基于运动相似性的帧率提升算法

为提升低比特率通信接收端的视频帧率,解决快速运动中的图像模糊问题,提出了一种基于运动相似性的帧率提升算法,其三维递归搜索来减少运动估计的计算复杂度,利用自适应的判决窗口减少非相似运动对运动矢量预测的影响,提高运动估计的精度;同时构建运动相似因子,对不同的运动相似块进行不同的运动矢量细化操作,减小块效应;利用对应的相似运动窗口来进行重叠块补偿插值,提高插值的精度.实验结果表明,该算法在主客观方面有较好的性能提升.     

基于三维递归搜索的多级运动估计视频帧率上转换算法

运动补偿插帧是目前主要的帧率上转换方法。为减小内插帧中的块效应,并降低运算量以满足实时高清视频应用,该文提出了一种基于3维递归搜索(3-D Recursive Search, 3-D RS)的多级块匹配运动估计视频帧率上转换算法。该算法将3-D RS与双向运动估计相结合,首先对序列中相邻帧进行由粗到精的三级运动估计,再利用简化的中值滤波器平滑运动矢量场,最后通过线性插值补偿得到内插帧。实验结果表明,与现有的运动补偿插帧算法相比,该算法内插帧的主、客观质量都有所提高,且算法复杂度低,有很强的实用性。     

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．     

基于运动连续性的遗帧率上变换算法

为了解决高清视频序列固有的运动模糊、残影等问题,同时提高低比特率通信的质量,提出了一种新的帧率上变换算法.该算法将遗传算法引入到运动估计中并结合现有运动估计算法进行了改进,使其充分利用视频在时间上和空间上的连续性,提高算法性能,同时减小算法的复杂度;对得到的运动矢量场进行了矢量细化处理,减小了块效应;并利用邻域运动矢量进行加权的重叠块运动补偿,提高内插块的精度.实验结果表明,与传统算法相比,该算法在主客观评估中都有较大的性能提升.     

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.     

基于运动补偿的视频自适应去隔行算法

针对传统的去隔行算法存在的问题,提出了一种新的基于运动补偿的视频自适应去隔行算法,主要内容包括双向块匹配运动估计、自适应参考域值设置.测试结果表明本算法能够高质量地去除视频图像的隔行效应.     

压缩视频码流中运动矢量的提取

MPEG-2标准中，码流中的运动矢量代表了编码时相邻图像间的运动信息。提出一种针对MPEG-2中不同运动补偿方法的运动矢量两步法提取方法：首先选择性提取解码视频码流中的运动矢量，然后其进行滤波系数调整。分析结果表明经过简单滤波后的运动矢量符合显示时相邻图像间的运动信息。提取出的运动矢量经简单处理后可以直接应用于帧率增强。生成的图像保持了运动连贯性，显示效果良好，方法复杂度低。     

一种适用于遮挡问题的运动补偿帧插值方法

针对二维运动估计中常出现的遮挡问题,提出一种基于网格模型的运动补偿自适应帧插值技术,将图像帧中分为3种不同区域,根据各自的特点分别进行运动估计和运动补偿插值。在准确检测遮挡区域前提下,单独对遮挡区域处理有效地减小了运动估计误差。提出采用特征窗口运动补偿匹配的方法进行网格节点运动矢量估计,消除了传统块匹配方法导致的块效应,得到了亚像素的匹配精度。实验证明,该方法简单易行,有效地解决了遮挡区域的运动估计问题,插值图像具有较好的视觉效果。     

基于可变块运动矢量的边信息生成算法*

在分布式视频编码系统中,针对图像中细节丰富的区域易造成严重的块效应,提出了一种基于可变块运动矢量的边信息生成算法。根据前后相邻关键帧对应块的相关性,将像素块分为保留块和运动块。对保留块直接作保留处理,对运动块中的像素块继续进行分割并计算子块的初始运动矢量,最后将所有对应块的运动矢量进行加权自适应运动补偿得到改进的边信息。实验结果表明,对于运动较剧烈复杂的视频序列,该算法能够提高边信息生成质量, 并且使得改进后的边信息PSNR值提高了0.98~1.33 dB。     

An effective mesh-based motion compensation technique for video coding

The block-matching algorithm is the most popular motion compensation technique in video coding. However, it cannot provide acceptable quality at very low bit rate. In this paper, a new mesh-based motion compensation method is proposed to attack the problem. First, a regular non-uniform mesh, which has regular structure with variable patch size, is presented. The patch size is varied according to motion activity of a video sequence. Next, a weighted interpolation block matching is developed to improve the estimate accuracy of displacements of grid points. It utilizes the motion correlation between a grid point and its associated patches. Finally, based on the new mesh and motion estimation scheme, an efficient motion compensation algorithm is developed. When compared to the conventional motion compensation techniques, the proposed method improves performance significantly with lower computational complexity and overhead information bits.     

Image sequence coding using multiple-level segmentation and affinemotion estimation

A very low bit-rate video codec using multiple-level segmentation and affine motion compensation is presented. The translational motion model is adequate to motion compensate small regions even when complex motion is involved; however, it is no longer capable of delivering satisfactory results when applied to large regions or the whole frame. The proposed codec is based on a variable block size algorithm enhanced with global motion compensation, inner block segmentation, and a set of motion models used adaptively in motion compensation. The experimental results show that the proposed method gives better results in terms of the bit rate under the same PSNR constraint for most of the tested sequences as compared with the fixed block size approach and traditional variable block size codec in which only translational motion compensation is utilized     

分布式视频编码中的边信息优化算法*

在分布式视频编码中的运动补偿插值算法通常采用正方形分块方案,然而考虑到视频中物体的运动和复杂的图像纹理结构,仅采用正方形分块不能得到优异的匹配效果.因此在基于小波域的分布式视频编码系统基础上,采用非规则分块方案来提取物体的边缘信息,从而提高运动估计时的匹配精度.实验结果表明,该方案在一定程度上能提高边信息质量.     

A spatiotemporal super-resolution algorithm for a hybrid stereo video system

This paper presents a spatiotemporal super-resolution method to enhance both the spatial resolution and the frame rate in a hybrid stereo video system. In this system, a scene is captured by two cameras to form two videos, including a low spatial resolution with high-frame-rate video and a high spatial resolution with low-frame-rate video. For the low-spatial-resolution video, the low-resolution frames are spatially super-resolved by the high-resolution video via the stereo matching, the bilateral overlapped block motion estimation, and the adaptive overlapped block motion compensation algorithms, while for the low-frame-rate video, those missed frames are interpolated using the high-resolution frames obtained by fusing the disparity compensation and the motion compensation frame rate up-conversion. Experimental results demonstrate that the proposed mixed spatiotemporal super-resolution method has a more significant contribution to both the subjective and objective qualities than the pure spatial super-resolution or the frame rate up-conversion.     

Local motion-adaptive interpolation technique based on block matching algorithms

Interpolation techniques based on block-by-block motion compensation algorithms are studied for the video conference/video telephone signals. In this paper, we propose the local motion-adaptive interpolation technique, which can be used in the codec using a motion compensated coding-block matching algorithm (MCC-BMA). Computer simulation results at 2:1 subsampling rate of the proposed local motion-adaptive interpolation techniques combined with the conventional three-step search algorithm and the fast BMA using integral projections are given.     

结合空时域下采样与重建的H.264/AVC压缩性能优化

为提高H.264/AVC标准在带宽资源严重受限时的压缩效率,采用空时域相结合的编码思路,提出了一种基于运动检测的自适应抽帧方法,并结合空域下采样与重建研究了一种改进的H.264/AVC压缩性能优化框架。在编码端,原视频先空域下采样以减少空间分辨率,然后根据视频运动特征,采用不同抽帧模式自适应地降低帧率,再经H.264/AVC编码,有效降低了编码码率。在解码端,解码视频则采用与抽帧模式相对应的运动估计与补偿插帧方法重建出抽取帧,再利用超分辨率重建技术将视频恢复到原空间分辨率。实验结果表明,所提方法在低码率段的视频压缩性能优于H.264/AVC标准编解码及相关文献方法。     

Adaptive motion-compensated frame rate up-conversion

A frame rate up-conversion algorithm using the adaptive motion compensation that reduces the blocking artifacts due to block-based processing is proposed. The proposed method uses the motion analysis to determine the type of motion and applies the motion-compensated interpolation (MCI) adaptively. When the MCI is applied, multiple motion trajectories are considered in order to increase the accuracy of the MCI. Experiment results indicate good performance of the proposed MCI scheme with significantly reduced blocking artifacts