刘书平

（四川大学计算机学院，成都 610065）

H.264运动估计算法比较与分析

刘书平

（四川大学计算机学院，成都 610065）

针对H.264/AVC编码器中几种典型的运动估计算法进行研究，并用基本的测试视频序列对这几种运动估计算法进行实验和测试，实验结果表明优化的运动估计算法UMHexagonS和精简的UMHexagonS（SUMHexagonS）在保持PSNR基本不变的情况下大大减少运动估计时间和整体的编码时间，并且编码每帧使用的比特数基本不变。同时总结出运动估计算法的优化方向，为以后的优化工作奠定基础。

运动估计；FS；UMHexagonS；SUMHexagonS；PSNR

0 引言

运动估计算法是视频编解码算法的核心，优化运动估计算法可提高运动估计的速度，减少运动估计时间，从而大大减少编码时间，提高编码效率。通过对运动估计算法及其优化算法的研究，能够从前人优化的经验中找到优化方向，同时掌握优化最新进展，从而开发出新的更高效的运动估计算法。

H.264标准中，每一帧图像都被分成大小相同的宏块，即以宏块为基本处理单元。运动估计的基本思想为：首先，将帧中每个宏块分成多个互不重叠的块，并且假设每个分块内部所有像素的运动方向一致，然后对当前宏块中的每一块，在当前帧的前面帧的一帧或多帧中的某一给定搜索范围按照一定的匹配原则和搜索策略找出和当前块最为相似的块，也就是最佳匹配块，最后通过计算最佳匹配块和当前块的相对位置得到运动位移，该运动位移记为当前块的运动矢量（MV）。对匹配块和当前块的差值、运动矢量和相应的参考索引进行编码。……