[發(fā)明專(zhuān)利]動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索窗的方法及裝置、塊匹配方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010263586.2
• 申請(qǐng)日: 2010-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102378002A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季鵬飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 無(wú)錫中星微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N7/26
• 分類(lèi)號(hào): H04N7/26;H04N7/36
• 代理公司: 北京潤(rùn)澤恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻編碼與壓縮技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索窗的方法及其裝置、一種塊匹配方法及其裝置。

背景技術(shù)

在視頻編碼與壓縮中，塊匹配算法作為一種十分有用的算法，主要用在運(yùn)動(dòng)向量的計(jì)算和補(bǔ)償?shù)确矫妗K匹配的基本思想是將當(dāng)前幀(也稱(chēng)目標(biāo)圖像)分割成固定大小的塊，然后在參考幀中尋找最匹配的塊。具體的：將當(dāng)前幀分成互不重疊的大小為m×n的塊(每一個(gè)塊包括m×n個(gè)像素)，當(dāng)前幀中的每一個(gè)塊都在參考幀中的一定區(qū)域(即搜索窗)內(nèi)，按照一定的匹配準(zhǔn)則搜索與之具有最小匹配誤差的塊(MiNiMail?DistortioN?Block，MDB)，則該塊即為當(dāng)前塊的匹配塊，匹配塊與當(dāng)前塊之間的坐標(biāo)位移就是運(yùn)動(dòng)矢量。視頻解壓縮的時(shí)候，只需保存運(yùn)動(dòng)矢量和殘差數(shù)據(jù)就可以完全恢復(fù)出當(dāng)前塊。

塊匹配算法的主要目的是計(jì)算兩幅圖像中目標(biāo)塊與匹配塊的相關(guān)性。通過(guò)對(duì)圖像目標(biāo)塊的相關(guān)系數(shù)的計(jì)算，反映出當(dāng)前像素塊之間的相互關(guān)系。對(duì)于當(dāng)前幀的某一塊，其坐標(biāo)為(u₁，v₁)，對(duì)應(yīng)在參考幀的搜索窗中的匹配塊，坐標(biāo)變?yōu)?u₂，v₂)。

由于在塊匹配計(jì)算過(guò)程中，搜索窗的大小反映了計(jì)算像素的個(gè)數(shù)，涉及到像素相關(guān)性的相互影響問(wèn)題，所以它將直接影響匹配結(jié)果。傳統(tǒng)的塊匹配過(guò)程中，針對(duì)不同的圖像，對(duì)應(yīng)的搜索窗大小固定，由于塊匹配算法極大的計(jì)算復(fù)雜度以及匹配結(jié)果的不確定性和隨機(jī)性，導(dǎo)致其在實(shí)際中的應(yīng)用受到嚴(yán)重的限制。

總之，需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是：如何能夠提供一種塊匹配中動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索窗大小的方法，在保證匹配的精確度的前提下，減少計(jì)算量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種塊匹配中動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索窗大小的方法和裝置，能夠在保證匹配的精確度的前提下，減少計(jì)算量。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索窗大小的方法，包括：

計(jì)算當(dāng)前幀和參考幀的幀間相關(guān)系數(shù)；所述幀間相關(guān)系數(shù)為當(dāng)前幀各點(diǎn)像素值之和與參考幀各點(diǎn)像素值之和的差的絕對(duì)值；

當(dāng)所求得的幀間相關(guān)系數(shù)在第一預(yù)置閾值范圍之內(nèi)時(shí)，將搜索窗的大小減小為M₁×N₁；其中，所述搜索窗的初始大小為M₀×N₀；M₁＜M₀，N₁＜N₀。

優(yōu)選的，所述方法還包括：

針對(duì)當(dāng)前幀中待搜索的目標(biāo)塊，計(jì)算所述目標(biāo)塊像素的塊內(nèi)相關(guān)系數(shù)；所述塊內(nèi)相關(guān)系數(shù)為目標(biāo)塊上的每一點(diǎn)像素與各點(diǎn)像素算術(shù)平均值的差的絕對(duì)值之和；

當(dāng)所求得的塊內(nèi)相關(guān)系數(shù)在第二預(yù)置閾值范圍之內(nèi)時(shí)，將搜索窗的大小減小為M₂×N₂；M₂＜M₀，N₂＜N₀。

優(yōu)選的，所述第一預(yù)置閾值范圍為：小于2A；其中，A為當(dāng)前幀像素的個(gè)數(shù)。

優(yōu)選的，依據(jù)幀間相關(guān)系數(shù)減小搜索窗的大小，具體為：

當(dāng)所述幀間相關(guān)系數(shù)在大于等于A小于2A范圍內(nèi)時(shí)，M₁在大于等于M₀/2小于M₀的范圍內(nèi)等比例取值，N₁在大于等于N₀/2小于N₀的范圍內(nèi)等比例取值；

當(dāng)所述幀間相關(guān)系數(shù)在大于等于A/2小于A范圍內(nèi)時(shí)，M₁在大于等于5小于M₀/2的范圍內(nèi)等比例取值，N₁在大于等于5小于N₀/2的范圍內(nèi)等比例取值；

其中，依據(jù)幀間相關(guān)系數(shù)搜索窗的大小最小調(diào)整為5×5；M₁和N₁取值為正整數(shù)。

優(yōu)選的，所述第二預(yù)置閾值范圍為小于2B；其中，B為目標(biāo)塊像素的個(gè)數(shù)。

優(yōu)選的，依據(jù)塊內(nèi)相關(guān)系數(shù)減小搜索窗的大小，具體為：

當(dāng)所述塊內(nèi)相關(guān)系數(shù)在大于等于B小于2B范圍內(nèi)時(shí)，M₂在大于等于M/2小于M的范圍內(nèi)等比例取值，N₂在大于等于N/2小于N的范圍內(nèi)等比例取值；