宋传鸣, 闵 新, 闫小红, 王相海, 尹宝才

1(辽宁师范大学 计算机与信息技术学院,辽宁 大连 116029)

2(大连理工大学 计算机科学与技术学院,辽宁 大连 116024)

运动估计是一项高效率的去除视频时间域冗余的预测技术,为H.26x、MPEG和AVS等系列编码标准贡献了大部分的性能提升[1,2].然而,多项研究结果表明[1,3,4],仅整数像素精度的运动估计所耗费的计算资源就占编码器全部资源的 40%～80%;若将分数像素精度的运动估计也考虑在内,其运算代价无疑更高.因此,为了在计算复杂度、硬件实现难度和预测精度之间进行折中,现有视频编码标准多年来始终采用了仅能刻画水平、竖直等平移运动的块匹配算法,并陆续提出了多种快速运动估计策略,大致可分为以下7类.

(1) 基于候选向量下采样的策略[5-13]:这类策略的基本思想是只计算搜索窗口中一部分候选向量的匹配误差,从中找出误差最小的向量作为最优运动向量,如菱形搜索、非对称十字多层次六边形格点搜索UMHexagonS、测试域搜索TZSearch和抛物线搜索等.

(2) 基于像素下采样的策略[14-19]:该类策略的基本思想是只计算当前宏块中一部分像素的匹配误差,并将其作为该宏块的误差用于最优运动向量的判断,如多分辨率搜索、梅花形下采样搜索和自适应像素下采样搜索等.

(3) 基于像素预排序的策略[20-23]:此类算法的主要思路是在计算某个候选向量的匹配误差时,优先对当前宏块的较大匹配误差进行累加,当累计误差和大于已知的最小误差……