基于运动矢量分散度的增强型MVFAST搜索算法

运动估计超高的复杂度一直是实时视频编码应用的瓶颈之一。为了解决这个难题,在研究MVFAST(Motion Vector Field Adaptive Search Technique)的基础上,提出一种改进的运动估计算法。该算法在利用邻块运动矢量长度信息的同时,进一步挖掘它们的分散度信息来更加准确的选择搜索策略。实验结果表明,改进后的算法无论是在搜索速度,还是在搜索精度上,都获得了明显的提高,可以作为MPEG2,H.264实时优化时的参考。     

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.     

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H.264的运动矢量集自适应快速搜索算法

为了减少H.264编码器中运动估计模块的计算复杂度,提出了一种基于H.264的运动矢量集自适应的EPZS改进算法.该算法充分利用运动矢量的时空相关性和中心偏置特性,通过对运动类型判定,自适应选取初始预测矢量集和搜索模式,并根据运动类型和匹配误差的空间方向特性,提出了一种新的自适应阀值和一种新的非对称十字-六边形混合搜索...     

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.     

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.     

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。     

高效多分层半像素精度块匹配运动估计算法

为了降低视频编码器的运算负荷,提出一个空时相关多分辨半像素精度块匹配运动估计算法,这个算法利用运动矢量场的空间和时间相关性及多层结构中父子块间的相关性,缩小局部运动搜索范围,得到低运算复杂性。利用一个自适应门限调整算法,使运动搜索次数对不同视频序列近于一致。模拟结果表明,该算法运动补偿增益和运动矢量熵也有明显改进,搜索次数低于著名的三步法。最后讨论了半像素精度和变块大小运动估计方案。     

2D视频转3D视频中快速块匹配运动估计算法

根据视频序列相邻帧之间运动矢量的时空相关性和概率分布特性,提出了一种快速块匹配运动估计算法。该算法使用了搜索起点预测准则、中止阈值准则和自适应搜索策略等。实验结果表明,该算法与三步法、菱形法等相比,减少了对静止块的搜索,在保证图像质量的同时,减少了搜索的点数,提高了运动估计的速度。     

基于遗传算法的自适应块匹配运动搜索算法

提出了一种应用于视频压缩编码中的基于遗传算法的块匹配运动搜索算法。为了加速搜索进化过程并更好地与具有不确定性的进化过程相匹配,该算法引入了一些新的自适应遗传机制,包括初代个体选择,父代个体选择以及进化结束判决等。这些自适应机制充分利用了视频图像自身的相关性。仿真结果表明,该算法可以实现较为精确的块匹配运动搜索,同时保持较低的运算复杂度。     

A new adaptive fast motion estimation algorithm based on local motion similarity degree (LMSD)

In the motion vector field adaptive search technique (MVFAST) and the predictive motion vector field adaptive search technique (PMVFAST), the size of the largest motion vector from the three adjacent blocks (left, top, top-right) is compared with the threshold to select different search scheme. But a suitable search center and search pattern will not be selected in the adaptive search technique when the adjacent motion vectors are not coherent in local region. This paper presents an efficient adaptive search algorithm. The motion vector variation degree (MVVD) is considered a reasonable factor for adaptive search selection. By the relationship between local motion similarity degree (LMSD) and the variation degree of motion vector (MVVD), the motion vectors are classified as three categories according to corresponding LMSD; then different proposed search schemes are adopted for motion estimation. The experimental results show that the proposed algorithm has a significant computational speedup compared with MVFAST and PMVFAST algorithms, and offers a similar, even better performance.     

基于边界约束的样品视频非对称运动估计方法

针对常规运动估计方法应用到样品视频编码时存在无效搜索点冗余搜索、有效搜索点遗漏的问题,提出基于边界约束的非对称运动估计方法。首先,在原有预定搜索范围的基础上,采用定点统计运动参量的方法对科学仪器的样品视频运动性能进行测试统计,根据统计结果,对视频运动范围设定边界,减少运动搜索点数;然后提出了基于边界约束的非对称搜索模型,依据样品视频的运动特征,优化搜索算法。来自电子探针和电子显微镜的不同样品视频编码实验表明,与多方向搜索算法(MDS)比较,所提方法的运动估计时间缩短了约33%,编码性能保持甚至超过了多方向搜索算法。     

Two-grade search mechanism based motion planning of a three-limbed robot

A novel three-limbed robot was described and its motion planning method was discussed. After the introduction of the robot mechanical structure and the human-robot interface, a two-grade search mechanism based motion planning method was proposed. The first-grade search method using genetic algorithm tries to find an optimized target position and orientation of the three-limbed robot. The second-grade search method using virtual compliance tries to avoid the collision between the three-limbed robot and obstacles in a dynamic environment. Experiment shows the feasibility of the two-grade search mechanism and proves that the proposed motion planning method can be used to solve the motion planning problem of the redundant three-limbed robot without deficiencies of traditional genetic algorithm.     

信息采集平台中的移动侦测算法研究

通过对马尔可夫随机场（MRF）移动侦测算法理论的研究，引入分级的方法，形成图像的时空多分辨率结构，大大优化了单一分辨率MRF算法的初始化过程，并通过软件进行了实现。该算法应用于信息采集平台，可明显提高移动侦测精度，进一步提高了信息采集平台在图像处理方面的智能，具有较强的实用性。     

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     

分数像素精确运动搜索快速算法

为了降低视频编码标准H.264中分数像素运动搜索的运算量,提出一种分数像素运动搜索快速算法。该算法利用H.264中整数像素和分数像素运动矢量的特点,给出一组提前退出门限,能够跳过大部分分数像素搜索点;并结合钻石搜索法,进一步减少了搜索量。实验结果表明:采用该算法,分数像素搜索部分运算量平均下降77.45%,峰值信噪比降低0.03dB,码率增加2.38%。该算法显著降低了运动搜索的运算量,且较好地保持了编码性能,对背景基本不变的简单运动图像改善最为显著。     

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。     

模型基编码中实时三维运动估计的新方法

将自适应迭代松弛搜索算法RSA引入到MPEG4模型基编码的三维运动参数估计中，解决了估计算法的稳健性问题。经过简化计算的复杂度，得出一种快速算法，大大提高了估计速度。同时设计有效的参数初值设置和调整方法，改善了估计的准确性，使之更适用于长序列实时运动估计。通过与预测最小均算法PLS和扩展的卡尔曼滤波算法EKF进行模拟数据和真实序列实验比较，证明本文提出的RSA算法具有很好的鲁棒性和准确性。     

运动估计算法设计及FPGA实现

为进一步提高编码效率，在研究菱形算法的基础上，采用了“十字”形运动估计算法，设计了硬件电路，并用FPGA（Field-Programmable Gate Array）实现了算法．结合算法的特点，设计了整体框架结构，提出了一种高度并行、紧凑流水线的FPGA实现方案．用Verilog HDL硬件描述语言设计了编码，在QUARTUS Ⅱ集成开发环境下，进行了仿真验证，并写入FPGA芯片，实现了“十字”形运动估计算法．经测试表明：该设计方案搜索高效、逻辑简洁，对比全搜索法占用硬件资源较小．可广泛应用到移动视频通信、远程无线监控等领域．