Avaliação Algorítmica para a Estimação de Movimento na Compressão de Vídeos Digitais Leandro Rosa 1 , Marcelo Porto 2 , Fabiane Rediess 1 , Rafael Petry 1 , Altamiro Susin 2 , Sergio Bampi 2 , Luciano Agostini 1 1 Grupo de Arquiteturas e Circuitos Integrados (GACI) – UFPel 2 Grupo de Microeletrônica (GME) – UFRGS {lrosa.ifm, frediess_ifm, rpetry_ifm, agostini}@ufpel.edu.br {porto,bampi}@inf.ufrgs.br, altamiro.susin@ufrgs.br Abstract. This work presents an evaluation of many motion estimation algorithms used in digital video compression. All the studied algorithms were developed in software and use SAD as distortion criterion. For each algorithm, three versions were implemented, one for each block size, 4x4, 8x8 and 16x16 samples. The algorithms were evaluated with four different search area sizes, 46x46, 80x80, 144x144 and 208x208 samples. The algorithms were applied to ten video sequences and the average results were used to evaluate the algorithm performance. The quality and computational cost results are presented and evaluated. Resumo. Este trabalho apresenta uma avaliação de diversos algoritmos para a Estimação de Movimento na compressão de vídeo digital. Todos os algoritmos estudados foram desenvolvidos em software e utilizam o SAD como critério de distorção. Para cada algoritmo foram desenvolvidas três versões, uma para cada tamanho de bloco, 4x4, 8x8 e 16x16 amostras. Os algoritmos foram avaliados com quatro tamanhos diferentes de área de pesquisa, 46x46, 80x80, 144x144 e 208x208 amostras. Os algoritmos foram aplicados a dez seqüências de vídeo e os resultados médios foram usados para avaliar o desempenho de cada algoritmo. Os resultados de qualidade e de custo computacional dos algoritmos são apresentados e avaliados. 1. Introdução Atualmente, a compressão de vídeos digitais tem se mostrado uma tarefa de grande importância e desperta interesses tanto da indústria quanto da academia. Isso se deve à possibilidade de codificação e decodificação deste tipo de mídia por diversos utilitários eletrônicos atuais, como computador pessoal e portátil, telefone celular, televisão digital de alta resolução, câmeras e filmadoras digitais, entre muitos outros. Os vídeos digitais sem compressão necessitam de uma grande quantidade de bits de memória para serem armazenados e de elevadas taxas de transmissão para que possam ser transmitidos. Isso implica em custos muito elevados em termos de transmissão e armazenamento, o que pode inviabilizar o desenvolvimento de produtos para esta área caso a compressão não seja utilizada. Por outro lado, é importante salientar que esses vídeos, em geral, possuem outra importante propriedade intrínseca: apresentam elevado grau de redundância. Isso significa que a maior parte dos dados necessários para representar o vídeo digitalizado se repete ou, ainda, não é perceptível pelo sistema visual humano. O objetivo da compressão é justamente o desenvolvimento de técnicas para eliminação dessa informação redundante. Hífen, Uruguaiana, V. 31, nº 59/60, I/II semestre - Ano 2007