고 속도면에서 우수한 결과를 나타내었다. 또한 기존의 다이아몬드 지역 탐색 알고리즘보다 탐색 속도면에서 9~32%의 성능 향상을 보이면서 화질면에서는 거의 근접하게 나타났다. 제안된 방식은 정량적인 결과뿐만 아니라 부호화후 복호화한 영상의 화질에 있어서도 다른 고속 탐색 알고리즘보다 월등히 우수한 화질을 제공한다. The Paper introduces a new technique for block matching motion estimation. since the temporal correlation of a animation sequence between the motion vector of current block and the motion vector of previous block. In this paper, we propose the scene change detection algorithm for block matching using the temporal correlation of the animation sequence and the center-biased property of motion vectors. The proposed algorithm determines the location of a better starting point for the search of an exact motion vector using the point of the smallest SAD(sum of absolute difference) value by the predicted motion vector from the same block of the previous frame and the predictor candidate point on each search region. Simulation results show that the PSNR values are improved as high as 9~32% in terms of average number of search point per motion vector estimation and improved about 0.06~0.21dB on an average except the FS(full search) algorithm.

이전 프레임의 움직임 정보와 탐색 구간별 예측 후보점을 이용하는 블록 정합

곽성근(Sung-Keun Kwak),위영철(Youngcheul Wee),김하진(Ha-Jine Kimn) 한국정보과학회 2004 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.10 No.3

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 0.19~0.46dB 개선되고 영상에 따라 최고 1.06dB 정도 우수한 결과를 나타내었다. There is the temporal correlation of the video sequence between the motion vector of current block and the motion vector of previous block. In this paper, we propose the prediction search algorithm for block matching using the temporal correlation of the video sequence and the center-biased property of motion vectors. The proposed algorithm determines the location of a better starting point for the search of an exact motion vector using the point of the smallest SAD(sum of absolute difference) value by the predicted motion vector from the same block of the previous frame and the predictor candidate point on each search region. Simulation results show that PSNR(Peak-to-Signal Noise Ratio) values are improved up to the 1.06dB as depend on the video sequences and improved about 0.19~0.46dB on an average except the full search(FS) algorithm.

APID공정 내 동절기 개량형 간헐포기 운전모드 적용 및 개발

곽성근 ( Sung Keun Kwak ),안상우 ( Sang Woo An ),정무근 ( Mu Keun Chung ),박재로 ( Jae Ro Park ),박재우 ( Jae Woo Park ) 한국물환경학회 2009 한국물환경학회지 Vol.25 No.6

비디오 코딩을 위한 인접블록 움직임 벡터를 이용한 예측 탐색 알고리즘

곽성근(Kwak, Sung-Keun) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.8

동영상의 현재 블록의 움직임 벡터와 이전 블록의 움직임 벡터는 시간적 상관성을 갖고 있다. 본 논문에서 는 비디오의 시공간적인 특성과 인접 블록 움직임 벡터의 통계적 특성을 이용하는 새로운 예측 탐색 알고리즘을 제 안한다. 제안된 ANBA는 이전 프레임과 현재 프레임의 인접 블록의 움직임 벡터들의 평균값으로 구한 후보 벡터와 현재 블록의 이전 시점의 움직임 벡터의 2개의 후보 벡터 중에서 가장 작은 SAD 값을 갖는 점을 정확한 움직임 벡 터를 찾기 위한 초기 탐색점 위치로 결정한다. 실험 결과 제안된 방식은 MVFAST와 PMVFAST에 비해 PSNR 값에 있어서 평균적으로 0.01~0.64dB 개선되고 영상 에 따라 최고 1.06dB 정도 우수한 결과를 나타내었다. There is the temporal correlation of the video sequence between the motion vector of current block and the motion vector of previous block. In this paper, we propose a new prediction search algorithm for block matching using the temporal and spatial correlation of the video sequence and local statistics of neighboring motion vectors. The proposed ANBA(Adaptive Neighboring-Block Search Algorithm) determines the location of a better starting point for the search of an exact motion vector using the point of the smallest SAD(Sum of Absolute Difference) value by the predicted motion vectors of neighboring blocks around the same block of the previous frame and the current frame and use a previous motion vector. Simulation results show that PSNR(Peak-to-Signal Noise Ratio) values are improved up to the 1.06dB as depend on the video sequences and improved about 0.01~0.64dB over MVFAST and PMVFAST.

이전 프레임의 시공간 모션 정보에 의한 예측 탐색 알고리즘

곽성근(Sung-Keun Kwak),위영철(Youngcheul Wee),김하진(Ha-Jine Kimn) 한국컴퓨터그래픽스학회 2003 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.9 No.3

이진트리 구조에 따른 구간별 탐색 후보점을 이용한 비디오 코딩의 움직임 추정

곽성근(Kwak, Sung-Keun) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.1

본 논문에서는 비디오의 시공간적인 특성과 인접 블록 움직임 벡터의 통계적 특성을 이용하는 새로운 고 속 블록 정합 알고리즘을 제안한다. 비디오 시퀀스의 현재 블록의 움직임 벡터와 이전 블록의 움직임 벡터는 시간적 상관성을 갖고 있다. 제안된 알고리즘은 이전 프레임과 현재 프레임의 인접 블록으로부터 예측된 움직임 벡터와 이 진트리 구조로 분할된 탐색 구간에 속하는 후보 벡터 중에서 가장 작은 SAD 값을 갖는 점을 정확한 움직임 벡터를 찾기 위한 탐색점 위치로 결정한다. 실험 결과 제안된 방식은 FS를 제외한 기존의 대표적인 고속 탐색 방식들에 비교하여 부호화 성능의 저하 없이 움 직임 추정을 위한 탐색점 수 및 연산량이 급격히 감소되었다. In this paper, we propose a new fast block matching algorithm for block matching using the temporal and spatially correlation of the video sequence and local statistics of neighboring motion vectors. Since the temporal correlation of the video sequence between the motion vector of current block and the motion vector of previous block. The proposed algorithm determines the location of a better starting point for the search of an exact motion vector using the point of the smallest SAD(sum of absolute difference) value by the predicted motion vectors of neighboring blocks around the same block of the previous frame and the current frame and the predictor candidate point on each division region by binary-tree structure. Experimental results show that the proposed algorithm has the capability to dramatically reduce the search points and computing cost for motion estimation, comparing to fast FS(full search) motion estimation and other fast motion estimation.

고속 블록정합을 위한 수정된 다이아몬드 지역탐색 알고리즘

곽성근(Sung-Keun Kwak),위영철(Youngcheul Wee),김하진(Ha-Jine Kimn) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.1A

본 논문에서는 현재 프레임 블록의 인접 블록으로부터 예측된 움직임 정보를 구하여, 이를 탐색 원점으로 하여 한 방향으로 진행하는 수정된 다이아몬드 지역 레이더 패턴으로 블록정합을 수행하는 수정된 다이아몬드 지역탐색 알고리즘을 제안한다. 실험 결과 제안된 방식은 기존의 방식들에 비해 PSNR 값에 있어서 평균적으로 0.02~0.37[dB] 개선되고 속도면에서 우수한 결과를 나타내었다. 또한 기존의 다이아몬드 지역탐색 알고리즘보다 탐색 속도면에서 14~24%의 성능향상을 보이면서 화질면에서는 거의 근접하게 나타났다. 제안된 방식은 정량적인 결과뿐만 아니라 부호화후 복호화한 영상의 화질에 있어서도 다른 고속 탐색 알고리즘보다 월등히 우수한 화질을 제공한다.