一种基于自适应预测的菱形搜索算法

运动估计中菱形算法是一种高效的搜索方法,但它没有利用视频序列中运动矢量的中心偏置分布特性和相邻宏块在时间和空间上的相关性,因此还有很大的空间可以进一步提高该算法的性能.在充分利用运动矢量的中心偏置分布特性和相邻宏块运动矢量的相关性的基础上,提出了一种基于自适应预测的菱形搜索算法(APDS),与传统的起点预测方法不同的是,该算法对所有宏块搜索起点的预测并不是按照一种固定的方法求取,而是通过分析其相邻宏块运动矢量的特性来自适应求得搜索起点和决定搜索策略.实验证明,同传统的菱形法相比,这种方法提高了搜索准确度,同时大幅降低了搜索时间,是一种高效率的搜索算法.     

一种新的运动搜索算法

根据序列图像中运动矢量的中心偏置分布特性和矢量间的时空相关性,设计了一种基于连续消除的正方形-菱形搜索策略。在此基础上,融合了搜索起点预测和自适应搜索等技术,提出了一种可预测搜索起点的自适应的基于连续消除的正方形-菱形搜索算法（PA-SEA-SDS）。实验表明,该算法以较小的代价取得了与全搜索算法相当的效果,在搜索次数和精度上均优于菱形和正方形-菱形搜索算法。     

一种有效的三步运动估计算法

为了减小运动估计算法的计算复杂度和提高红外图像超分辨率重建的可靠性,提出了一种有效的三步搜索算法.该算法采用多步搜索策略,根据运动矢量分布的中心偏移性及并行处理的思想,在最佳匹配点所在的区域使用菱形小模板代替新三步法中的正方形小模板来进行精细搜索,以提高算法的搜索精度.实验结果表明,与全搜索法、菱形搜索算法和预测性菱形搜索算法相比,该算法能在保证搜索精度的同时大大缩短消耗时间.     

基于H.264自适应阈值的快速运动估计算法

块匹配运动估计在视频编码中有着举足轻重的地位,全搜索算法是最好的搜索算法,但其计算量是最大的,所以提出一种H.264自适应阈值的快速运动估计算法.该算法是利用相邻块的运动矢量来预测初始搜索点,并根据一定的准则来确定静止块,减少了搜索的冗余度,再用基于梯度的十字优先菱形算法米进行搜索.与DS菱形算法相比,该算法具有更高的灵活性,能实时的提前退出搜索,并且在搜索点数上明显减少,且没减少搜索精度.     

基于矢量预测的快速运动估计搜索算法

基于H.264视频编码标准的编解码过程中,运动估计的时间大概要占总编码时间的70%(1个参考帧)到90%(5个参考帧)。对于H.264标准的新特点,传统的全搜索算法的精度高,但计算量太大,不能应用于实时处理;经典的菱形等算法搜索模式简单,易于实现,但容易陷入局部无穷小。采用了一种基于运动矢量预测的快速运动估计搜索算法。该方法首先利用运动矢量的时、空间相关性得到预测矢量,然后利用非对称十字型搜索确定运动估计的起始点,最后采用经典的菱形算法进行运动估计。实验结果表明,相比UMHexagonS快速搜索算法,该算法能够在码率增加不超过1%,信噪比下降不超过0.1 dB的情况下,运动估计速度有较大提高。     

一种预测质量可控的快速运动估计搜索算法

本文提出了一种预测质量可控的快速运动估计搜索算法.该算法利用运动矢量的空间、时间相关性,通过预测初始搜索中心位置、判定是否为静止宏块、调整搜索窗口、预测质量可控的渐进式块匹配准则搜索等步骤进行运动估计,并引入调节函数在预测质量和搜索速度之间增加了可控性.实验结果表明本算法大大减少了计算量,明显提高了运算速度,且具有很好的重建视频质量,适合于在低码率视频编码中应用.     

一种改进的分形图像压缩算法

为了提高分形图像压缩编码的速度,针对在基本分形图像压缩算法中值域块编码匹配搜索时需要对变换后的定义域块一一对应,导致编码时间较长的缺点,提出了一种基于菱形搜索算法的分形图像压缩编码新算法.菱形搜索算法是一种运动估计的快速搜索算法,主要过程是在所有的候选块中搜索当前块的最优匹配块.通过运用菱形搜索算法中的大小菱形模板进行匹配搜索,实验证明文中算法在提高编码速度和降低编码复杂度是有效的.     

基于H.264的内容自适应分数像素运动估计算法

分数像素精确运动估计的改进是整个运动估计模块优化的关键,本文提出了基于H.264的内容自适应分数像素运动估计算法。首先,提出基于平坦区域宏块预测的无效分数像素运动矢量(MV)搜索省略算法(SMBP);然后,改进H.264采用的基于中心的分数像素搜索算法(CBFPS),提出基于预测矢量的增强型菱形模板(EDSP)搜索算法。实验结果表明,内容自适应分数像素运动估计算法比分数像素全搜索算法(FFPS)在峰值信噪比(PSNR)有微小降低(0.095～0.209 dB)的情况下,平均减少了75.6%的分数像素搜索点,整个运动估计模块平均节省了38.5%的计算量。     

视频转码中运动矢量自适应多模式精炼算法

针对视频转码中运动矢量重估计精度不高的问题,提出了一种运动矢量自适应多模式精炼(AMPR)算法.该算法首先利用输入码流中运动矢量的相位和幅值信息构建了视频局部区域活动性模型,通过此模型自适应确定精炼窗口的大小,然后在菱形搜索算法(DS)和水平垂直搜索算法(HAVS)的基础上,给出了多模式搜索策略.仿真实验表明,该算法取得接近于全搜索算法的视频质量,并有效地降低了计算复杂度.     

基于跳点菱形搜索的快速运动估计算法

实时视频编码系统要求运动估计的搜索算法既快又准，现行的菱形搜索算法是公认的效率较高的算法之一。利用图像像素间的相关性，提出了一种“跳点”菱形搜索，进一步减少菱形搜索的点数和时间，而重建的图像质量跟原来的菱形算法相当。     

Fast motion estimation using modified diamond search patterns

A fast block motion estimation algorithm is proposed using modified diamond search patterns. This algorithm utilises the directions and magnitudes of motion vectors between interblocks and uses a smaller number of search points than conventional diamond search patterns. Simulation results show that the proposed method significantly improves computational speed over other fast motion estimation algorithms without degradation of distortion.     

基于图像拼接的全帧视频稳定算法

结合改进的比特平面匹配运动估计方法和图像拼接技术得到一种全帧视频稳定算法.基于菱形搜索的灰阶编码比特平面局部求精匹配方法在保证匹配精度的前提下,利用二进制布尔运算和菱形搜索降低了运动估计的计算复杂度,得到近似最优的估计精度.针对静态、平面场景视频序列,算法利用图像拼接技术得到全帧稳定视频.仿真实验验证了算法的有效性.     

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。     

快速菱形搜索运动估计方法

提出一种快速菱形运动估计算法,利用运动矢量的中心偏移特性,在第一步搜索时设立一个门限值,减小获得运动矢量所需的搜索次数。实验结果表明,算法在降低计算复杂度的同时,保持了较好的图像质量。     

Fast Multi-reference Motion Estimation via Enhanced Downhill Simplex Search

Block motion estimation can be regarded as a function minimization problem in a finite-dimensional space. Therefore, fast block motion estimation can be achieved by using an efficient function minimization algorithm instead of a predefined search pattern, such as diamond search. Downhill simplex search is an efficient derivative-free function minimization algorithm. In this paper, we proposed a fast block motion estimation algorithm based on applying the downhill simplex search for function minimization. Several enhanced schemes are proposed to improve the efficiency and accuracy, including a new initialization process, a special rounding scheme, and an early-stop error function evaluation procedure. We also extend the downhill simplex search for the multi-reference frame motion estimation problem. Experimental results show superior performance of the proposed algorithm over some existing fast block matching methods on several benchmarking video sequences.     

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。     

Efficient tree structured motion estimation using successive elimination

In H.264/AVC, tree structured motion estimation enhances the coding efficiency significantly while dramatically increasing the computational complexity of block matching. In the paper, a successive elimination algorithm (SEA) is implemented in tree structured motion estimation with a simple and effective method to determine the initial motion vector, which exploits the strong correlation among the partially overlapped variable-size blocks. With identical performance to a full search algorithm, computations for block matching can be reduced to 1%-20%. Further, the SEA can be improved by incorporating two early termination conditions, then named 'Quick SEA'. Finally, a novel fast motion estimation algorithm, successive elimination diamond search (SEDS), is proposed by efficiently integrating the Quick SEA and a modified diamond search pattern. Simulation results show that the proposed Quick SEA can reduce the computational complexity of block matching by 3-5 times compared to the basic SEA. SEDS further reduces by about one-half the computations of Quick SEA. With similar rate distortion performance, 0.2%-1% block matching distortion is calculated for SEDS with corresponding speed-up factors of 100 to 500 in comparison with the full search algorithm.     

一种用于H.264的改进UMHexagonS算法

在运动估计中,H.264以增加的编码复杂性为代价获得了非常好的性能.基于对现有文献的研究,提出了一种改进的UMHexagonS算法.首先,在UMHexagonS的非对称十字交叉搜索中增加了8个搜索点,以改善算法在垂直方向上运动的适应性;其次,为提高编码效率,将UMHexagonS算法的小矩形窗口全搜索分为两个步骤;然后,在UMHexagonS的非均匀多层次六边形网格搜索中采用了一种并行算法,进一步提高算法的运动估计性能;最后,采用三点搜索法来替代小菱形搜索,原始的小菱形搜索只作为满足提前终止最佳情况的跳转对象.仿真表明,相比于UMHexagonS算法,提出的改进算法在视频压缩编码速度和重建图像的质量都具有更好的性能.     

一种采用多模式切换的快速运动估计算法

 搜索模式对于基于块的运动估计算法(BMA)的搜索速度和编码质量起着重要影响。该文提出一种多模式切换的快速运动估计算法,其采用了早停止和选择性搜索技术来提高编码速度,以小菱形作为起始搜索模式,然后过渡到六边形模式,最后使用正方形搜索模式进行细化,故命名为DHS(Diamond-Hexagon-Square)算法。实验结果表明,DHS算法对于各种运动情况(慢速、中等速度和快速)的视频序列具有普适性,在率失真性能未出现显著下降的前提下,其速度明显快于小菱形算法(DIA)、六边形算法(HEX)、穷尽搜索算法(ESA)和非对称十字形多层次六边形格点搜索(UMHexagonS)算法。