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학술지 모델 적합성 판정을 이용한 전역 움직임 보상 유무 판정 방법
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저자
최재각, 고창림, 신현순
발행일
200712
출처
한국화상학회지, v.13 no.4, pp.243-249
ISSN
1226-0517
출판사
한국화상학회
협약과제
07MH2400, SMMD기반 유비쿼터스홈 미디어 서비스 시스템 개발, 박광로
초록
본 논문은 영상 부호화에 적용되는 전역 움직임 보상 유무를 판정하는 방법을 제안한다. 전역 움직임을 이용한 영상 부호화에서의 기존 방법은 항상 전역 움직임이 존재한다는 가정하에서 전역 움직임을 추정하고 추정된 전역 움직임을 이용하여 전역 움직임 보상을 행한다. 그러나 전역 움직임이 없고 단지 지역 움직임(local motion) 만이 존재하는 경우 기존의 방식은 무조건 전역 움직임 보상을 행함으로써 부호화 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 전역 움직임 보상 과정에서 불필요한 계산량을 요구하게 된다. 따라서 항상 전역 움직임 보상을 하는 것이 아니라 사전에 전역 움직임 보상 유무를 판정하는 방식이 필요하다. 본 논문은 2차원 병진 움직임 벡터 및 선형 회기법(linear regression)을 이용하여 전역 움직임 추정을 행한 뒤, 전역 움직임 모델 적합성 판정(test for model adequacy)을 함으로써 전역 움직임 보상 유무를 판정하게 된다. 실험결과, 제안 방법을 적용함으로써 부호화 효율이 크게 향상되었다.1. 서 론움직임 보상(motion compensation)은 영상회의, 영상전화, 의료영상, 미디어 저장 등과 같은 동영상 압축 응용 분야에서 중요한 역할을 한다. 움직임 보상의 기본적인 개념은 전송하는 정보량을 줄이기 위하여 영상 시퀀스에서 이웃한 프레임 사이의 시간방향 중복성(temporal redundancy)을 이용하는 것이다. 이는 이웃한 프레임 사이의 영상 요소들의 움직임 변위(displacement)를 추정하는 것이다.이상적으로 카메라로 촬영한 동영상의 움직임은 카메라의 움직임과 영상 안에 존재하는 물체들의 개별적인 움직임으로 구성된다고 볼 수 있다. 카메라로 인하여 발생하는 움직임을 일반적으로 전역 움직임(global motion)[1-3]이라고 하고, 물체들의 개별적인 움직임을 지역 움직임(local motion)이라고 한다. 이와 같이 전역 움직임과 지역 움직임을 구분할 경우 움직임 보상시 많은 이득이 있게 된다. 우선 지역 움직임이 없고 카메라에 의한 전역 움직임만이 있는 경우는 이러한 전역 움직임을 단지 몇 개의 카메라 움직임 파라미터들만을 추정함으로써 모델링할 수 있다. 그리고 지역 움직임과 전역 움직임이 영상에 공존하는 보다 더 실제적인 상황에서도 전역 움직임 추정 및 보상을 함으로써 많은 양의 시간 방향 중복성을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 전역 움직임 모델 적합성 판정을 이용하여 전역 움직임의 존재 유무를 사전에 판정하는 방법을 제안한다. 일반적으로 전역 움직임을 이용한 영상 압축에서의 기존 방법은 항상 전역 움직임이 존재한다는 가정하에서 전역 움직임을 추정하고 추정된 전역 움직임을 이용하여 전역 움직임 보상을 행한다. 그러나 전역 움직임이 없고 단지 지역 움직임(local motion) 만이 존재하는 경우 기존의 방식은 무조건 전역 움직임 보상을 행함으로써 부호화 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 전역 움직임 보상 과정에서 불필요한 계산량을 요구하게 된다. 따라서 무조건 전역 움직임 보상을 하는 것이 아니라 사전에 전역 움직임 존재 유무를 판정하는 방법이 필요하다. 본 논문은 2차원 병진 움직임 벡터 및 선형 회기법(linear regression)을 이용하여 전역 움직임 추정을 행한 뒤, 전역 움직임 모델 적합성 판정(test for model adequacy)을 행함으로써 전역 움직임 보상 유무를 판정하는 방법을 제안한다. 따라서 전역 움직임이 존재하지 않는 경우 전역 움직임 보상을 행하지 않음으로써 움직임 보상에 따른 계산량을 감소시키고 영상 부호화 적용시 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.본 논문의 구성은 다음과 같다. 먼저 2장에서 6 파라미터 움직임 모형을 사용한 전역 움직임 추정 및 보상에 대해 기술한다. 그리고 3장에서 제안된 전역 움직임 존재 유무 판정 방법에 대해 기술한다. 4장에서 제안된 방식의 성능평가를 위한 모의실험 결과를 나타내고, 5장에서 결론을 맺는다.
KSP 제안 키워드
Linear regression, Model adequacy, Motion Compensation(MoCo), global motion