采用块匹配的多视点视频编码算法的改进

利用相邻已编码宏块的模式对当前编码宏块的模式选择进行优化,减少部分细化小块的分割及搜索.然后结合传统单视点视频编码中的简化非对称十字型多层次六边形格点搜索,对运动估计搜索算法进行改进.实验表明:在保证其重建视频质量及码率开销的前提下,两种改进算法使不同特性的视频序列的编码时间平均减少78%.     

X264的运动估计算法研究

为了解决H.264的运动估计复杂和实际应用问题,基于纯C的X264,分析了菱形搜索、六边形搜索、非对称十字型多层次六边形格点搜索和全搜索4种运动估计算法.比较了3种快速算法与全搜索算法在编码质量和编码速率方面的差异.实验结果表明：在峰值信噪比略有下降的情况下,菱形搜索和六边形搜索速度是全搜索的17倍,非对称十字型多层次六边形格点搜索是全搜索的10倍.     

自适应六边形运动估计搜索算法

指出了在块运动估计中,快速估计算法的最终目的是在提高搜索速度的同时保持搜索质量.在现有搜索算法的基础上,提出了一种自适应六边形运动估计搜索算法AHEX.该算法首先利用时空相关性预测起始点,缩小了搜索区域,从而减少搜索点数;然后采用六边形搜索模型进行搜索,进一步提高了搜索速度.在搜索过程中,还采用了自适应的提前中止策略来避免不必要的搜索.实验结果表明:在保持相当搜索质量的前提下,与其它快速块匹配算法相比,自适应六边形搜索算法的搜索速度有大幅度的提高.     

H.264运动估计整像素部分算法及硬件实现

根据图像序列运动矢量时间、空间分布特性,针对H.264图像压缩提出了一种基于六边形搜索派生的运动估计快速算法,采用双六边形与小菱形结合的搜索模板,减少了搜索点数,降低了运算复杂度.算法部分和编码器其他部分的Verilog模块结合在FPGA上进行了仿真,结果表明,该算法与全搜索、六边形搜索、菱形搜索和不对称十字与多六角形网格混合搜索等算法相比较,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.     

一种快速的块匹配运动估计新算法

视频编码是一个复杂的过程,包括了空间,时间和统计数据缩减技术的结合.这些技术中运动估计在帧间冗余信息中起着至关重要的作用.因此,寻找最有效的运动估计算法仍然是一项重要的研究课题.在此,为了提高视频编码效率,提出一种新菱形搜索(NDS)的算法. NDS算法适用于开始搜索步骤为十字搜索模式(CSP)并且交叉用大菱形搜索模式(LDSP)和小菱形搜索模式(SDSP),以避免发生局部最优问题.实验结果表明,该NDS算法相对于菱形搜索算法在搜索速度和搜索精度上有显著提高. NDS算法在压缩精度上非常接近于全搜索算法,但是搜索速度是全搜索算法的18.51倍.与DS算法相比,NDS的算法可以实现超过125%倍的速度.     

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.     

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H.264运动估计的自适应算法

针对在H.264的多宏块运动估计中,计算繁琐,无法达到实时要求的缺陷,提出一种自适应的运动搜索算法.利用相邻宏块间的相关性和中值预测来更加精确地预测搜索初始点和确定搜索区域.实验表明,在编码性能基本不损失的情况下,该算法减少了搜索的运算量.     

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     

最佳零块判决准则下的运动搜索算法

在以运动补偿和变换为框架的视频编码算法中,运动搜索和变换是占用编码时间最多的模块.为降低运算量,提出了一种H.26L编码方法的最佳全零块判决运动矢量搜索算法.该算法在运动估值的同时判决出零块,节省了大量位移搜索和变换量化的时间.测试结果表明,改进算法加快了编码器运动搜索的速度,减少了变换编码和量化的时间,在PSNR(峰值信噪比)保持相同甚至略有提高的情况下,编码时间最多可减少77%,对背景基本不变的简单运动图像的改善最为显著.     

基于H.264/AVC视频标准的改进UMHexagonS算法

基于H.264/AVC视频编码标准,通过分析非对称十字型多层次六边形格点搜索(UMHexagonS)算法的流程及存在的问题,提出一种改进的分像素搜索算法,并给出了改进的UMHexagonS搜索算法流程.实验结果表明了改进算法的有效性,在保证图像质量的同时,显著减少了编码时间,提高了编码效率.     

基于H.264/AVC的一种快速运动估计算法

H.264/AVC编码采用可变块尺寸运动估计,具有更好的压缩性能,但计算复杂度急剧增加,限制了其应用范围。笔者将MVFAST算法思想引入H.264/AVC,利用相邻块的相关性和模式应用概率,加快分割模式选择速度,并选定初始运动矢量,根据其运动类型选用不同的搜索模板进行块匹配,大大减少了运动估计的运算量。实验结果表明,在不影响图像质量和输出码率的前提下,该算法显著减少了运动估计时间,有效提高了编码速度。     

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。     

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 %。     

基于H.264的一种视频编码算法的研究与FPGA实现

H.264是由ITU-T视频编码专家组VCEG和ISO/IEC运动图像专家组MPEG联合制订的新一代视频编码标准。而运动估计是整个编码过程中最耗时的一部分,它的效率直接决定了整个编码系统的效率。因此本文在混合非对称十字多六边形搜索算法原理的基础上,提出了一种混合六边形搜索算法,使四种标准算法合理搭配。并且在FPGA上设计了一种有效的硬件结构实现该算法。     

一种基于降采样的块匹配三步搜索改进算法

在视频图像处理中,运动估计对于提高视频信号去隔行和降噪的效果具有举足轻重的作用,是整个运动补偿视频图像处理算法的关键部分.在视频处理芯片的硬件实现中,运动估计的性能和算法复杂度直接决定了芯片的速度、面积和功耗;同时,运动估计在视频图像编码中也同样决定了整个编码算法的效率.在新三步算法的基础上权衡运动估计算法的性能和运算复杂度,提出了一种块内降采样的搜索算法(down-sampled diamond NTSS,DSD-NTSS).该算法利用图像的局部相似性特征,对搜索块的内部像素采用交叉采样方式做块匹配的运算以降低算法复杂度.仿真结果表明,在保证了同等的图像处理质量的情况下,该算法与新三步法相比运算量降低了一半左右;而与全搜索、菱形搜索、三步搜索等其他快速算法相比,该算法在性能和算法复杂度上的综合表现更为优秀.     

H.264运动估计的自适应提前退出算法

为了克服视频编码标准H.264中运动估计运算量大的困难,针对H.264编码的特点,提出了利用4×4Hadamard变换信息进行全零块判断及对运动估计代价门限的自适应估计方法.在此基础上,给出了3个提前退出的判断准则以及结合提前退出技术的快速运动估计算法.实验表明,在编码性能损失很小的条件下,可以使得运动搜索块匹配的运算量在通常快速运动搜索算法基础上再下降30%～70%.同时,由于这种提前退出技术可以结合不同的快速运动估计算法,具有一定的通用性.     

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.     

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.