[發明專利]一種3D視頻圖像編碼中的快速運動搜索方案

無效

• 申請號: 201010163513.6
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN102238378A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 陳利明
• 申請（專利權）人: 北京科迪訊通科技有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50;H04N13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及數字視頻編碼領域，具體來說，涉及一種3D視頻圖像編碼中的快速運動搜索方案，主要應用于3D視頻圖像監測、傳輸、顯示中需要對視頻圖像進行編碼的場合。?

背景技術

近年來，隨著信息和通信技術的發展，3D視頻在許多通信場合中得到了廣泛的應用，例如電話會議、網絡視頻、視頻點播等。3D視頻的基礎和核心是運動圖像編碼，即將原始的圖像信號(例如RGB等)按照一定的視頻編碼標準編碼為一定格式的碼流，該碼流復原后相對于原始圖像信號必須有一定的復原度。由于大多數3D視頻通信具有較高的實時性要求，3D視頻的廣泛應用對視頻編碼的快速性提出了更高的要求。?

目前的主流視頻編碼標準多采用幀內、幀間多模式混合編碼方式，需要對每種模式進行運動搜索，運動搜索過程即視頻圖像的宏塊在參考幀內進行塊匹配的過程。隨著視頻編碼器的編碼圖像尺寸和目標分辨率逐漸擴大，搜索適宜的運動向量成為視頻編碼中最占計算量(最多可占50％以上)的過程，這給實時編碼帶來了很大困難。因此，研究如何減少運動搜索是十分必要的。?

針對這一問題，已有論文和專利中提出了一些快速運動搜索方案，典型的有三步法、新三步法、非對稱六邊形搜索法(H.264標準中建議搜索方案)等。為了減少計算量，大多數快速運動搜索都加入了提前終止條件。這些快速運動搜索方法相對于傳統的全搜索方法需要的計算量有了很大降低。但是，實際應用表明，這些算法對于大尺寸視頻圖像和大運動向量的搜索速度和效果都不很理想。?

由上面的介紹和分析可以看出，如何利用視頻圖像中的運動特性，設計實用的快速運動搜索方案，確定各宏塊需要分配多少的搜索資源，以及搜索到何等程度可以結束搜索，避免全搜索的巨大計算量，同時改善現有方案的搜索效果，這些是3D視頻編碼需要解決的關鍵技術問題。?

發明內容

本發明提供一種3D視頻圖像編碼中的快速運動搜索方案，主要應用于3D數字視頻圖像監測、傳輸、顯示中需要對視頻圖像進行編碼的場合，其包括以下步驟：?

步驟1：設置閾值SAD_TA，SAD_TI，MV_T，每個視頻宏塊對應一個EFF_IDEX，表示其有?效性；?

步驟2：若視頻宏塊采用幀間預測編碼，則通過比較幀間SAD數值和閾值SAD_TI以及比較運動矢量數值與閾值MV_T的大小關系確定該宏塊的EFF_IDEX值；?

步驟3：若視頻宏塊采用幀內預測編碼，則通過比較幀內SAD數值和閾值SAD_TA的大小關系確定該宏塊的EFF_IDEX的值；?

步驟4：根據待檢測宏塊在前一幀中同一位置對應宏塊的EFF_IDEX及周圍已完成運動搜索宏塊的EFF_IDEX來設置當前宏塊的搜索級別；?

步驟5：根據步驟4中確定的搜索級別選擇相應的搜索模式；?

步驟6：根據步驟4中確定的搜索級別選擇相應的系數，并根據SAD_TI和此系數計算提前終止搜索閾值ES_T；?

步驟7：對該宏塊進行運動搜索，若搜索得到的TOT_SAD_I結果小于步驟6計算的ES_T或者達到步驟4中設置的搜索級別，則退出搜索，記錄運動搜索得到的TOT_SAD_I數值。?

效果說明?

本發明提出了一種3D視頻圖像編碼中的快速運動搜索方案，該方案分別設置幀內預測方式和幀間預測方式閾值，判定視頻圖像的每個宏塊是否為有效宏塊，并提供了一種根據已編碼宏塊的有效性來確定當前宏塊的搜索級別的方法。?

本發明提供了一種根據宏塊不同的搜索級別確定運動搜索范圍的方法，提供了一種根據宏塊不同的搜索級別設計提前終止搜索閾值，并判斷是否可以提前終止運動搜索的方法。?

本發明可實現對3D視頻圖像快速編碼，編碼后的3D視頻圖像具有良好的視覺效果，相對于傳統的編碼方案的搜索計算量有了很大降低，并具有易于軟件和硬件實現的優點。此外，本發明對于目前的各種視頻編碼制式有良好的兼容性。?

附圖說明

圖1：3D視頻圖像編碼的一般流程圖；?

圖2：幀間預測運動搜索示意圖；?

圖3：判斷宏塊的有效性流程圖；?

圖4：依據宏塊有效性進行快速搜索流程圖；?

圖5：搜索級別1的搜索范圍示意圖；?

圖6：搜索級別2的搜索范圍示意圖；?

圖7：搜索級別3的搜索范圍示意圖；?

圖8：各搜索級別求取提前終止搜索閾值的系數。?

具體實施方式