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1、第6卷第4期江南大学学报(自然科学版)Vol.6No.42007年8月JournalofJiangnanUniversity(NaturalScienceEdition)Aug.2007文章编号:1671-7147(2007)04-0409-05基于低比特率应用的快速运动搜索算法3刘鹏,金连甫,张晓禹(浙江大学计算机科学与技术学院,浙江杭州310027)摘要:在H.264编码器中,最耗时的部分就是可变块的运动估计模块.为了减少运动估计的复杂度,文中提出了一种快速运动搜索算法.该算法通过分析低比特率应用中视频图像的特征,根据当前参考帧、当前宏块分割模式以及预
2、测残差值的比较,动态地采用相应的搜索策略以及一种有效的终止搜索算法,并且提高了预测的准确性.模拟实验表明,提出的算法在保证视频质量的同时,其搜索速度有成倍的提高,对背景变化少的运动图像的改善尤为显著.关键词:运动估计;终止算法;六边形搜索;钻石搜索中图分类号:TN919.8文献标识码:AAFastSearchAlgorithmofMotionEstimationBasedonLowBitORate3LIUPeng,JINLianOfu,ZHANGXiaoOyu(CollegeofComputerScience,ZhejiangUniversity,Hang
3、zhou310027,China)Abstract:InanH.264encoder,themosttimeOconsumingcomponentisvariableblockOsizemotionestimation.Toreducethecomplexityofmotionestimation,afastsearchalgorithmisproposedinthispaper.Byanalyzingthecharacteristicsofvideosequenceandconsideringtheconditionofcurrentreferencef
4、rame,macroblock'ssegmentationmode,andthecomparisonofpredictivethesumofabsolutedifference,thealgorithmusesdynamicallythecorrespondingsearchpatternandtheeffectiveterminationsearchalgorithm,andthenimprovetheveracityofprediction.Theresultsshowthattheproposedalgorithmcangetalmostthesam
5、eimagequalitybutitssearchspeedhasimprovedseveraltimes.Keywords:motionestimation;terminationalgorithm;hexagonsearch;diamondsearch近年来,视频编码技术得到了较快的发展.一码新标准.与先前的大多数视频编码标准相比,如般来说,压缩效率的提高总会伴随着计算复杂度的MPEGO1/2/4和H.261/H.263,新标准的编码效率增加.H.264/AVC是由国际电联ITUOT的视频编有了极大的提高.然而,它的复杂度太高以至于不码专家组(VCEG
6、)和国际标准化组织(ISO/IEC)的能广泛地被应用.活动图像专家组(MPEG)联合制定的新一代视频编通常,视频编码器中运动估计模块占用了其中收稿日期:2006-01-10;修订日期:2006-03-27.作者简介:刘鹏(1981-),男,江西南丰人,计算机应用专业硕士研究生.3通讯联系人:金连甫(1947-),男,浙江温岭人,副教授,硕士生导师.主要从事计算机网络应用、操作系统等研究.Email:lfjin@mail.hz.zj.cn410江南大学学报(自然科学版)第6卷大多数的运算量.文中对H.264标准中各个模块的运算量进行了测试,其中运动矢量搜索、
7、变换编码和量化模块占用了约72%的编码时间.可见,有效降低这一部分算法的运算量是编码器实时实现的关键.有两种方法用来减少计算成本,一种是提供更快的搜索算法.在运动估计过程中,大量的快速[1]算法被采用,如HexagonOBasedSearch(HBS),[2]EnhancedPredictiveZonalSearch(EPZS),hybridUnsymmetricalOcrossMultiOHexagonOgrid[3]Search(UMHexagonS);另一种方法是更早的图1H.264中的7种预测模式终止运动估计过程.研究表明,在低比特率的视频Fig.
8、1SevenpredictionmodesinH.264应用中,存