Abstract
This paper proposes a new motion estimation algorithm that employs matching in a variable search area. Instead of uisg a fixed search range for coarse motion estimation, we examine a varying search range, which is determined adaptively by the peak signal to noise ratio (PSNR) of the frame difference. The hexagonal matching method is one of the refined methods in image warping. It produces improved image quality, but it requires a large amount of computataions. The proposed adaptive partial matching method reduces computational complexity below about 50% of the hexagonal matching method, while maintaining the image quality comparable. The performance of two motion compensation methods, which combine the affine or bilinear transformation with the proposed motion estimation algorithm, is evaluated based on the following criteria:computtational complexity, number of coding bits, and reconstructed image quality. The quality of reconstructed images by the proposed method is substantially improved relative to the conventional BMA method, and is comparable to the full hexagonal matching method;in addition, computational complexity and the number of coding bits are reduced significantly.
본 논문에서는 가변 탕색 영역을 가진 부분 정합 방법을 적용한 새로운 움식임 추정 방법을 제안한다. 거친 움직임을 추정할 때에 탐색 영역을 고정하지 않고 인접 영상간의 차이(FD; frame difference)에 대한 선호 대 잡음 비(PSNR; peak signal-to-noise ratio)를 사용하여 탕색 영역의 크기를 조정한다. 육각형 정합 벙법은 영상 비틀림에서 미세 보정을 위한 방법 중의 하나인데, 이것은 최적의 영상 화질 개선을 가져오지만 계산량이 많은 것이 단점 이다. 제안된 부분 정합 방법은 육각형 정합 방법에 대하여 영상 화질면에서는 구분할 수 없을 정도이면서도 계산량은 약 50% 이하로 줄었다. 움직임 추정 및 보상 방법의 성능은 어파인 변환과 쌍선형 변환, 그리고 제안한 움직임 추정 알고리듬을 함께 사용하여 계산량, 전송해야 될 비트량, 복원 영상의 화질의 3가지 점을 동시에 고려하여 이전의 방법과 비교하였다. 제안된 방법을 사용하여 복원된 영상의 화질은 기존의 블럭 정합 방법과 비교할 때 월등히 우수하고, 육각형 정합 방법과 비교될 만하였다. 또한 계산량과 부호화에 사용된 비트의 양은 블럭 정합 방법과 이미 개발된 육각형 정합 방법같은 영상 비틀림 방법들보다 싱대적으로 많이 감소하였다.
