专利名称：使用多个参考帧的快速运动估计方法
技术领域：
本发明涉及图像压缩，更具体地讲，涉及有效减少在视频信号压缩期间的计算的 方法。
背景技术：
随着移动通信和卫星通信的发展，无线通信服务在信息社会变得更加重要。多媒 体无线通信服务广泛开展以提供无线互联网访问或者视频通信以及语音或文本信息的传 输。具体地讲，在国际移动电信-2000(IMT-2000)以及使用卫星数字多媒体广播(DMB)系统 的第四代移动通信的行业中，已经建立了使高画面质量的运动图像能被实时传输的环境。由于各种图像压缩技术(通过该技术，模拟视频信号被压缩编码为数字信号并且 数字信号被传送到接收器并被接收器解码)的发展，该技术已经被商业化。国际标准化组 织/国际电工委员会(IS0/IEC)下的运动图像专家组(MPEG)和国际电信联盟远程通信标 准化组织(ITU-T)下的视频编码专家组(VCEG)已经领导了视频信号编码的标准化。通过 IS0/IEC MPEG和ITU-T VCEG的联合视频组(JVT)开发了最新的视频编码标准之一，H. 264/ 高级视频编码(AVC)。H. 264/AVC引入了与现有编码标准(比如MPEG-2、MPEG-4、H. 261和H. 263)不同 的各种技术，从而提供卓越的压缩性能。例如，H.264/AVC编解码器对4X4块执行运动估 计，因此可执行对多至16X 16宏块中的16个4X4块执行运动估计。结果，H. 264/AVC编 解码器将运动向量分辨率增加到1/4像素精度，从而能够实现比现有编解码器更精确的运 动估计。然而，H. 264/AVC编解码器使用多个参考帧来计算帧之间的残差信号，从而与现有 编解码器相比，增加了运动估计的复杂度。运动向量分辨率的增加还导致运动估计复杂度 的增加。H. 264/AVC的复杂度使得难于将H. 264/AVC适合于应用(比如实时视频编码器)。 因此，期望有效减少复杂度并保持高的压缩性能的技术。上述问题并不限于H. ^4/AVC，还 可应用于将作为标准而被采用的压缩技术。
发明内容
这里公开的一些实施例提供了即使当运动向量分辨率增加时也使用多个参考帧 执行快速运动估计的方法。所述使用多个参考帧的运动估计方法可包括分析多个当前块 的多个参考索引。所述多个参考索引可表示已经编码的多个相邻块的各个相邻块的参考 帧。所述操作可包括当所有的相邻块具有相同的参考索引时，从多个参考帧中选择所述多 个相邻块的参考索引之一所表示的单个参考帧，并使用所述单个参考帧对当前块来执行运 动估计。当相邻块不都具有相同的参考索引时，可使用所有的多个参考帧来对当前块执行运动估计。在一些实施例中，选择单个参考帧并使用选择的单个参考帧来执行运动估计的步 骤包括当当前块小于可被发送所述运动估计方法产生的参考索引的最小块的大小时，使 用由最小块的参考索引所表示的参考帧来对当前块执行运动估计。一些实施例提供选择单个参考帧并使用单个参考帧来执行运动估计的步骤包括: 即使当所有的相邻块都具有相同的参考索引时，基于当前块和所述相邻块的大小、所述相 邻块关于当前块的位置和所述相邻块的参考索引所表示的参考帧，确定是否选择单个参考 帧。一些实施例提供确定是否选择单个参考帧的步骤包括当当前块和所述相邻块的 块的大小小于用于运动估计的最大块的大小时，基于当前块的上层块的参考索引是否与所 述多个相邻块的块的参考索引相同，来确定是否将由所述相邻块的参考索引所表示的参考 帧选择为单个参考帧。本发明的一些实施例包括使用多个参考帧的运动估计方法。这种方法可包括分 析当前块的多个参考索引，所述多个参考索引表示已经编码的多个相邻块的多个参考帧。 操作可包括分析先前帧中与当前块相应的块及其相邻块的参考索引。方法可包括基于 当前块的相邻块中具有相同参考索引的第一块的数量和先前帧中与当前块相应的块及其 相邻块中具有相同参考索引的第二块的数量的线性组合的值来从参考帧中选择单个参考 帧；使用选择的单个参考帧来对当前块执行运动估计。在一些实施例中，使用单个参考帧执行运动估计的步骤包括当线性组合的值大 于预定阈值时，使用相同参考索引表示的多个参考帧之一来对当前块执行运动估计。操作 还可包括当所述线性组合的值不大于预定阈值时，使用所有的参考帧来对当前块执行运 动估计。一些实施例提供选择单个参考帧的步骤包括将第一块的数量和第二块的数量分 别乘以不同的权重；第一块的数量的权重大于第二块的数量的权重。本发明的一些实施例包括使用多个参考帧的运动估计方法。这种方法可包括基 于当前块的多个相邻块的平均运动向量的模来估计当前块的运动向量的模；将估计的当前 块的运动向量的模用作特征向量来计算估计的当前块的运动向量的模关于每个参考帧的 后验概率。所述方法可包括将给出最大后验概率的参考帧选择为当前块的参考帧，并使用 选择的参考帧对当前块执行运动估计。在一些实施例中，估计当前块的运动向量的模的步骤包括产生表示测量的当前 块的运动向量的模和相邻块的平均运动向量的模之间的关系的多个训练采样；将对应于所 述训练采样中具有最小误差的一个训练采样的相邻块的平均运动向量的模估计为当前块 的运动向量的模。一些实施例提供计算后验概率的步骤包括计算估计的当前块的运动向量的模关 于每个参考帧的先验概率；计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的概率密度函 数；基于先验概率和概率密度函数来计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的后验 概率。在一些实施例中，使用多个参考帧的运动估计方法可包括分析当前块的多个参 考索引。所述参考索引可表示已经编码的相邻块的参考帧。可分析先前帧中与当前块相应的块及其多个相邻块的参考索引。所述方法可包括执行当前块的相邻块中具有相同参考 索引的第一块的数量和先前帧中与当前块相应的块及其相邻块中具有相同参考索引的第 二块的数量的第一线性组合。所述操作可包括基于当前块的相邻块的平均运动向量的模 来估计当前块的运动向量的模；将估计的当前块的运动向量的模作为特征向量来计算估计 的当前块的运动向量的模关于每个参考帧的后验概率；执行第一线性组合的值和估计的当 前块的运动向量的模关于每个参考帧的后验概率的第二线性组合，并根据第二线性组合的 值使用多个参考帧顺序地对当前块执行运动估计。在一些实施例中，执行第一线性组合的步骤包括将第一块的数量和第二块的数 量分别乘以不同的权重。第一块的数量的权重可大于第二块的数量的权重。一些实施例提供执行第二线性组合和执行运动估计的步骤包括将第一线性组合 的值和后验概率分别乘以不同的权重。第二线性组合的权重可大于后验概率的权重。在一些实施例中，估计当前块的运动向量的模的步骤包括产生表示测量的当前 块的运动向量的模和相邻块的平均运动向量的模之间的关系的多个训练采样；将对应于训 练采样中具有最小误差的训练采样的相邻块的平均运动向量的模估计为当前块的运动向 量的模。一些实施例提供计算后验概率的步骤包括计算估计的当前块的运动向量的模关 于每个参考帧的先验概率；计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的概率密度函 数；基于先验概率和概率密度函数来计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的后验 概率。一些实施例提供使用多个参考帧的运动估计方法可包括分析当前块的多个参考 索引。所述参考索引可表示已经编码的多个相邻块的参考帧。可分析先前帧中与当前块相 应的块及其多个相邻块的多个参考索引。所述操作可包括基于相邻块是否都具有相同的 参考索引、当前块和相邻块的大小、多个相邻块相对于当前块的各个位置和由相邻块的参 考索引之一表示的参考帧，确定是否从参考帧选择单个参考帧。当确定从多个参考帧中选 择单个参考帧时，可使用单个参考帧对当前块执行运动估计。当确定没有选择单个参考帧 时，操作可包括执行当前块的运动向量的模关于每个参考帧的后验概率的线性组合，并按 线性组合的值的顺序使用所述多个参考帧对当前块执行运动估计，其中，基于当前块的相 邻块和先前帧中与当前块相应的块及其相邻块是否具有相同的参考索引将所述当前块的 运动向量的模估计为当前块的相邻块的运动向量。一些实施例提供执行线性组合并执行运动估计的步骤包括执行当前块的相邻块 中具有相同参考索引的第一块的数量和先前帧中与当前块相应的块及其相邻块中具有相 同参考索引的第二块的数量的第一线性组合。可基于当前块的相邻块的平均运动向量的模 来估计当前块的运动向量的模。可将估计的当前块的运动向量的模作为特征向量来计算估 计的当前块的运动向量的模关于每个参考帧的后验概率。根据第一线性组合的值和估计的 当前块的运动向量的模关于每个参考帧的后验概率的第二线性组合的值使用参考帧顺序 地对当前块执行运动估计。在一些实施例中，估计当前块的运动向量的模的步骤包括产生表示测量的当前 块的运动向量的模和相邻块的平均运动向量的模之间的关系的多个训练采样。所述方法可 包括将对应于训练采样中具有最小误差的训练采样的相邻块的平均运动向量的模估计为当前块的运动向量的模。一些实施例提供计算后验概率的步骤包括计算估计的当前块的运动向量的模关 于每个参考帧的先验概率；计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的概率密度函 数；基于先验概率和概率密度函数来计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的后验 概率。一些实施例提供这里描述的操作可经过包括可执行代码的计算机可读存储介质 而被执行。可通过执行用于执行存储在永久计算机可读介质中的方法的计算机程序来实现 这里所描述的运动估计方法。应该注意，这里针对一个实施例描述的本发明的范围可被并入不同的实施例，尽 管没有对其进行描述。也就是说，所有实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式结 合和/或组合。可在下面阐述的说明书中详细解释本发明的这些和其他目的和/或方面。
通过参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的上述和其他特征及 优点将会更清楚，其中图1是根据本发明一些实施例的H. 264/AVC编码器的框图；图2是多个参考帧的原理的概念示图；图3是根据本发明一些实施例的使用多个参考帧的运动估计方法的流程图；图4是用于解释连续帧和多个参考帧的关系的示图；图5是在图3示出的运动估计方法中使用的当前块及其相邻块的示例的示图；图6是示出当前块及其相邻块的相邻参考帧关系(NRFC)关于变量α的曲线图；图7是在图3所示的运动估计方法中使用的当前块及其相邻块的不同布局的示 图；图8是根据本发明其他实施例的使用多个参考帧的运动估计方法的流程图；图9是示出在图8所示的运动估计方法中使用的当前帧和先前帧的块的示图；图10是根据本发明其他实施例的使用多个参考帧的运动估计方法的流程图；图IlA和图IlB是示出根据图10示出的运动估计方法估计的当前块的模关于用 于连续帧的多个参考帧的概率密度函数(PDF)的曲线图；图12是根据本发明的其他实施例的使用多个参考帧的运动估计方法的流程图；图13是根据本发明的其他实施例的使用多个参考帧的运动估计方法的流程图；图14是图13所示的运动估计方法中使用的当前块和相邻块的示例的示图；图15是示出根据本发明的一些实施例的针对移动通用中间格式(CIF)序列的使 用多个参考帧的运动估计方法的效果的曲线图；图16是示出根据本发明的一些实施例的针对Tempete CIF序列的使用多个参考 帧的运动估计方法的效果的曲线图；图17是示出根据本发明的一些实施例的针对!foreman四分之一 CIF^ICIF)序列 的使用多个参考帧的运动估计方法的效果的曲线图。
具体实施例方式下面将参照附图更为全面地描述本发明，在附图中示出本发明的实施例。然而，本 发明并不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例，从而本公开将会彻 底和完整，并向本领域的技术人员完全传达本发明的范围。应该理解，尽管这里可使用术语第一、第二等来描述各种部件，但是这些部件不应 该受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个部件和另外一个部件。因此，在不脱离本 发明的范围的情况下，下面描述的第一部件可被称作第二部件。另外，如这里使用的，单数 形式也意图包括复数形式，除非上下文中另外做出清楚的指示。还应该理解，如这里所使用 的，术语“包括”是开放式的，包括一个或多个提到的部件、步骤和/或功能，而不排除一个 或多个没有提到的部件、步骤和/或功能。术语“和/或”包括一个或多个列出的有关项的 任何和所有组合。还应该理解，当部件被称作“连接”到另一部件时，它可直接连接到该另一部件，或 者可存在中间部件。相反，当部件被称作“直接连接”到另一部件时，没有中间部件存在。还 应该理解，示出的部件的尺寸和相对方位并没有成比例地显示，在一些示例中，为了说明目 的，它们被放大。相同的标号始终指相同的部件。除非另外定义，这里使用的所有术语(包括科技术语)具有本发明所属领域的普 通技术人员通常所理解的相同含义。还应该理解，术语(比如在通用字典里限定的那些术 语)，应该被解释为具有与现有技术和本说明书的语境中的含义一致的含义，而并不应理解 为理想化的或者过于形式化的含义，除非这里这样清楚地定义。将参照附图来更全面地描 述本发明，其中，在附图中示出本发明的优选实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式 来体现，而不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，这些实施例被提供，从而本公开 将会彻底和完整，并将完全向本领域的技术人员传达本发明的范围。应该理解，上述一般示例和下面详细的描述将作为示例，提供请求保护的发明的 另外的解释。在本发明的一些实施例中详细示出参考标号，在附图中表示它们的示例。贯穿附 图，相同的附图标号用于表示说明书和附图中的相同或相似的部件。现在将描述图1，图1是根据本发明一些实施例的H. 264/高级视频编码(AVC)编 码器100的框图。H. 264/AVC的视频编码被分成使用帧中的块之间的空间相似性的帧内编 码和使用具有时间差别的帧之间的相似性的帧间编码。换句话说，在编码器100中，以帧内 或帧间方式对视频信号进行编码。参照图1，编码器100包括帧存储单元105、运动估计器 110、运动补偿器120、差分电路130、变换器140、量化器150、熵编码器160、逆量化器170、 逆变换器180、加法器185、滤波器190、模式选择器200和帧内预测器210。运动估计器110基于存储在帧存储单元105中多个帧F(n-l)、F(n_2)……F(n-k) 以帧间模式对当前帧执行运动估计。换句话说，运动估计器110使用多个参考帧而非一个 参考帧来执行运动估计，这可被称作使用多个参考帧的运动估计。图2是所述多个参考帧 的原理的概念示图。从图2中可以看出，运动估计器110使用多个参考帧F(n-l)至F(n-k) 来对当前帧1 执行运动估计。运动估计可包括用于找到相对于多个块的运动向量的过程和用于关于所述多个 块找到具有最小比特率和最小差错的最佳宏块类型的宏块模式判定。运动补偿器120根据运动估计器110执行的运动估计所产生的运动向量和宏块模式类型，基于多个参考帧 F(n-l)至F(n-k)，产生用于当前帧的补偿帧。差分电路130基于当前帧1 和从运动补偿 器120输出的补偿帧产生并输出差分信号。从差分电路130输出的差分信号经过变换器140的离散余弦变换(DCT)和量化器 150的量化。熵编码器160对从量化器150输出的信号进行编码，并输出编码的比特流NAL。 从量化器150输出的信号在经过逆量化器170的逆量化和逆变换器180的逆DCT之后而被 恢复。恢复的帧可经过加法器185和滤波器190而被存储在帧存储单元105中。当编码器 100的模式经过模式选择器200被转换为帧内模式时，帧内预测器210基于相邻块对宏块执 行帧内预测，并从帧内预测结果获得补偿帧。现在将描述图3，图3是根据本发明一些实施例的使用多个参考帧的运动估计方 法的流程图。在图3所示的运动估计方法中，没有使用所有的多个参考帧，而只对基于与当 前编码的帧中的当前块的相邻块有关的信息选择的一个参考帧执行运动估计。这里，使用 运动向量的大小及方向上的相似性以及当前块及其相邻块之间的绝对差值和(SAD)的相 似性来执行运动估计，也就是说，使用当前块及其相邻块之间的相邻参考帧相关性(NRFC) 来执行运动估计。下面，将描述NRFC是用于确定当前块的运动估计的参考帧的合适的特 征。根据H. 264/AVC标准，在使用多个参考帧的运动估计期间，表示参考帧的参考索 引每至少一个8X8块就被发送到解码器。参考索引是用于防止编码和解码失配而提供的 fn息ο图4是用于解释连续帧和多个参考帧的相关性而提供的示图。参照图4，用于当 前块的最佳参考帧与用于已经被编码的相邻块的最佳参考帧具有很高相关性，并且当前块 与连续帧之间的帧间/帧内索引(inter-frame/intra frame index)具有很高相关性。这 里，图4中示出的示图示出了编码器100总共使用五个参考帧来执行运动估计的情况。RefO 表示紧接在当前帧之前的先前帧，Ref4是参考帧RefO至Ref4中距当前帧最远的先前帧。可按照基于概率模型的公式来验证一帧内与NRFC的很高的相关性。当实际分析 视频序列中使用的参考索引的分布时，参考帧距当前帧越近，参考帧被选择为当前帧中将 被编码的块的最佳参考帧的概率越高。随着参考帧离当前帧越远，参考帧被选择为最佳参 考帧的概率急剧降低。图5是用于图3所示的运动估计方法的当前块X及其相邻块A、B、C 和D的示例的示图。当当前块X的参考帧索引ix被定义为随机变量时，参考帧索引、的概率分布由等 式(1)所表示的指数分布来定义-a(ix+\)P(iY;X) = Px {ix ) 二 -V'r' Μ" ge- (./+1)./=0Σ pX ) = ΣΡχ (iX = k)h + Σ pX (h =k)P,'(N)......(1)4=0k=0/(=0=ΓΝ+ Γ^, for χ e R, Λ = {θ,..., r -1}, α > O,其中，r是参考帧的数量，Pk(N)是关于参考索引k的相邻块的概率。 Px(ix = k)Pk(AO表示当前块X及其相邻块与参考索引k之间的NRFC，也就是说，当当前块具10有参考索引k时，相邻块中的至少一个相邻块的参考帧具有参考索引k的概率。Λ、Λ0是 相邻块不具有参考索引k的概率，&(G =是当当前块K具有参考索引k时，相邻块中的任何一个不具有参考索引k的概率。表示等式(1)中的NRFC的术语ΓΝ可被写作等 式⑵ ΓΝ =PxUx ^Ο^Ι-Πα-^Ο·, =0))1+ …
权利要求
1.一种使用多个参考帧的运动估计方法，所述方法包括下述操作分析当前块的多个参考索引，所述多个参考索引表示已经编码的多个相邻块的各个相 邻块的参考帧；当所有的相邻块具有相同的参考索引时，从多个参考帧中选择所述多个相邻块的多个 参考索引之一所表示的单个参考帧，并使用所述单个参考帧对当前块来执行运动估计；当所述多个相邻块不都具有相同的参考索引时，使用所有的多个参考帧来对当前块执 行运动估计。
2.如权利要求1所述的运动估计方法，其中，选择单个参考帧并使用所述单个参考帧 来执行运动估计的步骤包括当当前块小于可被发送所述运动估计方法产生的参考索引的 最小块的大小时，使用由最小块的参考索引所表示的参考帧来对当前块执行运动估计。
3.如权利要求1所述的运动估计方法，其中，选择单个参考帧并使用所述单个参考帧 来执行运动估计的步骤包括即使当所有的多个相邻块都具有相同的参考索引时，基于当 前块和所述多个相邻块的大小、所述多个相邻块关于当前块的位置和所述多个相邻块的参 考索引所表示的参考帧，确定是否选择单个参考帧。
4.如权利要求3所述的运动估计方法，其中，确定是否选择单个参考帧的步骤包括当 当前块和所述多个相邻块的块的大小小于用于运动估计的最大块的大小时，基于当前块的 上层块的参考索引是否与所述多个相邻块的块的参考索引相同，来确定是否将由所述多个 相邻块的参考索引所表示的参考帧选择为单个参考帧。
5.一种使用多个参考帧的运动估计方法，所述方法包括分析当前块的多个参考索引，所述多个参考索引表示已经编码的多个相邻块的多个参 考帧；分析先前帧中与当前块相应的块及其多个相邻块的多个参考索引；基于当前块的多个相邻块中具有相同参考索引的第一块的数量和先前帧中与当前块 相应的块及其多个相邻块中具有相同参考索引的第二块的数量的线性组合的值来从多个 参考帧中选择单个参考帧；使用选择的单个参考帧来对当前块执行运动估计。
6.如权利要求5所述的运动估计方法，其中，使用单个参考帧执行运动估计的步骤包 括当线性组合的值大于预定阈值时，使用相同参考索引表示的多个参考帧之一来对当前 块执行运动估计，所述方法还包括当所述线性组合的值不大于预定阈值时，使用所有的多个参考帧来 对当前块执行运动估计。
7.如权利要求5所述的运动估计方法，其中，选择单个参考帧的步骤包括将第一块的 数量和第二块的数量分别乘以不同的权重；其中，第一块的数量的权重大于第二块的数量的权重。
8.一种使用多个参考帧的运动估计方法，所述方法包括基于当前块的多个相邻块的平均运动向量的模来估计当前块的运动向量的模；将估计的当前块的运动向量的模用作特征向量来计算估计的当前块的运动向量的模 关于多个参考帧中的每个参考帧的后验概率；将给出最大后验概率的参考帧选择为当前块的参考帧，并使用选择的参考帧对当前块执行运动估计。
9.如权利要求8所述的运动估计方法，其中，估计当前块的运动向量的模的步骤包括 产生表示测量的当前块的运动向量的模和相邻块的平均运动向量的模之间的关系的多个训练采样；将对应于所述多个训练采样中具有最小误差的多个训练采样之一的相邻块的平均运 动向量的模估计为当前块的运动向量的模。
10.如权利要求8所述的运动估计方法，其中，计算后验概率的步骤包括 计算估计的当前块的运动向量的模关于每个参考帧的先验概率；计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的概率密度函数； 基于先验概率和概率密度函数来计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的后 验概率。
11.一种使用多个参考帧的运动估计方法，所述方法包括分析当前块的多个参考索引以及先前帧中与当前块相应的块及其多个相邻块的多个 参考索引，所述当前块的多个参考索引表示已经编码的多个相邻块的多个参考帧；执行当前块的相邻块中具有相同参考索引的第一块的数量和先前帧中与当前块相应 的块及其相邻块中具有相同参考索引的第二块的数量的第一线性组合；基于当前块的相邻块的平均运动向量的模来估计当前块的运动向量的模； 将估计的当前块的运动向量的模用作特征向量来计算估计的当前块的运动向量的模 关于多个参考帧的每个参考帧的后验概率；执行第一线性组合和估计的当前块的运动向量的模关于每个参考帧的后验概率的第 二线性组合，并根据第二线性组合的值使用多个参考帧顺序地对当前块执行运动估计。
12.如权利要求11所述的运动估计方法，其中，执行第一线性组合的步骤包括将第一 块的数量和第二块的数量分别乘以不同的权重；其中，第一块的数量的权重大于第二块的数量的权重。
13.如权利要求11所述的运动估计方法，其中，执行第二线性组合和执行运动估计的 步骤包括将第一线性组合和后验概率分别乘以不同的权重；其中，第二线性组合的权重大于后验概率的权重。
14.如权利要求11所述的运动估计方法，其中，估计当前块的运动向量的模的步骤包括产生表示测量的当前块的运动向量的模和相邻块的平均运动向量的模之间的关系的 多个训练采样；将对应于所述多个训练采样中具有最小误差的训练采样的相邻块的平均运动向量的 模估计为当前块的运动向量的模。
15.如权利要求11所述的运动估计方法，其中，计算后验概率的步骤包括 计算估计的当前块的运动向量的模关于每个参考帧的先验概率；计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的概率密度函数； 基于先验概率和概率密度函数来计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的后 验概率。
16.一种使用多个参考帧的运动估计方法，所述方法包括分析当前块的多个参考索引以及先前帧中与当前块相应的块及其多个相邻块的多个 参考索引，所述当前块的多个参考索引表示已经编码的多个相邻块的多个参考帧；基于所述多个相邻块是否都具有相同的参考索引、当前块和多个相邻块的大小、多个 相邻块相对于当前块的各个位置和由所述多个相邻块的多个参考索引之一表示的参考帧， 确定是否从多个参考帧选择单个参考帧；当确定从多个参考帧中选择单个参考帧时，使用单个参考帧对当前块执行运动估计； 当确定没有选择单个参考帧时，执行当前块的运动向量的模关于所述多个参考帧中的 每个参考帧的后验概率的线性组合，并按线性组合的值的顺序使用所述多个参考帧对当前 块执行运动估计，其中，基于当前块的多个相邻块和先前帧中与当前块相应的块及其多个 相邻块是否具有相同的参考索引将所述当前块的运动向量的模估计为当前块的多个相邻 块运动向量。
17.如权利要求16所述的运动估计方法，其中，执行线性组合并执行运动估计的步骤 包括执行当前块的多个相邻块中具有相同参考索引的第一块的数量和先前帧中与当前块 相应的块及其多个相邻块中具有相同参考索引的第二块的数量的第一线性组合； 基于当前块的多个相邻块的平均运动向量的模来估计当前块的运动向量的模； 将估计的当前块的运动向量的模用作特征向量来计算估计的当前块的运动向量的模 关于每个参考帧的后验概率；根据第一线性组合的值和估计的当前块的运动向量的模关于每个参考帧的后验概率 的第二线性组合的值，使用多个参考帧顺序地对当前块执行运动估计。
18.如权利要求17所述的运动估计方法，其中，估计当前块的运动向量的模的步骤包括产生表示测量的当前块的运动向量的模和相邻块的平均运动向量的模之间的关系的 多个训练采样；将对应于所述多个训练采样中具有最小误差的训练采样的相邻块的平均运动向量的 模估计为当前块的运动向量的模。
19.如权利要求17所述的运动估计方法，其中，计算后验概率的步骤包括 计算估计的当前块的运动向量的模关于每个参考帧的先验概率；计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的概率密度函数； 基于先验概率和概率密度函数来计算估计的当前块的运动向量的模关于参考帧的后 验概率。
20.一种包括可用于执行如权利要求1所述的运动估计方法的操作的可执行代码的计 算机可读存储介质。
全文摘要
提供了使用多个参考帧的快速运动估计方法。在所述方法中，使用从多个参考帧中选择的单个参考帧或者按各个参考帧是当前块的最佳参考帧的概率的顺序使用多个参考帧对当前块执行运动估计。从而执行较快的运动估计。
文档编号H04N7/50GK102055977SQ201010540690
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月8日 优先权日2009年11月6日
发明者全东山, 朴玄旭, 罗炳斗 申请人:三星电子株式会社, 韩国科学技术院