[发明专利]一种视频编码的运动估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频编码中的运动估计方法，尤其是涉及一种视频编码的新型快速运动估计方法。

背景技术

目前视频应用向以下几个方向发展的趋势越来越明显：1、高清晰度，数字视频的应用格式从720P向1080P全面升级；2、高帧率，数字视频帧率从30fps向60fps、120fps的应用场景升级；3、高压缩率，利用有限的带宽获得最佳的视频体验。但是目前主流的视频编码标准H.264/AVC由于其本身的局限性已不能适应这种快速的发展趋势。2013年1月25日，ITU-T的VCEG(Video Coding Experts Group，视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(Moving Picture Experts Group，运动图像专家组)组成的JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding，联合协作视频编码组)制定的HEVC(High Efficiency Video Coding，高效视频编码)，是继H.264/AVC之后的新一代高效视频编码标准，已获第一阶段批准（正式名称为ITU-T H.265建议或ISO/IEC23008-2）。主要面向下一代高清电视，移动视频等应用。HEVC的目标是在与H.264/AVC High Profile相同或相近画质条件下，节省50%左右的压缩码率；这也是以一定计算复杂度的上升作为代价。

H.264/AVC中采用的是一些经典的小步长块匹配算法，如三步法、新三步法、四步法、钻石法、六边形法等快速搜索算法，这些算法只适用于H.264/AVC中的小步长搜索(一般为2)；HEVC沿袭了经典的基于块的混合编码框架，但由于采用了更大的编码单元来替代H.264/AVC中的宏块，使得预测时必须采用更大的搜索步长(默认为64)，因此这也使得一些经典的小步长块匹配算法在HEVC中匹配效果并不理想。

所以，研究一种对不同运动程度的视频都有良好的匹配效果的运动估计方法，是目前HEVC视频编码技术的核心攻关难题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出了一种对不同运动程度的视频都有良好的匹配效果的视频编码的运动估计方法。

本发明所采用的技术方案是：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。

作为优选，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。

作为优选，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：