一种结合遗传算法和钻石搜索的多模式快速运动估计方法

为了解决视频编码中运动矢量搜索精度与速度的矛盾,本文提出了一种基于遗传算法(GA)和钻石搜索(DS)的多模式快速运动估计方法———MMS算法.它以图像序列的时空预测矢量作为图像活动剧烈程度的判据,自适应选择搜索模式.针对平缓运动类型使用快速的DS搜索模式,针对剧烈运动类型使用GA/DS联合搜索模式.与现有的次优解快速算法相比,MMS有效地解决了在大运动矢量情况下编码器性能下降的问题,可以从整体上提升编码器的性能,接近理想的全搜索法的结果;与其它直接利用GA进行全局优化的方法相比,MMS利用DS配合GA实现加速收敛.此外,通过引入多模式处理的概念,在保证搜索精度的同时,充分发挥了次优解算法的效率,整体编码速度与DS等快速算法的结果十分接近.这一方法为有效地解决运动估计中的矛盾问题提供了一个新的处理框架.实验结果验证了算法的性能.

基于金字塔多分辨率和钻石搜索的目标跟踪算法及其在DSP上的实现

在TI TMS320DM642上采用金字塔多分辨率和钻石搜索算法实现对运动目标的检测与跟踪。首先将采集到的图像序列传送给DM642,采用帧间差分与背景差分相结合的方法粗略检测出运动目标区域,选定初始目标模板;然后采用均值金字塔对目标模板和待跟踪图像进行处理,降低分辨率,在每一分层上采用钻石搜索法对跟踪区域进行定位,在目标跟踪过程中为适应目标的不断变化,不断更新目标模板。该方法可以有效地减少搜索次数,提高搜索效率。

用于快速块运动预测的多方向钻石搜索算法

传统的钻石搜索算法只考虑块误差梯度下降最大的方向,从而降低了得到最佳匹配点为全局最优的概率。在钻石搜索算法的基础上,提出了多方向钻石搜索算法,用于实现视频编码中的块运动估计。该算法考虑所有的块误差梯度下降的方向,而不是只考虑梯度下降最大的那个方向,在钻石搜索法的第一步之后,对LDSP(Large Diamond Search Pattern,LDSP)外围8个点中小于中心点BDM(Block Distortion Measure,BDM)的方向上执行搜索。与全搜索、新三步搜索、四步搜索、基于块的梯度下降搜索、钻石搜索算法相比较,实验结果表明该算法在搜索速度和搜索质量上性能较好。

用于快速块运动估计的多方向钻石搜索算法

在钻石搜索算法的基础上,提出了多方向钻石搜索算法,用于实现视频编码中的块运动估计。该算法考虑所有的块误差梯度下降的方向,而不是只考虑梯度下降最大的那个方向。与全搜索、新三步搜索、四步搜索、基于块的梯度下降搜索、钻石搜索算法相比较,实验结果表明该算法在搜索速度和质量上表现良好。

采用位平面和钻石搜索的全局运动估计

一种快速全局运动估计算法,将位平面匹配与钻石搜索策略相结合,对图像的部分区域进行匹配,获得的局部运动矢量经过中值滤波得出图像的全局运动矢量。算法的匹配仅用二进制的逻辑运算即可实现,使用中值滤波,能克服不可靠的局部运动矢量给图像的全局运动带来的影响。实验表明,该算法有与全搜索帧匹配算法相当的估计精度,但搜索速度明显提高。

基于H.263视频压缩的新钻石搜索算法

提出了一种基于H.263的改进的新钻石搜索算法。给出了算法流程图,重点对根据该算法自行编写并检验通过的精华程序段进行了详细的介绍和讨论。仿真实验的结果证明,实际编程实现的新钻石搜索算法远远胜于传统三步搜索法,从而大大提高了计算速度和压缩率。

全新钻石搜索APP发布

一款被称为“虚拟钻石精品屋（Virtual Diamond Boutique）”的全新APP口前上市。此款APP允许零售商虚拟搜索钻石资源，使用者不仅可以了解到钻石的价格，还有全部4C信息。

一种基于梯度的非完整十字钻石模型搜索算法

十字钻石模型搜索算法利用了视频序列运动矢量的十字中心分布特性.作者在此基础上,增加了梯度信息,提出了一种基于梯度的非完整十字钻石搜索算法,在保证信噪比的情况下可使平均搜索点数大幅度降低.

一种可伸缩的预测性快速运动向量搜索算法

基于钻石搜索的特点,提出了搜索距的概念.通过对不同搜索距的检测点特性的研究,并吸收了PMVFAST算法中"见好就收"的思想和初始预测候选运动向量集的概念,提出了一种新的可伸缩的预测性十字方块快速运动搜索算法.该算法以检测点的块失真特性统计为基础,制定出精确可控的可适应搜索准则.大量模拟实验表明:该算法能获得更好的视频质量.同时,拥有良好的搜索速度伸缩性,在允许图象质量有0.05dB降低时,搜索速度能提高1.5～2.5倍.

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.

一种新型的混合模式运动估计搜索策略

基于实时视频图像序列的运动矢量分布特性,本文提出了一种新型的混合模式运动估计搜索(MPS)策略。该算法根据给定的搜索距确定相应的搜索模式,使用中途停止技术快速的给出运动矢量。相比现有各种搜索算法,MPS搜索策略能够同时满足图像序列中的高速运动与慢速运动的搜索。仿真试验表明,本文搜索策略不仅在搜索速度上比现有MPEG-4校验模型的DS算法更加快速,并且具有更小的运动补偿误差以及更加真实的运动矢量场。

两种实时、低码率视频编码的运动估计搜索算法

先提出实时、低码率视频编码对运动估计搜索算法在运算时间和准确度上的要求,总结归纳了钻石搜索法和两步法的具体算法。通过与几种经典算法作比较,说明这两种算法更优,更适合用于实时、低码率视频编码。最后,以H.263的实现为例,说明了钻石搜索算法的具体实现。

整像素全搜索及其它常见运动估计算法的分析与性能比较

本文分析了当前较为常见的几种运动估计算法的原理,并以PSNR和搜索点数为依据来分析各种算法之间的优点与缺点。

基于滤波与曲线拟合的电子稳像算法

针对目前电子稳像算法无法同时去除高频噪声与低频噪声的问题,提出了可同时去除高频噪声和低频噪声的滤波与曲线拟合相结合的方法。该方法首先用位平面匹配算法快速估计出帧间的偏移量;其次对帧间偏移量进行累加,计算出当前帧相对于参考帧的全局运动量,并对全局运动量进行卡尔曼滤波,以去除高频噪声;最后,对卡尔曼滤波的结果进行曲线拟合以去除低频噪声;最终,得到稳定的主运动轨迹。实验证明,该方法可以有效地去除高频和低频噪声,视频稳定效果良好。

一种基于H.264的自适应块匹配运动估计快速算法

提出了一种基于H.264/AVC视频编码标准的自适应块匹配运动估计快速算法。该算法是根据当前参考帧、当前宏块分割模式、初始预测搜索距以及预测平均像素差阈值的不同而动态采用相应的搜索策略和终止准则,并能够根据检测点块失真和搜索距统计特性来进行实时更新,提高预测的准确性。模拟试验表明,提出算法能获得与全搜索十分接近的视频质量,但搜索速度却有成倍提高。

H.264运动估计算法比较与分析

本文针对H.264/AVC编码器中的运动估计算法进行了研究,对现有的几种运动估计算法进行了实验和测试,并且实验结果表明UMHexagonS算法,在搜索速度和信噪比方面明显优于其它算法。

基于CUDA的运动估计算法研究

运动估计是H.264视频编码器中复杂度最高、耗时最长的模块.本文介绍了运动估计的基本原理以及全搜索算法FS(Full Search)和钻石搜索法DS(Diamond Search)等经典的运动估计算法,并引入了基于CUDA的运动估计算法:全域消除GEA算法和基于CUDA的并行FS算法,有效地提高了H.264视频编解码速度.

基于H.263标准的视频压缩算法的优化及研发

介绍了基于H.263标准的视频压缩算法,对作为视频压缩关键技术的运动估计算法进行了深入的研究,提出了一种改进算法,并引入英特尔公司的MMX技术进行双重优化后的新钻石搜索算法,以消除原钻石搜索算法中大量的重复计算。仿真实验结果证明,双重优化的新算法大大地提高了计算速度和压缩率。相应的研发成果已在本课题组与烟台正达公司的合作项目中得到了应用,并通过了验收,取得了令人满意的效果。

多标准视频编码器下的运动估计评估

运动估计是视频编码过程中最为复杂和耗时的阶段。为分析和优化其性能,从多个流行的开源视频编码器中提取出单独的运动估计算法模块,根据视频分辨率和视频内容的不同建立程序输入集,从而构成一套完整的测试程序集合。利用性能分析工具对算法性能和微体系结构性能进行量化分析,给出这些算法在当今主流处理器体系结构上的性能差异。实验结果表明,复杂视频和高分辨率视频下的运动估计算法耗时最长,且大部分算法的指令级并行性没有太大差异。算法最后一级高速缓存的缺失率和分支误预测率都较低,分别在0.01%和7%以下。

一种去抖动的运动目标检测方法

在视频图像序列中,经常会遇到摄像机平移、晃动等抖动现象.这些抖动现象会严重干扰对运动目标检测的效果,为了解决这个问题,实现了一种改进的钻石搜索方法的快速块运动估计方法,再经过运动补偿实现了将动态背景向静止背景下的转化,转化后的图像再采用帧间差分法就可以得到运动目标.经实验证明,该方法不仅可以解决基于钻石搜索的块运动估计中存在的过搜索和欠搜索问题;而且还可以有效提高图像运动估计的精度,对运动目标进行准确的检测.