UMHS运动估计算法的优化研究

运动估计技术是H.264的关键技术,其消耗整个编码时间80%左右。提出了一种更加合理的模板策略,该策略可以更快地接近最优运动矢量;引入了运动类型判断机制以避免不必要的搜索。在UMHS算法上应用了这两种策略,保持了原有图像质量的同时有效地节省了运动估计时间。实验结果显示,优化后的算法与原UMHS算法和EPZS算法相比,在重建图像质量和码率接近的情况下,运动估计时间分别节省了约30%和15%,特别是当视频内容比较剧烈时分别节省了约40%和25%。

基于块匹配的运动估计搜索算法研究与实现

为了满足运动矢量概率分布特性,提出了非对称双十字形搜索(UDCS)算法,给出了在搜索的初始阶段使用小十字搜索模型对小的运动矢量搜索并在相继的搜索过程中使用具有方向性的十字形搜索模型对大运动矢量进行搜索的步骤。介绍了该算法的实现结构,并分析了该算法搜索性能。

一种利用预测运动矢量改进的H.264快速运动估计算法

针对H.264标准推荐使用的快速运动估计算法——非对称十字型多层次六边形格点搜索(Unsymmetrical cross multi-hexagon grid search,UMHexagonS)算法搜索速度慢的问题,提出了一种改进算法。在起始搜索点的预测环节,建立预测矢量集,并根据预测矢量集的长度信息决定后续的搜索策略;在全局搜索环节,利用预测运动矢量之间的相关性适当跳过某些搜索步骤,并更换一些搜索模板;并且,根据整数变换和量化的特性检测全零系数块,提前终止运动估计过程。实验结果表明,在量化步长为28时,本文算法比UMHexagonS算法平均减少了34.80%的运动估计时间,同时编码性能基本不变。该算法在不同量化步长的条件下能够适应不同运动强度的视频序列,是一种适合H.264的速度快且性能好的快速运动估计算法。

非对称双十字形运动估计搜索算法研究与实现

视频序列运动矢量分布的中心偏移特性在运动估计中发挥重要的作用,但忽视了运动矢量分布的方向性。该文提出了非对称双十字形搜索(UDCS)算法,给出了在搜索的初始阶段使用小十字搜索模型对小的运动矢量搜索并在相继的搜索过程中使用具有方向性的十字形搜索模型对大运动矢量进行搜索的步聚。介绍了该算法的实现结构,并分析了该算法搜索性能。

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运动估计算法研究

在H.264视频编码算法中,运动估计的运算精度和效率会直接影响输出码流的质量和流量。为提高H.264运动估计算法精度和效率,利用磁力跟踪器获取摄像头运动矢量,并与非对称十字六边形搜索算法获取的运动矢量进行合成。实验结果表明,改进算法在保持运动估计性能的同时,可提高场景发生改变时运动估计的精度。

基于H.264的快速运动估计算法

H.264视频编码采用UMHexagonS运动估计算法,在此基础上提出了一种新的快速搜索算法。该算法在预测起始点处又增加了一个自适应的阈值判断,来判断是否可以立即停止搜索。对于不同的块类型,采用不同的搜索模板,保证搜索精度与速度的一致性。实验结果表明:改进算法与原算法相比,搜索时间减少了7%～43%,而码率和信噪比几乎不变。

运动估计UMHexagonS算法的分析与优化

运动估计作为新一代视频压缩编解码标准H.264中的关键技术之一,因其巨大的计算量而成为了研究重点。该文针对非对称十字型多层次六边形格点搜索算法的不足之处提出了两个优化点,并引进了基于矢量分布的搜索模板以及螺旋子集匹配误差法,然后把优化后的算法集成到了H.264的参考模型JM10.1中。对优化后的算法进行实验后表明,在保证视频质量及编码速率几乎不变的条件下,编码耗时及运动耗时分别节省了10.683%和16.240%。

一种基于自适应模板的运动估计算法

在对H.264参考模型JM10.2中采用的非对称十字多重六边形网格搜索(UMHexagonS)运动估计算法进行详尽分析的基础上,提出了针对非对称动态十字搜索、5×5模板搜索和非均匀多层次六边形格点搜索模式三方面的改进措施来优化算法。该自适应模板运动估计算法可显著减少运动估计所需搜索点数,实验表明,本文算法可在图像质量和码率基本不变的前提下平均可节省30%运动估计时间。

面向H.264的快速运动估计算法

最新的H.264视频编码标准的性能比先前的相关标准有很大的提高。但增加了编码器的复杂度。尤其是使用穷举搜索算法的时候,运动估计和模式判定占用相当多的编码时间,从而降低了编码器的速度。该文提出了一种面向H.264的快速整像素运动估计算法—UCMRGS算法。该算法使用多分辨率网格搜索策略,结合运动矢量预测和非对称交叉搜索,有效地降低了运动估计的计算量,同时保证非常好的视频质量。实验结果表明,该文提出的快速运动估计算法,可以大大提高MPEG-4AVC/H.264编码器的运行速度,相比穷举运动搜索算法视频质量没有下降。