비디오 트랜스코더에서 움직임벡터를 이용한 효율적 매크로블록 모드 결정 기법 연구 = Adaptive macroblock mode decision for video transcoder using motion vector
저자
발행사항
서울 : 연세대학교 대학원, 2003
학위논문사항
학위논문(석사)-- 연세대학교 대학원: 전기전자공학과 2004. 2
발행연도
2003
작성언어
한국어
주제어
KDC
567.01 판사항(4)
발행국(도시)
서울
형태사항
vii, 68p. : 삽도 ; 26cm .
일반주기명
지도교수: 최윤식
참고문헌: p. 64-66
소장기관
트랜스코더는 MPEG-2 표준 복호기와 MPEG-4 표준 부호기로 구성되고 복호기의 매크로블록 정보, 움직임벡터와 같은 중간데이터 정보를 부호기에서 별도의 재처리 없이 중간처리기를 통하여 부호기의 정보로 다시 사용한다. 따라서 트랜스코더의 부호기에서 움직임벡터 예측 및 매크로블록 모드 결정 과정을 생략함으로써 부호화 효율을 높일 수 있다.
본 논문에서는 트랜스코더 복호기의 중간데이터인 움직임벡터들의 분산과 매크로블록의 모드를 고려하여 부호기의 매크로블록 부호화 모드를 직접 결정함으로써 잘못된 모드 선택에 의한 화질열화를 방지하고 트랜스코더의 부호화 효율을 향상시키는데 목적이 있다.
공간해상도 감소 트랜스코더에서 4:1로 축소 변환된 매크로블록에 대해서 기존 방법들은 주로 후보 매크로블록이 가지고 있는 부호화 모드 중 Majority에 의하여 목표 매크로블록의 예측모드를 결정하였다. 이러한 경우는 매크로블록의 움직임벡터 특성이 전혀 고려되지 않는다. 따라서 제안하는 방법에서는 후보 매크로블록의 예측모드를 참고로 목표 매크로블록의 모드결정을 하고 이 과정에서 후보 매크로블록의 움직임벡터 분산을 구하여 이 값을 최종 예측모드를 결정하는데 반영하였다. 즉 4개의 후보 매크로블록의 움직임벡터 방향과 크기가 서로 다른 경우 또는 어느 하나가 절대적으로 차이가 나는 경우 등을 고려하여 임계값과 비교하여 분산이 작으면 원래의 예측모드로 하고 크면 논문에서 정한 예측모드를 선택하는 것이다. 결과 비교는 PSNR을 이용하였으며 트랜스코더에서 후보 움직임벡터들 중에서 하나의 움직임벡터를 선택하는 방법으로는 미디언 벡터 선택방법을 사용하였다. 매크로블록 모드 결정은 후보 매크로블록 중 Intra, Inter, Skip등으로 구분하고 특히 Inter일 경우 이들 후보들의 움직임벡터 분산을 임의의 임계값과 비교하여 최종 매크로블록 예측모드를 결정하였다. 중요한 것은 움직임벡터와 매크로블록 모드와의 상관성을 고려하는 것이며 제안된 방법으로 모드 판단 결과 기존의 방법보다 0.3∼0.5dB 정도 향상된 성능을 확인하였다.
Transcoding technique called transcoder is needed to convert MPEG-2 to MPEG-4 standard and will convert standard format and bit rates. This thesis describes the method of transcoding based on Adaptive Macroblock Mode Decision(AMMD) using the variance of the four candidate motion vectors that are converted to the one motion vector of the target macroblock for transcoding MPEG-2 to MPEG-4 SP in spatial resolution reduction transcoder.
In the proposed method, the macroblock mode of the target macroblock is decided from the four candidate macroblocks by the intermediate processor, which is considered the variance of their Motion vectors to decide a macroblock mode. First of all, the four candidate motion vectors have to be INTER mode. And then if their variance is larger than threshold value, the target macroblock mode is decided INTRA mode. If not, the macroblock mode is remained INTER mode.
The goal in the thesis is to improve the quality of transcoded image by deciding the optimal macroblock mode with one of the intra, inter, and skip mode.
As a result, the proposed algorithm, called AMMD, produced the good results by doing several experiments with the image having a large motion such "foreman" and improved the performance and efficiency more than other algorithms called MMD.
In a way, the proposed method was able to improve the image quality by using the intermediate information without some additional information extracted by the intermediate processor in the transcoder.
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