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1、第10期龚声蓉等：基于全局运动补偿编码的AVS编码器设计·107·基于全局运动补偿编码的AVS编码器设计龚声蓉1,郭丽1,韩军2,崔志明1,刘全1（1.苏州大学计算机科学与技术学院，江苏苏州215006;2.上海大学通信与信息工程学院,上海200444）摘要：对全局运动估计算法进行了改进的基础上，提出了基于全局运动补偿编码的编码体系，并实现了基于全局运动补偿编码的AVS编码器。通过标准测试序列的测试表明，基于全局运动补偿的编码器可以使重建图像的质量有一定程度的提高。关键词：全局运动估计；全局运动补偿；局部运动补偿；AVS中图分类号：
2、TP391文献标识码：B文章编号：1000-436X(2007)10-0102-07AVSvideocodingbasedonglobalmotioncompensationGONGSheng-rong1,GUOLi1,HANJun2,CUIZhi-ming1,LIUQuan1(1.ComputerScienceandTechnologySchool,SoochowUniversity,Suzhou215006,China;2.SchoolofCommunicationandInformationEngineering,Shangh
3、aiUniversity,Shanghai200444,China)Abstract:Analgorithmaboutglobalmotionestimationwasimprovedandthecoderstructurebasedonthealgorithmwasproposed.Basedonthose,anAVScoderwasimplemented.Somestandardsequenceswereusedtotestthenewcoder.Theexperimentalresultsshowedthatthequalit
4、yoftherestructuredimagehasbeenimproved.Keywords:globalmotionestimation;globalmotioncompensation;localmotioncompensation;AVS第10期龚声蓉等：基于全局运动补偿编码的AVS编码器设计·107·1引言收稿日期：2007-03-26；修回日期：2007-07-03基金项目：国家自然科学基金资助项目（60673092）；铁道部“铁路信息科学与工程”开放实验室基金资助项目（TDXX0501）FoundationItems:
5、TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60673092);TheKeyLaboratoryProjectofInformationScience&EngineeringofRairwayoftheNationalMinistryofRailways(TDXX0501)面向我国信息产业需求而制定的AVS标准，主要服务于高分辨率数字广播、高密度激光数字存储媒体、无线宽带多媒体通信、互联网宽带流媒体等重大信息产业的应用，是数字音视频产业的基础性标准。AVS日前已通过国家标准化管理委员会审批，
6、成为推荐性国家标准，第二部分视频于2006年3月开始实施[1]。AVS采用混合DPCM/DCT视频编码设计模型，运动估计和补偿采用通用的基于分块匹配的方法。AVS具有如下新的优点：首先，计算复杂度低，适用于长方形视频图像和分块图像变换（如离散余弦变换）；其次，它给许多视频流提供了一种高效的时域模型。尽管如此，当宏块经历相似的运动，如摄像头摇动使视频场景产生明显的线性移动以及镜头的缩放或旋转使得物体发生旋转、移近和移远、变形等比较复杂的运动时，利用每个宏块单独作运动估计和补偿难以提供高效的时域模型，此时AVS仍存在进一步改进的空间。基
7、于模型的编码是下一代编码方法的发展方向，它不但可以提高编码效率，同时可以改善解码后图像的质量。全局运动补偿编码是一种基于模型的编码方法，它建立在全局运动估计基础上[2~4]。目前，全局运动估计已经被用于MPEG-4编码中[2]第10期龚声蓉等：基于全局运动补偿编码的AVS编码器设计·107·。清华大学计算机系人机交互与媒体集成研究所的赵学军、贺玉文和杨士强等也在提出快速顽健的全局运动估计算法的基础上，针对AVS提交了一种用于Sprite视频编码的快速顽健的全局运动估计算法提案(M1023)[5]。全局运动估计方法可以分成两类：基于像
8、素梯度的方法和基于运动矢量的方法[6~8]。基于像素梯度的方法对每个像素点进行迭代计算，计算量较大。基于运动矢量的方法对一定大小的块进行迭代计算，可大大降低计算复杂度。因此，本文在改进现有基于运动矢量全局运动估计算法的基础上，实现了一
