專利名稱：應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法及裝置。
背景技術(shù)：
在視頻編解碼技術(shù)中，幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測技術(shù)在編解碼效率方面有非常
重要的作用。相應(yīng)的幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測技術(shù)是指在編解碼過程中，利用搜索獲得的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)4亍運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的編解碼操作。
目前，解碼端在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)過程采用的一種運(yùn)動(dòng)矢量搜索方式是在限定的范圍內(nèi)在整數(shù)點(diǎn)上搜索，之后，再在找到的最好的整數(shù)點(diǎn)周圍的亞象素點(diǎn)上精細(xì)搜索，以確定相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量。例如，如圖1所示，首先搜索周圍的8個(gè)半象素點(diǎn)1-8,接著搜索選定的最好的半象素點(diǎn)周圍的8個(gè)1/4象素點(diǎn)a-h，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量的搜索。或者，也可以采用另一種運(yùn)動(dòng)矢量搜索方式，稱為TSS(三步法)，如圖2所示，該方法是在一定的搜索范圍內(nèi)，按照9宮格搜索模板選擇搜索路徑，首先根據(jù)搜索路徑模板在較大范圍內(nèi)搜索9個(gè)路徑點(diǎn)位置的匹配程度，并選擇匹配程度最好的點(diǎn)，之后，按相同的搜索路徑模板在小一點(diǎn)范圍的9個(gè)路徑點(diǎn)中找匹配程度最好的點(diǎn)，最后，在最小范圍內(nèi)的9個(gè)路徑點(diǎn)中找到匹配程度最好的點(diǎn)，并將該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量作為搜索獲得的運(yùn)動(dòng)矢量。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題上述兩種運(yùn)動(dòng)矢量搜索方式均存在搜索范圍較大，搜索過程復(fù)雜的問題，降低了編解碼過程中編解碼效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的在于實(shí)施例提供了 一種應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法及裝置，以有效降低運(yùn)動(dòng)矢量搜索的復(fù)雜程度，提高編解碼效率。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法，
包括
選擇當(dāng)前塊的相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；
計(jì)算候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域的失真；
根據(jù)所述失真，在當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量中獲取失真最小的候選運(yùn)動(dòng)矢
量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，還提供一種編碼方法，包括
應(yīng)用上述應(yīng)用于才莫板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法搜索確定當(dāng)前編碼塊的運(yùn)
動(dòng)矢量5
根據(jù)所述當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前編碼塊進(jìn)行編碼操作。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還才是供一種解碼方法，包括應(yīng)用上述應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法搜索確定當(dāng)前解碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量；
根據(jù)所述當(dāng)前解碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前解碼塊進(jìn)行解碼操作。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，還提供一種應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置，包括
候選運(yùn)動(dòng)矢量確定單元，用于選擇當(dāng)前塊的相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；
運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元，用于計(jì)算候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域的失真，并在當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量中獲取失真最小的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種編碼器，包括上述的應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置，以及編碼單元，編碼單元根據(jù)通過所述應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置確定的當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前編碼塊進(jìn)行編碼操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種解碼器，包括上述的應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置，以及解碼單元，解碼單元根據(jù)通過所述應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置確定的當(dāng)前解碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前解碼塊進(jìn)行解碼操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種編解碼系統(tǒng)，包括上述編碼器，以及與所述編碼器通信的上述解碼器。
由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，由于不需要確定大的搜索范圍，也不需要確定相應(yīng)的搜索路徑模板，而僅需要在較小的范圍內(nèi)進(jìn)行搜索，因此，本發(fā)明實(shí)施例可以有效降低運(yùn)動(dòng)矢量搜索的復(fù)雜程度，進(jìn)而提高相應(yīng)的編解碼效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的搜索方式一的示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的搜索方式二的示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的目標(biāo)區(qū)域和L型模板示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的搜索運(yùn)動(dòng)矢量的過程示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的當(dāng)前塊的相關(guān)塊的示意8圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的匹配搜索過程示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的解碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供的搜索運(yùn)動(dòng)矢量的過程是在當(dāng)前視頻內(nèi)容的參考幀中定位匹配運(yùn)動(dòng)矢量，以作為相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量，從而可以減少搜索過程的復(fù)雜程度，進(jìn)而可以快速地搜索確定匹配的運(yùn)動(dòng)矢量，這樣，既可以提高編解碼效率，還可以保證或改善編解碼的性能。
本發(fā)明實(shí)施例可以應(yīng)用于解碼端進(jìn)行相應(yīng)的解碼操作，或者，也可以應(yīng)用于編碼端進(jìn)行相應(yīng)的編碼4喿作，或者，也可以同時(shí)應(yīng)用編碼端和解碼端。
在具體應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的過程中，若本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用于編碼端，則可以不在編碼碼流中寫入相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量，或者，也可以在編碼碼流中寫入相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量。若編碼碼流中未寫入相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量，則在解碼端采用同樣的運(yùn)動(dòng)矢量搜索方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索即可。
本發(fā)明實(shí)施例提供的運(yùn)動(dòng)矢量搜索方案中，首先，選^^當(dāng)前塊的相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；之后，在當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量中選擇最匹配的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量，即可以先計(jì)算候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域的失真，并根據(jù)計(jì)算確定的失真，在當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量中獲取失真最小的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量，
9例如，可以計(jì)算當(dāng)前塊候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域之間的絕對(duì)誤差之和或者像素值差的平方之和，并選擇其中絕對(duì)誤差之和或者像素值差的平方之和最小的塊對(duì)應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為最匹配的候選運(yùn)動(dòng)矢量，即將該運(yùn)動(dòng)矢量作為運(yùn)動(dòng)矢量。
在上述處理過程中，當(dāng)前塊的相關(guān)塊可以包括以下至少一項(xiàng)(1 )與當(dāng)前塊空間相關(guān)的塊，相應(yīng)的空間相關(guān)指與當(dāng)前塊的相鄰塊，如左邊塊、左上塊、上邊塊或右上塊等；
(2)與當(dāng)前塊時(shí)間相關(guān)的塊，該時(shí)間相關(guān)是指在當(dāng)前塊的參考幀中當(dāng)前塊對(duì)應(yīng)位置或相鄰位置的塊。
可選地，作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量的各運(yùn)動(dòng)矢量各不相同，且相應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量可以包括以下任一項(xiàng)或多項(xiàng)
(1) 單個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量，即將某個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量直接作為相應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量；
(2) 對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行計(jì)算，獲得的計(jì)算后的運(yùn)動(dòng)矢量，以便于將計(jì)算后的運(yùn)動(dòng)矢量作為相應(yīng)候選運(yùn)動(dòng)矢量；
在對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行計(jì)算的過程中，即可以采用根據(jù)當(dāng)前塊的參考圖像指數(shù)和相關(guān)塊的參考圖像指數(shù)，對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行縮放計(jì)算的計(jì)算處理方式；或者，也可以采用對(duì)多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算的計(jì)算處理方式；或者，也可以對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行移位計(jì)算；或者，也可以對(duì)多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行中值計(jì)算；若需要進(jìn)行多次計(jì)算，則各次計(jì)算可以采用相同的計(jì)算方式，也可以采用不同的計(jì)算方式；
(3) 在多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量中選擇出來的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，以便將該選擇出來的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量作為相應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量。
以圖3所示為例，本發(fā)明實(shí)施例是通過參考幀中相應(yīng)的偏移模板塊(圖3
10中的L型模板)計(jì)算代價(jià)函數(shù)(即失真大小)來估計(jì)目標(biāo)區(qū)域中的當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量。相應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域(圖3中的正方形區(qū)域)可以是宏塊或宏塊劃分塊，如16x8、 8x16、 8x8等象素塊；其中代價(jià)函數(shù)是當(dāng)前塊模板區(qū)域與參考幀中對(duì)應(yīng)區(qū)域像素值差的絕對(duì)值之和，或者，也可以使用其他代價(jià)函數(shù)例如當(dāng)前塊模板區(qū)域與參考幀中對(duì)應(yīng)區(qū)域像素值差的平方之和。根據(jù)該最小的代價(jià)值便可以確定當(dāng)前塊的最匹配的運(yùn)動(dòng)矢量。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)說明。參照?qǐng)D4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的搜索運(yùn)動(dòng)矢量的具體實(shí)現(xiàn)過程包括以下步驟
步驟401，根據(jù)其他點(diǎn)(即其他塊)與當(dāng)前塊的相關(guān)性，在其他點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量中選擇一組點(diǎn)(即塊)的運(yùn)動(dòng)矢量作為的候選運(yùn)動(dòng)矢量；
具體的選擇操作可以在當(dāng)前塊周圍已經(jīng)解碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量，或者可以根據(jù)已經(jīng)解碼塊運(yùn)動(dòng)矢量推導(dǎo)出的其他塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為候選運(yùn)動(dòng)矢量；
如圖5所示，可以在當(dāng)前塊的左邊塊、左上塊、上塊和右上塊等相關(guān)塊中選擇一組運(yùn)動(dòng)矢量各不相同的塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為相應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量；例如，可以選擇當(dāng)前塊的左邊塊和右上邊塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為的候選運(yùn)動(dòng)矢量；在選擇過程中，需要滿足各個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)矢量各不相同，若存在多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量相同的情況，則僅取其中一個(gè)作為候選運(yùn)動(dòng)矢量；
或者，還可以應(yīng)用H264/AVC中的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測器進(jìn)行中值計(jì)算得到的預(yù)測值MVP作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量。相應(yīng)的MVP的計(jì)算可以為假設(shè)當(dāng)前塊的左邊塊，右邊塊和右上塊的運(yùn)動(dòng)矢量分別是MVA、 MVB和MVC，則比較該三個(gè)值，取三個(gè)值中的中間大小的值作為MVP,例如，若MVA〈MVB〈MVC，則選擇MVB作為MVP;
或者，還可以將當(dāng)前塊在已解碼圖象中相同位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；或者，當(dāng)采用多參考幀編碼時(shí)，還可以將根據(jù)候選運(yùn)動(dòng)矢量的參考圖象 指數(shù)和當(dāng)前參考圖象的參考圖象指數(shù)，按比例縮放后得到的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)
前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；例如，假設(shè)候選運(yùn)動(dòng)矢量為MVp,對(duì)應(yīng)的參考圖象指 數(shù)refldxp，當(dāng)前參考圖象的參考圖象指數(shù)為refldxX，縮放后得到對(duì)當(dāng)前參考 圖象的當(dāng)前塊運(yùn)動(dòng)矢量MVX,則
MVX = MVp x (refldxX/refldxp ) ; (1 )
或者，當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量還可以是其他候選運(yùn)動(dòng)矢量的組合，例 如，在通過上述公式(1)進(jìn)行縮放后再加上一定的偏移值作為相應(yīng)的候選運(yùn) 動(dòng)矢量，即MVX = MVp1 * (refldxX/refldxp1) + offset,其中，offset為偏移
值，相應(yīng)的偏移值可以是預(yù)先設(shè)定的常數(shù)值或其他候選運(yùn)動(dòng)矢量的差值；
或者，還可以將其他的候選運(yùn)動(dòng)矢量的加權(quán)求平均值作為相應(yīng)的當(dāng)前塊 的候選運(yùn)動(dòng)矢量，例如，可以通過以下公式進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算
log2 J
; (2)
其中，MVX為加權(quán)平均后獲得的當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量，N表示共有N個(gè) 權(quán)重因子""，"《表示根據(jù)代價(jià)函數(shù)產(chǎn)生的整數(shù)權(quán)重因子，A是等于2的冪，如
W—1
」=2ije Integers,且A是所有整數(shù)權(quán)重因子之和，即 ,M^"是候選運(yùn)
動(dòng)矢量，r代表了舍入誤差，其可以預(yù)先確定，通?？蔀閛或I。
步驟402,在通過上述步驟401確定了一組候選運(yùn)動(dòng)矢量后，則可以進(jìn)一 步地對(duì)相應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行篩選，以確定最后的候選運(yùn)動(dòng)矢量隊(duì)列中的 候選運(yùn)動(dòng)矢量；
在篩選過程中，需要保證各個(gè)候選運(yùn)動(dòng)矢量的唯一性；若發(fā)現(xiàn)在選擇的 候選運(yùn)動(dòng)矢量中有相同值的情況，則僅保留其中一個(gè)，其余相同值的運(yùn)動(dòng)矢 量需要從候選運(yùn)動(dòng)矢量隊(duì)列中移出；
12可選地，還可以利用其他預(yù)定的規(guī)定對(duì)相應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量做進(jìn)一步地
篩選；例如，若某候選運(yùn)動(dòng)矢量所在的塊是幀內(nèi)編碼塊，則考慮到其可用性 不佳，則也可以將其從候選運(yùn)動(dòng)矢量隊(duì)列中移出。
在完成相應(yīng)的篩選操作并最終確定了候選運(yùn)動(dòng)矢量后，便可以在該候選 運(yùn)動(dòng)矢量隊(duì)列中選擇最匹配的運(yùn)動(dòng)矢量，并將該最匹配的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前 模板的運(yùn)動(dòng)矢量，即當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量；該過程包括
步驟403,計(jì)算篩選后的候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的才莫板區(qū)域的失 真情況，以便于根據(jù)失真的大小進(jìn)行最匹配的運(yùn)動(dòng)矢量的選擇；
步驟404,根據(jù)候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域的失真計(jì)算結(jié) 果，獲取最匹配(失真最小)的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量；
具體地，可以利用候選運(yùn)動(dòng)矢量隊(duì)列中的這些唯一的候選運(yùn)動(dòng)矢量，逐 個(gè)計(jì)算利用該候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中移動(dòng)相應(yīng)的偏移量得到的對(duì)應(yīng)模板塊
與當(dāng)前模板塊的匹配代價(jià)，如可以通過計(jì)算SAD (絕對(duì)誤差之和)值或USSD (像素值差的平方之和)值等確定相應(yīng)的匹配代價(jià)；之后，根據(jù)計(jì)算出的匹 配代價(jià)，在候選運(yùn)動(dòng)矢量隊(duì)列中選擇匹配代價(jià)最小(失真最小)的候選運(yùn)動(dòng) 矢量作為當(dāng)前模板的運(yùn)動(dòng)矢量；例如，參照?qǐng)D6所示，通過上述步驟2得到的 候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中相應(yīng)位置中的模板為參考?jí)K1， 2,之后，通過匹配 代價(jià)計(jì)算確定為參考?jí)K2為最匹配塊，則參考?jí)K2對(duì)應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量隊(duì)列中 的候選運(yùn)動(dòng)矢量即為運(yùn)動(dòng)矢量。
可選地，在完成上述步驟401-404的處理并獲得相應(yīng)的當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量 后，還可以自適應(yīng)選擇是否做亞象素搜索處理；例如，若找到的當(dāng)前塊的運(yùn) 動(dòng)矢量已經(jīng)是亞象素精度，則可以不再進(jìn)行亞象素精細(xì)搜索，否則，還可以 繼續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的亞象素搜索確定最終的當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量。
通過上述本發(fā)明實(shí)施例提供的快速運(yùn)動(dòng)搜索方案，可以在編解碼過程中 快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量的搜索，進(jìn)而有效提高編解碼系統(tǒng)的編
13解碼效率及性能。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種運(yùn)動(dòng)矢量搜索裝置，其具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖7所 示，可以包括
候選運(yùn)動(dòng)矢量確定單元701,用于選擇當(dāng)前塊的相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)
前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；
可選地，當(dāng)前塊的相關(guān)塊可以包括以下至少 一項(xiàng)
與當(dāng)前塊空間相關(guān)的塊，所述空間相關(guān)指與當(dāng)前塊的相鄰塊；
與當(dāng)前塊時(shí)間相關(guān)的塊，所述時(shí)間相關(guān)是指在當(dāng)前塊的參考幀中當(dāng)前塊
對(duì)應(yīng)位置或相鄰位置的塊。
可選地，作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量的各相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量各不相同，
且相應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量確定單元701選擇的相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量具體可以包括以
下至少一項(xiàng)
單個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量；
對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行計(jì)算，獲得的計(jì)算 后的運(yùn)動(dòng)矢量；該計(jì)算過程可以為根據(jù)當(dāng)前塊的參考圖像指數(shù)和相關(guān)塊的參 考圖像指數(shù)，對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行縮放計(jì)算；或者，也可以 為對(duì)多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算；或者，還可以對(duì)一個(gè)或多個(gè) 相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行移位計(jì)算；或者，也可以對(duì)多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn) 行中值計(jì)算；在計(jì)算過程中，若需要對(duì)多個(gè)相關(guān)塊進(jìn)行多次計(jì)算，則也可以 將上述多個(gè)計(jì)算方式中的部分或全部同時(shí)應(yīng)用于該計(jì)算過程中，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng) 的多次計(jì)算，即相應(yīng)的多次計(jì)算可以分別采用不同的方式實(shí)現(xiàn)。 在多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量中選擇出來的 一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量。 運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元702,用于在上述候選運(yùn)動(dòng)矢量確定單元701確定的當(dāng) 前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量中選擇最匹配的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量； 即計(jì)算候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域的失真，并在當(dāng)前塊的候的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量； 該運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元702具體可以包括
計(jì)算單元7021 ，用于計(jì)算當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中對(duì)應(yīng)的模板 區(qū)域之間的絕對(duì)誤差之和或者像素值差的平方之和；
運(yùn)動(dòng)矢量確定單元7022,用于根據(jù)所述計(jì)算單元7021的計(jì)算結(jié)果，選擇 其中絕對(duì)誤差之和或者像素值差的平方之和最小的塊對(duì)應(yīng)的候選運(yùn)動(dòng)矢量作 為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量。
需要說明的是，上述裝置既可以設(shè)置于編碼端，也可以設(shè)置于解碼端。 且若設(shè)置于編碼端，則相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量可以不在編碼碼流中攜帶傳遞，而僅 在解碼端采用同樣的運(yùn)動(dòng)矢量搜索方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索即可。
具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的編碼器，如圖8所示，可以包括上述應(yīng)用于 才莫板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置801,以及編碼單元802，相應(yīng)的編碼單元802 根據(jù)通過所述應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置801確定的當(dāng)前編碼塊的運(yùn) 動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前編碼塊進(jìn)行編碼搡作。
本發(fā)明實(shí)施例提供的解碼器，如圖9所示，可以包括上述應(yīng)用于模板匹配 的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置901,以及解碼單元902,相應(yīng)的解碼單元902根據(jù)通過 所述應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置901確定的當(dāng)前解碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì) 當(dāng)前解碼塊進(jìn)行解碼操作。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了相應(yīng)的編解碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括圖8所示的編碼 器，以及與該編碼器通信的圖9所示的解碼器。
通過上述裝置、編解碼器及編解碼系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，使得在編解碼過程中， 可以簡便、快捷地獲得相應(yīng)的當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量，從而可以有效地實(shí)現(xiàn)相應(yīng) 的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，進(jìn)而提高編解碼器及編解碼系統(tǒng)中的編解碼效率及性能。
本領(lǐng)域普通4支術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流 程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于
15一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施
例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或卩遺才幾存4諸i己憶體(Random Access Memory, RAM)等。
本發(fā)明實(shí)施例中，由于不需要確定較大的搜索范圍，因而可以減少在編 解碼端運(yùn)動(dòng)矢量推導(dǎo)算法中的模板匹配代價(jià)計(jì)算的次數(shù)，從而降低了編解碼 端運(yùn)動(dòng)矢量推導(dǎo)算法的復(fù)雜度，使得可以較為簡便、快捷地獲得相應(yīng)的運(yùn)動(dòng) 矢量。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例還可以通過保留足夠數(shù)量的候選運(yùn)動(dòng)矢量的方式 保持或提高相應(yīng)的編解碼性能。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
1權(quán)利要求
1、一種應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法，其特征在于，包括選擇當(dāng)前塊的相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；計(jì)算候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域的失真；根據(jù)所述失真，在當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量中獲取失真最小的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)前塊的相關(guān)塊包括 以下至少一項(xiàng)與當(dāng)前塊空間相關(guān)的塊，所述空間相關(guān)指與當(dāng)前塊的相鄰塊；與當(dāng)前塊時(shí)間相關(guān)的塊，所述時(shí)間相關(guān)是指在當(dāng)前塊的參考幀中當(dāng)前塊 對(duì)應(yīng)位置或相鄰位置的塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢 量的運(yùn)動(dòng)矢量各不相同，且所述當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量包括以下至少一種單個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量；對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行計(jì)算，獲得的計(jì)算 后的運(yùn)動(dòng)矢量；在多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量中選擇出來的 一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊 對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行計(jì)算的過程包括以下至少一種處理根據(jù)當(dāng)前塊的參考圖像指數(shù)和相關(guān)塊的參考圖像指數(shù)，對(duì)一個(gè)或多個(gè)相 關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行縮放計(jì)算；對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行移位計(jì)算； 對(duì)多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行中值計(jì)算； 對(duì)多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取失真最小的候選 運(yùn)動(dòng)矢量的過程包括計(jì)算當(dāng)前塊候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域之間的絕對(duì)誤差之 和或者像素值差的平方之和，并選擇絕對(duì)誤差之和或者像素值差的平方之和 最小的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為最匹配的候選運(yùn)動(dòng)矢量。
6、 一種編碼方法，其特4正在于，包4舌應(yīng)用權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法搜 索確定當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量；根據(jù)所述當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前編碼塊進(jìn)行編碼操作。
7、 一種解碼方法，其特征在于，包括應(yīng)用權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法搜 索確定當(dāng)前解碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量；根據(jù)所述當(dāng)前解碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前解碼塊進(jìn)行解碼操作。
8、 一種應(yīng)用于才莫板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置，其特征在于，包括候選運(yùn)動(dòng)矢量確定單元，用于選擇當(dāng)前塊的相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前 塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元，用于計(jì)算候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的模板區(qū) 域的失真，并在當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量中獲取失真最小的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為 當(dāng)前纟夾的運(yùn)動(dòng)矢量。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述當(dāng)前塊的相關(guān)塊包括 以下至少一項(xiàng)與當(dāng)前塊空間相關(guān)的塊，所述空間相關(guān)指與當(dāng)前塊的相鄰塊；與當(dāng)前塊時(shí)間相關(guān)的塊，所述時(shí)間相關(guān)是指在當(dāng)前塊的參考幀中當(dāng)前塊 對(duì)應(yīng)位置或相鄰位置的塊。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢 量的運(yùn)動(dòng)矢量各不相同，所述候選運(yùn)動(dòng)矢量確定單元選擇的候選運(yùn)動(dòng)矢量包 4舌以下至少一項(xiàng)單個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量；對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行計(jì)算，獲得的計(jì)算 后的運(yùn)動(dòng)矢量；在多個(gè)相關(guān)塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量中選擇出來的 一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān) 塊對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行計(jì)算的過程包括以下至少一種處理根據(jù)當(dāng)前塊的參考圖像指數(shù)和相關(guān)塊的參考圖像指數(shù)，對(duì)一個(gè)或多個(gè)相 關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行縮放計(jì)算；對(duì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行移位計(jì)算；對(duì)多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行中值計(jì)算；對(duì)多個(gè)相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元包括計(jì)算單元，用于計(jì)算當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域 之間的絕對(duì)誤差之和或者像素值差的平方之和；運(yùn)動(dòng)矢量確定單元，用于根據(jù)所述計(jì)算單元的計(jì)算結(jié)果，選擇絕對(duì)誤差 之和或者像素值差的平方之和最小的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量。
13、 一種編碼器，其特征在于，包括權(quán)利要求8至12任一項(xiàng)所述的應(yīng)用于 模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置，以及編碼單元，所述編碼單元用于根據(jù)通過 所述應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置確定的當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng) 前編碼塊進(jìn)行編碼操作。
14、 一種解碼器，其特征在于，包括權(quán)利要求8至12任一項(xiàng)所述的應(yīng)用于 模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置，以及解碼單元，所述解碼單元用于根據(jù)通過 所述應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索裝置確定的當(dāng)前解碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng) 前解碼塊進(jìn)行解碼操作。
15、 一種編解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求13所述的編碼器，以 及與所述編碼器通信的權(quán)利要求14所述的解碼器。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種應(yīng)用于模板匹配的快速運(yùn)動(dòng)搜索方法及裝置，包括首先，選擇當(dāng)前塊(當(dāng)前編碼塊或當(dāng)前解碼塊)的相關(guān)塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量；之后，在保持了一系列當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量的唯一性后，計(jì)算候選運(yùn)動(dòng)矢量在參考幀中所對(duì)應(yīng)的模板區(qū)域的代價(jià)函數(shù)，在當(dāng)前塊的候選運(yùn)動(dòng)矢量中獲取最匹配模板的候選運(yùn)動(dòng)矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量。通過在編碼端及解碼端執(zhí)行完全相同的快速搜索操作，保證在編碼端及解碼端獲得相同的運(yùn)動(dòng)信息。本發(fā)明實(shí)施例中，由于不需要確定大的搜索范圍，也不需要確定相應(yīng)的搜索路徑模板，而僅需要在較小的范圍內(nèi)進(jìn)行搜索，因而可以有效降低運(yùn)動(dòng)矢量搜索的復(fù)雜程度，進(jìn)而提高相應(yīng)的編解碼效率。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101686393SQ20081022327
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者劉盈嘉, 斯蒂芬·坎普, 林四新, 熊聯(lián)歡, 馬蒂耶斯·韋恩 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司