[發明專利]一種基于遺傳搜索和模板匹配的運動估計方法

無效

• 申請號: 201110097766.2
• 申請日: 2011-04-19
• 公開（公告）號: CN102143364A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 丁勇;宋文華;孫綱德;王翔;張淵;葉森;賈夢楠;劉鈞石;張東;嚴曉浪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;G06T7/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

1.一種基于遺傳搜索和模板匹配的運動估計方法，其特征在于包括包括以下步驟：

（1）以待編碼幀的前一個已編碼幀為當前參考幀；對待編碼幀的其中一個待編碼塊分別采用中值濾波、上層塊預測、相鄰幀預測的方法進行預測，相應得到該待編碼塊的中值預測運動矢量、上層塊預測運動矢量和相鄰幀預測運動矢量；同時采用中值濾波的方法預測該待編碼塊的SAD值；

（2）由所述待編碼塊的坐標加上所述中值預測運動矢量，得到當前參考幀的搜索中心點；計算得到以所述搜索中心點為起始點的塊的SAD值；判斷是否滿足第一終止策略的條件：若滿足，則以所述搜索中心點為最優點，并執行步驟（10）；若不滿足，則執行步驟（3）；

（3）由所述待編碼塊的坐標分別加上所述上層塊預測運動矢量和相鄰幀預測運動矢量，相應得到上層塊預測搜索點和相鄰幀預測搜索點；分別以所述待編碼塊的起始點、搜索中心點、上層塊預測搜索點和相鄰幀預測搜索點為中心點，得到各所述中心點的水平和垂直方向的相鄰點；計算每個以所述中心點為起始點的塊和每個以所述相鄰點為起始點的塊的SAD值，從中得到當前最小SAD值；

（4）判斷是否滿足第二終止策略的條件：若滿足，則以所述當前最小SAD值所對應的塊的起始點作為最優點，并執行步驟（10）；若不滿足，則判斷是否滿足第三終止策略的條件：若滿足，則執行步驟（9）；若不滿足，則執行步驟（5）；

（5）以步驟（2）所述搜索中心點為中心設計初始模板，計算初始遺傳種群中的每個個體的SAD值，所述初始遺傳種群的每個個體分別對應為以所述初始模板所覆蓋的各個點為起始點的塊；

（6）判斷是否滿足遺傳終止策略：若滿足，則執行步驟（9）；若不滿足，則對當代遺傳種群中與最小SAD值對應的個體進行三次復制、對與第二小SAD值對應的個體進行兩次復制、并舍棄與最大的三個SAD值對應的三個個體，再對其余每個個體復制一次；

（7）對步驟（6）復制得到的每個復制個體進行一次變異操作得到對應的變異個體，并計算每個所述變異個體的SAD值；從所述復制個體和與其對應的變異個體中選擇其SAD值較小者進入下一代遺傳種群；

（8）判斷所述當代遺傳種群是否達到預設的種群迭代閾值：若已達到，則執行步驟（9）；否則，執行步驟（6）；

（9）以所述當代遺傳種群中與最小SAD值對應的塊的起始點作為中心點，在該中心點的水平和垂直方向得到四個相鄰點，分別計算以該四個相鄰點為起始點的各個塊的SAD值，從中選取與最小SAD值對應的塊的起始點為最優點；

（10）對以所述最優點為起始點的匹配塊進行編碼；判斷當前參考幀與所述待編碼幀之間的已編碼幀的幀數是否小于預設的最大參考幀數：若小于，以該當前參考幀的前一個已編碼幀作為當前參考幀并返回執行步驟（2）；否則完成所述待編碼塊的編碼，并執行步驟（11）；

（11）遍歷所述待編碼幀，判斷是否還存在待編碼塊；若存在，則返回步驟（1）對下一個待編碼塊進行編碼；若不存在，則結束。

2.根據權利要求1所述的基于遺傳搜索和模板匹配的運動估計方法，其特征在于：步驟（2）所述第一終止策略如式（1）所示，若y₁=1，則表示滿足第一終止策略的條件；否則表示不滿足第一終止策略的條件；

???????????(1)

式（1）中，SAD表示以所述搜索中心點為起始點的塊的SAD值；Pred_SAD表示所述預測的待編碼塊的SAD值；Pred_mv表示所述中值預測運動矢量；TH1表示第一閾值，所述第一閾值由式（2）計算得到；

???????????????????????????????????(2)

式（2）中，TH_static表示預設的參數；TH_factor表示閾值因子，所述閾值因子由式（3）計算得到；

???????????????(3)

式（3）中，blocktype表示所述待編碼塊的類型，1表示16x16類型塊，2表示16x8類型塊，3表示8x16類型塊，4表示8x8類型塊，5表示8x4類型塊，6表示4x8類型塊，7表示4x4類型塊。