基于MPEG4的视频压缩编码运动估计算法研究

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1、lIIllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllY1438186分类号UDC密级：编号：工学硕士学位论文基于MPEG一4的视频压缩编码运动估计算法研究硕士研究生指导教师学位级别学科、专业所在单位论文提交日期论文答辩日期学位授予单位：付明明：张国印教授：工学硕士：计算机系统结构：计算机科学与技术学院：2009年3月：哈尔滨工程大学哈尔滨。门犟大学硕十学伊论文摘要随着当代信息技术的发展，人们对数字视频通信越来越重视。20世纪80年代后期以来，MPEG系列和H

2、．26X系列标准在视频压缩中得到了广泛的应用，MPEG_4作为第二代视频压缩编码标准，具有高效的压缩效率和很多的优越性。其中运动估计是最有影响力的因素之一，运动估计越准确，解码出来的视频图像质量越好，而且运动估计在整个视频压缩编码系统中耗时最多。因此快速、准确的运动估计算法是视频压缩编码技术的研究重点。本文首先简要的介绍了视频压缩的相关技术和MPEG-4标准，然后阐述了MPEG-4中的关键部分运动估计的原理，分析了一些基于块的运动估计算法，并对算法进行了仿真实验。通过对标准视频序列进行深入分析，发现运动

3、矢量的分布具有中心偏移性和运动相关性，据此本论文提出了一种符合该特点的运动估计算法——基于预测的大十字小六边搜索算；；去(LCSHS)，将六边形搜索(HEXBS)模板改进为大十字小六边。实验表明该算法较之前的传统搜索算法在图像质量和搜索速度方面有所提高。论文最后将LCSHS算法应用在嵌入式网络视频监控系统中，测试了系统的功能和性能，从数据上分析了系统视频处理速度，结果表明系统的性能比以往有较大提高。关键词：MPEG．4；运动估计；大十字小六边搜索算法；视频监控哈尔滨T币旱Jj学硕十学伊论文Abstrac

4、tWiththedevelopmentofinformationtechnology,peoplepaymuchattentiontOdigitalvideocommunication．H．26XandMPEGseriesvideostandardshavebeenappliedwidelyinvideocompressionfromthe1980s．ThesecondvideocompressioncodingstandardMPEG-4hashighcompressionefficiencyandm

5、anyadvantages．motionestimationisthemostimportantone．Itisknownthattheaccuracyofmotionestimationusuallydeterminesthequalityofdecodedimagestoagreatextent．HoweveLmotionestimationcontributestothemostpartofcomputationalloadinthewholevideocodingsystem．Thusresea

6、rchonefficientmotionestimationalgorithmbecomesafocusinvideocodingfield．Atfirst，thispapergivesanoverviewofrelatedtechnologiesinvideocompressionandMPEG·4，thenintroducethebasicprincipleofmotionestimation．Afteranalyzingblock—matchingmotionestimation，doexperi

7、mentsonalgorithms．Basedonthestudyofthevideosequences，wefindthatthemotionvectordistributionnotonlyhasacharacteristicofzerobiasedbutalsohasspatialcorrelation．ThispaperpresentsaLCSHS，changetheHEXBStoLCSH．TheresultoftheexperimentdemonstratesthattheLCSHShasad

8、vantagesthenbeforeinbothtermsofqualityofvideoandspeed．Intheenddesigntheembeddednetworkvideosurveillancesystemandimprovemotionestimationalgorithms．Thentheoverallfunctionalityandperformanceistested．Byanalyzingtheresultsofdat