一种视频运动估计方法，包括： 为输入视频帧的每个块组中的块分配不同的搜索点； 通过在每个分配的搜索点测量帧之间的块失真的程度，来估计块的候选运动矢量；以及 通过将估计的候选运动矢量应用于当前块，来测量应用了每个估计的候选运动矢量的块失真的程度，并且将具有最小块失真的程度的候选运动矢量确定为当前块的最终运动矢量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种视频信号压缩系统，更具体地讲，涉及一种用于运动估 计的方法和设备，其中，通过为具有多个块组的帧中的每个块分配搜索点来 获得运动矢量。
技术介绍
通常，个人计算机(PC)或高清晰度电视(HDTV)执行与节目相兼容的帧率 转换，所述节目遵循各种广播标准，诸如逐行倒相(PAL)或国家电视系统委员 会(NTSC)。帧率转换(FRC)是改变每秒输出的帧的数量的操作。具体地讲， 当帧率增大时，需要插入新的帧。随着近来广播技术的进步，在视频数据根 据视频压缩标准(诸如运动图像专家组(MPEG)和H.263)纟皮压缩之后，执行帧 率转换。在视频处理的领域，视频信号由于它们的高相关而通常具有冗余。可通 过在数据压缩期间去除冗余来提高数据压缩效率。在这种情况下，为了有效 压缩随时间变化的视频帧，需要在时间轴方向上去除冗余。换句话说，通过 用先前帧来替换显示没有运动或轻微运动的帧，可显著减小将被发送的数据 的量。运动估计(ME)是在先前帧中搜索与当前帧中的块最相似的块的操作。 运动矢量(MV)指示块运动的程度。有两种运动估计方法像素递归算法(PRA)和块匹配算法(BMA)。 BMA 由于其简单性、硬件实现的容易和能够实时处理而广泛用于视频编码或FRC。BMA包括全搜索方法和三步搜索(TSS)方法。尽管全搜索方法通过在搜索区中搜索具有最小绝对差之和(SAD)的块来 提供精确的运动信息，但是该方法需要大量计算。TSS方法通过搜索匹配点并同时减小从搜索中心开始的步的间隔，来提 供最佳的运动估计。图1是解释传统TSS方法的概念图。在图1中，101表示参考帧的搜索 区，102表示参考帧的参考块，103表示当前帧的块，104表示搜索点。参照图1, (O，O)处的参考搜索点和它的相邻8个搜索点之间的SAD被进 行比较，以获得具有最小SAD的搜索点。然后通过将从获得的搜索点开始的 搜索步的间隔减半来执行搜索。通过重复搜索直到搜索步的间隔变为1,来 获得具有最小SAD的最终搜索点105,所获得的搜索点105被确定为最终运 动矢量
技术实现思路
技术问题但是，在传统的TSS方法中，块中的多个局部最小值可能导致不正确的搜索。参照图2，在单个块中有5个与误差函数相应的最小SAD。因此，在TSS 方法中，期望在时间上相邻的块之间仅存在单个最小SAD，但实际上，在时 间上相邻的块之间存在几个局部最小SAD,这导致不能获得准确的运动信息。 其结果是，传统的TSS方法由于多个局部最小SAD可能导致实际图像中的 分块伪像(blocking art泡ct)。此外，由于传统的TSS方法具有用于所有块的固 定搜索点，所以不能容易地估计落在搜索范围之外的运动信息。技术方案本专利技术提供一种用于基于块的运动估计的方法，其中，通过为具有多个 块组的帧中的块分配不同的搜索点来估计初始运动矢量，由此减少计算量和 提供准确的运动估计。本专利技术还提供一种用于基于块的运动估计的设备，其中，通过为具有多 个块组的帧中的块分配不同的搜索点来估计初始运动矢量。有益效果如上所述，根据本专利技术，在视频编码、FRC或隔行到逐行转换(IPC)中， 通过为参考帧中的块分配不同的搜索点，可减少计算量并实现准确的运动估 计。此外，在运动估计期间在实际图像中可能产生的局部最小误差值可被最 小化，由此实现更准确的运动估计。附图说明通过结合附图对本专利技术的示例性实施例进行详细描述，本专利技术以上和其它特点及优点将会变得清楚，其中图1是解释传统的三步搜索(TSS)方法的概念图2是示出根据图1中的TSS方法的绝对差之和(SAD)的曲线图3是根据本专利技术实施例的用于基于块的运动估计的设备的框图4示出为视频帧的块组中的块分配不同的搜索点的示例；图5至图8示出为图4中的块分配不同的搜索点的示例；图9是解释图3中的设备的第一误差匹配单元的运动估计的概念图IO是解释图3中的设备的第二误差匹配单元的运动估计的概念图；以及图11是示出根据本专利技术实施例的用于基于块的运动估计的方法的流程图。最佳方式根据本专利技术的一方面，提供一种视频运动估计方法，该方法包括为输 入视频帧的每个块组中的块分配不同的搜索点；通过在每个分配的搜索点测 量帧之间的块失真的程度，来估计块的候选运动矢量；以及通过将估计的候 选运动矢量应用于当前块，来测量应用了每个估计的候选运动矢量的块失真 的程度，并且将具有最小块失真的程度的候选运动矢量确定为当前块的最终 运动矢量。根据本专利技术的另一方面，提供一种视频运动估计设备，该设备包括搜索 点分配单元、误差匹配单元和运动矢量确定单元。搜索点分配单元为输入视 频帧的每个块组中的块分配不同的搜索点。误差匹配单元，通过在每个分配 的搜索点测量帧之间的块失真的程度，来估计块的初始运动矢量。运动矢量 确定单元通过将估计的候选运动矢量应用于当前块，来测量应用了每个估计 的候选运动矢量的块失真的程度，并且将具有最小块失真的程度的初始运动 矢量确定为当前块的运动矢量。具体实施方式 下面将参照附图来详细描述本专利技术的示例性实施例。 图3是根据本专利技术实施例的用于基于块的运动估计的设备的框图。参照图3，用于基于块的运动估计的设备包括搜索点分配单元310、第一 误差匹配单元320和运动矢量确定单元330。运动矢量确定单元330包括第 二误差匹配单元332、权重相乘单元334和最小值选择单元336。首先输入在时间上彼此相邻(即，在时间上顺序发生)的两个视频帧。这 两个视频帧包括当前帧以及与该当前帧在时间上相邻的参考帧。搜索点分配单元310将参考帧划分为多个块组，并且为每个块组中的块 分配不同的搜索点。图4示出了为视频帧的块组中的块分配不同的搜索点的 示例。参照图4，参考帧的整个区域被划分为多个8x8像素块，并且这些8x8 像素块被分组为多个2x2块组。这些块组是2x2类型的，但是也可以是3x3 或4x4类型的。因此，为参考帧中的每个块组中的块分配不同的搜索点，以 允许在块中搜索不同大小和类型的运动。图5至图8示出了为图4中的块分 配不同的搜索点的示例。图5示出为了图4中的块401的运动矢量的估计而 分配的搜索点。参照图5, 501表示搜索范围，502表示块，503表示中心搜 索点，504表示搜索点。用于搜索水平方向上的大的运动的搜索点504的范 围是从中心搜索点503开始的水平士ll像素和垂直士4像素。图6示出为了图 4中的块402的估计而分配的搜索点。参照图6，用于搜索水平方向上的中等 运动的搜索点的范围是从中心搜索点开始的水平士8像素和垂直士4像素。图7 示出为了图4中的块403的估计而分配的搜索点。参照图7,用于搜索水平 方向上的小的运动的搜索点的范围是从中心搜索点开始的水平士5像素和垂直 士4像素。图8示出为了图4中的块404的运动矢量的估计而分配的搜索点。 参照图8,用于搜索细微运动的搜索点的范围是从中心搜索点开始的水平士2 像素和垂直土2像素。参照图3，第一误差匹配单元320将参考帧(搜索点分配单元310为该参 考帕分配了搜索点)与输入的当前帧进行匹配，以产生块的初始运动矢量MV1 至MV4。在本专利技术的实施例中，为2x2块组产生MV1 、 MV2、 MV3和MV4。 参照图9， 901表示参考帧的参考块的搜索范围，902本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种视频运动估计方法，包括为输入视频帧的每个块组中的块分配不同的搜索点；通过在每个分配的搜索点测量帧之间的块失真的程度，来估计块的候选运动矢量；以及通过将估计的候选运动矢量应用于当前块，来测量应用了每个估计的候选运动矢量的块失真的程度，并且将具有最小块失真的程度的候选运动矢量确定为当前块的最终运动矢量。2、 根据权利要求1所述的视频运动估计方法，其中，分配不同的搜索点 的步骤包括输入在时间上彼此相邻的两个视频帧；以及将与当前帧在时间上相邻的参考帧的块划分为多个块组，并且为每个块 组中的块分配不同的搜索点，所述参考帧和当前帧包括在所述两个视频帧中。3、 根据权利要求1所述的视频运动估计方法，其中，分配不同的搜索点 的步骤包括根据运动的大小和类型为块分配不同的搜索点。4、 根据权利要求1所述的视频运动估计方法，其中，分配不同的搜索点 的步骤包括使用每个块组中的可变数量的块。5、 根据权利要求1所述的视频运动估计方法，其中，分配不同的搜索点 的步骤包括为每个块组中的块改变搜索点的排列。6、 根据权利要求1所述的视频运动估计方法，其中，使用绝对差之和 (SAD)来测量块失真的程度。7、 根据权利要求1所述的视频运动估计方法，其中，确定最终运动矢量 的步骤包括通过将当前块的运动矢量和当前块的相邻块的运动矢量应用于 当前块，来测量应用了每个估计的候选运动矢量的块失真的程度。8、 根据权利要求1所述的视频运动估计方法，其中，确定最终运动矢量 的步骤包括将权重应用于为候选运动矢量产生的块失真的程度。9、 根据权利要求8所述的视频运动估计方法，其中，根据当前块的相邻 块中...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昌优，申允澈，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。