基于全局运动补偿编码的H.263编码器

全局运动补偿编码是一种基于模型的编码方法,它可以提高编码效率,改善编码图像的质量.全局运动补偿是建立在全局运动估计基础上的,本文对现有的全局运动估计算法进行研究,提出了改进算法,并在H.263编码器上实现了全局运动补偿编码.通过标准测试序列的测试,可以看到基于全局运动补偿编码的H.263编码器的编码效率有了明显提高,同时提出的全局运动估计算法无论是计算时间还是计算准确性都要优于现有算法.     

面向快速全局运动估计的亮度残差阈值方法*

提出一种面向快速全局运动估计的亮度残差阈值方法,通过统计特性推导出适用于不同分辨率大小视频编码的全局运动估计阈值因子。在保证视频编码性能的前提下,加快全局运动估计收敛于稳定值,实现快速全局运动估计的目标。实验证明,该方法具有较好的鲁棒性和准确性。     

低码率视频编码的优化方法

采用的低码率视频编码方法是以全局运动补偿和局部运动补偿为核心的混合编码方法.主要针对MPEG-4中原有算法计算量大、复杂度高的特点进行了编码系统优化,将这一编码方法实用化.该优化方法是针对占编码系统70%计算量的全局运动估计进行的,采用了基于运动特征的运动估计方法和鲁棒的目标函数,并在优化方法中引入了三级金字塔的分层计算.从对比实验结果来看,优化方法对不同运动类别视频的编码都是有效的,系统编码速度提高了3倍以上.目前,这项优化方法已经被MPEG-4视频编码优化小组采用.     

基于DSP的交通视频稳像算法设计与实现

针对因交通监控设备抖动而引起的视频图像序列不稳定问题,提出了一种在设备内的DSP上直接工作的快速稳像方法。该方法采用Harris算子提取参考帧图像的特征点,利用金字塔LK光流在当前帧跟踪参考帧的特征点,从而获得运动矢量。通过RANSAC剔除匹配错误或前景物体的特征点对,筛选出全局运动矢量。采用描述复杂运动的单应性模型估算全局运动参数,用单纯形法和模板相似性微调参数优化整体效果。最后进行全局运动补偿,实现图像的稳定。依赖TI公司C674X系列DSP的优化方法,实现了对720×480交通视频精确、实时的图像稳定处理。     

联合分数运动估计优化的多参考帧快速选择算法

多参考帧和分数运动补偿技术虽然提高了视频编码性能,但同时也使编码器的内存消耗和计算复杂度成倍地增加.其主要原因是多参考帧技术令会运动估计重复地应用在每个参考帧上.通过分析这两种技术对编码性能贡献的相关性,提出了一种联合优化的快速算法.首先,根据不同参考帧之间的合成运动向量,选择空间上最接近的候选参考帧.然后,通过二维多项式模型预测最优分数残插值,决定采用分数运动估计的参考帧.实验结果表明,该方法在不损失任何率失真性能的情况下,可以把计算的复杂度减少为原来的1/3.     

快速鲁棒的全局运动估计算法

对全局运动估计算法进行研究,提出一种新的快速且鲁棒性较好的全局运动估计算法.全局运动估计是MPEG-4中的sprite编码中的关键技术,其性能将直接影响编码效率和速度.所提出的算法比传统的Levenberg-Marquadet方法要快,而且参数估计比较准确.新算法是基于非线性密度进行估计的,采用了六参数的仿射模型.为了提高计算速度,采用了3层金字塔进行多分辨率计算,而且在每层迭代计算中都抽取重要的特征点进行计算,同时结合了Gauss-Newton优化计算方法.为了保证计算的准确性,采用基于直方图和基于块两     

一种新的全局运动估计算法

全局运动估计是计算机视觉、视频处理等领域广泛采用的手段之一。该文提出一种直接利用压缩视频码流进行全局运动估计的新算法。就运动模型而言,采用了复杂性与准确性较好均衡的六参数仿射模型。为了提高估计精度和计算效率,文章首先提出一种新的视频背景前景分割方法,基于分割的结果,采用背景宏块的运动矢量进行全局运动参数估计。然后,根据参数估计误差的统计特性,一部分运动矢量会当作局外的样值而被剔除,利用剩余的运动矢量中重新估计参数可以提高估计精度。实验验证了提出的全局运动估计算法的计算效率和精度。     

H.264帧内4×4块预测模式选择快速算法研究

在H.264视频编码过程中,编码时间受诸多因素的影响,如帧间/帧内模式选择、运动估计(ME)、率失真优化(RDO)等。为了以较快速度和较好质量进行编码,针对H.264帧内模式选择,提出了一种适用于H.264帧内4×4块预测的模式选择快速算法。该算法利用帧内4×4块最优预测模式与和它相邻的预测模式之间率失真代价(RD Cost)的高相关性,以及绝对变换误差和(SATD)与率失真(RD)性能之间的强相关性,有效地跳过一些不太可能的预测模式,从而使帧内4×4块模式选择过程只需进行4次率失真代价计算即可。实验结果显示,该算法在编码性能和编码速度之间取得了很好的折衷。     

基于三参数模型的快速全局运动估计

提出了一种新的全局运动估计方法——基于三参数模型的快速全局运动估计.新的参数模型在保证准确性的同时,使用更少的参数来描述和估计全局运动,从而简化了计算复杂度.此外,对光流场计算做出了两方面改进：（1）提出了宏块预判的方法,计算光流场前对宏块的梯度信息进行预分析,通过减少参与计算的宏块数目提高光流场的计算速度;（2）提出了快速估计宏块运动向量的方法,在块匹配的过程中同时考虑图像的梯度和灰度信息,通过引入更多的约束提高运动向量的计算速度.实验证明了该方法的有效性.     

动态背景体育运动视频合成对比*

针对在同一场景下获取的体育运动视频,提出了一种基于全局运动补偿及运动前景区域信息的体育运动视频合成方法。首先,对待合成视频,通过全局运动估计与补偿,将相邻帧在空间上对齐到当前帧。通过计算帧差,得到当前帧中的运动前景区域信息。然后根据两段待合成视频之间背景的相似性,计算并修正全局运动参数,确定待合成对应帧之间的位置关系。最后,依据已经获得的运动前景区域信息,生成合成帧。实验结果表明,该方法可自动合成在同一场景中获得的有相似动态背景的体育视频,保持了前景与背景的清晰度,能清晰地显示运动员动作的差异。     

运动估计与运动补偿在电子稳像中的应用

电子稳像系统的核心是运动估计和运动补偿。为了提供运动估计的精度和降低时间开销，达到实时应用的要求，该文提出了基于宏块的步进全局运动估计算法，获得图像序列的全局运动矢量；给出了一个新的应用于电子稳像系统中运动估计与运动补偿模块的运动估计、运动补偿原理框图；采用两步补偿算法完成对图像序列的运动补偿，得到稳定的图像序列输出。仿真结果表明，采用的方法是高效、可行的。     

基于矢量叠加的逐步消除加权运动估计仿真研究

提出了一种基于帧间矢量叠加的逐步消除加权全局运动估计方法.算法对帧间估计的基准进行了分析,考虑到差错平面在全局极值点的小范围附近满足单调性条件是可能的这一假设,提出了帧间矢量叠加法,以较小的搜索范围获得了更好的估计结果;针对全局运动估计的目的,在获得的局部运动矢量的基础上,首先对各局部矢量方向和相对于均值的距离进行判断,排除可靠性较低的局部运动矢量,然后对可靠性高的局部运动矢量进行计算以获得有效的全局运动矢量.对多个图像序列进行仿真实验,结果显示所提出的算法具有良好的性能,PSNR提高了5.77%～34.18%.     

电子稳像中基于运动分类的全局运动估计算法

提出一种基于运动分类的全局运动估计算法.首先,分区提取图像中的鲁棒Harris特征点,并采用特征窗匹配思路,提高匹配速度;其次,对运动矢量在平移、旋转和缩放模式下的统计特性进行分析,提出运动类型快速判定方法,并验证特征点的有效性;再次,将有效点对代入运动方程,求取全局运动参数;最后,结合Kalman滤波来补偿当前帧实现视频稳像.实验结果表明,该算法能够处理含摄像机扫描和抖动的复杂场景,检测误差小于0.5像素,且达到实时处理.     

一种快速全局运动估计算法

为了对全局运动进行准确快速的估计,在对全局运动估计算法进行研究的基础上,提出了一种快速全局运动估计算法。该算法基于非线性密度估计,采用了六参数的仿射模型。为了提高计算速度,采用了3层金字塔进行多分辨率计算,而且在每层迭代计算中,将基于块的外点去除算法与特征点提取算法相结合,这样既加快了算法的速度,又提高了计算结果的准确性。全局运动估计的实验结果表明,该算法在速度和准确性上具有一定的优势。     

基于相位相关法的全局运动估计算法

提出了一种基于鲁捧统计和相位相关法相结合的全局运动估计算法;由于相位相关法利用图像的功率谱信息,减少了对图像内容的依赖,具有一定的抗噪能力,因此该算法将块匹配法与相位相关相结合来计算图像间的运动矢量场,不仅减少了运算量而且能得到更加准确的矢量场;为了提高模型参数估计精度和运算效率,运用多分辨率鲁棒统计的方法来计算运动估计模型参数;航拍视频图像配准与独立运动检测的仿真结果均验证了算法的有效性。     

结合运动矢量和像素递归的全局运动估计方法

全局运动估计是计算机视觉、视频处理等领域中一项重要研究课题。结合运动矢量和像素递归提出一种新的全局运动估计方法,该方法根据块运动矢量求出运动矢量直方图,找出主要块运动方向作为初始的全局运动方向,并初始化全局运动参数。利用运动矢量间距离及类间方差求出运动矢量分割阈值,自适应地去除外点块区域。根据背景块梯度和值的大小,在每个背景块中选择一到两个特征像素点进行运动参数估计。实验结果表明,该方法具有较快的计算速度,同时也具有较高的计算精度。     

水下视频图像高效编码算法

提出了一种水下视频图像高效压缩编码的算法。该算法主要由水下图像预处理、全局运动估计、全局运动与局部运动混合补偿三部分组成。图像预处理模块采用基于小波变换的方法,可以有效去除水下图像中的视觉冗余;全局运动估计采用基于特征点的快速、鲁棒估计算法;提出的全局运动与局部运动混合补偿方案简单易行。实验结果表明,提出的水下视频压缩算法在保证视觉质量的前提下,具有较高的压缩效率,特别适合于海底视频图像在甚低比特率下的压缩传输,以满足有限带宽水声信道的要求。     

基于引力模型的三维运动点集的非精确匹配

本文提出了一种基于引力模型(attractive model)的非精确匹配算法,应用于三维空间运动点集的对应点匹配问题.根据引力模型,我们将匹配和运动估计问题转化为一个代价函数的全局优化问题,实现了无对应点的运动估计和总体匹配.这种算法是一个鲁棒(robust)估计和匹配方法,可以处理包含非匹配点对的三维运动点集.大量计算机模拟实验结果充分证明了算法的鲁棒性和有效性.