[发明专利]视频编码系统、移动估算装置及移动估算的计算方法

说明书

技术领域

本发明与视频编码有关，特别地，有关于一种不需利用复杂的乘法运算即能迅速地估算出对应于不同候选搜寻位置的移动向量成本函数的视频编码系统、移动估算装置及其运作方法。

背景技术

在视频编码系统(video encoding system)中，移动估算(motion estimation)技术用以决定视频串流中的一张影像相对于其邻近影像的移动向量(motionvector)。在许多视频编码系统(例如与H.264或MPEG-4协议兼容的系统)中，通常会采用移动估算法来协助找出不同画面间的相依性，进而达到影像压缩或画面内容分析等应用。

一般而言，目前的影像处理技术主要透过区块比对的方法找出最适当的移动向量，来表示某一欲比对的区域(比对视窗)在两个不同画面之间的相对位移。请参阅图1(A)，图1(A)绘示先前技术中移动向量V的示意图。如图1(A)所示，移动向量V可以用来表示先前画面与目前画面之间，对应特定区块的水平及垂直位移的向量(如图一中的向量V)。在实际应用中，最常被使用的区块匹配差异(block-matching discrepancy)计算方法为计算绝对值差之和(Sum of Absolute Differences，SAD)。

在各种移动向量的估算方法中，移动向量成本函数(motion vector costfunction)算是一种较佳的估算方法，其公式如下：

移动向量成本函数＝A×(mvbits[cx-px]+mvbits[cy-py])

其中A为比例因子(scaling factor)；[cx，cy]为候选搜寻位置(searchcandidate)的移动向量；[px，py]为预估位置(predictor)的移动向量；mvbits[cx-px]为上述两移动向量的x方向分量差的位元估算值；mvbits[cy-py]则为上述两移动向量的y方向分量差的位元估算值。以mvbits[k]为例，其位元数与|k|之间的对应关系如图1(B)所示。

请参照图1(C)，图1(C)绘示了传统的移动向量成本函数产生器的电路架构。如图1(C)所示，移动向量成本函数产生器3包含第一减法单元30、第二减法单元31、第一移动向量位元估算单元32、第二移动向量位元估算单元33、加法单元34及乘法单元35。

首先，第一减法单元30根据候选搜寻位置的移动向量[cx，cy]与预估位置的移动向量[px，py]的x分量cx及px计算两者的差值[cx-px]；第二减法单元31根据候选搜寻位置的移动向量[cx，cy]与预估位置的移动向量[px，py]的y分量cy及py计算两者的差值[cy-py]。接着，第一移动向量位元估算单元32及第二移动向量位元估算单元33分别根据[cx-px]计算移动向量位元mvbits[cx-px]以及根据[cy-py]计算移动向量位元mvbits[cy-py]。之后，加法单元34将mvbits[cx-px]与mvbits[cy-py]相加而得到(mvbits[cx-px]+mvbits[cy-py])。最后，乘法单元35再将比例因子A与(mvbits[cx-px]+mvbits[cy-py])相乘而得到所求的移动向量成本函数。

然而，上述传统的移动向量成本函数产生器3的电路架构的最大缺点在于必须藉由较高阶的乘法单元35进行复杂的乘法运算，因而导致时间限制以及逻辑门数增加等问题。

因此，本发明的主要目的在于提供一种视频编码系统、移动估算装置及其运作方法，以解决上述问题。

发明内容

根据本发明的第一具体实施例，为一种移动估算装置。在此实施例中，该移动估算装置应用于一视频编码系统中。该移动估算装置包含第一计算模块及第二计算模块。当移动估算的计算沿着一搜寻路径自第一候选搜寻位置(x₁，y₁)移动至第二候选搜寻位置(x₂，y₂)时，该第一计算模块根据对应于该搜寻路径的一搜寻路径信息估算出第一移动向量成本差值。该第二计算模块根据一预设规则选择性地将一原始移动向量成本值加上或减去该第一移动向量成本差值，以得到对应于该第二候选搜寻位置(x₂，y₂)的一第一移动向量成本值。其中，x₁及x₂分别为该第一候选搜寻位置及该第二候选搜寻位置所对应的水平轴座标值；y₁及y₂分别为该第一候选搜寻位置及该第二候选搜寻位置所对应的垂直轴座标值。