基于中心点预测的分数像素运动估计改进算法

针对H.264采用的分数像素运动估计算法存在计算复杂度高的不足,通过探索分数像素点之间相关性强及分数像素搜索范围为单峰值误差曲面的特点,提出了一种基于中心点预测的分数像素运动估计快速算法.测试结果表明:与全搜索分数像素搜索相比,该方法平均减少分数像素搜索点数69.32%,峰值信噪比相同,码率增加4.48%.该算法在保持图像质量不变和码率增加较少的情况下能大大减少搜索点数目,有效提高了分数像素运动估计的速度.     

基于H.264/AVC的快速运动估计改进算法

H.264/AVC中基于块的运动估计是运算量最大的模块.提出了一种基于UMHexagonS的改进整像素快速运动估计算法,该算法改进了UMHexagonS的搜索模板和搜索层,较大幅度减少了整像素运动估计搜索的点数,提高了运动估计效率.实验结果表明,在保持大致一样的率失真性能前提下,算法比UMHexagonS算法减少了20%的搜索点数,更适于实时视频编码.     

新的低码率视频编码快速半像素搜索算法

运动搜索一直是混合视频编码方案中最占编码时间的模块。典型的运动搜索由整像素搜索和半像素搜索组成。随着整像素搜索算法的不断改进 ,被普遍使用的半像素全搜索方法在整个运动搜索中所占运算量已经不容忽视。为了加速半像素搜索 ,提出了一种基于抛物面预测的半像素快速搜索算法。实验结果表明该算法能显著地提高半像素搜索速度 ,并且不会对编码效率和图像质量产生明显的影响。在QCIF格式下采用 H.2 6 3编码器时实际节省运算量约为5 7%。该算法的预测过程简单 ,易于实现 ,能够方便地集成到现有的编码系统中     

一种快速分数维运动估计算法

基于拉格朗日插值定理,提出了一种误差曲面的拟合方法。该方法只在一维方向上进行插值,并且对于每个分数维像素误差,只使用已知的三个值进行计算,因此,计算复杂性非常低。基于这种方法,针对H．264视频压缩提出了一种快速的分数维运动估计快速算法,减少了搜索点数,提高了搜索效率。利用JM12．0平台对该算法进行了仿真,结果表明,该算法与全搜索算法相比较,在保证图像质量的前提下,具有减少运算量和复杂度的优点。     

一种基于H.264的快速运动估计算法

在视频编码中,运动估计发挥着相当重要的作用,在很大程度上影响图像精度和压缩比例;同时运动估计也是编码器中复杂度高、运算量特别大的一部分,因此影响了H.264视频编码的实时应用.为了降低计算复杂度并保持图像质量,本文提出了一种整像素运动估计算法.结合UMHexagonS(非对称十字型多层次六边形格点搜索)算法和EPZS(增强的区域搜索)算法的特性,本文算法根据图像的运动类型不同采用不同的模板,同时加入了提前终止技术.实验结果证明该算法与FS(全搜索)、UMHexagonS和EFZS算法相比,在峰值信噪比(PSNR)基本相同的情况下减少了运动估计的时间.     

高效的H.264时域误码掩盖算法

为提高在视频通信中重建图像质量,针对最新H.264视频编码标准的特点,提出了一种基于分数像素边界匹配搜索的时域误码掩盖算法。宏块丢失导致的解码错误会在时间和空间上扩散,使得重建图像质量严重下降。该算法充分利用了运动矢量的空间相关性、H.264标准中运动矢量的精度以及边界像素信息,更精确地恢复丢失宏块的运动矢量,从而提高所恢复视频信号的质量。仿真结果表明:对于不同运动程度序列和不同宏块丢失率,该算法优于传统的整像素的边界匹配算法,具有很强的鲁棒性,当应用于较高的宏块丢失率及运动较复杂的序列时,所恢复视频序列的亮度信号峰值信噪比相对传统算法提高了1.0~2.5dB。     

面向H.264的快速运动估计算法

最新的H.264视频编码标准的性能比先前的相关标准有很大的提高.但增加了编码器的复杂度.尤其是使用穷举搜索算法的时候,运动估计和模式判定占用相当多的编码时间,从而降低了编码器的速度.该文提出了一种面向 H.264 的快速整像素运动估计算法-UCMRGS算法.该算法使用多分辨率网格搜索策略,结合运动矢量预测和非对称交叉搜索,有效地降低了运动估计的计算量,同时保证非常好的视频质量.实验结果表明,该文提出的快速运动估计算法,可以大大提高MPEG-4 AVC/H.264编码器的运行速度,相比穷举运动搜索算法视频质量没有下降.     

H.264中树状结构运动估计的连续消除算法

为减少视频编码标准 H.2 6 4中树状结构运动估计的高运算复杂度 ,将连续消除算法 (SEA )应用于树状结构的运动估计中。在性能完全相同的条件下 ,与 H.2 6 4整像素运动矢量全搜索算法相比 ,其块匹配运算量减少到原来的 1%～ 2 0 %。利用不同大小块之间因部分重叠 ,其运动矢量具有更强相关性的特点。提出了一种简单有效地确定运动矢量搜索初值的方法 ,并应用两种快速的目标运动矢量判定方法 ,改进了 SEA算法。在性能损失可以忽略的情况下 ,进一步将基本 SEA运算量降低到全搜索块匹配运算量的 0 .3%～4 %。     

H.264中亚像素运动估计算法的优化

通过对H.264参考模型JM61 e中运动估计算法进行分析,对整像素、1/2像素和1/4像素搜索提出了改进策略。采用自适应阈值搜索停止算法,减少了运动估计的搜索次数,且保持运动估计的精度不变。采用自适应阈值搜索停止算法,减少了运动估计搜索次数,并且基本保持运动估计的精度不变。实验结果表明,该策略在重建图像质量略有下降的情况下明显提高了编码速度。     

基于方向信息的快速整像素运动估计优化

针对H.264/AVC标准采用的UMHexagonS整像素运动估计算法,提出了一种进一步降低其运算复杂度的改进方法.通过利用UMHexagonS算法中非对称十字型搜索中水平及垂直方向上的运动估计的成本大小和方向信息,自适应地将25点的正方形搜索修改为最大7点搜索,以及将16点非均匀多层次六边形格点搜索修改为最大4点搜索,从而实现减少搜索点数,节省搜索时间.实验结果表明,提出的算法在保证原有UMHexagonS算法码率失真性能的同时,能节省大约23%~42%整像素运动估计时间.     

基于H.264的UMHexagonS算法研究与改进

运动估计是视频压缩编码中消耗时间最多的部分。H.264标准采纳混合非对称十字多六边形格点搜索(UMHexa-gonS)算法作为其快速运动估计算法。详细介绍了UMHexagonS算法,并从三个方面对算法进行了改进:一是增加一个自适应的提前终止判决门限,二是用一种新的搜索方式替代5×5螺旋搜索,减少搜索点数,三是将多层六边形搜索修改为多层十点搜索。在测试模型JM10.2上进行了算法验证,测试结果表明,在图像质量几乎不变的情况下,改进的算法比原算法节省了7%—14%的运动估计时间。     

基于低比特率应用的快速运动搜索算法

在H.264编码器中,最耗时的部分就是可变块的运动估计模块.为了减少运动估计的复杂度,文中提出了一种快速运动搜索算法.该算法通过分析低比特率应用中视频图像的特征,根据当前参考帧、当前宏块分割模式以及预测残差值的比较,动态地采用相应的搜索策略以及一种有效的终止搜索算法,并且提高了预测的准确性.模拟实验表明,提出的算法在保证视频质量的同时,其搜索速度有成倍的提高,对背景变化少的运动图像的改善尤为显著.     

求解非线性不等式组的有限步终止算法

利用广义投影技术,提出了一个求解非线性不等式组的新算法.在算法的每一次迭代中,搜索方向仅由一个公式即可产生,从而计算量相对较小,并且在相对较弱的假设条件下,算法具有全局收敛性和有限步终止性.最后的数值试验表明提出的算法是有效的.     

一种适合于低功耗VLSI实现的自适应块匹配运动估值算法

给出了一种特别适合于低功耗硬件实现的运动和图像特征自适应的块匹配运动估值算法 ,它采用一种新的由运动跟踪搜索和望远镜搜索组成的两阶段可提前中断的搜索方法 ,根据宏块的运动特征和图像特征自适应地控制中断、调整搜索窗的大小和改变像素数据的表示精度。模拟结果表明新算法的平均运算量仅为传统算法的 30 %～ 40 %左右 ,却可以得到与传统算法相同的视频解码图质量。一种一维心动阵列保证了这一新算法的低功耗硬件实现     

IP电视中的视频转码技术

为了使带宽不同的用户能通过互联网观看数字电视节目,提出了一种将卫星数字电视网络直播的IP(in ternetprotoco l)电视应用方案,采用运动矢量重估计技术来实现M PEG(m ov ing p icture experts group)-2视频到低码率的M PEG-4视频的实时转换,从而避免用户带宽的限制。提出了一种运动重估计算法,通过建立运动矢量反向查找表,利用相似宏块重叠面积来优化候选运动矢量的搜索过程,用帧内相邻宏块运动矢量进行估计等方法,显著提高视频转码效率并保证质量。实验结果表明:在视频转码过程中,与采用PM V fast(pred ictive m otion vector fie ld adaptive searchtechn ique)搜索算法相比,该算法能节省40%左右的编码时间,而峰值信噪比降低不足0.3 dB,显著提高了转码效率。     

基于线性搜索的快速运动估计算法

为了减小快速运动估计算法的计算复杂度和提高运动补偿的准确性,提出了一种新的块匹配运动估计算法,称为线性正方形搜索算法.该算法采用运动估计的线性搜索策略,对于不重要的搜索区域利用线性搜索技术进行快速搜索以减小算法的计算复杂度,而对于重要搜索区域,即最佳点所在区域,用9点的正方形模块进行精细搜索以提高算法的搜索精度.实验结果证明,该算法与菱形算法相比不仅计算复杂度减小了10%以上,而且视频编码效率可以提高约0 1dB.     

序列图像帧间预测技术的研究

在视频压缩领域,帧间预测技术占有十分重要的地位。在简要介绍两种帧间运动估计/补偿模式基础上,该文重点讨论了局部运动估计中块匹配算法的应用和Sprite编码中的全局运动估计算法,提出一种"改进的分级块匹配法",并结合Sprite编码实现序列图像帧间压缩。大量实验表明,采用这种局部和全局相结合的预测算法,可以减少搜索时间,提高图像压缩质量和压缩比,是视频压缩可以输出甚低码流的有效手段之一。     

一种H.264的帧间宏块模式选择算法

H.264视频编码标准采用多种块模式运动估计,可以有效减少块匹配预测误差;但随着模式选择的增多,算法计算量成倍增加。对H.264的帧间宏块编码模式的选择进行了统计分析,在此基础上,提出了一种根据前一帧搜索结果判断小块模式搜索中途停止(Halfway-Stop)算法。实验表明,本算法能在获得与全搜索算法相当的图像质量、信噪比和比特率的情况下,大大降低多种块模式运动估计算法的复杂度。     

基于改进人工鱼群算法的软硬件划分方法

将人工鱼群算法应用于软硬件划分,从而提出一种软硬件划分方法．针对人工鱼群算法在应用于离散型问题时普遍存在的最优解出现概率低、收敛速度慢等问题,采用随机步长来改善鱼的游走行为,使用邻域搜索来获得邻域内的更优状态,并根据无效迭代次数来提前终止迭代、提高算法效率．在对不同结点数的随机 DAG 图划分实验中,改进后算法的平均耗时约为原算法的6.5%～34.5%,而最优解出现概率则为原算法的5～7倍．因此,改进后算法在寻优能力和收敛速度上均优于原始算法,可更高效地完成软硬件划分任务．