[發明專利]一種幀圖像運動估計的搜索算法

有效

• 申請號: 201310728099.2
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103716639B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 隆剛;金明;史方
• 申請（專利權）人: 同觀科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H04N19/51
• 分類號: H04N19/51;H04N19/57;H04N19/176
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙)44240
• 代理人: 王麗

1.一種幀圖像運動估計的搜索算法，包括步驟：

將比較幀和參考幀分成至少兩個圖層，任意兩個圖層之間的分辨率不同，比較幀和參考幀的圖層一一對應；

選擇比較幀中分辨率較低的圖層跟參考幀同一圖層進行對比，得到預測結果；

比較幀中分辨率較高的圖層根據預測結果進行運動估計；

設定基礎宏塊，計算該基礎宏塊的殘差值；然后以基礎宏塊為基準，計算其他更大宏塊的殘差值，比較不同宏塊的殘差值，得到所述預測結果；

所述預測結果包括最優宏塊及其對應的運動矢量；

所述預測結果還包括次優宏塊及其對應的運動矢量；

所述運動矢量包括最優運動矢量、次優運動矢量中的任意一個或兩個；

對比較幀中下一個分辨率較高的圖層的預測結果基于上一層分辨率較低圖層的預測結果，進行有限位置和有限范圍搜索，得到該圖層的預測結果；

依次類推，直至計算出比較幀中分辨率最高圖層的預測結果；

將分辨率最高圖層的最優宏塊及其對應的最優運動矢量、次優運動矢量，以及次優宏塊及其對應的最優運動矢量、次優運動矢量進行高斯函數擬合，得到1/N像素點的殘差值，根據該殘差值完成比較幀的運動估計；其中N為大于2的整數。

2.如權利要求1所述的一種幀圖像運動估計的搜索算法，其特征在于，除分辨率最低的圖層外，每一圖層的預測基于分辨率最接近圖層的預測結果。

3.如權利要求1所述的一種幀圖像運動估計的搜索算法，其特征在于，選擇比較幀中分辨率最低的圖層跟參考幀同一圖層進行對比，得到預測結果；基于該圖層得到的預測結果，直接對最高分辨率的圖層進行運動估計。

4.如權利要求1所述的一種幀圖像運動估計的搜索算法，其特征在于，利用可編程并行處理器對每個圖層進行預測，然后將分辨率最高的圖層的運動估計的結果反饋回CPU進行編碼處理。

5.如權利要求1所述的一種幀圖像運動估計的搜索算法，其特征在于，所述預測結果包括最優宏塊及其對應的最優運動矢量、次優運動矢量，還包括次優宏塊及其對應的最優運動矢量、次優運動矢量；

將圖層分成三層，以4×4為基礎宏塊，計算分辨率最低的第三圖層的殘差值；

比較不同宏塊的殘差值，選擇殘差值最小的宏塊作為最優宏塊，選擇次小的宏塊作為次優宏塊；

分別圍繞第三圖層的最優宏塊和次優宏塊，進行有限位置和有限范圍搜索，得到第二圖層的預測結果；

分別圍繞第二圖層的最優宏塊和次優宏塊，進行有限位置和有限范圍搜索，得到分辨率最高的第一圖層的預測結果；

將第一圖層的最優宏塊及其對應的最優運動矢量、次優運動矢量，以及次優宏塊及其對應的最優運動矢量、次優運動矢量進行高斯函數擬合，得到1/N像素點的殘差值，根據該殘差值完成比較幀的運動估計；其中N為大于2的整數；

每一圖層的預測和運動估計采用GPU進行運算，然后將分辨率最高的圖層的運動估計的結果反饋回CPU進行編碼處理。