[发明专利]一种基于H.265视频编码的运动估计块匹配方法

摘要

一种基于H.265视频编码的运动估计块匹配方法，本发明涉及运动估计块匹配方法。本发明的目的是为了降低H.265视频标准编码过程中的运动估计的计算复杂度和减少编码时间。一种基于H.265视频编码的运动估计块匹配方法具体过程为：步骤一、初选阶段：根据帧间预测单元的划分特点，选择对应的下采样方案，根据设定的阈值，从所有匹配块中选择出候选匹配组；步骤二、精选阶段：对初选阶段得到的候选匹配组进行基于率失真优化准则的精选，选出最终的匹配块，完成运动估计中的块匹配的过程。本发明用于视频编码的运动估计块匹配领域。

主权项

1.一种基于H.265视频编码的运动估计块匹配方法，其特征在于：一种基于H.265视频编码的运动估计块匹配方法具体过程为：步骤一、初选阶段：根据帧间预测单元的划分特点，选择对应的下采样方案，根据设定的阈值，从所有匹配块中选择出候选匹配组；步骤二、精选阶段：对初选阶段得到的候选匹配组进行基于率失真优化准则的精选，选出最终的匹配块，完成运动估计中的块匹配的过程；所述步骤一中初选阶段：根据帧间预测单元的划分特点，选择对应的下采样方案，根据设定的阈值，从所有匹配块中选择出候选匹配组；具体过程为：步骤一一、帧间预测单元PU的划分模式，在编码标准中存在八种预测单元划分，其中形状分为正方形和长方形；对于正方形的预测单元，判断正方形是否是32x32和64x64的预测单元，如果是，采用米字形的下采样方案；如果否，采用对角线的下采样方案；对于长方形的预测单元，采用十字形的下采样方案；步骤一二、计算预测单元中前一帧与当前帧单个像素差值的绝对值SAD_c；将得到的每个SAD_c进行累加，与Pixel_th进行比较；若小于或者等于Pixel_th则表明这个预测单元为匹配候选块，进行步骤一三，等待精选计算；若大于Pixel_th则代表这个预测单元为非匹配候选块，不用再进行计算；Pixel_th为自适应下采样阈值；步骤一三、判断匹配候选块是否超出搜索范围，如果超出搜索范围，执行步骤二；如果未超出搜索范围，搜索下一个匹配候选块，执行步骤一一；所述步骤一二中计算预测单元中前一帧与当前帧单个像素差值的绝对值，具体过程为利用如下公式：SAD_c＝abs(piOrg[i]‑piCur[i])其中，piOrg表示当前帧中的像素，piCur表示前一帧中的像素，abs为取绝对值符号，SAD_c为预测单元中前一帧与当前帧单个像素差值的绝对值，i为预测单元中的第i个像素点；所述步骤一二中自适应下采样阈值Pixel_th具体求解过程为：当前自适应下采样阈值是由上一CTU中每个预测单元计算得到的误差累加求和求平均值进行估计；CTU为编码树单元；所述步骤一二中将得到的每个SAD_c进行累加的具体过程为：其中，f_i(m_u,n_u)为图像中坐标(m_u,n_u)的像素值，横纵坐标(m_u,n_u)为下采样模板上的像素点，横纵坐标(x,y)表示运动向量，将SAD(x,y)小于等于自适应下采样阈值的预测单元作为匹配候选组；将SAD(x,y)大于自适应下采样阈值的预测单元作为非匹配候选组；M取值为预测块的长，取值为4、8、16、32、64中任意一个，M≤4N；N取值为预测块的高，取值为4、8、16、32、64中任意一个，N≤4M；所述搜索范围数值为64×64；所述步骤二中精选阶段：对初选阶段得到的匹配组进行基于率失真优化准则的精选，选出最终的匹配块，完成运动估计中的块匹配的过程；具体过程为：对匹配候选块中的预测单元进行基于率失真优化准则的精选，计算公式如下：J＝S(x,y)+λmotion*Rmotion式中，(m,n)为预测单元中所有的像素点，Rmotion表示预测单元编码运动信息所需的比特数，λmotion为运动估计过程中的拉格朗日因子，编码器会选择使率失真代价J最小的值作为当前块的最终匹配块。