H.264中一种基于搜索范围自适应调整的运动估计算法

视频编码标准 H.264中的固定搜索范围设定,使得运动估计单元的计算量和存储读写带宽过大,给实时编码带来了困难.该文提出一种基于搜索范围自适应调整的运动估计算法.算法首先根据当前编码块预测运动矢量(PMV)点的绝对误差和(SAD)以及相邻已编码块的信息,判断 PMV 的预测准确程度,自适应地确定搜索范围(SR)大小;然后通过检测编码块所在区域的运动方向特性,确定 SR 内的有效搜索方向.仿真结果表明:相比于全搜索算法和 UMHexagon 算法,该文算法分别能够平均节省91%和18%左右的运动估计时间,而码率和图像 PSNR 基本保持不变.     

一种基于图像特性的快速运动估计算法

提出了一种应用在H.264中的基于图像特性的快速运动估计算法，简称图像特性快速算法（CPFA）。该算法利用图像序列时间和空间的相关性，为当前待编码宏块定义广宏块支持区的矢量参考集，通过该参考集对图像的运动特性进进判定，然后根据图像特性采用自适应的搜索策略，实现了一种简单高效的搜索方法。实验表明，CPFA在保证重建图像质量没有明显下降的前提下，编码速度有了显著提高。     

一种基于H.264/AVC的高效块匹配搜索算法

本文针对H.264/AVC的编码特点,提出了一种利用时空域运动相关性的快速块匹配搜索算法.该算法充分利用了视频序列的运动程度与宏块编码模式间的关联特性以及运动矢量的统计特征,明显减少了运动估计的搜索复杂度.实验表明,本文方法的搜索速度分别比FS和DS算法平均提高了77.96%和32.19%;重建图像的PSNR比DS算法平均提高了0.06dB,更接近FS算法的编码质量.     

基于运动矢量中心偏置的运动估计搜索策略

在对运动图像进行运动估计的时候,搜索策略的选择对运动估计的准确性、运动估计的速度影响重大。介绍一种基于运动矢量中心偏置的运动估计搜索策略,该搜索策略是根据运动矢量具有中心偏置分布的特点,以块误差函数最小作为调整搜索区域大小和位置的判断依据,从而实现准确的运动估计。详细叙述了算法的实现步骤,并通过实验比较,得出该算法在运算速度、信噪比方面的效果都较好。     

一种基于贝叶斯决策的自适应运动估计算法

为了提高视频编码运动估计中运动矢量预测的速度和准确性,提出一种基于贝叶斯决策的视频自适应运动估计算法.该算法充分利用贝叶斯理论、运动矢量的空间一致性和己编码帧对当前帧的影响,根据视频中前一帧和当前帧的已搜索宏块的运动信息,以目标宏块周围3个宏块的运动矢量与目标宏块的运动矢量空间距离最小为原则,利用贝叶斯决策来得到目标宏块运动矢量的预测值.实验表明,该方法在图像重建质量基本不变的情况下,比DS,ARPS和ARPS-3具有更快的搜索速度.     

针对硬件实现的整像素运动预测快速算法

一般基于预测的算法采用块匹配算法来消除相继帧简单冗余.通常,基于块的运动估计快速搜索算法采用的是减少搜索点的快速算法,文中介绍了一种适用于窄带低码率活动图像的帧间预测编码方法.根据H.264标准中的算法和编码方案,提出了一种帧间预测的硬件实现架构.运动预测完全针对亮度分量,采用基于中心预测和中途截止的快速搜索,给出了搜索窗结构.最后对其编码效果进行了分析.     

基于运动矢量场和方向自适应的快速运动估计算法

该文提出了一种基于运动矢量场和方向自适应的快速搜索算法。算法针对序列图像的运动矢量场所具有的中心偏置性和时空相关性进行预判,对静止块设定阈值直接中止搜索;根据运动类型自适应选择搜索起始点和搜索策略;采用了两种新的混合搜索方法,对小运动和大运动宏块使用线性-菱形搜索,对中等运动块使用六边形-菱形搜索算法,搜索模板具有强烈的方向特性。实验结果表明,该文算法的搜索速度和搜索精度优于现有的快速运动估计算法,而搜索精度非常接近于全搜索法。     

一种基于H．264的有效运动估计算法

运动估计算法是实时视频编解码技术的研究重点，高精度的匹配和补偿可以减少预测误差，提高视频图像的压缩效果．为降低在视频编码标准H．264中运动估计的高计算复杂度问题，提出了采用一种基于节点模型的可变形块匹配运动估计算法来搜索最佳运动矢量．该算法充分利用了H．264运动矢量的的统计特性和相关性，并采用基于像素差值分类的运动估计匹配准则．实验表明，在编码性能损失很小的条件下，该算法有效降低了视频压缩编码中运动估计的运算复杂度．     

基于模式和时空相关性的运动估计快速算法

H.264标准中的多尺寸块运动估计,在显著提高编码性能的同时,大大增加了其计算量,使得H.264实时编码器的实现面临巨大挑战.本文充分利用视频图像的时空相关性和多尺寸块间的运动相似性,根据运动向量的中心偏置特性,提出了一种运动估计快速算法.该算法通过有效地预测搜索起点,自适应选择搜索模式以及采用二级终止搜索策略等方式,在编码性能相当的情况下,运动估计的速度比全搜索算法提高了95~247倍,比H.264推荐的快速算法提高了4.1~6.3倍.     

用于快速块运动估计的多方向钻石搜索算法

在钻石搜索算法的基础上,提出了多方向钻石搜索算法,用于实现视频编码中的块运动估计.该算法考虑所有的块误差梯度下降的方向,而不是只考虑梯度下降最大的那个方向.与全搜索、新三步搜索、四步搜索、基于块的梯度下降搜索、钻石搜索算法相比较,实验结果表明该算法在搜索速度和质量上表现良好.     

一种基于运动检测的运动搜索模式

帧间编码的运动搜索在视频编码的运算量中占据了很大比重,适当的运动搜索模式算法将有效地减少视频编码计算复杂度.文中提出了一种基于运动检测的搜索模式算法,相比传统的UMhexagonS搜索模式,在保持了相当的PSNR和码率水平下减少了平均60%左右的的搜索运算量.该搜索模式易于硬件实现,并且对各种视频编码制式都有较好的兼容性.     

基于H.264自适应阈值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,全搜索算法是最好的搜索算法,但其计算量是最大的,所以提出一种H.264自适应阈值的快速运动估计算法.该算法是利用相邻块的运动矢量来预测初始搜索点,并根据一定的准则来确定静止块,减少了搜索的冗余度,再用基于梯度的十字优先菱形算法米进行搜索.与DS菱形算法相比,该算法具有更高的灵活性,能实时的提前退出搜索,并且在搜索点数上明显减少,且没减少搜索精度.     

双向预测帧率变换算法及硬件架构研究

为解决液晶电视图像在快速运动中的残影以及图像模糊闪烁等技术问题,提出采用双向预测算法来提升帧率。文章提出将基于经验阈值双向运动估计运动补偿算法应用在帧率倍频中,解决帧率提升中内插帧误差过大、减少块效应和空洞的问题。同时文章分析了全搜索和三步搜索以及空间递归搜索的算法开销,详细说明了双向运动估计三步搜索法,运动补偿内插帧的算法,且提出该算法的硬件架构,最后用图像序列进行软件仿真,得出了主观观测评价良好的内插帧图像效果。     

基于H.264待编码宏块纹理特性的快速搜索算法

为减小H.264帧间预测运动估计算法复杂度,提出了一种基于待编码宏块纹理特性以排除部分搜索位置的方法.该方法可以大大减少待搜索位置的数目,缩短帧间预测时间.同时给出了一种基于宏块纹理的自适应快速搜索算法.实验表明,新算法在重建图像质量没有明显下降的前提下,编码速度有所提高.     

基于增强位平面的自适应运动估计算法

提出了一种基于增强位平面的自适应运动估计算法(ABPS)。算法采用位平面的思想,将图像分解为8个增强位平面,在图像的位平面中完成运动矢量的搜索,匹配准则使用简单的布尔函数就可以实现;根据运动矢量场自适应选择搜索起始点和不同的搜索策略进行搜索,同时设定阈值对静止块直接中止搜索。实验结果表明：该算法的搜索点数比全搜索算法提高了95％以上,搜索速度优于绝大多数现有的运动估计算法;且PSNR值比全搜索算法仅相差0．05dB左右,具有较高的搜索精度。     

基于网格模型的运动估计技术

网格模型的运动估计和跟踪在基于模型的编码方法中占有重要的地位,在现有的网格运动估计技术中,六边形匹配(Hexagonal Matching)是一种有效的网格模型运动估计算法,它采用局部最优和迭代策略相结合的方法得到较好的全局运动估计结果.六边形匹配算法由块搜索和迭代六边形匹配两步组成,同所有的基于模型的运动估计技术一样,六边形匹配算法也存在运算量大的问题难于满足实时编码需要.本文对六边形匹配算法从三个方面进行改进:用四步搜索替代全搜索、快速的纹理映射技术和有效的节点排序减少迭代次数.改进后的算法在基本上保证原算法的运动估计效率的情况下,算法的复杂度有明显的降低,使得基于模型的编码技术向实用化前进了一步.     

带有阀值的基于节点搜索的可变形块运动估计算法

文章在讨论基于节点位移的可变形块运动模型的基础上,分析了NS-DBMA的搜索过程和流程,从而提出了带有阀值的基于节点搜索的可变形块运动估计算法（TNS-DBMA）。以四节点模型为例,详细研究了该算法的流程,并利用两个序列进行测试,测试结果表明,TNS—DBMA算法的预测图像效果与NS—DBMA算法接近,但它的运算量大大的减少,比NS—DBMA算法减少一半多。     

基于量子克隆选择的自适应多模式快速运动估计算法

该文提出一种新的基于量子克隆选择的自适应多模式快速运动估计算法。算法利用序列图像的时空预测运动矢量作为序列活动剧烈程度的依据,自适应选择搜索模式。静止块直接中止搜索;平缓运动类型块以(0,0)点为起始点,直接使用CDS搜索模式;剧烈运动类型块使用QCS/CDS联合搜索模式,首先使用量子克隆选择QCS寻找近似最优解,然后以近似最优解为起始点,使用CDS搜索。实验结果证明,算法在能够获得接近全搜索方法所得到的平均峰值信噪比前提下,平均搜索点数大大减少,搜索速度显著加快。     

基于运动相似性的帧率提升算法

为提升低比特率通信接收端的视频帧率,解决快速运动中的图像模糊问题,提出了一种基于运动相似性的帧率提升算法,其三维递归搜索来减少运动估计的计算复杂度,利用自适应的判决窗口减少非相似运动对运动矢量预测的影响,提高运动估计的精度;同时构建运动相似因子,对不同的运动相似块进行不同的运动矢量细化操作,减小块效应;利用对应的相似运动窗口来进行重叠块补偿插值,提高插值的精度.实验结果表明,该算法在主客观方面有较好的性能提升.     

H.264中的运动估计和帧内预测算法研究

 针对一些算法过早的确定搜索方向,容易陷入局部最优点缺失搜索准确度的情况,提出一种新的基于搜索方向预测的运动估计算法.实验结果表明,与单一搜索图形相比,该算法具有更高的搜索精度和搜索速度.帧内预测技术作为影响帧编码效率的关键,一直被广泛研究,为此,本文提出了一种快速的帧内预测算法,对宏块划分提出了新的"模板"宏块对比算法思想,并在已有的抽样算法和搜索窗算法的基础上,提出了改进方法.实验结果证明,算法在不降低图像质量的基础上,编码速度平均提高80%.