Bao_Block
9
Hình 2. Ánh xạ khối của một macro block có cạnh bên là 16 pixel và tham số tìm kiếm p có kích cỡ là 7 pixels. II. Thuật toán ánh xạ khối Giả thiết nền móng cho dự đoán chuyển động đó là các mô hình tương ứng với các đối tượng và nền trong một khung của chuỗi video di chuyển trong khung để tạo thành các đối tượng tương ứng trên khung tiếp theo. Ý tưởng đằng sau ánh xạ khối là để phân chia khung hình hiện thời thành một ma trận ‘macro block’, sau đó so sánh với block tương ứng và các khối lân cận trong khung trước để tạo ra một vector quy định sự chuyển động một macro block từ điểm này đến điểm khác trong khung trước đó. Chuyển động này được tính cho tất cả các macro block bao gồm một khung, việc thiết lập dự đoán chuyển động trong khung hiện thời. Vùng tìm kiếm tốt cho một macro block phù hợp được quy định lên đến p điểm ảnh trên bốn phía của macro block tương ứng trong khung ảnh trước đó. “p” được gọi là tham số tìm kiếm. Chuyển động càng lớn thì
description
Ánh xạ khối PTIT
Transcript of Bao_Block
Hnh 2. nh x khi ca mt macro block c cnh bn l 16 pixel v tham s tm kim p c kch c l 7 pixels.II. Thut ton nh x khiGi thit nn mng cho d on chuyn ng l cc m hnh tng ng vi cc i tng v nn trong mt khung ca chui video di chuyn trong khung to thnh cc i tng tng ng trn khung tip theo. tng ng sau nh x khi l phn chia khung hnh hin thi thnh mt ma trn macro block, sau so snh vi block tng ng v cc khi ln cn trong khung trc to ra mt vector quy nh s chuyn ng mt macro block t im ny n im khc trong khung trc . Chuyn ng ny c tnh cho tt c cc macro block bao gm mt khung, vic thit lp d on chuyn ng trong khung hin thi. Vng tm kim tt cho mt macro block ph hp c quy nh ln n p im nh trn bn pha ca macro block tng ng trong khung nh trc . p c gi l tham s tm kim. Chuyn ng cng ln th yu cu p cng phi ln, v ln ca tham s tm kim c tnh ton k qu trnh ny tr thnh d on chuyn ng. Thng thng macro block c cho nh mt vung vi cnh l 16 pixel vi tham s p l 7 pixels (hnh 2). Mt macro block c nh x thnh mt block khc da trn gi tr u ra ca mt hm. Gi tr l kt qu thp nht thu c t vic nh x block hin ti gn nht thu c mt macro block mi. Mt hm th c nhiu gi tr khc nhau, trong ph bin nht v c tnh ton k nht l trung bnh sai khc tuyt i (Mean Absolute Difference - MAD) cho bi phng trnh (i). Mt gi tr khc ca hm l trung bnh sai s bnh phng (Mean Squared Error - MSE) cho bi phng trnh (ii).
Trong : N l cnh bn ca macro block. Cij v Rij l im nh ca macro block hin ti v macro block qui chun tng ng.
Hnh 3. Qu trnh tm kim 3 bc. Vector chuyn ng l (5,-3)T s tn hiu nh trn nhiu (PSNR) cho bi phng trnh (iii) m t c im ca nh b chuyn ng c to ra bng cch s dng vector chuyn ng v macro block t m hnh khung chun
A. Tm kim ton b (Exhaustive Search ES)Thut ton ny, cng c gi l tm kim y , l thut ton c s tnh ton k cng nht trong tt c cc thut ton ca nh x khi. Thut ton ny s tnh ton gi tr ca hm ti mi v tr c th c trong ca s tm kim. Kt qu l n tm v tr ph hp nht c th v cho PSNR cao nht trong s bt k thut ton nh x khi no. Th nghim thut ton nh x khi nhanh ta c cng mt PSNR nh vic c th tnh ton mt vi php tnh khng ng k. Nhc im ca ES l ca s tm kim ln i hi s tnh ton cng phi ln ph hp vi n.B. Tm kim ba bc (TSS)y l mt th nghim sm nht v thut ton nh x khi nhanh v c a ra vo gia nhng nm 1980. tng chung c th hin trong hnh 3. N bt u tm kim ti v tr trung tm v c thit lp step size S = 4, cho mt tham s tm kim thng thng c gi tr l 7. Sau , n tm kim 8 im +/- S pixel xung quanh im (0,0). T 8 v tr tm kim c n chn mt im c gi tr thp nht v bin n thnh v tr gc tm kim mi. Sau tip tc thit lp kch thc bc mi S = S/2, ri tip tc tm kim tng t nh trn, lp i lp li khong 2 ln cho n khi S = 1. Lc v tr tm kim c gi tr hm thp nht v macro block ti l ph hp nht. Tnh ton vector chuyn ng ri lu li truyn. Gip gim cc php ton khi h s tnh ton l 9. V vy vi p=7, ES s tnh ton gi tr cho 225 macro block trong khi TSS ch tnh ton gi tr cho 25 macro block. tng ng sau TSS l cc b mt li do chuyn ng trong mi macro block tr thnh unimodal. Mt unimodal surface l l mt bowl shaped surface nh b to trng s cho bi cc gi tr ca hm tng u t gi tr nh nht.
Hnh 4. nh x khi tm kim 4 bc: Phm vi kim tra ca TSS trong bc u tin l kh ln v the quares l vic m rng thm 8 im c thm vo trong bc u tin ca NTSS. Hnh tam gic v diamond l bc th hai ca NTSS biu din 3, 5 im c kim tra khi trng s thp nht trong bc u tin l mt trong nhng 8 im ca ca s trung tm.C. Tm kim ba bc mi (NTSS).NTSS [4] l ci tin nhng kt qu ca TSS bng cch cung cp mt chng tnh tm kim center biased v quy nh cch ngn chn gim gi tr tnh ton. N l mt trong cc thut ton nhanh u tin c cng nhn rng ri v thng c s dng cho vic thc hin cc tiu chun trc nh MPEG 1 v H.261.TSS s dng mt m hnh kim tra phn b u pht hin chuyn ng v cc chuyn ng nh b khuyt. Qu trnh NTSS c minh ha bng hnh 4. Trong bc u tin 16 im c kim tra thm vo tm ra trng s thp nht bng cch s dng mt gi tr ca hm. Trong nhng v tr tm kim b sung, khong cch ca S=4 l 8 (tng t nh TSS) v khc 8 nu S=1 t v tr tm kim ban u. Nu gi tr ti v tr ban u l thp nht th vic tm kim s dng li ti v vector chuyn ng c mc nh l (0, 0). Nu trng s thp nht bt k v tr no trong 8 v tr ti S=1, th chng ta thay i v tr tm kim ban u v kim tra cc trng s xng quanh n. Ty thuc vo cc im m chng ta ch kim 5 hoc 3 im (hnh 7(b) & (c)). V tr cho trng s thp nht ph hp nht v vector chuyn ng s c thit t ti y. Mt khc nu trng s tm c l thp nht sau bc u tin l mt trong 8 v tr ti S = 4, th chng ta s tin hnh TSS theo cch thng thng. Do , mc d qu trnh ny c th cn ti thiu 17 im kim tra mi macro block, nhng n cng c trng hp xu nht ca 33 v tr c kim tra.
Hnh 5. Tm kim mu tng ng vi mi gc phn t: (a) Biu din cc gc phn t (b) Gc phn t th I c chn (c) Gc phn t th II c chn (d) Gc phn t th III c chn (e) Gc phn t th IV c chn.
Hnh 6. Qu trnh SES. Trong v d ny vector chuyn ng l (3,7)D. Tm kim bn bc (4SS)Tng t nh NTSS, 4SS [6] cng s dng tm kim center biased v qui nh cch chn na chng. 4SS thit t mt kch thc mu c nh ca S = 2 trong bc u tin, khng cn bit gi tr tham s tm kim p l g. V vy, n trng nh 9 v tr trong mt ca s c 5x5. Nu trng s tm c ti trung tm ca ca s tm kim th vic tm kim c nhy sang bc bn. Nu trng s l mt trong 8 v tr ngoi tr trung tm, th ta c v tr tm kim ban u v chuyn n bc th hai. Ca s tm kim vn c duy tr nh l mt im nh c 5x5. Ty thuc vo ni c trng s thp nht, chng ta ch kim tra trng s ti 3 hoc 5 v tr. M hnh mu c biu din trong hnh 7. Lp li ln na nu v tr c trng s thp nht trung tm ca ca s tm kim 5 x 5 chng ta nhy n bc bn hoc chuyn sang bc ba. Bc th 3 ging y nh bc th 2. TRONG bc th t kch thc ca s gim xung cn 3 x 3, tc l S = 1. V tr vi trng s thp nht c nh x macro block tt nht v vector chuyn ng c thit lp ch a im . Qu trnh ly mu c th hin trong hnh 8. y l thut ton tm kim tt nht trong trng hp 17 im kim tra v xu nht trong trng hp 27 im kim tra.
Hnh 7. Qu trnh tm kim 4 bc. Vecto chuyn ng l (3, -7)
