[发明专利]一种运动估计的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码的技术领域，特别是涉及一种运动估计的方法及一种运动估计的装置。

背景技术

运动估计算法是视频压缩编码的核心算法之一。高质量的运动估计算法是高效视频编码的前提和基础。运动估计的基本思想是将图像序列的每一帧分成许多互不重叠的宏块，并认为宏块内所有象素的位移量都相同，然后对每个宏块到参考帧某一给定特定搜索范围内根据一定的匹配准则找出与当前块最相似的块，即匹配块，匹配块与当前块的相对位移即为运动矢量。视频压缩的时候，只需保存运动矢量和残差数据就可以完全恢复出当前块。

目前，常用的运动估计算法可以分为两类，一类是简单搜索算法，这类算法主要是利用相邻宏块运动向量的相似性，预测出当前的初始运动向量，然后采用一个较小的模板进行细化搜索，如三步搜索算法、四步搜索算法等，简而言之，即简单搜索算法是指采用单一搜索模板和单一结束条件的运动估计算法。这类算法比较简单、快速，但在运动比较剧烈的场景下，邻近宏块间运动向量的相似性就会变差，经常会使运动搜索被中止在局部最优的位置上，从而影响最终的图像质量。

另一类是复杂搜索算法，这类算法在简单预测点的方法的基础上，增加许多不同的搜索模板，如菱形、十字形、多边形等，用以减少因为视频中运动不规则时，搜索中止在局部最优的可能性，如UMHexagons算法，EPZS算法等，简而言之，即复杂搜索算法是指采用多种搜索模板和多种结束条件的运动估计算法。这类算法搜索点相对较多，主要通过复杂的计算来保证运动矢量的准确性，即使在视频运动剧烈、图像细节信息比较多的场景下，仍能获得较好的搜索效果，但其搜索点数较多，直接减缓了搜索速度，降低了搜索效率。

因而，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够兼顾运动估计的搜索效率和搜索效果，提供一种在保证搜索精度的基础上，降低搜索复杂度的运动估计方法和装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种运动估计的方法及装置，用以兼顾运动估计的搜索效率和搜索效果，在保证搜索精度的基础上，降低搜索复杂度。

为了解决上述问题，本发明公开了一种运动估计的方法，包括：

编码当前帧图像时，若获得参考帧为I帧，则调用复杂搜索算法进行运动估计；

若获得参考帧为P帧，则按照预置规则选用简单搜索算法或复杂搜索算法进行运动估计；

其中，所述简单搜索算法为采用单一搜索模板和单一结束条件的运动估计算法；所述复杂搜索算法为采用多种搜索模板和多种结束条件的运动估计算法。

优选的，所述预置规则包括：

在当前待编码宏块的相邻上宏块、相邻左宏块和左上宏块可用时，依据所述相邻上宏块、相邻左宏块和左上宏块的运动向量，预测当前待编码宏块的运动级别；

若所述运动级别高于第一阈值，则调用复杂搜索算法进行运动估计；若所述运动级别低于第一阈值，则调用简单搜索算法进行运动估计。

优选的，所述预置规则还包括：

在当前待编码宏块的相邻上宏块、相邻左宏块和左上宏块可用时，依据所述相邻上宏块、相邻左宏块和左上宏块的运动向量，预测当前待编码宏块的运动像素数量；

依据所述运动像素数量确定当前调用的简单搜索算法或复杂搜索算法的搜索步数。

优选的，所述相邻上宏块、相邻左宏块和左上宏块可用是指，所述相邻上宏块、相邻左宏块和左上宏块存在，并且具有帧间编码的编码属性。

优选的，所述预置规则还包括：

统计参考帧中采用帧内编码的宏块个数，若所述宏块个数高于第二阈值，则调用复杂搜索算法进行运动估计；若所述宏块个数低于第二阈值，则调用简单搜索算法进行运动估计；

和/或，所述预置规则还包括：

获取当前帧图像的编码压缩率，若所述压缩率高于第三阈值，则调用简单搜索算法进行运动估计；若所述压缩率低于第三阈值，则调用复杂搜索算法进行运动估计；

和/或，所述预置规则还包括：

计算所述参考帧的总运动向量，所述总运动向量为以最小运动估计块为单位的水平方向与垂直方向上运动向量绝对值的总和；若所述总运动向量高于第四阈值，则调用复杂搜索算法进行运动估计；若所述总运动向量低于第四阈值，则调用简单搜索算法进行运动估计。

优选的，所述预置规则在在当前待编码宏块的相邻上宏块、相邻左宏块和左上宏块不可用时采用。

本发明实施例还公开了一种运动估计的装置，包括：

参考帧分析模块，用于编码当前帧图像时，判断获得的参考帧为I帧或为P帧，若为I帧，则调用复杂算法估计模块；若为P帧，则调用预置规则判断模块；