웨이블릿 기반 동영상 부호화를 위한 효율적인 움직임 추정 및 보상에 관한 연구 = (A) study on efficient motion estimation and compensation algorithm for wavelet based video coding
저자
발행사항
서울 : 연세대학교 대학원, 2003
학위논문사항
학위논문(석사)-- 연세대학교 대학원: 전기전자공학과 2004. 2
발행연도
2003
작성언어
한국어
주제어
KDC
566 판사항(4)
발행국(도시)
서울
형태사항
vi, 64p. : 삽도 ; 26cm .
일반주기명
지도교수: 박상희
참고문헌: p. 61-62
소장기관
본 논문에서는 웨이블릿 기반 동영상 부호화를 위한 웨이블릿 영역에서의 효율적인 움직임 추정 및 보상 기법과 대역별 적응적 비트할당 기법을 제안하였다.
제안된 웨이블릿 기반 동영상 부호화기는 다운 샘플링으로 제거되어진 홀수번째 웨이블릿 계수를 복원하여 움직임 예측에 이용함으로서 천이에 따라 변하는 웨이블릿 변환의 단점을 극복하였고, 각 대역들은 서로 높은 상관관계를 가지고 있다는 변환된 계수들의 특징을 이용하여 고주파 영역에서의 움직임 추정 영역을 효율적으로 줄일 수 있었다. 또한 SPIHT 알고리즘을 대역별로 적용하여 각 대역이 가지고 있는 에너지에 따라 적응적으로 비트를 할당함으로서 기존 동영상 부호화기와 비교하여 우수한 성능을 보여주었다.
본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다.
1. 제안한 OCPRM을 이용한 웨이블릿 영역에서의 움직임 추정 기법은 DCT기반 동영상 부호화 기법의 저 비트율에서의 블록화 현상에 대한 한계를 극복함과 동시에 화질에서도 1∼3dB 정도의 우수한 성능을 보여주었다.
2. 기존 웨이블릿 기반 동영상 압축 부호화를 위한 움직임 추정 및 보상 기법인 LBSM과 비교하여 1∼2dB 정도 화질에서 우수한 성능을 보여주었다. 제안된 비트 할당 기법은 대역별 에너지 분포에 따라 적응적으로 비트를 할당해 주기 때문에 LBSM의 비효율적인 비트할당에 대한 문제점을 보완해 주었다.
3. 제안한 웨이블릿 기반 동영상 부호화기는 움직임이 적은 영상에서는 저 비트율 에서도 MPEG2와 비교하여 우수한 성능을 보여주고 있다.
In this paper, new algorithms are proposed for motion estimation and compensation in the wavelet domain and adaptive bit allocation scheme for wavelet based video coding
The proposed motion estimation and compensation method overcomes the shift-variant property of the wavelet transform using reconstructed odd indexed wavelet coefficients for motion estimation and compensation. And motion prediction range in the high frequency region is dramatically reduced using property of the wavelet coefficients which has self-similarity between the subbands. Also applying the SPIHT algorithm for the energy of each subband, the proposed method has a superior performance to existing video coding methods in terms of the PSNR
The results are as follows :
1. The proposed wavelet based video coder is superior to the conventional algorithm such as MPEG2 by 1∼3dB in PSNR and it deals successfully with blocking effect at low bit rate of MPEG2
2. Applying the SPIHT algorithm for the energy of each subband, the proposed method is improved by 1∼2dB in PSNR compared to existing wavelet based video coding algorithm such as LBSM
3. For the low bit rate of videos which include slow movement such as "foreman" and "akiyo", the proposed method is more distinctive. It means that the proposed method can be applied to a low bit rate application such as mobile communication or video conferencing
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