先进的运动估计与运动补偿算法在数字视频处理中的应用
【摘要】：
本文自始至终贯穿着运动估计和运动补偿的思想，在此思想的指导下，通过对视频图像序列的时空相关性分析，对运动估计和运动补偿进行算法研究。并将本文提出的先进的运动估计和补偿算法应用到去隔行显示器增强算法和视频编码等数字视频处理领域中。
第二章首先详细讨论了运动估计的基本理论，特别研究了基于块的运动估计方法，包括块匹配模型、块匹配原理、匹配准则和搜索过程算法等等。然后基于预测性运动矢量的概念，利用相邻块运动矢量的相关性和全局极值点概率分布特性，提出了预测性菱形搜索算法和它的改进算法：自适应预测性菱形搜索法，设计出具体算法，并给出了与传统快速块匹配法比较的计算机仿真结果。
第三章首先详细阐述了运动补偿的基本理论和传统运动补偿的基本方法，然后讨论了多假设运动补偿原理与重叠块运动补偿原理。最后在此基础上根据自适应运动建模的思想，引入了本文所提出的自适应重叠块运动补偿方法。此外还讨论了与运动补偿密切相关的运动补偿后处理中常用的滤波原理和方法。
前面两章只讨论了作者提出的运动估计和运动补偿方法的原理，从第四章开始我们将把它们运用到实际的数字视频处理应用中去。第四章讨论了运动估计和运动补偿在去隔行显示器增强算法中的应用，考虑了场间的运动信息，将前两章中介绍的预测性菱形搜索和多假设运动补偿原理运用到实际的去隔行算法中。创新性地提出一种快速去隔行技术，并给出了方案设计、软件框图和实际仿真结果。
第五章讨论了本文运动估计和运动补偿方法在视频编码中的应用，首先阐述了视频编码理论和编码系统各个子模块的基本原理，然后在预测性菱形搜索和自适应重叠块运动补偿基础上运用变换编码加运动补偿的预测编码方法实现一个混合视频编码的方案。并给出了具体的算法实现和仿真结果。
第六章讨论了本文运动估计和运动补偿方法在小波域视频编码上的应用，在阐述了小波基本理论和小波系数分类量化编码基本原理之后，将上一章运用的离散余弦变换用离散小波变换替代，然后运用小波变换编码和基于自适应重叠块运动补偿的预测编码方法实现一个混合视频编码的方案。并给出了具体的算法实现和仿真结果。
【关键词】：运动估计 预测性菱形搜索 运动建模 自适应重叠块运动补偿 去隔行 视频编码 小波变换 【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TN911.73
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2003.120243
【目录】：
- 第一章 绪论10-15
- §1．1 运动估计和运动补偿算法回顾11-12
- §1．2 论文的组织结构12-14
- §1．3 本文的研究工作和论文的贡献14-15
- 第二章 运动估计与预测性菱形搜索法15-37
- §2．1 二维运动估计原理15-18
- §2．1．1二维运动模型15-16
- §2．1．2对应场和光流场16-17
- §2．1．3二维运动估计17-18
- §2．2 基于块匹配的运动估计18-23
- §2．2．1 块运动模型18-21
- §2．2．2 块匹配原理21
- §2．2．3 块匹配准则21-22
- §2．2．4 搜索过程22-23
- §2．3 常用的快速块匹配算法23-26
- §2．3．1 三步法23-24
- §2．3．2 二维对数法24
- §2．3．3 交叉搜索法24-25
- §2．3．4 快速块匹配法运动估计问题要点25-26
- §2．4 基于中心偏移的快速搜索原理26-28
- §2．5 菱形搜索法（DS）28-29
- §2．6 预测性菱形搜索法（PDS）29-34
- §2．7 自适应预测性菱形搜索法（APDS）34-37
- 第三章 运动补偿与运动补偿后处理37-46
- §3．1 运动补偿的一般概念~{[1]}37-38
- §3．2 多假设运动补偿38-39
- §3．3 重叠块运动补偿39-41
- §3．4 自适应重叠块运动补偿（AOBMC）41-43
- §3．5 运动补偿后处理43-46
- §3．5．1 时空加权中值滤波43-44
- §3．5．2 自适应加权均值滤波44-46
- 第四章 PDS和MMC在去隔行中的应用46-64
- §4．1 去隔行原理概述46-47
- §4．2 去隔行算法历史回顾47-51
- §4．2．1 倍线法（LDB）47
- §4．2．2 基于沿的线平均法（ELA）47-48
- §4．2．3 自适应的ELA算法（AELA）48-49
- §4．2．4 场交织法49-50
- §4．2．5 运动自适应帧间滤波50-51
- §4．3 基于PDS和MMC的快速去隔行算法原理51-55
- §4．3．1 基于PDS的运动估计51
- §4．3．2 基于多假设运动补偿的去隔行算法51-53
- §4．3．3 运动补偿滤波在去隔行中的应用53-55
- §4．4 方案设计与软件框图55-59
- §4．4．1 方案设计55-56
- §4．4．2 软件框图56-59
- §4．5 仿真结果59-63
- §4．6 本章小结63-64
- 第五章 基于PDS和AOBMC的视频编码64-75
- §5．1 视频编码原理64-65
- §5．2 二维离散余弦变换编码65-66
- §5．3 量化编码66-67
- §5．4 符号编码67-69
- §5．4．1 哈夫曼编码68
- §5．4．2 算术编码68-69
- §5．5 基于PDS和AOBMC的视频编码方案69-71
- §5．6 仿真结果71-74
- §5．7 本章小结74-75
- 第六章 基于运动估计和补偿的小波域视频编码方法75-85
- §6．1 小波变换和MALLAT多分辨率分析75-76
- §6．2 小波系数的量化编码76-79
- §6．2．1 基于零树分类的小波系数量化编码76-78
- §6．2．2 基于四叉树分类的小波系数量化编码78-79
- §6．3 基于运动估计和补偿的小波域视频编码79-81
- §6．3．1 算法基本思想79-80
- §6．3．2 算法具体实现80-81
- §6．4 仿真结果81-84
- §6．5 本章小结84-85
- 第七章 全文总结85-87
- 致谢87-88
- 参考文献88-94
- 攻读博士期间作者的主要论文成果94
- 作者参加的科研教学工作94
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|
|
| 1 |
徐孟侠;图像编码的进展[J];通信学报;1993年02期 |
| 2 |
周正华,蒋文军,朱维乐;通用MPEG-2解复用器算法研究与实现[J];系统工程与电子技术;2001年06期 |
| 3 |
纪中伟,郑勇,朱维乐;基于零树分类的小波图像二维网格编码量化[J];系统工程与电子技术;2003年03期 |
| 4 |
纪中伟,许林峰,朱维乐;基于预测性菱形搜索法的快速去隔行技术[J];系统工程与电子技术;2002年11期 |
| 5 |
纪中伟,蒋文军,朱维乐;预测性菱形搜索在视频编码中的应用[J];系统工程与电子技术;2002年12期 |
| 6 |
纪中伟,郑勇,朱维乐;基于四叉树分类的小波图像二维网络编码量化[J];信号处理;2002年05期 |
| 7 |
蒋文军,纪中伟,朱维乐;基于人眼视觉特性加权的率失真优化编码算法[J];信号处理;2002年05期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
严德聪,程赓,杨宗凯;新一代运动图像压缩标准H.264/AVC[J];电信快报;2003年04期 |
| 2 |
万萍,陈仁雷,王海婴;H.264/AVC中的SP/SI帧技术[J];电视技术;2004年01期 |
| 3 |
薛亮,于敏,张正炳;一种改进的运动估计算法——新三步搜索法[J];电视技术;2004年04期 |
| 4 |
崔岩松,段大高,邓中亮;一种H.264的快速运动估计算法[J];电视技术;2004年07期 |
| 5 |
王延美,林争辉,林涛,王睿;H.264在手机电视中的应用[J];电视技术;2004年11期 |
| 6 |
廖明,冯穗力,叶梧;两种实时、低码率视频编码的运动估计搜索算法[J];电视技术;2003年03期 |
| 7 |
倪伟;郭宝龙;丁贵广;杨镠;;基于运动矢量场和方向自适应的快速运动估计算法[J];电子与信息学报;2006年12期 |
| 8 |
程恺英,王宏远,樊淳标;数字视频转码技术综述[J];电视技术;2005年04期 |
| 9 |
邵;《电子产品世界》硅谷举办研讨会[J];电子产品世界;1997年08期 |
| 10 |
雷国平,周琨,吉吟东;MPEG标准发展和研究综述[J];计算机工程;2003年12期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
焦李成,刘芳;神经网络研究的进展和展望[J];电子学报;1990年01期 |
| 2 |
卢朝阳,吴成柯,陆心如;用Delaunay三角形化实现的矩形边界表面描述算法[J];计算机学报;1992年03期 |
| 3 |
周峰,姚庆栋,陈存椿;脸部知识基图像编码[J];通信学报;1993年02期 |
| 4 |
徐孟侠,张春田,张家谋;高清晰度电视(HDTV)的压缩编码[J];通信学报;1993年02期 |
| 5 |
余松煜,郑志航;图像通信中的运动估值[J];通信学报;1993年02期 |
| 6 |
李海波;模型基图像编码[J];通信学报;1993年02期 |
| 7 |
吴敏金;分形与图像压缩编码[J];通信学报;1993年02期 |
| 8 |
李劲,林行刚,吴佑寿;神经网络与图像压缩编码[J];通信学报;1993年02期 |
| 9 |
张春田;轮廓自适应预测的帧内DPCM图象编码[J];通信学报;1983年01期 |
| 10 |
姚庆栋;电视编码的进展[J];通信学报;1986年06期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
董海燕,张其善;一种适于实时应用的快速有效的自适应运动估计算法[J];计算机工程与应用;2005年07期 |
| 2 |
许留荣,季晓勇;一种降低MPEG-4运动估计运算量的方法[J];计算机应用研究;2003年02期 |
| 3 |
贺文伟;赵辉;;一种基于预测性运动向量的菱形搜索方法[J];计算机工程与应用;2006年18期 |
| 4 |
洪波,庄健敏,余松煜;快速菱形搜索运动估计方法[J];电视技术;2000年07期 |
| 5 |
纪中伟,蒋文军,朱维乐;预测性菱形搜索在视频编码中的应用[J];系统工程与电子技术;2002年12期 |
| 6 |
洪波,余松煜;基于对象的菱形搜索运动估计方法[J];数据采集与处理;2001年01期 |
| 7 |
纪中伟,许林峰,朱维乐;基于预测性菱形搜索法的快速去隔行技术[J];系统工程与电子技术;2002年11期 |
| 8 |
李勇明,王韬;快速运动估计的自适应十字形搜索的改进[J];计算机工程;2005年08期 |
| 9 |
王建;朱秀昌;;H.264中亚像素运动估计算法的优化[J];南京邮电学院学报;2005年04期 |
| 10 |
王晓燕,郑建宏;用于快速块匹配运动估计的自适应十字模式搜索[J];电子与信息学报;2005年01期 |
|
