고속 블록 정합 움직임 예측을 위한 납작한 육각 패턴 기반 탐색 알고리즘

A Flat Hexagon-based Search Algorithm for Fast Block Matching Motion Estimation

서로 다른 형태와 크기를 가지는 탐색패턴과 움직임 벡터의 분포는 고속 블록 정합 알고리즘에서 탐색 속도와 화질을 좌우하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 새로운 고속 블록 정합 알고리즘 개발을 위해 기존의 다이아몬드패턴과 육각패턴의 단점을 해결할 수 있는 납작한 육각패턴을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 움직임이 큰 벡터에 대해서 납작한 육각패턴을 이용하여 고속으로 움직임 벡터를 찾게 하였다. 실험 결과를 통해 제안된 납작한 육각패턴 탐색 알고리즘은 다이아몬드패턴 탐색 알고리즘이나 육각패턴 탐색 알고리즘에 비하여 움직임 벡터 추정의 속도에 있어서 약 $0.4{\sim}21.3%$의 성능 향상을 보였으며 화질 또한 PSNR 기준으로 약 $0.009{\sim}0.531dB$의 성능 향상을 보였다.

In the fast block matching algorithm. search patterns of different shapes or sizes and the distribution of motion vectors have a large impact on both the searching speed and the image qualify. In this paper, we propose a new fast block matching algorithm using the flat-hexagon search pattern that ate solved disadvantages of the diamond pattern search algorithm(DS) and the hexagon-based search algorithm(HEXBS). Our proposed algorithm finds mainly the motion vectors that not close to the center of search window using the flat-hexagon search pattern. Through experiments, compared with the DS and HEXBS, the proposed f)at-hexagon search algorithm(FHS) improves about $0.4{\sim}21.3%$ in terms of average number of search point per motion vector estimation and improves about $0.009{\sim}0.531dB$ in terms of PSNR(Peak Signal to Noise Ratio).