H EVC 分数运动估计快速算法.pdf

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1、第３７卷第９期合肥工业大学学报（自然科学版）Vol．３７No．９２０１４年９月JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSept．２０１４Doi：１０．３９６９／j．issn．１００３‐５０６０．２０１４．０９．０１２HEVC分数运动估计快速算法余登超，张海燕（合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥２３０００９）摘要：文章提出一种新的分数运动估计快速搜索算法，该算法充分利用最佳整数像素点周围的８邻域整数像素点，用带５个参数的二次型曲面函数２次模拟误差曲面，得到２个候选分数像素点，将其加权作为最终的分数像素点。实验结果表明该算法图像质量基本不变，计算复杂度有

2、较大的降低，编码效率有较大的提高。关键词：运动估计；二次型曲面函数；分数像素；快速算法；高效视频编码（HEVC）中图分类号：TN９１９畅８１文献标识码：A文章编号：１００３‐５０６０（２０１４）０９‐１０７６‐０４Fastalgorithmoffractional‐pixelmotionestimationinHEVCYUDeng‐chao，ZHANGHai‐yan（SchoolofComputerandInformation，HefeiUniversityofTechnology，Hefei２３０００９，China）Abstract：Inthispaper，anewfastfract

3、ional‐pixelmotionestimationsearchalgorithmisproposed，whichmakesfulluseofeightneighboringinteger‐pixelpointsaroundtheoptimalinteger‐pixelpoint．Thisalgorithmmodelstheerrorsurfaceinfractional‐pixelpositionbyquadraticsurfacefunctionwithfiveparameterstwotimestogettwofractional‐pixelcandidatepoints，an

4、dthefinalpointisobtainedbyweightingthesepoints．Theexperimentalresultsshowthattheproposedmethodcanreducethecomplexityandimprovethecodingef‐ficiencygreatlywithnegligiblequalitydegradation．Keywords：motionestimation；quadraticsurfacefunction；fractional‐pixel；fastalgorithm；HighEffi‐ciencyVideoCoding（H

5、EVC）整数ME计算复杂度更高。０引言文献［６］提出在整数最优解的附近误差曲面视频编码标准采用运动估计（motionestima‐是一个单调的凸函数，用带５个参数的二次型曲tion，简称ME）技术可以很好地去除时间域的冗面函数拟合误差曲面，通过最佳整像素点和其４余度，减少计算的复杂度，提高编码效率。运动估邻域求出这个二次型曲面函数，使二次型曲面函计部分占据整个编码时间的８０％以上，因此快速数值最小的点作为最佳分数像素点，并对这个分高效的运动估计算法一直是视频编码领域的研究数像素点周围进一步细搜索；文献［７］提出用６个［１］热点。快速ME算法通常分为２类：整数像素参数的二次型曲面函数拟合

6、误差曲面，最佳分数ME快速算法和分数像素ME快速算法。像新三像素点通过４邻域梯度下降搜索得到；文献［８］提［２］［３］步搜索法、四步搜索法、UMHexagonS算出用９个参数的二次型曲面函数拟合误差曲面，［４］法等都属于整数像素ME快速算法。通常情况最佳分数像素点是使这个函数值最小的点。下，整数像素ME快速搜索算法需要搜索１０个本文提出一种新的分数像素运动估计快速算［５］点，对于传统的分数像素分级搜索算法（HS）需法，通过２次预测找到２个候选分数像素点，加权要搜索８个１／２像素点和１６个１／４像素点，而这这２个候选点作为最终的分数像素点，将分数搜些分数像素点都是内插得到的，因此分数ME

7、比索点降为１个。收稿日期：２０１３‐０８‐０６；修回日期：２０１３‐１０‐１０作者简介：余登超（１９８７－），男，安徽滁州人，合肥工业大学硕士生；张海燕（１９６８－），女，安徽合肥人，合肥工业大学副教授，硕士生导师．第９期余登超，等：HEVC分数运动估计快速算法１０７７围的８邻域整数像素点，将这８个点分成２组，每１算法的描述组结合最佳整数像素点分别拟合误差曲面，得到文献［６‐８］提出了将误差曲面建模成为二次２个候选分数像素点，即得到２个分数MV