两种最新的运动矢量搜索算法

本文在对块匹配运估值算法进行简要探讨的基础上 ,重点介绍了两种最新的运动估值算法——预测搜索算法 (PSA)和灰色搜索算法 (GPS)。这两种算法利用了运动矢量的时间、空间相关性 ,可以明显的减小搜索范围 ,提高搜索效率 ,并能给出正确的运动矢量     

预测三步搜索算法在视频压缩中的应用

针对目前视频压缩编码标准中运动估计算法耗时且容易产生方块效应的运算环节，考虑到视频图像之间的局部相关性，提出一种预测三步搜索算法。利用同一视频图像中的相邻宏块运动矢量相似的特征，采用预测当前块的搜索起点，并以预测的中心点进行搜索，减少搜索范围和搜索点数目。与现有全搜索算法、三步搜索算法相比，该算法的运动估计准确性高，搜索速度快。     

基于离散粒子群优化算法的块匹配运动估计

文章提出了一种基于离散粒子群优化算法的块匹配运动估计算法.该算法将块匹配运动估计的局域性搜索与离散粒子群算法的全局性搜索结合起来,并针对运动矢量的特点,采用了Gray码编码、运动矢量预测以及有效的迭代提前终止准则等策略,克服了以往快速搜索算法容易落入局部最优的问题,在获得与全搜索算法相近的搜索精度的同时,降低了平均搜索...     

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.     

基于新型十字-菱形搜索的块匹配算法

指出了块匹配算法是运动估计的有效方法，搜索模板的类型、大小很大程度上影响了搜索的效果，对运动向量的分布进行了深入研究，提出了以新型非完全对称的搜索模板为基础的十字-菱形搜索算法，该算法以十字搜索模型对小运动矢量进行搜索，而使用非完全对称菱形对大运动矢量进行搜索．理论分析和实验表明：新十字菱形算法和原有的十字菱形算法相比，其搜索的速度可以提高20％左右．     

多分辨率运动估值的改进算法

多分辨率运动估值和补偿算法是一种广泛应用于小波视频编码器的时间冗余的算法,针对其运动矢量编码效率低及采用全搜索方法、运算复杂度较高等问题,提出了一种基于区域分割的多分辨率运动估值算法。该算法具有如下特点：①充分利用了小波分解后各子带所表征的运动结构的相关性,有效地提高了运动矢量的编码效率;②通过对视帧小波分解后的低通子图像进行静止和运动区域分割,以分割结果指导运动估值过程,在有效地减少运动估值时间消耗的同时,进一步提高了运动矢量的编码效率;③在码率受限的情况下,重建图像的质量得到提高。实验结果表明文章所提出算法是有效的。     

一种新型的混合模式运动估计搜索策略

基于实时视频图像序列的运动矢量分布特性,本文提出了一种新型的混合模式运动估计搜索(MPS)策略。该算法根据给定的搜索距确定相应的搜索模式,使用中途停止技术快速的给出运动矢量。相比现有各种搜索算法,MPS搜索策略能够同时满足图像序列中的高速运动与慢速运动的搜索。仿真试验表明,本文搜索策略不仅在搜索速度上比现有MPEG-4校验模型的DS算法更加快速,并且具有更小的运动补偿误差以及更加真实的运动矢量场。     

可预测起始搜索点的自适应准十字菱形搜索算法

分析了视频图像现有块匹配运动估计的技术特点,通过实验数据定量评价了各算法的优缺点,提出的一种改进的自适应运动估计算法:基于起始搜索点预测的准十字菱形搜索算法.该算法根据序列图像中运动矢量的十字中心偏置分布特性和运动矢量间的时空相关性,设计了一种准十字菱形搜索模板,并对静止块设定阈值,直接中止搜索;结合起始搜索点预测,并根据运动类型自适应选择搜索策略,使本文算法在保证了搜索准确性的同时,提高了运动估计的速度.     

DTV块匹配算法的计算机模拟

块匹配法算法是数字电视 (DigitalTelevision ,简称DTV)最常用的运动估值算法。运动估值算法的研究方向是最快、最准确地找到运动物体的运动矢量 ,达到既提高编码效率 ,又能满足电视的实时性要求。通过计算机模拟对块匹配法的几种搜索法进行了比较研究 ,得到了有实际参考价值的科学结论     

十字模板的梯度快速运动估计算法

H.264标准中的运动估计部分占了50%以上的运算开销.在分析了图像运动矢量的中心偏置特性的基础上提出了基于十字模板的梯度快速搜索算法(CGS).该方法提取搜索中两个点蕴含的矢量梯度,配合十字模板,能够快速确定搜索方向和范围,逼近最优匹配点.运动搜索点数比六边形算法降低了36%以上,图像PSNR值比全搜索只下降了0.01dB.通过实验分析也证明了运动矢量中心偏置特性,该算法具有一定的应用价值.     

一种基于神经网络的LD—CELP算法

在低延时矢量激励性线预测（ＬＤ－ＣＥＬＰ）编码算法的基础上，提出了直接矢量量化的低延迟矢量激励线性预测编码方案（ＤＶＱ－ＬＤ－ＣＥＬＰ）采用误差反向传播神经网络（ＢＰＮＮ）来实现ＤＶＱ－ＬＤ－ＣＥＬＰ方法中的码本搜索算法，实现在保持原编码方法（ＬＤ－ＣＥＬＰ）生成误音的音质和码率的同时，降低码本搜索的复杂率，提高码本搜索算法的效率。     

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 %。     

基于预测运动矢量的菱形搜索方法

针对H.264/AVC编码器中运动搜索计算量大、搜索时间长,提出一种基于运动矢量的改进小菱形搜索算法。在运动估计的过程中,根据预测运动矢量的方向,采用不同搜索方向的菱形模型,可大大减少搜索点数,用较短的时间找到最佳匹配块,提高搜索速度。与典型运动搜索方法的菱形搜索算法相比较,该搜索方法在保证视频质量基本不变的条件下,编码速率平均提高5.73%。     

自适应方向菱形搜索快速运动估计算法

在运动矢量分布特性研究的基础上提出了一种自适应方向菱形搜索算法. 该算法利用图像序列的空时相关性, 对搜索起始点进行预测, 设定阈值, 针对匹配块提前终止搜索, 根据运动方向特性自适应的选择小菱形模板和方向菱形模板, 大大增强了搜索的方向性. 实验结果显示, 在保证图像质量的前提下, 该算法大幅减少了平均搜索点数, 提高了搜索的速度.     

视频编码快速块匹配算法的改进

为了降低视频压缩中块匹配的运算复杂度,避免块匹配陷入局部极小值且维持较高的压缩比,提出了一种快速块匹配的搜索算法.首先判断图像块是否静止,若是,停止该块的搜索;反之,通过运动矢量预测确定搜索中心点,并由中心点由内向外搜索,同时结合搜索停止判断条件,提前终止搜索.对改进块匹配快速搜索算法与全搜索和菱形快速搜索进行了仿真实验和对比分析,并将提出改进的运动估计算法在一个实际的机械臂远程视觉控制系统中进行了应用.结果表明：在全搜索、菱形快速搜索和快速块匹配搜索算法中,快速块匹配算法综合性能是最好的.     

适于子采样望远镜运动估值的搜索窗存储结构

运动估值是视频压缩编码运算量最大的部分 ,与算法相应的搜索窗存储器结构设计十分重要。提出一种适于子采样望远镜快速搜索算法的存储结构。可进行大范围望远镜搜索 ,并保证处理单元流水线不空 ,无等待时间 ,具有运算效率高、带宽小等特点。已应用于单片 MPEG2 MP@ML视频实时编码器的搜索引擎设计     

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.     

加权平方误差测度下的快速矢量量化算法

为降低加权平方误差测度下的矢量量化运算量,针对加权因子固定与不固定两种情况,分别提出了快速搜索算法。加权因子固定时,对等均值最近临搜索算法做了相应改动即可应用;加权因子随输入矢量变化时,提出了一种分裂多级等均值最近临搜索算法,算法提出了3个新的排除准则,在不同的场合下选用部分或者全部,从而有效降低码字搜索运算量。测试结果表明:分裂多级等均值最近临搜索算法能够有效降低加权平方误差测度下矢量量化的运算量,比全搜索算法能够节省约69%的运算量。     

矢量量化快速搜索算法的研究

为了进一步降低矢量量化的运算量,提出了一种新的快速搜索算法.在最近邻域搜索算法的基础上,提出了一个基于矢量分割的一般性码字排除准则.该准则综合利用子矢量的均值和方差参数,构造了一个判决不等式来排除不可能的码字.算法中子矢量的个数设定为2.实验结果表明,该算法的运算时间是改进的等均值等方差最近邻域搜索(IEENNS)算法的80%左右.该算法的性能要优于以往的几种基于不等式判决的快速搜索算法,可以应用在语音和图像编码算法中.     

提高图像块运动估计搜索速度的改进算法及其性能

运动估计是视频压缩中帧间预测编码的关键技术之一.由于运动估计具有较大的运算量,因此对压缩性能有重要影响.在研究分析了影响视频编码性能的传统搜索算法基础上,提出了一种基于六边形搜索算法的改进算法.该算法初始步骤使用十字形搜索模式,然后采用六边形搜索模式中的小钻石搜索模式,进行快速块运动估计.并进行了计算机仿真实验证明了改进算法在压缩处理运算量及信号质量方面的优越性.结果表明,改进算法比新三步搜索算法和传统六边形搜索算法有着更快的搜索速度和更小的失真.