[发明专利]H.263/AVC整象素向量搜索算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频信号压缩的技术。

背景技术

视频图像的压缩目前在移动通信、视频会议、数字电视等领域均有广泛的应用。随着摄像头技术的发展以及对图像压缩比、图像信噪比的要求日益提高，目前H.263作为一种新的压缩标准得以推广。

H.263由MPEG工作组及ITU工作组联合推出，是一种基于块的混合编码，主要的工作原理是利用视频图像的时间相关性及空间相关性，通过帧内/帧间预测及变换编码压缩图像信息。

帧间预测在进行搜索点匹配时需要进行大量的加法运算，所以实质上算法的设计就是设法减少搜索点的过程。在衡量一个搜索算法的优劣时，通常须要综合考虑算法的复杂度、匹配精度、硬件实现难易度等因素，下面分析几种常用的向量搜索算法：

全区域搜索算法(Full Search)[3]是效果最好的算法，它能确保获得最佳的匹配点。从硬件的实现上看，七种模式可以共用一套处理引擎(PE)[3]，非常易于硬件实现。但是其明显的缺点就是计算量太大，处理时必须将搜索区域内的所有点遍历一次，这对硬件资源的消耗是难以接受的，所以通常只作为测试使用。

三步法(Three-Step Search)、两维对数搜索法(LogarithmicSearch)等算法结构简单，运算量小，算法的运算时间非常固定。但是这类算法从原理上看比较粗糙，非常容易落入局部最小值的陷阱，所以通常造成的图像损失很大。三步法另外一个缺点是由于搜索区域比较分散，很难进行硬件的复用。

而预测性的运动向量场适应搜索技术(PMVFAST)及增强的预测性带状搜索(EPZS)[6]充分进行了时域和空域的预测，既减小了运算量又能将图像损失控制在可接受范围内，所以这类的算法在实际应用中得以广泛使用，并且已被标准接受(见JM10.0)。其优势体现在以下三个方面：首先，算法在时域及空域上选择几个和当前处理块关系最密切的相邻块的向量作为向量预测点(predictors)，这能够相当程度地预测当前模块的运动趋势。其次，为了获取区域内的极值，算法对第一步获得的最佳预测点选用一定的模板沿带状路径进行提取(zonal search)，直到最佳向量落到模板中心。最后，此类算法具有自适应性，算法先对可能性较大预测点进行搜索，如果该预测点满足域值要求则提前结束搜索，这不但能减少运算量而且也能提高图像的质量。

发明内容

本发明将采用第三类算法的思路，对其预测点的选择及搜索模板的选择进行优化，进一步地减小算法的运算量以达到硬件设计的要求。

本发明提供一种H.263/AVC整象素向量搜索算法，该方法包括以下步骤：

(1)帧间预测；在参考帧上寻找与当前图像块最匹配的参考图像，比较当前图像与参考图像的率失真RDO，获取运动向量，其中，RDO中的绝对值差；

SAD=Σi=xx+M-1Σj=yy+N-1|Ik(i,j)-Ik-1(i+dx,j+dy)|]]>