H.264运动估计算法研究.pdf

第37卷 第 19期 计 算 机 工 程 2011年 10月 V01．37 NO．19 ComputerEngineering October2011 · 开发研究与设计技术 · 文章绩号：1oo 428(2011)1争__028岳一l3 文献标识码：A 中翟分类号：TP391 H．264运动估计算法研究 朱凯迪，陈一民，谭志晨，黄 晨，徐 升 (上海大学计算机工程与科学学院，上海 200072) 摘 要：在H．264视频编码算法中，运动估计的运算精度和效率会直接影响输出码流的质量和流量。为提高H．264运动估计算法精度和效 率，利用磁力跟踪器获取摄像头运动矢量，并与非对称十字六边形搜索算法获取的运动矢量进行合成。实验结果表明，改进算法在保持运 动估计性能的同时，可提高场景发生改变时运动估计的精度。 关t诃 ：视频编码；H．264压缩算法；磁力跟踪器；运动估计；非对称十字六边形搜索算法 Research0nH．264M otionEstimationAlgorithm ZHU Kai-di，CHEN Yi-min，TAN Zhi-peng,HUANG Chen，XUSheng (SchoolofComputerEngineeringandScience，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China) [Abstract]IntheH．264algorithm．MotionEstimation(ME)complexitydirectlyaffectsthequalityandflowoftheOHtputstream．Inorderto improveH．264ME accuracy．thecameramotionvectorisgotusingmagnetictrackingdeviceandsynhtesizedwiht UMHexagonSmotionvector Experimentalresultsshow thattherefinedalgorithm improvestheaccuracyinachangingscene，andmaintainsperformna ceofmotionestimation algorithm aswel1． [Keywords]videocoding；H．264compressalgorihtm；magnetictracker；MotionEstimation(ME)；Unsymmetrical—crossMultihexagon—gridSearch (UMHexagonS)algorithm DOI：1O．3969j／．issn．1000—3428．2011．19．094 1 概述 有良好的性能和较少的运算量。 传统的运动估计算法都是以本帧所在的视频序列为参 2．2 UMHexagonS算法 考，通过对前后帧的时间和空间相关性进行运动估计。大多 UMHexagonS算法主要包括两方面的内容：初始点预测 数优化工作也建立在此基础上，如初始点预测优化、搜索路 和搜索路径。其中，初始点的预测运用到了运动矢量(Motion 径优化。文献I1】提出了基于矢量加权中值滤波的快速分层运 Vector，MV)的相关性 ，在运动估计算法中存在2种MV相关： 动估计算法，该算法运用加权的思想处理相邻块的运动矢量， 空间相关和时间相关。如果一个物体 占用了多个宏块，那么 所得运动矢量可保护上层运动估算中出错的矢量，提高了运 这些宏块运动矢量具有一致性 ；如果物体匀速运动，那么在 动估计的精确性。文献 2【】提出了一种自适应确定搜索范围的 单位时间内的位移总是一样的。搜索路径包括 4步不同的搜 方法，该方法利用运动矢量场的空域，时域