运动估计和运动补偿各有什么作用? 运动补偿的目的是对视频数据进行压缩,减小文件的容量,MPEG充分利用两帧图像的相关性来进行运动补偿,而运动补偿则明显减少了运动图像的冗余。运动图像的处理有两个过程,第一个过程是对运动物体的位移做出估计,即对运动物体从上一帧到当前帧位移的方向和像素数做出估计,也就是要求出运动矢量,这个过程就叫做运动估计;第二个过程是按照运动矢量,将上一帧做位移,求出对当前帧的估计,这个过程称为运动补偿。利用运动补偿预测方法去掉图像信号的时间冗余信息,图像信号结构上的冗余度表现为很强的空间(帧内的)和时间(帧间的)相关性。统计测量证实了电视信号在相邻像素间、相邻行间、相邻帧间存在的这种强相关性。一般情况下,电视画面中的大部分区域信号变化缓慢,尤其是背景部分几乎不变,如电影胶带,连续几十张画面变化甚小。
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运动估计的估计方法 一般的运动估计方法如下:设 t 时刻的帧图像为当前帧 f(x,y),t’时刻的帧图像为参考帧f’(x,y),参考帧在时间上可以超前或者滞后于当前帧,如图1所示,当 t’时,称之为后向运动估计,当 t’>;t 时,称之为前向运动估计。当在参考帧t’中搜索到当前帧 t 中的块的最佳匹配时,可以得到相应的运动场 d(x;t,t+t△),即可得到当前帧的运动矢量。H.264 编码标准和以往采用的视频压缩标准很大的不同在于,在运动估计过程中采用了多参考帧预测来提高预测精度,多参考帧预测就是在编解码端建一个存储 M个重建帧的缓存,当前的待编码块可以在缓存内的所有重建帧中寻找最优的匹配块进行运动补偿,以便更好地去除时间域的冗余度。由于视频序列的连续性,当前块在不同的参考帧中的运动矢量也是有一定的相关性的。假定当前块所在帧的时间为 t,则对应前面的多个参考帧的时间分别为:t-1,t-2,…。则当在帧 t-2 中搜索当前块的最优匹配块时,可以利用当前块在帧 t-1 中的运动矢量 MVNR来估测出当前块在帧 t-2 的运动矢量。
运动估计的表示法 由于在成象的场景中一般有多个物体作不同的运动,如果直接按照不同类型的运动将图像分割成复杂的区域是比较困难的。最直接和不受约束的方法是在每个像素都指定运动矢量,这就是所谓基于像素表示法。这种表示法是对任何类型图像都是适用的,但是它需要估计大量的未知量,并且它的解时常在物理上是不正确,除非在估计过程中施加适当的物理约束。这在具体实现时是不可能的,通常采用基于块的物体运动表示法。帧间编码宏块中的每个块或亚宏块分割区域都是根据参考帧中的同尺寸的区域预测得到的,它们之间的关系用运动矢量来表示。由于自然物体运动的连续性,相邻两帧之间的块的运动矢量不是以整像素为基本单位的,可能真正的运动位移量是以 1/4 像素或者甚至 1/8 像素等亚像素作为为单位的。图 3.17 给出了一个视频序列当采用 1/2 像素精度、1/4 像素精度和 1/8 像素精度时编码效率的情况,从图中可以看到 1/4像素精度相对于 1/2 像素精度的编码效率有很明显的提高,但是 1/8 像素精度相对于 1/4像素精度的编码效率除了在高码率情况下并没有明显的提高,而且 1/8像素的内插公式更为复杂,因此在 H.264的制定过程中 1/8 像素精度的运动矢量模型逐渐被取消而只采用了 。
H.264编码中的运动估计和补偿方法,H.264视频编码标准是由ITU-TSG16Q.6视频编码专家组联合ISC/IEC运动图像专家组共同制定的。H.264为了提高压缩率应用了一些计算度很高的。
运动矢量的difference是什么意思 运动矢量的difference是矢量的差。一、矢量的定义。矢量也叫做向量,在数学中,几何向量(也称为欧几里得向量,通常简称向量、矢量),指具有大小(magnitude)和方向的量。向量可以形象化地表示为带箭头的线段。箭头所指:代表向量的方向;线段长度:代表向量的大小。二、向量的记法:印刷体记作粗体的字母(如a、b、u、v),书写时在字母顶上加一小箭头→。如果给定向量的起点(A)和终点(B),可将向量记作AB(并于顶上加→)。给空间设一直角坐标系,也能把向量以数对形式表示,例如Oxy平面中(2,3)是一向量。在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i,j作为一组基底。a为平面直角坐标系内的任意向量,以坐标原点O为起点作向量OP=a。由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数(x,y),因此把实数对(x,y)叫做向量a的坐标,记作a=(x,y)。这就是向量a的坐标表示。其中(x,y)就是点P的坐标。向量OP称为点P的位置向量。三、矢量的差的概念。矢量的差,也叫做向量的减法。向量的减法,可以用三角形法则,平行四边形法则和坐标法则计算。三角形法则。将各个向量依次首尾顺次相接,结果为第一个向量的起点指向最后一个向量的终点。平行四边形法则。将。
运动估计的运动估计算法 运动估计算法是视频压缩编码的核心算法之一。高质量的运动估计算法是高效视频编码的前提和基础。其中块匹配法(BMA,Block Match Algorithm)由于算法简单和易于硬件实现,被广泛应用于各视频编码标准中。块匹配法的基本思想是先将图像划分为许多子块,然后对当前帧中的每一块根据一定的匹配准则在相邻帧中找出当前块的匹配块,由此得到两者的相对位移,即当前块的运动矢量。在H.264标准的搜索算法中,图像序列的当前帧被划分成互不重叠16×16大小的子块,而每个子块又可划分成更小的子块,当前子块按一定的块匹配准则在参考帧中对应位置的一定搜索范围内寻找最佳匹配块,由此得到运动矢量和匹配误差。运动估计的估计精度和运算复杂度取决于搜索策略和块匹配准则。这里使用H.264推荐算法UMHexagonS(Unsymmetrical-cross Multi-Hexagon-grid Search)作为DSP实现的算法参考,与FS算法比较,它在保证可靠搜索精度的前提下大幅降低搜索复杂度。同时使用绝对差和(SAD,the Sum of Absolute Difference)标准作为匹配准则,它具有便于硬件实现的优点。
平抛运动中速度矢量的演变过程是什么? 与在水平方向上有一定的初速度的对象被抛出,如果对象仅通过重力,例如所谓的抛射体运动的运动。弹丸运动可以被认为是在水平方向和垂直方向的自由落体运动结合匀速。