基于DSP实现的自适应搜索窗口运动估计算法

针对DSP芯片特点及运动估计精度和效率的要求,提出一种新的自适应搜索窗口快速运动估计搜索算法。该算法充分利用视频图像的时间、空间上的相关性以及运动向量的统计特性,在帧层和块层自适应调整搜索窗口,利用钻石搜索法进行搜索。经实验验证,该算法在保证运动估计精度的情况下,数据传输量比固定搜索窗口算法平均少50%,搜索点数比钻石法平均少3个,对不同类型视频序列都有较好的自适应能力。     

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。     

一种适用于H．264的基于自适应搜索范围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，其性能的优劣在很大程度上影响着输出码流的质量。全搜索是效果最好的运动估计算法，但其巨大的运算量是实际应用，特别是实时应用无法承受的。为解决这一问题，各种快速算法不断涌现。本文提出了一种适用于最新视频编码标准——H．264／MPEG4-AVC的快速运动估计算法。该算法基于自适应搜索范围，利用视频图像序列的帧间统计特性以及运动向量时域、空域的相关性，在保证PSNR性能的同时，使运动估计部分的运算复杂度大为降低。实验仿真表明，该算法适用面广，对大运动与小运动序列都有很强的自适应能力。在保持与全搜索相同PSNR的同时，平均速度超过全搜索280倍有余，超过三步法1．8倍，性能明显优于新三步法、四步法等经典快速运动估计算法。     

一种用于运动估计的十字六边形搜索算法

提出了一种十字六边形搜索算法用于快速运动估计。该算法利用了运动矢量的中心偏置性和相关性，运动估计时通过预测确定搜索起始点，在搜索前期利用十字模板结合提前退出技术优先搜索起始点附近的局部区域，后期则改用六边形模板扩大搜索范围并完成运动估计。实验证明该算法与原始的六边形搜索算法相比平均减少了45%的搜索点数，与一些新的快速搜索算法相比，在搜索精度基本相似的情况下也有效地降低了运动估计的运算复杂度。     

自适应块匹配运动估计搜索算法

为了提高块匹配运动估计快速算法的搜索速度、精度和鲁棒性，提出了一种根据空域相关块的运动水平，自适应选择搜索检查点样式、搜索窗范围以及是否采用多候选值策略的混合算法．本算法中对应于小运动块的基于中心偏置的搜索样式和针对大运动块的多候选矢量亚采样搜索策略，满足了视频编码对运动估计算法在速度和精度上的双重要求．实验结果表明，该算法在速度上和精度上都明显优于性能优越的菱形搜索算法DS，适用于不同运动程度的图像序列．     

改进的自适应十字模型搜索运动估计算法

运动估计是视频编码中的一个关键问题,直接影响着编码的速度和质量。根据相邻块的运动矢量特性,将图像序列中每一帧分成3个不同的区域,在预测方法和搜索策略上分别采用不同的方式,提出一种改进的运动估计算法。实验测试表明,该算法在图像质量和搜索点数量减少方面具有较好效果。     

动态模式的快速运动估计算法

针对H.264视频编码标准中运动估计的高计算复杂度,提出了一种动态模式的快速运动估计算法。该算法通过判断宏块的运动大小及运动方向选择相应的搜索模式;同时对标准中的中值预测进行了改进并提出了一种动态的参考块提前跳过策略。实验结果表明,该算法在保持良好的率失真性能的基础上,减少了运动估计时间,相对于快速全搜索算法FFS以及UMHexagonS算法,该算法分别减少了85.28%和35.29%的运动估计时间。     

一种快速分类搜索运动估计新方法

在视频编码中 ,基于块的运动估计算法被广泛应用 .在保证估计质量的前提下 ,为了降低运动估计算法的搜索次数 ,提出了一种对于不同类型的块采用不同的搜索范围和搜索步骤的分类快速搜索 (CFS)运动估计新算法 .该算法首先对块进行分类 ,然后确定其搜索范围和搜索步骤 ,在应用分类搜索法时 ,根据运动矢量的中心偏置特性 ,将第 1步和第 2步的搜索窗采用 5× 5的窗口 ,第 3步采用 3× 3的窗口 .结果表明 ,该分类快速搜索新算法在运动矢量的估计质量上 ,明显优于传统三步搜索法 ,且搜索次数与传统三步搜索法相比 ,降低了 2 3% ,与全搜索法相比 ,降低了 91% .实验结果证明 ,该算法尤其适用于快速运动、复杂运动序列的运动估计 .与传统的全搜索法和三步搜索法相比 ,其更适合于用硬件实现 .     

一种基于块匹配的自适应快速运动估计算法

块匹配运动估计算法是实时视频编解码技术的研究重点.为降低视频编码中运动估计的计算复杂度,考虑到现实序列运动矢量的分布存在方向性,文章提出了基于块匹配的自适应快速运动估计算法.该算法在运动估计的初始阶段,利用相邻宏块间的空间相关性来预测初始搜索点的位置,使搜索起点更接近理想的最优匹配点;在搜索过程中引入具有方向特征的非对称十字形搜索模型,加快了搜索速度.实验结果表明该算法具有很好的性能.     

一种适于实时应用的快速有效的自适应运动估计算法

运动估计是视频编码系统的关键部分,同时也是整个视频编码器中计算量最大的部分,运动估计性能的优劣直接影响到整个视频编码器的运行效率和整个视频序列的重构质量。该文提出了一种适用于实时应用的快速自适应运动估计算法,该算法首先利用运动矢量时空域的相关性预测初始运动矢量,然后对不同运动程度的图像块进行不同大小的菱形搜索,同时采用了高效的提前截止准则。实验结果表明,对于各种不同运动程度的视频序列,该文算法都可以获得和全搜索法基本相同的图像质量,同时可以节省超过99%的计算量,该文算法在搜索速度和搜索精度两方面比快速算法中性能突出的菱形搜索具有更大的优势,更适合实时应用。     

基于视频监控系统的运动自适应去隔行算法

针对视频监控系统的去隔行问题,在分析了传统去隔行算法优缺点的基础上,提出了一种高性能的运动自适应去隔行算法。该算法通过可检测空间周期模式运动的4场运动检测方法对插值点运动状态进行判断,将图像分为静止区域和运动区域。静止区域的插值采用场合并算法;运功区域的插值采用改进型边沿自适应插值算法,增强了水平边沿检测功能并提升了一致性边沿方向的估计水平。DSP实验结果表明,提出的算法可提高图像的峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM),有效抑制锯齿化、行间闪烁和运动虚像等不良效应,获得良好的视觉效果     

Fuzzy logic-based embedded system for video de-interlacing

Video de-interlacing algorithms perform a crucial task in video processing. Despite these algorithms are developed using software implementations, their implementations in hardware are required to achieve real-time operation. This paper describes the development of an embedded system for video de-interlacing. The algorithm for video de-interlacing uses three fuzzy logic-based systems to tackle three relevant features in video sequences: motion, edges, and picture repetition. The proposed strategy implements the algorithm as a hardware IP core on a FPGA-based embedded system. The paper details the proposed architecture and the design methodology to develop it. The resulting embedded system is verified on a FPGA development board and it is able to de-interlace in real-time.     

应用于格式转换的三维递归搜索块匹配算法

视频格式转换技术在媒体多元化的时代,有非常广泛的应用。文章介绍并实现了在基于运动补偿的格式转换中显示独特优越性的一种块匹配运动估计方法———三维递归搜索算法,该算法在运动矢量的真实性、算法实现的简单性方面都优于传统的运动估计算法。该文比较了该算法与其他算法(如全搜索算法、相位相关法)的性能,并对该算法在去隔行方面的应用作了分析。对该算法的研究为开发高清电视格式转换芯片提供了可贵的参考。     

一种带运动检测的去隔行中值滤波算法

视频格式转换(VFC)技术可以较好地解决不同格式的视频信号之间信息不易交流的难题。而去隔行又是视频格式转换的一项关键技术。该文提出了一种新的带运动检测的中值滤波算法。该算法能区分图像的运动和静止部分而分别采用不同的算法进行去隔行。对静止部分,采用场复制的算法;而对运动部分,采用综合的中值滤波算法,这样就充分利用了视频信号在空间和时间上的相关信息,克服了原来算法去隔行时图像边缘不够平滑,出现锯齿,甚至有断点等不足。软件仿真表明,图像的测评效果良好,且该算法的硬件成本较低,极具实用价值。     

一种用于DIBR的去隔行算法*

提出了一种适用于DIBR的去隔行算法,该算法首先采用一种基于方向的场内插值算法对隔行参考图像和它的深度图像去隔行。这种场内插值算法能够通过对插值方向进行自适应的选择有效地消除“锯齿”现象。然后,算法会根据逐行的参考图像和它的深度图像进行三维图像变换,得到逐行的目标图像。实验表明,所提出的去隔行算法能得到画质较高的逐行新视图,且算法性能是鲁棒的。该算法适用于基于DIBR的3D视频的去隔行。     

基于H.264的运动及纹理自适应去隔行算法

在分析空间和时间二维插值去隔行算法特点的基础上,提出一种基于H.264编码的运动及纹理自适应去隔行算法。对H.264编码过程中的运动估计、运动补偿和帧内预测结果进行研究,将视频序列划分为运动区域、静止纹理复杂区域和静止纹理简单区域,分别采用沿自适应插值、竖直时域滤波和行平均插值方法进行去隔行处理。实验结果表明,该算法在处理运动区域和静止区域图像时,能有效抑制由于运动检测失误造成的梳齿和虚影问题,提升图像质量。     

一种频域块匹配+预判全零系数的运动估计算法

用 H.2 63标准对低码率图像编码时 ,编码器的复杂性主要取决于运动估计、离散余弦变换等运算 ,为了减少编码器的运算量、提高编码速度 ,提出一种有效的频域块匹配 +预判全零系数的运动估计算法。这种算法充分利用离散余弦变换的特点 ,在频域内使用块匹配法进行运动估计 ,并将预判全零系数和运动搜索相结合。实验表明该算法不仅可以有效地提高编码速度 ,而且可以较好地保持 H.2 63高压缩比及运动图像的质量等特性。本文用该算法研制了甚低码率视频编码器的软件 ,该软件编码器可以在 PSTN上实现实时编解码 ,具有较大的使用价值。     

基于时空相关性预测的运动估计的优化

运动估计的方法不仅在视频压缩技术中得到广泛的应用,而且也在高质量的视频帧频转换中起到了越来越重要的作用。如何提高运动估计所得到的运动矢量的质量,从而得到更高质量的插入帧图像,是文中研究的目的。在分析比较了现有的几种运动估计算法的基础上,提出了一个优化方法。该方法利用了分水岭算法对视频图像的物体进行正确分割,得到了被识别物体的最优的运动矢量。实验结果表明,该优化方法能够优化所有基于时空相关性预测的运动估计的算法的运动矢量,得到的插入帧图像的质量更高,因而具有较强的实用性。     

一种基于全局运动统计和边缘平滑滤波的视频去隔行方法

一种新型运动自适应去隔行视频处理算法,并进行了数字逻辑电路实现。该算法利用全局运动统计方法对传统的运动检测结果进行校正处理。以提升运动检测处理的准确性。对场内空间插值进行定向边缘平滑滤波,保持边缘的清晰平滑。