快速运动估计UMHexagonS算法的探讨与改进

视频编码标准H.264已经正式采纳了UMHexagonS算法作为整像素的快速运动估计算法。该算法的运算量相对于快速全搜索算法可节约90%以上,同时能保持较好的率失真性能。文章对UMHexagonS算法进行了介绍,对其特点及造成其独特优越性能的原因进行了初步分析,并提出了一种改进方法,即在预测起点处增加一个内容自适应的中止搜索阈值判断,以判断是否可立即结束搜索。模拟实验表明,相比原算法,改进后的算法明显减少了搜索点数,并保持了原算法率失真特性良好的特点。

H.264块匹配运动估计中UMHexagonS算法的优化

块匹配运动估计是视频压缩中的核心技术之一。研究高效的、快速的运动估计算法是目前视频压缩技术中研究的重要课题。通过对视频编码标准H.264采纳的UMHexagonS算法分析的基础上,对UMHexagonS算法中的终止搜索和搜索模板这两个部分进行了优化,有效降低了搜索点数,提高了运动估计算法效率。通过对四个典型的测试序列的实验证明,优化后的算法与原算法相比较,在图像质量几乎没有改变的情况下,运动估计时间平均减少了11.75%,提高了视频压缩实时性。

基于H．264UMHexagonS运动估计算法的改进

针对H．264多模式运动估计与模式选择编码时间开销较大的问题，提出一个降低UMHexagonS（Unsymmetrical—crossMulti—Hexagon一加dSearch）运动估计算法计算复杂度的改进算法。通过不等式对搜索区域点的有效性进行预判断，同时结合十字交叉5点搜索法代替5×5小矩形搜索，达到减少搜索点数目的。实验结果表明该算法有效降低了多模式运动估计与模式选择编码的时间开销，能节约大概9％-18％的编码时间而视频质量没有明显降低。

一种改进的UMHexagonS运动估计算法

在分析UMHexagonS运动估计算法的基础上,根据中心偏移特性在起始搜索点预测中加入了原点预测;利用预测运动矢量的运动信息把当前块的运动类型区分为慢速运动、中速运动和快速运动,并采取相应的搜索策略;考虑到常见视频序列水平、垂直方向运动相对剧烈的特性,提出了用13点中菱形模板和8点多层次大菱形模板分别代替正方形模板和多层次六边形模板;在中菱形搜索和大菱形搜索的步骤后均加入提前终止判定,减少了对不重要搜索点的搜索。仿真结果表明,改进后的新算法在保证信噪比和编码码率基本不变的情况下,使得运动估计的时间减少了10%～23%,增强了编码的实时性。

基于UMHexagonS的快速运动估计编码算法研究

成就最新视频编码标准H.264/AVC优异编码性能的代价是其计算复杂度的大幅增加,编码速度的急剧下降。为了克服H.264/AVC标准中重要且耗时的运动估计编码技术实时性差的缺陷,针对其最新采用的UMHexagonS算法的计算冗余,利用宏块的运动特征,制定了自适应的运动估计策略和搜索点分配准则。仿真实验结果表明,本文提出的运动估计编码方案与UMHexagonS算法相比,平均节省约23%的运动估计编码时间,在有效提高编码速度的前提下,保持了H.264/AVC低码率、高质量的编码优势。

一种改进的UMHexagonS运动估计算法

在视频编码中，运动估计占据约70％的编码时间，是视频编码中的重要环节。整像素运动搜索UMHexagonS算法以较低的计算复杂度，达到了接近全搜索算法的率失真性能，而被H．264和AVS等标准所采纳。在分析UMHexagonS算法的基础上，对其非对称十字形搜索和非均匀多层次六边形格点搜索算法进行了改进。实验表明，在基本保持原算法性能的同时，该算法比原算法减少了60％～70％的搜索点数，降低了运动估计的计算复杂度。

H.264运动估计算法UMHexagonS的斐波纳契数列优化

针对H.264运动估计算法UMHexagonS搜索步长和搜索模板中存在的使用固定搜索步长和搜索点冗余的不足,结合斐波那契数列和中心偏置特性对其进行改进。新算法使用斐波那契数列的递进关系确定UMHexagonS算法的搜索步长,其次删除UMHexagonS算法中存在计算冗余的搜索点,最后结合中心偏置特性对UMHexagonS算法的大六边形搜索模板进行了修改。实验结果表明,新算法在保持UMHexagonS算法的比特率和峰值信噪比(PSNR)的情况下缩短了运动估计时间,并且随着图像像素、图像复杂度和搜索范围的提高,运动估计时间越来越短。新算法在搜索范围为64的情况下,平均缩短了23.82%的运动估计时间。

基于快速运动估计UMHexagonS算法的改进

分析了非对称十字型多层次六边形格点搜索（UMHexagonS）算法性能优越的原因，并在此基础上提出了两方面的改进。首先，针对它在高效的起始点预测后陷入搜索冗余的可能，增加了一个提前终止判断。另外，对于算法中一些固定的搜索半径和搜索点数，根据堤的尺寸大小进行了自适应修改。实验结果表明，改进的算法在不影响图像质量的前提下，有效地缩短运动估计时间9％～30％，使总体的编码性能得到提高。

基于UMHexagonS的运动估计算法优化

针对UMHexagonS算法冗余搜索的问题,使用大十字搜索判定结果,改进原有的运动估计算法。改进算法判断最优点可能分布区域,使用相应改进搜索模板搜索,降低搜索点个数,达到避免冗余搜索的目的,提高运动估计搜索效率。在多组视频序列中测试,图像质量相近情况下,改进算法比UMHexagonS算法有了显著的提高。特别是在剧烈运动的视频序列中,改进算法比UMHexagonS算法的运动估计时间减少了45.78%,编码耗时缩短了34.97%,比EPZS算法运动估计时间减少了35.25%,编码耗时缩短了25.45%。

基于快速运动估计算法UMHexagonS的研究

UMHexagonS算法已经被视频编码标准H.264正式采纳作为整像素的快速运动估计算法。该算法的运算量相对于快速全搜索算法可节约90%以上,同时能够保持较好的率失真性能。本文结合JM10.2的源代码对UMHexagonS算法进行了分析,并对该算法进行了改进。通过利用运动矢量间的相关性,采用一种新的自适应的非对称十字形模板来代替原算法中的非对称十字形模板,并将改进的算法在JM10.2测试模型上进行了验证。实验结果表明,本文建议的方法在保证编码性能的同时,可以有效减少运动估计所需要的时间。

H.264中UMHexagonS运动估计算法的改进

针对H.264中UMHexagonS算法进行研究,提出了改进的快速运动估计算法。首先对UMHexagonS算法中的固定搜索窗口、非对称十字搜索、5×5的小矩形螺旋搜索、非均匀多层次六边形格点搜索和扩展的六边形搜索进行研究;然后提出了相应的减少搜索点数的优化算法,这些优化算法分别称作动态搜索窗口、自适应十字模型搜索、方向性的3×3小矩形搜索、基于预测方向的密集搜索和改进的扩展六边形搜索,这些优化算法形成了自适应模型方向搜索(APDS)算法。对各种类型的测试序列进行实验,与UMHexagonS算法相比,结果表明APDS算法在重建视频质量和码率基本相当的条件下,运动估计时间平均减少了29.64%,每形成一个运动矢量平均节省搜索了21.64个点数;而且运动估计效率的提升,最终增强了编码器的实时性能。

运动估计UMHexagonS算法的研究与改进

针对UMHexagonS算法计算复杂、耗时等问题提出改进算法。首先，通过在预测起始点处增加了准静止块闽值来判断是否可以立即停止搜索；然后，用扩展的菱形搜索代替原算法中的5×5的螺旋式全搜索以降低计算复杂度；最后，利用多层次8点八边形代替多六边形网格搜索。实验结果表明，改进算法在保证图像质量的前提下可以有效地减少10％～30％的运动估计时间，提高了总体的编码性能。

运动估计中UMHexagonS的研究与改进

针对UMHexagonS算法搜索点数较多，运算量较大以及耗时等问题，提出了改进方案。一方面，对部分搜索模板提出了一种菱．八边形搜索模板和一种多层次八边形搜索模板；另一方面，在整个搜索过程中，结合象限区域分割法，可以有效减少搜索点数和搜索时间。实验结果表明，改进后的算法在保证较好的PSNR和码率情况下，比原算法减少了4％～26％的运动估计时间。

基于快速运动估计算法UMHexagonS的改进和优化

在分析UMHexagonS算法的基础上,对UMHexagonS算法中的搜索长度进行改进,提出用自适应的动态搜索窗口代替固定的搜索窗口,同时针对它在高效的起点预测后陷入搜索冗余的可能,引入了调节因子,用于提前终止判断。实验结果表明,改进的算法在不影响图片质量的情况下,可以较少10～30%的运动估计时耗,提高编码的实时性。

一种基于UMHexagonS的运动估计优化算法

UMHexagonS算法是H.264/AVC所采纳的整像素的快速运动估计算法之一,该算法在保持良好的率失真性能的前提下,相比全搜索算法(FS)可节约70%的运算量。根据UMHexagonS算法的特点,可从三个方面对该算法进行优化:加入零运动块判决;改进的5*5螺旋搜索;优化的多层次六边形搜索。仿真实验结果表明,在保证PSNR和码率几乎不变的情况下,优化算法可有效降低运动估计时间,从而提高H.264/AVC编码器的实时性。

基于H.264/AVC铁路应急通信系统UMHexagonS运动估计算法的研究与改进

通过对UMHexagonS运动估计算法进行研究,提出一种改进方法,该方法通过对原有的粗略搜索过程中的多层次六边形搜索模板以及细致搜索阶段的小六边形模板进行改进优化和仿真测试,结果表明,改进的搜索模板机制较传统的UMHexagonS相比,在图像质量参数变化不大的情况下,搜索点数及运动估计时间明显减少。为铁路应急救援指挥系统的快速稳定实现具有一定的现实意义。

基于起点预测和SAD分布的快速运动估计算法

基于块的运动估计是视频压缩国际标准中广泛采用的关键技术 .文中提出了结合相邻块运动向量相等和SAD值比较的起点预测方法 ,减少了起点预测时计算 SAD的开销 ;利用 SAD分布的方向性 ,对 SAD值偏小部分重点搜索 ,加速了块匹配的快速搜索策略 .在此基础上设计了一种新的快速运动估计算法 ,该算法在大幅度提高搜索效率的同时 ,得到了与全搜索非常接近的搜索结果 .

基于SAD矢量合成的1/4像素精度运动估计快速算法

H.264作为新一代的视频标准,对基于块匹配法的运动估计做了新的改进。运动估计是视频编码过程中极其重要的一个环节,它的算法效率对整个编码效率有很大的影响。针对H.264标准中提出的1/4像素精度的运动估计,对其基本算法以及几种快速算法进行分析比较,并在此基础上提出了一种快速的矢量合成算法。实验结果证明,这种算法在提高搜索速度的同时,也保证了图像质量。

基于子区域最佳运动矢量搜索的UMHexagonS改进算法

H.264标准是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)提出的视频编解码器标准,运动估计是H.264标准中耗时最高的部分。分析一些经典的运动估计算法,结合最佳运动矢量分布特性,提出了一种基于子区域的UMHexagonS改进算法。该算法将搜索区域分成9个子区域,在最佳子区域进行精确搜索,在其它子区域进行粗略搜索。仿真实验结果表明,在信噪比和比特率基本不变的情况下,改进算法的时间复杂度有明显的改善。

基于运动对象检测的UMHexagonS搜索算法改进

在H．264精细可分级编码中，针对减少运动估计时间，本文提出一种基于运动对象检测的UMHexagonS搜索算法改进．首先，根据运动对象检测区分出运动区域和背景区域，对不同的区域采用不用的搜索算法；其次，利用两次菱形模版替换原来的5×5螺旋搜索，减少了50％的搜索点数，且能提前结束搜索．实验结果表明，改进后的算法，在保证图像质量基本不变的前提下，运动估计时间减少10％～40％．