基于单双向结合运动估计的帧率提升算法

运动估计是基于运动补偿帧率提升技术的关键环节之一,其准确性将直接影响新生成视频帧的图像质量.论文提出了一种单向与双向相结合的运动估计算法,通过在传统双向运动估计算法的基础上增加前向运动估计与后向运动估计环节,显著提高了运动估计的准确性.同时,采用中值滤波对运动向量进行平滑以及基于重叠块的运动补偿插帧算法生成新的视频帧.实验结果表明,通过论文提出的运动估计算法生成的视频帧主观视觉质量与客观评价质量均有显著提升.     

帧率提升中的三维递归搜索块匹配改进算法

将基于块匹配的运动估计用于帧率提升会产生内插重叠、空洞等问题。对三维递归搜索（3DRS）块匹配运动估计算法进行改进,结合双向运动估计给出更为精确的运动矢量,采用矢量中值滤波器平滑矢量场,并运用中值滤波运动补偿技术进行插帧。实验结果表明,该算法在主客观方面都具有较好的性能,计算复杂度较低,也便于硬件实现。     

基于多分辨率的H.264多参考帧运动估计算法

提出一种基于多分辨率的H.264多参考帧运动估计算法,通过引入多分辨率的思想,迅速得到第1个参考帧的运动矢量,利用该运动矢量和已建立的临时矢量映射表预测其余参考帧的运动矢量,无须对多参考帧中的每一帧都进行同等复杂度的运动搜索。在x264编码平台下的实验结果表明,该算法在保持H.264编码器编码性能的同时,可显著提高编码器的编码速度。     

基于H.264的多参考帧运动估计快速算法

提出一种应用于H.264中的多参考帧快速整像素运动估计算法,该算法通过有效地预测多参考帧中的搜索起始点和将菱形算法扩展到多参考帧情形,在很大程度上降低多参考帧运动搜索的计算量。试验结果表明,与H.264参考软件JM9.6中的快速算法UMHexagonS相比,该算法保持了较好的图像质量且码率几乎不变,运动估计时间平均减少约60%。     

基于H.264的多参考帧运动估计快速算法

H.264/AVC中引入多参考帧运动补偿来提高视频编码性能,由此产生的多参考帧运动估计(MRF-ME)却带来了巨大的运算代价。为提高编码速度,降低计算复杂度,提出一种基于空间域相关性的运动估计算法——缩小的菱形算法(DDS)。先运用前向主矢量选择法不断修正预测运动矢量,再根据最佳参考帧位置的统计特性对不同参考帧使用不用模板进行搜索。实验结果表明,与H.264参考模型JM10.2相比,该算法保持了较好的图像质量且码率变化很小,运动搜索点数平均减少接近80%,并能有效地降低编码器复杂度。     

基于H.264的多参考帧运动估计快速算法

H．264编码器支持7种块类型在多个参考帧中搜索最佳运动矢量。参考代码采用逐一搜索的方式，极大地增加了计算复杂度。该文根据相邻帧间运动矢量和像素的相关性，将菱形算法扩展到多参考帧情形，提出了一种新的块匹配运动估计算法一三维菱形法。实验表明，该算法在保持高信噪比和低比特率的同时，能有效地降低编码器复杂度。     

联合分数运动估计优化的多参考帧快速选择算法

多参考帧和分数运动补偿技术虽然提高了视频编码性能,但同时也使编码器的内存消耗和计算复杂度成倍地增加.其主要原因是多参考帧技术令会运动估计重复地应用在每个参考帧上.通过分析这两种技术对编码性能贡献的相关性,提出了一种联合优化的快速算法.首先,根据不同参考帧之间的合成运动向量,选择空间上最接近的候选参考帧.然后,通过二维多项式模型预测最优分数残插值,决定采用分数运动估计的参考帧.实验结果表明,该方法在不损失任何率失真性能的情况下,可以把计算的复杂度减少为原来的1/3.     

一种改进的帧内运动估计屏幕图像编码算法

为了进一步提高屏幕图像编码算法的编码效率,提出了一种多微块划分帧内运动估计算法MMPIBC(Multi-Mini-Partition Intra Block Copying).对大小为8x8的CU块,分别采用不划分模式(IBC模式)和划分成16个规则的1x4水平条模式(MMPIBC模式).在运动矢量搜索的过程中,一次搜索出最优的IBC模式对应的1DV(Displayment Vector)以及MMPIBC模式对应的16DV.MMPIBC模式与其它模式进行RD cost比较,将率失真性能较好的编码结果写入码流.实验结果表明,与HEVC相比,MMPIBC算法平均节省比特率4.0%以上。     

基于自适应双向运动估计的帧速率上转换算法

帧速率上转换主要应用于不同帧速率视频扫描格式之间的转换、低比特率视频通信等领域。提出了一种新的自适应帧速率上转换算法,将基于先验知识的自适应可变尺寸块与双向运动估计相结合,并采用改进的逐级矢量场平滑算法和自适应运动补偿插帧方法,解决了帧速率上转换中存在重叠、空洞等问题,减少了块效应,并保证了较高的运算速度。对标准测试序列的实验结果表明,本文算法较传统方法不仅降低了计算量,而且内插图像的主观和客观质量均有所提高。     

基于运动方向预测的快速运动估计算法

利用序列图像的相邻块运动矢量的高度相关性和运动矢量的中心偏移特性,提出一种基于运动方向预测的快速运动估计算法。设计4种方向性模板,根据参考运动矢量预测出图像块的运动情况,根据不同的运动方向选择对应的方向性模板进行搜索。实验结果表明,该算法在速度和准确性方面都优于传统的快速运动估计算法。     

一种自适应帧频提升算法研究*

为减小帧频提升算法中内插帧的误差,提高提升后视频序列的整体观看质量,提出了一种新的自适应帧频提升算法,将基于经验阈值的自适应可变尺寸块与双向运动估计相结合,并对估计得到的运动矢量场进行逐级平滑以减小误差累积,解决了帧频提升中存在的重叠、空洞等问题,减少了块效应,比其他自适应算法简单且易于实现。对标准测试序列的实验结果表明,算法较其他方法不仅降低了计算量,而且内插图像的主观和客观质量均有所提高。     

基于改进型三步搜索的新型低功耗运动估计算法

针对格式转换领域,提出一种全新的运动估计算法。该算法通过使用改进的三步搜索算法(TSS)进行运动估计,并引入零检测和矢量滤波器对运动矢量进行修正。硬件实现结构基于数字微分分析 DDA 算法,通过 FPGA 系统验证证明算法有效,设计可行。     

基于块匹配的运动估计搜索算法研究与实现

为了满足运动矢量概率分布特性,提出了非对称双十字形搜索(UDCS)算法,给出了在搜索的初始阶段使用小十字搜索模型对小的运动矢量搜索并在相继的搜索过程中使用具有方向性的十字形搜索模型对大运动矢量进行搜索的步骤。介绍了该算法的实现结构,并分析了该算法搜索性能。     

一种自适应十字—方形运动估计快速算法

为了减少视频编码的运算量,提出了一种新的自适应十字—方形运动估计搜索算法（ACSS）,根据不同的搜索模式给出了三个提前退出门限以及提前退出技术的快速运动估计算法,它体现了粗定位和准定位的并行处理思想。仿真结果表明在不降低信噪比和码率的情况下,ACSS算法的计算复杂度有明显的改善,可广泛用于各编码标准,提高编码的速度和效率。     

运动估计搜索算法的CUDA优化与实现

针对H.264压缩编码中计算量大以及最为耗时的运动估计搜索算法的特点,利用图形处理器的并行优化思想,研究基于CUDA计算平台的运动估计搜索算法GEA（全域消除算法）的并行化处理方法,并对其中的并行设计、数据处理、结果反馈等关键技术问题,进行了详细论述。最后通过实验数据对算法运行效率进行对比分析。实验结果表明GPU中的GEA搜索算法运动搜索性能较之CPU中有显著提高。     

改进的十字-菱形运动估计搜索算法研究与实现

提出了一种改进的十字-菱形搜索(ICDS)算法,给出了在搜索的初始阶段使用小十字搜索模型对小的运动矢量搜索并在相继的搜索过程中使用具有方向性的菱形搜索模型对大运动矢量进行搜索的步聚.介绍了该算法的实现结构,并分析了该算法搜索性能.     

基于差分的块匹配运动估计算法

通过研究块匹配算法当中菱形算法中的冗余性,提出了一种基于差分的块匹配快速搜索算法（DBS）,利用搜索点的匹配误差之间的大小关系,预测最优点的搜索方向,减少了搜索点数,通过实验表明了该算法在保证了匹配精度的同时获得了更高的搜索速度。     

一种基于运动估计的红外目标跟踪方法

为解决红外目标跟踪中目标的交错、遮挡等问题,提出了一种新的基于运动估计的目标跟踪方法。建立目标的方向梯度-灰度直方图特征模型,该模型能较准确地刻画目标特征。使用最大后验概率指标在搜索区域进行目标匹配,该指标能很好地突出目标、抑制背景,并容易得到全局最优解。提出一种新的运动估计方法,即轨迹预测算法,对目标的运动进行较准确的估计。实验结果证明,该方法不仅计算复杂度低,而且能够较好地解决目标交错、遮挡等问题。