基于H.264视频编码的运动估计算法优化

 运动估计是视频压缩中最重要的环节.H.264编码器由于采用了高精度运动矢量,计算量迅速增长,运动估计消耗整个编码时间80％左右.本文在分析UMHexagonS算法的基础上,分别对UMHexagonS算法中搜索窗口大小的选择、大六边形搜索和小六边形(小钻石)搜索模式三方面做了优化,在保持了原有图象质量的情况下有效的节省了运动估计时间.通过对各种测试序列的实验证明,优化后的算法与UMHexagonS算法相比,在重建图象质量和码率接近的情况下,运动估计时间平均节省了18.292%,降低了算法的复杂度,提高了编码器的实时性.     

H.264/AVC中的运动估计算法对比及改进

近几年来国内外专家学者提出了大量的关于H.264运动估计的搜索方法.就其中一些比较主流的算法进行了分析对比,并针对已商用的UMHexagonS算法提出了更为有效的改进意见.     

基于UMHexagenS的快速运动估计算法优化

结合JM12.4的源代码对UMHexagens算法进行了理论与数据的分析,并对该算法进行改进,能够在保证视频序列各分量信噪比的情况下有效地缩短运动估计时间.通过改进UMHexagonS算法中的帧间模式选择,使搜索算法避开了一部分多余的搜索点.实验结果表明,在保证PSNR和码率基本不变的前提下,可以减少运动估计时间10%...     

基于UMHexagonS的快速运动估计编码算法研究

成就最新视频编码标准H.264/AVC优异编码性能的代价是其计算复杂度的大幅增加,编码速度的急剧下降.为了克服H.264/AVC标准中重要且耗时的运动估计编码技术实时性差的缺陷,针对其最新采用的UMHexagonS算法的计算冗余,利用宏块的运动特征,制定了自适应的运动估计策略和搜索点分配准则.仿真实验结果表明,本文提出的运动估计编码方案与UMHexagonS算法相比,平均节省约23%的运动估计编码时间,在有效提高编码速度的前提下,保持了H.264/AVC低码率、高质量的编码优势.     

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。     

基于H.264视频编码的运动估计算法研究

运动估计是视频编码中最重要且最耗时的一部分,它占用整个视频编码60％～80％的时间.研究高效的、快速的运动估计算法是目前视频压缩技术中的重要研究课题.基于H.264视频编码标准,选择x264作为测试编码器,分析了x264的4种运动估计算法,通过加入非对称小菱形搜索,降低搜索点数,部分算法优化,对非对称十字型多层次六边形格点搜索算法(UMHexagonS)进行了改进,提高了运动估计算法效率.提出了非对称十字型多层次八边形格点搜索(x264_ME_UMO)算法.通过对各种视频序列的测试表明,在基本保持原有编码性能和图像质量的情况下,优化后的算法编码速度平均提高了约17％,能更好地满足实际应用的需求.     

JM模型中UMHexagonS算法及改进方案

结合H.264验证模型JM8.6的源代码对UMHexagonS算法进行分析,利用视频图像序列的运动矢量的分布规律以及当前块像素之间运动估计代价的相关性,并根据图像序列本身的纹理特性,对搜索模板和搜索步长进行自适应的改进,达到了避免冗余搜索的目的.实验结果表明,改进后的算法与UMHexagonS算法相比,在保证峰值信噪比...     

基于方向自适应模板的UMHexagonS算法改进

对UMHexagonS算法的搜索步骤和特点进行了分析,提出了一种改进的方法,改进初始运动矢量预测精度,去掉UMHexagonS算法中5×5全搜索中的相对不重要点,根据初始运动矢量的方向采用梯形格点搜索代替全六边形格点搜索,这在一定程度上减少了计算量.同时能更快地搜索到最佳运动矢量.实验结果表明,在保证PSNR和码率基本不变的前提下,可以有效地降低运动估计时间.     

基于H.264/AVC铁路应急通信系统UMHexagonS运动估计算法的研究与改进

通过对UMHexagonS运动估计算法进行研究,提出一种改进方法,该方法通过对原有的粗略搜索过程中的多层次六边形搜索模板以及细致搜索阶段的小六边形模板进行改进优化和仿真测试,结果表明,改进的搜索模板机制较传统的UMHexagonS相比,在图像质量参数变化不大的情况下,搜索点数及运动估计时间明显减少。为铁路应急救援指挥系统的快速稳定实现具有一定的现实意义。     

一种新的视频编码的块运动估计算法

本文提出了一种连续判别的非线性预测搜索ＮＰＳＳＤ块运动估计算法,可以用于视频压缩的一些国际标准,如Ｈ．２６１,Ｈ．２６３,ＭＰＥＧ１,ＭＰＥＧ２,ＨＤＴＶ中。ＮＰＳＳＤ算法充分利用了序列图像的实际运动矢量与预测矢量之间的位移的空间分布特性－－中心偏置分布特性和时间上的相关特性,并在搜索过程中采用了中止判别和搜索判别,可以明显地减少运动搜索复杂度。仿真表明这种算法减少了搜索次数,提高了搜索效率,降低     

Joint Motion and Disparity Fields Estimation for Stereoscopic Video Sequences

In this paper, we present a separate edge-preserving regularization scheme to calculate disparity fields for a stereoscopic image pair and a joint disparity and motion estimation algorithm for stereoscopic video sequences. We aim at using the block-based joint estimation algorithm to calculate the displacement fields for stereoscopic and multiview video coding. In the proposed separate regularization scheme, an edge-preserving cost function is proposed for matching, the Sobel edge values are incorporated into the cost function as edge-preserving weights. The optimal Lagrange multiplier is determined using the convex hull bisection algorithm under the rate-distortion theory. A fast algorithm is then proposed where the textured regions and the homogeneous regions of the images are identified and regularized differently. In the joint regularization scheme, we calculate the two motion fields and the two disparity fields for two successive image pairs simultaneously. The four fields are regularized iteratively under the stereo-motion consistency constraint. Results are compared with existing algorithms and the superior performance of the proposed methods is confirmed.     

一种用于跳水运动视频的全局运动估计方法

 提出一种适用于跳水运动视频的全局运动估计方法.跳水运动中的运动员着装简单、肤色遮挡较少,通过测试阈值建立肤色模型,快速提取前景和背景中的人体区域,避免其对全局运动参数估算的影响;利用帧差法去除相邻图像帧内相对静止的光流场,根据参照宏块运动方向进一步去除影响全局运动估计的宏块,减少宏块匹配时间.实验结果表明,算法不但简化了全局运动参数估算的复杂性,而且提高了的计算精度.     

Video Block Motion Estimation Based on Gray-Code Kernels

Motion in modern video coders is estimated using a block matching algorithm that calculates the distance and direction of motion on a block-by-block basis. In this paper, a novel fast block-based motion estimation algorithm is proposed. This algorithm uses an efficient projection framework that bounds the distance between a template block and candidate blocks. Fast projection is performed using a family of highly efficient filter kernels-the gray-code kernels-requiring only 2 operations per pixel per kernel. The projection framework is combined with a rejection scheme which allows rapid rejection of candidate blocks that are distant from the template block. The tradeoff between computational complexity and quality of results can be easily controlled in the proposed algorithm; thus, it enables adaptivity to image content to further improve the results. Experiments show that the proposed adaptive algorithm outperforms other popular fast motion estimation algorithms.     

基于SoPC的视频编码运动估计算法设计

阐述了基于片上可编程系(System on Programmable Chip,soPC)的视频编码运动估计算法,充分发挥了SoPC系统支持软硬件协同设计的优势,利用FPGA硬件实现较复杂的运动估计算法.用NiosⅡCPU软件编程实现三步搜索算法.实验结果表明,该系统具有速度快、集成度高、灵活性好等优点,满足了视频压缩应用的实时性要求.     

基于双向运动估计的残差分布式视频重构模型研究

针对遥感视频成像卫星星上编码端结构复杂、传输数据量大及传输带宽大的问题,同时为了保证遥感视频成像系统的高图像分辨率和低采样复杂度,根据视频图像的高时空冗余特点,在连续图像残差重构模型的基础上提出了基于双向运动估计的分布式视频残差重构模型及相关算法,并进行了数值仿真。仿真结果表明,模型能够在降低采样率的同时保证良好的重构效果,且算法简单,耗时短。     

AVS视频编码中子像素运动估计算法的优化研究

由于在AVS技术标准的帧间预测方案中提供了1／4子像素精度的运动估计,这部分运算量较大,运行时间长,有进一步改进的必要。本文通过对AVS视频编码标准中子像素运动估计算法的分析,针对子像素运动估计算法运算量较大的问题,提出了一种新的基于整像素SAD的快速子像素运动估计算法,它对现有的AVS技术标准子像素运动估计算法进行了较大的改进与优化。实验结果证明该方法在保持相同性能的前提下,较大程度地降低了AVS技术标准运动估计算法的复杂度。     

一种基于自适应预测的菱形搜索算法

运动估计中菱形算法是一种高效的搜索方法,但它没有利用视频序列中运动矢量的中心偏置分布特性和相邻宏块在时间和空间上的相关性,因此还有很大的空间可以进一步提高该算法的性能.在充分利用运动矢量的中心偏置分布特性和相邻宏块运动矢量的相关性的基础上,提出了一种基于自适应预测的菱形搜索算法(APDS),与传统的起点预测方法不同的是,该算法对所有宏块搜索起点的预测并不是按照一种固定的方法求取,而是通过分析其相邻宏块运动矢量的特性来自适应求得搜索起点和决定搜索策略.实验证明,同传统的菱形法相比,这种方法提高了搜索准确度,同时大幅降低了搜索时间,是一种高效率的搜索算法.