基于MATLAB的视频序列运动向量估计算法：全搜索与三步法实现

资 源 简 介

该项目采用MATLAB实现了视频序列中的运动估计，包含全搜索算法与三步搜索算法，用于分析帧间运动向量。系统支持高效的运动追踪与算法性能对比，适用于视频压缩与运动分析研究。

详 情 说 明

视频序列运动向量估计系统——全搜索与三步法实现

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的视频运动估计算法分析系统，专注于实现和比较两种经典的块匹配运动估计算法：全搜索算法与三步搜索算法。系统旨在通过在不同视频序列上的测试，定量分析两种算法在计算复杂度、运动向量精度和执行效率方面的差异，为算法选择和优化提供参考。用户可自定义关键搜索参数，并获取详细的性能评估报告与可视化结果。

功能特性

• 算法实现：完整实现了全搜索暴力匹配算法与三步法快速搜索优化策略。
• 灵活参数配置：支持用户自定义宏块大小、搜索窗口半径、最大运动向量位移及帧间隔等参数。
• 多格式输入：支持YUV格式或MATLAB可直接读取的视频文件作为输入序列。
• 全面性能评估：输出运动向量场，并计算峰值信噪比（PSNR）、算法执行时间等关键性能指标。
• 丰富可视化：提供运动向量场叠加图、搜索过程动画、性能对比曲线以及运动向量分布直方图。
• 结果报告：自动生成包含详细运算统计数据的文本报告文件。

使用方法

1. 准备输入：将待处理的视频文件（如YUV格式或.mp4, .avi等）放置于指定数据目录。
2. 配置参数：在运行主程序前，于脚本或配置区设置算法选择标志、宏块大小、搜索窗口等参数。
3. 运行系统：执行主程序文件，系统将根据配置进行运动估计计算。
4. 查看结果：程序运行后，将在命令行窗口输出关键指标，并生成可视化图形窗口与结果报告文件。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox

文件说明

主程序文件集成了系统的核心调度与功能逻辑。其主要作用包括：解析用户输入参数与视频数据；根据所选算法标志调用对应的运动估计函数（全搜索或三步搜索）进行处理；计算并输出运动向量场及PSNR等性能指标；控制运动向量场叠加图、搜索过程动画等可视化结果的生成与显示；最后，将算法执行时间、向量统计等详细信息汇总并写入报告文件。