[发明专利]一种视频编码中基于图像信息的运动搜索方法

摘要

本发明涉及一种视频编码中基于图像信息的运动搜索方法和装置，属于数字媒体处理技术领域中的视频编码技术，包括图像前背景性质划分模块、背景区域搜索模块、前景区域搜索模块；对当前待编码图像进行前、背景性质划分，得到该图像的前、背景信息；对于前景区域和背景区域，分别采用高复杂度搜索方法及低复杂度搜索方法；本发明的益处在于利用背景建模所生成的背景，可以将编码图像中划分为前景区域和背景区域。对当前图像某区域进行编码时，可以利用其前背景信息设计运动搜索方法，在保证编码质量不显著下降的前提下减小运动搜索的复杂度。

主权项

一种视频编码中基于图像信息的运动搜索方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1）对当前待编码图像进行前景区域和背景区域性质划分，得到该图像的前景信息和背景信息；步骤2）根据前景信息，对前景区域采用高复杂度搜索方法；根据背景信息，对背景区域采用低复杂度搜索方法；所述步骤1）还包括：采用基于背景建模的划分方法，首先对视频进行背景建模，然后利用建模的背景图像同当前待编码图像的差异进行前景区域和背景区域性质划分；将当前待编码图像待划分区域同背景图像对应区域的绝对差值和与预设的阈值进行比较，小于这一阈值为背景区域，大于这一阀值为前景区域，同时，保留当前待编码图像的前景信息和背景信息；当前待编码图像的前景信息和背景信息作为后续图像运动搜索的参考信息；其中区域前背景性质划分准则为，以4x4块为小单元，同背景进行绝对差值和运算，当绝对差值和大于160时，判断该4x4块为前景小单元，否则为背景小单元；以8x8块为前背景划分的基本单位，包含4个4x4小单元，当4个小单元都为背景小单元时，该8x8块为背景块；否则为前景块；对于当前块，根据其包含8x8前景块的数目确定其为前景区域或背景区域；当包含8x8前景块数目大于预设的阈值时，其为前景块；否则为背景块;所述步骤2）还包括：背景区域采用低复杂度的搜索方法，限制搜索范围并采用简单的搜索模式；前景区域采用高复杂度的搜索方法，采用更大的搜索范围及复杂的搜索模式；对于背景区域，减小搜索窗的大小，进行小范围搜索；所采用的搜索模式可选择运动矢量置零模式、四步搜索模式、单菱形搜索模式、非迭代的搜索模式；对于前景区域，采用多菱形搜索模式、矩形搜索模式、十字搜索模式，并可进行多模式组合搜索与迭代搜索；其中，多模式组合搜索是指将多菱形搜索模式，矩形搜索模式等搜索模式组合进行搜索的搜索模式；迭代搜索是指在搜索模式中，当搜索得到的最优匹配点不是中心点时，将该最优匹配点作为新的中心点，迭代使用该搜索模式进行搜索，直到最优匹配点为中心点为止；其中如果为背景区域，则采用背景区域搜索策略，背景块运动矢量搜索策略，将该区域的运动矢量设置为（0，0）;如果是前景区域，则采用前景区域搜索策略；采用多模式组合搜索与迭代搜索，分为以下三个步骤，步骤A、多菱形搜索；以半径为1，2，4，8，16进行菱形搜索，得到最小块失真点；步骤B、如果该最小块失真点为中心点，则终止多菱形搜索，进行第步骤C、否则以该最小块失真点为新的中心点，进行步骤A；步骤C、以步骤B所得最小块失真点为中心，进行11x11的中心对称矩形搜索得到的最小块失真点即为最优点；对前景块按以上步骤进行搜索时，利用参考图像的前背景信息，对于每一次搜索，比较当前块的4个角点的前背景性质和参考帧中搜索块的4个角点的前背景性质，设置阈值T=1，如果相同角点对的个数小于T，则认为该搜索块与当前块在前背景性质上不匹配，则不进行搜索运算，跳过该搜索块；还包括：利用被搜索区域和当前待编码区域对应的待匹配像素的前景信息和背景信息进行匹配；当前景信息和背景信息得到匹配的像素点数大于预设的阈值时，则对所述被搜索区域进行搜索。