2-boyutlu hareket kestirimi ve video çerçeve aradeğerlemesinde uygulanması
2-dimensional motion estimation and its application in video frame interpolation
Yazar: SELİM NASIR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SONGÜL ALBAYRAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Sayısal video isleme, bilgisayarların islem gücünün artmasına bağlı olarak çoğulortamuygulamalarının yaygınlasması ile önem kazanmıstır. Videolar doğal olarak yüksekmiktarda veri içermektedir. Bu nedenle videoların verimli bir biçimde saklanması veaktarımı için pek çok yöntem gelistirilmistir. Video isleme algoritmalarının amacıvideonun en uygun görsel nitelikle gösterilmesidir.Bantgenisliğinin ya da depolama kapasitesinin kısıtlı olduğu durumlarda zamansalörnekleme yapılarak videonun veri miktarının azaltılması amaçlanır. Zamansalörnekleme sonucunda videonun çerçeve hızının düsürülmesi ile bozulan görsel niteliğinarttırılması için video çerçeve aradeğerleme yöntemleri gelistirilmistir. Çerçevearadeğerlemesi için her bir video çerçevesindeki sahnenin değisiminden kaynaklananhareket olgusundan yararlanılır. 2-boyutlu hareket kestiriminde nesnelerin ötelemehareketi yaptıkları varsayılır ve bu nesnelerin yeni konumları aradeğerlenen çerçevedeyaklasık olarak belirlenir. Çerçeve aradeğerlemesinde, hareket kestirimi sonucunda eldeedilen hareket vektörlerinin nesnelerin gerçek hareketlerini göstermesi istenmektedir.Bu çalısmada, hareket vektörlerinin yüksek doğrulukla hesaplanması problemi elealınmıstır. Problemin çözümü için önerilen yöntemde hareket kestirimi bilinenyöntemlere göre daha iyi bir basarımla yapılmıstır. Hareket kestiriminin uygulamasıolarak video çerçeve aradeğerlemesi seçilmistir.Anahtar Kelimeler : Sayısal video isleme, 2-boyutlu hareket kestirimi, hareketdengeleme, blok eslestirme algoritmaları, video çerçeve aradeğerlemesi.

Abstract:
Digital video processing has become an important topic with widespread usage ofmultimedia applications due to the increasing processing power of computers. A videocontains a considerable amount of data. Many methods thus have been developed to storeand transmit videos efficiently. The ultimate goal of any video processing algorithm is todisplay the video with optimum visual quality.In some cases where bandwidth or storage capacity is limited, temporal sampling can beutilized to reduce the amount of video data. Video frame interpolation schemes have beendeveloped to compensate for distorted visual quality due to the reduction in video framerate by temporal sampling. Motion phenomenon which is a result of scene change in eachvideo frame is exploited for video frame interpolation. In 2D motion estimation, it isassumed that objects in the scene undergo translational movement and new positions ofthese objects are determined approximately within the interpolated frame. It is requiredthat motion vectors obtained from motion estimation algorithm for video frameinterpolation should point to true object motion.In this work, the problem of calculation of accurate motion vectors has been dealt with.Known motion estimation methods are outperformed by the proposed method for thesolution of the problem. Video frame interpolation has been chosen as an application ofmotion estimation.Keywords: Digital video processing, 2D motion estimation, motion compensation, blockmatching algorithms, video frame interpolation.