[发明专利]一种HEVC子像素运动估计方法及装置

权利要求书

1.一种HEVC子像素运动估计方法，其特征是，包括如下步骤；

步骤S1：预设至少两种搜索模式，每种搜索模式都覆盖一个整像素点、多个1/2像素点和多个1/4像素点，所有像素点的位置都是固定的；每种搜索模式所覆盖的像素点的数量均不同，覆盖像素点较多的搜索模式所覆盖的像素点完整地包含了覆盖像素点较少的搜索模式所覆盖的像素点；

步骤S2：选择一种预设的搜索模式，将该搜索模式中的唯一的整像素点对准整像素运动估计得到的最优整像素运动矢量的位置；对该搜索模式中的唯一的整像素点周围的多个1/2像素位置开始进行1/2像素插值，在完成其中一个1/2像素位置的插值计算后就立即开始对该1/2像素位置周围的1/4像素位置进行1/4像素插值；1/4像素位置的插值运算由周围的整像素点和1/2像素点采用双线性插值得出；

步骤S3：计算插值得到的各个1/2像素点的率失真代价，找到率失真代价最小的1/2像素点作为最优的1/2像素精度运动矢量的位置；同时计算插值得到的各个1/4像素点的率失真代价，找到率失真代价最小的1/4像素点作为最优的1/4像素精度运动矢量的位置；

步骤S4：比较最优的1/2像素精度运动矢量和最优的1/4像素精度运动矢量的率失真代价，选择两者中率失真代价较小的作为该搜索模式中的最优子像素运动矢量。

2.根据权利要求1所述的HEVC子像素运动估计方法，其特征是，所述步骤S1中，预设三种搜索模式，分别称为13点模式、25点模式和37点模式；

13点模式覆盖1个整像素点、4个1/2像素点、8个1/4像素点；具有菱形搜索范围；

25点模式覆盖1个整像素点、8个1/2像素点、16个1/4像素点；具有正方形搜索范围；

37点模式覆盖1个整像素点、8个1/2像素点、28个1/4像素点；具有八边形搜索范围；

在13点模式的基础上，增加4个1/2像素点和8个1/4像素点就得到了25点模式；在25点模式的基础上，增加12个1/4像素点就得到了37点模式。

3.根据权利要求1所述的HEVC子像素运动估计方法，其特征是，所述步骤S2中，1/4像素位置的插值运算规则如下；第一，1/4像素点的插值运算只用到所属搜索模式覆盖的像素点、以及所属搜索模式的中心整像素点的1个像素距离以内的整像素点；第二，在每个搜索模式中，若1/4像素位置既位于两个1/2像素位置之间，又位于一个整像素位置和一个1/2像素位置之间，则使用两个1/2像素位置通过双线性插值得到1/4像素位置的像素点；第三，在每个搜索模式中，若1/4像素位置仅位于两个1/2像素位置之间，则由这两个1/2像素位置通过双线性插值得到该1/4像素位置的像素点；第四，在每个搜索模式中，若1/4像素位置仅位于一个整像素位置和一个1/2像素位置之间，则由这两个像素位置通过双线性插值得到该1/4像素位置的像素点。

4.根据权利要求3所述的HEVC子像素运动估计方法，其特征是，所述步骤S2中，如果某一个1/4像素位置由一个整像素点和一个1/2像素点采用双线性插值得出，那么当该1/2像素点的插值计算完成后，就开始该1/4像素点的插值计算。

5.根据权利要求3所述的HEVC子像素运动估计方法，其特征是，所述步骤S2中，如果某一个1/4像素位置由两个1/2像素点采用双线性插值得出，那么当这两个1/2像素点的插值计算完成后，就开始该1/4像素点的插值计算。

6.根据权利要求1所述的HEVC子像素运动估计方法，其特征是，所述步骤S3中，在计算每一个子像素点的率失真代价时，使用SAD算法替换SATD算法。

7.根据权利要求6所述的HEVC子像素运动估计方法，其特征是，所述步骤S3中，子像素的率失真代价基于拉格朗日率失真函数来计算，RD_cost＝SAD_cost+λ×Rate_cost；其中，RD_cost表示子像素的率失真代价，SAD_cost表示SAD成本，λ表示拉格朗日乘子，Rate_cost表示编码码率代价。