基于MATLAB的块匹配运动估计算法视频编码系统

资 源 简 介

本项目实现视频编码中的块匹配运动估计算法，通过将当前帧划分为宏块并在前一帧搜索窗口内寻找最优匹配块，计算运动矢量完成运动补偿。系统采用最小化匹配误差策略，适用于视频压缩与运动分析应用。

详 情 说 明

基于块匹配法运动估计的视频预测编码系统

项目介绍

本项目实现了视频编码中的运动估计核心功能，采用块匹配算法对连续视频帧进行运动向量分析。系统将当前帧划分为固定大小的宏块，在前一帧的指定搜索窗口内寻找最相似的匹配块，通过计算绝对误差和(SAD)最小化匹配误差，获得运动矢量场。该系统适用于视频压缩、帧间预测、帧率上转换等多种视频处理应用场景。

功能特性

• 全搜索块匹配算法：采用全搜索策略确保找到搜索窗口内的最优匹配块
• 可调参数配置：支持自定义块大小和搜索窗口范围参数
• 多维度输出：提供运动矢量场、匹配误差矩阵、运动补偿预测帧等多种输出结果
• 可视化展示：生成运动矢量分布图，直观展示帧间运动情况

使用方法

1. 准备YUV格式视频序列数据（至少包含连续两帧）
2. 设置图像宽度、高度参数
3. 配置块大小（如16×16像素）和搜索窗口大小（如±16像素）
4. 运行主程序进行运动估计分析
5. 查看输出的运动矢量场、预测帧和可视化结果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 支持图像处理工具箱
• 足够内存处理视频帧数据（建议≥4GB）

文件说明

主程序文件封装了运动估计的核心处理流程，包括视频数据的读取与预处理、当前帧的宏块划分、在前一帧搜索窗口内进行全搜索匹配、运动矢量的计算与优化、运动补偿预测帧的生成，以及最终结果的可视化输出。该文件实现了从输入到输出的完整运动估计功能链。