基于H.264的自适应快速运动估计算法

提出了一种基于H.264的快速自适应运动估计算法。利用视频序列的统计特性和SAD在空间上的相关性提前结束搜索;根据块的运动量来确定搜索方式;提出了一种新的非对称综合的菱形搜索模式,与快速全搜索算法相比较,该算法的峰值信噪比只下降了0.017 dB,码率只上升了0.45%,而搜索速度提高了15倍;与H.264参考程序中的运动估计算法相比,在图像质量相同的情况下,搜索速度提高了35%。     

自适应调整搜索范围的运动估计算法

为了降低视H.264中的运动估计的运算量,针对H.264编码的特点,提出了根据预测运动矢量和宏块特征自适应调整搜索范围的方法.实验表明,在基本保证编码性能的条件下,可以使快速运动估计的速度比H.264采用的UMHexagonS算法平均提高50%以上.     

基于H.264压缩域的镜头运动信息提取

本文根据H．264编码特点，提出了一种从H.264压缩域中快速有效地进行镜头运动参数估计的算法。镜头运动信息在视频分析处理中起着重要的作用。该算法充分利用了H．264压缩码流中的信息，通过提取预测残差DC图像的运动背景区域，估计镜头运动参数，从而保证了参数估计的准确性，有效地克服了已有文献中仅仅采用运动矢量进行镜头运动估计的局限性。根据不同的H．264测试序列的对比分析，结果表明本算法可快速准确地对H．264视频序列进行全局运动信息估计，同时具有很高的鲁棒性。     

一种有效的匹配准则及块匹配算法

运动估计和补偿预测编码是视频编码标准中的一项关键技术,其核心问题在于块匹配的准确性。因此,寻找一种合理有效的块匹配准则是很必要的。传统的匹配准则是SAD,但该准则不能完全保证在满足SAD最小的情况下获得较低的编码比特率。因此,本文提出了一种改进的SAD匹配准则,提高了匹配的精确性和准确性,更加能够表示块的相似程度,并给给出了基于准则的块匹配算法。结合H.264/AVC视频编码标准的参考软件jm10.1,本文对运动估计部分采用了新的匹配准则,并进行了仿真测试。实验结果表明,在视频预测编码中,本文提出的块匹配准则可以更好地保证视频质量,提高压缩编码性能,而编码复杂性增加相对不大。     

H.264编码器的SSE2指令级优化

H.264视频编码标准采用了很多新技术,具有更优越的编码效率,同时也增加了计算复杂度,无法满足实时应用。由于单指令多数据扩展指令集2（SSE2）的并行运算能力可以提高计算机对多媒体数据的实时处理。文中主要采用了SSE2对H.264中的一些耗时较多的关键模块,例如整数像素运动估计中计算SAD、整数DCT变换、量化、Hadamard变换以及亚像素运动估计中计算SATD进行了指令级优化。实验结果表明,经过优化后,在保持视频图像质量的前提下,相应模块运行速度得到了提高,使H.264编码器整体的编码速度较好地满足实时要求。     

H.264中FME算法的优化

在H.264中快速整像素运动估计算法及其改进算法的基础上,提出一种快速自适应多环搜索算法。根据多种预测模式获得预测矢量,并以此构造自适应的多圈搜索环,结合中心小六边形模板进行快速运动矢量搜索。实验结果证明,该算法的搜索效率优于H.264现有的UMHexagonS算法。     

一种基于H.264的快速运动估计算法

在H.264视频编码器中,运动估计是最耗时的部分。结合图像序列的时间和空间相关性,提出了基于预测的快速运动搜索算法;根据7种预测模式之间的相关性,提出了一种预测模式快速判断方法。实验结果表明,在编码器的信息率-失真性能几乎没有下降的前提下,该算法最快使运动估计编码速度提高25%以上。     

基于结构相似的H.264帧间预测改进算法

H.264/AVC通过帧间多模式预测、率失真优化及其它新技术.大大提高了视频压缩效率.失真测度的选择对帧间预测模式及运动估计中匹配块的选择有很大影响.在H.264帧间预测过程中,失真测度选用的是当前块和候选块之间的绝对差和(SAD)及平方差和(SSD).结构相似度(SSIM)是新提出的一种图像质量评价方法,与其他评价方法相比,它更加符合人眼视觉系统(HVS)且计算量不大.文中将SSIM引入到H.264帧间预测作为失真测度,提出了基于结构相似的帧间预测方法(IPBSS).该方法是在作者前期工作积累上的进一步改进.实验结果显示,该算法可以在保持视觉质量不下降的前提下,平均节约13%的码流.     

一种基于H.264的可变块快速运动估计算法

H.264是最新的视频编码标准,它相对于以前的视频编码标准在编码效率上有了巨大的提高。高编码效率得益于采用了一系列新的编码技术,这也导致了较高的计算复杂度。H.264运用了可变块运动估计方法,这也是H.264编码过程中最耗时的模块。提出了一种基于H.264的可变块快速运动估计算法。该算法基于以下3种策略:静止块的预测、非静止块的预测搜索和合并过程中的自适应精细搜索。试验结果证明,该算法能够将计算复杂度降低到快速全搜索运动估计算法的3%,而PSNR和码率几乎与快速全搜索算法得到的结果相当。     

H.264标准的模式选择优化算法

在介绍H.264采用的新编码技术基础上,参考传统视频编码中模式选择模型,提出了一种新的算法:基于H.264标准的新特性,结合PMVFAST运动估计算法和小数像素精度运动估计的快速算法,利用已处理的编码模式信息,合理选择下一步预测模式和及时跳出预测过程.     

基于方向性多模板的快速运动估计算法

针对现有H.264/AVC编码器的运动估计耗时问题,提出基于方向性多模板的快速运动估计算法。该算法采用绝对误差和比较法选择搜索起始点,结合运动矢量在水平(垂直)方向的相对运动剧烈程度,选择相应的非对称水平(垂直)十字形和六边形搜索模板,得到最佳匹配点,输出最优运动矢量。实验结果表明,在信噪比和码率基本不变的情况下,该算法编码速度比UMHexagonS算法提高了1.47倍,能满足视频编码的实时性要求。     

一种基于H.264的快速运动估计算法

H.264标准采用了新的编码模式,使H.264的编码压缩效率比先前的标准提高了50%以上,但这些新的编码模式也增加编码器的复杂度和编码运算时间.一种基于H.264的全方向十字型快速运动估计搜索算法,能够在视频质量最少损失的情况下,显著提高运动估计的搜索速度,降低编码器的设计复杂度并可以节省编码时间.     

EPZS运动估计算法的分析及改进

在分析研究H.264视频编码标准推荐的运动估计核心算法EPZS的基础上,针对该算法运动估计实时性不足的缺点,提出一种对EPZS算法进行起始搜索窗口中心点和计算终止条件判断标准的改进方法,在H.264编码器的参考模型JM10.1中,选择5个测试序列进行实验。实验结果表明,改进后的算法与原算法相比,在重建图像质量和码率接近的情况下,运动估计时间平均节省了29.314%,降低了算法的复杂度,提高了编码的实时性。     

基于多模板的快速运动估计算法

针对现有H．264／AVC编码器的运动估计时耗问题,提出一种基于多模板搜索的快速运动估计算法。将当前块划分为准静止块、小运动块和大运动块,根据运动块的类型选择相应搜索模板和搜索策略。实验结果表明,该算法在保证图像质量基本不变的情况下,提高了编码速度。     

H．264中带有中途停止的多层逐次消元运动估计算法

H．264视频压缩标准采用多模式运动估计，可以有效减少块匹配预测误差，但随着模式选择的增多，算法计算量成倍增加。为此，提出一种带有中途停止的多层逐次消元运动估计算法(MSEHS)。该算法根据模式分布规律，使用多层逐次消元法加速大块模式的搜索过程，并且提出中途停止准则，判断是否继续进行小块模式的搜索。这样既保证了多模式运动估计的优点，又减少了冗余计算。实验结果表明，该算法比全搜索算法整体速度提高了近4倍，同时可以保持与全搜索算法非常接近的图像质量和比特率。     

基于整数变换的全零块判决方法

H．263中的运动搜索和变换域编码是运算量很大的部分，也是影响系统实时性能的瓶颈，为了减少图像编码的运算量，在采用整数变换代替浮点DCT变换的基础上，提出了一种全局判决方法，即在运动搜索中和变换前进行全零块判决。该方法是根据整数变换和量化结果为零的特点，在运动搜索中，对差值块先进行全零块判决，如果找到全零块，就停止搜索，以省却以后的搜索运算和全零块的整数变换以及相应的量化运算，由于其可在基本保持H．263原有编码算法图像质量的同时，减少运算量和缩短码流，从而大幅度提高了编码器的编码效率。     

针对H264的基于平坦区域预测的分像素运动估计

运动估计消耗视频编码系统绝大部分的计算量。H.264由于采用多模式运动估计和四分之一精度搜索,不仅增加了整像素运动估计的计算量,而且也大大增加了分像素搜索运算量。随着快速整像素搜索算法的发展,整像素计算量不断降低。因此对于H.264的实时应用,快速分像素运动估计算法变得十分重要。提出了一种全新的基于图像平坦区域预测的分像素运动搜索算法。该算法通过预测图像平坦均匀区域,有效地减少了分像素搜索点数。实验结果表明,与全搜索分像素搜索相比,该算法可以减少22%～63%左右的分像素搜索点数,同时基本不改变图像质量和编码压缩率。     

基于H.264的快速运动估计算法

运动估计在视频编码中有着举足轻重的地位,其性能的优劣在很大程度上影响着输出码流的质量.为了克服视频编码标准H.264中运动估计运算量大的困难,在深入研究H.264编码标准的基础上,利用视频图像序列的帧间统计特性,提出了一种改进的非对称十字型多层次六边形格点搜索算法来搜索最佳运动矢量.实验结果表明,该算法对于各种运动序列,在保持编码性能不受损失的同时,可以使得运动估计的运算复杂度大为降低.     

一种针对MPEG-4 AVC/JVT/H.264的快速多帧运动估计算法

在H．264标准中，运动估计的编码运算量非常复杂。通过重新使用上一参考帧中的运动矢量信息，论文提出了一种效率较高的搜索算法，即无需在全部的参考帧中搜索，只使用存储的运动矢量来组成当前的运动矢量。这种算法还可以结合其他快速的搜寻算法以进一步减少运动估计的运算复杂度。