一种基于AVS标准的快速运动估计算法研究

论文摘要

在视频编码系统中，运动估计技术对降低视频序列时间冗余度、提高编码效率起着非常关键的作用。一方面，运动估计的准确程度将决定视频编码效率。另一方面，运动估计算法的复杂度将直接决定视频压缩编码系统的复杂度。因此本文将重点研究基于AVS标准的视频编码中的运动估计技术。本文通过分析视频序列的运动特性，传统经典算法的原理及优劣，提出了一种基于运动矢量预测以及搜索范围自适应的快速搜索算法。该算法针对运动矢量的时空相关性对运动矢量进行预测，使用当前宏块周围四个参考块的平均值作为当前宏块的运动矢量预测值，并以运动矢量预测值所指向位置做为匹配搜索的起始点；而且根据运动矢量参考值的相似程度决定搜索范围。实验结果表明，新算法的搜索速度比全搜索法提高了大约75倍，比菱形法提高了大约4倍；峰值信噪比比全搜索法低约0.35dB，比菱形法高约0.5dB。在速度比菱形法提升许多的情况下，达到了接近全搜索法的性能，非常适于实时应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 近年视频编码技术发展状况
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 视频压缩技术概述
• 2.1 视频压缩编码基本结构
• 2.2 H.264标准
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 H.264的结构
• 2.2.3 H.264帧间预测技术特点
• 2.3 AVS标准
• 2.3.1 AVS概述
• 2.3.2 AVS帧间预测技术特点
• 2.4 小结
• 第三章 视频编码中的运动估计技术研究
• 3.1 运动估计的原理
• 3.2 基于块匹配的运动估计技术
• 3.2.1 匹配准则
• 3.2.2 全搜索算法
• 3.2.3 传统运动估计快速搜索算法
• 3.2.4 块匹配快速搜索算法要点
• 3.2.5 基于中心偏移的快速搜索原理
• 3.2.6 菱形搜索法（DS）
• 3.3 小结
• 第四章 一种基于AVS的高性能运动估计快速算法
• 4.1 搜索初始点预测
• 4.2 自适应搜索范围
• 4.3 算法描述
• 4.4 搜索提前中止准则
• 4.5 算法仿真结果及分析
• 4.6 小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文的总结
• 5.2 论文的后续工作
• 参考文献
• 致谢