Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Study on motion estimation techniques and its application to video coding /
المؤلف
Ghoneim, Mohamed El-Sayed Mahmod.
هيئة الاعداد
باحث / Mohamed El-Sayed Mahmoud Ghoneim
مشرف / Yoichi Miyake
باحث / Mohamed El-Sayed Mahmoud Ghoneim
مشرف / Yoichi Miyake
الموضوع
Motion Estimation. Video Coding. Block Matching.
تاريخ النشر
2009.
عدد الصفحات
118 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
الدكتوراه
التخصص
الهندسة
تاريخ الإجازة
1/1/2009
مكان الإجازة
جامعة المنصورة - كلية الهندسة - Department of Information and Image Science
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 113

from 113

Abstract

ان تقدير الحركة من التقنيات الاساسية فى مجال تحليل الصور والفيديو. عند تطبيقها فى تشفير الفيديو يمكن دمجها مع تقنيه تعويض الحركة لاكتشاف العلاقه بين الصور فى البعد المكاني والزماني خلال مسار الحركه، مما يمكن من الوصول الى تشفير جيد لمجموعة الصور المكونة للفيديو. يعتبر خوارزم مطابقة البلوكات واحد من أشهر الخوارزميات التى تستخدم فى تقدير الحركة بين مجموعه من الصور لسهوله تطبيقه واعتمادية مخرجات هذه الفئة من الخوارزميات. تقدم هذه الرسالة نظره عامة على خوارزم تقدير حركة البلوكات. فى البدايه يتم تقديم صياغة رياضية عامة لمسألة تقدير الحركة مع مناقشة القيود التى تساعد فى حل هذه المسألة ثم تتطرق الرسالة لسرد بعض الخوارزميات المختلفة لحل مسألة تقدير الحركة مع التركيز على خوارزم مطابقة البلوكات. كما تم دراسة بعض الخوارزميات المنشورة فى الدوريات العلميه والمعتمدة على خوارزم مطابقة البلوكات وتحديد نقاط القوة والضعف لهذه الخوارزميات للاستفادة منها خلال تصميم خوارزم جديد.
تم تقديم خوارزم مقترح لتقدير الحركة فى الفيديو بطريقة تعتمد على اسلوب التحسين واحد فى كل مرة و يتم هذا الاسلوب فى خطوتين، فى الخطوة الاولى يتم تثبيت احد المتغيرات وضبط المتغير الاخر حتى الحصول على حل امثل اولى اما فى الخطوة الثانية فيتم تثبيت قيمة المتغير الذى تم ضبطه عند الحل الاولى والبحث عن قيمة للمتغير الآخر حتى الوصول الى حل امثل نهائي. هذا الاسلوب يؤدى الى تقليل تعقيد مسألة تقدير الحركة من مسألة ثنائية الابعاد الى مسألتين كلا منهما احادية البعد مما يقلل من الوقت اللازم لايجاد الحل الامثل بدون تأثير ملحوظ على جودة الحل. وقد تمت دراسة التوزيع الاحتمالى لإختلاف احداثيات الحل الامثل عند تبديل المتغير الذى يتم تثبيت قيمته فى الخطوة الاولى وقد بينت هذه الدراسة ان القيمة الاحتمالية تكون معنوية فى الفيديو المحتوى على نشاط حركى كبير، مما حدى بالباحث لاضافة مرحلة جديدة لتحسين جودة الحل فى حالة وجود خطأ ضمن مدى معين. وقد بينت اختبارات تقييم اداء الخوارزم المقترح ومقارنته مع أشهر الخوارزميات المعروفة ان اداءه يتفوق على اداء هذه الخوارزميات عند الاخذ فى الاعتبار كلا من سرعة الخوارزم وجودة الصور الناتجه من تطبيق هذا الخوارزم على مجموعة من الفيديو تحت الاختبار. تم تقديم خوارزم لتقدير الحركة فى الفيديو يعتمد على خوارزم مطابقة البلوكات والعلاقة بين متجهات الحركة بين البلوكات المتجاورة مكانيا وزمانيا. الفكرة الاساسية من هذا الخوارزم هى حساب مركز ابتدائى باستخدام قيم متجهات الحركة المتوافرة من الخطوات السابقة. وقد تم اختيار متجهات الحركة التى ستستخدم فى حساب هذا المركز بناء على دراسة التوزيع الاحتمالى لمتجهات الحركة موزعة فى عدة اشكال، وهى المربع والمعين والكروس بحيث يتم الاستفادة من الارتباط مكانيا وزمانيا مع البلوك الحالى. وبناء على قيم التوزيع الاحتمالي و دالة التوزيع التراكمي تم اختيار شكل المعين. بالاضافة الى ذلك تم تعريف مقياس وزنى لكل متجه حركة بناء على قيمة الخطأ الناتج من تطبيقة حتى يصبح تأثير متجه الحركة عالى الثقة اكبر من متجه الحركة ذو الثقة المحدودة. ولزيادة كفأة الخوارزم يتم حساب اوتاماتيكى لحدين لتقسيم فراغ الخطأ للإطار السابق الى ثلاثة مناطق وحسب قيمة الخطأ الناتج من استخدام متجه الحركة عند مركز البحث الابتدائي ومقارنتة مع قيم الحدين ينتج ثلاثة حالات:
•الحالة الاولى: قيمة الخطأ اقل من الحد الاصغر وفى هذه الحالة يتم اعتبار متجة الحركة الابتدائي كحل امثل،
•الحالة الثانية: قيمة الخطأ بين الحدين وفى هذه الحالة يتم البحث عن حل امثل بدأ من مركز البحث الابتدائي باستخدام اى خوارزم لمطابقة البلوكات.
•الحالة الثالثة: قيمة الخطأ اكبر من الحد الاكبر وفى هذة الحالة يتم البحث عن الحل الامثل بدءاً من المركز الاصلى باستخدام خوارزم البحث الكامل ولتقليل الحمل الحسابى لهذا الخوارزم تم استخدام دالة خطأ غير تقليدية تعتمد على الاسقاط المتكامل. وقد بينت اختبارات تقييم اداء الخوارزم المقترح ومقارنته مع بعض الخوارزميات المعروفة ان اداءه يتفوق على اداء هذه الخوارزميات عند الاخذ فى الاعتبار كلا من سرعة الخوارزم وجودة الصور الناتجه من تطبيق هذا الخوارزم على مجموعة من الفيديو تحت الاختبار.