Investigação algorítmica sobre a estimação de movimento na compressão de vídeo digital : uma análise quantitativa

This work presents an algorithmic investigation of motion estimation (ME) in digital video compression. This analysis is a solid evaluation of ME algorithms based on different criteria, targeting the best choice to be designed in software or hardware. This choice has a direct impact in the motion vector quality and in the motion estimator performance. Six algorithms and two subsamples techniques were investigated. All algorithms were developed in C and they use SAD as distortion criterion. For each algorithm, three block sizes and four different search area sizes were evaluated. The algorithms were applied to ten video sequences and their average results were considered in the presented evaluations. Resumo. Este artigo apresenta uma investigacao algoritmica da estimacao de movimento (ME) na compressao de video digital. Essa analise e uma solida avaliacao de algoritmos de ME baseada em diferentes criterios, com o objetivo de escolher o melhor algoritmo para ser implementado em software ou em hardware. Essa escolha tem impacto direto na qualidade do vetor de movimento e no desempenho da ME. Seis algoritmos e duas tecnicas de subamostragem foram investigados. Todos os algoritmos foram desenvolvidos na linguagem C e usaram o SAD como criterio de distorcao. Para cada algoritmo, tres tamanhos de bloco e quatro areas de pesquisa foram avaliados quando aplicados a dez amostras de video, sendo que as medias dos resultados sao apresentadas nas avaliacoes. 1. Introducao O sucesso de aplicacoes que manipulam videos digitais depende da compressao de video, pois um video nao comprimido utiliza uma quantidade de bits muito elevada para representar cada ponto da imagem. Sem a compressao, essas aplicacoes seriam inviaveis, em funcao do elevado custo em termos de armazenamento e transmissao desses videos. Apesar das sequencias digitalizadas de video precisarem de uma grande quantidade de bits para serem representadas, elas tem uma importante caracteristica: