[發(fā)明專利]一種基于菱形搜索的多分辨率的快速運(yùn)動估計(jì)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910192138.5
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN101720039A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋立鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于菱形搜索的多分辨率的快速運(yùn)動估計(jì)方法，其特征在于，采用如下步驟：

(11)對當(dāng)前時(shí)刻正常分辨率W×H原始圖像進(jìn)行取樣得到低分辨率LW×LH圖像，圖像寬度W經(jīng)過M倍縮小成為LW＝W/M，圖像高度H經(jīng)過N倍縮小成為LH＝H/N；

(12)把當(dāng)前時(shí)刻低分辨率圖像劃分為多個(gè)16×16的塊，對低分辨率LW×LH圖像的每個(gè)16×16塊執(zhí)行運(yùn)動搜索，得到低分辨率運(yùn)動矢量，具體步驟為：

以幀緩存區(qū)內(nèi)一個(gè)或者多個(gè)過去時(shí)刻低分辨率圖像為參考幀；

運(yùn)動搜索范圍嚴(yán)格限制在低分辨率LW×LH圖像窗口范圍內(nèi)；

所述運(yùn)動搜索方法為：

計(jì)算每個(gè)過去時(shí)刻的絕對零位移位置的SAD值；計(jì)算空間相關(guān)的搜索中心的SAD值，所述空間相關(guān)的搜索中心為H.264定義的過去同一時(shí)刻的運(yùn)動矢量預(yù)測值指向位置；計(jì)算時(shí)間相關(guān)的搜索中心的SAD值，所述時(shí)間相關(guān)的搜索中心為相對于前一時(shí)刻低分辨率圖像相同位置16×16塊的過去同一時(shí)刻的運(yùn)動矢量指向位置；確定上述SAD值中最小SAD對應(yīng)的位置；執(zhí)行以所確定的最小SAD對應(yīng)的位置為搜索中心的菱形搜索，求得每個(gè)16×16塊的每個(gè)過去時(shí)刻的最佳運(yùn)動矢量；

(13)用當(dāng)前時(shí)刻低分辨率LW×LH圖像更新幀緩存區(qū)內(nèi)的參考幀；

(14)用低分辨率運(yùn)動矢量去設(shè)置正常分辨率W×H圖像內(nèi)對應(yīng)的M×N個(gè)16×16宏塊的初始運(yùn)動矢量，低分辨率LW×LH圖像內(nèi)16×16塊的每個(gè)過去時(shí)刻的運(yùn)動矢量的垂直分量為LMVy，水平分量為LMVx，正常分辨率W×H圖像內(nèi)?與該16×16塊對應(yīng)的圖像內(nèi)容相同的區(qū)域包含M×N個(gè)16×16宏塊，這M×N個(gè)宏塊的過去同一時(shí)刻的初始運(yùn)動矢量的垂直分量設(shè)置為MVOy＝N×LMVy，水平分量設(shè)置為MVOx＝M×LMVx；

(15)在逐個(gè)16×16宏塊的編碼過程中對正常分辨率W×H圖像內(nèi)的每個(gè)16×16宏塊執(zhí)行菱形搜索，求得最佳運(yùn)動矢量，用于后續(xù)宏塊編碼過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動估計(jì)方法，其特征在于，步驟(15)中對正常分辨率W×H圖像的每個(gè)16×16宏塊進(jìn)行菱形搜索，其具體步驟如下：

(41)以幀緩存區(qū)內(nèi)一個(gè)或者多個(gè)過去時(shí)刻正常分辨率重建圖像為參考幀，參考幀數(shù)與低分辨率參考幀數(shù)一致；

(42)運(yùn)動搜索范圍允許超出W×H圖像窗口范圍；

(43)運(yùn)動搜索方法是以正常分辨率W×H圖像內(nèi)的每個(gè)16×16宏塊的初始運(yùn)動矢量指向位置為搜索中心的菱形搜索；

(44)塊匹配量度量是Lagrangian代價(jià)J＝D+λ×R，其中D是參考幀圖像塊與當(dāng)前幀圖像塊之間的絕對值和差，R是運(yùn)動矢量的碼字長度，λ是H.264編碼算法設(shè)定的Lagrangian因子；

(45)求得每個(gè)16×16宏塊的每個(gè)過去時(shí)刻的最佳運(yùn)動矢量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動估計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟(11)中，對當(dāng)前時(shí)刻正常分辨率W×H原始圖像采用不包含平滑濾波的下取樣成為低分辨率LW×LH圖像。?