[发明专利]一种视频编码的运动估计方法

权利要求书

1.一种视频编码的运动估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据相邻块的运动矢量得到邻域最佳运动矢量，初始化搜索窗口的中心点、搜索步长和搜索模板；

步骤2：进行整像素运动矢量搜索，得到整像素最佳点；

步骤3：对所述的整像素最佳点所对应的SAD值进行整像素阈值TH判断，判断其是否需要继续进行亚像素运动矢量搜索；

若SAD<TH，则所述的整像素最佳点不需要亚像素运动矢量搜索，所述的整像素最佳点即为全局最佳匹配点；

若SAD≥TH，则对所述的整像素最佳点进行亚像素运动矢量搜索，得到亚像素精度最佳点，将所述的亚像素精度最佳点与所述的整像素精度最佳点进行比较，SAD值较小的最佳点为全局最佳匹配点；

步骤4：由所述的邻域最佳运动矢量和所述的全局最佳匹配点得到全局最佳运动矢量，搜索结束。

2.根据权利要求1所述的视频编码的运动估计方法，其特征在于：步骤1中所述的初始化搜索窗口的中心点、搜索步长和搜索模板，设所述的搜索窗口中心点的绝对值为(iStartX,iStartY)，其具体实现包括以下子步骤：

步骤1.1：初始化搜索窗口的中心点，其具体实现是以所述的邻域最佳运动矢量终点作为所述的搜索窗口的中心点；

步骤1.2：初始化搜索步长，其具体实现是，判断：

当iStartX<4并且iStartY<4时，所述的搜索步长初始化为8；

否则，所述的搜索步长初始化为32；

步骤1.3：初始化搜索模板，其具体实现是，进行第一次判断：

当搜索步长大于1时，进行第二次判断：

如果iStartX>2×iStartY，则所述的搜索模板采用水平六边形模板；

如果iStartY>2×iStartX，则所述的搜索模板采用垂直六边形模板；

否则，所述的搜索模板采用8点钻石模板；

第二次判断结束；

当搜索步长等于1时，所述的搜索模板采用4点小砖石模板；

第一次判断结束。

3.根据权利要求1所述的编码的运动估计方法，其特征在于：步骤2中所述的整像素运动矢量搜索，具体实现包括以下子步骤：

步骤2.1：根据已确定的搜索窗口中心点、搜索步长和搜索模板进行搜索，得到本次搜索的最佳匹配点；

步骤2.2：

调整搜索窗口中心点，其具体实现是将所述的搜索中心点调整为所述的步骤2.1中得到的最佳匹配点；

调整搜索步长，其具体实现是将所述的搜索步长减半，并进行第一次判断：

如果减半后的步长为0，则所述的步骤2.1中得到最佳匹配点即为整像素最佳点，转至执行所述的步骤3；

如果减半后的步长不为0，则调整搜索模板，其具体实现是，进行第二次判断：

当减半后的步长为1时，则所述的搜索模板改为4点小钻石模板；

当减半后的步长大于1时，则进行第三次判断：

若所述的步骤2.1中使用水平六边形模板进行搜索，则将所述的搜索模板改为垂直搜索模板；

若所述的步骤2.1中使用垂直六边形模板进行搜索，则将所述的搜索模板改为水平搜索模板；

若所述的步骤2.1中使用8点大钻石模板进行搜索，则进行第四次判断：

如果得到的最佳匹配点是钻石模板的左右两个顶点，则分别计算该顶点所在的两条边的三个点、两条边的中点和该顶点三个点的SAD之和；当两条边的中点和该顶点三个点的SAD之和最小时，搜索模板改为垂直六边形模板；

如果得到的最佳匹配点是钻石模板的上下两个顶点，则分别计算该顶点所在的两条边的三个点、两条边的中点和该顶点三个点的SAD之和；当两条边的中点和该顶点三个点的SAD之和最小时，搜索模板改为水平六边形模板；

否则，继续使用8点大钻石模板；

第四次判断结束；

第三次判断结束；

第二次判断结束；

第一次判断结束；

回转继续执行所述的步骤2.1。

4.根据权利要求1所述的编码的运动估计方法，其特征在于：步骤3中所述的亚像素运动矢量搜索，其具体实现，包括以下步骤：

步骤3.1：采用插值滤波器完成1/2像素插值，建立5点单峰误差曲面模型f₅(x,y)=Ax²+Bx+Cy²+Dy+E，其中：（x，y）为整像素点的坐标，A，B，C，D，E为待求系数；

步骤3.2：将整像素最佳点及其上下左右四个整像素点的坐标和对应的SAD值代入步骤3.1所建立的5点单峰误差曲面模型中，得到误差曲面最小值，该误差曲面最小值所对应的坐标作为曲面最小点，其中整像素最佳点坐标为(0,0)，上下左右四个整像素点的坐标分别为：(0,-1)，(0,1)，(-1,0)，(1,0)；

步骤3.3：将以(0,0)、(1,-1)、(1,0)、(0,-1)为顶点的正方形区域划分为区域1，将以(0,0)、(-1,-1)、(-1,0)、(0,-1)为顶点的正方形区域划分为区域2，将以(0,0)、(-1,1)、(-1,0)、(0,1)为顶点的正方形区域划分为区域3，将以(0,0)、(1,1)、(1,0)、(0,1)为顶点的正方形区域划分为区域4；由步骤3.2得到的曲面最小点所在的区域，确定1/2像素最佳点所在的区域，该区域内由整像素最佳点和离整像素最佳点最近的三个1/2像素点为顶点组成亚像素区域，计算该亚像素区域四个顶点的SAD值，取SAD点最小点为1/2像素最佳点；

步骤3.4：判断：

若步骤3.3得到1/2像素最佳点与步骤3.2得到的曲面最小点距离小于亚像素阈值，则跳过1/4像素搜索，该1/2像素最佳点即为全局最佳匹配点，转步骤4；

否则，进行1/4像素搜索：首先采用插值滤波器完成1/4像素插值，然后计算1/2像素最佳点和亚像素区域内离1/2像素最佳点最近的三个1/4像素点的SAD值，取SAD值最小点为1/4像素最佳点，该1/4像素最佳点即为全局最佳匹配点，转步骤4。