基于动态门限和方向性十字的运动估计算法研究

摘要

运动估计算法是视频编码的核心部分，一个优秀的快速运动估计算法能够有效地获得相邻帧之间的相似处，降低计算冗余度，最终达到好的压缩效果。因此，运动估计算法被广泛地应用到和视频相关的各个领域中，成为了数字影像技术的一个研究热点。
　　本文提出了一种基于动态门限阈值技术和方向性十字模型(DT-OCSP)的快速块匹配运动估计算法。DT-OCSP采用了运动类型分类的方式来调用不同的搜索模型，完成搜索过程。动态门限技术通过对参考帧中相同运动类型宏块的绝对误差和(SAD)取均值，来获得当前帧中的小运动门限TH1和大运动门限TH2。运动分类机制通过对中心宏块的SAD进行门限判别来完成运动类型的分类，从而获得准确的运动类型预测，而且避免了大量数据存储和排序计算。对于小运动类型宏块，本文提出了一种方向性延伸的小十字模型(DE-SCSP)。它是以小钻石搜索模型为基础，通过增加2个方向性延伸的搜索点来提高搜索准确度。对于大运动类型宏块，本文提出了一种方向性延伸的大十字搜索模型(DE-LCSP)，它采用了从粗略到精细的搜索过程，在保证高搜索精度的同时，有效地提升了搜索的速度。实验结果证明，本文提出的DT-OCSP算法是一种鲁棒性的高效运动估计算法，搜索精度与其他算法相近，搜索速度快于其他运动估计算法。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文主要研究内容

1．3．1 搜索模型研究

1．3．2 宏块运动类型分类方法研究

1．4 论文安排

1．5 本章小结

第2章 块匹配中的典型运动估计算法研究

2．1 块匹配准则

2．1．1 平均绝对误差(MAD/SAD)

2．1．2 平均均方误差(MSE)

2．1．3 归一化相关函数(NCCF)

2．2 典型块匹配运动估计算法

2．2．1 全搜索算法(FS)

2．2．2 三步搜索法(TSS)

2．2．3 新三步搜索法(NTSS)

2．2．4 钻石搜索法(DS)

2．2．5 六边形搜索法(HEXBS)

2．2．6 十字八边形搜索法(COSA)

2．3 本章小结

第3章 基于方向性十字模板的块运动估计算法

3．1 OCSP的概述

3．2 搜索模板

3．3 阈值设定

3．4 算法流程

3．5 OCSP的理论分析

3．6 OCSP的仿真结果

3．7 本章小结

第4章 动态SAD门限阈值技术

4．1 运动类型分类器

4．1．1 零运动分类器

4．1．2 几何运动分类器

4．1．3 运动矢量分类器

4．2 搜索模型选择算法(SPS)

4．3 静止运动动态阈值机制

4．4 大运动动态阈值机制

4．5 连续帧中的同运动类型SAD均值分析

4．6 DT-OCSP的仿真结果

4．7 本章小结

第5章 总结

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士期间已发表录用的论文

致谢

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