[发明专利]预测运动的一种方法和设备

说明书

本发明涉及视频信号中预测运动的一种方法和设备。

数字视频信号数据压缩的编码/译码在许多情况下是基于像素值(帧间编码)的运动补偿插值法。为此对于像素块，运动矢量或位移矢量都是需要的。这些运动矢量通常是借助于运动预测在编码器中产生。

在一个搜索区域内，对一来自当前图像具有，例如8*8亮度像素的像块在所有情况下进行比较；这个搜索区域包含一个放大了的像块，例如，前一图像的16*16亮度像素块，并把它看作是搜索窗。借助于均方误差(MSE)或平均绝对误差(MAE)，在搜索区域内，决定具有最高度相关的8*8像块；并且从较当前图像晚一像块的空间位置决定相应的运动矢量。

这一方法的计算强度是极为巨大的，并要求很高的周率。即使在分层搜索法中也需要复杂且高速的硬件。

本发明的目的是提供一种较小计算强度的预测运动的方法。在一个搜索区域内，将一参考像素块(BS)同一个或几个邻近图像的像素块(SAS)相比较，根据大体上具有最高度相关的位置，决定一个运动矢量。

本发明还基于另一目的，即提供根据本发明的方法做出的一种设备。

在通常预测运动的方法中，用的是一全字长(例如8位)的像素值。详尽的研究表明，只分析像素值的特定位，例如最高有效位(MSB)或两个最高有效位(MSB)，也能完成运动预测。为此，这些位(当前图像的和前一图像的和/或后一图像的像素值的位)用逻辑运算联接；并且对在搜索窗内当前像块(例如8*8像块)的不同像块位置的各个结果在所有情况下进行组合。通过后随的最小值或最大值比较，决定当前像块的有关矢量。最可取的逻辑运算是EXOR和/或EXNOR逻辑操作，在对应的搜索像块内，把它们的结果计数和/或相加。

在原理上根据本发明提出的方法在于对视频信号中运动的预测，这里，在一个搜索区域内的所有情况下，将一参考像素块(BS)同一个或几个邻近图像的对应像素块(SAS)相比较，并根据大体上是最高度相关的位置决定一个运动矢量。在所有情况下像素值的比较中，用到的只是最高有效位(MSB)和/或多个最高有效位(MSB)，即在以后有一般参考作用的MSB。

根据本发明提出的方法的更有用的发展在附加的权利要求中叙述。

在原理上根据本发明提出的设备是用在视频信号中预测运动的。这里，在一个搜索区域内的所有情况下，将一参考像素块同一个或几个邻近图像的对应像素块相比较，并根据大体上是最高度相关的位置决定一个运动矢量。设备装有：

—存储装置，用以储存参考像素块和一个或几个邻近图像的像素块；

—EXOR或EXNOR门电路，联接到存储装置；在所有情况下只把这些像素值的最高有效位(MSB)和/或多个最高有效位(MSB)(以后统称为MSB)提供给它们；—对来自EXOR或EXNOR门电路的各个像素值的比较结果进行相加、计数和/或中间存储的装置，它们决定具有总和或计数结果的最小值或最大值的搜索位置来的运动矢量。

根据本发明提出的设备的更有用的发展在附加的权利要求中叙述。

下面将结合参考附图来描述本发明示范性实施例。图1表明来自当前图像的像块和来自前一图像的搜索区域；图2是根据本发明的运动预测器方框图；图3是根据本发明的另一种运动预测器框图。

为了清晰起见，图1所示的像块大小为2*2像素。实际上使用的像块大小为8*8或16*16像素。为了决定第一次组合结果，在一个EXOR或EXNOR逻辑操作的连续周期CL中，当前像块像素的MSB按照下表与搜索区域(搜索区域的大小可任意选取)的像素A…T的MSB作逻辑联接：

            EXOR               CL

            1A               1

            2B               2

            3F               3

            4G               4

为了决定第二次组合结果，在连续周期CL中，MSB按照下表作逻辑联接：

            EXOR               CL

            1B               1

            2C               2 

            3G               3