EPZS运动估计算法的分析及改进

在分析研究H.264视频编码标准推荐的运动估计核心算法EPZS的基础上,针对该算法运动估计实时性不足的缺点,提出一种对EPZS算法进行起始搜索窗口中心点和计算终止条件判断标准的改进方法,在H.264编码器的参考模型JM10.1中,选择5个测试序列进行实验。实验结果表明,改进后的算法与原算法相比,在重建图像质量和码率接近的情况下,运动估计时间平均节省了29.314%,降低了算法的复杂度,提高了编码的实时性。     

H.264运动估计UMHexagonS算法的优化与改进

针对H.264中UMHexagonS算法存在的不足,提出了一种改进的快速运动估计算法。改进算法根据起始预测运动矢量成为最佳点的可能性大小对起始预测运动矢量的检测顺序进行了优化,提高了编码效率;设计了一种改进的5×5螺旋全搜索模板,减少了5×5螺旋全搜索模板的搜索点数;增加了一种针对亚宏块的提前终止策略,进一步减少了运动估计带来的运算量。实验结果表明,改进算法在基本保持UMHexagonS算法编码性能的同时,有效减少了运动估计时间,提高了编码效率,并且可适用于不同运动强度的视频序列。     

多视点视频编码混合快速搜索算法

EPZS是联合多视点视频编码(JMVC,Joint Multi-view Video Coding)运动估计中采用的一种预测搜索算法,其搜索速度慢.针对EPZS算法的性能不足,我们在预测矢量集合、搜索模型、阈值设置和搜索策略四个方面进行改进,提出了一种混合快速搜索算法.在联合多视点视频编码测试平台JMVC8.3中,对三个由平行摄像机采集的多视点视频测试序列BallRoom、Exit和Vassar进行测试.实验结果表明:在保证视频重建质量和码率的前提下,与Jmvc中的EPZS算法相比,编码速度平均提高了55.66％ ～69.62％,改进算法的效果明显,编码效率得以提高.     

H.264整像素快速运动估计算法研究

通过对H.264参考模型JM11.0中整像素运动估计算法的分析,提出了一种新的快速运动估计搜索算法：基于方向预测的菱形-T形搜索算法（Direction Based Diamond-T Search,DBDTS）。改进算法在保证视频序列各分量信噪比和输出比特率的同时有效地减少了运动估计时间。分别应用FS、EPZS、UMHexagonS和改进算法对典型序列进行测试。测试结果表明,新算法在保证编码性能的同时,有效地提高了运动估计速度。     

基于EPZS的H.264/AVC运动估计改进算法

为了减少视频编码的运算量,对全零块判决进行了深入的研究,并结合图像的纹理信息和帧间编码模式给出了自适应的全零块判决阈值,以此为基础提出了EPZS（enhanced predictive zonal search）的改进算法。实验结果表明,改进的EPZS算法在较好地保持H.264/AVC原有编码算法图像质量的同时,减少了运算量,大幅度提高了编码速度。     

H.264中快速运动估计算法的一种改进方案*

UMHexagonS是视频编码标准H.264的一种快速整像素运动估计算法,该算法较之全搜索算法在性能上有很大提高,但仍存在运算量大、复杂度高、耗时等问题。利用提前中止思想,在螺旋搜索和多层次大六边形搜索阶段增加提前中止条件,加速算法中止,然后用特殊的改进模板搜索法替换螺旋搜索策略,快速匹配最佳点。在JM10.2测试模型上进行了算法验证,实验结果表明,改进算法在保证编码性能的同时,可以有效地减少5%～15%的运动估计时间。     

基于H.264的快速运动估计算法

运动估计在视频编码中有着举足轻重的地位,其性能的优劣在很大程度上影响着输出码流的质量.为了克服视频编码标准H.264中运动估计运算量大的困难,在深入研究H.264编码标准的基础上,利用视频图像序列的帧间统计特性,提出了一种改进的非对称十字型多层次六边形格点搜索算法来搜索最佳运动矢量.实验结果表明,该算法对于各种运动序列,在保持编码性能不受损失的同时,可以使得运动估计的运算复杂度大为降低.     

基于H.264的运动估计和EPZS算法的研究

在视频序列中,相邻帧之间存在很大的相关性和冗余信息.运动估计与运动补偿减少相邻帧间的冗余度,在视频编码中起着重要的作用.H.264是一种高性能的视频编码技术,其最大的优点是具有很高的压缩比率.在具有高压缩比的同时,还拥有高质量流畅的图像,然而,也带来了高度的计算复杂度,尤其是运动估计模块中.通过分析经典运动估计全搜索算法与EPZS算法后,在此基础上对EPZS算法的进行改进,提出了增强搜索模板的使用条件.通过实验表明,在原来的基础上运动估计的时间减少了1.2%以上,对H.264的实时编码具有一定的意义.     

基于H.264编码的运动估计快速搜索算法

H．264标准可以获得很高的编码效率，适于低带宽高质量网络视频应用的需要，但由于采用了许多高复杂度的算法，使得软硬件实现起来非常困难。本文给出一种运动估计搜索算法，对H．264进行优化，经测试，搜索速度明显提高。     

一种面向H.264/AVC的运动估计算法

提出了一种使用具有方向偏向性搜索模板和基于预测模式自适应选择运动估计方案的EPZS(enhanced predictive zonal search)改进算法。该算法将运动估计过程与H.264/AVC中多参考帧、多预测模式等编码工具紧密结合,充分利用视频中运动具有高度时空相关性的特点,综合考虑速度、图像质量及压缩效率等方面的性能。实验结果表明,该算法以极小的计算量得到了与全搜索方法接近的效果;与EPZS算法相比,运动估计的处理速度有了较大幅度的提高,同时保持了与之相当、有时甚至更优的率失真性能。此外,该算法具有很好的鲁棒性,并且能够产生平滑的运动矢量场。     

HDS, a real-time multi-DSP motion estimator for MPEG-4 H.264 AVC high definition video encoding

H.264 AVC video compression standard achieves high compression rates at the cost of a high encoder complexity. The encoder performances are greatly linked to the motion estimation operation which requires high computation power and memory bandwidth. High definition context magnifies the difficulty of a real-time implementation. EPZS and HME are two well-known motion estimation algorithms. Both EPZS and HME are implemented in a DSP and their performances are compared in terms of both quality and complexity. Based on these results, a new algorithm called HDS for Hierarchical Diamond Search is proposed. HDS motion estimation is integrated in a AVC encoder to extract timings and resulting video qualities reached. A real-time DSP implementation of H.264 quarter-pixel accuracy motion estimation is proposed for SD and HD video format. Furthermore HDS characteristics make this algorithm well suited for H.264 SVC real-time encoding applications.     

一种基于H.264的快速运动估计算法

H.264标准采用了新的编码模式,使H.264的编码压缩效率比先前的标准提高了50%以上,但这些新的编码模式也增加编码器的复杂度和编码运算时间.一种基于H.264的全方向十字型快速运动估计搜索算法,能够在视频质量最少损失的情况下,显著提高运动估计的搜索速度,降低编码器的设计复杂度并可以节省编码时间.     

UMHS运动估计算法的优化研究

运动估计技术是H.264的关键技术,其消耗整个编码时间80%左右。提出了一种更加合理的模板策略,该策略可以更快地接近最优运动矢量;引入了运动类型判断机制以避免不必要的搜索。在UMHS算法上应用了这两种策略,保持了原有图像质量的同时有效地节省了运动估计时间。实验结果显示,优化后的算法与原UMHS算法和EPZS算法相比,在重建图像质量和码率接近的情况下,运动估计时间分别节省了约30%和15%,特别是当视频内容比较剧烈时分别节省了约40%和25%。     

基于H.264的1/4像素精度的快速搜索算法*

新的视频标准 H.264为了获得更精确的运动向量和更高的压缩比,引入了分数像素运动补偿技术, 但同时也增加了运动补偿过程的复杂度。为了克服这一局限,根据相邻分数像素点之间高度相关的运动估计匹配误差和运动矢量方向,以及运动向量具有中心偏置的特性提出了一种新的1/4像素精度快速搜索算法(QAFSA)。实验表明：该算法在保持图像质量和码率基本不变的情况下大大减少了搜索点的数目,有效地提高了分数像素运动估计的速度。     

H.264块运动估计自适应快速搜索算法研究

H.264视频编解码标准中由于运动搜索部分占整个编码时间的权重很大,所以运动搜索算法的优劣直接影响整个编码的效率。对编码运动估计理论进行了研究,采用六边形和小菱形相结合的方法,提出了一种新的自适应快速搜索算法来改善搜索效率。自适应快速搜索算法模式由当前块运动强度来决定,当当前块处于剧烈运动时,该算法选择六边形图形搜索算法;当当前块处于缓慢运动时,该算法选择小菱形图形搜索算法。实验结果表明该算法相比其他自适应算法以及单纯使用一种搜索图形节约了搜索时间,同时率失真性能影响甚微。     

动态模式的快速运动估计算法

针对H.264视频编码标准中运动估计的高计算复杂度,提出了一种动态模式的快速运动估计算法。该算法通过判断宏块的运动大小及运动方向选择相应的搜索模式;同时对标准中的中值预测进行了改进并提出了一种动态的参考块提前跳过策略。实验结果表明,该算法在保持良好的率失真性能的基础上,减少了运动估计时间,相对于快速全搜索算法FFS以及UMHexagonS算法,该算法分别减少了85.28%和35.29%的运动估计时间。