In hybrid video coding, motion vector prediction (MVP) plays an important role for initial motion estimation search points, SKIP mode motion vector (MV) and reducing amounts of bits to transmit the motion vector information. More accurate prediction for the motion vectors found in motion estimation process produces fewer amounts of bit-rates for transmission or storage. Therefore, research for accurate MVP is needed to enhance coding efficiency.
The recently standardized H.264|MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding (AVC) uses as a motion vector predictor the median of three motion vectors in the spatial neighbor blocks of the current block to be inter-predictive coded. Although this median predictor is well suited at global motion, it exhibits poor prediction performance when motion is complex. In thesis, we design a new MV predictor set starting with all combinations of the horizontal and vertical components of the neighboring MVs for motion vector prediction of skip mode. The most eight probable combinations of the horizontal and vertical components of the neighboring MVs are defined as our new motion vector predictor. This leads to enhance the chance of skip mode selection so that coding efficiency is improved. The experimental results show that the proposed method reduces 6% of bitrates in BDBR compared with the media predictor of AVC.
현재, 고해상도의 비디오 콘텐츠가 많이 상용화 되고 있는 가운데 이를 효율적으로 압축하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 비디오 부호화에서 움직임 벡터 예측은 초기 움직임 탐색 지점, 움직임 벡터 비트 량 감소, 스킵 모드 움직임 벡터에 사용이 된다. 특히 스킵 모드는 어떠한 정보도 디코더에 전송해 줄 필요가 없기 때문에, 압축 효율을 상당하게 높일 수 있는 방법이다. 스킵 모드의 선택 비율을 높이기 위해서는 움직임 벡터에 대한 정확한 예측이 필요하다.
H.264|AVC에서는 주변 블록 움직임 벡터의 중앙값을 이용하여 움직임 벡터 예측 방법을 사용한다. 하지만 이 경우 움직임이 단순하게 한 방향으로 가는 영상이면 잘 맞아 떨어지지만, 그렇지 않을 경우에는 예측 정확도가 떨어지게 된다. 이를 보완하기 위하여 KTA에 제안된 움직임 벡터 경합 (MVC) 방법이 제안되었다. 이 방법은 몇몇 후보 움직임 벡터를 율-왜곡 관점에서 경합시켜 최적의 움직임 벡터를 찾는 방법으로 H.264|AVC에서의 움직임 벡터 예측 방식보다 더 좋은 부호화 효율을 보였다.
MVC에서는 움직임 벡터의 X, Y 성분이 따로 고려되어 예측 하는 것이 아니라 같이 묶여서 예측을 하기 때문에, 이를 보완하기 위하여 본 논문에서는 움직임 벡터의 X, Y 성분을 서로 다른 블록을 이용하여 예측 할 수 있도록 제안 하였다. 후보 움직임 벡터를 경합하여 최적의 움직임 벡터를 선택한다는 점에서는 MVC와 유사하지만, 각 성분을 분리하여 예측을 한다는 것이 MVC와 큰 차이점이다. 그러나 제안 방법은 어떤 움직임 벡터가 선택되어야 하는지 알려주는 신호 비트가 보다 많이 필요하며 이러한 신호 비트는 움직임 벡터 예측 성능의 효과를 감소시킨다. 이렇게 신호 비트로 인해 더 정확한 움직임 벡터 예측을 함에도 불구하고 율-왜곡 관점에서 불리하여 스킵 모드가 최종 블록 모드로 선택되는데 어려움이 있기 때문에, 예측 성능을 그대로 유지시키며 신호 비트를 최대한 줄일 수 있는 방법이 필요하다.
