视频编码中运动估计算法研究(可复制论文).pdf

摘要随着近年来多媒体技术的飞速发展,许多视频应用如视频点播、视频会议、手机视频等都要求视频压缩系统具有实时性,快速、高效的压缩算法是解决这一问题的关键。运动估计作为视频压缩的关键技术,也是压缩编码中运算最复杂、最耗时的环节,有研究结果显示,对于新一代视频编码标准,单帧参考,运动估计占总运算量的%;多参考帧参考,这个比例能达到%。因此快速而高效的运动估计算法一直是工业界和学术界研究的热点。在各种运动估计方法中,块匹配法由于其简单、易于硬件实现等优点,其相关快速算法得到了广泛的研究和应用。本文重点研究了基于单参考帧帧和多参考帧帧的块匹配运动估计快速算在详细分析了各种经典运动估计算法的基础上,针对单参考帧的情形,根据运动矢量的分布特性,综合采用多参考运动矢量预测、自适应的终止准则、多搜索模板等一系列技术,。⑾郑肫渌惴ㄏ啾龋舅惴ㄔ诒3窒嗨频峰值信噪比和码率的前提下,计算复杂度最低,表明了本算法的高效性。针对支持多参考帧和多模式的特点,根据运动矢量的统计特性以及各个参考帧和各个模式对编码效率的提升作用不同的特点,提出了一种改进的基于的多参考帧运动估计快速算法。本算法形式简单、易于实现,充分考虑了图像序列的时空相关性,将运动矢量复用和多种终止条件的结合在一起。实验证明,在低码率序列图像传输中,此多参考帧搜索算法在匹配精度和运算速度方面都有一定的优越性。关键词:标准,视频编码,运动估计,块匹配法。主要内容为:
知识水坝***@pologoogle为您整理
甌甌%..豻,,,—瓵—.%,甀琩,
知识水坝***@pologoogle为您整理
,.:,,
主要符号表一种电视标准,主要应用于美、日等国家和地区离散余弦变换离散余弦逆变换视频信号的亮度分量分辨率为墓弥屑涓袷视频信号的亮度分量分辨率为墓弥屑涓袷使用前向参考帧作运动补偿预测的编码图像块失真度均方误差函数绝对平均误差函数归一化相关函数全搜索算法三步搜索算法新三步搜索算法菱形搜索算法运动矢量场自适应搜索算法混合非对称交叉多六边形网格搜索算法加强预测区域搜索算法最小块失真大菱形模板小菱形模板峰值信噪比最大匹配像素数最大误差最小函数绝对误差和块匹配算法綪
:川年够月砂怕本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论课题的来源及研究意义随着信息技术的发展和社会的不断进步,人类对信息的需求越来越丰富,人们希望无论何时何地都能够方便、快捷、灵活的通过语音、数据、图像与视频等多种方式进行通信。视觉信息给人以直观、生动的形象,图像/视频的传输更受到广泛的关注。数字信号处理技术、物理介质与网络技术、超大规模集成电路技术突飞猛进的发展,使得多媒体通信成为研究和应用的热点。尽管人们在努力增加信道带宽和提高信道传输效率,但数字化信息带来的“信息爆炸刀使其成为多媒体技术发展中的一个非常棘手的瓶颈问题。比如制式的电视图像以姆直媛省袼亍⒚棵〉闹柿看涫保涫荽渎蚀,秒的未压缩视频图像将占用拇娲⒖占洌痪浠八担笔不作压缩处理时,⒋胫拥牡缡咏谀俊R=饩龆嗝体信息存储容量大、数据传输率高的难题,就需要采用压缩技术。经研究发现,图像数据表示中存在着大量的信息冗余,如时间冗余、空间冗余、信息熵冗余、谱间冗余、几何结构冗余、视觉冗余和知识冗余等等。通过去除这些冗余数据可以使原始图像数据极大的减少,从而解决图像数据量巨大的问题。对于静态图像,最主要的数据冗余是空间冗余,而对于图像序列,除空间冗余外,还存在着很大时间冗余。这是由于序列图像一般是位于同一时间轴区间内的一组连续画面,其相邻帧间变化量一般很小,只是表现为移动物体所在的空间位置略微不同。运动估计和运动补偿技术就是解决图像帧间时间冗余的很好方法。运动估计与运动补偿是现阶段视频压缩编码的关键技术。它是一种实现帧间编码的方法,利用前后两帧或若干帧之间的时间相关性,去除时间冗余度。帧间编码之所以能减少冗余度,是因为在一般视频序列的两帧之间有很大的空间结构相似性