TW321748B - - Google Patents

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321748 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（1 ) 在本行技術中大家都知道採用移動估計器的視頻信11數 位處理器。此種處理器用來提供一序列數位化影像耋面所 界定之一時變影像中所表示的移動估計。此種移動估計對 諸如移動補償編碼，幀頻（frame rate)轉換’掃描變換* 雜音消減K及電腦影像中之三度空間時變景播5分析及目標 追踪等應用是有用的。 有關移動估計的一種已知方法乃係採用一種二度空間的 單元匹配方法，其中係在一現有畫面與一先前晝面之間以 完整像素解析度完成一項逐單元的搜索。就現有影像之每 一目標單元言，其問題乃在計算對於該項預測影中之最佳 匹配單元區域的變換位移。就足Μ涵蓋電視中之典型移動 的一搜索範圍言，實施該項傳統式費力搜索方法是成本昂 貴或不切實際的。而且’得自費力搜索的移動向量可能並 未精確影示累象中之有形物體移動，所Μ ’才不會增進最 佳情況的影像壓縮或誤差掩蓋。 有關移動估計之另一種已知方法乃係採用一種階層策略 (hierarchical strategy)，其中係將全解析度影像藉角 錐技術予以分解成多個連績較低解析度影像，而後，利用 此等影像提供一項影像移動的自粗而细的估計。在由van der Waal所完成之美國專利權第5,276,513號中乃係說明 Μ硬體予K實施並容許Μ即時完成移動估計的此種階層策 略之一個實例，該項專利權於1994年1月4日授予並係受 託於和本申請案一樣之商一受託人。在該項van der Waal專利權中，乃係起始時就一來自角錐並降低解析度的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 B7__ 五、發明説明（2 ) 影像粗略地估計移動向量’而後’將此等粗略估計移動向 量連續地精製在增加解析度的影像上，最後，才會產生其 完全解析度影像的移動向量’該項得自角維且係降低解析 度影像則係由大於連績晝面之間的最大影像位移之一種尺 寸像素組成。每一角錐级處之連續晝面之間的最大影像位 移均為該靥级處之土 1像素。在此種階層策略之另一實例 中，其K軟體實施並係採用一種重叠角錐自粗而细投影設 計者，經說明在”测量目視移動之計算體制及算則”一文中 ，該文出規在”國際電腦影像雜誌” 2, 283-310號（198 9年 )中，以提供影像移動之更精確估計。雖然此種移動估計 之階層策略比非階層移動分析只在全解析度影像上所完成 的明顯且更為有效率的計算，但van der Waa 1及上述論文 對一序列高精度影像所必需的計算總數仍保持成本昂貴。 如同所已知的，數位電視糸统（包含高精度及標準精度 兩者）卻係在有限頻帶寬視頻波道上面傳输數位化視頻信 號Μ前均需要視頻壓縮，和現在所預期的一樣。所Μ，具 有一種視頻壓縮編碼器的需要，此種編碼器有能力Κ一種 充分精確且有效率的方式計算為成本效益且係實用的移動 向量。 發明之概要 本發明係關於一種表現減少計算複雜性之單元匹配影像 移動估計方法。 更具體言之，此種單元匹配影像移動估計方法可響應一 規有影像晝面之一全解析度二度空間數位化影像，一全解 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -裝 ^ 訂 ^旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 ^21748 A7 B7 五、發明説明（3 ) 析度二度空間數位化先前影像晝面*該現有影像晝面之N 級得自角錐連續較低解析度影像，K及該先前影像耋面之 N級得自角錐連續較低解析度影像，於此處N具有一項至 少為2的數值Μ及每一該等全解析度現在和先前影像晝面 均構成一零（〇)角維级。 該方法所包括之步驟為U)將該現有影像晝面之第Ν道 角錐级分成一種第一大小之多個搜索單元，該等搜索單元 予以重《在其二度空間的至少一涸中，Μ及（b)理用每一 該等重叠單元* Μ供用在一已知範圍區域内完成該先前影 像盡面之第Ν道角維级之一匹Κ搜索，Μ決定有翮該先前 影像耋面之第Ν道角錐級單元之移動向量·該移動向量表 現以該搜索單元為準的最低匹配數值。藉將涸別第（Η-1) 角維级單元投射至該第Ν級上來界定一姐相關第Ν角錐级 單元。就每一第（Ν-1)级單元均完成多次（數目等於相闞 單元的數目）單元匹配搜索，其中乃係運用個別相關第Ν 级單元之移動向量來界定該等個別多次搜索之每一搜索的 一限制第（Ν-1)級搜索區域。就每一多次搜索言，均係就 該對應第（Ν-1)级單元選擇獲致最低誤差數值的單元匹配 搜索。 圖式之簡單說明 圖1 Μ示意圖方式例示本行技術中所已知之一種傳統式 簞元移動估計方法之一項實例，該實例採用一種二度空間 單元匹配方法，其中乃係在一現在數位化影像盡面與一先 前影像畫面之間以用前面數位化影像晝面所計算之一全像 -6- 本纸張尺度適用中«國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------裝-----^--訂------^線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作杜印製 A7 B7____ 五、發明説明（4 ) 素解析度完成一項逐單元的搜索。 圖2a，2b及2c—起Μ示意圖方式例示將圖1之全解析度 搜索單元與全解析度現有影像畫面兩者分成實施本發明之 移動估計方法之一愛用具.體實例時所採用的第1/2 ，1 /4 及1/8解析度簞元及現有影像晝面。 圖3a，3b，3c及4在說明本發明之愛用具體實例的移動 估計方法步驟時是有幫助的。 較佳具體實例之說明 參照圖1 ，那裡表示有16X16像素全解析度單元1〇〇及 mXn像素全解析度影像102 。單元100可為一個16X16 像素的方塊，具有選自多個此類鄰接單元的X ，y座標， 並係將一來源影像之現在mXn像素全解析度影像畫面分成 該等鄰接單元，Μ及影像102就最前述·Χη像素全解析度 影像畫面。發生在該先前影像畫面與現有影像晝面之間的 影像移動可能會在零像素（亦即，該空間中的靜止影像）與 一已知最大數目的像素（亦即，一單獨晝面期間内該空間 中所可預期的最大移動）之間獲致每一該等水平及垂直方 向中的影像位移。在圖1中所典型例示的先前技術中，乃 係在Μ該mXn像素影像102單元為準之水平方向中之±Ιίχ (例如，土 128)個像素Μ及垂直方向中之(例如* 土 128)個像素的範圍内在mXn像素盡面102之16X16個單元 與16X16個像素之選擇單元100之間換次完成連鑛匹配* 該項mXn像素晝面102之單元的像素座標則對應於選擇單 元100的像素座標。如此一來，該搜索區域的大小才會是 -7- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） ---------^ 1裝----^--訂-----γ線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^21748 Α7 Β7 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 1?(例如，±128±128二 65,536)個像素。 將該選擇單元1〇〇的匹配位置在連鑛匹配之間移動一個 單獨像素。該匹K方法包括計算一個》Xn像素影像單元 102與該選擇單元1〇〇之256對個別對應像素的數位數值 之間的差数（或該等差數之一正函數）之絕對值*而後，將 該等256個差數相加起來，以求得該項匹配之一匹配數值 (俾使一項零的求得匹配值可表示一項完美匹配）。就該搜 索區域R中之每一像素匹配位置均重覆此種匹配方法（亦 即，65,536次），以決定nXn像素影像102之那一特別 1 6 X 1 6單元具有其最小匹配值。 予Μ計算具有K選擇單元100之X ，y像素座標為準之 最小匹配數值之mXn像數影像102單元的X *y像素座標 之間的位移（亦即，移動向量）本身乃係提供所發生在該先 前影像晝面與現有影像晝面之間的影像移動量之精確估計 。然而*在圖1之傳統式單元移動估計方法中卻係Μ —種 比較高的計算複雜性達成此種精確的影像移動估計（此處 根據本文所使用之”計算複雜性”刖係予Μ定量界定為除Μ 搜索整個全解析度影像中之像素數目Ν之全部單元所必需 之計算作業的總數。）一次”計算作業”被界定為無論任何 角雎級之解析度的兩個像素之間的一項比較Κ及對一累積 器所增加的剰餘。就一項假定的R範圍區域言，費力搜索 的複雜性等於R ，因為，該項規有影像之每一全解析度像 素與R比較的均會得到先前影像的不同全解析度像素。 可進一步改良此種匹配方法之法為在該最佳單元匹配所 -8- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------^ 1 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -6 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 _B7 _ 五、發明説明（6 ) 界定之影像區域中產生內插像素值的格隙真像素值。而後 ，在一種土 1/2範圃内完成一項另外的單元匹配搜索，Μ 提供具有一半像素解析精確度的移動向量。 具有現在晝面之選擇軍元100之最低匹配數值及X ，y 座標之先前晝面單元的X *y座標之間的差別乃係決定有 關具有該最低匹配數值之先前畫面單元的移動向量。 根據圖2a，2b，2c，3及4的例示，本發明之移動估計 方法能減少圖1所示先前技術移動估計方法之計算複雜性 達一項大約7 20的因素，因而*使影像移動估計成為實用 並具有成本效益。 更具體言之，本發明乃係埋用已知角维技術將一全解析 度來源影像的現有影像盡面與一全解析度先前影像晝面分 解成多個連績較低解析度影像晝面。雖然可採用諸如通頻 帶，低通及能量等不同角维型式，但為達成例示目的計， 卻係假定採用具有濾波器零位線係數1,4,6,4,1的一種四 级Gaussian角錐（亦即，層級0 ，1 ，2及3)，因為，此 種Gaussian角維才會提供本發明的有效實施情況。 琨在參照圖2a，2b及2c，其中表示有存在於該等像素單 元之大小與該等多個單元之間的關係，該等多個單元乃係 Μ用在本發明之移動估計方法之一愛用具體實例中之每一 個別角維级0 ，1 ，2及3將該現在mXn像素全解析度影 像畫面予以劃分而成的。具體言之，就角錐级0言，圜 2a表示16X16像素全解析度單元200 (該單元與圖1之上述 單元100大體上相同）Μ及多儷16X16像素全解析度單元 -9- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS M4規格（210X297公釐） ! 11 n I ^ * 裝 111 訂— ―― 11 —^線 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 Α7 Β7 五、發明説明（7 ) 200α . α....... 200»/ιβ . ，Μ構成現在βΧ η像素全解 析度影像晝面202的角維級Ο 。就角維級1言，画2a表示 8X8像素1/2解析度（在其二度空間之每一空間中）單元 204以及多個8X 8像素1/2解析度單元204i . ........ 的鄹接配置，Μ構成現在m/2Xn/2像素1/2 解析度影像畫面206的角维鈒1 。就角錐级2言’圖2b表 示一個8X8像素1/4解析度單元208 Μ及多涸8X8像素 1/4 解析度單元 208a . a....... 208„/1β . 之一項 50% 重疊（每一度空間内）配置，Μ構成琨在Β/4Χη/4像素1/4 解析度影像畫面210的角錐级2 。就角錐級3言’圖2c表 示8X8像素1/8解析度單元212 Μ及多個8X8像素1/8解 析度箪元212^.:1.......212m/32 . “32之50%重叠（每一 度空間内）配置，以構成現在n/32Xn/32像素1/8解析度 影像畫面的角維級3顯然，在該現有影像之角維级2及3 之每度空間内將該影像單元重叠達50%時會增加單元數目 逹K 一種非重疊（亦即，鄰接）單元配置為準之4的因素。 二度空間内層级2與3的50%重疊僅係例示性而已。此 種重叠在該等二度空間內可能是不同的以及兩度空間内之 個別重叠可能為大於或小於50%。可實施本發明之方法為 只在一道角錐級中或者在2道或3道角錐级中將單元重β 起來而已。

在圖2a，2b及2c中，每個8X8像素1/2解析度單元204 均佔用和16 X 16像素全解析度單元200 —樣的相同大小影 像區域；每個8X8像素1/4解析度單元2 08均佔用和16X -10* 本紙張尺度適用中《國家揉準（CNS)Α4Λ格（210x297公*) ----------裝----^--訂-----γ線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 3如48 A7 ____B7___ 五、發明説明（8 ) 16像素全解析度單元200 —樣的大小影像區域的四倍；Μ 及每個8X8像素1/8解析度單元212均佔用和16>(16像素 全解析度單元200 —樣的大小影像區域的16倍。如此一來 ’單元212之每一像素均佔用和單元200之64個像素所佔 用者一樣的相同區域；單元208之每一像素均佔用和單元 200之16個像素所佔用者的相同區域；以及單元204之每 一像素均佔用和單元200之十個像素所佔用者一樣的相同 區域。 本發明之移動估計方法之愛用具體實例均包括下列四悔 步驟*玆將該等四個步驟之细則討論於下： 步驟1 : 將現在m/8Xn/8像素1/8解析度影像畫面214之角維 级3的每個重叠單元212! · :.......212m.n/32用作 為一搜索單元，以便在一處已知範園區域R内，以該搜 索單元的座標為準，完成該1/8解析度先前影像之角维 级3的一項費力匹配搜索（亦即，在連續匹配之間的每 一度空間内均移動搜索單元達一項單獨角維级像素距離 )，以藉該項具有最低匹配數值之角维级3的捜索單元 決定該等匹配中之一項的移動向量。 步驟2 : 利用現在m/4Xn/4像素1/4解析度影像盡面210之角 维级2之每個重β單兀208l.l.......208m/ie.n/ie作 為一搜索單元，以便在例如—種限制士 1，土 1像素範圍 内，將該1/4解析度先前影像之角錐級2與Μ —獨立 -11- 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I I i —^ I 裝 訂 I n ^ 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央榡準局貝工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) ”候選者”投射移動為準所完成之每一該等P匹配搜索一 起完成P匹配搜索，該獨立”候選者”投射移動對應於該 P角錐級3重β單元中之每一個別單元的移動向量，投 射於該重疊單元上者為該角維2搜索單元之一預定部分 (例如，其中心點），以便藉該項具有最低匹配數值之角 錐级2搜索單元決定該等匹配中之一項的移動向量。 步驟3 : 利用現在m/2Xn/2像素1/2解析度影像晝面206之角 錐级1的每一鄰接單元20“ . α....... 204-/ie.„/ie作 為一搜索單元，在一種±1，土 1像素範圍内，與Μ —獨 立”候選者”投射移動為準所完成之每一該等Q匹配搜索 一起完成該1/2解析度先前影像之角錐级1的Q匹配搜 索*該獨立”候選者”投射移動對應於該等Q角錐级2重 叠單元中之每一個別單元的移動向量，被投射至該重叠 單元上者則為該層级1搜索單元之一預定區域，Μ便藉 該項具有最低匹配數值之角維級1搜索單元決定該等匹 配中之一項的移動向量。 步驟4 : 利用現在mX η像素全解析度影像晝面206之角雎级0 之每一鄰接單元204l.l.......204m/ie.n/ie作為一搜 索單元，Μ便在一種±1，土 1像素範圃内，Μ角维级0 之匹配搜索期間所發現具有該最低匹配數值之先前影像 的角維级1單元為準，完成該全解析度影像之角維級0 的一項單獨匹配搜索，以便藉該項具有最低匹配數值之 -12- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格{ 210X297公釐） I 11 I ^ _ 裝 —訂 I I I 务 - - ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（10 ) 角錐级0捜索單元決定此等匹配中之一項的移動向畺。 在減小Μ—項並未對應於該正確移動而係恰好發生具有 一低剌餘的位移來匹配一低解析度單元的機率Μ及增進角 錐级0時所求得移動方面之平滑度時，將大區域搜索單元 使用在較高角錐層級中是合意的。 在另一方面，一項問題為大單元更可能會跨接不同移動 區域之間的界線，Μ提供不良的匹Κ，尤其是如係將該簞 元分成兩偁大約相等的部分。步驟1及2中所採用的重鲞 刖可使此種問題減至最少。此舉是千真萬確的’因為’可 能在匹配一組繞著該影像景象中之兩個大物體之間的界線 周圍之單元時，該組單元之至少某些單元不會分裂成兩個 相等部分。 經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 ---------^ —裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買) 步驟1係在一項±Rx/8，±Ry/8像素位移上面完成單元 匹配搜索，Μ涵蓋相當於該全解析度範圍士 R*，±1的搜 索範圍。如此一來，毎一單元匹配搜索才會都需要R/6 4的 匹配計算作業。一項全解析度角錐級〇像素之區域與每項 角維级3像素之區域的比率為1/64。可是，由於步驟1中 之水平與垂直重叠的緣故，故使該項比率增加達4(就50% 重叠言）至1/16的因素。如此一來，步驟1的”計算複雜 性”（根據上文的定義）才會是R/64X1/16=R/1024。根據 每一士 Rx及士 Ry均為±128全解析度像素的上述假定（俾 使範圍區域R為65,536全解析度像素），步驟1之”計算 複雜性”僅為65,536/1024 = 64而已。 圖3a，3b及3c在更詳细說明步驟2時是有幫肋的。國 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11 ) 3a表示一角錐級2搜索單元300S與其對應姐別之現在耋面 影像的四個50%水平及50%垂直重叠角維級3搜索單元 302S，304S，306S及308S中之每一單元的關係。在圖3b中 ，單元302P為在該角維級3搜索中發現具有以搜索單元 302S為準之最低匹配數值的先前畫面影像之單元。同樣單 元304P，306P及308P分別為該角錐级3搜索的發現具有K 搜單元30 4S，306S及308S中之對應單元為準之最低匹配數 值的先前畫面影像之單元。玆將圖3b之單元302P，304P · 306 P及308P予Μ在圖3c中以示意圔表示為彼此為空間分離 ，以期清断地義示該先前畫面影像之每一該等角維级2 單元 300P-1，300P-2，300P-3 及 300P-4 等的情形，每一該 等單元均對應於圖3a中所表示的現在晝面影像之搜索單元 300S 〇 根據圖3c中所進一步以示意圖式表示的，角維级2單元 300P-1具有一項Μ與其相關連之搜索單元300S為準之”候 選者”移動向量（該”候選者"移動向量對應於匾3a中所表 示之角維級3搜索單元302S與圖3b中所表示之先前晝面影 像的角錐級3單元3 02P之間具有最低匹配值的影像移動。 )”侯選者”移動向量310-2 ，310-3或310-4均係K 一種 類似方式分別與其角維级2單元300P-2，300P-3及 300P-4相關連的。 圃3a，3b及3c乃係K關於步驟2相同之上述方式適用於 決定步驟3之”候選者”移動向量。 步驟2 ，3及4中之每一步驟均係鼷於在例如Μ該步驟 -14- 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） ----------^ —裝------訂-----γ線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（W ) 之解析度時之先前畫面單元400為準的一項士 士1像素 位移的一限制搜索範圍内完成單元匹配捜索的情形。如此 一來，一項土 1，土 1單元匹配搜索均需要具有用來匹配單 元400本身以及圓4搜索範圍内之8個其他移動單元中之 每一單元的解析度之一搜索單元的9個匹配計算作業。 所以，由於採用水平與垂直重疊之步驟1的緣故’故步 驟2需要單元208的36 (亦即9X4)涸匹配計算作業（就 50%重疊言），Μ便就其四個”候選者”移動向量中之每一 向量涵蓋其整個搜索範圍。一全解析度像素之區域與每一 角維级2像素區域的比率為1/16。但由於步驟2中所採用 之水平與垂直兩者的50%重叠，故使該項比率增加達4至 1/4的因素。所Κ，步驟2的額外”計算複雜性”本身為 1/4X36=9° 如係步驟2亦採用50%水平及50%垂直重β，則步驟3 才會需要單元204的36 (亦即，9X4) «匹配計算作業* Κ涵蓋其整個搜索範圍。一全解析度像素之區域其每一角 錐级1像素之區域的比率為1/4倍。由於步驟3中沒有重 叠，故此比率中亦無增加。所Μ，步驟3的額外”計算複 雜性”本身為1/4X36 = 9。 步驟3並未採用重叠，因而，步驟4只需要單元200之 9個匹配計算作業，Μ涵蓋其整個搜索範圍。一全解析度 像素之區域每一角維鈒1像素之區域的比率為1 。由於步 驟4中沒有重疊，故此比率中亦無増加。所以，步驟4之 額外”計算複雜性”本身亦為9 (根據上文的定義）。 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4坑格（210X297公釐） I--------^ 1裝------訂-----『線 (請先閲讀背面冬注意事項再填寫本頁) 3^1748 w A7 B7 五、發明説明（u) 雖然圖1所例示之傳统式單元匹配移動估計方法的”計 算複雜性”為65,536，但本發明之上述愛用具體實例之步 驟1至4全部的總”計算複雜性”卻為64 + 9 + 9 + 9= 91。如此 —來，本發明之單元匹配移動估計方法的上述愛用具體實 例所提供的”計算複雜性”減少Μ圖1所例示之傳統式單元 匹配移動估計方法為準時才會稍大於720 (亦即，65,536/ 91)〇 而且，堪可Μ和關於圖1所例示之傳統式單元匹配移動 估計方法相同的上述方式增加與被發現具有本發明之單元 匹配移動方法之愛用具體實例的步驟所取得之最低匹配數 值的單獮單元相闞連之移動向量值的精密度。 無意將本發明限制於一種上述單元匹配影像移動估計方 法之愛用具體實例的特別參數，即係它會延伸於採用本發 明之原理的任何單元匹配影像移動估計方法，以減少”計 算複雜性”。 ^ I裝 訂 f 务 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棬準局負工消費合作杜印製 -16- 本紙張尺度適用中國國家裸準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 第83108497號專利申請案 中玄由諳惠利筋圃祓TF太（85年Fi月） ABCD r V £r 六、申請專利範圍 一 1. 一種視頻信號移動補償編碼程序，包括一單元匹配影像 移動估計方法，用Μ產生代表影像移動之移動向量，該 方法包括步驟如下： (a) 提供代表一現有影像盡面之全解析度二維數位化視 頻信號； 0□) 延遲該全解析度二維數位化視頻信號，以提供代表 一先前影像畫面之全解析度二維數位化視頻信號_; (〇 ,自該代表一現有影像畫面之視頻信號產生N级視頻 信號，分別代表連續地具有較低解析度之一影像， 並自該代表一先前影像晝面之視郑信號產生N鈒視 頻信號*分別代表連續地具有較低解析度之一影像 ，這裡N是一正整數，且該等全解析度現有及先前 影像畫面均個別構成一零级解析等级； (d) 將代表該現有影像盡面之一第Μ解析等级的視頻信 號，分割成具有第一尺寸之多個重叠的搜索單元 (302S-308S)，其中該等單元至少於二維中的一維 重叠，這裡的解析等级中· Μ是大於零，且Μ小於 或等於Ν ; 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (e) 對每一個現有影像盡面之該重β的搜索單元 (302S-308S)於該先前影像畫面之第Μ解析等级之 一給定範圍區域上（302Ρ-308Ρ)，執行一單元匹配 搜索，以對該先前影像晝面之第Μ解析等级的單元 決定決定一移動向量，其相對於該搜索單元顯示一 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 最接近的匹配值； (f) 應用對該第Μ解析等鈒中之單元所產生的多個移動 向量，Κ決定於一第（Μ-1)解析等級中相應單元之 柜應移動向董；以及 (g) 應用產生於恰較高解析等级之移動向童，K連纊地 於較低解析等级之影像單元中產生移動向量，包括 對第零解析等级之相應單元產生移動向量，Μ作為 一編碼視頻倍號之一成份，並傅送該編碼視頻信號 0 2. 如申請專利範圍第1項之方法，包括另外之步驟如下： (h) 分割該現有影像耋面之該第（Μ -1.)解析等級為多個 第二搜索單元，其不大於該第一尺寸； (i) 判定該第Μ解析等级之單元X ，其至少部份與該第 (Μ-1)解析等鈒之相應的第2搜索單元搭配； (j) 對每一個該第Μ解析等鈒之該單元X ，應用該單元 X之移動向量Μ判定於（Μ-1)解析等级中有限搜索 範圍之X搜索區域： (k) 對（Μ-1)解析等级中每一個該搜索區域執行一單位 匹配搜索，並選擇一發生自該單元匹配搜索的移動 向量，其對於該第二搜索單元產生一最低的錯誤值 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 ------------ - « (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 a 如申請專利範圍第2項之方法，其中： 該具第一尺寸之多個搜索單元實質上於該二維中均有 50%的重蠱。 -2 - 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局®:工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 4. 如申請專利範圍第2項之方法*其中： N的值為3 ; 且該第Μ解析等級為第3解析等级，K及該第（M-1) 解析等級為第2解析等鈒。 a 如申請專利範圍第4項之方法，其中： 步驟（h)包括分割該現有影像盡面之第2解析等级為多 個該第二搜索單元，其至少於該二維中之一維重β。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中： 該.具第一尺寸之多個搜索單元，及該多個第二搜索單 元，二者均實質上於該二維中均有5 0%的重疊。 _7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中_該第一尺寸的搜索 單元的形狀為矩形，且其中： 步驟（h)包括將該現有影像耋面之第2解析等级剡分成 多個矩形第二搜索單元，每一第二搜索單元所具有的個 別空間大體上為該第一尺寸之一搜索單元之對應空間大 小的一半。 8. 如申請專利範圍第5項之方法，包括另外之步驟為： ω將該現有影像盡面之第一解析等级劃分成多個第三 搜索單元，該等第三搜索單元之大小均不大於該等第二 搜索單元，每一該第三搜索單元均予κ投射於該現有影 像畫面之重fi第二搜索單元上；以及 »»運用該等第三搜索單元中之一已知單元，Μ供用在 該第二解析等级之每一單元之土 1，±1範圍内完成一獨 立匹配搜索中，投射於該第二解析等级之單元上者則為 本紙張尺度適用肀國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） < 裝 ^ 、.1τ~ ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該第三搜索單元之已知單元，其中每一項獨立匹配搜索 均利用與該第二解析等級單元中之一不同單元相關連之 移動向量來決定全部該等獨立匹配搜索之土 1, 土 1範圍 的單獨單元之一精辣的移動向量，該項移動向量均表現 Μ該等第二搜索單兀中之一個單元為準所完成之總匹配 數目的最低匹配數值。 9. 如申請專利範画第8項之方法，其中步驟（1>包括分割該 現有影像晝面之該第一解析等级為多個不重叠的第三搜 索單.元。 10. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該多個第一尺寸之 搜索單元與多個該等第二搜索單元的呢狀均為矩形，且 其中： 步驟（h)包括將該現有影像晝面之第二解析等級剷分成 多個矩形第二搜索單元，每一該等第二搜索單元所具有 之個別空間，大體上均為該第一尺寸之一搜索單元之對 應空間大小的一半；且 步驟⑴包括將該現有影像晝面之第一解析等级劃分成 多個矩形之第三搜索單元，每一該等第三搜索單元所具 有之個別空間均為一第二搜索單元之對應空間大小的一 半。 11. 如申請專利範圍第8項之方法，包括之另外步驟為： η) 將該現有影像畫面之第零解析等級劃分成多個第 四搜索單元，該等第四搜索單元的大小並非大於該等第 三搜索單元；Μ及 -4 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- A 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 «Λ運用該等第四搜索單元中之一已知單元，K供在該 先前影像盡面之第零解析等鈒之每一單元的一 ±1，土 1範圍内完成一項匹配搜索* Μ決定該±1，土 1範圍之 單獨單元的移動向虽*該移動向量係表現Κ該等第四搜 索單元之一單元為準所完成之最接近匹配數值。 12. 如申請專利範圍第11項之方法*包括另外之步驟為： ⑽採用每一該等第四搜索單元作為該等第四捜索單元 中之該已知單元。 13. 如申錆專利範圍第11項之方法，其中該第一尺寸之多個 搜索單元，多個該等第二搜索單元與該等第三搜索單元 的形狀均為矩形，且其中： . 步驟（h)包括將該現有影像畫面之第2解析等級劃分成 多個矩形第二搜索單元，每一該等第二搜索單元所具有 之個別空間大體上均為該第一尺寸之搜索單元之對應空 間大小的一半； ，步驟⑴包括將該現有影像畫面之第1解析等级剌分成 多個矩形第三搜索單元，每一該等第三搜索單元所具有 之個別空間大體上均為一第二搜索單元之對應空間大小 的一半；K及 步驟（η)所包括之步驟為將該現有影像畫面之第零解 析等級劃分成多個矩形第四搜索單元，每一該等第四搜 索單元所具有之個別空間大體上均與一第三搜索單元之 對應空間大小相等。 14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該等第三，第二以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 321748 b88 C8 D8 六、申請專利範圍 及第一解析等级之解析度在其二維空間之每維空間内分 別為全解析度第零解析等級的1/8 ，1/4及1/2 。 15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該等第三，第二及 第一解析等級搜索單元中之每一單元均包括一個該解析 等级之RXR像素的單元，以及該第零解析等级搜索單 元包括一個該第零解析等級之2RX2R像素的單元。 16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中分割該現有影像盡 面之N解析等級的連鑛較低解析度影像，Μ及分割該先 前影.像耋面之Ν解析等級的連績較低解析度影像均係藉 Gaussian角錐處理所取得的，其毎一該等Ν级採用包括 零位線係數1,4,6,4,1之一濾波器。， 17. —種單元匹配方法，藉精鍊較低解析影像中對應影像區 域所決定之移動向量，以執行連鑕較高解析影像間的單 元匹配，而產生移動向董，該方法包括： 提供一視頻、信號，其代表一現有影像晝面； 延遲該視頻信號* K提供代表一現有影像盡面之延遲 的視頻信號； 過濾該視頻信號及該延遲的視頻信號，K提供多個連 績地較低影像解析度之視頻信號及連績地較低影像解析 度之延遲的視頻信號； 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 分割一較低影像解析度視頻信號為多個由圖素組成之 單元，並藉相同影像解析度之視頻及延遲視頻信號間的 單元匹配，以產生每一圖素單元之移動向童； .分割每一較高影像解析度之視頻信號為多個由圖素組成 -6 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210Χ：297公釐） D8 六、申請專利範圍 之單元； 利用恰較低之影像解析度視頻信號中對應影像區域所 含單元之已定的移動向虽，以對一較高影像解析度之視 頻信號之各個單元界定一有限搜索範圍之搜索區域； 於該各個有限搜索範圍之搜索區域中，對於各個影像 解析度之視頻信號中各個由圃素組成之單元*執行單元 匹配； 對於非最高影像解析度視頻信號之至少一個影像解析 度之視頻信號，分割該視頻訊號為重叠的圖素單元，Μ 提供多個具有限搜索範圍之搜索區域，用Κ對恰較高解 析度影像中之每一圖素單元執行單元.匹配；Μ及 將最高影像解析度之視頻信號中各個單元所產生之移 動向量，包含為一編碼視頻信號的一成份，並傳送該編 碼視頻信號。 1δ.如申請專利範圍第17項之方法*其中該對至少一個解析 度等级的視頻信號之一恰較高解析度視頻信號中各個圖 素單元*於各該有限搜索範圍之搜索區域中執行單元匹 配的步驟中，包括： 分割該恰較高解析度視頻信號R為單元BBi ; 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於該恰較低解析度之視頻信號R-1之各個重蠱單元 Bi's中，決定至少部份與該恰較高解析度之視頻信號R 中各個單元BBi相搭配者，並選出被決定之單元Bi's所 關連之移動向量MVBt.a ; 對該恰較高解析度視頻信號R中之單元BBi ，於由每 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ABCD ^21748 六、申請專利範圍 一該移動向量各個地指明之各個搜索區域中執行 單元匹配，並選出對單元BBi之移動向量，該移動向虽 係於單元匹配中提供最佳匹配者。 ^ ，裝 ^ 訂 ^ ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -δ - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4現格（210Χ297公釐）