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Efficient computation of correlation coefficient using negative reference in template matching applications

机译：在模板匹配应用中使用负参考有效计算相关系数

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Design and implementation of a new early termination algorithm for efficient calculation of correlation coefficient for template matching is presented. The proposed algorithm correlates the candidates against `negative?? (bit-inverted) version of reference instead of the original to implement a low cost early termination criterion. Around 10% computational savings have been demonstrated while using the proposed algorithm to compute normalised correlation as error metric for motion estimation in software implementation of H.264 video encoder. The algorithm lends itself to efficient hardware implementation because of its simple cost function. Further hardware savings have been realised by noting that the multiplication products generated by the proposed negative reference correlation algorithm tend to have low magnitudes with significantly less variance than those generated by other schemes. This allows a low-precision summation stage to accumulate majority of the multiplication products without losing the precision of results. Results of the hardware implementation on Xilinx Virtex-5 FPGA have been provided. The overall design is shown to consume around 85% less logic resources and operate at 140% higher speed than existing architectures.
机译：提出了一种新的提前终止算法的设计和实现，该算法可以有效地计算模板匹配的相关系数。所提出的算法将候选与否定相关。参考（位反转）版本而不是原始版本，以实现低成本的早期终止标准。在H.264视频编码器的软件实现中，使用拟议算法计算归一化相关性作为运动估计的误差度量时，已证明了约10％的计算量节省。该算法因其简单的成本函数而适合于高效的硬件实现。通过注意到所提出的负参考相关算法生成的乘法乘积趋于具有低幅度，且方差明显小于其他方案生成的乘积，已经实现了进一步的硬件节省。这允许低精度的求和级在不损失结果精度的情况下累加大部分乘积。提供了在Xilinx Virtex-5 FPGA上的硬件实现结果。总体设计显示，与现有体系结构相比，其逻辑资源消耗减少了约85％，并且运行速度提高了140％。

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  • 来源
    《Image Processing, IET》 |2012年第2期|p.197-204|共8页
  • 作者

    Bilal M.; Masud S.;

  • 作者单位

    Lahore University of Management Sciences, Pakistan;

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  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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