内容自适应分数像素运动估计方法

摘要

本发明属于信号处理中的视频编码领域，涉及内容自适应分数像素运动估计方法。包括基于平坦区域宏块预测的无效分数像素运动矢量搜索省略方法：通过检测H.264运动估计7种模式中的模式1的运动矢量是否落在整像素点，判定当前宏块是否是平坦块。对于平坦块，后续模式只进行常规整像素运动矢量搜索。对于非平坦块，进行常规整像素和分数像素运动矢量搜索。改进的基于预测矢量的增强型菱形模板搜索方法采用了改进的搜索模板，将搜索停止在预测运动矢量的[-2，2]范围内，省略计算[-2，2]范围外的少数对编码效率提高不大的分数像素采样点。内容自适应分数像素运动估计方法比分数像素全搜索方法(FFPS)在峰值信噪比(PSNR)有微小降低(0.095～0.209dB)的情况下，平均减少了75.6％的分数像素搜索点，整个运动估计模块平均节省了38.5％的计算量。本发明的自适应分数像素运动估计方法可以在确保运动估计精度的基础上，减少分数像素运动估计的计算量。

主权项

一种用于内容自适应分数像素运动估计方法的采用基于平坦区域宏块预测的无效分数像素运动矢量搜索省略方法，通过检测H.264运动估计7种模式中的模式1的运动矢量是否落在整像素点，判定当前宏块是否是平坦块；对于平坦块，后续模式只进行常规整像素运动矢量搜索，而不进行分数像素运动矢量搜索；对于非平坦块，进行常规整像素和分数像素运动矢量搜索，其特征在于：针对其中的分数像素运动矢量搜索，采用改进的基于预测矢量的增强型菱形模板搜索方法，进行以下四步：第一步：由相邻块预测当前块的分数像素运动矢量，获得预测运动矢量FMVP，即(Pred_x，Pred_y)；直接以FMVP作为搜索起始点；第二步：比较搜索起始点(Pred_x，Pred_y)周围菱形模板上的4个搜索点和(Pred_x，Pred_y)的匹配误差，如果最小绝对误差之和MSAD位于(Pred_x，Pred_y)，则停止无效分数像素运动矢量搜索省略方法，否则进行第三步搜索；第三步：如果最佳匹配点和次最佳匹配点相对，则选择最佳匹配点MV为最终分数像素运动矢量；如果最佳匹配点和次最佳匹配点相邻，则计算与最佳匹配点相邻的正方形模板上点的匹配误差，若MSAD仍为菱形最佳匹配点，则选择菱形最佳匹配点MV为最终分数像素运动矢量，否则进行下一步；第四步：以第三步中正方形模板上的搜索点为中心，用菱形模板搜索其周围的点；选择MSAD的点作为最终分数像素运动矢量。