留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

多维矢量矩阵变换域的运动矢量估计

桑爱军 孙敏 陈绵书 钟江江 陈贺新

桑爱军, 孙敏, 陈绵书, 钟江江, 陈贺新. 多维矢量矩阵变换域的运动矢量估计[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(2): 191-197. doi: 10.3788/CO.20150802.0191
引用本文: 桑爱军, 孙敏, 陈绵书, 钟江江, 陈贺新. 多维矢量矩阵变换域的运动矢量估计[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(2): 191-197. doi: 10.3788/CO.20150802.0191
SANG Ai-jun, SUN Min, CHEN Mian-shu, ZHONG Jiang-jiang, CHEN He-xin. Motion vector estimation in multi-dimensional vector matrix transform domain[J]. Chinese Optics, 2015, 8(2): 191-197. doi: 10.3788/CO.20150802.0191
Citation: SANG Ai-jun, SUN Min, CHEN Mian-shu, ZHONG Jiang-jiang, CHEN He-xin. Motion vector estimation in multi-dimensional vector matrix transform domain[J]. Chinese Optics, 2015, 8(2): 191-197. doi: 10.3788/CO.20150802.0191

多维矢量矩阵变换域的运动矢量估计

doi: 10.3788/CO.20150802.0191
基金项目: 吉林省自然科学基金资助项目(No.20130101045JC);吉林省科技发展计划国际科技合作资助项目(No.20130413053GH);国家自然科学基金资助项目(No.61171078)
详细信息
    通讯作者:

    桑爱军(1973—),女,山东莱州人,博士,教授,硕士生导师,1994年于华中理工大学获得学士学位,1997年于大连理工大学获得硕士学位,2002年于吉林大学获得博士学位,主要从事数字图像处理等方面的研究。E-mail:sangaj@jlu.edu.cn

  • 中图分类号: TP941.1

Motion vector estimation in multi-dimensional vector matrix transform domain

  • 摘要: 为了实现对视频中运动目标的运动矢量估计,建立了多维矢量矩阵变换域运动估计系统,在变换域对运动视频中运动目标形成的多维能量集中平面进行研究。首先,介绍了多维矢量矩阵理论、变换理论以及运动目标在变换域形成能量集中平面的理论推导;然后,采用平面拟合的方法,求取运动矢量的大小;最后,分析对比了几种方法的效果和迭代速度。实验结果表明:多维矢量矩阵变换域的运动平面拟合方法估计的运动矢量精度达到10-2 pixel,提供了一种变换域运动矢量估计的高精度方法。

     

  • 图 1  运动估计的框图

    Figure 1.  Block diagram of MVM-DCT

    图 2  均匀平移图像序列的前8帧

    Figure 2.  First 8 frames of image sequence formed by uniform translation

    图 3  变换后系数

    Figure 3.  Coefficients after transformation

    图 4  迭代拟合的流程图

    Figure 4.  Iterative fitting flowchart

    图 5  两种运动矢量的折叠面

    Figure 5.  Folding surface of two kinds of motion vector

    图 6  平面拟合效果图

    Figure 6.  Renderings of plane fitting

    图 7  剔除数据后平面拟合效果图

    Figure 7.  Renderings of plane fitting after excluding data

    图 8  进一步剔除数据后平面拟合效果图

    Figure 8.  Renderings of plane fitting after further excluding data

    图 9  迭代拟合试验结果

    Figure 9.  Iterative fitting test results

    表  1  迭代拟合试验结果

    Table  1.   Iterative fitting test results

    精度(pixel)12349
    运动矢量(2,0)0.170.090.080.070.03
    运动矢量(3,0)0.100.040.030.020.02
    H.264国际标准0.25
    下载: 导出CSV
  • [1] [1] 朱明,杨航,贺柏根,等.联合梯度预测与导引滤波的图像运动模糊复原[J].中国光学,2013,12(6):850-854. ZHU M,YANG H,HE B G,et al.. Image motion blurring restoration of joint gradient prediction and guided filter[J]. Chinese Optics,2013,12(6):850-854.(in Chinese)
    [2] [2] 许廷发,李俊涛,张一舟,等.真彩色传递双波段图像融合[J].中国光学,2014,6(7):402-810. XU T F,LI J T,ZHANG Y ZH,et al.. True color transfer for dual band image fusion[J]. Chinese Optics, 2014,6(7):402-810.(in Chinese)
    [3] [3] 郭立强,朱明.彩色图像处理的可交换Clifford代数方法[J].中国光学,2013,12(6):884-891. GUO L Q,ZHU M. Commutative Clifford algebra method for color image processing[J]. Chinese Optics, 2013,12(6):884-891.(in Chinese)
    [4] [4] 毕厚杰.新一代视频压缩编码标准--H.264/AVC[M].北京:人民邮电出版社,2005. BI H J. A New Generation of Video Coding Standard--H.264/AVC[M]. Beijing:People Post Press.2005.(in Chinese)
    [5] [5] BENJAMIN B,WOO-JIN H,JENS-RAINER O,et al.. High Efficiency Video Coding(HEVC) text specification draft 10[C], JCT-VC-L1003 of JCT-VC Geneva,CH,Jan.,2013.
    [6] [6] 沈燕飞.高效视频编码[J].计算机学报,2013,11(36):2340-2355. HEN Y F. High efficiency video coding[J]. Chinese J. Computers, 2013,11(36):2340-2355.(in Chinese)
    [7] [7] 王大伟,严俊,王彬,等.视频序列的运动估计技术综述[J].电视技术, 2012(3):20-23. WANG D W,YAN J,WANG B,et al.. Survey of motion estimation used in video sequence[J]. ,2012(3):20-23.(in Chinese)
    [8] [8] 刘龙.基于运动矢量时-空特性的快速运动估计算法研究[J].通信学报,2013,34(1):121-127. LIU L. Fast motion estimation based on the special and temporal characteristic[J]. J. Communications,2013,34(1):121-127.(in Chinese)
    [9] [9] 刘英哲.H.264中一种基于搜索范围自适应调整运动估计算法[J].电子与信息学报,2013,35(6):1382-1387. LIU Y ZH. Motion estimation algorithm based adaptive search range adjustment for H.264[J]. J. Electronics & Information Technology,2013,35(6):1382-1387.(in Chinese)
    [10] [10] 桑爱军,王艇,栾晓利,等.2M维矢量余弦整数变换核矩阵[J].光学精密工程,2013,7(21):1891-1897. SANG A J,WANG T,LUAN X L,et al..[J]. Opt. Precision Eng.,2013,7(21):1891-1897.(in Chinese)
    [11] [11] SANG A J,CHEN M S,CHEN H X,et al.. Multi-dimensional vector matrix theory and its application in color image coding[J]. Imaging Science J.,2010,58(3):171-176.
    [12] [12] 桑爱军,崔海廷,王墨林,等.高维变换域中的系数集中分析及研究[J].吉林大学学报(工学版),2013,43(增刊):96-100. SANG A J,CUI H T,WANG M L,et al.. Coefficient concentration analysis and research in high-dimensional transfortmation domain[J]. J. Jilin University(Engineering and Technology Edition),2013,43(Supp.):96-100.(in Chinese)
    [13] [13] 桑爱军,吴杨,崔海廷,等.基于多维矢量矩阵的离散余弦变换快速算法[J].光学精密工程,2013(21):799-806. SANG A J,WU Y,CUI H T,et al.. Fast DCT algorithms based on multi-dimensional vector matrix[J]. Opt. Precision Eng.,2013,3(21):799-806.(in Chinese)
    [14] [14] NIKOLA BOZINOVIC,JANUSZ KONRAD. Motion analysis in 3D DCT domain and its application to video coding, signal processing[J]. Image Communication,2005,6(20):510-528.
  • 加载中
图(9) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  1835
  • HTML全文浏览量:  596
  • PDF下载量:  539
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-11
  • 录用日期:  2015-02-18
  • 刊出日期:  2015-04-25

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要通知

    2024年2月16日科睿唯安通过Blog宣布,2024年将要发布的JCR2023中,229个自然科学和社会科学学科将SCI/SSCI和ESCI期刊一起进行排名!《中国光学(中英文)》作为ESCI期刊将与全球SCI期刊共同排名!