KR100292348B1 - Initializing method according to the feature of a detected shape in block matching algorithm to apply genetic algorithm - Google Patents
Initializing method according to the feature of a detected shape in block matching algorithm to apply genetic algorithm Download PDFInfo
- Publication number
- KR100292348B1 KR100292348B1 KR1019970076399A KR19970076399A KR100292348B1 KR 100292348 B1 KR100292348 B1 KR 100292348B1 KR 1019970076399 A KR1019970076399 A KR 1019970076399A KR 19970076399 A KR19970076399 A KR 19970076399A KR 100292348 B1 KR100292348 B1 KR 100292348B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- blocks
- block
- motion value
- image
- genetic algorithm
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
- H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
- H04N19/14—Coding unit complexity, e.g. amount of activity or edge presence estimation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
- H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 영상압축방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유전자 알고리즘을 이용한 정합블록방법에서, 영상의 기준프레임에서 추출된 소정물체와의 연관성을 고려하여 특징블록을 구분한 후, 구분된 특징별 블록에 따라 각각 다른 초기화를 수행하는 초기화방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image compression method, and more particularly, in a matching block method using a genetic algorithm, after dividing feature blocks in consideration of their association with a predetermined object extracted from a reference frame of an image, the separated feature blocks According to the initialization method to perform different initialization according to.
영상 데이터 압축기술은 영상내에 존재하는 공간적 중복성(spatial redundancy)을 이용하여 정보를 압축시키는 프레임내 부호화(intraframe coding)와, 시간적으로 연속한 영상들이 존재할 때, 이 영상들 사이의 시간적 중복성(temporal redundancy)을 이용하여 정보를 압축시키는 프레임간 부호화(interframe coding)로 크게 나눌 수 있다.Image data compression technology uses intraframe coding to compress information using spatial redundancy present in an image, and temporal redundancy between these images when temporally consecutive images are present. ) Can be broadly divided into interframe coding for compressing information.
특히 동영상전송에 있어서, 전송 데이터량을 줄이기 위한 방법으로 프레임간 부호화를 이용한 움직임 보상부호화(motion compensated coding)가 대표적으로 사용된다.In particular, in video transmission, motion compensated coding using inter-frame coding is typically used as a method for reducing the amount of transmission data.
움직임 보상부호화는 시간적으로 서로 이웃한 영상프레임에서 움직이는 물체의 이동값(displacement value)을 나타내는 움직임벡터(motion vector)와 움직임 보상에 따른 예측오차(prediction error)를 전송하는 방식을 말한다.Motion compensation encoding refers to a method of transmitting a motion vector representing a displacement value of a moving object in a neighboring image frame in time and a prediction error according to the motion compensation.
물체의 이동량을 측정하는 방법으로서, 하드웨어를 고려한 실시간 동영상 전송시스템에서는 블록정합 알고리즘(Block Matching Algorithm)이 사용된다.As a method of measuring the amount of movement of an object, a block matching algorithm is used in a real-time video transmission system considering hardware.
블록정합 알고리즘에는 전역탐색(Full search)방식 및, 고속 알고리즘을 이용한 3단계 탐색(3 step search)방식과 단계별 방향전환 탐색(one at a time search)방식 및, 계층적인 방법을 이용한 계층적 블록 정합 알고리즘(hierarchical BMA)방식등이 있다. 이 중에서 전역탐색방식은 규칙적인 데이터 흐름을 갖기 때문에 다른 방식들에 비해 하드웨어 구현이 용이하고, 좋은 예측성능을 나타내지만, 계산량이 많은 단점이 있다.The block matching algorithm includes a full search method, a three step search method using a fast algorithm, a one at a time search method, and a hierarchical block matching method using a hierarchical method. Algorithms (hierarchical BMA). Among them, the global search method has a regular data flow, which makes hardware implementation easier and shows good predictive performance compared to other methods, but has a large amount of calculation.
또한, 유전자 알고리즘은 자연선택과 유전자적 구성에 바탕을 둔 탐색알고리즘으로서, 자연계의 적응적 현상을 인위적인 시스템으로 구현한 것이다.In addition, genetic algorithm is a search algorithm based on natural selection and genetic composition, which is an artificial system of adaptive phenomena of the natural world.
유전자 알고리즘을 구현하기 위해서는 최적화하고자 하는 대상을 매개변수의 집합, 즉 유전정보를 갖는 의미있는 비트열로 표현해야 한다. 이 작업은 유전자 알고리즘에서 중요한 의미를 나타내는 부분으로 그 비트열이 우리가 원하는 정보를 충분히 나타낼 수 있도록 자연적인 물체와 유사하게 결정되어야 한다.In order to implement the genetic algorithm, the object to be optimized must be represented by a set of parameters, that is, a meaningful bit string having genetic information. This work is an important part of the genetic algorithm, and it must be determined similarly to natural objects so that the bit strings can sufficiently represent the information we want.
결정된 유전자 정보는 다음 세대로의 전달에서 유전형질의 변화가 이루어지며, 이를 위한 전달함수로서 적합도(fitness)에 따라 어떤 연산자를 선택할 것인지가 결정된다. 유전자 알고리즘은 다른 탐색기법과는 달리 직접적인 현상이 아니라 내적인 유전정보를 이용하며, 개개의 유전정보를 가진 집단을 다룸으로써 그 집단의 변화가 원하는 최적화 상태로 전환하도록 하는 방법이다.The genetic information is determined by the change in the genotype in the transfer to the next generation, and the operator to choose the operator according to fitness as a transfer function for this. Unlike other search methods, genetic algorithms use internal genetic information, not direct phenomena, and deal with groups with individual genetic information so that changes in the population can be transformed into the desired optimization state.
유전자 알고리즘은 일종의 무작위 탐색기법이라 할 수 있으나 다른 무작위 탐색기법과는 달리 단순한 무작위 특성 외에 자연계의 유전자적 특성이 존재하며, 이는 유전정보를 나타내는 집합, 즉 유전형질(DNA 또는 염색체)과 그들의 유전적 변화, 그리고 진화 등으로 표현된다. 따라서 탐색알고리즘으로서의 유전자 알고리즘은 무작위적인 함수에 의해 결정되는 것이 아니라, 유전정보를 나타내는 집합에 대하여 자연 생태계적 현상으로 표현된다. 이를 위해서 유전자의 재생, 교배, 변이 등의 함수들이 정의되며, 한 세대에서 다른 세대로의 유전 형질의 변화가 진화 즉, 엔트로피가 감소하는 방향으로 나타나는 생체특성을 이용한다. 이와 같이 유전자 알고리즘은 무작위 함수로서 국부적인 특성에 의한 영향을 최소화하며 보다 나아가 자연행위에 의하여 결정되는 자연적 현상으로서 전역적인 특성을 잘 찾아낼 수 있다.Genetic algorithms are a kind of random search method, but unlike other random search methods, there are natural characteristics in addition to simple random properties, which are sets representing genetic information, that is, genotypes (DNAs or chromosomes) and their genetic changes. , And evolution. Therefore, genetic algorithms as search algorithms are not determined by random functions, but are expressed as natural ecosystem phenomena for sets representing genetic information. To this end, functions such as gene regeneration, breeding, and mutation are defined, and biochemical characteristics that change the genetic trait from one generation to another are evolved, ie, entropy decreases. In this way, the genetic algorithm minimizes the influence of local characteristics as a random function, and furthermore, it is possible to find global characteristics as natural phenomena determined by natural behavior.
유전자 알고리즘에서는 모집단(population)이 적합도에 의해서 한 세대에서 다음세대로 그 형질이 바뀌어 간다, 그리고 이 적합도에 의해서 적당한 유전형질만을 선택하는 역할을 수행한다. 이와 같은 과정을 위해서는 유전형질을 변화시키는 유전 연산자들이 필요하며, 실제 적용 문제에서 좋은 결과를 보이는 간단한 유전자 알고리즘은 재생(reproduction), 교배(crossover), 변이(mutation)의 세 가지 연산자들로 구성된다.In genetic algorithms, populations change their trait from one generation to the next by fitness, and the fitness plays a role in selecting only the appropriate genotype. This process requires genetic operators to change the genetic trait, and a simple genetic algorithm that shows good results in practical application problems consists of three operators: reproduction, crossover, and mutation. .
재생은 각각의 유전형질을 적합함수라고 하는 그들의 목적함수에 따라 다음 세대로 복사하는 연산자이다. 여기서 목적함수는 적용문제에 따른 최적화 상태를 표현하는 척도로 생각할 수 있다. 적합도에 따라 유전형질을 복사한다는 것은 높은 적합도를 가진 유전형질이 다음 세대에서 살아남을 확률이 높다는 것을 의미한다.Regeneration is an operator that copies each genotype to the next generation according to their objective function, called the fit function. The objective function can be thought of as a measure of the optimization state according to the application problem. Copying genotypes by goodness of fit means that genotypes with high fitness are likely to survive the next generation.
재생연산 후에는 교배연산이 두단계로 수행된다, 처음에는 새롭게 생성된 유전형질을 임의로 짝지운 뒤, 유전형질의 임의의 위치를 선택한 후, 그 위치에서 유전 형질의 마지막 비트까지를 상대 유전형질과 맞바꾼다After regeneration, hybridization is performed in two stages: first, the newly generated genotypes are randomly matched, then an arbitrary position of the genotype is selected, and the last bit of the genetic trait at that position matches the relative genotype. Change
다음으로는 주어진 확률에 의해 발생하는 변이가 있다. 이것은 유전 형질의 임의의 비트를 0은 1로, 1은 0으로 바꾸어 주는 연산자이다. 이 변이는 유전자 알고리즘에서 부수적인 역할을 하는 연산자이며, 변이 연산자 없이 재생과 교배만으로도 만족할 만한 최적화 결과를 생성할 수 도 있다.Next is the variation that is caused by a given probability. It is an operator that converts any bits of a genetic trait into 0 for 1 and 1 for 0. These mutations are minor operators in genetic algorithms and can produce satisfactory optimization results by regeneration and crossover without mutation operators.
본 발명은 영상의 기준프레임에서 추출된 물체와 연관하여 매크로블록을 특성에 따라 구분하고, 구분된 블록에 따라 적합한 초기화를 수행함으로써, 움직임 벡터 계산량을 감소시킬 수 있는 유전자 알고리즘을 적용한 블록정합방법에서 물체추출 특징블록에 따른 초기화 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention relates to a block matching method using a genetic algorithm that can reduce the amount of motion vector calculation by classifying macroblocks according to characteristics in association with an object extracted from a reference frame of an image and performing proper initialization according to the divided blocks. It is an object of the present invention to provide an initialization method according to the object extraction feature block.
도 1은 유전자 알고리즘을 이용한 블록정합방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a block matching method using a genetic algorithm.
도 2는 본 발명에 따른 초기화 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining an initialization method according to the present invention.
도 3은 도 2의 각 타입에 따라 유전자 알고리즘을 적용하여 초기화시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for describing a method of initializing by applying a genetic algorithm according to each type of FIG. 2.
도 4는 탐색블록을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a search block.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 유전자 알고리즘을 이용한 블록정합방법에서 초기화 방법은 영상의 기준프레임에서 소정 물체를 추출하고, 영상을 소정 블록으로 분할하는 영상분할과정; 상기 분할된 영상의 블록들을 상기 물체와 연관하여 각각의 특징별로 구분하는 특징별 구분과정; 및 상기 구분된 특징별 블록에 적합한 움직임값을 적용하여 움직임값을 초기화하는 초기화 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, an initialization method in a block matching method using a genetic algorithm includes: an image segmentation process of extracting a predetermined object from a reference frame of an image and dividing the image into predetermined blocks; A feature classification process of classifying blocks of the divided image by each feature in association with the object; And an initialization process of initializing the motion value by applying a motion value suitable for the distinguished feature-specific blocks.
상기 특징별 구분과정은 추출된 물체와 관련이 없는 블록, 추출된 물체의 윤곽선에 걸친 블록 및 추출된 물체 내에 있는 블록으로 특징별 블록을 구분함을 특징으로 하고, 상기 초기화 수행과정은 상기 추출된 물체와 관련이 없는 블록은 동적 모집단 제어안(DPC)을 적용하고, 추출된 물체의 윤곽선에 걸친 블록은 가중치가 있는 이웃블록의 움직임값을 적용하며, 추출된 물체 내에 있는 블록은 이웃블록의 움직임값을 적용함을 특징으로 한다.The distinguishing process for each feature is characterized by dividing the feature-specific block into blocks that are not related to the extracted object, blocks over the contour of the extracted object, and blocks within the extracted object. Blocks that are not related to the object apply the dynamic population control scheme (DPC), blocks across the contour of the extracted object apply the motion value of the weighted neighbor block, and blocks within the extracted object move the neighbor block. It is characterized by applying a value.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail.
도 1은 유전자 알고리즘을 이용한 블록정합방법을 설명하기 위한 도면으로서, 인접블록의 움직임값의 상관성을 이용하여 유전자 알고리즘을 적용한 일실시예이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a block matching method using a genetic algorithm, in which an genetic algorithm is applied using correlation of motion values of adjacent blocks.
기준블록의 움직임값을 결정한다(S10). 영상이라는 특성을 고려하지 않는다면, 초기화는 램덤하게 생성되는 움직임 값을 초기화값으로 결정하지만, 동영상은 인접블록과의 상관관계가 있기 때문에, 이 상관관계를 이용하여 인접 블록들의 움직임값을 평균화한 평균값을 초기화값으로 한다. 이와 같이 평균값을 초기화값으로 하면 유전자 알고리즘을 적용하는 반복회수를 줄여서, 탐색대상이 되는 블록수를 적게 만들어 계산량을 줄일 수 있다.The motion value of the reference block is determined (S10). If the characteristics of the image are not considered, the initialization determines a randomly generated motion value as the initialization value, but since the video has a correlation with neighboring blocks, the average value obtained by averaging motion values of neighboring blocks using this correlation is used. Is the initial value. In this way, when the average value is initialized, the number of blocks to be searched can be reduced by reducing the number of iterations to which the genetic algorithm is applied, thereby reducing the calculation amount.
초기화된 움직임값을 토대로 적합도(Fitness)를 계산한다(S12). 적합도를 계산하는 방법으로써, 평균자승에러(MSE;Mean Square Error)를 사용한다. 즉, 작은 에러값을 갖을수록 적합도가 커진다.A fitness is calculated based on the initialized motion value (S12). As a method of calculating the goodness of fit, a mean square error (MSE) is used. In other words, the smaller the error value, the greater the goodness of fit.
적합도를 계산하기 위해 사용된 MSE의 에러값이 가장 작은 한 쌍의 모집단(Population) 즉, 적합도가 큰 모집단을 선택한다(S14).A pair of populations having the smallest error value of the MSE used to calculate the goodness of fit, that is, a population having high goodness of fit, is selected (S14).
선택된 모집단의 유전자를 결합하거나 교환함으로써 다음세대를 생성하는 교배과정을 수행한다(S16). 여기서 교배과정은 UX(Uniform Crossover)라는 마스킹을 통해 이루어진다. 즉, 부모집단의 염색체(chromosome)길이와 같은 길이의 마스크를 발생시키는데, 각 비트의 값은 랜덤하게 정해지며, 만일 한 비트의 값이 1이면 자손(offspring)의 값은 두 모집단의 염색체 중 한 개의 값과 일치하며, 0이면 다른 하나의 염색체값과 일치한다. 다른 하나의 자손값은 반전된 마스크를 사용해 결정된다.By performing the mating process to generate the next generation by combining or exchanging genes of the selected population (S16). Here, the mating process is performed through masking called UX (Uniform Crossover). That is, it generates a mask of the same length as the parent's chromosome length, where each bit is set to a random value. If one bit is 1, the offspring is one of two populations of chromosomes. Matches 0, and 0 matches one chromosome. The other descendant is determined using the inverted mask.
통계적인 이유로 인해 모집단에서 빠진 형질이 있을 수 있으므로 이를 보충하기 위해 염색체 값을 반전시키는 변이과정을 실행시킨다.(S18) 즉, 지역적인 최적값에 빠지는 것을 방지하고, 전체적인 최적값을 찾도록 하는 과정이다.Since there may be missing traits in the population for statistical reasons, a mutant process that reverses the chromosome values is performed to compensate for this (S18). That is, the process of preventing the local optimal value from being found and finding the overall optimal value. to be.
최종적으로 상기 S10 내지 S18과정을 미리 정해진 최적값에 도달할 때까지 반복하게 되면 가장 강한 염색체가 나타나게 되고, 이 때의 값이 전체적인 최적값이 된다.(S20)Finally, repeating the steps S10 to S18 until the predetermined optimum value is reached, the strongest chromosome appears, and the value at this time becomes the overall optimal value.
도 2는 본 발명에 따른 초기화 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 영상의 기준프레임에서 추출한 사람의 형태, 즉 물체를 나타낸다.2 is a view for explaining the initialization method according to the present invention, which shows the shape of a person extracted from a reference frame of an image, that is, an object.
여기서 기준프레임에서 분할된 매크로볼록을 살펴보면, A1-B1 블록과 같이, 추출된 물체가 속하지 않은 블록(이하, A 타입이라 한다.), A4-B2 블록과 같이, 추출된 물체의 윤곽선을 포함하는 블록(이하, B 타입이라 한다.) 및 A5-B3 블록과 같이, 추출된 물체 내에 완전히 포함된 블록(이하 C 타입이라 한다.)으로 구분될 수 있다.Here, referring to the macroconvex divided in the reference frame, like the A1-B1 block, the block that does not belong to the extracted object (hereinafter referred to as A type), and the block including the contour of the extracted object, such as the A4-B2 block Blocks (hereinafter, referred to as type B) and A5-B3 blocks may be divided into blocks completely included in the extracted object (hereinafter referred to as type C).
각 타입의 특징을 살펴보면, A 타입은 움직임값을 예측하기 어려운 블록으로서, 초기화 값은 이웃하는 블록의 움직임값을 참조해야 하는 경우이고, B 타입은 블록 내에 하나 이상의 움직임값을 가질 경우가 많으므로 인접블록을 사용한 움직임 예측은 별효과가 없는 경우이다. 또한 C 타입은 동일한 움직임값을 가지고 있을 확률이 높으며, 부분적으로 약간의 다른 움직임이 있을 경우이다. 특히, 사람의 경우 눈과 입이 좋은 예라 할 수 있다. 이와 같은 C 타입의 경우가 유전자 알고리즘을 적용하기에 적당한 예이다.Looking at the characteristics of each type, type A is a block that is difficult to predict the motion value, the initial value is the case that should refer to the motion value of the neighboring block, type B often have more than one motion value in the block Motion prediction using neighboring blocks has no effect. In addition, type C has a high probability of having the same movement value, and there are some slightly different movements. In particular, the human eye and mouth is a good example. This type of C is an example suitable for applying a genetic algorithm.
도 3은 도 2의 각 타입에 따라 유전자 알고리즘을 적용하여 초기화시키는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 2개의 부모염색체(Parent chromosome)와 2개의 자손염색체(offspring chromosome)로 이루어진 4개의 모집단을 가진 경우로 설명한다.FIG. 3 is a diagram illustrating a method of initializing by applying a genetic algorithm according to each type of FIG. 2, wherein the population has four populations consisting of two parent chromosomes and two offspring chromosomes. Explain.
추출된 물체와 연관하여 매크로블록의 특징을 판단한다.(S30)The feature of the macroblock is determined in association with the extracted object (S30).
상기 S30의 판단결과, 추출된 물체와 연관이 없는 블록 예를 들어, A타입의 경우, DPC(Dynamic Population Control scheme)을 적용한다. 즉, 이 방법은 이전 프레임에서의 같은 위치에 있는 블록의 움직임값 한 개와 바로 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽 순으로 이용 가능한 블록의 움직임 값 한 개를 부모염색체로 정의한다. 그리고 도 4에 도시된 탐색영역내의 블록 중에서 임의로 2개의 움직임값을 선택하여 6단계에서 적합도가 가장 작은 2개의 염색체로 대체한다. DPC는 3세대가 지난 후에 한번 행해지며, 임의로 선택된 값은 도 4에서의 탐색영역(1, 2, 3, 4)에서 3세대 째에는 1, 3번 탐색영역에서 각각 한 개씩을 선택하고, 6세대 째에는 2, 4번 탐색영역에서 각각 한 개씩을 임의로 선택한다. 이와 같은 방법으로 9세대, 12세대... 순으로 반복하여 선택한다. 이 순서는 사람의 눈이 수직방향에 더 민감한 특성을 반영해 정해진다.As a result of the determination of S30, in the case of a block which is not related to the extracted object, for example, A type, a DPC (Dynamic Population Control Scheme) is applied. In other words, this method defines one motion value of the block at the same position in the previous frame and one motion value of the block available in the order of up, down, left, and right as the parent chromosome. In addition, two motion values are randomly selected from the blocks in the search region shown in FIG. 4 and replaced with the two chromosomes having the smallest fit in step 6. The DPC is performed once after the third generation, and a randomly selected value selects one from the search areas (1, 2, 3, 4) in FIG. 4 from the first and third search areas in the third generation, and 6 In the second generation, one from each of the
상기 S30단계에서 추출된 물체와 연관이 있는 블록이면, 윤곽선부분에 걸쳐 있는 블록인지를 판단한다(S34). 만약 윤곽선 부분에 걸쳐 있는 블록이면 가중치가 있는 이웃한 움직임값을 초기화에 적용한다.(S36) 즉, 비록 물체의 일부분만이 블록에 위치하고 있어도, 물체의 움직임은 그 블록전체에 영향을 준다. 그러나 배경의 움직임도 무시할 수 없을 경우가 있기 때문에 이를 전제로 두 경우에 각각 다른 가중치를 부여하여, 인접블록 중 A 타입과 C 타입의 블록에서 움직임값을 한 개씩 부모염색체로 선택하고, C 타입에 속한 부모염색체의 특성을 더 따를 수 있도록 교배시킨다. 즉, 임의로 마스킹을 하여 자손을 발생시키는 것이 아니라, C 타입을 더 잘 따를 수 있도록 가중치를 부여하여 자손을 발생시킨다.If it is a block associated with the object extracted in step S30, it is determined whether the block spans the contour portion (S34). If the block spans the contour portion, the weighted neighboring motion value is applied to the initialization (S36). That is, even if only a part of the object is located in the block, the motion of the object affects the entire block. However, since background motions cannot be ignored, two weights are given to the premise in this case, and one motion value is selected as a parent chromosome from type A and type C blocks among adjacent blocks, Cross to follow the characteristics of the parent chromosome to which they belong. In other words, instead of randomly masking the offspring, the offspring are generated by weighting them to better follow the C type.
상기 S34의 판단결과, 윤곽선 부분에 걸쳐 있는 블록이 아니면, 이웃한 움직임값을 초기화에 적용한다.(S38) 이 경우에는 분할된 물체내의 블록에서 작은 움직임을 찾아 낼 수 있다면 가장 바람직한 경우이다. 왜냐하면 전체적인 움직임을 따진다면 물체의 움직임이 바로 블록자체의 움직임이 될 확률이 많기 때문이다. 이 때, C 타입의 블록 중에서 한 개의 움직임값과 이전 프레임의 같은 위치에 있는 블록에서 한 개의 움직임값을 부모염색체로 선택한 후, 교배 및 변이 같은 알고리즘으로 작은 움직임값을 찾아낼 수 있다.As a result of the determination in S34, if the block does not span the contour portion, the neighboring motion value is applied to the initialization (S38). In this case, it is most preferable if a small motion can be found in the block in the divided object. This is because the overall motion is more likely to be the motion of the block itself. In this case, one motion value is selected as the parent chromosome from one motion value and one block at the same position of the previous frame, and then a small motion value can be found by an algorithm such as crossing and variation.
본 발명은 최적의 움직임값을 예측하기 위해 영상의 특성을 유전자 알고리즘에 적용시켰다. 움직임값 예측에 쓰이는 가장 정확한 방법은 전역탐색방법이지만, 이는 너무 많은 계산량이 요구되어, 이를 해결하기 위해 간략화방법을 적용하였지만, 이는 정확성이 떨어지는 문제가 있다. 즉, 지역 최적값에 빠져 전체 최적값을 찾을 수 없다. 유전자 알고리즘의 특성은 정확치 않은 가정없이 전체 최적값을 찾을 수 있지만 계산량이 상대적으로 많다. 이를 해결하기 위해 유전자 알고리즘에 영상블록의 특성을 고려해 불록정합방법을 제시하였고, 이는 이웃 블록의 움직임값만을 토대로한 유전자 알고리즘을 적용하는 기술에 비해 최적의 움직임값을 산출하기 위한 계산량이 적고, 정확한 움직임값을 산출할 수 있다.The present invention applies the characteristics of the image to the genetic algorithm in order to predict the optimal motion value. The most accurate method used for the motion value estimation is the global search method, but it requires too much calculation, and a simplified method is applied to solve this problem, but this has a problem of poor accuracy. In other words, the local optimal value is missing and the overall optimal value cannot be found. The nature of the genetic algorithm is that the overall optimal value can be found without inaccurate assumptions, but the computation is relatively large. To solve this problem, we proposed the block matching method in consideration of the characteristics of the image block in the genetic algorithm, which is less accurate and calculates the optimal motion value compared to the technique of applying the genetic algorithm based only on the motion value of the neighboring block. The motion value can be calculated.
Claims (3)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970076399A KR100292348B1 (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Initializing method according to the feature of a detected shape in block matching algorithm to apply genetic algorithm |
CNB981184901A CN1139257C (en) | 1997-12-29 | 1998-08-20 | Initializing method according to feature block of detected shape in block matching method to which genetic algorithm is applied |
JP24856098A JP3025481B2 (en) | 1997-12-29 | 1998-09-02 | Block matching method applying genetic algorithm |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970076399A KR100292348B1 (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Initializing method according to the feature of a detected shape in block matching algorithm to apply genetic algorithm |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR19990056404A KR19990056404A (en) | 1999-07-15 |
KR100292348B1 true KR100292348B1 (en) | 2001-06-01 |
Family
ID=19529250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019970076399A KR100292348B1 (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Initializing method according to the feature of a detected shape in block matching algorithm to apply genetic algorithm |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3025481B2 (en) |
KR (1) | KR100292348B1 (en) |
CN (1) | CN1139257C (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4708712B2 (en) * | 2004-02-04 | 2011-06-22 | キヤノン株式会社 | Image processing apparatus, control method therefor, and program |
KR101522306B1 (en) * | 2013-05-09 | 2015-05-26 | 서울대학교산학협력단 | A system and control method for a meta-heuristic algorithm utilizing similarity for performance enhancement |
CN114040203B (en) * | 2021-11-26 | 2024-07-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | Video data processing method, apparatus, device and computer storage medium |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0785270A (en) * | 1993-09-09 | 1995-03-31 | Nec Corp | Image processor |
JPH07123276A (en) * | 1993-10-21 | 1995-05-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital compression coding method for picture signal |
-
1997
- 1997-12-29 KR KR1019970076399A patent/KR100292348B1/en not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-08-20 CN CNB981184901A patent/CN1139257C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-02 JP JP24856098A patent/JP3025481B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0785270A (en) * | 1993-09-09 | 1995-03-31 | Nec Corp | Image processor |
JPH07123276A (en) * | 1993-10-21 | 1995-05-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital compression coding method for picture signal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3025481B2 (en) | 2000-03-27 |
CN1139257C (en) | 2004-02-18 |
JPH11205804A (en) | 1999-07-30 |
KR19990056404A (en) | 1999-07-15 |
CN1222041A (en) | 1999-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dong et al. | Fast intra mode decision algorithm for versatile video coding | |
CN101366279B (en) | Adaptive motion search range | |
CN108737841B (en) | Coding unit depth determination method and device | |
KR101342268B1 (en) | Natural shaped regions for motion compensation | |
JP2004530367A (en) | Motion vector prediction method and motion vector prediction device | |
KR101217627B1 (en) | Method and apparatus for estimating motion vector based on block | |
KR20040028911A (en) | Method and apparatus for motion estimation between video frames | |
JP2006506726A (en) | Image segmentation using template prediction | |
Lin et al. | A lightweight genetic block-matching algorithm for video coding | |
CN111462261A (en) | Fast CU partition and intra decision method for H.266/VVC | |
US6594375B1 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium | |
KR100292348B1 (en) | Initializing method according to the feature of a detected shape in block matching algorithm to apply genetic algorithm | |
CN109308709B (en) | Vibe moving target detection algorithm based on image segmentation | |
So et al. | Four-step genetic search for block motion estimation | |
KR100846780B1 (en) | Motion vector derivation method and apparatus | |
JP2008515298A (en) | How to realize motion estimation | |
CN114143536B (en) | Video coding method of SHVC (scalable video coding) spatial scalable frame | |
Pourreza et al. | Weighted multiple bit-plane matching, a simple and efficient matching criterion for electronic digital image stabilizer application | |
KR101005382B1 (en) | Method for performing motion estimation using adaptive search range based on full search block matching algorithm | |
Kim et al. | Block matching algorithm using a genetic algorithm | |
KR101473383B1 (en) | Method for estimating motion vector for searching candidate selectively | |
CN100469141C (en) | Motion estimating method for video data compression | |
Díaz-Cortés et al. | Motion estimation algorithm using block-matching and harmony search optimization | |
KR101710238B1 (en) | Method for matching block based on statistical distribution | |
CN105516650A (en) | Apparatus and method for detecting a moving object |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080228 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |