一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的h．264幀間預(yù)測(cè)優(yōu)化三步搜索法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的H.264幀間預(yù)測(cè)優(yōu)化三步搜索算法，其利用視頻圖像中時(shí)間和空間的關(guān)聯(lián)性在有限的搜索空間中快速尋找最優(yōu)起始搜索點(diǎn)，通過(guò)不同的搜索模式的優(yōu)化組合以及合理的設(shè)置提前終止門(mén)限，快速搜索到最佳匹配塊。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種適合硬件實(shí)現(xiàn)的H.264幀間預(yù)測(cè)優(yōu)化三步搜索法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種適合硬件實(shí)現(xiàn)H.264幀間預(yù)測(cè)優(yōu)化三步搜索法，主要應(yīng)用在H.264幀間整數(shù)點(diǎn)快速搜索，利用視頻圖像中時(shí)間和空間的關(guān)聯(lián)性在有限的搜索空間中快速尋找最優(yōu)起始搜索點(diǎn)，通過(guò)不同的搜索模式的優(yōu)化組合以及合理的設(shè)置提前終止門(mén)限，快速搜索到最佳匹配塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著4K*2K以及高幀率圖像的逐漸應(yīng)用，對(duì)編碼效率的要求越來(lái)越高，如何快速準(zhǔn)確完成幀間搜索對(duì)于提高編碼器效率而言具有重要的意義。
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種快捷的最優(yōu)起始搜索點(diǎn)算法以及合理的組合優(yōu)化傳統(tǒng)三步搜索算法，以達(dá)到快速搜索到最佳匹配塊的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了達(dá)到快速搜索到最佳匹配塊的目的，本發(fā)明主要包括以下方法和步驟:
1.視頻圖像中時(shí)間和空間的關(guān)聯(lián)性在有限的搜索空間中按照順序快速尋找最優(yōu)起始搜索點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)點(diǎn)SAD值小于直接終止門(mén)限，則以該點(diǎn)作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)。
[0005]2.設(shè)定二次搜索門(mén)限，若發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)點(diǎn)SAD值大于直接終止門(mén)限，小于二次終止門(mén)限，則計(jì)算該點(diǎn)周邊且在搜索范圍內(nèi)各點(diǎn)SAD，若存在小于直接終止門(mén)限的預(yù)測(cè)點(diǎn)，則以該點(diǎn)作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)。
[0006]3.根據(jù)最優(yōu)搜索點(diǎn)誤差匹配函數(shù)判斷后續(xù)搜索執(zhí)行步奏，最優(yōu)的情況下直接執(zhí)行一步小菱形搜索，其次執(zhí)行兩步組合搜索方式小六邊形和小菱形，最多的情況下執(zhí)行三步組合搜索方式(大六邊、小六邊和小菱形)。
[0007]4.大六邊搜索同步執(zhí)行中菱形搜索，若最佳點(diǎn)在中菱形位置，則跳過(guò)小六邊搜索，直接調(diào)用小菱形搜索。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0009]在本專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)中，具體地指出了本發(fā)明的主題，并清除地對(duì)其提出了專(zhuān)利保護(hù)，參照下面的 詳細(xì)說(shuō)明和流程圖，可以更好的理解本發(fā)明的有關(guān)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法以及其目的、特征和優(yōu)勢(shì)。
【權(quán)利要求】
1.一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的H.264幀間預(yù)測(cè)優(yōu)化三步搜索算法，該方法包括以下步驟: ①根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間和空間關(guān)聯(lián)性，確定最優(yōu)起始搜索點(diǎn)； ②判斷是否滿足提前終止條件，根據(jù)條件分別轉(zhuǎn)入大六邊形、小六邊形和菱形搜索； ③結(jié)合菱形和六邊形搜索算法，搜索SAD最小點(diǎn)為最優(yōu)整數(shù)搜索點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)確定，其特征在于:只對(duì)最可能性一部分運(yùn)動(dòng)矢量集進(jìn)行檢測(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)確定，其特征在于:若編碼單元非該圖像中第一個(gè)編碼單元，利用中值運(yùn)動(dòng)矢量(當(dāng)前塊的左邊、上邊和左上邊的相鄰塊的運(yùn)動(dòng)矢量的平均值)作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)檢測(cè)矢量V0，計(jì)算預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量VO處SAD，若小于直接終止門(mén)限ThO，則終止搜索，以該點(diǎn)作為最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)；若大于直接終止門(mén)限ThO，小于二次終止門(mén)限Thl，則將運(yùn)動(dòng)矢量鄰近且在搜索范圍內(nèi)所有圖像塊和編碼單元進(jìn)行SAD運(yùn)算，若任一SAD小于直接終止門(mén)限ThO，則以該點(diǎn)作為最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)，立即停止搜索。
4.如權(quán)利要求1所述最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)確定，其特征在于:若編碼單元非該圖像中第一個(gè)編碼單元，利用相鄰運(yùn)動(dòng)矢量(左邊、上邊，左上邊)作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)檢測(cè)矢量集VI，計(jì)算預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量集Vl各矢量SAD，若存在小于直接終止門(mén)限ThO，選擇SAD最小值對(duì)應(yīng)圖像塊作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)，終止搜索；若大于直接終止門(mén)限ThO，小于二次終止門(mén)限Thl，則將運(yùn)動(dòng)矢量鄰近且在搜索范圍內(nèi)所有圖像塊和編碼單元進(jìn)行SAD運(yùn)算，若任一 SAD小于直接終止門(mén)限ThO，則以該點(diǎn)作為最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)，立即停止搜索。
5.如權(quán)利要求1所述最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)確定，其特征在于:若編碼單元非該圖像中第一個(gè)編碼單元，增加運(yùn)動(dòng)矢量(0，O)和前一幀對(duì)應(yīng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)檢測(cè)矢量集V2，計(jì)算預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量集Vl各矢量SAD，若存在小于直接終止門(mén)限ThO，選擇SAD最小值對(duì)應(yīng)圖像塊作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)，終止搜索；若大于直接終止門(mén)限ThO，小于二次終止門(mén)限Thl，則將運(yùn)動(dòng)矢量鄰近且在搜索范圍內(nèi)所有圖像塊和編碼單元進(jìn)行SAD運(yùn)算，若任一 SAD小于直接終止門(mén)限ThO，則以該點(diǎn)作為最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)，立即停止搜索。
6.如權(quán)利要求1所述最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)確定，其特征在于:若不存在小于直接終止門(mén)限ThO的點(diǎn)，則取SAD最小值運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)點(diǎn)作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述最優(yōu)起始點(diǎn)搜索點(diǎn)確定，其特征在于:若編碼單元是該圖像中第一個(gè)編碼單元，利用運(yùn)動(dòng)矢量(0，O)、前一幀對(duì)應(yīng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量以及指向搜索區(qū)中心點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)檢測(cè)矢量集V3，取SAD最小值對(duì)應(yīng)點(diǎn)作為最優(yōu)起始搜索點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述采用改進(jìn)的提前終止條件，其特征在于:提前終止條件和最優(yōu)起始搜索點(diǎn)的獲得方式相關(guān)；若采用中值運(yùn)動(dòng)矢量，則當(dāng)前塊的匹配誤差函數(shù)將與鄰近圖像塊的匹配誤差均值對(duì)比；否則，與參考運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)的圖像塊的匹配誤差對(duì)比，或者，在參考運(yùn)動(dòng)矢量為(0，0)的情況下，和最優(yōu)搜索點(diǎn)上層匹配誤差對(duì)比。
9.如權(quán)利要求1所述采用改進(jìn)的提前終止條件，其特征在于:當(dāng)對(duì)比小于門(mén)限TO時(shí)，直接跳至小菱形搜索，當(dāng)對(duì)比小于門(mén)限Tl時(shí)，直接跳用六邊形搜索。
10.如權(quán)利要求1所述搜 索方法，其特征在于:在初始搜索點(diǎn)周?chē)谝淮嗡阉鲿r(shí)，同時(shí)使用步長(zhǎng)為2的菱形搜索和步長(zhǎng)為4的六邊形搜索，若最小SAD位于菱形上，則進(jìn)入步長(zhǎng)為I的菱形搜索；否則，以SAD最小點(diǎn)為中心，采用步長(zhǎng)為2的小六邊形搜索；獲得最小SAD點(diǎn)作為下一步搜索的中心，再以該中心做步長(zhǎng)為I的菱形搜索，獲得最小SAD的點(diǎn)相對(duì)于當(dāng)前圖像塊的位移既為運(yùn) 動(dòng)估計(jì)矢量。
【文檔編號(hào)】H04N19/57GK103905828SQ201210572214
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】陳靜煒 申請(qǐng)人:蘇州賽源微電子有限公司