基于遗传搜索和模板匹配的快速运动估计

基于遗传算法的运动估计具有较好的全局寻优能力,但其过高的算法复杂度需要很大的计算和存储开销,增加了编码时间;另一方面,传统的基于遗传算法的运动估计普遍采用较低的遗传迭代次数,降低了遗传算法的搜索精度。为解决传统算法搜索时间长和搜索精度低的缺陷,提出了一种基于遗传搜索和模板匹配的混合算法。该算法结合多种运动矢量的预测方法...     

视频编码中运动矢量估计的快速算法

提出了一种估计运动矢量的快速算法，计算机模拟结果表明，该算法的计量量在大低于二一搜索的方式，在性能上又优于三步做法等快速算法，适宜和在实时视频编码中。     

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。     

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.     

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.     

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.     

一种新的运动估计与运动补偿算法

传统的运动估计和补偿算法都是基于块匹配法 (BMA)和DCT变换的针对小波变换的特性及其在图像压缩中的应用 ,本文介绍了在小波域的一种新的高效的运动估计和运动补偿算法———重叠多分辨率运动补偿 (OMRMC)算法。这种算法结合了H .2 6 3和MPEG - 4中应用的重叠块运动补偿 (ORMC)算法和非常适合于小波域的多分辨率运动估计 (MRME)算法。这种算法不但运算量大大减小 ,而且还解决了固有的基于块匹配的运动估计所带来的块效应 (失真 )问题     

基于快速运动估计算法UMHexagonS的研究

UMHexagonS算法已经被视频编码标准H．264正式采纳作为整像素的快速运动估计算法。该算法的运算量相对于快速全搜索算法可节约90%以上,同时能够保持较好的率失真性能。本文结合JM10．2的源代码对UMHexagonS算法进行了分析,并对该算法进行了改进。通过利用运动矢量间性,采用一种新的自适应的非对称十字形模板来代替原算法中的非对称十字形模板,并将改进的算法在JM10．2测试模型上进行了验证,,实验结果表明,本文建议的方法在保证编码性能的同时,可以有效减少运动估计所需要的时问。     

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.     

一种新的快速块匹配运动估计算法

提出了一种新的快速、有效的块匹配运动估计算法。算法采用多步搜索方法,利用相邻块之间的运动相关性,选择反映当前块运动趋势的预测点作为初始搜索点;用子采样块匹配失真度量来减少计算量;利用运动矢量的中心倾向的分布特性,用多侯选点钻石形状搜索方法来提高运动估计的速度和准确性。实验表明,该算法计算复杂性低,预测质量好。     

HEVC整像素运动估计的并行螺旋搜索算法及其硬件实现

为了能够在硬件上有效减少整像素运动估计（IME）的计算复杂度,提出一种基于并行螺旋搜索算法的整像素运动估计硬件架构设计方案.该设计按照螺旋顺序,首先,由中心向四周扩散的方式逐点搜索;其次,在搜索过程中每一个搜索点处同时处理所有PU块,通过这种PU块共享搜索过程的方式来减少周期数;最后,通过提前结束判断的方式,跳过不必要的搜索点,进一步减少周期数.用Verilog语言进行硬件描述,利用VCS工具进行仿真,且仿真SAD结果与HEVC参考软件（HM）结果数据一致,证明其正确性;通过对多个序列进行测试,平均每1 733.4个时钟处理一个64 px×64 px大小的CTU.硬件框架在VIVADO平台下,用Virtex-7系列芯片进行综合,得到工作频率为198 MHz,能够实现4 K@56.4 f·s^-1的吞吐率.     

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.     

基于空间相关预测的快速块匹配运动估计算法

为了提高自适应十字搜索(adaptiveroodpatternsearch,ARPS)算法中运动估计的速度和准确性,提出一种基于空间相关预测的快速块匹配运动估计算法.根据块匹配度量准则,将邻域块中与当前块相似度最高和次高的两个运动向量(motionvector,MV)的均值作为当前块的预测MV,改进了传统ARPS算法的固定单块预测模式,增强了起始搜索中心位置的预测,减小了由于运动变化而引起的预测误差.实验结果表明所提算法与ARPS和其他标准快速块匹配运动估计方法相比,有效地减少了计算复杂度,提高了配准精度.     

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。     

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.     

一种基于梯度的非完整十字钻石模型搜索算法

十字钻石模型搜索算法利用了视频序列运动矢量的十字中心分布特性．作者在此基础上,增加了梯度信息,提出了一种基于梯度的非完整十字钻石搜索算法,在保证信噪比的情况下可使平均搜索点数大幅度降低．