基于自适应块尺寸的H.264时域错误隐藏算法

为提高在视频通信中重建图像质量,充分利用运动矢量的空间相关性、相邻宏块的编码模式信息,提出了一种新的H.264时域错误隐藏算法。该算法根据误码块周围的邻块模式,自适应决定隐藏块的尺寸;对于每个尺寸块,都从多个候选运动矢量集合中选取使外边界对应像素差值最小的运动矢量;并利用运动估计技术更精确地恢复丢失宏块的运动矢量,从而提高所恢复视频信号的质量。实验结果表明：对于不同运动类型序列和不同宏块丢失率,该算法不仅计算量较小,而且恢复后的图像质量均优于传统的时域错误隐藏算法。     

运动估计中的一种前处理算法

为降低视频编码中运动估计的算法复杂度,提出一种针对运动估计的前处理算法.该算法首先通过前两帧来对当前帧的矢量分布进行预测,并对大概率的运动矢量进行优先估计,使得一部分宏块的运动估计工作在前处理过程中完成,并且这些宏块的运动矢量需要的搜索点数仅为一次,因而该算法显著地提高运动估计的效率.理论分析结果表明,算法针对视频序列中的运动矢量中心偏置分布特性非常有效.把该算法分别应用于三步搜索(TSS)以及菱形搜索(DS)等算法中的实验结果表明,本算法在保持与以上算法相当的绝对误差的条件下能够大幅度降低平均搜索点数,使得运动估计的计算复杂度有了显著的降低,从而进一步降低整个视频编码的计算复杂度.     

基于运动估计的整帧丢失错误掩盖算法

针对因信道错误引起的数据丢失而造成的整帧图像丢失的情况,提出了基于运动矢量估计的错误掩盖算法.假设图像局部区域的运动为线性运动,估计丢失块的运动矢量.利用该运动矢量指向的参考块的运动情况来验证估计运动矢量的可靠性.如果可靠,则使用该矢量重建丢失块;否则,采用边界匹配的方法重建丢失块.当参考帧中存在帧内宏块时,利用相邻宏块的运动信息估计其运动矢量.最后通过滤波来减轻重建数据块边界的块效应.实验表明,和已有算法比较,本文算法可以明显提高恢复图像的主观和客观质量.     

一种基于验证帧和验证块的帧率上转换算法

本文对帧率上转换进行研究。虽然目前针对帧率上转换问题存在多种算法,但都没有充分利用已知帧和已知块等图像信息对插入块的运动矢量进行估计。本文算法为了解决了帧率提升中因虚假时间对称性产生的错误运动估计的问题,减少块效应,提出了一种基于验证帧和验证块的双向运动估计算法,该算法首先对待插块进行双向运动估计,然后通过验证帧和验证块对运动估计的结果进行验证,得到较准确运动估计,最后对运动矢量进行平滑,并进行自适应重叠块运动补偿得到内插帧。标准测试序列的实验结果表明,本算法与已存算法相比,图像质量在主观和客观方面都有所提高。     

多视点视频编码中的运动和视差估计快速算法

针对多视点视频编码复杂度高的问题,提出一种基于分层B帧视点-时间预测结构的运动和视差联合估计快速算法.利用参考帧图像和当前编码图像的运动矢量及视差矢量之间的几何关系,设计可靠的预测矢量作为搜索起始点,并分别在不同方向的参考帧内进行小范围的运动补偿以得到最佳运动和视差矢量.该方法由前一次运动/视差估计得到候选矢量来进行下一次视差/运动估计,只需1次搜索过程就能同时确定最佳运动和视差矢量.实验结果表明,该算法与JMVM全搜索算法相比,能在保持编码质量的同时,节省87.69%的编码时间.     

基于起点预测的快速运动估计算法

在研究菱形法等算法的基础上，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，提出了一种基于起点预测的快速运动估计算法．该算法设计了菱形和正方形两种模板，在搜索过程中根据图像的内容(运动类型)采用组合模板进行灵活处理，提高了快速块匹配的搜索速度．该算法具有基于内容搜索的特点．实验结果表明，该算法在速度和准确性方面都优于传统的快速运动估计算法．     

基于运动复杂度的码率控制算法研究

针对采用运动估计/补偿（MC/ME）技术的具有多种宏块划分模式的视频编码标准,提出一种基于运动复杂度的码率控制（MBRC）算法.该算法在宏块级把运动估计、模式选择后得到的运动矢量信息(MV)、纹理信息以及宏块编码模式信息作为运动复杂度,并利用它确定宏块的类型,再根据宏块类型调整每个宏块的量化参数,使得人类视觉系统（HVS）更为敏感的运动区域分配到更多的目标比特;利用每帧图像编码后的反馈信息进行帧级码率控制,在信道码率受限的情况下,获得了较好的视觉效果.MBRC不需要额外计算运动矢量信息、纹理信息和宏块编码模式信息,提高了编码器的时间效率.     

一种带图像修补的运动补偿视频插帧方法

为了减小运动补偿插帧时的“块效应”,提出一种带图像修补的运动补偿插帧方法.该算法首先采用可变尺寸块的多级双向搜索,“由粗到细”逐级精确修正运动矢量;然后,对已搜索到合适运动矢量的块进行插值补偿,生成初始内插帧;对于仍没有合适运动估计结果的块并不生硬的内插,而是利用图像修补(image inpainting)技术进行填充,从而得到最终完整的内插帧.实验结果表明,该方法内插帧的主、客观质量较之对比算法均有所提高,且算法复杂度低,实用性强.     

H.264快速多参考帧选择算法

提出了一种新的快速多参考帧选择算法。用边缘检测及相关性信息确定候选参考帧集合,并利用P8×8模式下的运动矢量分布情况判断宏块的运动特性。该算法在JM10.2平台上进行了实验验证,在编码质量下降不大的情况下,大大提高了编码速度。     

H.264中基于预测的快速模式决策算法

针对H.264采用多模式运动估计和模式决策等一系列新算法而引入的高计算复杂度问题,提出了一种基于预测的H.264编码快速模式决策算法.使用一种基于自适应阈值的提早退出检测算法,以较高识别率检测出静止宏块和区域运动宏块,及早作出模式决策;对未被判定的宏块使用基于预测的快速搜索算法得到所有4×4块的运动矢量;利用自底向上合并检测,得到其他模式块的运动矢量和最佳模式.实验结果表明,该算法与参考实现中的快速算法相比,仅损失了少量的图像质量和码率,但平均编码速度提高了30％.     

基于运动矢量差中心偏离特性的运动估计算法

在运动矢量中心偏离特性的基础上,研究了运动矢量差中心偏离特性,利用这种特性,提出了一种基于运动矢量差中心偏离特性的运动估计新方法.提高了对运动矢量起始点的预测精确度,扩充了静止宏块的概念.根据运动块的运动剧烈程度,自适应地采取方向自适应线性矩形小菱形搜索法和线性大菱形小菱形搜索法.实验结果表明,这是一种快速、高效的运动估计方法.     

一种运动矢量场自适应搜索算法

针对视频序列中存在很大的时间冗余问题.在运动补偿和运动估计算法基础上,利用运动估计的中心偏置特性,提出一种基于运动矢量场的自适应搜索算法.通过对当前帧的分析,动态地修改被参考特性,从而减少了时间冗余.实验证明,该算法将使运动估计匹配准确率和搜索速度得到有效提高.     

Fast motion estimation algorithm of video stabilization system

A real-time electronic image stabilization motion estimation method based on fast sub- block gray projection algorithm is proposed. In the method, each image is divided into a number of sub-blocks, and sub-blocks are sifted with their gray gradients. After removing sub-blocks whose gray gradients are lower than the given threshold, the calculation amount of projection is reduced and the motion estimation accuracy is improved. Then gray projection is done in each remained sub- block, and global motion vector of the image is calculated according to the local motion vectors of sub-blocks and the affine motion model. The drawbacks as the local motions reducing the global mo- tion estimation accuracy and traditional gray projection algorithm could not deal with rotation are re- solved well by this algorithm. The experiment results show that the algorithm is more accurate and efficient than the gray projection algorithm.     

基于边缘局部偏差搜索的快速块匹配运动估计算法

运动估计能够将视频信号以较低的比特率进行传输和存储, 是视频编码中核心的处理过程之一。为 了降低块匹配搜索的计算次数, 提高匹配效率, 提出一种基于边缘局部偏差搜索的快速块匹配运动估计算法, 根据 块匹配准则将当前块的邻域块与当前块的相似度进行排序, 将相似度最高的邻域块的运动向量作为当前块的预测 运动向量, 同时引入边缘局部偏差搜索策略, 可提前终止偏差较大的邻域块的计算。仿真结果表明, 与其他快速标 准块匹配方法相比, 本文算法减少了计算次数, 提升了匹配精度。     

一种基于运动估计的隔行/逐行转换算法

针对从隔行扫描的电视场图像获得高质量的逐行扫描帧图像,提出了一种从隔行扫描到逐行扫描的转换算法。该算法通过在隔行/逐行转换中引入运动估计技术,找出相邻两场图像间的运动矢量,然后在场间行内插值时进行图像调整来消除由于图像错位引起的运动模糊,生成具有高垂直分辨率的逐行图像。算法中针对这一特定应用场合,设计了一种运动估计方法。     

一种改进的ME-Skip运动估计算法

在H，S，Kang的ME-Skip运动估计算法的基础上，提出了一种改进的ME-Skip运动估计算法，新算法对运动估计匹配误差差分绝对值之和(SAD)的阈值设置作了改进，新算法设置了两个SAD阈值，较小的SAD阈值用以克服误差传播，较大的SAD阈值用以尽可能的避免运动估计，当基于预测运动矢量的匹配误差介于两SAD阈值之间时，用小窗口搜索代替运动估计，实验结果表明在编码效率略有提高的同时，新算法进一步减少了运动估计运算量的10％～20％。     

基于H.264/AVC的1/4像素点快速分级搜索算法

视频编码标准H.264/AVC的运动估计模块是由整数像素和小数像素两部分组成,小数像素精度的运动估计可以更有效地减少预测残差,提高图像质量。文章根据在小数像素搜索窗中误差分布曲面的单峰分布特点,提出了一种1/4像素快速分级搜索算法,分别在水平方向和垂直方向用抛物线模型来近似误差曲面剖线,通过求解抛物线方程来确定半像素最优匹配点的位置,并根据搜索窗中心点、水平方向和垂直方向半像素最优匹配点的大小关系来决定1/4像素的搜索范围,只需搜索五个像素点就可找到最佳1/4像素最优匹配点。实验结果表明,与传统小数像素搜索算法相比,文中算法在保证编码性能的前提下,可以降低H.264/AVC运动估计过程中64.82%的计算复杂度,从而提高编码的速度。     

带有模式选择的快速运动估计算法

为了减少视频编码标准H.264运动估计模块的计算复杂度，提出了一种带有模式选择的快速运动估计算法.基于编码块模式最终选择结果的统计分析，讨论了图像特征与模式选择之间的关系，得出大块模式选择的比例远高于小块模式.采用运动估计块匹配过程中得到的中间结果绝对值误差和（SAD）与运动矢量，分别给出了三条模式选择准则.将运动估计的直接搜索过程改进为先进行编码块模式判断，再进行选中块匹配搜索过程.实验结果表明，与全搜索算法相比，该算法平均搜索时间明显减少，同时保持了非常近似的解码图像质量和编码码率，保持了多模式运动估计的优点.