基于H.264的内容自适应分数像素运动估计算法

分数像素精确运动估计的改进是整个运动估计模块优化的关键,本文提出了基于H.264的内容自适应分数像素运动估计算法。首先,提出基于平坦区域宏块预测的无效分数像素运动矢量(MV)搜索省略算法(SMBP);然后,改进H.264采用的基于中心的分数像素搜索算法(CBFPS),提出基于预测矢量的增强型菱形模板(EDSP)搜索算法。实验结果表明,内容自适应分数像素运动估计算法比分数像素全搜索算法(FFPS)在峰值信噪比(PSNR)有微小降低(0.095～0.209 dB)的情况下,平均减少了75.6%的分数像素搜索点,整个运动估计模块平均节省了38.5%的计算量。     

基于运动矢量分布特征的半像素快速搜索算法

针对MPEG-4视频编码中半像素全搜索方法运算量较大的缺点,提出一种基于运动矢量分布特征的快速半像素运动矢量搜索算法。试验表明最佳半像素运动矢量的分布具有一定的规律,即大多数的运动矢量分布在水平或垂直两个共扼方向上。因此在满足一定条件的前提下水平和垂直方向上的运动矢量被优先搜索,其次搜索其余的点。仿真结果表明本算法可以使半像素平均搜索点数减少71%,而编码质量和码流长度并没有明显降低或增加。     

一种基于硬件实现的快速运动估计半像素级搜索算法

研究了在绝对差和准则下的整像素级块匹配和半像素级块匹配的联系，对绝对差和进行了合理的数学曲线拟合，通过数学曲线来预测最小绝对差和所在半像素位置，从而得到半像素级最佳匹配矢量。分析了三种不同的凹函数预测模型，提出了一种适合硬件实现的运动估计快速半像素级搜索算法。该算法直接根据整像素级运动估计的结果来推算半像素级运动估计结果，在很大程度上降低了半像素级运动估计的运算复杂度，从而利用低码率视频编码的实时实现。试验结果表明该算法可获得较好的重建图像质量。该算法利于硬件实现，可以方便地集成到现有的视频编码器中，具有较好的实用价值。     

基于H.264视频压缩域运动矢量的目标跟踪

目前,目标跟踪算法大多在像素域进行,即先将视频解码成图像,再用像素域的方法计算,但像素域算法复杂度高、计算量大。在视频编码过程中,产生了对目标跟踪有利的信息,如运动矢量(MV)和DCT系数,而且直接利用压缩域信息进行目标跟踪可减少解码的时间。文章提出了一种基于像素运动矢量的H.264压缩域跟踪算法,与宏块运动矢量算法相比,该算法显著提高了跟踪准确率。     

基于亚像素运动矢量的AVS编码快速搜索算法

针对AVS视频编码系统中运动搜索模块运算量较大的问题,提出一种基于亚像素运动矢量的快速搜索算法.该算法利用整像素点进行分区域预测,并采用二步搜索法快速定位出最匹配亚像素点.实验结果表明,与传统方法相比,在峰值信噪比下降不足0.1 dB的情况下,该算法减少超过50%的亚像素搜索次数,视频编码时间缩短18%～30%.     

基于矢量预测的快速运动估计搜索算法

基于H.264视频编码标准的编解码过程中,运动估计的时间大概要占总编码时间的70%(1个参考帧)到90%(5个参考帧)。对于H.264标准的新特点,传统的全搜索算法的精度高,但计算量太大,不能应用于实时处理;经典的菱形等算法搜索模式简单,易于实现,但容易陷入局部无穷小。采用了一种基于运动矢量预测的快速运动估计搜索算法。该方法首先利用运动矢量的时、空间相关性得到预测矢量,然后利用非对称十字型搜索确定运动估计的起始点,最后采用经典的菱形算法进行运动估计。实验结果表明,相比UMHexagonS快速搜索算法,该算法能够在码率增加不超过1%,信噪比下降不超过0.1 dB的情况下,运动估计速度有较大提高。     

H．264运动估计算法的优化研究

通过对H．264中运动估计的分析,选择合适的快速搜索算法来对H．264算法进行化简,对菱形快速搜索算法、分像素的运动估计算法进行了改进,减少了H．264解码器巨大的计算量。     

视频转码中运动矢量自适应多模式精炼算法

针对视频转码中运动矢量重估计精度不高的问题,提出了一种运动矢量自适应多模式精炼(AMPR)算法.该算法首先利用输入码流中运动矢量的相位和幅值信息构建了视频局部区域活动性模型,通过此模型自适应确定精炼窗口的大小,然后在菱形搜索算法(DS)和水平垂直搜索算法(HAVS)的基础上,给出了多模式搜索策略.仿真实验表明,该算法取得接近于全搜索算法的视频质量,并有效地降低了计算复杂度.     

基于H.264多参考帧的运动搜索快速算法

提出了一种基于H.264多参考帧的快速整像素运动搜索算法,该算法通过建立多参考帧中的搜索起始点模型和基于多参考帧的六边形搜索,能够有效地降低运动搜索的计算量。实验结果表明,基于多参考帧的快速运动搜索算法在保持有较好编码质量的同时,能够在很大程度上减少H.264多参考帧的运动搜索时间。     

一种预测菱形运动估计算法

在保证估计质量的情况下,为了降低运动估计算法的搜索次数,提出了一种预测菱形搜索算法.该算法保留了菱形算法的简易性和规则性,在菱形搜索算法中加入了对运动矢量的预测.实验表明和菱形算法比较,该算法减少了搜索次数,提高了估计质量.     

基于H.264自适应阈值的快速运动估计算法

块匹配运动估计在视频编码中有着举足轻重的地位,全搜索算法是最好的搜索算法,但其计算量是最大的,所以提出一种H.264自适应阈值的快速运动估计算法.该算法是利用相邻块的运动矢量来预测初始搜索点,并根据一定的准则来确定静止块,减少了搜索的冗余度,再用基于梯度的十字优先菱形算法米进行搜索.与DS菱形算法相比,该算法具有更高的灵活性,能实时的提前退出搜索,并且在搜索点数上明显减少,且没减少搜索精度.     

一种改进的UMHexagonS运动估计算法

在视频编码中,运动估计占据约70%的编码时间,是视频编码中的重要环节。整像素运动搜索UMHexagon S算法以较低的计算复杂度,达到了接近全搜索算法的率失真性能,而被H.264和AVS等标准所采纳。在分析UMHexagon S算法的基础上,对其非对称十字形搜索和非均匀多层次六边形格点搜索算法进行了改进。实验表明,在基本保持原算法性能的同时,该算法比原算法减少了60%~70%的搜索点数,降低了运动估计的计算复杂度。     

一种基于H．264的有效运动估计算法

运动估计算法是实时视频编解码技术的研究重点，高精度的匹配和补偿可以减少预测误差，提高视频图像的压缩效果．为降低在视频编码标准H．264中运动估计的高计算复杂度问题，提出了采用一种基于节点模型的可变形块匹配运动估计算法来搜索最佳运动矢量．该算法充分利用了H．264运动矢量的的统计特性和相关性，并采用基于像素差值分类的运动估计匹配准则．实验表明，在编码性能损失很小的条件下，该算法有效降低了视频压缩编码中运动估计的运算复杂度．     

H.264标准半像素精度运动估计的硬件结构设计

设计了一种实时的基于可变块的半像素精度运动估计模块,包括半像素插值模块和半像素搜索模块,插值模块采用6阶FIR滤波器进行插值,搜索模块采用分级搜索算法.此模块应用在H.264标准便携视频设备的编码部分,用Verilog语言编写,采用Xilinx公司XC4VSX25的FPGA芯片作为硬件实现的运算核心.     

一种基于自适应预测的菱形搜索算法

运动估计中菱形算法是一种高效的搜索方法,但它没有利用视频序列中运动矢量的中心偏置分布特性和相邻宏块在时间和空间上的相关性,因此还有很大的空间可以进一步提高该算法的性能.在充分利用运动矢量的中心偏置分布特性和相邻宏块运动矢量的相关性的基础上,提出了一种基于自适应预测的菱形搜索算法(APDS),与传统的起点预测方法不同的是,该算法对所有宏块搜索起点的预测并不是按照一种固定的方法求取,而是通过分析其相邻宏块运动矢量的特性来自适应求得搜索起点和决定搜索策略.实验证明,同传统的菱形法相比,这种方法提高了搜索准确度,同时大幅降低了搜索时间,是一种高效率的搜索算法.     

H.264/AVC中快速1/4像素运动估计算法

提出了一种快速1/4像素的运动估计算法.该算法基于运动补偿预测误差模型,与传统的1/4像素的分层运动估计算法不同,仅通过一步计算就能直接得到1/4像素精度的运动矢量,而且完全避免了运算量很大的分数像素内插运算和整像素搜索完成后的分数像素搜索.实验结果表明,该算法在保持图像质量的前提下极大地减少了1/4像素运动估计的运算量.     

实现运动估计算法的优化技术

针对H.263编码器,通过研究软件实现提高运动估计算法效率的优化技术,提出一种基于位标识的重复搜索点的识别方法,其思想是根据运动矢量各向非均匀分布特性设置模板内各搜索点顺序,并通过实验验证了该优化方案的有效性。其恢复图像的整像素和半像素搜索点数均有较大的减少,平均每帧的压缩时间大大缩短,而且平均每帧的编码码长也有不同程度的缩短。     

改进的空间下采样视频转码快速运动估计算法

提出一种基于输入码流信息和已转码码流信息的视频转码快速运动估计算法。本算法利用Alpha-激励均值滤波通过输入码流的运动矢量合成作为备选预测运动矢量之一,并利用H．264标准中帧间预测的方法通过已转码码流信息合成另一个备选预测运动矢量,共同作为EPZS运动估计算法的预测中心。结合图像的运动活跃性．自适应的调整运动估计的搜索策略。该算法比传统的运动矢量方法相比提高了1dB左右的PSNR,保持了较高的转码图像质量并与菱形搜索算法相比能够降低18％左右的转码时间。     

基于稠密矢量场及自适应补偿的帧率上变换

为了有效解决视频帧率上变换中物体边缘出现的模糊和块效应等问题,结合运动估计,优化了矢量化后处理和运动补偿算法.在基于块的运动估计中,结合运动的时空相关性优化块匹配算法,提高物体边缘运动矢量的准确性;通过基于像素块相关性的插值算法,获取像素矢量场,并保持物体结构完整性;在运动补偿时,结合矢量后处理的分类信息,自适应地进行加权插值计算,提高内插帧的质量.实验结果表明,与传统方法相比,该方法在主观和客观质量上都有较大的提升.     

自适应简单菱形六边形运动估计搜索算法

针对H.264的特点,提出一种快速块匹配搜索算法.该算法充分利用宏块编码模式间的关联特性和运动矢量的统计特征来降低块匹配搜索复杂度。仿真结果表明,该算法在不改变重建图像质量的条件下,大幅度减少了搜索点数,提高了搜索效率,而且避免了DS算法可能陷入局部最佳点的弊端。