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방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering v.9 no.1, 2004년, pp.54 - 63   피인용횟수: 1

중첩 블록 기반 움직임 추정에 의한 중간 영상 합성 기법
New Efficient Motion Compensated Frame Interpolation Method by Overlapped Block Motion Estimation

하태현   (연세대학교 전자공학과 정보통신용 SOC설계 연구실UU0000936  ); 이성주   (삼성전자 주식회사 영상디스플레이 사업부 개발CC0101996  ); 김성식   (삼성전자 주식회사 영상디스플레이 사업부 개발CC0101996  ); 성준호   (연세대학교 전자공학과 정보통신용 SOC설계 연구UU0000936  ); 김재석   (연세대학교 전자공학과 정보통신용 SOC설계 연구실UU0000936  );
  • 초록

    서로 다른 프레임 율을 가진 영상매체 사이의 프레임 호환을 위해, 움직임 추정 (motion estimation, ME)과 움직임 보상을 이용한 중간 영상 삽입 (합성) 기법 (motion compensated interpolation, MCI)이 활용되는데, 본 논문에서는 MCI에 적합한 움직임 추정기법을 제안하고, 제안한 움직임 추정 기법을 종래의 MCI에 적용한다. 종래의 방법에선 움직임 추정 블록과 MCI 블록의 크기가 동일하나, 본 논문에서 사용된 움직임 추정 블록은 MCI 블록과 같은 중심 축을 가지고, MCI 블록보다 더 크기 때문에 인접 블록과 중첩된 특성을 가진다. 제안한 움직임 추정 블록에 의한 계산량 증가를 줄이기 위해, 제안한 움직임 추정 블록내의 화소를 샘플링 하여 움직임 추정을 실행하였다. 제안한 방식을 검증하기 위해, 움직임 추정 블록을 다양한 샘플 계수로 샘플링 한 후 움직임 추정을 실행하였다. 제안한 방식으로 추정된 움직임 벡터 (motion vector, MV)를 활용하여 MCI를 수행하였으며, 수행된 결과를 종래의 방식에 의한 결과와 비교하였다.


    A new motion compensated frame Interpolation (MCI) algorithm by block based motion estimation (BME) is proposed. The block for the BME is composed of a large overlapped block for practical object motion estimation (ME) and a small block (which has a coinciding center with the ME-block) for the more precise motion compensated image description. Pixels in the block for the ME are sub-sampled to reduce computational complexity. The proposed method is executed with the various ME-blocks which have different size and sub-sampling ratio, and compared to the conventional method.


  • 주제어

    Frame rate conversion .   motion estimation .   motion compensation .   pixel decimation .   motion compensated interpolation.  

  • 참고문헌 (13)

    1. Sung-Hee Lee, Oh-jae Kwon, Rae-Hong Park: 'Weighted-adaptive motion-compensated frame rate up-conversion' in IEEE Transactions on Consum. Electron., Vol. 49, Aug. 2003, pp. 485-492 
    2. Gao, X.Q., Duanmu, C.J. and Zou, C.R.: 'A multilevel successive elimination algorithm for block matching motion estimation' in IEEE Trans. on Image Processing, Vol. 9, March 2000, pp. 501-504 
    3. B. W. Jeon, G. I. Lee, S. H. Lee, and R. H. Park: 'Coarse-to-fine frame interpolation for frame rate up-conversion using pyramid structure' in IEEE Transactions on Consum. Electron., Vol. 49, (3), Aug. 2003, pp. 499 - 508 
    4. Liu, B.; Zaccarin, A.: 'New fast algorithms for the estimation of block motion vectors' in IEEE Trans. on , Circuits and Systems for Video Tech., Vol. 3, April 1993, pp. 148 -157 
    5. Ojo, O.A. and de Haan, G.: 'Robust motion-compensated video up-conversion', in IEEE Trans. on Consum. Electron., Nov. 1997, Vol. 43, (4), pp. 1045 -1056 
    6. Dufaux, F. and Moscheni, F.: 'Motion estimation techniques for digital TV: a review and a new contribution', in Proc. of the IEEE, June 1995, Vol. 83, pp. 858 -876 
    7. Jong-Nam Kim and Tae-Sun Choi: 'A fast three-step search algorithm with minimum checking points using unimodal error surface assumption' in IEEE Trans. on Consumer Elect., Vol. 44, Aug. 1998, pp. 638 -648 
    8. G. de Haan, P. Biezen: 'An efficient true-motion estimator using candidate vectors from a parametric motion model' in IEEE Trans. on , Circuits and Systems for Video Tech., Vol. 8, Feb. 1998, pp. 85 -91 
    9. Ng, A.C.K.; Zeng, B.: 'A new fast motion estimation algorithm based on search window sub-sampling and object boundary pixel block matching' in ICIP 98, Oct. 1998, Vol. 3, pp. 605 -608 
    10. Sugiyama, K., Nakamura, H.: 'A method of de-interlacing with motion compensated interpolation' in IEEE Trans. on Consumer Elect., Vol. 45, Aug. 1999, pp. 611 -616 
    11. Chun-Ho Cheung and Lai-Man Po: 'A novel cross-diamond search algorithm for fast block motion estimation' in IEEE Trans. on , Circuits and Systems for Video Tech., Vol. 12, Dec. 1993, pp. 1168-1177 
    12. Byung-Tae Choi, Sung-Hee Lee and Sung-Jea Ko: 'New frame rate up-conversion using bi-directional motion estimation' in IEEE Transactions on Consum. Electron., Vol. 46, (3) , Aug. 2000, pp. 603 -609 
    13. Pelagotti, A. and de Haan, G.: 'A new algorithm for high quality video format conversion', in Proc. of Image Processing, Oct. 2001, Vol. 2, pp. 375 -378 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Choi, Seung-Hyun ; Lee, Seong-Won 2009. "Frame Interpolation using Dominant MV" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리, 46(6): 123~131     

 저자의 다른 논문

  • 김성식 (3)

    1. 2001 "3차원 영상 디스플레이 기술의 조류" 광학과 기술 = Optical science and technology 5 (2): 25~35    
    2. 2003 "다시점 3차원 디스플레이용 비디오 프로세서의 설계" 방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering 8 (4): 452~464    
    3. 2004 "3차원 중간영상의 합성을 위한 쿼드트리기반 변이추정 방법" 방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering 9 (3): 257~273    
  • 김재석 (45)

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