帯状探索窓を採用して探索点を削減した超高速動きベクトル検出アルゴリズム

摘要

SHV向けに動きべクトル検出処理速度を超高速化した帯状探索窓プロックマッチング（BM)アルゴリズムを開発した。本アルゴリズムは1次〜3次探索で構成される。1次探索は探索方向を限定した帯汆探索窓を用いたサブサンプリングBM、 2次探索は8方向帯状探索窓を用いた繰り返しサブサンプリングBM、 3次探索は繰り返し3点探索BMである。本アルゴリズムをH.264/AVCに準拠したソフトウエアエンコーダに実装し、4種類のHDTV 画像("Riverbed"、 "Inter-section" 、 "Whale Show" 、 "Tractor")に適用し、画質、探索速度をそれぞれ評価した。その結果、全探索法の画質を維持したまま、探索速度を全探索法の約1,038倍（"Riverbed")〜2,716倍（"Inter-section")、従来の高速814ァルゴリズムでぁるS-UMHSの約3.16倍（"Inter-section")~7.87倍（"Whale Show")、高速化できた。%To significantly reduce the number of block-matching (BM) processes in motion vector estimation for SHV, we have developed an extremely fast block matching (BM) algorithm that we call a "Stick-Shaped Window Search (SSWS)" BM algorithm for H.264/AVC. The algorithm consists of three steps: (1) sub-sampling BM in a reduced number of stick-shaped windows, (2) alternate eight-direction sub-sampling BM, and (3) cyclic three-point BM. For HDTV the algorithm not only improves full search (FS) processing speed by a factor of up to 2,716, but also that of a simplified unsymmetrical-cross multi-hexagon-grid search (S-UMHS) by a factor of up to 7.87, while achieving the same visual quality as that of FS.