[发明专利]一种基于前后两帧参考帧产生内插帧的双向运动估计器

权利要求书

1.一种基于前后两帧参考帧产生内插帧的双向运动估计器，其特征在于，该运动估计器包括：

存储单元，用于缓存前后两帧参考帧中数据；

匹配误差计算单元，将内插帧分为若干大小相同的宏块，基于其中的每个宏块设定搜索范围，根据存储单元发送过来的前后两帧参考帧中的数据计算搜索范围内所有运动矢量对应的匹配误差；

比较器树单元，用于对搜索区域内计算出的所有匹配误差值的比较得出最小匹配误差值并输出该最小匹配误差值及其对应的运动矢量；

数据存储器，用于存储比较器树单元输出的所有宏块的最小匹配误差值及其对应的运动矢量，所有的运动矢量共同作为运动估计的结果。

2.根据权利要求1所述的双向运动估计器，其特征在于：所述匹配误差计算单元由n个CALC单元构成，n为大于等于1的自然数，n的大小由运动估计的搜索范围决定，每个CALC单元由m个PE单元、奇偶阵列寄存器和一个比较器树构成，m的大小由运动估计的块大小决定，其中，奇偶阵列寄存器包括四组移位寄存器，分别为前一参考帧偶数列数据寄存器、前一参考帧奇数列数据寄存器、后一参考帧偶数列数据寄存器和后一参考帧奇数列数据寄存器，分别对应前后两帧参考帧中偶数列和奇数列数据的寄存；奇偶阵列寄存器将其存储的数据对应输入m个PE单元，每个PE单元负责计算一个搜索点对应匹配块的匹配误差值，每个CALC单元的m个匹配误差值输出到该CALC单元对应的比较器树，由该比较器树比较并输出最小匹配误差值及其对应的运动矢量，该最小匹配误差值及其对应的运动矢量即作为该CALC单元的输出；n个CALC单元的输出再输入到比较器树单元，得到最终的最小匹配误差值及其对应的运动矢量。

3.根据权利要求2所述的双向运动估计器，其特征在于：本双向运动估计器还包括控制单元，所述控制单元输出控制信号到n个CALC单元中的每个PE单元，其中一路控制信号控制PE单元选择当前输入的值应该是奇数列数据还是偶数列数据，另一路控制信号用来控制PE单元将计算结果输出，当该另一路控制信号为低时，PE单元输出呈高阻态，当该另一路控制信号为高时，PE单元输出计算得到的匹配误差值。

4.根据权利要求3所述的双向运动估计器，其特征在于：所述控制单元通过寄存器与PE单元连接，每个CALC单元中的m个PE单元分为相等的若干组，每个CALC单元中的寄存器的数量与PE单元分组数量一致并一一对应，每一个寄存器与对应PE单元分组中的所有PE单元连接，通过在寄存器中对信号进行锁存，增加信号的驱动能力和控制信号的同步。

5.根据权利要求4所述的双向运动估计器，其特征在于：每个PE单元由两个数据选择器MUX、差值绝对值计算器和累加器acc构成，前一参考帧偶数列数据寄存器和前一参考帧奇数列数据寄存器中的数据输入到其中一个数据选择器MUX，后一参考帧偶数列数据寄存器和后一参考帧奇数列数据寄存器的数据输入到另一个数据选择器MUX；所述控制单元的一路控制信号同时接两数据选择器MUX；两数据选择器MUX根据控制信号输出某列寄存器的数据到差值绝对值计算器，差值绝对值计算器的输出接累加器acc；所述控制单元的另一路控制信号接累加器acc，控制累加器acc将累加后的匹配误差值输出，该输出即为对应PE单元的匹配误差值。

6.根据权利要求1至5任一所述的双向运动估计器，其特征在于：所述存储单元以条带形式缓存前后两帧参考帧中数据并按列输入到匹配误差计算单元。