发明名称 一种变换域全局高精度运动矢量估计方法
摘要 一种变换域的全局高精度运动矢量估计方法,该方法主要应用于平移运动图像序列运动矢量估计。该方法包括以下步骤:视频提取步骤,多维矩阵分块重组步骤,矩阵变换步骤,系数降维步骤,折叠点提取步骤,窗确定步骤,加窗数据筛选步骤,最小二乘直线迭代拟合步骤,获取运动矢量步骤。从本发明的实施例也证明了该方法精度误差能降到10-4量级,运动矢量估计的精度越高,而运动估计精度越高,差值的分布越趋近于零,差值块的能量越小,最后所产生的码流比特位率也越少,压缩性能越好。该方法参考了多帧图像,具有计算复杂度低,运动估计精度高且结果连续等特点,有效解决了现有空域内运动矢量估计方法估计结果局部最优、估计精度离散、高计算复杂度高的不足。
申请公布号 CN103686187A 申请公布日期 2014.03.26
申请号 CN201310682114.4 申请日期 2013.12.07
申请人 吉林大学 发明人 桑爱军;钟江江;于洋;陈绵书;李晓妮;陈贺新
分类号 H04N19/547(2014.01)I;H04N19/625(2014.01)I;H04N19/176(2014.01)I;H04N19/527(2014.01)I 主分类号 H04N19/547(2014.01)I
代理机构 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 代理人 王寿珍;朱世林
主权项 一种变换域全局高精度运动矢量估计方法,其特征在于:至少包括以下几个步骤:第一步:视频选取步骤选取YUV格式视频,Y是亮度分量,U、V是色度分量,人类视觉系统对亮度比彩色更敏感,因此主要提取Y亮度分量作为实验数据;第二步:多维分块重组步骤该步骤主要是对源视频数据进行分块重组,分成若干个视频子矩阵,分块大小一般有64*64、32*32、16*16等;第三步:矩阵变换步骤运用多维矢量矩阵离散余弦变换矩阵,对三维子矩阵进行多维矢量矩阵离散余弦变换,计算出三维系数矩阵,变换后的系数也是一个三维矩阵,这个三维矩阵中的每一个的系数都对应一个三维坐标,该系数就可以在三维坐标系中对应的位置用一个小圆点表示;第四步:系数降维步骤将上一步骤计算得到的三维系数矩阵中不为0的系数在三维坐标系中用小圆点表示出来,这些小圆点主要集中在一个折叠平面上,折叠平面的两个边沿在三维坐标左右侧面上,并且这些点集中在一条折叠的直线段上,提取这两个含有运动矢量信息的侧面,就可以对三维系数的处理降到二维平面上进行处理;第五步:折叠点提取步骤首先,对上一步骤中提取的两个面中的数据点进行纵轴最大值和最小值截取,接着,计算出截取的这些点到原点的距离,根据距离大小分辨出几个折叠点,最后分别计算出每个折叠点附近点的横坐标均值,以此作为折叠点的横坐标;第六步:窗确定步骤根据上一步骤计算出的折叠点,进一步通过折叠点的横坐标来确定窗的范围;第七步:加窗数据筛选步骤如果是运动矢量是整数像素,各段直线都是完整的,但是如果运动矢量是非整数像素,最后一段是并不是完整的,对于整数像素,采用上一步骤得到的窗截取出最后一段数据;对于非整数像素,加窗截取倒数第二段数据;第八步:直线迭代拟合步骤用上一步骤得到的窗进行数据点截取,再分别对剩下的数据进行最小二乘直线拟合,计算出拟合直线的斜率为d1和d2;第九步:获取运动矢量步骤根据上一步骤计算出来的直线斜率d1和d2,因此所估计的运动矢量为[±d1,±d2]。
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