Due to recent advances in display technology, three-dimensional (3-D) imaging systems are expected to become popular. The simplest way of generating 3-D perception is to use a stereo pair, or two images of the same scene acquired from different perspectives. Since there are redundancies between a stereo pair, a data compression algorithm can be employed to represent stereo pair images efficiently. Based on the characteristics of the human visual system, the right sequence is usually coded with a low bit rate, while the left sequence is coded with a high bit rate. Since the portion of disparity vector bits is large in a low bit rate, efficient coding of disparity vectors is important. In this thesis, we focus on a stereo video coding problem and try to reduce the coding bits for disparity vectors for coding the right sequence with a low bit rate. By introducing an efficient regularization method to the disparity estimation problem, we considerably reduce the amount of bits corresponding disparity vectors. Also, a fast algorithm is suggested for disparity estimation based on the edge model. Simulation results show that the proposed algorithm can be implemented in real time in PC and improves the PSNR compared with the existing method.
디스플레이 기술의 발전에 따라, 3-D 이미지 및 동영상 시스템이 점차 대중화되고 있는 추세이다. 그 중 스테레오 이미지 및 동영상 시스템은 두 카메라로부터 얻은 스테레오 이미지를 통해 입체감을 인식하는 것이 가능한 방법이다. 스테레오 이미지를 통해 입체감과 현실감을 얻을 수 있는 반면에, 두 장의 이미지가 필요하기 때문에 저장, 전송에 필요한 데이터 량도 두 배가 된다. 따라서 제한된 대역폭을 가진 인터넷, 통신 환경에서 효율적인 스테레오 이미지 코딩 기법의 개발은 필수적이다. 스테레오 이미지는 동일한 피사체를 두 시점에서 찍은 것이므로 상당한 유사도를 가지고 있다. 한편 스테레오 동영상은 시점간 유사도 뿐만 아니라 상당한 시간적인 유사도도 가지고 있다. 따라서 시점 사이의 중복성과 시간적인 중복성을 제거하기 위한 기법으로 양안차 추정/보상과 움직임 추정/보상기법이 널리 연구되고 있다. 양안차 추정과 움직임 추정을 정확히 수행함으로써 영상 간에 나타나는 중복성을 효율적으로 제거하는 것이 스테레오 동영상 코딩 효율에 직접적으로 영향을 끼치게 된다. 사람의 시각 체계의 특성에 따라 왼쪽 영상은 고화질로 압축하는 반면, 오른쪽 영상은 적은 비트량으로 압축한다. 적은 비트량으로 압축을 할 경우 양안차 벡터의 비트량이 상대적으로 많은 비중을 차지하기 때문에 이것을 효과적으로 압축하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 스테레오 동영상 압축에 초점을 맞추어 낮은 비트에서 양안차 벡터의 비트량을 줄이고자 한다. 이 문제를 해결하기 위해 효과적인 벡터 평활화를 제안함으로써 벡터의 비트량을 상당히 감소시켰다. 또한 에지 모델을 사용한 양안차 추정방법의 빠른 알고리즘을 제안한다. 실험결과로 제안한 알고리즘이 PC에서 실시간으로 구현가능하면서도 기존 방법에 비해 성능도 향상됨을 보여준다.
