基于塊匹配的視頻圖像運(yùn)動估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、視頻圖像的運(yùn)動估計(jì)，是指根據(jù)相互關(guān)聯(lián)的兩幀或多幀圖像估計(jì)出圖像中各物體運(yùn)動信息的技術(shù)，其中基于塊匹配（Block Matching）的視頻圖像運(yùn)動估計(jì)技術(shù)，方法簡單、估計(jì)效果好、壓縮效率高，而且容易滿足硬件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)計(jì)算，已經(jīng)被許多視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（如MPEG-1/2以及ITU-T H.261/263）采用，成為數(shù)字視頻技術(shù)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文首先在詳細(xì)介紹塊匹配運(yùn)動估計(jì)工作原理的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究了目前國內(nèi)外典型的塊匹配算法，分

2、析了它們的搜索策略和優(yōu)缺點(diǎn)。其次，從搜索路線、搜索方向、搜索步長、搜索模式以及搜索中止準(zhǔn)則等方面，重點(diǎn)研究了快速運(yùn)動估計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)——搜索策略。在基于運(yùn)動矢量分布特性的運(yùn)動估計(jì)方面，研究了運(yùn)動矢量的中心傾向分布特性和運(yùn)動矢量的偏向性分布特性，闡述了兩種運(yùn)動矢量分布特性的關(guān)系，即運(yùn)動矢量的偏向性分布特性的發(fā)現(xiàn)并不是對運(yùn)動矢量的中心分布特性的否定，運(yùn)動矢量首先必須是在中心分布的基礎(chǔ)上，才有偏向性分布，是在中心分布里面含有的偏向性分布，所以說

3、運(yùn)動矢量的偏向性分布特性是對運(yùn)動矢量中心分布特性的一種最準(zhǔn)確的補(bǔ)充。最后在全面分析和總結(jié)當(dāng)前塊匹配技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，充分運(yùn)用了運(yùn)動矢量的中心傾向分布特性和運(yùn)動矢量的偏向性分布特性，提出了兩種基于運(yùn)動矢量分布特性的塊匹配算法——基于小鉆石模板的塊匹配算法和基于混合模板的塊匹配算法，兩種新算法既考慮到了運(yùn)動矢量的中心分布特性，更預(yù)計(jì)到了運(yùn)動矢量存在的偏向性分布傾向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的方法，在降低計(jì)算復(fù)雜度、提高運(yùn)動估計(jì)精度等方面有所改善