彈性運(yùn)動(dòng)估計(jì)是近年來出現(xiàn)的一種有效的時(shí)間維視頻預(yù)測編碼技術(shù),但其基于高斯-牛頓法的優(yōu)化求解仍存在計(jì)算量高、收斂不穩(wěn)定的問題.為此提出一種基于改進(jìn)Levenberg-Marquardt(L-M)法的彈性運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法.首先,根據(jù)彈性基函數(shù)和黑塞矩陣的數(shù)值對稱性,給出了L-M黑塞矩陣的快速計(jì)算方法,將其計(jì)算量降低了62.5%.其次,通過理論和實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),L-M對角矩陣阻尼系數(shù)的更新因子對彈性運(yùn)動(dòng)估計(jì)性能有明顯影響,進(jìn)而采用最近2次迭代的搜索步長的平方商自適應(yīng)地確定更新因子,并對該阻尼系數(shù)進(jìn)行正、負(fù)交替更新.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對于具有不同空間分辨率和場景特點(diǎn)的視頻序列,算法始終能夠保持較高的估計(jì)精度,運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)钠骄逯敌旁氡容^之基于塊平移模型的全搜索和基于改進(jìn)高斯-牛頓法的彈性運(yùn)動(dòng)估計(jì)分別提高2.54dB、1.77dB.并且,所提算法收斂速度快,一般只需1～2次迭代就能取得高于傳統(tǒng)彈性運(yùn)動(dòng)估計(jì)和塊平移全搜索的峰值信噪比.

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