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机载红外平台下空中目标三维运动估计方法
1
作者 黄静颖 马玉莹 +1 位作者 乔志平 黄成章 《红外技术》 北大核心 2025年第1期97-107,共11页
空中目标运动状态的自由度更高,目标的运动状态更难获知。现有的方法聚焦于二维空间(方位、俯仰)相对运动轨迹估算,忽略了侦查平台自身姿态变化对目标运动轨迹估算的干扰,难以直接应用于机载红外平台应用。针对该问题,本文提出一种机载... 空中目标运动状态的自由度更高,目标的运动状态更难获知。现有的方法聚焦于二维空间(方位、俯仰)相对运动轨迹估算,忽略了侦查平台自身姿态变化对目标运动轨迹估算的干扰,难以直接应用于机载红外平台应用。针对该问题,本文提出一种机载红外平台下空中目标三维运动估计方法,测算目标在北西天坐标系下各向的运动状态。为提升目标位置估算的精度,本方法引入了目标距离信息,及侦查平台的自身姿态信息,提升红外目标运动状态估计的抗干扰性。本文方法首先采用基于TLD和卡尔曼滤波的目标跟踪模块,采用先检测后跟踪的策略,同时采用卡尔曼滤波缓解目标质心抖动对目标位置估算精度的影响;其次提出长短时策略距离预测模块,用于预测补充激光测距器未获取到的目标距离信息;最后通过基于先验信息的空中目标运动估计模块,获取目标在北西天坐标系下各向的运动状态,实现对空中目标三维运动信息估计。在已知空中目标三维运动信息条件下,通过本文方法可以反向解算目标在当前侦查系统的二维空间信息。实验结果表明,本方法目标距离预测结果误差小于50 m,参考坐标系下北西天各向速度误差小于25 m/s,当侦查系统姿态角发生变化时,本文方法对目标跟踪的稳定性优于卡尔曼滤波。 展开更多
关键词 激光预测 目标跟踪 目标运动估计
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基于肌电−惯性融合的人体运动估计:高斯滤波网络方法 被引量：1
2
作者 杨旭升 李福祥 +1 位作者 胡佛 张文安 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期991-1000,共10页
本文研究了基于肌电(Electromyography,EMG)−惯性融合的人体运动估计问题,提出了一种序贯渐进高斯滤波网络(Sequential progressive Gaussian filtering network,SPGF-net)估计方法来形成肌电和惯性的互补性优势,以提高人体运动估计精... 本文研究了基于肌电(Electromyography,EMG)−惯性融合的人体运动估计问题,提出了一种序贯渐进高斯滤波网络(Sequential progressive Gaussian filtering network,SPGF-net)估计方法来形成肌电和惯性的互补性优势,以提高人体运动估计精度和稳定性.首先,利用卷积神经网络对观测数据进行特征提取,以及利用长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)网络模型来学习噪声统计特性和量测模型.其次,采用序贯融合的方式融合异构传感器量测特征,以建立高斯滤波与深度学习相结合的网络模型来实现人体运动估计.特别地,引入渐进量测更新对网络量测特征的不确定性进行补偿.最后,通过实验结果表明,相比于现有的卡尔曼滤波网络,该融合方法在上肢关节角度估计中的均方根误差(Root mean square error,RMSE)下降了13.8%,相关系数(R^(2))提高了4.36%. 展开更多
关键词 高斯滤波网络 多传感器融合 人体运动估计 非线性卡尔曼滤波
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基于相机运动估计的改进ECO多目标跟踪器设计
3
作者 陈健超 奚峥皓 刘翔 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第10期285-291,共7页
由于运动模型采用线性假设,使得多目标跟踪(multiple object tracking,MOT)在动态场景下容易受到相机运动和随机抖动的影响,导致跟踪错误。为解决上述问题,设计了一种相机运动感知滤波多目标跟踪器(camera motion aware filter multi-ob... 由于运动模型采用线性假设,使得多目标跟踪(multiple object tracking,MOT)在动态场景下容易受到相机运动和随机抖动的影响,导致跟踪错误。为解决上述问题,设计了一种相机运动感知滤波多目标跟踪器(camera motion aware filter multi-object tracker,CMAFT)。首先提出一种新模型,将相机运动估计和单目标跟踪(single object tracking,SOT)的区域搜索特性相结合,以补偿由相机运动引起的偏移并提高预测的准确度;其次针对该模型提出一个改进的级联匹配方法,通过融合SOT预测以处理不同目标间的相互遮挡和身份切换问题;最后在MOT17数据集上进行实验以验证提出方法的有效性。 展开更多
关键词 多目标跟踪(MOT) 相机运动估计 单目标跟踪(SOT)
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基于统计分析的仿射运动估计快速算法
4
作者 钟煜城 黄晓峰 +1 位作者 牛伟宏 崔燕 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S01期474-481,共8页
为降低新一代通用视频编码标准(Versatile Video Coding,VVC)的计算复杂度,提出了一种基于统计分析的仿射运动估计(Affine Motion Estimation,AME)快速算法。从加速AME过程的角度出发,首先摒弃AME的3种运动矢量(Motion Vector,MV)精度... 为降低新一代通用视频编码标准(Versatile Video Coding,VVC)的计算复杂度,提出了一种基于统计分析的仿射运动估计(Affine Motion Estimation,AME)快速算法。从加速AME过程的角度出发,首先摒弃AME的3种运动矢量(Motion Vector,MV)精度中的整像素和1/16像素精度,保留1/4像素精度;其次利用迭代次数与量化参数(Quantization Parameter,QP)、slice类型以及编码单元(Coding Unit,CU)大小的关系,得到一个迭代次数的自适应计算式来减少AME迭代次数;然后将细粒度搜索(Fine Granularity Search,FGS)算法中CU 4个角落的4个整像素用2个对角分像素进行替代;最后运用绝对变换差和(Sum of Absolute Transform Difference,SATD)代价来替代率失真(Rate Distortion Optimization,RDO)代价。实验结果表明,与H.266/VVC参考软件VTM-10.0相比,提出的算法在低延迟(Low Delay B,LDB)和随机访问(Random Access,RA)配置下分别节省了8.34%和8.83%的时间,与此同时性能损失仅为0.10%和0.12%。 展开更多
关键词 通用视频编码 仿射运动估计 像素精度 细粒度搜索 绝对变换差和
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基于梯度和运动估计的视频质量评价 被引量：7
5
作者 刘文娟 李素梅 +1 位作者 臧艳军 卫津津 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1547-1552,共6页
数字视频质量评价在视频压缩、处理以及视频通信领域中有着十分重要的作用.本文在现有视频质量评价方法以及对人类视觉特性研究的基础上,提出了一种基于梯度和运动估计的视频质量评估方法.该方法充分考虑了视频图像的边缘特性、各帧之... 数字视频质量评价在视频压缩、处理以及视频通信领域中有着十分重要的作用.本文在现有视频质量评价方法以及对人类视觉特性研究的基础上,提出了一种基于梯度和运动估计的视频质量评估方法.该方法充分考虑了视频图像的边缘特性、各帧之间的时间相关性以及画面中场景的变化对视频质量的影响等因素.实验结果表明,该方法对基于H.264编码的失真视频有更好的评价效果,与人类视觉的主观评价结果一致. 展开更多
关键词 视频质量评价 基于梯度的结构相似度 运动估计 梯度和运动估计
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基于AVC/AVS标准高效运动估计硬件结构设计 被引量：6
6
作者 邓磊 高文 +1 位作者 胡铭曾 季振洲 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1972-1979,共8页
在新一代高性能视频编码标准AVC和AVS中,为提高编码效率,运动估计采用了变尺寸块搜索、多参考帧、运动向量预测等新技术.这些技术成倍地增加了运动估计的计算复杂度.为满足运动估计高计算量需求,一个高效变尺寸块运动估计(VBSME)硬件结... 在新一代高性能视频编码标准AVC和AVS中,为提高编码效率,运动估计采用了变尺寸块搜索、多参考帧、运动向量预测等新技术.这些技术成倍地增加了运动估计的计算复杂度.为满足运动估计高计算量需求,一个高效变尺寸块运动估计(VBSME)硬件结构被提出来.该结构采用两个时钟,慢速时钟用于I/O部件,快速时钟用于核心计算部件.并且采用细粒度级流水线实现方式,提高时钟频率和计算部件的流水线效率.针对图像尺寸为720×576的视频,在65×65搜索窗下,该结构最高每秒可以编码71幅图像. 展开更多
关键词 AVS AVC H.264 运动估计 变尺寸块运动估计 VLSI
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模型基编码中实时三维运动估计的新方法 被引量：1
7
作者 杨晓辉 李中科 吴乐南 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期848-852,共5页
将自适应迭代松弛搜索算法RSA引入到MPEG4模型基编码的三维运动参数估计中 ,解决了估计算法的稳健性问题 .经过简化计算的复杂度 ,得出一种快速算法 ,大大提高了估计速度 .同时设计有效的参数初值设置和调整方法 ,改善了估计的准确性 ,... 将自适应迭代松弛搜索算法RSA引入到MPEG4模型基编码的三维运动参数估计中 ,解决了估计算法的稳健性问题 .经过简化计算的复杂度 ,得出一种快速算法 ,大大提高了估计速度 .同时设计有效的参数初值设置和调整方法 ,改善了估计的准确性 ,使之更适用于长序列实时运动估计 .通过与预测最小均算法PLS和扩展的卡尔曼滤波算法EKF进行模拟数据和真实序列实验比较 。 展开更多
关键词 实时三维运动估计 3D运动估计 模型基编码 运动分析 松弛迭代搜索 图像处理 计算机视觉
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模型基编码中一种可靠的实时运动估计算法 被引量：1
8
作者 李中科 杨晓辉 吴乐南 《应用科学学报》 CAS CSCD 2003年第1期39-43,共5页
分析了PLS算法的本质,并针对其缺点提出了一种改进形式;将改进算法同PLS及EKF进行了实验对比. 结果表明,此算法不但能实时地估计运动参数,而且还具有良好的稳定性和准确性.
关键词 模型基编码 实时运动估计算法 3D运动估计 图像编码 预测最小二乘算法 PLS算法
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运动估计与运动补偿在电子稳像中的应用 被引量：4
9
作者 贺顺 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第15期224-226,共3页
电子稳像系统的核心是运动估计和运动补偿。为了提供运动估计的精度和降低时间开销,达到实时应用的要求,该文提出了基于宏块的步进全局运动估计算法,获得图像序列的全局运动矢量;给出了一个新的应用于电子稳像系统中运动估计与运动补偿... 电子稳像系统的核心是运动估计和运动补偿。为了提供运动估计的精度和降低时间开销,达到实时应用的要求,该文提出了基于宏块的步进全局运动估计算法,获得图像序列的全局运动矢量;给出了一个新的应用于电子稳像系统中运动估计与运动补偿模块的运动估计、运动补偿原理框图;采用两步补偿算法完成对图像序列的运动补偿,得到稳定的图像序列输出。仿真结果表明,采用的方法是高效、可行的。 展开更多
关键词 全局运动估计 局部运动估计 运动补偿 电子稳像
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双目视觉基于修正卡尔曼滤波器的运动估计 被引量：1
10
作者 王洪斌 郑瑾 《控制工程》 CSCD 2007年第2期220-223,共4页
研究了目标物体的远程运动估计。首先,建立了一种双目视觉系统的基于卡尔曼滤波器的目标物体运动估计的运动学模型,并且证明了双目视觉系统同步的各自连续两帧图像中至少三个对应图像点能完全确定刚性物体的运动参数和空间位置;然后,通... 研究了目标物体的远程运动估计。首先,建立了一种双目视觉系统的基于卡尔曼滤波器的目标物体运动估计的运动学模型,并且证明了双目视觉系统同步的各自连续两帧图像中至少三个对应图像点能完全确定刚性物体的运动参数和空间位置;然后,通过对状态向量中的速度分量进行再估计,提出了一种修正卡尔曼滤波器对目标物体远程运动估计的算法,与直接卡尔曼滤波器的远程运动估计相比,提高了估计的精度。将该方法运用到一种实时预测的实验中,其结果证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 双目视觉 运动估计 远程运动估计 卡尔曼滤波器 视觉伺服
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用于HDTV的运动估计模块设计与实现
11
作者 惠新标 余松煜 郑志航 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期1071-1074,共4页
针对“高清晰度电视功能样机”信源编码的要求，采用了专用芯片与ＦＰＧＡ逻辑控制相结合的方法进行相应的运动估计硬件设计，对其中的部分电路进行了特别设计，如估计阵列、估计数据的供给电路、宏块缓冲ＦＩＦＯ、Ｙ和ＵＶ信号的格式... 针对“高清晰度电视功能样机”信源编码的要求，采用了专用芯片与ＦＰＧＡ逻辑控制相结合的方法进行相应的运动估计硬件设计，对其中的部分电路进行了特别设计，如估计阵列、估计数据的供给电路、宏块缓冲ＦＩＦＯ、Ｙ和ＵＶ信号的格式转换及重排序等，并完成了其硬件实现．调试结果表明，电路可完成所要求的功能，达到设计目标． 展开更多
关键词 高清晰度电视 运动估计 MPEG 全局运动估计
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面向运动估计器硬件实现的加权块匹配检测算法
12
作者 张霞 郑南宁 +3 位作者 张光烈 吴勇 王少瑞 徐维朴 《中国工程科学》 2002年第1期47-53,共7页
在各种视频处理算法中 ,运动补偿型算法大大提高了各种视频处理效果。运动估计器的硬件实现是各种运动补偿视频处理算法在实际系统中运用的关键。由于块匹配运动估计算法较低的运算复杂度和硬件实现难度以及块匹配检测标准函数很高的调... 在各种视频处理算法中 ,运动补偿型算法大大提高了各种视频处理效果。运动估计器的硬件实现是各种运动补偿视频处理算法在实际系统中运用的关键。由于块匹配运动估计算法较低的运算复杂度和硬件实现难度以及块匹配检测标准函数很高的调用频率 ,已经广泛应用到各种实际系统中。文中提出了加权最小最大误差的匹配检测标准 ,能够降低运动估计器的运算复杂度 ,减少估计器的硬件面积 ,提高硬件速度 ,而且能够降低递归搜索块匹配运动估计算法固有误差传递带来的负面影响。 展开更多
关键词 视频处理 运动补偿 运动估计 运动估计器 电视图象处理 加权块匹配检测算法 电视信号处理
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基于网格模型的运动估计技术研究 被引量：1
13
作者 曲昕 于明 +1 位作者 朱庆文 姚旻 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第11期47-49,共3页
运动估计技术是视频压缩技术的关键。将基于网格模型的运动估计方法分为两类,即优化搜索路径和保持形变,论述了几种运动估计的方法,对主要的估计算法进行详细论述。结合规则网格运动估计技术的发展,重点分析了不规则网格顶点的运动估计... 运动估计技术是视频压缩技术的关键。将基于网格模型的运动估计方法分为两类,即优化搜索路径和保持形变,论述了几种运动估计的方法,对主要的估计算法进行详细论述。结合规则网格运动估计技术的发展,重点分析了不规则网格顶点的运动估计技术的特点和发展前景。 展开更多
关键词 运动估计 DELAUNAY三角形 多分辨率运动估计 潜在运动区域
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基于H.264视频编码的运动估计算法优化 被引量：30
14
作者 吴晓军 白世军 卢文涛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2541-2545,共5页
运动估计是视频压缩中最重要的环节.H.264编码器由于采用了高精度运动矢量,计算量迅速增长,运动估计消耗整个编码时间80%左右.本文在分析UMHexagonS算法的基础上,分别对UMHexagonS算法中搜索窗口大小的选择、大六边形搜索和小六边形(小... 运动估计是视频压缩中最重要的环节.H.264编码器由于采用了高精度运动矢量,计算量迅速增长,运动估计消耗整个编码时间80%左右.本文在分析UMHexagonS算法的基础上,分别对UMHexagonS算法中搜索窗口大小的选择、大六边形搜索和小六边形(小钻石)搜索模式三方面做了优化,在保持了原有图象质量的情况下有效的节省了运动估计时间.通过对各种测试序列的实验证明,优化后的算法与UMHexagonS算法相比,在重建图象质量和码率接近的情况下,运动估计时间平均节省了18.292%,降低了算法的复杂度,提高了编码器的实时性. 展开更多
关键词 运动估计 动态搜索窗口 UMHEXAGONS H.264
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快速鲁棒的全局运动估计算法 被引量：15
15
作者 贺玉文 赵黎 +1 位作者 钟玉琢 杨士强 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第8期1220-1228,共9页
对全局运动估计算法进行研究 ,提出一种新的快速且鲁棒性较好的全局运动估计算法 .全局运动估计是MPEG- 4中的 sprite编码中的关键技术 ,其性能将直接影响编码效率和速度 .所提出的算法比传统的L evenberg-Marquadet方法要快 ,而且参数... 对全局运动估计算法进行研究 ,提出一种新的快速且鲁棒性较好的全局运动估计算法 .全局运动估计是MPEG- 4中的 sprite编码中的关键技术 ,其性能将直接影响编码效率和速度 .所提出的算法比传统的L evenberg-Marquadet方法要快 ,而且参数估计比较准确 .新算法是基于非线性密度进行估计的 ,采用了六参数的仿射模型 .为了提高计算速度 ,采用了 3层金字塔进行多分辨率计算 ,而且在每层迭代计算中都抽取重要的特征点进行计算 ,同时结合了 Gauss- Newton优化计算方法 .为了保证计算的准确性 ,采用基于直方图和基于块两种方法以有效地去除噪声点 ,同时 ,在迭代计算时引进鲁棒统计 ,减少噪声点的影响 .通过全局运动估计实验比较可以看到新算法在速度上的优越性 ,同时 ,通过 展开更多
关键词 全局运动估计 仿射变换 鲁棒性 图像生成 算法 MPEG 图像分割 图像编码
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针对H.264改进的快速整像素运动估计算法 被引量：14
16
作者 吴银花 金龙旭 +4 位作者 张宁 张柯 韩双丽 赵运隆 李进 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1017-1025,共9页
以视频压缩标准H.264联合开发模型(JM)中的运动估计算法UMHexagonS为基础,提出了一个新的快速整像素运动估计算法来改进压缩编码性能。在起始搜索点预测部分,提出了新的预测运动矢量(MV)检测顺序,以提高起始搜索点的准确度;在全局搜索... 以视频压缩标准H.264联合开发模型(JM)中的运动估计算法UMHexagonS为基础,提出了一个新的快速整像素运动估计算法来改进压缩编码性能。在起始搜索点预测部分,提出了新的预测运动矢量(MV)检测顺序,以提高起始搜索点的准确度;在全局搜索部分提出了自适应全局搜索方法,根据准确度最高的两个预测MV之间的关系,适当跳过非对称十字型模板搜索和非均匀多重六边形模板搜索,并通过对不同序列的测试,验证了判断准则的可行性与准确性。根据实际序列中最佳MV相对起始点的分布,提出了改进5×5搜索。另外,增加了针对子宏块的提前终止策略,在不增加额外运算量的前提下,进一步减少了运动估计开销。实验结果表明,相对UMHexagonS算法,提出的改进算法使搜索点总数平均减小了83.80%,信噪比平均下降了0.021dB,或输出码率等效增加了0.46%。该算法有效降低了运动估计的运算量,而只带来了很小的编码性能下降,且对不同运动强度的视频序列具有均匀的算法效果。 展开更多
关键词 视频编码 快速整像素运动估计 UMHEXAGONS 自适应全局搜索 提前终止
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基于运动矢量场和方向自适应的快速运动估计算法 被引量：15
17
作者 倪伟 郭宝龙 +1 位作者 丁贵广 杨镠 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期2277-2282,共6页
该文提出了一种基于运动矢量场和方向自适应的快速搜索算法。算法针对序列图像的运动矢量场所具有的中心偏置性和时空相关性进行预判,对静止块设定阈值直接中止搜索;根据运动类型自适应选择搜索起始点和搜索策略;采用了两种新的混合搜... 该文提出了一种基于运动矢量场和方向自适应的快速搜索算法。算法针对序列图像的运动矢量场所具有的中心偏置性和时空相关性进行预判,对静止块设定阈值直接中止搜索;根据运动类型自适应选择搜索起始点和搜索策略;采用了两种新的混合搜索方法,对小运动和大运动宏块使用线性-菱形搜索,对中等运动块使用六边形-菱形搜索算法,搜索模板具有强烈的方向特性。实验结果表明,该文算法的搜索速度和搜索精度优于现有的快速运动估计算法,而搜索精度非常接近于全搜索法。 展开更多
关键词 运动估计 块匹配算法 视频编码 运动矢量场
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运动估计算法匹配准则研究 被引量：12
18
作者 向友君 雷娜 +1 位作者 余卫宇 谢胜利 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第9期278-280,共3页
运动估计算法是视频编码技术的研究重点,高精度、高效率的匹配和补偿可以减少预测误差,提高视频压缩效果,因此块匹配的准确性是核心问题。对最小绝对误差MAD、最小均方误差MSE、归一化互相关函数NCCF、像素差值分类、子采样、VOD等匹配... 运动估计算法是视频编码技术的研究重点,高精度、高效率的匹配和补偿可以减少预测误差,提高视频压缩效果,因此块匹配的准确性是核心问题。对最小绝对误差MAD、最小均方误差MSE、归一化互相关函数NCCF、像素差值分类、子采样、VOD等匹配准则进行了理论介绍和实验分析,并提出了一种利用图像差值分布情况作为匹配准则的方法,即图像差值均方差DVAR匹配准则。实验结果表明,图像差值均方差匹配准则获得了比较高的编解码质量。最后展望了更符合人眼视觉系统(HVS)特性的匹配准则发展方向。 展开更多
关键词 运动估计 匹配准则 块匹配 均方差 结构相似度
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小数像素运动估计快速算法 被引量：18
19
作者 王维东 姚庆栋 刘鹏 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期128-132,共5页
高精度的匹配和补偿可以减少预测误差,提高压缩视频图像的质量。提出了一种小数像素精度视频运动估计的快速算法,根据半像素精度运动估计的中间结果,直接推算出最高精度的运动估计。根据该算法可以快速得到任意小数像素精度的运动估计。
关键词 运动估计 快速算法 小数像素 视频编码 H.264
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基于CUDA的并行全搜索运动估计算法 被引量：15
20
作者 甘新标 沈立 王志英 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期457-460,共4页
为了提高H.264视频编码效率,基于计算统一设备架构(CUDA)的并行全搜索运动估计算法,并利用GPU强大的计算能力和CUDA优化的存储层次结构,以加速H.264编码中的运动估计.与传统的以牺牲视频质量来提升运动估计性能的方法不同,该算法在保证... 为了提高H.264视频编码效率,基于计算统一设备架构(CUDA)的并行全搜索运动估计算法,并利用GPU强大的计算能力和CUDA优化的存储层次结构,以加速H.264编码中的运动估计.与传统的以牺牲视频质量来提升运动估计性能的方法不同,该算法在保证视频质量的同时,结合运动估计计算密集、计算量大等特点,充分利用CUDA架构的并行性加快运动估计的速度,从而达到提高实时编码速度的目的.在GTX280实验平台上的实验结果显示,采用文中算法比优化的CPU实现可获得高达70倍的加速比. 展开更多
关键词 图形处理器 运动估计 并行 CUDA
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