A novel adjustable multiple cross-hexagonal search algorithm for fast block motion estimation

In this paper,we propose a novel adjustable multiple cross-hexagonal search(AMCHS) algorithm for fast block motion estimation. It employs adjustable multiple cross search patterns(AMCSP) in the first step and then uses half-way-skip and half-way-stop technique to determine whether to employ two hexagonal search patterns(HSPs) subsequently. The AMCSP can be used to find small motion vectors efficiently while the HSPs can be used to find large ones accurately to ensure prediction quality. Simulation results showed that our proposed AMCHS achieves faster search speed,and provides better distortion performance than other popular fast search algorithms,such as CDS and CDHS.

基于运动方向预测UMHexagonS算法的改进

为了进一步减少UMHexagonS算法的运算量,在详细分析UMHexagonS算法搜索过程的基础上,对运动方向的预测进行了研究,并将运动方向预测与UMHexagonS算法中的正方形搜索和非均匀多层次六边形搜索相结合,提出了一种改进算法。利用三个不同的序列进行测试仿真,测试仿真结果表明,在搜索精度和码率相似的情况下,改进后的UMHexagonS算法搜索点数明显减少。

使用动态模型的UMHexagonS算法优化

H.264取得了很好的编码效率,但是也具有很高的计算复杂度。对H.264中的非对称十字形多层次六边形格点搜索算法(UMHexagonS)进行了优化,分别对提前终止阈值、搜索窗口大小以及搜索模式提出了3种动态模型,提高了算法的自适应性。对六种不同运动程度的视频序列进行了测试,实验结果表明,优化后的算法相对于原来的UMHexagonS算法平均减少了21.67%的编码时间以及47.49%的运动估计时间,同时只有0.02的峰值信噪比下降以及1.69%的比特率增加。

H.264运动估计改进六边形算法及FPGA设计

对传统的六边形算法进行了改进,在传统六边形算法第二个搜索模板的水平方向上增加了两个搜索点,并基于此提出了一种流水线并行处理的运动估计结构,该结构能够同时处理7个参考块。实验结果表明,改进后的新算法平均PNSR增加约0.3%,硬件系统的工作频率能够达到109.06MHz,每秒可处理141M个像素,满足了实时应用的要求。

遗传禁忌混合算法在WWER型压水堆换料优化中的应用

介绍了遗传算法与禁忌搜索算法相结合的混合优化算法在六角形组件压水堆堆芯布料方案优化计算中的应用.采用该混合优化算法分别以寿期末硼浓度最大、功率峰因子最小和兼顾寿期与功率峰因子为目标对Kalinin-5核电站第二循环布料方案进行了优化计算.结果表明,混合优化程序所得到的最优堆芯布置明显优于原堆芯布置.

基于低比特率应用的快速运动搜索算法

在H.264编码器中,最耗时的部分就是可变块的运动估计模块.为了减少运动估计的复杂度,文中提出了一种快速运动搜索算法.该算法通过分析低比特率应用中视频图像的特征,根据当前参考帧、当前宏块分割模式以及预测残差值的比较,动态地采用相应的搜索策略以及一种有效的终止搜索算法,并且提高了预测的准确性.模拟实验表明,提出的算法在保证视频质量的同时,其搜索速度有成倍的提高,对背景变化少的运动图像的改善尤为显著.

H.264/AVC运动估计算法的硬件结构研究

运动估计是H.264/AVC编码器的重要组成部分,其运算量占据了整个编码器计算时间的60%～90%。对H.264/AVC运动估计的几种快速搜索算法进行分析比较,并在此基础上提出先进的六边形搜索算法。给出运动估计快速搜索算法的一般硬件结构,并在此基础上提出具有流水线并行处理能力的先进六边形搜索算法的硬件结构。实验结果表明:该硬件结构系统工作频率能够达到109.06MHz,完全能够满足高清视频实时应用的要求。

H.264运动估计算法分析

作为一种新的视频压缩编码标准,H.264具有低码率、高画质和高压缩比等特点,同时也显示出巨大的计算开销和内存开销,尤其是运动估计这部分。因此如何根据H.264的特点,找到合适H.264的快速运动估计算法就成为当前研究的一个热点。首先论述了H.264帧间编码的基本原理和运动估计的关键技术。然后介绍了已有的几种典型的块匹配运动估计搜索算法,包括全搜索和快速搜索算法,并分析了它们各自的优缺点。最后,鉴于六边形算法的通用性,对六边形搜索算法进行了简化和分析。

采用块匹配的多视点视频编码算法的改进

利用相邻已编码宏块的模式对当前编码宏块的模式选择进行优化,减少部分细化小块的分割及搜索.然后结合传统单视点视频编码中的简化非对称十字型多层次六边形格点搜索,对运动估计搜索算法进行改进.实验表明:在保证其重建视频质量及码率开销的前提下,两种改进算法使不同特性的视频序列的编码时间平均减少78%.

基于正六边形栅格JPS算法的智能体路径规划

通过构建正六边形栅格地图,并修改传统跳点搜索(jump point search,JPS)算法的邻居剪枝、强制邻居判断的规则和JPS策略,提出一种新的正六边形栅格JPS算法,并且利用该算法解决智能体在环境地图存在障碍物时的路径规划问题。利用Pycharm平台进行仿真研究,并与传统正方形栅格A*算法和JPS算法进行路径规划仿真比较,结果表明正六边形栅格JPS算法可更好地实现路径规划,所规划出的路径可避免穿越墙角的不安全行为、减少转向次数,且该算法可减少路径规划时间,提高了路径规划的质量和效率。

基于新型栅格启发式算法的矿井机器人路径规划

在传统正方形栅格地图中,存在机器人遇到障碍物时沿对角线方向移动易与障碍物碰撞,其绕障和平稳性等方面的能力较差且实时探测过程中每步消耗的时间无法唯一确定等问题。针对上述问题,提出了以正六边形栅格化的工作环境为基础,采用改进的启发式路径搜索算法对多个并行移动的矿井机器人进行路径优化的方法。从绕障转角、绕障能力及最优路径3个方面,对单个机器人在正方形和正六边形栅格建模环境中的运动性能进行比较分析,结果表明:就单个机器人来说,正六边形栅格地图下的路径长度代价小于正方形栅格地图的路径长度代价;从单个机器人的路径规划来看,正六边形栅格地图更有利于获得最短路径,从而得出正六边形栅格比传统正方形栅格更适合于机器人工作环境的建模。针对多个协同操作的机器人并行移动的路径规划问题,在正六边形栅格化的工作空间建模基础上,采用改进的启发式路径搜索算法对多个机器人的路径进行优化:采用改进的启发式估计函数规划多个协同操作的机器人路径,该函数决定了当前机器人所在位置周围所有相邻栅格中哪一个即将被机器人遍历。依据机器人已经遍历的栅格数和候选栅格与该机器人目标栅格之间的变形曼哈顿距离,该启发式估计函数可评估出相邻栅格的适应度值。仿真结果表明:正六边形栅格地图在路径总长及算法运行时间上均比正方形栅格地图减少了10%以上,且有效避免了机器人与静态障碍物之间及机器人之间发生碰撞,提高了机器人的安全性;随着机器人数量的增多,改进的启发式路径搜索算法对正六边形栅格地图的机器人路径和算法运行时间的优化作用更加明显。

禁忌搜索在栅格地图中的应用

以禁忌搜索算法为基础,对栅格地图搜索过程进行建模,提出一种能够利用经验知识的改良禁忌搜索算法,为航向指引、水源探测、灾后搜救等领域的智能辅助工具实现提供算法参考。对禁忌搜索算法的关键优势进行分析,提出以正六边形为单元的地图栅格划分方法,将问题建模为禁忌搜索可求解的最优化问题。以沙漠水源搜索为实例,选取多个沙漠元素作为水源探测相关指示参数,进行仿真实验。实验表明,本文所提出的方法可以在10000以内单元格数目的栅格地图中,搜索路径的成功规划次数占比达到91.7%以上,相比于“爬山法”策略提高至少36.68个百分点,搜索耗费的步数相比于遍历策略优化88.4%以上。