[发明专利]多种块模式的快速整像素运动估计方法

摘要

本发明涉及多种块模式的快速整像素运动估计方法。搜索中，首先以较小块模式搜索，由较小块模式运动向量确定较大块模式搜索范围，进一步按较大模式搜索，直到完成整像素搜索。本方法不仅保证了编码器原有的率失真特征，而且相对于各种块模式单独搜索大幅度降低了计算量，使编码速度大大提高，且方法简单，易于软硬件实现。本方法致力于解决H.264视频编码器中多种块模式运动估计方法上的问题，但并不限于H.264国际标准，可与现有亚像素搜索方法和率失真优化(RDO)块模式决策模型相结合使用。

主权项

1.多种块模式的快速整像素运动估计方法，其特征在于包括以下四个部分：起始点的确定及跳过宏块(skipped macroblock)的检测；最小块模式的菱形带搜索方法；其它块模式的搜索方法；搜索截止准则，各个部分实现步骤如下：a.起始点的确定及跳过宏块(skipped macroblock)的检测：起始点设定为可能成为跳过宏块的位置，并在起始点检测该宏块是否为跳过宏块。如该宏块为跳过宏块，则不再进块匹配搜索与宏块编码，直接进行下一个宏块的块匹配搜索与编码；否则开始下一步搜索；b.最小块模式的菱形环搜索方法这一步提出两种菱形环搜索方法：菱形环环扩散搜索法和基于方向校正的菱形环环扩散搜索法。这两种方法以菱形区域作为搜索区域，并按以下公式归类菱形环：N＝abs(MV_X)+abs(MV_Y)搜索时，按菱形环的顺序，一个菱形环一个菱形环地搜索，直到中途截止或完成搜索区域内的搜索。第二种方法提出了一种基于方向校正的菱形环环扩散搜索法，方向校正是通过统计SAD值，逐步放弃最大统计SAD值方向的搜索，直到搜索到SAD值最小的匹配块，速度较前一个快，但精度稍差一点；中途截止必须符合以下其中一个条件：1)Ncur-Nmin＞＝2Ncur为当前搜索菱形环号，Nmin最小SAD所在菱形环号，2)当前搜索菱形环SAD最小的参考块符合第四部分搜索截止准则；c.其它块模式的搜索方法：其它块模式搜索法是基于由较小块模式到较大块模式搜索的一种搜索方法，由较小块运动向量决定较大块模式搜索范围的左上角、右上角、左下角、右下角，即决定其搜索的方形搜索范围，并在此范围进行全搜索或快速搜索，由此来减小较大模式的搜索范围的方法来减小计算量；d.搜索截止准则：本搜索截止准则参考H.264国际标准整数变换与量化方法，以4×4块大小为检测单位，通过对每个4×4块的运动估计残余矩阵经整数变换并校正后，根据其16个系数是否都小于阈值H1，决定每一个4×4块搜索是否截止，本截止准则用于第一步跳过宏块(skipped macroblock)的检测和第二步最小块模式搜索截止的检测。