快速运动估计UMHexagonS算法的探讨与改进

视频编码标准H.264已经正式采纳了UMHexagonS算法作为整像素的快速运动估计算法。该算法的运算量相对于快速全搜索算法可节约90%以上,同时能保持较好的率失真性能。文章对UMHexagonS算法进行了介绍,对其特点及造成其独特优越性能的原因进行了初步分析,并提出了一种改进方法,即在预测起点处增加一个内容自适应的中止搜索阈值判断,以判断是否可立即结束搜索。模拟实验表明,相比原算法,改进后的算法明显减少了搜索点数,并保持了原算法率失真特性良好的特点。     

UMHexagonS算法的优化研究

视频编码标准H.264已经正式采纳了UMHexagonS算法作为整像素的快速运动估计算法。文章对UMHexagonS算法进行了介绍,对其特点进行详尽分析后,提出了一种改进方法,即在预测起点处增加一个内容自适应的中止搜索阈值判断,以判断是否可立即结束搜索。模拟实验表明,相比原算法,在基本保持了原算法的的编码效果,还明显减少了搜索点减少了运动量,从而节省了编码时间。     

简化UMHexagonS算法的探讨与改进

视频编码标准H.264已采纳了"简化UMHexagonS算法"(Simplified UMHexagonS Algorithm)作为快速运动估计算法。通过对"简化UMHexagonS算法"进行介绍,对其特点及造成其优越性能的原因进行了初步分析,并提出了一种改进:首先对两类预测点进行预测,其后对不同的预测区分别进行搜索,并在强搜索的对称十字搜索后增加一次会聚判断。根据模拟实验表明,相比原算法,改进后的算法减少了搜索点数,并保持了原算法率失真特性良好的特点。     

运动估计UMHexagonS算法的研究与改进

针对UMHexagonS算法计算复杂、耗时等问题提出改进算法.首先,通过在预测起始点处增加了准静止块阈值来判断是否可以立即停止搜索;然后,用扩展的菱形搜索代替原算法中的5×5的螺旋式全搜索以降低计算复杂度;最后,利用多层次8点八边形代替多六边形网格搜索.实验结果表明,改进算法在保证图像质量的前提下可以有效地减少10％～30％的运动估计时间,提高了总体的编码性能.     

基于快速运动估计算法UMHexagonS的改进和优化

在分析UMHexagonS算法的基础上,对UMHexagonS算法中的搜索长度进行改进,提出用自适应的动态搜索窗口代替固定的搜索窗口,同时针对它在高效的起点预测后陷入搜索冗余的可能,引入了调节因子,用于提前终止判断。实验结果表明,改进的算法在不影响图片质量的情况下,可以较少10～30%的运动估计时耗,提高编码的实时性。     

H.264中快速运动估计UMHexagonS算法的改进

在对H.264中非对称十字型多层次六边形格点搜索算法(UMHexagonS)研究的基础上,针对其存在运算量大、耗时等问题提出两方面的改进.首先,利用对称十字模板替换原来的5x5螺旋搜索,减少了64%的搜索点数;其次,利用对象内部代价的相关性提出自适应搜索长度方法,以减少运算量.在JM10.1测试模型上进行了验证.实验结...     

H.264中UMHexagonS运动估计算法的改进

针对H.264中UMHexagonS算法进行研究,提出了改进的快速运动估计算法。首先对UMHexagonS算法中的固定搜索窗口、非对称十字搜索、5×5的小矩形螺旋搜索、非均匀多层次六边形格点搜索和扩展的六边形搜索进行研究;然后提出了相应的减少搜索点数的优化算法,这些优化算法分别称作动态搜索窗口、自适应十字模型搜索、方向性的3×3小矩形搜索、基于预测方向的密集搜索和改进的扩展六边形搜索,这些优化算法形成了自适应模型方向搜索(APDS)算法。对各种类型的测试序列进行实验,与UMHexagonS算法相比,结果表明APDS算法在重建视频质量和码率基本相当的条件下,运动估计时间平均减少了29.64%,每形成一个运动矢量平均节省搜索了21.64个点数;     

基于子区域最佳运动矢量搜索的UMHexagonS改进算法

H．264标准是由ITU—T视频编码专家组（VCEG）和ISO／IEC动态图像专家组（MPEG）提出的视频编解码器标准,运动估计是H．264标准中耗时最高的部分。分析一些经典的运动估计算法,结合最佳运动矢量分布特性,提出了一种基于子区域的UMHexagonS改进算法。该算法将搜索区域分成9个子区域,在最佳子区域进行精确搜索,在其它子区域进行粗略搜索。仿真实验结果表明,在信噪比和比特率基本不变的情况下,改进算法的时间复杂度有明显的改善。     

H.264中快速运动估计算法的一种改进方案*

UMHexagonS是视频编码标准H.264的一种快速整像素运动估计算法,该算法较之全搜索算法在性能上有很大提高,但仍存在运算量大、复杂度高、耗时等问题。利用提前中止思想,在螺旋搜索和多层次大六边形搜索阶段增加提前中止条件,加速算法中止,然后用特殊的改进模板搜索法替换螺旋搜索策略,快速匹配最佳点。在JM10.2测试模型上进行了算法验证,实验结果表明,改进算法在保证编码性能的同时,可以有效地减少5%～15%的运动估计时间。     

H.264运动估计算法UMHexagonS的斐波纳契数列优化

针对H.264运动估计算法UMHexagonS搜索步长和搜索模板中存在的使用固定搜索步长和搜索点冗余的不足,结合斐波那契数列和中心偏置特性对其进行改进。新算法使用斐波那契数列的递进关系确定UMHexagonS算法的搜索步长,其次删除UMHexagonS算法中存在计算冗余的搜索点,最后结合中心偏置特性对UMHexagonS算法的大六边形搜索模板进行了修改。实验结果表明,新算法在保持UMHexagonS算法的比特率和峰值信噪比(PSNR)的情况下缩短了运动估计时间,并且随着图像像素、图像复杂度和搜索范围的提高,运动估计时间越来越短。新算法在搜索范围为64的情况下,平均缩短了23.82%的运动估计时间。     

基于双起点十字搜索模型的自适应搜索算法

提出一种基于双起点十字搜索模型的自适应搜索算法。该算法采用大小十字搜索模型、八边形搜索模型和斜交叉十字搜索模型,根据不同情况,使用相应的搜索模型,同时采用中值预测及提前跳出策略,减少不必要的搜索。序列测试结果表明,与UMHexagonS算法相比,新算法在保持相当的峰值信噪比和比特率的情况下,运动估计时间平均节省了15.88%和15.94%。     

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。     

基于运动方向预测UMHexagonS算法的改进

为了进一步减少UMHexagonS算法的运算量,在详细分析UMHexagonS算法搜索过程的基础上,对运动方向的预测进行了研究,并将运动方向预测与UMHexagonS算法中的正方形搜索和非均匀多层次六边形搜索相结合,提出了一种改进算法。利用三个不同的序列进行测试仿真,测试仿真结果表明,在搜索精度和码率相似的情况下,改进后的UMHexagonS算法搜索点数明显减少。     

使用动态模型的UMHexagonS算法优化

H.264取得了很好的编码效率,但是也具有很高的计算复杂度。对H.264中的非对称十字形多层次六边形格点搜索算法（UMHexagonS）进行了优化,分别对提前终止阈值、搜索窗口大小以及搜索模式提出了3种动态模型,提高了算法的自适应性。对六种不同运动程度的视频序列进行了测试,实验结果表明,优化后的算法相对于原来的UMHexagonS算法平均减少了21.67%的编码时间以及47.49%的运动估计时间,同时只有0.02的峰值信噪比下降以及1.69%的比特率增加。     

基于JM模型的UMHexagonS算法的改进

为了提高运动估计的搜索效率,提出了一种基于JM模型的UMHexagonS算法的改进方案。该方案减少了搜索点数,从而减小了运算量。经过实验测试,改进后的UMHexagonS算法在保证编码图像的质量基本不变的同时,能显著减少搜索时间。