[发明专利]一种基于码率控制的帧间图像运动估计方法与系统

权利要求书

1.一种基于码率控制的帧间图像运动估计方法，其特征在于，包括步骤：

S1：基于时空域上的运动相关性，获取当前编码块的运动矢量候选列表；

S2：基于率失真代价函数筛选运动矢量候选列表中代价最小的运动矢量候选作为预测运动矢量；

S3：以预测运动矢量为中心进行运动搜索，并计算运动搜索过程中所获得编码块的率失真代价；

S4：判断当前运动搜索所获得编码块的运动矢量和预测运动矢量的差值所对应的码率是否超过阈值，若否，继续进行运动搜索，若是，筛选当前率失真代价最小的编码块进行运动矢量获取；

所述时空域上的运动相关性，包括时域和空域上当前编码块的运动方向特性；

所述率失真代价函数可表示为如下公式：

式中，D(SAD)为当前编码块与当前运动搜索所获得编码块之间的像素值残差，F_t(i,j)为t时刻当前编码块的像素值，F_t-1(i,j)为t时刻当前运动搜索所获得编码块的像素值，(i,j)为当前编码块的坐标，m*n为当前帧间图像的尺寸大小，为当前运动搜索所获得编码块的运动矢量，为预测运动矢量，为运动向量差值，J_cost为率失真代价，为的码率，λ为拉格朗日乘子。

2.如权利要求1所述的一种基于码率控制的帧间图像运动估计方法，其特征在于，所述运动矢量候选列表包括预设个数的运动矢量候选，当运动矢量候选不足预设个数时，以零矢量填充运动矢量候选列表。

3.如权利要求1所述的一种基于码率控制的帧间图像运动估计方法，其特征在于，所述当前运动搜索所获得编码块的运动矢量和预测运动矢量的差值所对应的码率是否超过阈值可表示为如下公式：

式中，e为自然常数，β为阈值。

4.一种基于码率控制的帧间图像运动估计系统，其特征在于，包括：

列表获取单元，用于基于时空域上的运动相关性，获取当前编码块的运动矢量候选列表；

中心获取单元，用于基于率失真代价函数筛选运动矢量候选列表中代价最小的运动矢量候选作为预测运动矢量；

中心搜索单元，用于以预测运动矢量为中心进行运动搜索，并计算运动搜索过程中所获得编码块的率失真代价；

矢量获取单元，用于当前运动搜索所获得编码块的运动矢量和预测运动矢量的差值所对应的码率超过阈值时，筛选当前率失真代价最小的编码块进行运动矢量获取；

所述时空域上的运动相关性，包括时域和空域上当前编码块的运动方向特性；

所述率失真代价函数可表示为如下公式：

式中，D(SAD)为当前编码块与当前运动搜索所获得编码块之间的像素值残差，F_t(i,j)为t时刻当前编码块的像素值，F_t-1(i,j)为t时刻当前运动搜索所获得编码块的像素值，(i,j)为当前编码块的坐标，m*n为当前帧间图像的尺寸大小，为当前运动搜索所获得编码块的运动矢量，为预测运动矢量，为运动向量差值，J_cost为率失真代价，为的码率，λ为拉格朗日乘子。

5.如权利要求4所述的一种基于码率控制的帧间图像运动估计系统，其特征在于，所述运动矢量候选列表包括预设个数的运动矢量候选，当运动矢量候选不足预设个数时，以零矢量填充运动矢量候选列表。

6.如权利要求4所述的一种基于码率控制的帧间图像运动估计系统，其特征在于，所述当前运动搜索所获得编码块的运动矢量和预测运动矢量的差值所对应的码率是否超过阈值可表示为如下公式：

式中，e为自然常数，β为阈值。