基于冗余小波变换的自适应运动估计与补偿算法研究*

为进一步提高运动估计和补偿的效果,提出了一种基于冗余离散小波变换（RDWT）的自适应运动估计算法。该算法提出了一种自适应块匹配和用于划分块运动状况的自适应阈值的计算方法;对静止块不进行估计,只对运动块采用自适应搜索起点预测方法和自适应阈值算法进行运动估计与补偿。实验结果表明,该方法能在保持较高峰值信噪比的情况下提高运动估计效率,且重建图像主观质量很好,较现有RDWT域运动估计算法有明显优势。     

一种基于冗余小波变换的DT网格运动估计和运动补偿方法

网格划分和网格顶点的运动估计是基于不规则网格的视频压缩技术的关键。为了进一步提高网格运动估计和运动补偿的效果,在综合比较现有冗余小波变换域运动估计方法和适用规则网格的EMRMC算法的基础上,提出了一种新的基于不规则网格的运动估计和运动补偿算法,即在冗余小波变换域提取特征点和运动潜在区,网格顶点的运动估计采用结合运动潜在区的在时域进行块匹配的运动估计和运动补偿方法,而运动补偿则通过三角形仿射变换完成。同时还给出了冗余小波变换域提取运动潜在区的计算模板。理论分析和实验结果表明,该算法在补偿效果方面较前两种方法得到了改进。     

序列图象编码系统中基于小波变换的运动估计与运动补偿方法

提出了一种基于小波变换的块大小可变的多分辨率运动估计方法（ＶＢＭＲＭＥ），以减少图象间的时间冗余。首先估计最高层子图象的运动矢量，低层子图象的运动矢量由高层子图象的运动矢量经细化导出，子图象内每一块的大小随小波分解层数而变化，这能大幅度地减少搜索和匹配时间。     

基于多项式变换的运动估计快速算法

主流的视频编码器普遍采用运动估计与补偿技术来提高压缩比,其中运动估计的计算复杂度高,需要占用大量的计算时间。因此,设计运动估计的快速算法对提高整个视频编码器的性能是至关重要的。此外,视频应用的实时性特点,也要求设计运动估计的快速算法。基于多项式变换的运动估计算法是论文新提出的一种块匹配运动估计算法,既保持了简单而易于硬件实现的特点,同时又极大地提高了计算效率。实验结果表明,基于多项式变换的运动估计算法的执行时间为全搜索算法的9～18%,优于其它快速算法。在噪声环境下,该算法比时间特性最好的WUS(WinnerUpdateSearch)算法以及Spiral算法快2～10倍。     

一种改进的基于小波变换的波特率估计算法

数字调制信号的解调过程中,必需的一个重要的参数是信号的调制速率,即波特率。在非协作通信或者自适应通信中,波特率对接收端可能是未知的参数。提出了一种改进的基于小波变换的MPSK波特率估计算法,通过信号变烦和选择最佳的变换尺度,可以降低原始估计算法的最低载噪比门限。利用CZT变换,可以以较小的代价提高估计的精度。     

一种冗余小波变换的心电信号噪声消除方法

平稳小波变换去除心电信号噪声较好抑制了小波空间适应法消噪产生的伪GiN碍现象，但其重建过程相对复杂。提出对受噪声污染的心电信号移位一次，将移位信号及原信号分别进行正交小波变换阚值去噪，以它们的平均作为去噪结果。实验表明可以获得与平稳小波变换相同的去噪效果，但算法实现更简单快速。     

一种冗余小波变换的心电信号噪声消除方法

平稳小波变换去除心电信号噪声较好抑制了小波空间适应法消噪产生的伪Gibbs现象,但其重建过程相对复杂。提出对受噪声污染的心电信号移位一次,将移位信号及原信号分别进行正交小波变换阈值去噪,以它们的平均作为去噪结果。实验表明可以获得与平稳小波变换相同的去噪效果,但算法实现更简单快速。     

基于小波变换的码元速率估计优化算法

针对低信噪比下MPSK (M-ary phase shift keying)信号的码元速率估计问题, 提出一种优化算法.该算法无需先验知识, 通过Hilbert变换提取瞬时相位基带序列, 经多尺度小波变换, 对每个尺度下的小波系数的模值的平方进行叠加, 对叠加后的结果再进行功率谱计算, 在码元速率整数倍处有离散谱线, 估计正确率在信噪比大于1 dB时大于90 %.     

基于小波变换的视频编码算法

本文以小波变换为基础结合运动补偿技术构建了一个完整的视频编码算法框架。算法通过运动补偿去除时间相关性,通过小波变换去除空间相关性。实验结果表明,本文构建的视频编码框架可以取得较好的性能。     

基于小波变换的运动补偿时间滤波研究

运动估计是视频压缩中的关键技术,决定了视频压缩的效果。对运动估计技术进行了研究、分析,对其中相关的算法进行了学习和研究。然后结合优先十字菱形算法将进行运动估计后的各个像素点延时间轴组成对应的序列组,进行整型提升小波变换,实现视频序列在时间轴上的压缩。最后,进行系统仿真实验,提高了压缩视频的速度和效率,实现了预期的研究目标。     

基于RDWT与改进SIFT的DT网格运动估计与补偿*

为进一步提高运动估计和补偿的效果,提出了一种基于RDWT与改进SIFT的DT网格运动估计算法。首先在RDWT域内提取潜在运动区（PMA）,并设计了自适应的特征点提取模板;然后对SIFT算法进行了改进,它能快速进行特征点的精确提取与匹配,进而生成DT网格;最后利用仿射变换在PMA内进行运动估计与补偿。实验表明,该算法能快速有效地提取视频图像的特征点,在保持较高峰值信噪比(PSNR)的情况下提高运动估计的效率,且重建图像的主观质量很好,较现有基于不规则三角网格的运动估计算法在PSNR和效率上有一定优势。     

冗余离散小波变换立体视差估计及DSP实现

立体图像技术将是未来多媒体发展的重点方向,其中视差估计是立体图像处理的关键,针对目前视差估计方法的不足,提出了一种基于冗余离散小波变换的视差估计算法。首先对参考图像进行冗余小波变换,提取特征点,然后根据特征点在目标图像进行视差估计。实验表明该算法能有效获得视差矢量,视差匹配后能得到良好的重建图像。同时在TI公司的多媒体器件DM642上进行了实验。结果表明,提出的设计方案具有实时可行性,并较有效地减少了运算复杂性。     

基于离散小波变换的图像修补方法*

根据多尺度分析原理,提出了基于离散小波变换的图像修复方法.首先用离散小波变换把图像分解为高频成分与低频成分,对图像不同频率的成分分别进行修补.图像的低频部分采用笔者以前所提出的结合中值滤波和基于曲率扩散方法[1]进行修复.由于高频部分地表示图像的边缘轮廓信息,并且有很强的方向性,对高频图像数据先进行分块,用线性拟合求出每一块的方向,再根据方向信息进行修复.实验表明,该算法能较好地修补破损区域.     

基于运动信息自适应的快速运动估计算法

UMHexagonS是H.264视频编码标准中所采用的快速整像素运动估计算法,但在许多实时场景的应用中,该算法还明显存在搜索点数过多、搜索速度较慢的缺憾,急需进一步的改进和优化。在UMHexagonS算法的基础上,提出一种基于运动信息自适应的快速运动估计算法。使用动态搜索窗为不同尺寸的块自适应地分配预测搜索窗;根据当前块的运动剧烈程度选择运动类型自适应的搜索方案;通过分析实际运动序列水平、垂直方向的偏向特性依次采用带方向的十字型搜索和自适应的矩形—菱形搜索;利用预测运动矢量的方向信息采用自适应的多层次八边形区域搜索;并依据块的尺寸大小采用自适应的六边形搜索。实验结果表明,本文算法相比于UMHexagonS算法而言,图像的峰值信噪比(PSNR)平均提高了0.0125 dB,同时运动估计时间减少了13%32%,其场景自适应能力和实时性能都得到了很大的增强。     

一种综合搜索策略的快速运动估计算法*

提出了一种综合搜索策略的运动估计算法。该算法首先采用中值预测提前终止判断策略,然后基于块运动类型确定搜索起点,最后采用小十字模板与基于块的梯度下降搜索法(BBGDS)相结合的方法进行局部搜索。搜索过程中多处引入提前终止策略,进一步提高搜索速度。通过与综合性能代表当前国际先进水平的运动矢量场自适应搜索法(MVFAST)进行对比实验发现,该算法在基本保持搜索精度的情况下,有效提高了搜索速度,对于运动较大序列速度提高尤为明显,可以达到20%48%。     

基于AVS的快速亚像素运动估计算法

数字音视频编解码标准(AVS)采用了可变大小块以及1/4像素精度的运动估计技术以提高编码效率.针对视频编码中运动估计计算量大的问题,提出一种改进的亚像素快速搜索算法,该算法采用分象限预测策略,并通过阈值判断提前结束搜索.该算法可以有效地减少亚像素搜索点数,与AVS参考软件中的亚像素全搜索算法相比较,该算法在保证图像质量和编码效率的同时,亚像素搜索点数减少50％～81.25％,编码时间节省了25.36％～34.51％.     

基于Quaternion-Gabor小波运动估计的深度图获取技术

深度图是“二维视频+深度图”格式3D显示器的关键技术所在。在对四元数及Gabor滤波器进行研究的基础上提出了基于Quaternion-Gabor小波运动估计的深度图获取技术。通过计算普通视频运动图像的全局运动向量,估计出图像背景运动模型,获得图像运动场,最后分离出图像的前景与背景,从而得到图像的深度图。将普通的Gabor滤波器扩展到Quaternion-Gabor滤波器,不仅把图像变换到频率域获得额外的信息,而且可以对每个像素的RGB分别独立滤波。实验结果表明,使用Quaternion-Gabor小波运动估计方法得到的深度图变化很平滑,边缘更突出。     

基于H.264的一种快速1/4像素运动估计算法

提出了一种新的1/4像素运动估计算法.新算法根据相邻分数像素点之间高度相关的运动估计匹配误差和运动矢量方向,选择最优整像素点周围最有可能的1/2像素点进行搜索,摈弃可能性较小的1/2像素点,在最优1/2像素点周围进行钻石搜索得到最优的1/4像素点.新算法只搜索7个点,与全搜索的16个点相比少了56.3%.实验证明,与全搜索法相比,新算法的峰值信噪比平均下降了0.06 dB,比特率平均上升了1.3%.     

基于分组误差的快速分数像素运动估计算法

H.264是最新一代的视频编码标准,它支持高精度分数像素运动估计。当在整数运动估计中采用快速算法后,分数像素的运动估计可能成为制约快速运动估计算法性能的瓶颈。根据匹配准则的目标函数在最优运动矢量的附近都是单调递增这一假设,提出一种基于分组误差的快速分数像素运动估计算法。实验结果表明该算法不但能够有效降低分数像素运动估计的计算量,而且还能保持较小的率失真性能损失。