基于位平面匹配和卡尔曼滤波的视频稳定

针对数字视频帧间平移抖动的稳定问题，介绍一种基于局部求精位平面匹配运动估计和约束卡尔曼滤波运动校正的视频稳定算法。运动估计首先结合了灰阶比特平面匹配和菱形搜索策略得到初步的估计结果，然后在其附近再以最小绝对差（MAD）为测度，搜索更为准确的运动估计结果。这种运动估计方法在保证估计精度的前提下，显著地减少了运动估计需要的计算量。运动校正则考虑到实际稳像系统对校正量可能存在的某些约束，对绝对帧位移曲线采用约束卡尔曼滤波，得到平滑的位移曲线，有效地降低了帧间抖动的幅度，同时保证了校正矢量不超过稳像系统的实际校正能力。仿真实验表明，该算法具有精度高、速度快的特点，尤其适用于实时视频稳定。     

一种适用于AVS-M的自适应快速运动估计算法

为了减小移动视频编码标准(AVS-M)中运动估计模块的复杂度,提出了一种快速、有效的块匹配运动估计算法.该算法充分利用了视频图像中运动矢量场的中心偏置特性和时空相关性,根据运动类型自适应的选择搜索起点和搜索策略,结合改进的搜索模板和高效搜索中止准则,有效地降低了运动估计的运算量.实验结果表明,该算法在保证搜索精度的同时,大大减少了搜索点数.     

一种基于改进的遗传算法的块匹配运动估计方法

块匹配方法(Block Matching Algorithm,简称BMA)是目前广泛使用的运动估计方法,但该方法的最大缺点是容易陷于局部最优,这主要是由搜索模式决定的。而遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA)是一种具有广泛适应性的全局最优的搜索算法。将块匹配方法的局域性搜索与遗传算法的全局性搜索结合起来,本文提出了一种基于改进的遗传算法的块匹配运动估计方法。实验证明,该方法的平均绝对误差(MAE)接近全搜索(FSS),优于三步法(TSS),而运算量相对较低,接近三步法。     

基于进化规划的运动估计算法

本文将进化规划引入了运动估计问题的求解中,在算法中还引入了像素疏值法,从而使得算法的运算量大为减少,而运动估计的精度没有明显下降。实验表明,本文算法的运算量甚至少于三步搜索法（3SS）,而获得的图像质量优于三步搜索法,接近全搜索算法（FS）。     

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.     

基于预选算法的全局平移运动参数估计

为了快速准确估计出视频序列中存在的全局平移抖动，分析影响全局运动估计精度的各种常见因素，归纳其特点，同时结合相关基础理论，以C-1BT变换为基础，提出一种基于预选算法的快速全局平移运动估计算法。首先，在估计局部运动矢量前，采用预选算法保留能很好代表全局运动性质的部分宏块。其次，根据预选块的特点改变传统自适应十字搜索法（Adaptive Rood Pattern Search，ARPS）的臂长预测部分，减少搜索陷入局部最优的风险。最后，采用平移运动模型得到最终参数。实验仿真结果证明提出方法的快速性和鲁棒性。     

H．264中亚像素运动估计算法的优化

通过对H．264参考模型JM61e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SFCW雷达时间-距离像的摆动目标微动特征提取

建立频率步进连续波雷达摆动点目标回波模型,推导得出摆动目标高分辨距离像,研究距离像周期性变化规律,提出基于时间-距离像的摆动目标微动特征提取思路.针对幅度峰值搜索法对微摆动周期估计误差较大的问题,提出结合数据预处理的幅度峰值搜索法和幅度阈值检测法等两种改进算法.仿真实验表明,在信噪比高于-10 dB时,结合数据预处理的幅度峰值搜索法和幅度阈值检测法能够有效估计摆动目标距离、摆动幅度及摆动周期等参数,此时摆动幅度估计值是对其真实值在雷达视线方向上的投影值的估计.改进算法对目标距离和摆动幅度的估计精度与幅度峰值搜索法相同,对摆动周期的估计精度远远高于幅度峰值搜索法,可分别达到和优于采样周期的数量级.本文提出的改进算法可扩展应用于圆周旋转等周期性运动目标的微动特征提取.     

一种低资源消耗的运动估计VLSI实现算法

现有的VLSI(verylarge scale integration)视频编码芯片多使用全搜索运动估计(ME)方法,且没有搜索中心偏移(CB)的并行实现方法。本文提出一种适合VLSI的H.264、AVS CB并行搜索方案,减少搜索点数量,降低逻辑资源的消耗,并且使用预测高概率区域的方法,保证ME精度。实验表明,本方法具备较好的率失真性能。在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现了本算法,逻辑综合的数据表明,硬件资源消耗降低了64%。本算法可应用于标清和高清电视(HDTV,hign-definition television)视频编码器。     

一种改进的快速块匹配运动估计算法

为了提高运动向量估计算法的速度和精度,提出了一种改进的快速块匹配运动估计算法:依据之前宏块的运动向量,估计当前宏块各可能的运动向量对应的概率值,组成和搜索窗口同样大小的概率矩阵,并根据概率大小限制搜索的次数。仿真结果表明:与标准菱形搜索法相比,在精度略有提高的同时,有效的提高了搜索效率。     

一种基于区域搜索的全局运动估计与补偿算法

开展全局运动估计与补偿研究是进行动态目标检测中的基础和前提。在总结现有运动估计与补偿方法的基础上,提出一种基于图像分割区域的运动性和大小的全局运动估计与补偿算法。首先,通过建立区域搜索的全局运动模型,同时进行区域定性分割和区域大小排序;然后,根据误差最小化准则在指定的分割区域中进行线性递归搜索,利用门限准则寻找出最佳的运动估计参数;最后,根据双线性内插法获得运动位移量。实验结果比较可知,所提算法较三步搜索算法(TSS)和全局搜索算法(FSA)等传统算法具有更高的准确性(图像平移帧差)和实时性(算法运行时间),能够很好地实现运动背景的全局校正。     

A new diamond search algorithm for fast block-matching motionestimation

Based on the study of motion vector distribution from several commonly used test image sequences, a new diamond search (DS) algorithm for fast block-matching motion estimation (BMME) is proposed in this paper. Simulation results demonstrate that the proposed DS algorithm greatly outperforms the well-known three-step search (TSS) algorithm. Compared with the new three-step search (NTSS) algorithm, the DS algorithm achieves close performance but requires less computation by up to 22% on average. Experimental results also show that the DS algorithm is better than the four-step search (4SS) and block-based gradient descent search (BBGDS), in terms of mean-square error performance and required number of search points.     

一种改进的运动估计算法--新三步搜索法

在对三步法工作原理进行研究的基础上提出了改进新三步法,即在第一步搜索时采用了并行的思想.改进后的新三步搜索法解决了三步法的小运动估计效果较差问题,且保持了原三步法的高效率.     

An efficient gray search algorithm for the estimation of motionvectors

Motion vector estimation plays an important role in motion-compensated video coding. An efficient and fast search algorithm is proposed for the estimation of motion vectors. With the help of gray prediction, the algorithm can determine the motion vectors of image blocks quickly and correctly. Since the proposed algorithm performs better than other search algorithms [e.g. the three-step search (TSS), cross-search (CS), new three-step search (NTSS), four-step search (FSS), block-based gradient descent search (BBGDS), simple-and-efficient search (SES), prediction search (PS) and gray prediction search (GPS)], it is very beneficial in applications where the video coding speed is important     

A fuzzy search algorithm for the estimation of motion vectors

The block motion estimation/compensation techniques are efficient methods to reduce the required bitrate by eliminating temporal redundancy of the image sequence. In this paper, an efficient search algorithm for block motion estimation is presented. By using the inter-block and inter-frame fuzzy prediction, the algorithm can determine the motion vectors of image blocks quickly and correctly. According to the experimental results, our algorithm performs better than other search algorithms, such as TSS, NTSS, FSS, BBGDS, SES, PSA, GPS, and FPS in terms of seven different measures     

H.263甚低速率图像编码的全局判决实现方法

本文对Ｈ．２６３编码算法的现有实现方法作了深入的分析,首先发现变换部分存在大量无效运算,提出了在变换前加判决的前变换判决的编码方案,以压缩无效的变换运算;其次发现运动估计部分由于忽略了图像场景的分级运动而存在一定的无效搜索运算,提出了基于分级运动的可变搜索域法来压缩无效的搜索运算;最后将前变换判决方案与运动估计的可变搜索域法有机地结合在一起,提出了全局判决编码方案,从而比较全面地改进了现有实现方法,因而能大幅度地提高编码器的编码速度．     

基于量子克隆选择的自适应多模式快速运动估计算法

该文提出一种新的基于量子克隆选择的自适应多模式快速运动估计算法.算法利用序列图像的时空预测运动矢量作为序列活动剧烈程度的依据,自适应选择搜索模式.静止块直接中止搜索;平缓运动类型块以(0,0)点为起始点,直接使用CDS搜索模式;剧烈运动类型块使用QCS/CDS联合搜索模式,首先使用量子克隆选择QCS寻找近似最优解,然后以近似最优解为起始点,使用CDS搜索.实验结果证明,算法在能够获得接近全搜索方法所得到的平均峰值信噪比前提下,平均搜索点数大大减少,搜索速度显著加快.     

基于图像拼接的全帧视频稳定算法

结合改进的比特平面匹配运动估计方法和图像拼接技术得到一种全帧视频稳定算法.基于菱形搜索的灰阶编码比特平面局部求精匹配方法在保证匹配精度的前提下,利用二进制布尔运算和菱形搜索降低了运动估计的计算复杂度,得到近似最优的估计精度.针对静态、平面场景视频序列,算法利用图像拼接技术得到全帧稳定视频.仿真实验验证了算法的有效性.