專利名稱：移動向量估測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種移動向量估測方法，且特別是有關(guān)于一種使用結(jié)合一 目前區(qū)塊與數(shù)個候選區(qū)塊間的直流差值與交流差值的誤差函數(shù)，來估測目前 區(qū)塊的移動向量的移動向量估測方法。
背景技術(shù)：
移動估測(Motion estimation )對于影片壓縮技術(shù)，例如MPEG與H, 264， 是十分重要的。傳統(tǒng)上，估測一目前區(qū)塊的移動向量的移動向量估測方法， 系使用一絕對差值和(Sum of absolute difference, SAD)運算，來均等地 逐一累加目前區(qū)塊與參考幀中的每個候選區(qū)塊的像素之間的絕對差值。具有最低的SAD輸出值的候選區(qū)塊被判定為與目前區(qū)塊相符的相符區(qū) 塊，如此，從相符區(qū)塊至目前區(qū)塊的位移可以被定義為目前區(qū)塊的移動向量。 然而，SAD運算僅均等地累加像素間的絕對差值，如此，可能因為不同幀間 的亮度變化與噪聲干擾而估測出錯誤的移動向量。因此，如何提供新的移動 估測方法來估測目前區(qū)塊的移動向量，精確地判定出相符區(qū)塊，進而得到準 確的移動向量，是本領(lǐng)域所致力的目標之一。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明有關(guān)于一種移動向量估測方法。移動向量估測方法用以參考一參 考幀中的數(shù)個候選區(qū)塊，來估測一目前區(qū)塊的移動向量。移動向量估測方法 所使用的誤差函數(shù)結(jié)合直流差值與交流差值，可精準地得到目前區(qū)塊與每個 候選區(qū)塊間的誤差值。如此，由此誤差值可以更準確地得到判斷候選區(qū)塊中， 何者為目前區(qū)塊的相符區(qū)塊。如此，本發(fā)明的移動向量估測方法可以更準確 地估測到目前區(qū)塊的移動向量。根據(jù)本發(fā)明(的第一方面)，提出一種移動向量估測方法，用以參考一參 考幀的數(shù)個候選區(qū)塊來估測一目前區(qū)塊的一移動向量(Motion vector )。首— 先，依據(jù)一誤差函數(shù)決定目前區(qū)塊與每個候選區(qū)塊間的一誤差值，誤差函數(shù)結(jié)合目前區(qū)塊與每個候選區(qū)塊間的一直流差值與數(shù)個交流差值。接著，決定 具有最低誤差值的候選區(qū)塊為目前區(qū)塊的一相符區(qū)塊。之后，依據(jù)目前區(qū)塊 與相符區(qū)塊間的位移，決定目前區(qū)塊的移動向量。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，詳細il明如下


圖1表示本發(fā)明實施例的移動估測方法的流程圖。圖2A表示依據(jù)本發(fā)明實施例的移動估測方法，參考一參考幀中的數(shù)個候 選區(qū)塊，來估測一目前幀的一目前區(qū)塊的移動向量的示意圖。 圖2B表示目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊213間的位移的示意圖。 主要元件符號說明 210:參考幀211、 212、 213:候選區(qū)塊 220:目前幀 221:目前區(qū)塊具體實施方式
圖1表示本發(fā)明實施例的移動估測方法的流程圖。本發(fā)明實施例的移動 估測方法用以參考一參考幀的數(shù)個候選區(qū)塊，來估測一目前幀中的一目前區(qū) ^:的移動向量(Motion vector )。請參考圖1。首先，在步驟110中，依據(jù)一誤差函數(shù)決定目前區(qū)塊與每 個候選區(qū)塊間的一誤差值。誤差函數(shù)結(jié)合目前區(qū)塊與每個候選區(qū)塊間的一個 直流差值與數(shù)個交流差值。接著，在步驟12G中，決定具有最小誤差值的候選區(qū)塊，作為目前區(qū)塊 的相符區(qū)塊。之后，在步驟130中，依據(jù)目前區(qū)塊與相符區(qū)塊間的位移，決 定目前區(qū)塊的移動向量。圖2A表示依據(jù)圖1的移動估測方法，參考一參考幀中的數(shù)個候選區(qū)塊， 來估測一目前幀的一目前區(qū)塊的移動向量的示意圖。請參考圖2A。在本發(fā)明 實施例中，以參考參考幀210中的候選區(qū)塊211、 212與213，來估測目前幀 220的目前區(qū)塊221的移動向量為例，說明本發(fā)明實施例的移動估測方法。在步驟110中，依據(jù)一誤差函數(shù)，決定目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊211間 的誤差值el、目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊212間的誤差值e2、目前區(qū)塊221與 候選區(qū)塊213間的誤差值e3。<formula>formula see original document page 5</formula>第l式第1式為結(jié)合目前區(qū)塊與候選區(qū)塊間的一直流差值與數(shù)個交流差值的誤差函數(shù)的一例。茲以計算目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊213的誤差值e3為例，說 明第l式。在第l式中，Bc表示目前區(qū)塊221。 e(Bc,v)表示目前區(qū)塊221與 候選區(qū)塊213間的誤差值，其中從候選區(qū)塊213至目前區(qū)塊221的位移為v。 圖2B表示目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊213間的位移的示意圖。mean-c與mean—p 分別表示在目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊213的直流亮度成分，即目前區(qū)塊221 與候選區(qū)塊213的平均亮度值。Fc (x)表示在目前區(qū)塊221中的像素x的像素 值。像素x為目前區(qū)塊221的數(shù)個像素之一。像素x亦可視為在目前幀220 中，位于位置x的像素。Fr (x-v)表示在候選區(qū)塊213內(nèi)，對應像素x的一像素x-v的像素值。對 應像素x的像素x-v位于參考幀210中的位置x-v，亦即，從候選區(qū)塊213 中的像素x-v到目前區(qū)塊221中的像素x的位移為v。從不同候選區(qū)塊，例 如候選區(qū)塊211、 212與213，到目前區(qū)塊221的位移即不相同。目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊213間的直流差值為Imean—c-mearupl ，即表示 目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊213的直流亮度成分間的絕對差值。I (Fc(x)—mean—c) —( Fr (x-v)—mean一p) I為目前區(qū)塊221的^象素x與4美選 區(qū)塊213中相對應的像素x-v間的交流差值，即表示對應目前區(qū)塊221的像 素x的交流亮度成分(Fc(x)-mean—c)，與對應參考區(qū)塊213的像素x-v的交 流亮度成分(Fr (x-v) -mean—p)的絕對差值。交流亮度成分(Fc (x) -mean_c)表 示目前區(qū)塊221中，像素x的像素值Fc (x)與直流亮度成分mean_c的差值。 交流亮度成分(Fr (x-v)-mean—p)表示候選區(qū)塊213中，像素x-v的像素值 Fr (x-v)與直流亮度成分mearup的差值。如此，目前區(qū)塊221的每個4象素與 候選區(qū)塊213中對應的像素間的交流差值逐一地計算出來。因此，目前區(qū)塊 221的每個像素與其在候選區(qū)塊213對應的像素，即對應一個交流差值。在第1式中，誤差函數(shù)累加目前區(qū)塊221和候選區(qū)塊213間的直流差值， 與目前區(qū)塊221的每個像素和候選區(qū)塊213中對應像素的交流差值，"而得到目前區(qū)塊221與候選區(qū)塊213間的誤差值。誤差值el與e2以相同方式得到。在步驟120中，決定具有最低誤差值 的候選區(qū)塊作為目前區(qū)塊221的相符區(qū)塊。例如，當誤差值e3為最低時，候 選區(qū)塊213即被設(shè)定為相符區(qū)塊。之后，在步驟130中，依據(jù)目前區(qū)塊221 與相符區(qū)塊213間的位移v，決定目前區(qū)塊221的移動向量。目前區(qū)塊的交流亮度成分為目前區(qū)塊中的每個像素的像素值與其平均亮 度值的差值；而候選區(qū)塊的交流亮度成分為候選區(qū)塊中的每個像素的像素值 與其平均亮度值的差值。對于目前區(qū)塊與其相符區(qū)塊來說，即使目前區(qū)塊的 平均亮度值與其相符區(qū)塊的平均亮度值之間有偏移，目前區(qū)塊的每個交流亮 度成分，仍與相符區(qū)塊中對應的交流亮度成分相似。因此，目前區(qū)塊中的每 個像素與其相符區(qū)塊中對應的像素的交流差值是低的。如此，目前區(qū)塊與其相符區(qū)塊間的誤差值為最低。如此，即使在不同幀間的亮度有差異，且有噪聲干擾，通過結(jié)合直流差 值與交流差值，誤差函數(shù)可以精準地得到目前區(qū)塊與每個候選區(qū)塊間的誤差 值。相較傳統(tǒng)SAD運算，僅直接將目前區(qū)塊與候選區(qū)塊的每個對應像素的絕 對差值相加，本發(fā)明實施例中，通過使用上述誤差函數(shù)可以更準確地判斷出 候選區(qū)塊中，何者為目前區(qū)塊的相符區(qū)塊。如此，依據(jù)本發(fā)明實施例的移動 向量估測方法可以更準確地估測到目前區(qū)塊的移動向量。在本發(fā)明實施例中，結(jié)合目前區(qū)塊與候選區(qū)塊間的直流差值與交流差值 的誤差函數(shù)，以第1式為例。然而，本發(fā)明的移動向量估測方法所使用的誤 差函數(shù)并不限于第1式。任何結(jié)合目前區(qū)塊與候選區(qū)塊間的直流差值與交流 差值的誤差函數(shù)，均可用于本發(fā)明的移動向量估測方法。在本發(fā)明實施例中，以比對目前區(qū)塊221與三個候選區(qū)塊211、 212、 213 為例，說明移動向量估測方法。然而，在實際應用上，本發(fā)明的移動向量估 測方法不限于比對此目前區(qū)塊與此三個候選區(qū)塊，亦可比對其他候選區(qū)塊， 也可比對不同數(shù)量的候選區(qū)塊。在本發(fā)明實施例中，目前區(qū)塊221、候選區(qū) 塊211、 213與213的尺寸以5x5區(qū)塊為例。然而在實際應用上，并目前區(qū) 塊與候選區(qū)塊并不限于上述尺寸。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明。任何 所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 可進行各種更動與修改。因此，本發(fā)明的保護范圍以所提出的權(quán)利要求的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種移動向量估測方法，用以參考一參考幀的多個候選區(qū)塊來估測一目前區(qū)塊的一移動向量，包括依據(jù)一誤差函數(shù)決定該目前區(qū)塊與每該候選區(qū)塊間的一誤差值，該誤差函數(shù)結(jié)合該目前區(qū)塊與每該候選區(qū)塊間的一直流差值與多個交流差值；決定具有最低誤差值的該候選區(qū)塊為該目前區(qū)塊的一相符區(qū)塊；以及依據(jù)該目前區(qū)塊與該相符區(qū)塊間的位移，決定該目前區(qū)塊的該移動向量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，該直流差值為該目前區(qū)塊與每該候 選區(qū)塊間的直流亮度成分的絕對差值，每該交流差值為該目前區(qū)塊的像素的 交流亮度成分，與每該候選區(qū)塊的對應像素的交流亮度成分的絕對差值。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，該誤差函數(shù)為累加該直流差值與每 該交流差值。
全文摘要
一種移動向量估測方法，用以參考一參考幀的多個候選區(qū)塊來估測一目前區(qū)塊的一移動向量。本方法包括以下步驟。首先，依據(jù)一誤差函數(shù)決定目前區(qū)塊與每個候選區(qū)塊間的一誤差值，誤差函數(shù)結(jié)合目前區(qū)塊與每個候選區(qū)塊間的一直流差值與數(shù)個交流差值。接著，決定具有最低誤差值的候選區(qū)塊為目前區(qū)塊的一相符區(qū)塊。之后，依據(jù)目前區(qū)塊與相符區(qū)塊間的位移，決定目前區(qū)塊的移動向量。
文檔編號H04N5/14GK101277380SQ20081000221
公開日2008年10月1日 申請日期2008年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者張芳甄 申請人:奇景光電股份有限公司