一种基于H.264的快速运动估计算法

H.264是现有最重要数据压缩编码国际标准之一。同时快速运动估计算法一直是视频压缩中的研究热点。本文针对一些快速估计算法过早确定了搜索方向,容易陷入局部最小点,损失了搜索精度的情况,在原有基础上,运用菱形十字搜索算法(DCS)与阈值估计相结合的方法提高了运动估计的性能。实验结果表明,该算法可以用较小的搜索代价取得与全搜索(FS)相当的效果,并且在搜索速度方面优于钻石法(DS)。     

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。     

基于矢量预测的快速运动估计搜索算法

基于H.264视频编码标准的编解码过程中,运动估计的时间大概要占总编码时间的70%(1个参考帧)到90%(5个参考帧)。对于H.264标准的新特点,传统的全搜索算法的精度高,但计算量太大,不能应用于实时处理;经典的菱形等算法搜索模式简单,易于实现,但容易陷入局部无穷小。采用了一种基于运动矢量预测的快速运动估计搜索算法。该方法首先利用运动矢量的时、空间相关性得到预测矢量,然后利用非对称十字型搜索确定运动估计的起始点,最后采用经典的菱形算法进行运动估计。实验结果表明,相比UMHexagonS快速搜索算法,该算法能够在码率增加不超过1%,信噪比下降不超过0.1 dB的情况下,运动估计速度有较大提高。     

H．264中亚像素运动估计算法的优化

通过对H．264参考模型JM61e中运动估计算法进行分析，对整像素、1／2像素和1／4像素搜索提出了改进策略。采用自适应阈值搜索停止算法，减少了运动估计的搜索次数，且保持运动估计的精度不变。采用自适应阈值搜索停止算法，减少了运动估计搜索次数，并且基本保持运动估计的精度不变。实验结果表明，该策略在重建图像质量略有下降的情况下明显提高了编码速度。     

H.264/AVC中快速1/4像素运动估计算法

提出了一种快速1/4像素的运动估计算法.该算法基于运动补偿预测误差模型,与传统的1/4像素的分层运动估计算法不同,仅通过一步计算就能直接得到1/4像素精度的运动矢量,而且完全避免了运算量很大的分数像素内插运算和整像素搜索完成后的分数像素搜索.实验结果表明,该算法在保持图像质量的前提下极大地减少了1/4像素运动估计的运算量.     

一种基于H.264/AVC的快速运动估计算法

针对H．264／AVC视频编码标准中的多种块模式运动估计特点,提出了一种新的运动估计算法。该算法包括整像素和亚像素搜索的非对称混合菱形网格搜索法（UDiamondGS,unsymmetrical diamond grading integer pixel search）和分层的矢量偏移算法（HVBFDS,hierarchical vector biased fractional pixel search）,通过同Joint Video Team（JVT）提供的JM85进行验证和比较表明,该算法在保持编码器原有的失真度特性的同时,可显著提高编码器编码速度16～20倍。     

基于H.264快速半像素插值算法的VLSI实现

提出一种快速半像素插值算法的VLSI硬件结构,该结构充分利用中间数据,有效地降低了分像素运动估计的计算量。采用Altera FPGA开发平台进行验证,系统可稳定地工作在135 MHz时钟频率下,并实时编解码1080P@25fps高清视频,满足系统的实时性要求。     

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%...     

基于已重建先验信息的VVC快速仿射运动估计算法

针对H.266/多功能视频编码(Versatile Video Coding,VVC)帧间仿射运动估计复杂度高的问题,提出了一种基于已重建先验信息的快速仿射运动估计算法.该算法利用帧间跳过(Skip)模式和仿射运动估计(Affine)模式之间的互斥性,根据上层级编码块(Coding Unit,CU)、本层级子CU和相邻...     

基于H.264的内容自适应分数像素运动估计算法

分数像素精确运动估计的改进是整个运动估计模块优化的关键,本文提出了基于H.264的内容自适应分数像素运动估计算法。首先,提出基于平坦区域宏块预测的无效分数像素运动矢量(MV)搜索省略算法(SMBP);然后,改进H.264采用的基于中心的分数像素搜索算法(CBFPS),提出基于预测矢量的增强型菱形模板(EDSP)搜索算法。实验结果表明,内容自适应分数像素运动估计算法比分数像素全搜索算法(FFPS)在峰值信噪比(PSNR)有微小降低(0.095～0.209 dB)的情况下,平均减少了75.6%的分数像素搜索点,整个运动估计模块平均节省了38.5%的计算量。     

分数像素快速块匹配运动估计方法综述

介绍了视频压缩中分数像素快速块匹配运动估计的基础原理,由于全搜索算法计算量很大,需要发展快速算法。对现有快速算法进行了研究总结,介绍了所应用的数学模型、向量预测、搜索优化、提前终止4个关键技术及代表算法。最后对分数像素快速块匹配运动估计方法进行了总结和展望。     

基于H.264运动估计算法的改进与优化

在H.264视频编码标准中,运动估计是最重要也是最耗时的过程,目前H.264标准中采用UMHexagons算法,本文结合H.264的验证模型在JM8.6的源代码上对UMHexagons进行分析,利用视频图像序列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,对搜索模板和搜索步长进行改进,从而提前结束搜索,减少运动估计时间,实验结果表明:改进后的算法在保证性噪比(PSNR)变化不大的前提下,运动估计时间降低10%以上。     

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。     

一种适用于AVS-M的自适应快速运动估计算法

为了减小移动视频编码标准(AVS-M)中运动估计模块的复杂度,提出了一种快速、有效的块匹配运动估计算法.该算法充分利用了视频图像中运动矢量场的中心偏置特性和时空相关性,根据运动类型自适应的选择搜索起点和搜索策略,结合改进的搜索模板和高效搜索中止准则,有效地降低了运动估计的运算量.实验结果表明,该算法在保证搜索精度的同时,大大减少了搜索点数.     

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。     

Fast motion estimation for H.264

Several specific features have been incorporated into Motion estimation (ME) in H.264 coding standard to improve its coding efficiency. However, they result in very high computational load. In this paper, a fast ME algorithm is proposed to reduce the computational complexity. First, a mode discriminant method is used to free the encoder from checking the small block size modes in homogeneous regions. Second, a condensed hierarchical block matching method and a spatial neighbor searching scheme are employed to find the best full-pixel motion vector. Finally, direction-based selection rule is utilized to reduce the searching range in sub-pixel ME process. Experimental results on commonly used QCIF and CIF format test sequences have shown that the proposed algorithm achieves a reduction of 88% ME process time on average, while incurring only 0.033 dB loss in PSNR and 0.50% increment on the total bit rate compared with that of exhaustive ME process, which is a default approach adopted in the JM reference software.