[發(fā)明專利]一種中心偏移的運動估計實現(xiàn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910045940.1
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101489131A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 王賀;滕國偉;王國中;郭鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 上海廣電（集團）有限公司中央研究院
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字視頻編碼技術(shù)，尤其涉及一種視頻壓縮編碼過程中的中心偏移的運動估計實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

幀間預測是視頻編碼器中的重要部分，而幀間預測的主要途徑是基于單個宏塊的運動估計。運動估計的方法是先將當前編碼幀劃分為固定大小的塊，然后針對每個要被編碼的塊，在參考幀的一定范圍內(nèi)搜索出與它匹配誤差最小的塊。對于搜索方法，目前采用的有全搜索方法和快速搜索方法，由于全搜索方法的實現(xiàn)邏輯相對簡單，而且數(shù)據(jù)復用效率高，所以當前在VLSI(Very?LargeScale?Integration，超大規(guī)模集成電路)的應用大多采用全搜索方案，但是實現(xiàn)時運動估計的并行數(shù)達到了5～8路，所以資源消耗和功耗較大。另外有較多軟件算法采用了中心偏移法(CB，Centre-biased)，即將宏塊中心偏移后再進行搜索，將搜索中心的位置由原點(0，0)點移動到某個非原點的位置，然后進行搜索，試圖提高搜索效率，保證一定的搜索精度，但是這些方法一般是面向串行執(zhí)行過程設計的，所以難以應用于VLSI結(jié)構(gòu)。如果能夠在VLSI結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)中心偏移及快速搜索，那么將提高快速算法的預測精度，并且極大降低VLSI資源消耗。

現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利公開號為CN101193303A，公開日為2008年6月4日，該專利提出了一種快速搜索方法，但此方法面對的應用對象還是軟件，不利于硬件實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種中心偏移的運動估計實現(xiàn)方法，通過中心偏移后快速搜索實現(xiàn)；不僅提高了運動估計精度，提高數(shù)據(jù)的重用性，提高了效率，而且節(jié)省了資源。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段：一種中心偏移的運動估計實現(xiàn)方法，所述方法是先將當前編碼幀劃分為互不重疊的、固定大小的塊，然后針對每個要被編碼的當前塊，在參考幀的搜索區(qū)域內(nèi)搜索出與當前塊匹配誤差最小的塊，即最佳匹配塊，最后根據(jù)最佳匹配塊所在點，即最佳匹配點的位置，輸出最佳匹配塊與當前塊的相對位移，即運動矢量，所述的搜索過程是這樣實現(xiàn)的：

步驟1、根據(jù)當前塊前面已進行運動估計的塊的運動矢量，通過計算得出當前塊的預測運動矢量；

步驟2、在搜索窗口內(nèi)，將以搜索中心為中心的一個子區(qū)域定為全搜索區(qū)，將全搜索區(qū)內(nèi)的所有點，全搜索區(qū)外、穿過搜索中心的水平線上的點，以及全搜索區(qū)外、穿過搜索中心的豎直線上的點定為搜索點；

步驟3、在搜索窗口內(nèi)，將當前塊的搜索中心移動到預測運動矢量指向的位置，稱為偏移中心，其他所有搜索點與搜索中心同步移動，即實現(xiàn)當前塊的中心偏移；

步驟4、確定兩個搜索起點，從搜索起點開始按照步驟2確定的搜索點按兩路并行搜索，每次搜索只在水平或者豎直方向移動一個點距離，每移動一個搜索點，計算一次累計絕對值差(SAD值)，并保存最小的SAD值及其對應的坐標；

步驟5、兩路搜索遍歷所有搜索點后，比較保存的SAD值及其坐標，取SAD較小者所在坐標對應的塊即為搜索到的最佳匹配塊。

當所述全搜索區(qū)的邊界與所述搜索窗口的邊界不重合時，所述的兩個搜索初始點在穿過偏移中心的水平軸或豎直軸上，并且在所述搜索窗口的邊界范圍以內(nèi)。

當所述全搜索區(qū)的邊界與所述搜索窗口的邊界存在重合時，一個搜索初始點位于該重合的邊界的頂點，另一個搜索初始點位于穿過偏移中心的水平軸或豎直軸上，并且在所述搜索窗口的邊界范圍以內(nèi)。

步驟3中所述的全搜索區(qū)為N*N形，N的取值為3、5或7。

步驟4中，若在搜索轉(zhuǎn)折中經(jīng)過的點為非搜索點，則只作移動，不作SAD計算。

由于采用了以上的中心偏移的運動估計實現(xiàn)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：(一)由于搜索中心偏移后使搜索區(qū)域更接近于最佳匹配塊所在位置，提高了非全搜索得到的運動估計精度；(二)大大減少了搜索點，提高了搜索效率，加之搜索逐點移動，提高了數(shù)據(jù)的重用性，節(jié)省了時鐘周期，便于硬件實現(xiàn)。

附圖說明

本發(fā)明的中心偏移的運動估計實現(xiàn)方法由以下的實施例及附圖詳細給出。

圖1為本發(fā)明實施例的運動估計預測值計算示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的中心偏移的搜索區(qū)和搜索窗口的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的搜索路徑示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例的中心偏移后全搜索區(qū)與搜索窗口邊界重合時的搜索路徑示意圖。

具體實施方式

以下將對本發(fā)明的中心偏移的運動估計實現(xiàn)方法作進一步的詳細描述。