基于塊匹配的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、運(yùn)動(dòng)估計(jì)技術(shù)是視頻壓縮編碼中的核心技術(shù)之一，采用運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)可以消除視頻信號(hào)的時(shí)間冗余，從而提高編碼效率。研究設(shè)計(jì)高效、快速、魯棒的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法成為目前視頻壓縮技術(shù)中研究的重要課題。在各種運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法中，塊匹配法由于其原理簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)得到了普遍應(yīng)用，其相關(guān)快速算法也得到了廣泛的研究和發(fā)展。但是，傳統(tǒng)的快速塊匹配算法如三步法、菱形法等雖然極大地提高了搜索速度卻具有易陷入局部最優(yōu)的固有缺陷，這對(duì)于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的質(zhì)量有很大的影響

2、，是迫切需要解決的問(wèn)題。 本論文中，最主要的任務(wù)是在分析和研究幾種經(jīng)典的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的基礎(chǔ)上，改進(jìn)并實(shí)現(xiàn)一種更優(yōu)的算法。本文首先闡述了基于塊匹配的運(yùn)動(dòng)估計(jì)的基本原理，詳細(xì)介紹了全搜索法和幾種典型的塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速算法，分析了它們各自的技術(shù)特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)定量地評(píng)價(jià)了各算法的優(yōu)缺點(diǎn)。然后重點(diǎn)介紹了本文提出的一種改進(jìn)的自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法——基于起始搜索點(diǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)十字菱形搜索算法。此算法根據(jù)序列圖像中運(yùn)動(dòng)矢量的十字中心偏置分布特性

3、和運(yùn)動(dòng)矢量間的時(shí)空相關(guān)性，設(shè)計(jì)了一種準(zhǔn)十字菱形搜索模板，并對(duì)靜止塊設(shè)定閾值直接中止搜索；結(jié)合起始搜索點(diǎn)預(yù)測(cè)，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)類型自適應(yīng)選擇搜索策略。以上技術(shù)使本文算法在保證了搜索準(zhǔn)確性的同時(shí)，很大的提高了運(yùn)動(dòng)估計(jì)的速度。 最后，進(jìn)行了系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，來(lái)論證論文中改進(jìn)的算法。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表分析、比較，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的算法均優(yōu)于本文介紹的經(jīng)典的塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的研究目標(biāo)。綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出以下結(jié)論：本文算法對(duì)具有小運(yùn)動(dòng)、中