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《通信工程应用技术综合训练与实习》课程设计课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：学院：信息学院题目:多媒体信息处理初始条件：MATLAB软件平台要求完成的主要任务:1.设计任务设计视频压缩系统中的运动估计算法：全搜索法（FS:FullSearch）和三步法(TSS:ThreeStepSearch)，比较二种方法的搜索点和每帧的峰值信噪比（PSNR：peaksignaltonoiseratio）2.设计要求编制出有全搜索法和三步搜索法分别实现的算法代码对给定的视频中的两幅相邻图像进行运动块估计算法，对视频进行运动估计，并根据估计结果与原来的第二幅图进行比较，计算PSNR，分析全搜索法和三步搜索法的优劣。时间安排：2013年12月15日-12月25日：研究原理，进行理论学习2013年12月26日-12月31日：编写程序源代码2014年1月1日-1月5日：调试程序2014年1月6日-1月10日：撰写报告答辩时间2014年1月12日。指导教师签名：年月日系主任签名：年月日《通信工程应用技术综合训练与实习》课程设计1摘要................................................................................................................................2Abstract..........................................................................................................................31运动估计算法概念....................................................................................................41.1运动估计算法基本思想.................................................................................41.2运动估计算法实验原理.................................................................................42实验原理和方法........................................................................................................52.1块匹配运动估计中的准则函数.....................................................................52.1.1SSE(和方差).........................................................................................52.1.2MSE(均方差)......................................................................................52.1.3RMSE(均方根)...................................................................................62.1.4比较结果..............................................................................................62.2全搜索法（FS）............................................................................................62.3三步法(TSS)...................................................................................................72.4峰值信噪比.....................................................................................................83运动估计算法的MATLAB编程..............................................................................83.1MATLAB介绍................................................................................................83.2全搜索法.........................................................................................................93.2.1算法的描述..........................................................................................93.2.2算法的流程图......................................................................................93.3三步法...........................................................................................................103.3.1算法的描述........................................................................................103.3.2算法的流程图....................................................................................113.4主要的函数说明...........................................................................................114仿真结果及分析......................................................................................................124.1全搜索法结果...............................................................................................124.2三步法结果...................................................................................................154.3分析与比较....................................................................................................184.4实验中出现的问题.......................................................................................185小结与体会..............................................................................................................19参考文件......................................................................................................................20附录..............................................................................................................................21《通信工程应用技术综合训练与实习》课程设计2摘要近几十年来，我们正在经历着一场数字革命，数字数据和数字通讯异常普遍。现在，在台式机上的多媒体信息处理技术已经日趋成熟。数字信号不仅更加健壮，而且数字表示和数字传输最主要的好处是它们使得在同样的网络上提供不同范围的服务变得更加简单。基于计算机的多媒体信息处理技术中的视频处理技术使计算机和通讯以一种全新的方式结合在一起。运动估计是多媒体视频信息处理中一个很基本的、也很重要的问题。运动估计，通常是指二维的平面图像运动估计或者是三维的实体运动的估计。事实上，它一直是人们研究很多的主题。块运动估计和块运动补偿是最常用的方法。块运动估计和补偿已经被使用在如H.261，MPEG1-2等国际数字视频压缩标准中[1]。块运动估计同样也被广泛地使用在很多其它的数字视频应用中，比如标准压缩中的运动补偿滤波。当前的块运动估计算法包括：全搜索法；三步法；共轭方向搜索法；两维对数下降法；交叉搜索法；动态窗口搜索法；两步搜索法等。它们在计算速度和计算精度上各有特点。其中全搜索方法的精度一般是最高的，但是由于是逐点搜索，所以在速度上是最慢的；而三步快速搜索仅在事先确定的侯选的运动矢量的范围内计算准则函数的值，因此精度比较低，但是由于处理的点较少，它的处理速度很快。运动估计与超分辨率等技术相结合，将可以很大程度地提高图像的质量，运用到视频恢复等技术中，因而运动估计的研究会有较大的应用前景。关键词：多媒体信息处理运动估计全搜索法三步法《通信工程应用技术综合训练与实习》课程设计3AbstractInrecentdecades,weareexperiencingadigitalrevolution.digitaldataanddigitalcommunicationsareabnormalycommon.Now,onthedesktop,multimediainformationprocessingtechnologyhasmatured.Notonlydigitalsignalismorerobust,butalsothemainbenefitofdigitalrepresentationanddigitaltransmissionisthattheymakeiteasiertoprovideadiverserangeofservicesonthesamenetwork.Computer-basedmultimediainformationprocessingtechnologyinthevideoprocessingtechnologyenablescomputersandcommunicationstogetherinanewway.Motionestimationisaverybasicandveryimportantissueinmultimediavi