[发明专利]一种整像素运动估计方法、装置、电子设备及介质

说明书

本申请提供一种整像素运动估计方法、装置、电子设备及存储介质。其中，所述方法包括：基于组合划分方式，将当前最大编码单元LCU划分为不重叠的多个第一类编码单元和多个第二类编码单元；将每个第二类编码单元再通过一次水平划分或垂直划分，分为两个第一类编码单元；对所有第一类编码单元进行运动估计，得到每个第一类编码单元对应的运动矢量；根据每个第二类编码单元划分得到的两个第一类编码单元的运动矢量，基于预设的继承方式得到所述第二类编码单元的运动矢量，相较于现有技术，本申请能够降低编码单元级别运动估计的带宽需求和复杂度，易于硬件实现。

技术领域

本申请涉及视频编解码技术领域，具体涉及一种整像素运动估计方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

视频编解码技术的主要作用，是在可用的计算资源内，追求尽可能高的视频重建质量和尽可能高的压缩比。

运动估计(Motion Estimation,ME)是广泛应用于主流编码器中的一个非常重要的编码工具，其已经被证明在消除帧间冗余上具有较高的有效性。ME通过在参考帧上搜索当前预测单元(Prediction Unit,PU)的最优搜索点(Search Point)，从而获取通过两者位置的差别，即运动矢量(Motion Vector，MV)。ME可以进一步分为整像素运动估计(IntegerPixel Motion Estimation,IME)和分像素运动估计(Fractional Pixel MotionEstimation,FME)。

IME通过在一个预先定义好的搜索范围，即搜索窗(Search Window)内的整像素间进行搜索最优MV。为了获取较为精准的搜索结果，则需要搜索窗尽可能的大，但是这样会让IME由于需要遍历更多的搜索点，极大增加复杂度和带宽消耗。因此，有较多的快速IME方法被提了出来。

例如，AVS3(Advanced Video Coding，先进视频编码)标准中给出了一种分为三个阶段的跳点搜索方法。

第一个阶段，首先利用一个螺旋搜索对搜索的起始点进行一个微调得到SP1_0，之后以SP1_0为中心点，进行搜索半径为逐渐加大的菱形模式搜索(Diamond Search)，得到最优搜索点SP1_1。如果SP1_1距离初始搜索点距离较远，则进行第二阶段，否则认为是最优搜索点。

第二个阶段，在以SP1_1为中心，搜索范围(Search Range，SR)为边长的一个方形内，进行一定步长(Stride)的光栅模式搜索(Raster Search)，得到最优点SP2。

第三个阶段，以SP2为中心点，进行小范围的菱形模式搜索，获得最优点SP3，作为最终最优匹配点。

且由于AVS3标准中，引入了新的编码块划分机制，允许二叉树(BT，Binary Tree)，四叉树(QT，Quart Tree)和拓展四叉树(EQT，Extended Quart Tree)并存,大大增加了编码单元(Coding Unit，CU)的数量，一个CU在帧间预测模式下，将不再被分为多个PU，则上述的IME方法是按照CU级别进行的。

首先，AVS3编码器中的IME方法并不利于硬件实现，因为它具有分阶段收敛的特性，每个阶段搜索的起始点无法得知，导致其具有不规则的数据流。

其次，由于CU划分技术相较于上一代编码标准增加了例如EQT等更多灵活的划分方式。虽然不再对CU进行PU划分，但是需要进行运动估计的CU依然大幅增加。假设最大编码单元(Largest Coding Unit,LCU)尺寸为64x64，在AVS3标准给出的IPPP编码配置下可划分出约1549个CU，其中每一个CU都需要进行运动估计，其复杂度和带宽消耗巨大。对于硬件来说，则面临着延迟和硬件资源消耗之间的取舍。

发明内容

本申请的目的是提供一种整像素运动估计方法、装置、电子设备及存储介质，以降低CU级别运动估计的带宽需求和复杂度，易于硬件实现。