自适应块匹配运动估计搜索算法

为了提高块匹配运动估计快速算法的搜索速度、精度和鲁棒性 ,提出了一种根据空域相关块的运动水平 ,自适应选择搜索检查点样式、搜索窗范围以及是否采用多候选值策略的混合算法 本算法中对应于小运动块的基于中心偏置的搜索样式和针对大运动块的多候选矢量亚采样搜索策略 ,满足了视频编码对运动估计算法在速度和精度上的双重要求 实验结果表明 ,该算法在速度上和精度上都明显优于性能优越的菱形搜索算法DS 。

用于快速块匹配运动估计的自适应十字模式搜索

该文提出了一种新的快速块匹配运动估计算法,即自适应十字模式搜索。它综合了固定模式搜索和空间柑关搜索两方面的优点,与目前很流行的菱形搜索(DS)相比具有较好的性能。

基于块特性与自适应搜索窗口的运动估计算法

提出了一种基于块特性与自适应搜索窗口的运动估计算法(Motion estimation algorithm based on blockcharacteristic and adaptive search window,MBC-ASW),该算法在充分利用视频图像的时间、空间相关性的同时,根据运动向量的统计特性,分别在帧层和块层进行自适应搜索窗口的粗调与微调,并且针对不同的块进行相应的编码处理。在PC上利用C语言实验验证了该算法的可行性,评估了其性能,并与经典的全搜索算法(Fullsearch motion estimation,FS)、三步搜索算法(Three step search,TSS)、新三步搜索算法(New three stepsearch,NTSS)和钻石搜索算法(Diamond search,DS)进行了详细的比较,该算法在性能和效率上均有较大程度的提高,对不同的序列具有较强的自适应性。

基于VOP的块特性的自适应十字搜索模式运动估计法

提出的利用VOP的块特性的自适应十字搜索模式运动估计法(ARPS-CB-VOP)充分利用VOP的块的特性,不同的块采用不同的运动估计策略。VOP的边框内块分为透明块、边界块和模糊块。当前块为透明块时,不进行运动估计,由解码端直接生成。当前块为边界块时,参考帧不填充,边界块间的SAD计算采用二值α平面值计算。当前块为模糊块时,模糊块的SAD计算采用灰度值计算。另外,对进行运动估计的块,先排除静止块,对运动块,采用自适应十字搜索模式。利用ARPS-CB-VOP法极大地提高了搜索效率,同时计算量显著减少,并且具备较好的峰值信噪比,是一种较有潜力的运动估计和补偿算法。

基于方向自适应十字搜索的快速块匹配运动估计算法

提出了一种方向自适应十字搜索算法,通过自适应地使用小十字模板、大十字模板和四种方向的T形模板,有效地减少了搜索点数,提高了搜索速度。实验结果表明,该算法在保持与菱形搜索(DS)、正方形—菱形搜索(SDS)、十字—菱形搜索(CDS)和小十字—菱形搜索(SCDS)四种算法相同搜索精度的同时,速度上比DS、SDS、CDS和SCDS算法分别提高了74.65%、39.78%、42.44%和7.84%。

采用自适应缩放系数优化的块匹配运动估计

尽管基于平移模型的快速块匹配运动估计算法在一定程度上解决了高计算量的问题,但却是以牺牲运动补偿质量为代价的,而高阶运动模型尚存在计算量高、收敛不稳定的不足.通过实验统计发现,视频中约有56.21%的块包含缩放运动,进而得出缩放运动是除平移运动外最主要的视频运动形式的结论.进而借助双线性插值,在传统的块平移模型中引进一个缩放系数,将运动补偿误差表示为该缩放系数的一元二次函数,利用韦达定理推导出1D缩放运动下最佳缩放系数的计算方法,并将其进一步推广到2D等比例缩放运动的情况下.在此基础上,提出了一种采用自适应缩放系数优化的快速块匹配运动估计算法.该算法以菱形搜索计算平移矢量,再用自适应缩放系数确定待预测块的最佳匹配块.在33个标准测试视频上的实验结果表明,与基于平移模型的块匹配全搜索和快速菱形搜索相比,该算法的平均运动补偿峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,简称PSNR)分别提高了0.11dB和0.64dB,计算量比全搜索下降了96.02%,略高于菱形搜索;与基于缩放模型的运动估计相比,该算法的平均峰值信噪比较之3D全搜索下降了0.62dB,但是比快速3D菱形搜索提高了0.008dB,而计算量仅分别为两者的0.11%和3.86%,并且无需向解码端传输缩放矢量,能够实现编、解码端的自同步,不会增加边信息的码流开销.此外,该自适应缩放系数计算方法还可与菱形搜索以外的其他快速块匹配运动估计相结合,提高其运动补偿质量.

利用块特性的自适应十字搜索模式运动估计法

运动估计和补偿在MPEG-4编码器和解码器中占用资源最多,人们直寻求较有竞争力的运动估计和补偿 的算法。本文提出的利用块特性的自适应十字搜索模式运动估计法,它充分利用VOP的块的特性,不同的块采用不同的 运动估计策略。首先,VOP的边框内块分三类。当前块为VOP的透明块时,不进行运动估计,由解码端直接生成。当前 块为VOP的边界块时,参考帧不填充,边界块间的SAD计算采用二值α平面值计算。当前块为VOP的模糊块时,模糊 块的SAD计算采用灰度值计算。其次,对进行运动估计的块,先排除静止块,对运动块,采用自适应十字搜索模式。利 用块特性的自适应十字搜索模式运动估计法极大地提高了搜索效率,同时计算量显著减少,并且具备较好的峰值信噪比, 是一种较有潜力的运动估计和补偿算法。

一种基于宏块类型的自适应运动估计算法

利用低码流、运动量较小的视频序列前后帧具有很强的时空相关性的特点，进行了算法改进的实验，在保持视频性能的同时，减少了运动搜索的计算量，提高了运动估计的速度。

基于时空相关性的自适应运动估计快速算法

针对视频编码中的核心技术运动估计,提出一种基于运动矢量特性的运动估计快速算法。算法分析视频序列运动矢量的特性,对静止块设定自适应阈值直接终止搜索,自适应选择搜索起点。采用2种模式进行搜索,依据当前块与邻近块的空间相关性大小,即局部运动性是高还是低,自适应地选择搜索模式和搜索终止门限。实验结果表明,该算法的搜索速度和搜索精度优于现有的快速运动估计算法,搜索精度非常接近于全搜索法。

基于自适应搜索模式的运动估计算法

提出一种可自适应选择搜索模式的运动估计算法。将非零运动块分为大、中、小3种类型,相应地利用基于六边形、基于标准菱形及基于小菱形的搜索策略实现运动估计。实验结果表明,该算法减少了块匹配的搜索点数,在保证运动估计精确度的同时,降低算法复杂度,提高搜索效率。

基于冗余小波变换的自适应运动估计与补偿算法研究

为进一步提高运动估计和补偿的效果,提出了一种基于冗余离散小波变换(RDWT)的自适应运动估计算法。该算法提出了一种自适应块匹配和用于划分块运动状况的自适应阈值的计算方法;对静止块不进行估计,只对运动块采用自适应搜索起点预测方法和自适应阈值算法进行运动估计与补偿。实验结果表明,该方法能在保持较高峰值信噪比的情况下提高运动估计效率,且重建图像主观质量很好,较现有RDWT域运动估计算法有明显优势。

一种运动适应性快速运动估计算法

文中给出了一种适应性运动跟踪块匹配算法 ,利用相邻块的相关性确定搜索的初始点 ,根据相邻块的运动性质确定当前块采用的搜索算法。实验表明此算法计算复杂度低 ,预测精度高。

H.264/AVC自适应运动估计搜索算法

H.264/AVC是新一代视频压缩标准。在其编码技术中,运动估计是提高编码效率的关键。在简单描述块匹配运动估计原理的基础上,就运动模板选择对提高运动估计算法的效率方面作了重点论述,提出了一种新的基于运动特征的自适应运动估计算法。该算法首先建立具有自适应特性的搜索起点预测模型,采用的搜索模板可以根据物体的运动特征调整形状,从而提高搜索效率。实验表明,新算法在图像质量和搜索速度方面有较好的优势。

基于Hilbert抽取的图像块运动估计算法

在图像块运动估计算法中,自适应抽取图像像素关键点是块匹配成功的关键因素。针对传统自适应抽取像素点算法主要针对局部图像区域的问题,通过利用Hilbert曲线来抽取全局区域的像素点,并把它与十字架搜索模板相结合,提出了一个改进的快速块匹配算法。仿真试验结果表明,该算法简单有效,可以在低比特率视频编码中得到很好的应用。

基于自适应双向运动估计的帧速率上转换算法

帧速率上转换主要应用于不同帧速率视频扫描格式之间的转换、低比特率视频通信等领域。提出了一种新的自适应帧速率上转换算法,将基于先验知识的自适应可变尺寸块与双向运动估计相结合,并采用改进的逐级矢量场平滑算法和自适应运动补偿插帧方法,解决了帧速率上转换中存在重叠、空洞等问题,减少了块效应,并保证了较高的运算速度。对标准测试序列的实验结果表明,本文算法较传统方法不仅降低了计算量,而且内插图像的主观和客观质量均有所提高。

基于多极小值粒子群的自适应运动估计算法

为了提高视频编码效率,提出一种基于多极小值粒子群的快速运动估计算法.该算法将运动矢量特性和多极小值粒子群算法的全局搜索特性结合,采用自适应运动强度、运动矢量预测以及提前终止迭代等方法,克服单峰误差曲面假设的限制.实验结果表明,对运动平缓和中等的视频序列,该算法的运算复杂度与DS相当.对于运动剧烈的视频序列,该算法的运算复杂度与TSS相当.在增加少量搜索点数的情况下,各类视频序列的搜索精度都接近FS.

一种基于块匹配的鲁棒运动估计算法

详细论述了基于块匹配的鲁棒运动估计算法。跟已有的基于块匹配的运动估计算法比较，首先，我们引入颜色信息来提高运动估计的准确性；其次，在更广泛的意义上运用自适应策略来减少计算量并同时保证算法的鲁棒性；最后，提出的基于预测修正的复合查找方法充分利用了物体运动的全局信息，克服了三步查找算法以及全查找算法的缺点并充分发挥它们二者的优点从而提高查找的效率和匹配精度。实验结果表明基于块匹配的鲁棒运动估计算法具有抗干扰能力强、运动估计准确、计算效率高等优点。

基于方向自适应菱形搜索的运动估计算法

基于对运动矢量分布特性的研究,提出了一种基于方向自适应菱形搜索的运动估计算法.该算法对搜索起始点进行预测;设置"双阈值",针对匹配块提前中止搜索;并根据运动特征,自适应地选择小菱形模板和4种新型的方向自适应菱形模板,具有强烈的搜索方向性.实验结果证明,该算法不仅大幅度地减少了平均搜索点数,而且在一定程度上提高了重建图像的信噪比,其搜索速度和精度均优于传统的快速运动估计算法.

一种自适应十字—方形运动估计快速算法

为了减少视频编码的运算量,提出了一种新的自适应十字—方形运动估计搜索算法(ACSS),根据不同的搜索模式给出了三个提前退出门限以及提前退出技术的快速运动估计算法,它体现了粗定位和准定位的并行处理思想。仿真结果表明在不降低信噪比和码率的情况下,ACSS算法的计算复杂度有明显的改善,可广泛用于各编码标准,提高编码的速度和效率。

基于运动相关的运动估计自适应快速算法

根据视频运动的空间和时间相关性,以当前帧相邻块和前一帧重建VOP对应位置块及其相邻块为基础,并且自适应地调整当前帧和前一帧各块对初始搜索点确定的权值,完成初始搜索点的准确预测,然后针对视频的不同类型选择搜索策略,结合自适应调整的中止SAD阀值,适时中止搜索的过程。模拟实验表明,这种快速算法对初始搜索点的预测准确,搜索策略应用得当,极大地减少了运算量,各项性能指标都非常接近全搜索算法。