一种用于视频编码的块运动估计算法——块特征匹配预测搜索算法

本文提出了一种块特征匹配预测搜索ＢＦＭＰＳ算法,可以用于视频压缩的一些国际标准,如Ｈ．２６１,Ｈ．２６３,ＭＰＥＧ１,ＭＰＥＧ２,ＨＤＴＶ中,ＢＦＭＰＳ算法充分利用了序列图像的实际矢量与预测矢量之间距离的空间分布特征,中心偏置分布特性和时间上的相关特性,并采用了中止判决准则,可以明显地减少了运动搜索复杂度,ＢＦＭＰＳ算法在匹配运算中采用 简单有交的块特征匹配准则函数,相应的块匹配计算复杂度,数据读     

一种用于块运动估计的匹配准则函数块特征匹配函数

本文提出了一种新的块运动估计匹配准则函数块特征匹配(BFM)函数,可以用于视频压缩的一些国际标准,如H.261,H.263,MPEG1,MPEG2,HDTV的编解码器中。在这些视频压缩国际标准中视频系统编码器的复杂性最主要取决于运动估计算法。实时的块匹配运动估计的VLSI实现需要考虑以下几个方面:在给定搜索域内运动搜索的复杂度;每次块匹配运算的匹配计算复杂度;每次块匹配运算需要从帧存读取到运动估计处理器的数据量大小;实时硬件实现的适用性.仿真表明BFM算法非常简单有效,可以大大降低相应的块匹配计算复杂度、匹配运算时数据传输时间.BFM函数便于并行实现,从而可以有效地缩短视频编码器的编码时间。本文还详细地给出了BFM函数与其它常用匹配准则函数的比较结果.     

视频编码中的块运动估计算法

在视频压缩的一些国际标准，如Ｈ．２６１，Ｈ．２６３，ＭＰＥＧ０－１，ＭＰＥＧ－２，ＨＤＴＶ中，视频系统编码器的复杂性最主要取决于运动估计。下文以ＭＰＥＧ－２编码器为例，通过计算机模拟实验，得出了一些常用运动估计算法的对比实验结果，以及采用常用的几种匹配函数的对比实验结果。     

两种实时、低码率视频编码的运动估计搜索算法

先提出实时、低码率视频编码对运动估计搜索算法在运算时间和准确度上的要求，总结归纳了钻石搜索法和两步法的具体算法，通过与几种经典算法作比较，说明这两种算法更优，更适合用于实时，低码率视频编码，最后，以H．263的实现为例，说明了钻石搜索算法的具体实现。     

视频编码中的块运动估计算法分析（三）

4．6动态搜索窗调整算法（DSWA）通常运动矢量在搜索区域内具有中心偏置分布特性．而3SS算法在搜索区域为（±16．±16）时第一步搜索采用17×17的搜索窗，对运动块的运动矢量估计来说初始步长太大．跳出了可能性比较大的区域．导致搜索方向的不确定性．故而有可能陷于局部最小。动态搜索窗调整算法在搜索过程中可以根据搜索窗收敛因子的大小自动调整下一个搜索阶段的搜索窗的尺寸，是一种自适应的梯度搜索算法。DSWA算法的搜索窗收敛因子Rw为当前阶段搜索窗大小与上一阶段搜索富大小之比．可以表示为T和H是常数参量．是通过统计一些…     

一用于块运动估计的匹配准则函数——块特征匹配函数

本文提出了一种新的块运动估计匹配准则函数－－块特征匹配（ＢＦＭ）函数，可以用于视频压缩的一些国际标准，如Ｈ。２６１，Ｈ．２６３，ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ２，ＨＤＴＶ的编解码器中。在这些视频压缩国际标准中视频系统编码器的复杂性最主要取决于运动估计计算法。实时的块匹配运动估计的ＶＬＳＩ实现需要考虑以下几个方面：在给定搜索域内运动搜索的复杂性度；每次块匹配运算的匹配计算复杂度；每次块匹配运算需要从帧存读取到     

视频编码中的块运动估计算法分析（二）

4几种常用的快速搜索算法在视频编码标准中，运动估计以宏块为单位，在参考帧中以相对应的宏块为中心的搜索区域内进行搜索，寻找最佳匹配宏块，得到相应的运动矢量。运动估计只对亮度信号进行，色度信号借用亮度信号的估计结果。与此同时，MPEG2的TestModels”’－”‘建议在整像素运动估计搜索完毕后进行半像素精度的全搜索，即在规定的搜索区域内进行逐点搜索，得到一个匹配准则函数最小的整像素点，然后以该点为中心，取其周围线性内插得到8个半像素点进行全搜索，得到一个最佳匹配点。为了减少FS算法的运动搜索复杂度和数据读取复…     

视频编码中的块运动估计算法分析（一）

在视频压缩的一些国际标准，如Ｈ．２６１．Ｈ．２６３．ＭＰＥＧ１．ＭＰＥＧ２．ＨＤＴＶ中，视频系统编码器的复杂性最主要取决于运动估计。本文以ＭＰＥＧ２编码为例，通过计算机模拟实验，得出了一些常用运动估计算法的对比实验结果，以及常用的几种匹配函数时的对比实验结果。     

一种新的小波可视电话编码算法

针对极低比特率应用提出一种新的结合H.263与SLCCA的混合小波视频编码算法。在提出的算法中,首先,用基于H.263的微调运动估计减小时间冗余,用无遗漏覆盖块运动补偿保证运动补偿误差帧的连续性;第二,对运动补偿误差帧进行小波变换得到全局能量压缩;第三,用SLCCA组织和表示小波变换后的数据,最后,运动向量的水平和垂直分量分别用自适应算法编码,算法在A级测试序列Akiyo和B级测试序列Foreman（QFIF）上测试取得了良好效果。     

一种改进的H.264运动估计算法

为了减少视频编码的运算量,针对运动估计的特点．提出了快速块模式选择算法。该算法利用宏块的时间和空间相关性,预先对宏块模式进行判定,从而使模式选择过程大大简化。仿真结果显示,在基本保持H．264原有编码算法的图像质量的同时,可以将编码速度提高15％以上。因此,本算法可以有效的减少编码器的计算量,提高H．264的编码效率。     

A new distortion measure for motion estimation in motion-compensated hybrid video coding

In the video coding standards MPEG-x and H.26x, a motion-compensated prediction technique is used for enhancing the coding performance of bitrate reduction or peak signal to noise ratio (PSNR) improvement. This technique takes advantage of the correlation between consecutive frames in the time domain, which is relatively higher than that between adjacent blocks in the spatial domain. In order to utilize the correlation between consecutive frames, the conventional video coding standards have used the motion estimation (ME) and compensation technique, where the Sum of the Absolute Differences (SAD) is usually used as the distortion measure. The ME estimates the reference block that could minimize the residual signal between the current and reference blocks. However, the SAD is not appropriate to the specific sequences that have global or local illumination changes. In addition, the high-resolution video sequences have higher spatial correlation than the low-resolution video sequences in general. Therefore, a new distortion measure that can consider spatial and temporal correlation simultaneously may be helpful to enhance the coding performance. The proposed distortion measure searches for a reference block that minimizes the motion-compensated residual signal when the DC-component is predicted. In our proposed algorithm, the maximum BD-rate improvement is up to 13.6% for illumination-changed video sequences, and the average BD-rate improvement is 6.6% for various high-resolution video sequences in the baseline profile.     

一种适用于H.263的运动估计搜索算法

本文提出了一种用于视频编码快速运动估计的基于中心三步法（ＣＴＳＳ）的块匹配搜索算法。结果表明,这种算法与Ｈ．２６３的可选项结合使用时,大大减少了块匹配的计算量,并可获得与全搜索算法相当的图像质量、信噪比和编码比特数。     

针对多视角视频编码的快速运动估计方法

为了提高多视角视频编码系统中运动估计速度,提出了一种基于马尔科夫链模型的快速运动矢量估计算法。该算法充分利用帧间、视角间相关性,建立预测矢量状态集合。通过马尔科夫链模型的状态转移概率,对预测矢量进行提前测试。然后利用提前退出准则,实现快速运动矢量估计。实验结果表明,与单独采用全搜索算法比较,该算法对于多视角视频序列运动估计速度可以提高99%以上,PSNR平均降低0.16dB。提出的算法对多视角视频编码系统的运动估计效率提升明显。     

MPEG—2运动估计的实时实现

运动估计是ＭＰＥＧ图像编码中提高压缩率最有效的方法,也是运算量最大的部分,因而也是较难实时实现的。针对“高清晰度电视功能样机”信源编码的要求,就全局运动做主方法提出了相应的硬件设计,并且完成了其硬件实现。     

Homography-based block motion estimation for video coding of PTZ cameras

Due to the constrained movement of pan-tilt-zoom (PTZ) cameras, two frames in the video sequences captured by such cameras can be geometrically related by a relationship (homography). This geometric relationship is helpful for reducing the spatial redundancy in video coding. In this paper, by exploiting the homography between two frames with optical flow tracking algorithm, we propose a novel homography-based search (HBS) algorithm for block motion estimation in coding the sequences captured by PTZ cameras. In addition, adaptive thresholds are adopted in our method to classify different kinds of blocks. Compared with other traditional fast algorithms, the proposed HBS algorithm is proved to be more efficient for the sequences captured by PTZ cameras. And compared to our previous work in ICME (Cui et al., 2011), which only deals with pan-tilt (PT) camera and calculates the homography with mechanical devices, in this extended work we compute the homography by using information on images instead.