一种快速运动估计视频编码方法技术

本发明专利技术公开了一种快速运动估计视频编码方法，属于图像编码技术领域，所述方法包括：对待编码宏块进行全局预分析，列出运动矢量候选值列表。根据运动矢量候选值列表判断是否能得到最优的搜索结果，若否，则根据预设的判定条件判定使用不同的快速搜索方法对待编码宏块进行进一步搜索，得到最优的搜索结果。本发明专利技术提供的方法对全局进行预分析，初筛了运动矢量的候选列表，避免了传统快速运动估计算法存在局部最优的问题。本发明专利技术中使用的十字分解搜索法在保证搜索质量的前提下提高了搜索效率，步进式十字搜索法设置了合理的初始化步长阈值，避免初始步长设置过大浪费计算资源，又避免初始步长设置过小导致错失最优的参考匹配宏块。始步长设置过小导致错失最优的参考匹配宏块。始步长设置过小导致错失最优的参考匹配宏块。

【技术实现步骤摘要】
一种快速运动估计视频编码方法


[0001]本专利技术涉及图像编码
，具体涉及一种快速运动估计视频编码方法。

技术介绍

[0002]运动估计就是在前一个或几个重建参考帧的搜索窗口中寻找与当前待编码块最相似的匹配编码块的过程。当前待编码块和匹配块的位置差称为运动矢量。全搜索（FS, Full search）算法是最直接的运动估计实现方法。FS算法通过对搜索窗内的所有点进行搜索，因而可以得到最优匹配，但是FS算法的计算量巨大，难以实时实现。一般而言，运动估计通常可以占到整个视频编码60%左右的计算量。由此可见，运动估计是帧间预测的重要环节，在视频压缩编码中，运动估计作为减少视频序列时间冗余的有效手段，其运算效率对整个编码系统的性能有着重大的影响。
[0003]由于运动估计对于提升整个编码效率意义重大，因此，出现了许多优秀的快速运动估计算法，这些快速运动估计算法大多是通过减少搜索点来提高搜索效率，比如，三步搜索法、四步搜索法、菱形搜索法等等。虽然这类算法实现简单，速度快，但是他们的侧重于运算速度，利用了相邻宏块运动向量的相似性，采用一个较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，包括：预分析获取运动矢量候选值列表；根据所述运动矢量候选值列表，判断是否需要进一步运动搜索，如果不需要则停止搜索；否则筛选出第一最佳运动矢量，相应地得到第一最佳匹配宏块，以所述第一最佳运动匹配宏块为基准进行进一步搜索；若需要进行进一步搜索，根据所述第一最佳运动矢量以及预设的判定条件选择不同的搜索方法进行搜索，得到最终的运动矢量。2.根据权利要求1所述的一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，所述运动矢量候选值列表包括：MV(0,0)；最佳预分析运动矢量；运动搜索预测值MVP列表。3.根据权利要求2所述的一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，所述最佳预分析运动矢量是通过预分析当前帧与参考帧相邻和/或不相邻时，当前宏块与参考宏块之间的运动估计得到的。4.根据权利要求3所述的一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，所述预分析当前帧与参考帧相邻时，当前宏块与参考宏块之间的运动估计，包括：对视频原始图像帧进行1/4下采样，获得下采样视频图像帧；将所述下采样视频图像帧划分为大小相同的宏块；遍历当前宏块的帧间编码代价，筛选编码代价最小的参考宏块作为最佳预分析匹配块，相应地，得到当前宏块与参考宏块之间的最佳预分析运动矢量。5.根据权利要求3所述的一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，所述预分析当前帧与参考帧不相邻时当前宏块与参考宏块之间的运动估计的方法为通过当前宏块与过渡宏块之间的运动矢量以及过渡宏块与参考宏块之间的运动矢量得到当前宏块与参考宏块之间的运动矢量；其中，定义在时域上处于当前帧与参考帧之间的图像帧为过渡帧，在过渡帧中与当前宏块之间存在直接或间接参考关系的宏块为过渡宏块；过渡帧可以是一帧也可以是多帧；当前宏块与所述参考宏块之间的最佳预分析运动矢量的计算方法为：其中，表示当前帧的前n
‑
1帧参考当前帧的前n帧时的运动矢量。6.根据权利要求1所述的一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，所述根据所述运动矢量候选值列表，判断是否需要进一步运动搜索，包括：根据所述运动矢量候选列表，筛选出所述候选运动矢量对应的最小的编码代价；若所述最小的编码代价小于阈值，则运动搜索结束，所述最小的编码代价对应运动矢量为最佳运动矢量，对应的参考宏块为最佳匹配宏块，运动搜索结束；若所述最小的编码代价不小于阈值，则需要进行进一步搜索。
7.根据权利要求1所述的一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，所述不同的搜索方法包括：十字分解搜索法、步进式十字搜索法。8.根据权利要求1所述的一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，所述根据所述第一最佳运动矢量以及预设的判定条件选择不同的搜索方法进行搜索，包括：将所述第一最佳运动矢量分解为水平方向的运动分量MV
X
和垂直方向的运动分量MV
Y
；判断所述运动分量MV
X
和MV
Y
是否满足预设的判定条件，若满足则选择十字分解搜索法进行进一步搜索，否则选择步进式十字搜索法进行搜索；其中所述预设的判定条件为MV
X
和/或MV
Y
不大于1。9.根据权利要求7所述的一种快速运动估计视频编码方法，其特征在于，所述十字分解搜索法包括：定义大于1的运动分量或当MV
X
和MV
Y
都不大于1时较大的分量为第一运动分量，对应的方向为第一搜索方向，不大于1的运动分量或当MV
X
和MV
Y
都不大于1时较小的分量为第二运动分量，对应的方向为第二搜索方向；进行第一搜索方向的搜索，计算编码代价，筛选出最小的编码代价作为第二最佳编码代价；若所述第二最佳编码代价小于width*heigh*λ，则所述第二最佳编码代价对应的参考宏块为最佳匹配块，当前宏块与最佳匹配宏块之间的位移为最佳运动矢量，运动搜索结束；否则，进行第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令一，朱政，刘宇新，钱涛，
申请(专利权)人：杭州微帧信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：