运动补偿块匹配位移估值算法及其改进

本文介绍和分析了在序列图象运动补偿编码中,用于对帧间(运动)位移矢量进行估值的一类算法——块匹配算法,并在此基础上利用预测方法对该算法作出了改进。计算机模拟实验结果表明,改进后算法不但在位移矢量的估值精度上优于原算法,而且运算复杂度显著下降。     

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。     

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.     

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％.     

H.264中运动估计和补偿新技术的研究

H.264是由ITU-T最新提出的视频压缩国际标准,同以往视频压缩标准相区别的主要特征就是加大了运动估计和补偿部分的比重,通过改善预测误差来提高编码效率.针对H.264中运动估计和补偿采用的新技术,分析了其为提高编码效率采取的关键措施：可变块大小的运动估计,1/4（甚至1/8）象素精度的运动补偿,多参考帧帧间预测模式等,并通过标准测试序列检验了它的性能,证实其能达到更高的编码效率.     

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.     

HEVC帧间快速运动估计及计算复杂度分析

为了降低高性能视频编码标准中帧间运动估计的高计算复杂度,提出了一种基于运动矢量相似性的运动估计快速终止算法.该算法利用视频序列中同一个对象的运动矢量相似性,对当前编码单元的分割方式进行了选取,提前终止了部分可能性较低的复杂分割模式的运动估计.结合运动相似区域的编码单元,在分解后的下一递归深度中对小块预测单元划分的运动估计进行了裁减.实验结果表明:所提方法与高性能视频编码标准参考代码中的标准算法相比,在低延时编码配置下,编码时间和峰值信噪比分别降低了41.79%和0.052dB.随机访问编码配置下,编码时间和峰值信噪比分别降低了41.98%和0.041dB.运动估计的计算量减小,计算复杂度降低.     

基于运动特性的帧间预测模式快速选择算法

高效视频编码（High Efficiency Video Coding,HEVC）大部分编码时间消耗在帧间预测,为了缩短编码时间,本文提出了一种基于CU （Coding Unit）块运动特性的帧间模式快速选择算法。首先,运用本文定义的运动特征对帧间预测模式分类;然后让CU进行尺寸N×N的帧间预测,获取子PU （Prediction Unit）块运动矢量,根据4个运动矢量的关系确定当前CU块的运动特性;最后通过运动特性确定要遍历的帧间预测模式,从而实现快速编码算法。实验结果表明,与HM16.15相比,本文提出的算法在低时延和随机接入配置下分别降低了31.6%和27.4%的编码时间,而编码器的编码性能基本不受影响。     

基于改进DCT域分类矢量量化的图像编码算法

提出了一种改进的DCT域分类矢量量化的图像编码算法。该算法结合了快速相关矢量量化算法和DCT域分类矢量量化算法,首先根据已编码的邻块对输入矢量的编码索引进行相关预测,对预测失败的输入矢量采用DCT域分类矢量量化算法编码。测试结果表明,与DCT域分类矢量量化算法相比,所提出的算法显著地减少了编码时间和比特率。     

新的H．264降尺寸转码快速算法

结合图像纹理特征和宏块运动特性,提出一种新的H.264降尺寸转码算法,充分利用输入编码码流中的编码信息来提高转码效率.通过运动边缘检测划分出运动区域与背景区域,针对不同区域内的宏块,基于其运动特性,采取不同的帧间模式选择策略.提出一种基于感兴趣区域的运动矢量合成和修正算法.利用运动矢量方差判断宏块运动的多样性,基于宏块的多样性和重要性自适应地合成和修正运动矢量.实验证明,此算法具有较强的鲁棒性和广泛的适用性,在转码后的视频质量和转码速度方面都取得了很好的效果.     

一种基于全局视差的多视点视频快速编码方法

针对多视点视频编码复杂度较高的问题,本文探讨了一种基于全局视差的多视点视频快速编码方法。通过全局视差获取相邻视点参考宏块的编码信息,根据视点间编码信息的相关性,预测当前编码宏块的编码模式、参考帧,以及视差/运动联合估计的搜索范围。实验结果表明,本文采用的快速编码方法计算复杂度低,几乎不改变图像编码质量,并且有效减少了多视点视频的编码复杂度。     

基于图像特征点的运动估计和补偿

文中讨论了一种新的基于图像特征点及其Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形（简称ＤＴ）剖分的运动估计和补偿方法．由于图像特征点的运动与物体的真实运动有密切的关系,如果结合ＤＴ来估计运动矢量,可得到更好的效果．实验表明,文中的方法和传统的ＢＭＡ方法相比,运动估计和补偿精度有明显的改进．     

基于图像补偿的隧道衬砌裂缝检测方法

针对检测平台振动导致隧道衬砌裂缝图像识别准确率低、检测数据可靠性差的问题,提出基于图像补偿的隧道衬砌裂缝检测方法.开发车载式隧道衬砌裂缝检测系统,提出图像帧间自适应运动估计的方法. 对采用环境光增强处理得到的图像进行基于特征点匹配的自适应运动估计,建立图像帧间的运动关系,用卡尔曼滤波算法对运动参数进行滤波,去除采集平台的无规则振动,经过双三次插值实现图像补偿. 提出基于自适应分块综合滤波和形态学方法的衬砌图像裂缝分割方法,有效地完成裂缝提取和裂缝参数计算. 实验结果表明,利用提出的方法能够较好地补偿采集平台的振动误差,准确地提取裂缝信息,实现隧道衬砌裂缝的高精度检测.     

一种鲁棒的电子稳像系统

基于特征点跟踪的全局运动估计和利用Kalman滤波的运动补偿,提出一种鲁棒的电子稳像系统．首先,提取特征点的局部信息以估计全局运动,其中各特征点的跟踪是通过特征窗匹配来完成的,同时根据特征点集间具有稳定相对位置的结构特征,提出距离准则,对特征匹配进行验证,来去除前景运动点或误匹配点(即局部特征点)．然后,将所有验证后的匹配点对(全局特征点)带入运动模型,并利用Levenberg-Marquardt进行最优化迭代,求出全局运动矢量． 最后,对原始运动矢量序列进行Kalman滤波,提取抖动参数以补偿图像．实验结果表明,该系统可以处理图像序列的平移、旋转和缩放等抖动,并且对于场景中的局部运动有良好的鲁棒性．     

Improved chirp scaling algorithm integrated motion compensation for parallel-track bistatic synthetic aperture radar

To compensate motion errors of images from the parallel-track bistatic synthetic aperture radar ( BiSAR),an improved chirp scaling algorithm (CSA) is proposed.Since velocity vector of the moving aircra...     

基于Keystone变换的低信噪比ISAR成像

在ISAR成像中,当目标平稳飞行时,对于低信噪比的回波数据,常规的运动补偿方法不再适用,故提出一种基于Keystone变换的运动补偿方案,完成对低信噪比数据的处理. 利用Keystone变换校正由目标速度引起的线性距离走动,通过对相邻距离像相干积累以提高数据信噪比,进而引入相关法和PGA法完成对高次项运动的补偿. 仿真实验的结果表明,针对低信噪比数据的处理,基于Keystone变换的运动补偿方法优于传统的方法,从而有效地提高了成像雷达的作用距离.     

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。     

一种基于MPEG压缩域的视频对象提取方法

为了加快视频对象的提取速度,提出了一种直接从MPEG压缩视频流中准确地提取视频对象的方法。首先从码流中提取运动矢量及DC系数,通过运动补偿建立DC Image;同时对运动矢量在时域上进行平均,在空域上进行带权矢量中值滤波处理。然后再定义了与运动矢量和DC系数都紧密相关的、以8×8块为基本单位的向量;之后对向量进行基于密度和层次的聚类算法得到分层的视频对象树,再通过计算最佳对象数目并提取视频对象。     

Real-time traffic information extraction based on compressed video with interframe motion vector

Extraction of traffic information from image or video sequence is a hot research topic in intelligent transportation system and computer vision. A real-time traffic information extraction method based on compressed video with interframe motion vectors for speed, density and flow detection, has been proposed for extraction of traffic information under fixed camera setting and well-defined environment. The motion vectors are first separated from the compressed video streams, and then filtered to eliminate incorrect and noisy vectors using the well-defined environmental knowledge. By applying the projective transform and using the filtered motion vectors, speed can be calculated from motion vector statistics, density can be estimated using the motion vector occupancy, and flow can be detected using the combination of speed and density. The embodiment of a prototype system for sky camera traffic monitoring using the MPEG video has been implemented, and experimental results proved the effectiveness of the me