2-D mesh-based motion estimation and video object manipulation

Abstract

Devinim kestirimi ve dengelemesi video ileme uygulamalarında önemli bir roloynamaktadır. ki boyutlu bloa dayalı ve örgüye dayalı modeller bu alandayaygın olarak kullanılmaktadır. ki boyutlu örgüye dayalı bir model karmaıkgerçek dünya devinimleri için bloa dayalı bir modelden daha iyi bir gösterimsalamaktadır.Örgüye dayalı devinim kestirimi algoritmaları çerçeveye ve nesneye dayalı videosıkıtırma ve kodlamasında kullanılmaktadır. Sıradüzensel örgüye dayalı biralgoritma, tek katmanlı bir algoritma tarafından üretilen devinim alanınıiyiletirmek için uygulanmaktadır. ki boyutlu örgüye dayalı modeller MPEG-4standardında yer alan video nesne ilemeye de olanak tanımaktadır. Dinamik birörgü yapısı kullanılarak bir video nesnesi ile baka bir nesne yerdeitirilebilmektedir.Bu tez çalımasında, iki boyutlu bloa ve örgüye dayalı devinim kestirimialgoritmalarının çerçeveye ve nesneye dayalı video gösterimlerindekarılatırmalı bir incelemesi gerçekletirilmitir. Deneysel sonuçlar örgüye dayalıbir algoritmanın bloa dayalı bir algoritmaya göre daha iyi devinim dengelemesiiisonuçları ürettiini göstermektedir. Ayrıca, iki katmanlı örgüye dayalı bir algoritmatek katmanlı örgüye dayalı bir algoritmaya göre iyiletirme salamaktadır. Örgüyedayalı devinim kestirimi ve dengelemesinin video nesne yer deiimi veanimasyona uygulaması da gerçekletirilmitir.Anahtar Kelimeler: Örgüye Dayalı Devinim Kestirimi, Video Nesne leme,MPEG-4, ki Boyutlu Animasyon, Altıgene Dayalı Eletirme Algoritması.

Motion estimation and compensation plays an important role in video processingapplications. Two-dimensional block-based and mesh-based models are widelyused in this area. A 2-D mesh-based model provides a better representation ofcomplex real world motion than a block-based model.Mesh-based motion estimation algorithms are employed in both frame-based andobject-based video compression and coding. A hierarchical mesh-based algorithmis applied to improve the motion field generated by a single-layer algorithm. 2-Dmesh-based models also enable the manipulation of video objects which isincluded in the MPEG-4 standard. A video object in a video clip can be replacedby another object by the use of a dynamic mesh structure.In this thesis, a comparative analysis of 2-D block-based and mesh-based motionestimation algorithms in both frame-based and object-based videorepresentations is performed. The experimental results indicate that a meshbasedalgorithm produces better motion compensation results than a block-basedalgorithm. Moreover, a two-layer mesh-based algorithm shows improvement overa one-layer mesh-based algorithm. The application of mesh-based motioniiestimation and compensation to video object replacement and animation is alsoperformed.Keywords: Mesh-Based Motion Estimation, Video Object Manipulation, MPEG-4,2-D Animation, Hexagonal Matching Algorithm.