[发明专利]一种隔点全搜索运动估计方法

说明书

技术领域

本发明属于视频编码技术领域，涉及一种帧间运动估计方法，具体涉及 一种隔点全搜索运动估计方法。

背景技术

视频序列的相邻帧之间存在着很强的时间相关性即时间冗余，为了减小 时间冗余，提高编码效率，现有的视频编码标准如MPEG2、H.26x、AVS等 都采用了帧间预测技术。帧间预测技术采用运动估计和运动补偿技术减少视 频帧之间的时间冗余信息。运动估计采用块匹配算法，将当前帧和参考帧划 分成互不重叠的块，然后在参考帧的给定搜索区域中寻找当前帧的每个块在 参考帧中的最佳匹配块，计算最佳匹配块相对于当前块的位置偏移量，这个 偏移量称为运动矢量，然后将当前块与其最佳匹配块做差值运算，获得残差 块，最后对参差块和运动矢量进行编码并传输，从而完成运动补偿过程。

如何搜索到最佳匹配块是运动估计中的关键技术，常用的搜索方法有快 速搜索方法和全搜索方法。典型的快速搜索方法有三步搜索法、二维对数搜 索法、菱形搜索法、六边形搜索法等。快速搜索法可以显著降低搜索计算量， 但是容易陷入局部最优，搜索到的匹配块不一定是全局最优匹配块。全搜索 算法匹配精度高，计算量大，但是可以找到全局最优匹配块。为了减少全搜 索的计算量，文献《H.264帧间预测算法研究与FPGA设计》(中国期刊网- 中国优秀硕士学位论文全文数据库，硕士学位论文，发表日期2009年，撰 写人王文芳)提出了一种改进的全搜索方法，其采用的方法是在整个搜索区 域内，每隔一定距离选择一个搜索点，选取的搜索点是行列均匀排列的，然 后对选定的每个点进行搜索，从而得到最优匹配块，该搜索方法的优点是显 著降低了搜索计算量，但是由于是隔一定的距离选择一个搜索点，容易陷入 局部最优，不能保证搜索到的最优匹配块是全局最优匹配块，从而不能保证 运动估计的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种隔点全搜索运动估计方法，解决了现有快速搜 索方法易陷入局部最优、全搜索方法计算量大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种隔点全搜索运动估计方法，具体按照 以下步骤：

步骤1、将参考帧和当前帧划分成M×N大小的块；

步骤2、在参考帧的搜索区域中，隔点选取搜索点，针对每一个确定的 搜索点，计算当前块与参考帧中每个搜索点对应的块的绝对误差和，选取其 中最小的绝对误差和；

步骤3、以步骤2最小绝对误差和对应的搜索点为中心，将其相邻的8 个点作为新的搜索点，重复步骤2，计算各点的绝对误差和，选取其中最小 的绝对误差和；

步骤4、比较步骤2和步骤3所得的绝对误差和，二者中较小绝对误差 和对应的搜索点为最优匹配点，最优匹配点对应的块为最优匹配块；

步骤5、计算最优匹配块相对于当前块的位移量，得到当前块的最佳运 动矢量。

本发明的特点还在于：

步骤2中的搜索点的选取规则为隔行、隔列交错选取。

步骤2中的绝对误差和公式为：