H.264/AVC includes lots of techniques for video compression efficiency and especially, the motion estimation technique achieves considerable coding efficiency by reducing the temporal redundancy between frames in video sequences. Since accurate motion vector prediction can reduce more redundancy, motion vector prediction is one of the most important parts in motion estimation.
In this thesis, an improved motion vector competition scheme is proposed for accurate motion vector prediction. The proposed method consists of selection of candidate predictors among motion vectors of the neighboring blocks of the current block and the co-located motion vector in the previous frame, scaling of the candidate predictors for multiple reference frames, and motion vector competition according to a coding mode. In addition, it introduces a method to avoid an overhead of index bits that need to determine the type of the predicted motion vector.
Experimental results show that the proposed method improves the coding performance for various video sequences.
H.264/AVC를 비롯한 대부분 동영상 부호화 방식에서는 이전에 부호화된 영상으로부터 움직임을 탐색하여 현재의 블록을 예측한다. 일반적으로 영상에서의 작은 블록들의 움직임 벡터는 주변 블록들의 움직임 벡터와 밀접한 상관 관계를 가지기 때문에 H.264/AVC에서는 주변 블록들의 움직임 벡터들의 수평/수직 성분 각각의 중앙값을 이용하여 움직임 벡터를 예측하고 실제 탐색된 움직임 벡터와의 차분 벡터만을 부호화한다. 하지만, 이러한 중앙값에 의한 예측은 움직임이 빠르고 복잡한 영상에서는 부정확하다. 따라서, 본 논문에서는 좀 더 정확한 움직임 벡터 예측을 위하여, 기존의 경쟁 기반 움직임 벡터 예측 방법을 개선하였다.
제안된 방법은 블록들을 예측하기 위해 사용되는 예측 움직임 벡터들을 이전 영상의 움직임에 따라 적응적으로 선택하였고 복수 참조 영상들에서 예측을 위해 각 예측 움직임 벡터들의 크기를 참조 영상에 따라 고려하였다. 그리고 모드에 따라, 선택된 예측 움직임 벡터들보다 많거나 적게 움직임 탐색을 하였다. P8x8 모드에서는 예측 움직임 벡터들의 종류를 가리키는 추가 정보를 줄이는 방법 또한 제안하였다. 실험을 통해, 기존의 경쟁 기반 움직임 벡터 예측 방법은 최적의 성능을 찾기 위해 사용자들이 예측 움직임 벡터들간의 다양한 조합들을 모두 실험하여야 하지만 제안된 방법에서는 자동적으로 최적의 예측 움직임 벡터들을 결정함으로써 기존 방법보다 편리하고 더 좋은 성능을 얻음을 확인할 수 있었다.
