TW201204054A - Techniques for motion estimation - Google Patents

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201204054 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關移動估測技術。 【先前技術】 H.264(也已知爲先進視訊編解碼器（AVC))，及MPEG-4的第10部分爲預期被產業界所廣泛追求的ιτυ-Τ/ISO視 訊壓縮標準。Η·264標準已由聯合視訊小組（jVT)來予以製 備’且由ITU-T SG16 Q.6(已知爲VCEG(視訊編碼專家群 組））所組成，而且也由ISO/IEC JTC1/SC29/WG11(已知爲 Μ P E G (移動圖像專家群組））所組成。Η · 2 6 4係設計用於數 位電視廣播（DTV)、直接廣播衛星（DBS)視訊、數位用戶線 路（DSL)視訊、互動儲存媒體（ISM)、多媒體訊息（MMM)、 數位地面電視廣播（DTTB)、及遠端視訊監測（rVS)的地區 中之應用。 視訊編碼中的移動估測（Μ E)可藉由去除或降低視訊訊 框之中的時間冗餘性，而被使用來改善視訊壓縮性能。對 於將輸入區塊編碼而言，於編碼器處，傳統的移動估測可 被實施於參考訊框中的特定搜尋視窗內。這樣可允許使參 考訊框中的輸入區塊與參考區塊之間的絕對差値（SAD)之 總和最小之移動向量的判定。移動向量（MV)資訊然後可被 傳送至用於移動補償的解碼器。可爲分數像素單元判定移 動向量，且內差濾波器可被使用來計算分數像素値。 原始輸入訊框於解碼器處是不可用的，於解碼器處的 201204054 ME可使用重建的參考訊框來予以實施。當將預測訊框（p 訊框）編碼時’可有於順向參考緩衝區中的多個參考訊框 。虽將雙向預測訊框（B訊框）編碼時’可有於順向參考緩 衝區中的多個參考訊框，及反向參考緩衝區中的至少—個 參考訊框。對於B訊框編碼而言，可實施鏡像ME或投影 ME，以獲得到MV。對於P訊框編碼而言，可實施投影 ME，以獲得到MV。 在其他的上下文中，以區塊爲基礎的移動向量可藉由 對相對於一個或多個訊框中的區塊之可用的先前解碼像素 來實施移動估測，而於視訊解碼器處產生。可用的像素可 爲’例如’目前訊框中的循序掃瞄編碼順序中的空間鄰近 區塊、先前解碼訊框中的區塊、或已使用分層編碼時的下 層中之降低取樣的訊框中之區塊。可用的像素另一種可爲 以上所提及的區塊之組合。 在傳統的視訊編碼系統中，Μ E被實施於編碼器側， 以判定用於目前編碼區塊的預測之移動向量，且移動向量 應該被編碼成二進位串流，並被傳送至用於目前解碼區塊 的移動補償之解碼器側。在某些先進的視訊編碼標準（例 如，H.264/AVC)中，巨區塊（MB)可被分割成供編碼用的較 小區塊，且移動向量可被指定給各個子分割區塊》因此， 若MB被分割成4x4區塊，則有多達用於預測編碼MB的 16個移動向量，及多達用於雙向預測編碼MB的32個移 動向量。因此，大量頻寬被使用來傳送自編碼器至解碼器 的移動向量資訊》 -6- 201204054 【發明內容和實施方式】 數位視訊剪輯包括連續的視訊訊框。連續訊框 件或背景之移動可構成平滑軌跡，且連續訊框中的 有相當強烈的時間相關性。藉由利用此相關性，可 測來自重建的參考圖像之移動，而獲得到供目前編 用的移動向量。相對於編碼器處所實施的移動估測 器處之移動向量的判定可降低傳輸頻寬。 原始輸入像素資訊於解碼器處是不可用的，於 處的ME可使用重建的參考訊框，及目前訊框的可 區塊來予以實施。在此，「可用」意謂在目前區塊 已重建區塊。當將P訊框編碼時，可有於順向參考 中的多個參考訊框。當將B訊框編碼時，可有於順 緩衝區中的多個參考訊框，及反向參考緩衝區中的 個參考訊框。 下面討論依據實施例之於解碼器處實施ME， 用於目前區塊的MV。對於B訊框編碼而言，可實 ME或投影ME，以判定MV。對於P訊框編碼而言 施投影ME，以獲得到MV。要注意的是，如將由一 此項技術者所瞭解的是，在此交替地使用術語「訊 「圖像j 。 不同的實施例提供給解碼器，以判定用於解碼 移動向量本身，而非自編碼器接收移動向量。解碼 動估測可根據時間訊框相關性，以及根據參考區塊 中的物 移動可 藉由估 碼區塊 ，解碼 解碼器 用重建 之前， 緩衝區 向參考 至少一 以獲得 施鏡像 ，可實 般熟習 框」及 區塊的 器側移 的空間 201204054 鄰區且根據目IU區塊的空間鄰區來予以實施。例如，移動 向量可藉由實施參考緩衝區中的兩個重建圖像之間的解碼 器側移動搜尋來予以判定。對於P圖像中的區塊而言，可 使用投影移動估測（ME)，而對於B圖像中的區塊而言，可 使用投影ME及鏡像ME兩者。再者，可於此區塊型式的 子分割上實施ME。編碼效率會由於對解碼器側移動搜尋 施加適應性搜尋範圍而受到影響。例如，用以判定搜尋範 圍的技術係敘述於2009年10月20日所提出申請之美國 專利申請案號1 2/58206 1中（代理人文件號P32772)。 圖1繪示使用鏡像ME來判定用於B訊框中的目前區 塊之移動向量的方式之範例。在圖1的實施例中，在順向 參考訊框120與反向參考訊框130之間，可有兩個B訊框 (110及115)。訊框110可爲目前編碼訊框。當將目前區塊 140編碼時，可實施鏡像ME，以藉由分別實施參考訊框 1 2 0及1 3 0的搜尋視窗1 6 0及1 7 0中之搜尋而獲得到移動 向量。如同以上所提及的，目前輸入區塊於解碼器處係不 可用的，鏡像ME可以此兩個參考訊框來予以實施。 圖2繪示根據兩個順向參考訊框（順向RefO(係顯示爲 參考訊框2 20)及順向Refl(係顯示爲參考訊框23 0))來判定 用於P訊框中的目前區塊之移動向量的投影ME之範例。 這些參考訊框可被使用來獲得到用於目前訊框2 1 0中的目 標區塊240之移動向量。搜尋視窗27 0可於參考訊框220 中被指定，且搜尋路徑可於搜尋視窗270中被指定。對於 此搜尋路徑中的各個移動向M M V0而言，其投影移動向 201204054 量MV1可於參考訊框230的搜尋視窗260中被判定。對 於各對移動向量（MV0及其對應的移動向量MV1)而言，諸 如絕對差値的總和之度量可於（1 )藉由MV0而指向參考訊 框22〇中的參考區塊280，與（2)藉由MV1而指向參考訊 框230中的參考區塊250之間被計算。產生此度量的最佳 値（例如，最小SAD)之移動向量MV0然後可被選擇做爲用 於目標區塊240的移動向量》 有關圖1及2所述的方案之用以判定移動向量的技術 係分別敘述於2009年9月25日所提出申請之美國申請案 號12/566823之圖2及4中（代理人文件號P31 100)。 移動向量的範例搜尋可如美國申請案號1 2/566823的 程序3 00及500中所繪示者進行。下面提供用以判定此專 利申請案之圖1的方案之移動向量的程序之摘要。搜尋視 窗可於順向參考訊框中被指定。於編碼器及解碼器處的此 搜尋視窗可爲相同。搜尋路徑可於順向搜尋視窗中被指定 。只要編碼器及解碼器遵循相同搜尋路徑，則在此可使用 完整搜尋或任何快速搜尋架構。對於此搜尋路徑中的MV0 而言，其鏡像移動向量MV1可於反向搜尋視窗中被獲得 。在此可假設在對應的時間週期期間（其可爲相當短），移 動軌跡爲直線。諸如絕對差値的總和（SAD)之度量可於⑴ 藉由MV0而指向順向參考訊框中的參考區塊與（U)藉由 MV1而指向反向參考訊框中的參考區塊之間被計算。這些 參考區塊可分別被顯示爲圖1中的150及180。可做成是 否任何額外的移動向量MV0存在於此搜尋路徑中之判定 201204054 。若如此，則此程序可重複，且可獲得超過一個Μ V 0，其 中，各個MVO有對應的MV1。此外，對於各個此種對應 的對而言，可獲得度量，例如，SAD。可選擇產生此度量 之所想要的値（諸如（但不受限於）最小SAD)之MVO。此 MVO然後可被使用來預測目前區塊的移動。 下面提供用以判定此專利申請案之圖2的方案之移動 向量的程序之摘要。搜尋視窗可於第一順向參考訊框中被 指定。於編碼器及解碼器處的此搜尋視窗可爲相同的。搜 尋路徑可於此搜尋視窗中被指定。例如，在此可使用完整 搜尋或快速搜尋架構，使得編碼器及解碼器可遵循相同搜 尋路徑。對於此搜尋路徑中的移動向量M V0而言，其投 影移動向量MV1可被獲得於第二搜尋視窗中。在此可假 設在此短時間週期期間，移動軌跡爲直線。諸如S A D的 度量可於（i)藉由MVO而指向第一參考訊框中的參考區塊 與（ii)藉由MV1而指向第二參考訊框中的參考區塊之間被 計算。可做成是否有存在此搜尋路徑中且尙未被考慮的任 何額外移動向量MVO之判定。若至少一個MVO存在，則 此程序可重複，其中，對於另一個M V0而言，可判定其 對應的投影移動向量MV1。以此方式，可判定一組對 (MVO及MV1)，及計算各個對的度量（例如，SAD)。可選 擇M V0的其中一個，其中，此所選擇的M V0產生此度量 之所想要的値，諸如（但不受限於）最小S AD。因爲零的 SAD度量代表理論最佳値，所以此SAD度量的最小可用 値（亦即，較接近零的値）可建議較佳模式。此MVO然後可 -10- 201204054 被使用來預測目前區塊的移動。 在不同的實施例中，爲了判定移動向量’此兩個參考 訊框中的此兩個鏡像區塊或投影區塊之間之絕對差値的總 和（SAD)被判定。目前區塊大小爲ΜχΝ像素，而目前區塊 的位置係藉由目前區塊的左上方像素之座標來予以表示。 在不同的實施例中，當參考訊框R〇中的移動向量爲 MV〇 = (mv〇_x,mV()_y)，而另一個參考訊框Ri中的對應移動 向量爲Μν,Μιην^χ,ιην,」）時，移動搜尋度量可使用方程 式（1): J = J〇+ α 1 Ji + α 2J2 (1) 來予以判定。 J〇代表可於（i)藉由MV0而指向順向參考訊框中的參 考區塊與（ii)藉由MV1而指向反向參考訊框中的參考區塊（ 或圖2的方案中之第二順向參考訊框）之間被計算，且被 敘述於2009年9月25日所提出申請之美國申請案號 12/566823中（代理人文件號P31100)之絕對差値的總和 (SAD)， h爲根據參考區塊的空間鄰區之延伸度量，及 h爲根據目前區塊的空間鄰區之延伸度量，其中，α 1及爲兩個加權因素。因素及α2可藉由模擬來予 以判定，但預設値被設定爲1。 產生値J的最佳値（例如，得自方程式（1)的最小SAD) -11 - 201204054 之移動向量MV0然後可被選擇爲目前區塊的移動向量。 移動向量MVO有對應的移動向量MV1，其依據： 來予以界定， 其中， 當目前區塊爲在B圖像中時，do代表目前訊框的圖像 與順向參考訊框之間的距離，如圖1中所顯示， 當目前區塊爲在P圖像中時，dQ代表目前訊框的圖像 與第一順向參考訊框之間的距離，如圖2中所顯示， 當目前區塊爲在B圖像中時，d,代表目前訊框的圖像 與反向參考訊框之間的距離，如圖1中所顯示，及 當目前區塊爲在P圖像中時，d,代表目前訊框的圖像 與第二順向參考訊框之間的距離，如圖2中所顯示。 對於圖1的方案而言，假設獲得此對移動向量MV0 及 MV1，對於目前區塊而言，其順向預測p〇(MVO)可以 MV0來予以獲得，其反向預測P1(MV1)可以MV1來予以 獲得，而其雙向預測可以MV0及 MV 1來予以獲得。雙向 預測可爲，例如，PO(MVO)與Pl(MVl)的平均値，或加權 平均値（PO(MVO)* dl + Pl(MVl) * d0)/(d0 + dl)。另一種 函數可被使用來獲得雙向預測。在實施例中，編碼器及解 碼器可使用相同的預測方法。在實施例中，所選擇的預測 方法可於標準規格中被辨認，或於編碼位元流中被表明。 -12- 201204054 對於圖2的方案而言，目前區塊的預測可以不同的方 式來予以獲得。這些預測可例如爲PO(MVO)、PI (MV1)、 (PO(MVO) + Pl(MVl))/2、或（PO(MVO) * dl + Pl(MVl) * dO)/(dO+dl)。在其他實施例中，可使用其他函數。這些 預測於編碼器及解碼器處皆可以相同的方式來予以獲得。 在實施例中，這些預測方法可於標準規格中被辨認，或於 編碼位元流中被表明。 在不同的實施例中，J〇可使用下面的方程式來予以判 疋。 ΑΜΛ/-1 Λ =ΣΣΙ·^〇(Λ： + ,ην〇 _x + i，y + fnv〇_y-\- j)-Rl(x + mvl _x + i,y + mvl _^ + y)| j=〇 /=〇 其中， N及M分別爲該目前區塊的y維及X維， R〇 爲第一順向（FW)參考訊框，且 R〇(x+mV()_x+i，y+ mv〇_y+j) 爲在位置（x + mv〇_x + i，y+ mv〇_y+j)處之R〇中的像素値，

Ri爲鏡像ME的第一反向（BW)參考訊框或投影ME之 第一順向（FW)參考訊框，且+ mvi_y+j)爲 在位置（x + mvi_x + i，y+ mv^y+j)處之R,中的像素値， Ι^ν〇_Χ爲在參考訊框RQ中於X方向上之目前區塊的移 動向量， mv〇_y爲在參考訊框R〇中於y方向上之目前區塊的移 動向量， mv^x爲在參考訊框R,中於x方向上之目前區塊的移 -13- 201204054 動向量，以及 mv^y爲在參考訊框R!中於y方向上之目前區塊的移 動向量。 當移動向量指向分數像素位置時，像素値可經由內插 (例如，H.264/AVC標準規格中所界定的雙線性內插或6-分接頭（tap)內插）來予以獲得。 變數J i的說明係參考圖3來予以做成。圖3顯示延伸 參考區塊。MxN參考區塊302係延伸於其分別爲WQ、W, 、H〇、Hi之具有延伸邊界尺寸的四個邊界上。因此，使用 來判定圖1及2之方案中的移動向量之參考訊框（R()及Rl) 中的各個參考區塊係依據圖3的範例而延伸。在某些實施 例中，度量h可使用下面的方程式來予以計算。 =//〇 + Uy + mv0_y + j) -Rl(x + mv] _x + i,y + mvl_y + y)| - J〇 其中， M及N爲原始參考區塊的維度e要注意的是，延伸參 考區塊的維度爲（M + Wo + WdxiN + Ho + H,)。 變數J2的說明係參考圖4來予以做成。圖4顯示目前 區塊4〇2的空間鄰區。要注意的是，相對於參考區塊，變 數h係參考目前區塊來予以做成。此目前區塊可被設置於 新圖像中。區塊402爲Μ xN像素目前區塊。因爲區塊解 碼爲按照光柵（raster)掃瞄順序，所以可能有已解碼的四個 可用空間鄰區，亦即，左方鄰區A〇、上方鄰區A|、左上 -14 - 201204054 方鄰區A2、及右上方鄰區A3。當目前區塊爲在訊框邊界 上或不在其母巨區塊（MB)的上或左邊界時，對於目前區塊 而言，空間鄰區的某些會不是可用的。對於四個區域而言 ，可用旗標可被界定爲r〇、ri、r2、及r3。若區域的 旗標等於1，則此區域爲可用的，而若區域的旗標等於〇 ，則此區域爲不可用的。然後，對於目前區塊而言，可用 空間區域係界定爲如下的Aavail ·· A a v a i 1 = γ 〇 A 〇 + γ 1 A 1 + γ 2 A 2 + γ 3 a 3 因此，度量J2可被計算如下。 J2 = X |c(x, ^) - (x + mv0_x,y + mv0 _y) + alRi (x + mv]_x,y + mv, __ 3；))| (x,y)eAavail — 其中， C(x，y)爲在包圍此目前區塊的區域內之目前訊框中的 像素，以及 0〇及〇1爲可根據新圖像與參考訊框〇與1之間的訊 框距離而被設定，或被設定爲0.5的兩個加權因數。 當RX代表新圖像時，若R0至Rx的距離等於R1至 RX的距離’則相等的加權會發生。若R〇-RX爲與R1-Rx 不同’則加權因素係因此根據加權差値來予以設定。 在實施例中’圖4中的參數可被設定，但不受限於以 下。 -15- 201204054 ^=^,=^=//,=8

• WL=WR=Hr=S OCq = OCy — 1 .0 圖5繪示依據實施例之程序。方塊5 02包括當目前區 塊爲在B圖像中時，指定順向參考訊框中的搜尋視窗，或 當目前區塊爲在P圖像中時，指定第一順向參考訊框中的 搜尋視窗。於編碼器及解碼器處的此搜尋視窗可爲相同的 〇 方塊504包括指定順向搜尋視窗中的搜尋路徑。只要 編碼器及解碼器遵循相同搜尋路徑，則在此可使用完整搜 尋或任何快速搜尋架構。 方塊506包括對於此搜尋路徑中的各個MV0而言， (1)判定用於第二參考訊框之搜尋視窗中的移動向量MV1 ，及（2)根據第一參考訊框中的參考區塊及藉由MV1而指 向第二參考訊框中的參考區塊來判定度量。當目前區塊爲 在B圖像中時，對於此搜尋路徑中的M V0而言，其鏡像 移動向量MV1可於反向搜尋視窗中被獲得。當目前區塊 爲在Ρ圖像中時，對於此搜尋路徑中的M V0而言，其投 影移動向量MV1可於用於第二順向參考訊框的搜尋視窗 中被獲得。在此可假設在對應的時間週期期間（其可爲相 當短），移動軌跡爲直線。MV1可被獲得爲下面之MV0的 函數，其中，d0及dl可爲目前訊框與各自參考訊框的各 者之間的距離》 -16- 201204054

MVl = ^-MVO d〇 方塊5 08包括選取具有最大所想要的度量之移動向量 MV0。例如，可判定以上所述的度量J，及可選取與度量J 的最小値對應之MV0。此MV0然後可被使用來預測目前 區塊的移動。 圖6繪示可被使用來判定移動向量的實施例。系統 6〇〇可包括處理器620，及記憶體610的主體，記億體610 可包括一個或多個電腦可讀取媒體，此一個或多個電腦可 讀取媒體可儲存電腦程式邏輯640。記憶體610可被實施 爲例如硬碟及驅動器，諸如光碟及驅動器的可移除式媒體 、或唯讀記憶體（ROM)裝置。記憶體可藉由處理器620， 經由網路而被遠端存取。處理器620與記憶體610可使用 —般熟習此項技術者所已知的許多技術之任一技術（諸如 ，匯流排）而通訊。記憶體·610中所包含的邏輯可藉由處 理器62 0來予以讀取及執行。一個或多個I/O埠及/或I/O 裝置（集體地被顯示爲I/O 630)也可被連接至處理器620與 記憶體610。I/O埠可包括用於無線通訊介面的一個或多 個天線，或可包括有線通訊介面。 電腦程式邏輯640可包括移動估測邏輯660。當被執 行時，移動估測邏輯660可實施以上所述的移動估測處理 。移動估測邏輯660可包括，例如，投影移動估測邏輯， 當被執行時，投影移動估測邏輯可實施以上所述的操作。 -17- 201204054 邏輯660也可或另包括，例如，鏡像移動估測邏輯、根據 目前區塊的暫時或空間鄰區來實施ME之邏輯、或根據相 當於目前區塊的下層區塊來實施ME之邏輯。 在移動估測邏輯660實施其處理之前，可產生搜尋範 圍向量。這可如同以上所述藉由搜尋範圍計算邏輯650來 予以實施。用於搜尋計算所實施的技術係例如敘述於2009 年10月20日所提出申請之美國專利申請案號1 2/5 8 206 1 中（代理人文件號P32772)。一旦產生搜尋範圍向量，此向 量可被使用來形成藉由移動估測邏輯660所實施的搜尋之 界限。 實施搜尋範圍向量判定的邏輯可被倂入於較大編解碼 器架構中所使用的自身MV衍生模組中。圖7繪示可包括 自身MV衍生模組740之範例的H.264視訊編碼器架構 7 00，其中，H. 264爲視訊編解碼器標準。目前視訊資訊可 自以複數個訊框的形式之目前視訊區塊7 1 0中予以提供。 目前視訊會被傳送至差分單元711。差分單元711可爲差 分脈碼調變（DPCM)(也稱爲核心視訊編碼）迴路的部分，此 迴路可包括移動補償級722及移動估測級7 1 8。此迴路也 可包括畫面內預測級720，及畫面內內插級724。在某些 情況中，路內嵌式去區塊效應濾波器726也可被使用於此 迴路中。 目前視訊7 1 0可被提供至差分單元7 1 1及至移動估測 級7 1 8。移動補償級722或畫面內內插級724可經由開關 723而產生輸出，然後目前視訊710會減去此輸出，以產 -18- 201204054 生餘數。此餘數然後可於轉換/量化級712處被轉換及量 化’且在方塊714中進行熵編碼。在方塊716，通道輸出 產生。 移動補償級722或畫面內內插級724的輸出可被提供 至加總器73 3 ’加總器73 3也可接收來自反量化單元730 及反轉換單元732的輸入。這些後兩個單元可還原轉換/ 量化級712的轉換及量化。反轉換單元732可提供返回至 此迴路之解量化及解轉換的資訊。 自身MV衍生模組740可實施用於移動向量的衍生之 在此所述的處理。自身Μ V衍生模組7 4 0可接收內嵌式去 區塊效應濾波器726的輸出，且可將輸出提供至移動補償 級 72 2。 圖8繪示具有自身MV衍生模組810的Η. 2 64視訊解 碼器800。在此，用於圖7的編碼器700之解碼器800可 包括耦接至熵解碼單元840的通道輸入838。來自解碼單 元840的輸出可被提供至反量化單元842及反轉換單元 8 44 ’及至自身Μ V衍生模組8 1 0。自身Μ V衍生模組8 1 0 可被耦接至移動補償單元8β。熵解碼單元840的輸出也 可被提供至畫面內內插單元8 54，其可饋入選取器開關 823。來自反轉換單元844，以及如藉由開關823所選取之 移1¾補償單元848或畫面內內插單元854的資訊然後可被 加總及提供至內嵌式去區塊效應單元846，且饋入返回至 畫面內內插單元8 54。內嵌式去區塊效應單元846的輸出 然後可被饋入至自身ΜV衍生模組8 1 0。 -19- 201204054 自身MV衍生模組可被設置於視訊編碼器處，且可與 視訊解碼器側同步。自身Μ V衍生模組另可被施加於一般 視訊編解碼器架構上，且不受限於Η.264編碼架構。因此 ’移動向量可不自編碼器傳送至解碼器，這樣可節省傳輸 頻寬。 對於自身MV衍生模組的解碼器側ME而言，不同的 實施例使用結合空間-時間的移動搜尋度量，以改善視訊 編解碼器系統的編碼效率。 在此所述的繪圖器及/或視訊處理技術可被實施於不 同的硬體架構中。例如，繪圖器及/或視訊功能可被整合 於晶片組內。另一種是，可使用分離的繪圖器及/或視訊 處理器。如又另一實施例，繪圖器及/或視訊功能可藉由 包括多核心處理器的一般用途處理器來予以實施。在進一 步的實施例中，這些功能可被實施於消費者電子裝置中。 本發明的實施例可被實施爲下述之任一或組合：使用 主機板互連的一個或多個微晶片或積體電路、硬接線邏輯 、藉由記憶體裝置所儲存且藉由微處理器所執行的軟體、 韌體、特定應用積體電路（ASIC)、及/或現場可程式化邏 輯閘陣列（FPGA)。術語「邏輯」可包括，例如，軟體或硬 體，及/或軟體及硬體的組合。 本發明的實施例可被提供例如作爲電腦程式產品，其 可包括具有儲存於其上的機器可執行指令之一個或多個機 器可讀取媒體，當機器可執行指令藉由諸如電腦、電腦的 網路、或其他電子裝置的一個或多個機器來予以執行時， -20- 201204054 機器可執行指令可使此一個或多個機器導致實施依據本發 明的實施例之操作。機器可讀取媒體可包括，但不受限於 ，軟碟、光碟、CD-ROM(光碟-唯讀記億體）、磁性光學碟 片、ROM(唯讀記憶體）、RAM(隨機存取記憶體）、EPROM( 可抹除可程式化唯讀記憶體）、EEPROM(電氣式可抹除可 程式化唯讀記憶體）、磁性或光學卡、快閃記憶體、或適 用於儲存機器可執行指令之其他型式的媒體/機器可讀取 媒體。 圖式及上述的說明給予本發明的範例。雖然被繪示爲 一些不同的功能項目，但是熟習此項技術的那些人將瞭解 此類元件的一個或多個可輕易地被結合成單一功能元件。 另一種是，某些元件可被分離成多個功能元件。來自一個 實施例的元件可被增加至另一個實施例。例如，在此所述 之程序的順序可被改變，且不受限於在此所述的方式。此 外，任何流程圖的動作不需以所顯示的順序來予以實施； 所有的動作也不必然需要被實施。再者，未根據其他動作 的那些動作可與其他動作並行地被實施。然而，本發明的 範圍絕不因爲這些特定範例而受限。無論是否於此說明書 中被明確地給定，諸如結構、維度、及材料的使用上之差 異的許多變化是可行的。本發明的範圍爲至少如藉由下面 的申請專利範圍所給定的一樣寬廣。 【圖式簡單說明】 圖1繪示使用鏡像Μ E來判定用於B訊框中的目前區 -21 - 201204054 塊之移動向量的方式之範例* 圖2繪示根據兩個順向參考訊框來判定用於p訊框中 的目前區塊之移動向量的投影ME之範例。 圖3顯示延伸參考區塊* 圖4顯示目前區塊的空間鄰區。 圖5繪示依據實施例之程序。 圖6繪示可被使用來判定移動向量的實施例。 圖7繪示可包括自身MV衍生模組之範例的H.264視 訊編碼器架構。 圖8繪示具有自身MV衍生模組的H.264視訊解碼器 【主要元件符號說明】 1 10 : B訊框 1 1 5 : B訊框 120 :順向參考訊框 1 3 0·:反向參考訊框 140 :目前區塊 1 5 0 :參考區塊 160 :搜尋視窗 170 :搜尋視窗 1 80 :參考區塊 2 1 〇 :目前訊框 220 :參考訊框 -22- 201204054 23 0 :參考訊框 2 4 0 :目標區塊 2 5 0 :參考區塊 260 :搜尋視窗 2 7 0 :搜尋視窗 280 :參考區塊 3 02 : MxN參考區塊 402 :目前區塊 600 :系統 6 1 0 :記憶體 620 :處理器 63 0 :輸入/輸出（I/O) 640 :電腦程式邏輯 650 :搜尋範圍計算邏輯 6 6 0 :移動估測邏輯 700 : H J64視訊編碼器架構 7 1 0 :目前視訊區塊 7 1 1 :差分單元 712 :轉換/量化級 7 1 4 :方塊 7 1 6 :方塊 7 1 8 :移動估測級 7 2 0 :畫面內預測級 722 :移動補償級 -23 201204054 723 :開關 724:畫面內內插級 726 :內嵌式去區塊效應濾波器 73 0 :反量化單元 732 :反轉換單元 7 3 3 :加總器 740 :自身MV衍生模組 8 0 0 : Η . 2 6 4視訊解碼器 810 :自身MV衍生模組 823 :選取器開關 8 3 8 :通道輸入 840 :熵解碼單元 842 :反量化單元 844 :反轉換單元 846 :內嵌式去區塊效應單元 848 :移動補償單元 8 54 :畫面內內插單元 -24-

Claims (1)

1. 201204054 七、申請專利範圍： 1 · 一種電腦實施方法，包含： 在視訊解碼器處，指定第一參考訊框中的搜尋視窗； 指定該第一參考訊框的該搜尋視窗中之搜尋路徑； 對於該搜尋路徑中的各個移動向量M V0，其中，該搜 尋視窗中之各個MV0自目前區塊指向參考區塊，判定指 向第二參考訊框中的參考區塊之對應的第二移動向量MV1 ，其中，該對應的第二移動向量MV1爲MV0的函數； 判定於該搜尋路徑中所找到之各對的Μ V 0及Μ V 1之 度量，其中’該度量包含第一度量、第二度量、及第三度 量的組合’且其中’該第一度量係根據時間訊框相關性， 該第二度量係根據該等參考區塊的空間鄰區，且該第三度 量係根據該目前區塊的空間鄰區； 選取其相關於該度量的對應値爲所想要的値之該MV0 ’其中，該選取到的MV0被使用作爲該目前區塊的移動 向量；以及 提供供顯示用的圖像’其中，該供顯示用的圖像係部 分根據該選取到的Μ V 0。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該判定度量 步驟包含： 判定該第一度量、該第二度量、及該第三度量的加權 平均値。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該判定度量 步驟包含： -25- 201204054 根據： = Σ Σ \R〇 (x + mv0_x + i, y + mv0_y + j)-Rx{x + mvl_x + i,y + mvx_y + »| y=〇 i=〇 來判定第一度量， 其中， N及Μ分別爲該目前區塊的y維及x維， R〇包含第一順向參考訊框，且R〇(x+mv〇-x+i，y+ mv〇_y+:i) 包含在位置（\ + 11^〇_乂 +丨，7+111¥〇_7 +〗）處之1^0中的像素値’ Ri包含鏡像ME的第一反向參考訊框或投影ME之第 二順向參考訊框，且Riix + mv^x + i，)^ mvi_y + j)包含在位 置（\ + 111乂1_\ + }，丫+111乂1_丫+』）處之尺1中的像素値’ mvQ_x包含在參考訊框R〇中於X方向上之目前區塊的 移動向量， ^^〇_7包含在參考訊框R〇中於y方向上之目前區塊的 移動向量， mVl_x包含在參考訊框Rl中於x方向上之目前區塊的 移動向量，以及 mvi_y包含在參考訊框Ri中於y方向上之目前區塊的 移動向量。 4 ·如申請專利範圍第3項之方法，其中，該判定度量 步驟包含： 根據： -26- 201204054

   MU /喝 (x + mv^x + ^y + mv^y + j)-^ (x + mvx _x + i,y + mv] _y +j)\~j〇 來判定第二度量。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中，該判定度量 步驟包含： 根據： J2 = Σ|C(x,^) -(ω07?0(x + mv0_x,y + mv0 _ j) + ω^χ(x + mvx_x,y + mv, _^))1 {x,y)&Aavail 來判定第三度量， 其中， Aavail包含該目前區塊之周圍的區域， C(x，y)包含在包圍該目前區塊的區域內之目前訊框中 的像素，以及 ω〇及ωι爲可根據新圖像與參考訊框0與1之間的訊 框距離而被設定的兩個加權因數。 6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中： 該目前區塊係在雙向預測圖像中， 該第一順向參考訊框包含順向參考訊框，以及 該第二順向參考訊框包含反向參考訊框。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中： 該目前區塊係在預測圖像中， 該第一順向參考訊框包含第一順向參考訊框，以及 該第二順向參考訊框包含第二順向參考訊框。 -27- 201204054 8 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該度量 絕對差値的總和，而該所想要的値包含絕對差値的最 和。 9. 如申請專利範圍第1項之方法，另包含： 在編碼器處，藉由下述步驟來判定該目前區塊的 向量： 指定第三參考訊框中的第二搜尋視窗； 指定該第三參考訊框的該第二搜尋視窗中之 搜尋路徑； 對於該第二搜尋路徑中的各個移動向量MV2 中，該第二搜尋視窗中之各個MV2自該目前區塊指 考區塊，判定指向第四參考訊框中的參考區塊之對應 二移動向量MV3 ; 判定於該第二搜尋路徑中所找到之各對的 及MV3之度量，其中，該度量包含該第一度量、該 度量、及該第三度童的組合；以及 選取其相關於該度量的對應値爲所想要的値 MV2 ’其中’該選取到的MV2被使用作爲該目前區 移動向量。 10. —種視訊解碼器，包含： 判定搜尋路徑中的各個移動向量MV0之邏輯， ，搜尋視窗中之各個MV0自目前區塊指向參考區塊； 判定指向第二參考訊框中的參考區塊之對應的第 動向量MV1之邏輯’其中，該對應的第二移動向量 包含 小總 移動 第二 ，其 向參 的第 M V2 第二 之該 塊的 其中 二移 MV1 -28- 201204054 爲MV0的函數； 判定於該搜尋路徑中所找到之各對的Μ V 0及Μ V 1之 度量的邏輯’其中，該度量包含第一度量、第二度量、及 第三度量的組合’且其中’該第一度量係根據時間訊框相 關性’該第一度量係根據該等參考區塊的空間鄰區，且該 第三度量係根據該目前區塊的空間鄰區；以及 選取該MV0之邏輯，而該MV0相關於該度量的對應 値爲所想要的値，其中，該選取到的MV0被使用作爲該 目前區塊的移動向量。 11·如申請專利範圍第10項之解碼器，另包含： 指定該第一參考訊框中的該搜尋視窗之邏輯； 指定該第一參考訊框的該搜尋視窗中之搜尋路徑的邏 輯；以及 指定該第二參考訊框中的搜尋視窗之邏輯。 1 2 ·如申請專利範圍第1 0項之解碼器，其中，爲了判 定度量，該邏輯係要： 根據： Λ = ΣΣΙΛ〇(χ + mv0_x + i,y + mv0_y + j)-Rx(x + mv, _x + i,y + mvl _y + y)| j=〇 i=〇 來判定第一度量， 其中’ N及Μ分別爲該目前區塊的y維及X維， mvQ_x包含在參考訊框RQ中於X方向上之目前區塊的 -29- 201204054 移動向量， 1^乂0_乂包含在參考訊框R〇中於y方向上之目前區塊的 移動向量， mv^x包含在參考訊框R,中於X方向上之目前區塊的 移動向量，以及 mv^y包含在參考訊框R,中於y方向上之目前區塊的 移動向量。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之解碼器，其中，爲了判 定度量，該邏輯係要： 根據： ΛΤ+//.-1 Λ = Σ T,\Ro(x + mv〇-x + Uy + mv〇-y + j)-R\(x + mvi_x + i,y + mvi_y + j)\-J0 j=Ma (=^0 來判定第二度量。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之解碼器，其中，爲了判 定度量，該邏輯係要： 根據： J2 = X|C(^53；)-(ω〇Λ〇(x + mvQ_x,y + mvQ_y) + ω1 Rx(x + mvl_x,y + mv, _^))1 來判定第三度量， 其中， Aavaii包含該目前區塊之周圍的區域， C(x，y)包含在包圍該目前區塊的區域內之目前訊框中 -30- 201204054 的像素，以及 爲可根據新圖像與參考訊框〇與1之間的訊 框距離而被設定的兩個加權因數。 1 5 .如申請專利範圍第i 〇項之解碼器，其中： 該目前區塊係在雙向預測圖像中， 該第一順向參考訊框包含順向參考訊框，以及 該第二順向參考訊框包含反向參考訊框。 16.如申請專利範圍第1〇項之解碼器，其中： 該目前區塊係在預測圖像中， 該第一順向參考訊框包含第一順向參考訊框，以及 該第二順向參考訊框包含第二順向參考訊框。 1 7 . —種系統，包含： 顯示器； 記憶體；以及 處理器，係通訊地耦合至該顯示器，該處理器係組構 成·· 判定搜尋路徑中的各個移動向量MV0，其中，搜 尋視窗中之各個MV0自目前區塊指向參考區塊； 判定指向第二參考訊框中的參考區塊之對應的第 二移動向量MV1，其中，該對應的第二移動向量MV1爲 MV0的函數； 判定於該搜尋路徑中所找到之各對的MV0及 MV1之度量，其中，該度量包含第一度量、第二度量、及 第三度量的組合’且其中’該第一度量係根據時間訊框相 -31 - 201204054 關性’該第二度量係根據該等參考區塊的空間鄰區，且該 第三度量係根據該目前區塊的空間鄰區；及 選取其相關於該度a的對應値爲所想要的値之該 M V0 ’其中，該選取到的MV0被使用作爲該目前區塊的 移動向量。 1 8 .如申請專利範圍第丨7項之系統，另包含： 無線網路介面，係通訊地耦合至該處理器。 19.如申請專利範圍第17項之系統，其中，爲了判定 該度量，該處理器係要： 根據： ΛΜΛ/-1 Jo = Σ,Ί1\κ〇(χ + ηίν〇-χ + ί^ + ηιν〇^ + ^~ΕΛχ + ηιν\ _x + i,y + mv^ _y + j)\ y=〇 ί=〇 來判定第一度量， 其中， N及Μ分別爲該目前區塊的y維及X維， mvG_x包含在參考訊框R〇中於X方向上之目前區塊的 移動向量， 111乂()_>^包含在參考訊框R〇中於y方向上之目前區塊的 移動向量， mvi_x包含在參考訊框Ri中於X方向上之目前.區塊的 移動向量，及 mv^y包含在參考訊框Ri中於y方向上之目前區塊的 移動向量； -32- 201204054 根據： N+Ht-i Μ+ίΤ,-i Λ = Σ YJ\^〇(x + mv0_x + i,y + mv0_y + j)-Rl(x + mvl_x + i,y + mvx_y + j)\-J0 j=H„ i=W„ 來判定第二度量；以及 根據= Λ = Σ|C(x,y) -(ω0Λ0(χ + mv0_x,y + mv0 _y) + (x + mv{_x,y + mv} __y))| (xty)eAamil 來判定第三度量， 其中， A a v a i 1包含該目目1_1區塊之周圍的區域1 C(x，y)包含在包圍該目前區塊的區域內之目前訊框中 的像素，及 ω〇及ωι爲可根據新圖像與參考訊框〇與丨之間的訊 框距離而被設定的兩個加權因數。 20.如申請專利範圍第1 7項之系統，其中： 當該目刖區塊係在雙向預測圖像中時，該第一順向參 考訊框包含順向參考訊框，及該第二順向參考訊框包含反 向參考訊框，以及 當該目前區塊係在預測圖像中時，該第一順向參考訊 框包含第一順向參考訊框，及該第二順向參考訊框包含第 二順向參考訊框。 -33-