基于视频压缩的多分辨率预测菱形搜索算法

为了减小视频压缩编码标准中运动估计算法的计算复杂度和提高运动补偿的准确性,考虑到视频图像质量和算法运行时间两者之间的关系,提出一种多分辨率预测菱形运动估计搜索算法,利用同一视频图像中的相邻宏块运动矢量相似的特征,预测当前块的搜索起点,采用大小不同的搜索匹配宏块,减少搜索范围和搜索点数目。实验结果表明,该算法与经典菱形搜索算法相比,搜索时间平均减少了0.5 ms,信噪比平均提高了0.5 dB。     

一种结合空间预测和CDS的快速块匹配算法

运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的二维运动向量场的过程. 因为块运动估计的简单性和有效性, 它已经成为目前使用最广泛的运动估计方法. 本文设计了一种结合空间预测和CDS的快速块匹配算法. 若当前块和相邻块的运动相似, 则选择相邻块的运动向量中使当前块的匹配误差最小的一个作为当前块运动向量的预测估计, 再以该预测值为中心, 比较SDSP上搜索点的块匹配误差. 若当前块和相邻块的运动不相关, 则采用CDS算法从原点开始搜索运动向量. 实验结果表明, 本文设计的算法兼顾了搜索速率和精度, 相比N3SS、DS、HEXBS、CDS、CDHS算法, 更好地适用于超分辨率图像复原.     

一种快速多分辨率运动估计算法

本文提出了一种快速多分辨率运动估计算法基于内容的快速多分辨率运动估计算法.它充分利用了运动矢量在空间相邻块和分层父子块之间的相关性,缩小运动搜索范围,降低了运算复杂度.该算法在搜索过程中根据图象的内容(运动类型)设置阈值进行灵活处理,提高了块匹配的搜索速度.该算法具有基于内容搜索的特点.实验结果表明,该算法减少了搜索次数,在保持几乎相同的重构图象质量下,较DS、MRMCS等算法搜索速度快.     

基于空间关系的改进菱形块匹配策略

研究运动估计(ME)中的经典块匹配算法(BMA)并重点分析菱形(DS)算法,然后利用相邻块之间空间关系,设计一种新的块匹配策略,以相邻宏块的搜索结果进行预测匹配,以减少搜索点数。最后以平均每块搜索点数和平均峰值信噪比为衡量指标验证了该算法的有效性。     

运动矢量加速度预测起始搜索点的块匹配算法

块匹配运动估计是去除图像序列时间冗余的重要手段,在MPEG-4、H.264/AVC等视频编码标准中都得到了应用,但消耗了巨大的运算量.论文阐述了块匹配算法原理,归纳了当前运动估计中采用的各种手段,建议使用一种运动矢量加速度预测搜索起点的算法,利用相邻的若干参考帧中对应块的运动加速度来预测待编码块的起始运动矢量.仿真结果证明该方法效果明显,减少了搜索次数且准确度高.     

基于多向小十字块模板的块匹配运动估计算法

在研究和分析图像压缩中块匹配运动估计算法的基础上,提出了一种采用多向小十字模板进行快速块匹配运动估计算法MP-SDSP,算法根据序列图像中运动矢量场中心偏置分布特性,利用一条以上的路径寻找最优运动矢量,避免了在快速搜索中陷入错误路径。试验结果证明,在搜索精度基本相同的情况下,MP-SDSP算法能有效减少搜索点数,提高搜索速度,并适应小运动块和大运动块的搜索。     

一种采用内部预测的快速菱形算法

高效的运动估计算法是视频编解码技术的研究重点.为提高视频编码中运动估计的速度,基于误差函数的单峰假设,提出一种采用内部预测的快速菱形算法,通过对菱形算法进行内部预测从而减少运动估计的搜索点数,并利用运动矢量的相关性来进行起点预测,将图像划分为不同运动类型从而选用不同的搜索方式.先排除静止块,对小运动块直接进行一步菱形小模板搜索.大运动块则采用内部预测的快速菱形算法.实验结果证明此算法在保证图像质量的前提下,大大加快了搜索速度.     

H.264中1/4像素运动估计快速算法的比较

高精度的匹配和补偿可以减少预测误差,提高视频图像的压缩效果。论文提出了一种纯比较式的快速半像素运动估计算法,把平均搜索点数降低到2,而重建图像的质量接近于现有的一些快速半像素运动估计算法。实验证明,新算法通过进行多阶亚像素运动估计,可以达到高精度的运动矢量,对H.264的1/4像素精度运动矢量估计有明显的效果。     

基于PGDS的快速运动估计算法

为了提高块匹配运动估计算法的搜索速度与精度,提出一种鲁棒的基于空间预测和梯度下降法的菱形-方形快速匹配算法(PGDS);该算法主要思想是判断当前块的运动是否与相邻块相关,若相关,则求出预测矢量,然后以预测值为中心,运用高精度的SD-SP模板进行搜索;若不相关,则采用基于梯度下降法的菱形-方形搜索算法(GDS)从中心点开始搜索;实验结果表明,该算法与TSS,DS算法相比,搜索速度与精度都有明显的提高,且鲁棒性较强。     

一种基于搜索策略的新算法

基于块匹配的运动估计是降低视频序列图像冗余度的一项关键技术,本文在简单描述块匹配运动估计原理的基础上,就运动搜索策略对提高运动估计算法的效率方面作了重点论述,并根据运动矢量概率分布特性提出了一种基于混合模板搜索的新算法,模拟实验表明,新算法在图像质量和搜索速度方面有较好的优势.     

一种改进的三维递归搜索视频去隔行算法

提出了一种改进的三维递归搜索（3DRS）视频去隔行算法，该算法使用双向参考运动估计，消除了原始算法中的误差传递现象，并采用多分辨率分析的思想，根据视频内容自适应的调节误差匹配块尺寸，提高了运动估计的准确度。实验结果表明，对于大多数测试序列，该算法在实验效果上取得了优于原始的3DRS算法的性能。     

改进BP神经网络的自适应预测算法

针对视频编码中的耗时和图像不精确问题,提出改进BP神经网络的自适应预测算法。以区域生长、边缘检测和BP神经网络相结合,首先对图像进行对象分割,采用优化的传输结构,自适应调整学习率;然后在分割的基础上,进行自适应预测搜索编码。判断所选择块内是否有边界,若没有,不做运动估计,直接将当前块运动矢量置为零;若有,则进行自适应预测估计。根据不同的宏块特点,自适应地采取相应的搜索模式,减少搜索时间。实验结果表明,该算法与经典搜索算法相比,可取得良好的编码效果。     

视频图像运动估计中的一维块匹配算法

运动估计是视频图像压缩和视频图像修复等领域的基础问题,传统的块匹配法搜索质量较好,但搜索速度不够快.针对传统块匹配法搜索速度上的不足,提出一种快速的一维块匹配运动估计算法.首先对运动矢量正交分解,使用特殊权重系数矩阵对二维匹配块做降维处理,得到2组一维特征矩阵;然后选择一维三步搜索法作为搜索策略,最小绝对误差和准则作为匹配准则,使用2组一维特征矩阵搜索匹配运动矢量的2个分量;最后将分量组成完整的运动矢量.通过多组对比实验的结果表明,该算法在保证定量评价PSNR的前提下,显著提升运动估计的搜索速度,视频清晰度越高、匹配块像素尺寸越大,运动估计搜索速度提升越明显.     

多解析度自适应零块判决算法

在视频会议等应用中,视频编码的速度是保证系统实时性的关键.为了减小视频编码的运算量并提高系统的整体性能,提出了多解析度的自适应零块发现判决算法.多解析度通过对图像的子采样从而大幅度降低了搜索最佳匹配块的次数;而自适应的零块判决算法使得运动搜索速度收敛的更快,在不影响图像质量的前提下提高了编码的效率,并且减少了后续模块(DCT、量化等)所占用的时间.利用H.263算法进行了测试,结果显示在图像主客观质量基本不变的前提下,编码时间最多减少了近40%.     

Improved Normalized Partial Distortion Search With Dual-Halfway-Stop for Rapid Block Motion Estimation

Motion estimation is a critical yet computationally intensive task for video encoding. In this paper, we present an enhancement over a normalized partial distortion search (NPDS) algorithm to further reduce block matching motion estimation complexity while retaining video fidelity. The novelty of our algorithm is that, in addition to the halfway-stop technique in NPDS, a dual-halfway-stop (DHS) method, which is based on a dynamic threshold, is proposed, so that block matching is not performed against all matching candidates. An adaptive search range (ASR) mechanism based on inter block distortion further constrains the searching process. Simulation results show that the proposed algorithm has a remarkable computational speedup when compared to that of full search and NPDS algorithms. Particularly, it requires less computation by 92-99% and encounters an average of only 0.08 dB PSNR video degradation when compared to that of full search. The speedup is also very significant when compared to that of fast motion estimation algorithms. This paper describes our work that led to our joint video team (JVT) adopted contribution (included in software JM 10.1 onwards) as well as later enhancements, collectively known as simplified and unified multi-hexagon search (SUMH), a simplified fast motion estimation.     

A strategy of matching blocks at multi‐levels

We propose a size‐variable block‐matching algorithm for motion‐vector estimation. The proposed algorithm dynamically determines the search area and the size of a block. We exploit the constraint of small velocity changes of a block through time to determine the origin of the search area. The range of the search area is adjusted according to the motion coherency of spatially neighboring blocks. The process of determining the size of a block begins with the matching of a small block. If the matching degree is not good enough, we expand the size of the block slightly and then repeat the matching process until our matching criterion is satisfied. The experimental results show that the proposed algorithm can yield very accurate block motion vectors. © 2002 Wiley Periodicals, Inc.     

基于多级顺序排除算法(MSEA)的改进

块匹配运动估计是视频编码国际标准中广泛采用的关键技术.许多快速块匹配法通过限制搜索点数来减少运算量,但与全搜索算法相比极易出现匹配误差.该文介绍了一种应用新的判别条件的多级顺序排除算法（MSEA）,并在此基础上提出一种新的算法,该算法引入了尺度化的部分失真消除（PDE）技术,用于尺度化累积部分误差和当前最小误差.实验证明,相对于一脉相承的同为穷举搜索算法的全搜索算法（FS）、顺序排除算法（SEA）、多级顺序排除算法（MSEA）等,该算法大幅度提高了搜索效率.与多级顺序排除算法相比,平均每宏块节省了大约75%的运算次数.该算法在保证图像质量的前提下,使视频编码的速度大大提高.     

改进的多分辨率形状匹配算法研究

形状匹配算法虽然在基于内容的视频检索中应用广泛，但由于视频数据量非常大，匹配非常耗时，因此形状匹配算法通常会成为实时视频检索的瓶颈，为了快速准确地进行形状匹配和检索，提出了一种改进的多分辨率Hausdorff距离变换算法，该算法是通过对后向匹配算法进行优化来使匹配速度大大加速，可用干进行实时车型比较和识别。实验结果表明，该改进算法在车型识别上具有速度快和准确性高的优点，尤其在模板图像比较大的情况下，此改进算法优势明显。     

基于相位相关法的全局运动估计算法

提出了一种基于鲁捧统计和相位相关法相结合的全局运动估计算法;由于相位相关法利用图像的功率谱信息,减少了对图像内容的依赖,具有一定的抗噪能力,因此该算法将块匹配法与相位相关相结合来计算图像间的运动矢量场,不仅减少了运算量而且能得到更加准确的矢量场;为了提高模型参数估计精度和运算效率,运用多分辨率鲁棒统计的方法来计算运动估计模型参数;航拍视频图像配准与独立运动检测的仿真结果均验证了算法的有效性。