객체 기반에서의 검색 범위 제한 알고리듬을 이용한 변이 추정 보상에 관한 연구 = Disparity estimation and compensation using constrained search range algorithm in object-based stereo codec

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This thesis presents an efficient object-based disparity estimation in MPEG-4 and implements three-dimensional(3D) image encoder. MPEG-4 is object-based coding algorithm of moving pictures. / In the edge line of low resolution image, edge value has a middle one between interior and exterior of object. When low resolution image is padded by macro block, exterior of object is padded with such a middle value. In this case, false boundary appears. In this thesis, false boundary is reduced by using that edge value is replaced with interior one./ We proposed an efficient object-based disparity estimation algorithm in MPEG-4. The MPEG-4 standard bought a new paradigm as it treats a scene to be coded as consisting of individual object; thus each object in the scene can be coded individually and the decoded objects can be composed in a scene. / When it is coded with VOP(video object plane), this algorithm makes use of property that occlusion appears on VOP''s edge and the disparity vector is similar with the adjacent one in an epipolar line. The proposed algorithm extracts strong feature blocks and performs block matching, and then the region is divided into sub-regions. The search ranges of rest blocks are restricted to each sub-region. / The major feature of this algorithm is that not only its computational load is decreased drastically for calculating the disparity vectors on account of its constrained search range but also, objective and subjective performance is better than or close to the one of FBMA(Fixed Block Matching Algorithm)./Simulation results demonstrate that computational loads are reduced by about 2∼3 times compared to exhaustive FBMA and PSNRs are competitive with or slightly better than FBMA.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 효율적으로 객체 기반 스테레오 영상의 변이를 추정하여 부호화하고 동영상으로 확장하기 위하여 경계 영역의 전처리와 제한된 검색 범위를 통한 변이 추정 방식을 제안하고 이를 기반으로 3차원 스테레오 동영상 부호화기를 구현하였다./ 해상도가 낮은 영상의 경우 경계면의 변화를 자세히 나타낼 수가 없어 경계면의 값이 객체 내부와 외부의 중간값을 가지는 경우가 발생한다. 이런 영상을 패딩하게될 경우 객체 외부의 화소값들은 객체 내부의 값과는 상관없이 채워지게 되어 객체 외부의 값을 보상할 경우 경계부분에 테두리가 발생하는 경우가 생긴다. 본 논문에서는 전처리 과정에서 객체의 경계화소값을 내부의 화소값을 이용하여 변화시켜 테두리가 발생하는 문제를 해결하였다./ 기존의 영상압축 표준에서는 변이 벡터를 구하기 위해 검색범위를 결정하고 그 검색범위내의 모든 구간에 대해 변이 추정을 수행하는 전방위 탐색 알고리듬(full search algorithm)을 이용한다. 그러나 모든 검색 범위에 대해서 탐색하는 경우 많은 연산량을 필요로 하므로 변이 추정과정은 부호화기의 전체 수행 시간의 많은 부분을 차지하게 된다. 또한 전방위 탐색 알고리듬은 이웃 변이 벡터와의 상관도를 고려하지 않고 변이 추정을 하므로 블록화 현상이 심해지게 되고 변이 벡터의 부호화에 필요한 데이터량이 증가한다. 이러한 단점을 보완하고자 본 논문에서는 정확한 변이 벡터를 가지는 경계블록과 특징블록을 이용하여 효율적이며 안정적으로 검색 범위를 제한하는 알고리듬을 제안하였다. / 제안된 알고리듬은 컴퓨터 모의 시험을 통해 주관적, 객관적으로 기존의 방식과 비교 평가되었다. 결