运动估计算法研究与实现

本文介绍了运动估计的原理和算法,并在VC平台上分别对基于全搜索算法和菱形搜索算法进行仿真,通过处理前、后视频图像PSNR值和处理时间的比较和分析,得知基于全搜索算法的运动估计质量最好,在时间要求比较高的情况下,基于菱形搜索算法的运动估计效率更高。     

基于VQ与动态运动估计的视频压缩算法

提出了一种视频压缩算法：帧内编码基于矢量量化技术;帧问编码采用运动估计,并动态提取运动区域,只对运动区域进行运动估计。该算法极大地减少了运算量．各项性能指标都非常接近预测帧全帧运动估计算法．同时大幅减少了数据存储量。     

相关块匹配运动估计算法

对ＭＡＤ准则的块匹配算法在运动矢量一致性和抗噪声方面性能欠佳提出了相关块匹配运动估计算法。模拟实验表明，新算法在传统算法的基础上具有更好的运动矢量一致性。     

基于CUDA的运动估计算法研究

运动估计是H.264视频编码器中复杂度最高、耗时最长的模块.本文介绍了运动估计的基本原理以及全搜索算法FS(Full Search)和钻石搜索法DS(Diamond Search)等经典的运动估计算法,并引入了基于CUDA的运动估计算法:全域消除GEA算法和基于CUDA的并行FS算法,有效地提高了H.264视频编解码速度.     

运动估计中双模板设计与自适应模板选取

通过编码标准测试序列,分析了运动估计算法中计算量的分配和不同模板的性能,为兼顾速度和准确度,选择了双模板策略,并进一步给出了自适应的模板选取方法.实验结果数据表明,小模板可以提高运动估计算法的效率,大模板可以保证搜索的准确度.该自适应双模板搜索算法能够以151倍于快速全搜索算法的速度,实现与其近似的峰值信噪比、码率性能.     

一种新的运动估计算法

基于搜索起点的预测和梯度下降搜索,提出了十字交叉梯度下降搜索(CCGDS)算法。该算法根据运动矢量的中心分布特性设计了相应的匹配搜索模板。仿真结果表明:该算法可以用较小的搜索代价取得与全搜索相当的效果,且在搜索速度与搜索效果方面优于三步法(TSS)、四步法(FSS)和钻石法(DS)。     

基于H.264标准的运动估计算法研究

目的 通过分析经典运动估计算法,并归纳其技术要点比较总结其优缺点,提出一种快速运动估计算法.方法 利用小菱形(SDSP)模板和六边形(HSP和VSP)组合模板自适应地进行模板匹配搜索.结果 充分利用序列图像的时间、空间相关性进行运动类型的划分,并进行了起点预测,实现了快速运动算法.结论 仿真卖验证明该改进算法在保证重构图像质量基本不变的情况下,减少了运动搜索点数,提高了运动搜索速度,缩短了运动搜索的时间.     

基于块匹配的运动估计的改进算法

运动估计是视频压缩中帧间预测编码的关键技术之一,在各个压缩标准中都广泛使用了基于块的运动估计技术。本文分析了影响运动估计时间和准确度的因素,提出结合各类算法优点的新型的算法,并由实验表明其优越性。     

用基因算法进行运动估计

基于全局优化的思想基础，提出了一种进行运动估计的新算法──基因算法．介绍了有关的理论知识，阐述了整个算法，给出了计算机模拟结果，并与全局法和三步法作出了比较．     

基于起点预测的单位十字快速运动估计算法

复杂且耗时的运动估计运算给实时视频编码系统的实现带来了困难.为提高视频编码的实时性,文中分析了运动矢量的分布特性和空间相关性,提出了一种基于起点预测的单位十字快速运动估计算法.该算法结合提前中止准则,通过块匹配绝对误差比较法来选择起始搜索点,然后采用单位十字搜索模式进行搜索.实验结果表明,在保持图像质量基本不变的情况下,该算法搜索速度是三步法的3～17倍,是菱形搜索法的2～9倍,是自适应十字搜索法的1.19～4.42倍.该算法计算量小,实时性强,易于硬件实现,在小运动序列运动估计方面具有明显优势.     

一种分级渐开的快速运动估计算法

提出了一种利用图象固有特征的快速运动估计算法，在大多数情况下，图象中运动的变化在图象内和图象间往往是连续的，以相邻宏块（空间或时间上相邻）相应的矢量作为当前矢量的搜索起始矢量，作分级的按渐开顺序的搜索，从而使计算量几乎与运动矢量的实际范围地无关，大大减少了计算量，而得到的图象质量没变。     

基于小波变换的块匹配运动估计方法

将小波变换引入低码率视频图像序列的运动估计研究中，提出了基于小波变换的块匹配搜索方法．该方法的特点是可根据运动物体的大小和运动程度，用可变宏块进行运动估计，统一了匹配块和匹配点的搜索，发展了一种改进的三步搜索算法．实验结果表明，该算法比三步法有更高的精度，更适应低码率和多细节视频图像传输中的运动估计．     

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.     

一种基于传统全搜索法的运动估计改进算法

提出了一种称为准全搜索法的块匹配改进算法。该算法在传统全搜索法的基础上引入了差值块DCT系数为0的判断条件，在螺旋搜索的遍历过程中可以最快地搜索到满足条件的匹配块，在大大提高搜索速度地同时也保证了一定的搜索精度。     

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。     

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.     

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.     

一种基于传统全搜索法的运动估计改进算法

提出了一种称为准全搜索法的块匹配改进算法。该算法在传统全搜索法的基础上引入了差值块DCT系数为0的判断条件,在螺旋搜索的遍历过程中可以最快地搜索到满足条件的匹配块,在大大提高搜索速度地同时也保证了一定的搜索精度。     

一种改进的图像序列运动估计算法

针对一系列连续运动的视频序列,利用前后帧间的相关性,在分析块匹配算法高精度和三步法的运算速度快的基础上,提出了一种基于块的新算法。实验结果表明,该算法比EBMA算法运算量大大减小,运算精度又比三步法得到了很好的提高。