发明名称 用以估计影像移动之有效率计算的方法
摘要 一种用以产生移动向量的单元匹配方法系在连续较高解析度影像上实施单元匹配,其法为精链一较低解析度影像中所决定之移动向量。在个别较高解析度影像上,经由与紧邻较低解析度搜中之对应影像区域相关连之一移动向量,界定有限搜索范围之搜索区域。就至少一级之影像解析度言,系将该等搜索单元重叠起来,以提供许多有限搜索范围之搜索区域,用以就该次一较高解析度级中之每一单元均完成单元匹配搜索。
申请公布号 TW321748 申请公布日期 1997.12.01
申请号 TW083108497 申请日期 1994.09.14
申请人 无线电汤姆笙授权公司 发明人 史帝芬.查理.徐;帕曼那汉.亚那当
分类号 G06F15/62 主分类号 G06F15/62
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种视频信号移动补偿编码程序,包括一单元匹配影像移动估计方法,用以产生代表影像移动之移动向量,该方法包括步骤如下:(a)提供代表一现有影像画面之全解析度二维数位化视频信号;(b)延迟该全解析度二维数位化视频信号,以提供代表一先前影像画面之全解析度二维数位化视频信号;(c)自该代表一现有影像画面之视频信号产生N级视频信号,分别代表连续地具有较低解析度之一影像,并自该代表一先前影像画面之视频信号产生N级视频信号,分别代表连续地具有较低解析度之一影像,这里N是一正整数,且该等全解析度现有及先前影像画面均个别构成一零级解析等级;(d)将代表该现有影像面之一第M解析等级的视频信号,分割成具有第一尺寸之多个重叠的搜索单元(302S-308S),其中该等单元至少于二维中的一维重叠,这里的解析等级中,M是大于零,且M小于或等于N;(e)对每一个现有影像画面之该重叠的搜索单元(302S-308S)于该先前影像画面之第M解析等级之一给定范围区域上(302P-308P),执行一单元匹配搜索,以对该先前影像画面之第M解析等级的单元决定决定一移动向量,其相对于该搜索单元显示一最接近的匹配値;(f)应用于该第M解析等级中之单元所产生的个移动向量,以决定于一第(M-1)解析等级中相应单元之相应移动向量;以及(g)应用产生于恰较高解析等级之移动向量,以连续地于较低解析等级之影像单元中产生移动向量,包括对第零解析等级之相应单元产生移动向量,以作为一编码视频信号之一成份,并传送该编码视频信号。2.如申请专利范围第1项之方法,包括另外之步骤如下:(h)分割该现有影像画面之该第(M-1)解析等级为多个第二搜索单元,其不大于该第一尺寸;(i)判定该第X解析等级之单元X,其至少部份与该第(M-1)解析等级之相应的第2搜索单元搭配;(j)对每一个该第M解析等级之该单元X,应用该单元X之移动向量以判定于(M-1)解析等级中有限搜索范围之X搜索区域;(k)对(M-1)解析等级中每一个该搜索区域执行一单位匹配搜索,并选择一发生自该单元匹配搜索的移动向量,其对于该第二搜索单元产生一最低的错误値。3.如申请专利范围第2项之方法,其中:该具第一尺寸之多个搜索单元实质上于该二维中均50%的重叠。4.如申请专利范围第2项之方法,其中:N的値为3;且该第M解析等级为第三解析等级,以及该第(M-1)解析等级为第2项解析等级。5.如申请专利范围第4项之方法,其中:步骤(h)包括分割该现有影像画面之第二解析等级为多个该第二搜索单元,其至少于该二维中之一维重叠。6.如申请专利范围第5项之方法,其中:该具第一尺寸之多个之搜索单元,及该多个第二搜索单元,二者均实质上于该二维中均有50%的重叠。7.如申请专利范围第6项之方法,其中该第一尺寸的搜索单元的形状为矩形,且其中:步骤(h)包括将该现有影像画面之第2解析等级划分成多个矩形第二搜索单元,每一第二搜索单元所具有的个别空间大体上为该第一尺寸之一搜索单元之对应空间大小的一半。8.如申请专利范围第5项之方法,包括另外之步骤为:(1)将该现有影像画面之第一解析等级划分成多个第三搜索单元,该等第三搜索单元之大小均不大于该等第二搜索单元,每一该第三搜索单元均予以投射于该现有影像画面之重叠第二搜索单元上;以及(m)运用该等第三搜索单元中之一已知单元,以供用在该第二解析等级之每一单元之1,1范围内完成一独立匹配搜索中,投射于该第二解析等级之单元上者则为该第三搜索单元之已知单元,其中每一项独立匹配搜索均利用与该第二解析等级单元中之不同单元相关连之移动向量来决定全部该等独立匹配搜索之1,1范围的单独单元之一精链的移动向量,该项移动向量均表现以该等第三搜索单元中之一个单元为准所完成之总匹配数目的最低匹配数値。9.如申请专利范围第8项之方法,其中步骤(1)包括分割该现有影像画面之该第一解析等级为多个不重叠的第三搜索单元。10.如申请专利范围第8项之方法,其中该多个第一尺寸之搜索单元与多个该等第二搜索单元的形状均为矩形,且其中:步骤(h)包括将该现有影像画面之第二解析等级划分成多个矩形第二搜索单元,每一该等第二搜索单元所具有之个别空间,大体上均为该第一尺寸之一搜索单元之对应空间大小的一半;且步骤(1)包括将该现有影像画面之第一解析等级划分成多个矩形之第三搜索单元,每一该等第三搜索单元所具有之个别空间均为一第二搜索单元之对应空间大小的一半。11.如申请专利范围第8项之方法,包括之另外步骤为:n)将该现有影像画面之第零解析等级划分成多个第四搜索单元,该等第四搜索单元的大小并非大于该等第三搜索单元;以及(o)运用该等第四搜索单元中之一已知单元,以供在该先前影像画面之第零解析等级之每一单元的一1,1范围内完成一项匹配搜索,以决定该1,1范围之单独单元的移动向量,该移动向量系表现以该等第四搜索单元之一单元为准所完成之最接近匹配数値。12.如申请专利范围第11项之方法,包括另外之步骤为:(p)采用每一该等第四搜索单元作为该等第四搜索单元中之该已知单元。13.如申请专利范围第11项之方法,其中该第一尺寸之多个搜索单元,多个该等第二搜索单元与该等第三搜索单元的形状均为矩形,且其中:步骤(h)包括将该现有影像画面之第2解析等级划分成多个矩形第二搜索单元,每一该等第二搜索单元所具有之个别空间大体上均为该第一尺寸之搜索单元之对应空间大小的一半;步骤(1)包括将该现有影像画面之第1解析等级划分成多个矩形第三搜索单元,每一该等第三搜索单元所具有之个别空间大体上均为一第二搜索单元之对应空间大小的一半;以及步骤(n)所包括之步骤为将现有影像画面之第零解析等级划分成多个矩形第四搜索单元,每一该等第四搜索单元所具有之个别空间大体上均与一第三搜索单元之对应空间大小相等。14.如申请专利范围第13项之方法,其中该等第三,第二以及第一解析等级之解析度在其二维空间之每维空间内分别为全解析度第零解析等级的1/8,1/4及1/2。15.如申请专利范围第13项之方法,其中该等第三,第二及第一解析等级搜索单元中之每一单元均包括一个该解析等级之RR像素的单元,以及该第零解析等级搜索单元包括一个该第零解析等级之2R2R像素的单元。16.如申请专利范围第1项之方法,其中分割该现有影像画面之N解析等级的连续较低解析度影像,以及分割该先前影像画面之N解析等级的连续较低解析度影像均系藉Gaussian角锥处理所取得的,其每一该等N级采用包括零位线系数1,4,6,4,1之一滤波器。17.一种单元匹配方法,藉精链较低解析影像中对应影像区域所决定之移动向量,以执行连续较高解析影像间的单元匹配,而产生移动向量,该方法包括:提供一视频信号,其代表一现有影像画面;延迟该视频信号,以提供代表一现有影像画面之延迟的视频信号;过滤该视频信号及该延迟的视频信号,以提供多个连续地较低影像解析度之视频信号及连续地较低影像解析度之延迟的视频信号;分割一较低影像解析度视频信号为多个由图素组成之单元,并藉相同影像解析度之视频及延迟视频信号间的单元匹配,以产生每一图素单元之移动向量;分割每一较高影像解析度之视频信号为多个由图素组成之单元;利用恰较低之影像解析度视频信号中对应影像区域所含单元之已定的移动向量,以对一较高影像解析度之视频信号之各个单元界定一有限搜索范围之搜索区域;于该各个有限搜索范围之搜索区域中,对于各个影像解析度之视频信号中各个由图素组成之单元,执行单元匹配;对于非最高影像解析度视频信号之至少一个影像解析度之视频信号,分割该视频信号为重叠的图素单元,以提供多个具有限搜索范围之搜索区域,用以对恰较高解析度影像中之每一图素单元执行单元匹配;以及将最高影像解析度之视频信号中各个单元所产生之移动向量,包含为一编码视频信号的一成份,并传送该编码视频信号。18.如申请专利范围第17项之方法,其中该对至少一个解析度等级的视频信号之一恰较高解析度视频信号中各个图素单元,于各该有限搜索范围之搜索区域中执行单元匹配的步骤中,包括:分割该恰较解析度视频信号R为单元BBi;于该恰较低解析度之视频信号R-1之各个重叠单元Bi's中,决定至少部份与该恰较高解析度之视频信号R中各个单元BBi相搭配者,并选出被决定之单元Bi's所关连之移动向量MVBi's;对该恰较高解析度视频信号R中之单元BBi,于由每一该移动向量MVBi's各个地指明之各个搜索区域中执行单元匹配,并选出对单元BBi之移动向量,该移动向量系于单元匹配中提供最佳匹配者。图示简单说明:第一图以示意图方式例示本行技术中所已知之一种传统式单元移动估计方法之一项实例,该实例采用一种二度空间单元匹配方法,其中乃系在一现在数位化影像画面与一先前影像画面之间以用前面数位化影像画面所计算之一全像素解析度完成一项逐单元的搜索。第二a,二b及二c图一起以示意图方式例示将第一图之全解析度搜索单元与全解析度现有影像画面两者分成实施本发明之移动估计方法之一爱用具体实例时所采用的第1/2,1/4及1/8解析度单元及现有影像画面。第三a,三b,三c及四图在说明本发明之爱用具体实例的移动估计方法步骤时是有帮助的。
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