Motion Estimation Algorithms for Video Compression

فناوری ویدیو قول می‌دهد که کلید انتقال ویدیوی حرکتی باشد. تعدادی از تکنیک ها و استانداردهای فشرده سازی ویدئو در چند سال گذشته معرفی شده اند، به ویژه MPEG-1 و MPEG-2 برای چند رسانه ای تعاملی و برای برنامه های دیجیتال NTSC و HDTV، و H.2611H.263 برای مخابرات ویدئویی. این تکنیک‌ها از تکنیک‌های تخمین حرکت برای کاهش مقدار داده‌هایی که برای هر فریم ذخیره و ارسال می‌شوند، استفاده می‌کنند. این کتاب در مورد این الگوریتم های تخمین حرکت، پیچیدگی، پیاده سازی، مزایا و معایب آنها است. ابتدا، مروری بر تکنیک‌های فشرده‌سازی ویدیو با تأکید بر تکنیک‌هایی که از تخمین حرکت استفاده می‌کنند، مانند MPEG و H.2611H.263 ارائه می‌کنیم. سپس، ما یک بررسی از الگوریتم‌های جستجوی تخمین حرکت فعلی، از جمله جستجوی جامع و تعدادی از الگوریتم‌های جستجوی سریع ارائه می‌کنیم. ارزیابی الگوریتم‌های جستجوی فعلی، بر اساس تعدادی آزمایش بر روی چندین توالی ویدیوی آزمایشی، نیز ارائه شده است. چارچوب نظری برای یک الگوریتم جستجوی سریع جدید، جستجوی یکنواخت-P متراکم متمرکز (DCUPS)، توسعه یافته و در کتاب ارائه شده است. پیچیدگی الگوریتم DCUPS با سایر تکنیک های رایج تخمین حرکت قابل مقایسه است، با این حال این الگوریتم از نظر نسبت فشرده سازی و کیفیت ویدیو نتایج برتری را نشان می دهد. ما باید تاکید کنیم که این نتایج جدید، ارائه شده در فصل های 4 و 5، توسط جاشوا گرینبرگ، به عنوان بخشی از دوره کارشناسی ارشد او ایجاد شده است. پایان نامه با عنوان "جستجوی P یکنواخت متراکم: الگوریتم تخمین حرکت سریع" (FAU، 1996).

Video technology promises to be the key for the transmission of motion video. A number of video compression techniques and standards have been introduced in the past few years, particularly the MPEG-1 and MPEG-2 for interactive multimedia and for digital NTSC and HDTV applications, and H.2611H.263 for video telecommunications. These techniques use motion estimation techniques to reduce the amount of data that is stored and transmitted for each frame. This book is about these motion estimation algorithms, their complexity, implementations, advantages, and drawbacks. First, we present an overview of video compression techniques with an emphasis to techniques that use motion estimation, such as MPEG and H.2611H.263. Then, we give a survey of current motion estimation search algorithms, including the exhaustive search and a number of fast search algorithms. An evaluation of current search algorithms, based on a number of experiments on several test video sequences, is presented as well. The theoretical framework for a new fast search algorithm, Densely-Centered Uniform-P Search (DCUPS), is developed and presented in the book. The complexity of the DCUPS algorithm is comparable to other popular motion estimation techniques, however the algorithm shows superior results in terms of compression ratios and video qUality. We should stress out that these new results, presented in Chapters 4 and 5, have been developed by Joshua Greenberg, as part of his M.Sc. thesis entitled "Densely-Centered Uniform P-Search: A Fast Motion Estimation Algorithm" (FAU, 1996).