[发明专利]一种运动估计方法和装置

说明书

本发明提供的一种运动估计方法和装置，针对子块的参考块在所述参考阿达玛图像中存在对应的阿达玛变换块情况，将子块和参考块对应的阿达玛变换块直接相减然后取绝对值和，得到相应的阿达玛变换匹配花费，与传统的方法相比，不需要执行复杂的相减、阿达玛变换然后取绝对值和的过程，进而降低了HAD匹配准则的计算量和复杂度，提高了视频编码压缩速度。

技术领域

本发明涉及视频图像处理技术领域，更具体地说，涉及一种运动估计方法和装置。

背景技术

运动估计算法是视频压缩编码的核心算法之一。高质量的运动估计算法是高效视频编码的前提和基础。运动估计的基本思想是将图像序列的每一帧分成许多互不重叠的子块，然后对当前帧中的每一块根据一定的匹配准则从参考帧中找出与当前块最相似的块，即匹配块，匹配块与当前块的相对位移即为运动矢量，得到运动矢量的过程被称为运动估计。视频压缩的时候，只需保存运动矢量和残差数据就可以完全恢复出当前块。

现有的匹配准则包括SAD、HAD等，SAD匹配准则定义如下：

上式中，f_c(i,j)表示当前块的像素，f_r(i,j)表示参考块的像素，(i,j)表示像素坐标，(m,n)表示参考块相对当前块的位移，使SAD(m,n)最小的(m,n)就是最佳运动向量，块的大小是N×N。

HAD匹配准则具体的如果是采用的4×4尺度，那么先将当前块中的各像素点对应的像素值，与参考块中各像素点对应的像素值做差，得到残差块；再将残差块分成一个个互不重叠的4×4块，并计算每个4×4块的阿达玛花费，阿达玛花费就是阿达玛变换系数的绝对值之和；最后把每个4×4块的阿达玛花费加起来就是残差块的阿达玛花费。

下面以残差块的第一个4×4块为例说明一个4×4块的阿达玛花费如何计算。对该4×4块进行如下二维变换：

等式右边的三个矩阵中，左边为阿达玛变换矩阵，右边为阿达玛变换矩阵的转置，中间为4×4块的像素矩阵，D(i，j)表示坐标为(i，j)位置像素值；等式左边的矩阵为对4×4块进行二维变换后的像素矩阵。这个4×4块的阿达玛花费为

通过以上分析可以发现，现有的HAD匹配准则的计算量大、且计算复杂度高，影响运动估计的效率，进而影响视频编码压缩速度。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种运动估计方法和装置，欲实现降低HAD匹配准则的计算量和复杂度，进而提高视频编码压缩速度的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种运动估计方法，包括：

对参考图像进行分割并变换得到参考阿达玛图像；

对当前编码图像进行分割并变换得到当前阿达玛图像；

将所述当前编码图像分割成多个互不重叠的子块；

针对每个所述子块，如果所述子块的参考块在所述参考阿达玛图像中存在对应的阿达玛变换块，则将所述子块对应的阿达玛变换块与所述参考块对应的阿达玛变换块相减，并将相减后的阿达玛换换系数的绝对值之和设定为所述子块与所述参考块的阿达玛匹配花费；

针对每个所述子块，选择最小的阿达玛匹配花费对应的参考块作为匹配块，并获取所述匹配块与所述子块的相对位移。

优选的，所述对参考图像进行分割并变换得到参考阿达玛图像，具体为：

利用一种分割标准对参考图像进行分割并变换得到相应的一个参考阿达玛图像。

优选的，所述对参考图像进行分割并变换得到参考阿达玛图像，具体为：