运动矢量加速度预测起始搜索点的块匹配算法-论文.pdf

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1、总第299期计算机与数字工程Vo1．42No．92014年第9期Computer＆DigitalEngineering1717运动矢量加速度预测起始搜索点的块匹配算法李伟门佳郝倩(河南工业职业技术学院计算机工程系南阳473000)摘要块匹配运动估计是去除图像序列时间冗余的重要手段，在MPEG-4、H．264／AVC等视频编码标准中都得到了应用，但消耗了巨大的运算量。论文阐述了块匹配算法原理，归纳了当前运动估计中采用的各种手段，建议使用一种运动矢量加速度预测搜索起点的算法，利用相邻的若干参考帧中对应块的运动加速度来预测待

2、编码块的起始运动矢量。仿真结果证明该方法效果明显，减少了搜索次数且准确度高。关键词起始搜索点预测；块匹配算法；运动加速度中图分类号TP301．6DOI：10．3969／j．issn1672—9722．2014．09．041ABlockMatchingAlgorithmbyUsingMotionVectorAccelerationtoPredictStartSearchPointLIWeiMENJiaHAOQian(DepartmentofComputerEngineering，HenanPolytechnicInsti

3、tute，Nanyang473000)AbstractBlockmatchingalgorithmisanimportantmethodtoremovethetimeredundancyofimagesequence，whichhasbeenusedinMPEG-4，H．264／AVCandtheothervideocodingstandards，butitconsumesahugeamountofcomputa—tion．Thebasicprincipleofblockmatchingalgorithmisexpou

4、nded，andvariousadditionaltechniqueswhichareusedinmo—tionestimationaresummarized，andanovelsearchalgorithmusingmotionvectoraccelerationtopredictthestartingpointisproposed．Themotionvectoraccelerationofcorrespondingblocksintheneighboringreferenceframesareusedtopredi

5、cttheinitialmotionvector．Theexperimentalresultsshowthatthenewalgorithmcanaccuratelypredictthestartingsearchpoint，reducethesearchtimegreatly．KeyWordsstartingsearchpointprediction，blockmatchingalgorithm，motionaccelerationClassNumberTP3O1．6切割成尺寸为MXN像素大小的块(通常M—N)，l引

6、言并规定同一块内所有像素运动规律相同，而且不发主流的视频编码标准如MPE4、H．264／生旋转、扭曲等复杂运动。当前帧中每一个块在参AVC、AVS等均采用帧间预测编码技术消除图像考帧内预先确定的搜索区域S内进行块匹配运算，序列相邻帧之间的时间冗余，其关键就是通过运动搜索区域大小s一(M+2d)×(N+2d)，其中d为搜索，在指定的匹配区域中寻找最佳匹配块及其运垂直和水平方向的最大位移。块匹配算法的结构动矢量。视频编码中运动估计的目的是希望在已和原理如图1所示。编码参考帧的搜索范围内找到一个与当前帧中待在H．264／AV

7、C视频编码标准中，常采用绝对编码块(宏块或者子块)最相似的图像块，以此来对误差和SAD作为匹配准则[，SAD的计算如式当前块进行编码[1]。将视频序列中每一帧图像域(1)*收稿日期：2014年3月3日，修回日期：2014年4月25日作者简介：李伟，男，硕士，助教，研究方向：嵌人式技术、视频编解码。门佳，男，硕士，讲师，研究方向：嵌入式系统、自然语言处理。郝倩，女，硕士，讲师，研究方向：数字图像处理、计算机应用。2014年第9期计算机与数字工程3．2上层块模式预测矢量+1帧的对应块运动矢量。一般情况下，为了兼顾运在H．2

8、64可变块尺寸预测中，共采用七种分算精度和复杂度，式(6)中通常取值为1。图3为块模式，同一块在不同模式下运动矢量具有相关当n=l时运动加速度预测起始搜索矢量的示意图。性，可以利用上层模式块运动矢量来预测：ff{—MYp—j{—M—V2red-up~-=M—E+历一_If{竹咒图3运动加速度预测起始矢■一llll—ll对于关联运动