基于MATLAB的穷尽块匹配视频运动估计算法实现与分析系统

资 源 简 介

本项目完整实现了穷尽块匹配算法（EBMA），支持自定义视频块尺寸，提供SAD、SSD等多种相似度度量方法。适用于视频运动估计与分析，帮助用户高效处理视频序列中的运动矢量计算。

详 情 说 明

基于穷尽块匹配算法的视频运动估计MATLAB实现及分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB平台开发的视频运动估计与分析系统，核心是实现完整的穷尽块匹配算法（Exhaustive Block Matching Algorithm）。系统能够对输入的视频序列进行运动估计，生成运动向量场，并提供全面的性能评估与分析功能。适用于视频编码、运动分析和计算机视觉等领域的研究与教学。

功能特性

• 完整的穷尽块匹配算法：实现经典的穷尽搜索策略，确保找到每个块在搜索窗口内的最佳匹配位置
• 灵活的块尺寸配置：支持用户自定义视频块大小（默认16×16像素），适应不同精度的运动估计需求
• 多维度相似度度量：提供SAD（绝对差值和）、SSD（平方差值和）、MSE（均方误差）等多种匹配准则
• 直观的可视化输出：生成运动向量场图像，清晰展示视频帧间的运动模式
• 全面的性能评估：计算PSNR（峰值信噪比）、处理时间等关键指标，量化算法效果
• 专业的分析报告：自动生成详细的实验分析报告，包含误差分布图和参数记录

使用方法

1. 准备输入视频：将待处理的视频文件（avi、mp4等格式）放置在指定目录
2. 配置算法参数：

- 设置参考帧和目标帧的索引 - 定义块大小（如16×16、8×8等） - 指定搜索窗口半径 - 选择相似度度量方法

1. 运行主程序：执行主分析流程，系统将自动完成运动估计和性能分析
2. 查看输出结果：

- 运动向量场可视化图像 - 重建帧与原始帧对比图 - 性能数据表格和误差分布图 - 详细的PDF分析报告

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Image Processing Toolbox
• 内存建议：至少4GB RAM（处理高分辨率视频需更大内存）
• 磁盘空间：100MB以上可用空间用于存储输出结果

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，实现了视频数据读取与预处理、穷尽块匹配算法的执行控制、运动向量场的计算与可视化、重建帧的质量评估与对比展示、多种性能指标的自动计算与分析，以及最终分析报告的综合生成功能。该文件作为系统的统一入口，协调各功能模块协同工作，确保从参数配置到结果输出的完整处理链路高效运行。