视频编码与运动估计

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随着数字化时代的到来,人们对信息的需求量越来越大。海量数据给存储器容量、通信干线的信道传输率以及计算机速度都增加了极大的压力。数据压缩是解决这一问题行之有效的方法。   过去几十年间,国际标准化组织制定了一系列的视频编码标准并广泛运用到各个方面,例如,采用H.26X用于视频实时通信,采用MPEG-x系列运用于视频存贮、广播视频等等,都取得了较为满意的效果。这些编码标准是用运动估计和运动补偿来去除连续帧之间的冗余信息来实现压缩数据的目的。   在这些编码标准中,运动估计消耗了大量的编码时间,因此,提高运动估计的速度就是提高编码效率。在运动估计的各种算法中,块匹配方法是其中最常用的。   国内外很多学者提出了很多关于块匹配的改进算法,如三步算法、新三步算法、钻石算法、分级搜索算法、六边形搜索算法等等。这些改进算法同传统的全搜索算法相比,速度上有了很大的提高,但是有一个共同的缺点:就是针对运动激烈的视频序列容易陷入局部最优。针对这些算法的不足,本文提出一种新的改进算法,根据视频序列的运动信息,做出宏块运动激烈与否的判断,从而选择不同运动搜索方案,其中结合了提前退出的策略。实验结果表明,新算法的编码质量接近全搜索算法,执行时间较以上搜索算法有了较大的提高。
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