[发明专利]图像运动估计的方法及系统

说明书

本申请要求以下申请的优先权：于2010年5月27日提交的名为“MULTI-RESOLUTION MOTION VECTOR RE-USE HARDWARE ARCHITECTURE”的美国临时申请No.61/344,124；于2010年5月27日提交的名为“RECONFIGURABLE SMART SNAKE SCAN WITH RRA”的美国临时申请No.61/344,125；于2010年5月27日提交的名为“HARDWARE FRIENDLY VARIABLE BLOCK-SIZE MOTION ESTIMATION WITH UNIFIED MOTION VECTOR FREDICTOR AND RD-LIKE COST FUNCTION”的美国临时申请No.61/344,126”。所有的上述申请全部作为引文并入本文。

技术领域

本发明主题涉及视频处理，特别是视频处理中的运动估计。

背景技术

视频的传输和存储对于许多应用非常重要，已经获得了世界范围内的关注。但是，原始的未经压缩的视频序列可能非常大。例如，对于高清视频，原始的未经压缩的视频数据可能近448G。而且，原始的未压缩的视频数据包含很多的冗余信息，像时域上的冗余、空域上的冗余和/或统计冗余。因此，利用视频压缩来减小原始视频数据量。

已经开发了多种视频编码标准，像运动视频专家组的MPEG-1/2/4和国际电信联盟电信标准的ITU-T H.261/263/264，以求达到高效的视频压缩。例如，不同的编码标准应用运动估计和补偿来实现视频压缩，对时域冗余信息进行压缩。一些视频编码方法应用离散余弦变换来实现对空间冗余信息的压缩。一些利用熵编码实现统计压缩。还有一些视频编码标准应用量化来减少视觉冗余以达到压缩目的。

然而，各种视频压缩技术都会有相应的权衡，那就是增加运算的复杂度和编码时间。例如，整数运动估计占用了将近60％的编码时间。如果采用分数运动估计，相应的编码时间会达到90％。

之前对于现代的视频处理技术上的描述的不足之处仅仅是为了提供一个对传统系统概述的一些问题，而不是为了进行穷举。传统系统的其他问题在以下的描述中将更加明了。

发明内容

此处给出有关本发明概要的描述。

根据一个或多个方面以及对应的公开内容，各方面都是和率失真最优化(RDO)运动矢量预测(MVP)偏移可变块大小(VBS)运动估计算法有关(将该算法称为率失真最优化单一运动矢量预测偏移全搜索(RDOMFS)算法)，及其对应的可重构的硬件架构。在一方面，RDOMFS使用易于硬件实现的一个单一MVP(SMVP)及RD代价函数，以能够取得与H.264参考软件JM中的FS-RD-var-mvp相似的编码效率。在其他方面，匹配算法对应的硬件架构使用了2-D脉动阵列来实现所提出的RDOMFS。RDOMFS重新使用当前帧中的MVP，以消除或者基本上消除将MV存储在片上芯片中的需要。一个新颖的MV再利用架构被提出，从而可以消除，或极大地减少MV所需的存储器。其次，RDOMFS使用了一种新型的扫描方法，在搜索窗口中使用了一种新的扫描顺序，使得冗余度去能够被最小化，且能够实现不同的数据利用率。

以下将详细描述这些和其它实施例。

附图说明

参照附图，进一步描述各种非限制性实施例，其中：

图1显示了提供视频压缩的示例性系统的上层框图；

图2A显示了对于不同的块大小的H.264中值运动矢量预测值的定义；

图2B显示了根据一个方面的所有子块统一的单一运动矢量预测值(SMVP)；

图2C显示了左侧、顶部和右上角子块的空间上的不同定义

图3显示了根据一个方面的一种视频压缩方法；

图4显示了根据一个方面的一种系统；

图5显示了所公开方面的顶层框图；

图6A显示了传统的光栅扫描；

图6B显示了传统的蛇型扫描；

图6C显示了根据一个方面的一种智能的蛇型扫描顺序；

图6D示出了根据一个方面的图6C的两个放大的子区域；

图7显示了根据一个方面的一种视频处理的方法；

图8显示了根据一个方面的一种视频编码的系统；

图9显示了当前帧中MVP再利用方法的概念；

图10显示了根据一个方面的一种多分辨率MVP再利用策略的设备；以及