[发明专利]帧间运动估计方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种帧间运动估计方法、装置及电子设备，该方法包括：根据当前帧图像和已编码帧图像，建立背景模型；根据背景模型，确定当前帧图像的运动目标区域；对运动目标区域的各个运动目标进行跟踪，确定各个运动目标的运动向量；根据该运动向量，获取运动目标区域中的各个像素块的运动向量初始值；对于每个像素块，在参考帧图像中像素块的运动向量初始值指向的搜索点的预设邻域内，查找该像素块的全局最优的匹配参考块，并计算该像素块的运动向量估计值；将每个像素块的运动向量估计值和匹配参考块作为当前帧图像的帧间运动估计参数。这样可以降低帧间运动估计耗时，满足实时编码需求，并提高运动估计精度，从而提高编码视频的质量。

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，尤其是涉及一种帧间运动估计方法、装置及电子设备。

背景技术

视频编码的流程主要分为预测、变换、量化、熵编码四个步骤，其中预测主要分为帧内预测和帧间预测。视频编码的帧间预测是指利用视频时间域的相关性，使用时间上相邻的已编码图像的已编码像素块预测当前待编码图像的当前像素块，以达到去除视频时域冗余的目的。

帧间预测的核心是基于块的运动估计，即为当前图像的每个像素块在之前已编码图像中寻找一个最佳匹配块，从而得到每个像素块对应的运动向量，其中用于预测的图像称为参考图像，参考图像中的像素块称为参考块，当前图像中待预测的像素块称当前像素块，参考块到当前像素块的位移称为运动向量。

运动估计是由搜索算法完成的。传统视频编码标准通常采用全搜索、二维对数搜索、三维对数搜索、UMHexagonS搜索、TZ搜索等方法，其中，全搜索复杂度极高，无法满足实时编码需求；其余的快速算法只能得到局部最优参考块，而非全局最优参考块，使得其编码视频的质量不如全搜索的编码视频的质量高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种帧间运动估计方法、装置及电子设备，以降低帧间运动估计耗时，满足实时编码需求，并提高运动估计精度，使得帧间运动估计更加快速、准确，从而提高编码视频的质量。

第一方面，本发明实施例提供了一种帧间运动估计方法，包括：

根据当前帧图像和已编码帧图像，建立背景模型；

根据所述背景模型，确定所述当前帧图像的运动目标区域；

对所述运动目标区域的各个运动目标进行跟踪，确定各个所述运动目标在所述当前帧图像与对应的参考帧图像之间的运动向量；其中，所述参考帧图像为与所述当前帧图像的运动目标最匹配的已编码帧图像；

根据各个所述运动目标的运动向量，获取所述运动目标区域中的各个像素块的运动向量初始值；

对于每个所述像素块，在所述参考帧图像中所述像素块的运动向量初始值指向的搜索点的预设邻域内，查找所述像素块的全局最优的匹配参考块，并计算所述像素块的运动向量估计值；

将每个所述像素块的运动向量估计值和匹配参考块作为所述当前帧图像的帧间运动估计参数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据当前帧图像和已编码帧图像，建立背景模型，包括：

根据当前帧图像和已编码帧图像，采用混合高斯模型算法或旋转不变纹理特征提取算法建立背景模型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述背景模型，确定所述当前帧图像的运动目标区域，包括：

对比所述背景模型和所述当前帧图像；

将所述当前帧图像中与所述背景模型不同的区域确定为所述当前帧图像的运动目标区域。