专利名称：自适应运动估计的制作方法
技术领域：
本公开涉及图像和视频数据的运动估计，诸如视频压缩、存储、处理、显示和/或传送系统的运动估计。
背景技术：
运动估计可被描述为用于按照基准图片的一个或更多个部分的转变的拷贝将图像模型化的技术。运动估计自身可基于图像序列的模型以产生具有可观察的质量的视频和图像。例如，如果物体的图像从一个帧变化或移动到下一帧，那么可以使用运动估计以产生平滑的图片过渡。
发明内容
以下的段落给出提供当前公开的技术的示例性实施例的一些方面的基本理解的简要概况。应当注意，本简要概况不是示例性实施例的各方面的广泛的概述。并且，应当注意，本简要概况不应被理解为识别任何特别重要的方面或元素，不特别描绘示例性实施例的任何范围，也不一般描绘技术的任何范围。以下的简要概况仅以精简的方式给出与示例性实施例有关的一些概念。本简要概况由此应仅被理解为以下的示例性实施例中的一个的更详细的描述的概念性序言。一般地，在本公开中描述的主题的实施例的特征是用于确定运动估计的最佳误差度量函数的图像的运动估计的方法。该方法包括指定初始误差度量函数；和通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，这里，初始运动估计产生也称为运动补偿误差的运动预测误差。如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么该方法包括通过使用选择的最佳误差度量函数执行最终的运动估计。这些和其它的实施例可任选地包含以下特征中的一个或更多个。该方法可包括基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与大量的误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数。如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么该方法可包括基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。用于执行初始运动估计的方法可包括处理初始误差度量函数以确定运动预测误差。该方法可包括指定与初始误差度量函数相关的初始概率分布。如果该方法包括确定初始误差度量函数是否为最佳误差函数，那么该方法可包括计算初始误差度量函数的运动预测误差的直方图。如果该方法包括确定初始误差度量函数是否为最佳误差函数，那么该方法还可包括确定直方图的统计的最好拟合分布。如果该方法包括确定统计的最好拟合分布，那么该方法还可包括确定最佳误差度量函数的概率分布的尺度(scale)因子。候选概率分布可包含高斯分布、拉普拉斯分布和/或柯西分布。该方法还可包括在确定尺度因子之后执行最好的拟合分布的统计测验。统计测验可包含执行分布拟合的卡方(cbi-square)测验。初始误差度量函数可包含休伯(Huber)度量函数，并且/或者可与来自大量的概率分布的中间概率分布对应。概率分布可包含闻斯分布、拉普拉斯分布和/或柯西分布。初始误差度量函数 还可包含总绝对差(SAD)、总方差(SSD)、平均绝对误差(MAD)、均方误差(MSE)或稳固估计值中的一个或更多个的函数。该方法可包括在视频编码器的运动估计单元中执行运动估计、通过使用最佳误差度量函数执行视频编码的交互预测(inter-prediction)、通过使用最佳误差度量函数执行视频处理的时间内插和/或通过使用最佳误差度量函数执行超分辨率处理。视频编码的交互预测的方法可包含通过运动估计单元，接收像素的块和帧并产生一个或更多个运动矢量；通过运动补偿单元，接收帧和一个或更多个运动矢量并产生接近像素的块的预测；和通过减法器单元，从像素的块减去预测并产生差异图像块。用于执行时间内插的方法可包含通过运动估计单元，接收第一帧和第二帧并产生一个或更多个运动矢量；和通过双向内插单元，接收第一帧、第二帧和一个或更多个运动矢量并产生处于与第一帧和第二帧相关的时间之间的图像的近似。用于执行超分辨率处理的方法可包含通过运动估计单元，接收在时间T周围分组的一组帧并在时间T处的组中的某帧和该组中的其它帧之间产生一个或更多个运动矢量；通过运动补偿单元，接收所述的一组帧和所述的一个或更多个运动矢量并产生包含所述的一组帧中的各帧的预测版本的图像；和通过超分辨率处理单元，接收图像，处理图像并产生具有比所述的一组帧高的空间分辨率的时间T处的图像。运动估计可包含基于块的或基于区域的运动估计。运动估计可包含相位相关或像素递归(pel-recursive)技术。运动估计还可包括诸如平移、仿射或参数模型的运动模型。一般地，在本公开中描述的主题的其它方面包括可触知地在计算机可读介质上被编码的计算机程序产品的实施例，该计算机程序产品包括导致数据处理装置对于图像执行运动估计的操作的指令。这些操作包括指定初始误差度量函数；通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，这里，初始运动估计产生运动预测误差。这些操作还包括如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最终的运动估计。这些和其它的实施例可任选地包含以下特征中的一个或更多个。可存在包括基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与大量的误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数的操作。如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么可存在用于基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数的操作。用于确定分布是否是运动预测误差的分布的最好的拟合的操作可包括用于以下操作的指令确定与大量的候选分布相关的尺度因子；执行大量的候选分布的统计测验；和确定统计测验是否揭示与大量的误差度量函数中的一个相关的分布的最好的拟合。统计测验可包含卡方测验。初始误差度量函数可包含休伯度量函数。计算机程序产品可包括导致数据处理装置执行以下的操作的指令在视频编码器的运动估计单元中执行运动估计；通过使用最佳误差度量函数执行视频编码的交互预测；通过使用最佳误差度量函数执行视频处理的时间内插；和/或通过使用最佳误差度量函数执行超分辨率处理。
一般地，在本公开中描述的主题的其它方面包括用于执行图像的运动估计的系统的实施例，该系统包括显示图像数据的显示器件；存储图像数据和用于图像数据处理的指令的计算机可读介质；和可操作为处理指令和图像数据的数据处理器件。这些指令导致器件通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，这里，初始运动估计产生运动预测误差。这些指令还导致器件基于运动预测误差的分布从大量的误差度量函数中的一个选择最佳误差度量函数，以及，如果初始误差度量函数不被选择为最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最终的运动估计。这些和其它的实施例可任选地包含以下特征中的一个或更多个。显示器件可被配置为从处理器接收图像数据以显示具有具有最佳误差度量函数的图像数据的图像。这些指令还可导致数据处理器件基于初始运动估计计算运动预测误差的直方图。系统可被配置为用于高分辨率视频、高质量视频、数字电影和/或3-D运动。数据处理器件可以是或包含视频编码器中的运动估计单元。一般地，在本公开中描述的主题的其它方面包括用于确定运动估计的最佳误差度量函数的计算机实现的方法的实施例。计算机实现的方法包括对于图像的初始运动估计 选择第一误差度量函数；和通过第一误差度量函数执行初始运动估计。该初始运动估计产生运动预测误差。该方法包括通过确定第一误差度量函数是否与作为产生的运动预测误差的分布的最好拟合分布对应来确定第一误差度量函数是否是最佳误差度量函数。如果第一误差度量函数不是最佳误差度量函数，那么该方法包括对于图像的随后的运动估计的最佳误差度量函数选择第二误差度量函数，这里，第二误差度量函数的选择与作为从初始运动估计产生的运动预测误差的分布的最好拟合分布对应。这些和其它的实施例可任选地包含以下特征中的一个或更多个。可从大量的误差度量函数选择第一误差度量函数或第二误差度量函数。误差度量函数可包含具有高斯分布、拉普拉斯分布、柯西分布和/或休伯分布中的一个或更多个的分布的函数。如果第一运动估计或第二运动估计对于具有连续导数的误差度量函数使用最小化方法，那么初始误差度量函数可包含与休伯度量函数的关系。该方法可包括基于从初始运动估计产生的运动预测误差计算产生的运动误差的直方图。如果该方法包括确定第一误差度量函数是否与作为产生的运动预测误差的分布的最好的拟合分布对应，则该方法还可包括确定产生的运动预测误差的分布的尺度因子；和执行统计测验以确定分布是否是产生的运动预测误差的分布的最好的拟合。该方法还可包括在视频编码器的运动估计单元中执行运动估计；通过使用最佳误差度量函数执行视频编码的交互预测；通过使用最佳误差度量函数执行视频处理的时间内插；和/或通过使用最佳误差度量函数执行超分辨率处理。一般地，其它方面包括用于执行视频编码的交互预测的系统。该系统包括接收像素的块和帧并产生一个或更多个运动矢量的运动估计单元。系统具有接收帧和一个或更多个运动矢量并产生接近像素的块的预测的运动补偿单元。系统包括从像素的块减去所述预测并产生差异图像块的减法器单元。运动估计单元被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括指定初始误差度量函数；通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计；以及，如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最终的运动估计。该初始运动估计产生运动预测误差。
这些和其它的实施例可任选地包含以下特征中的一个或更多个。运动估计单元可通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与大量的误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数；以及，如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么指令还包含基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。指令和/或处理的结果可被存储在诸如存储单元或器件中。初始误差度量函数可以是或包含休伯度量函数。系统可包括视频编码器，其中，运动估计单元和运动补偿单元是视频编码器的部件。运动估计单元可确定误差度量函数的形状并使用该形状以确定最佳误差度量函数。差异图像块可以是残余。—般地，其它方面包括用于视频处理的时间内插的系统。该系统包括接收第一中贞和第二帧并产生一个或更多个运动矢量的运动估计单元。系统还包括接收第一帧、第二帧和一个或更多个运动矢量并产生处于与第一帧和第二帧相关的时间之间的图像的近似的双向内插单元。运动估计单元被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括指定初始误差度量函数；通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计；以及，如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最终的 运动估计。初始运动估计产生运动预测误差。这些和其它的实施例可任选地包含以下特征中的一个或更多个。运动估计单元可通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与大量的误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数；以及，如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么指令还包含基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。初始或最佳误差度量函数可以是或包含休伯度量函数。运动估计单元可确定误差度量函数的形状并使用该形状以确定最佳误差度量函数。如果相等的子区间处的中间图像的数量在系统中被计算，则系统可产生缓慢运动视频效果。系统可被配置为用于帧速率转换。系统可被配置为使用与双向内插单元相关的时间以将第一频率的第一视频流转换成第二频率的第二视频流。一般地，一些方面包含用于执行视频处理的超分辨率处理的系统。该系统包括被配置为接收在时间T周围分组的一组帧并在时间T处的组中的某帧和该组中的其它帧之间产生一个或更多个运动矢量的运动估计单元。系统包括接收所述的一组帧和所述的一个或更多个运动矢量并产生包含所述的一组帧中的各帧的预测版本的图像的运动补偿单元。系统还包括接收图像、处理图像并产生具有比所述的一组帧高的空间分辨率的时间T处的图像的超分辨率处理单元。运动估计单元被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括指定初始误差度量函数；通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计；以及，如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最终的运动估计。初始运动估计产生运动预测误差。这些和其它的实施例可任选地包含以下特征中的一个或更多个。运动估计单元可通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与多个误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数；以及，如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么指令还可包含基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。初始误差度量函数或最佳误差度量函数可以是或包含休伯度量函数。运动估计单元被配置为确定误差度量函数的形状并使用该形状以确定最佳误差度量函数。超分辨率处理单元可被配置为通过调整尼奎斯特(Nyquist)频率并增加与图像相关的分辨率从图像提取更高的分辨率的图像。公开的技术可确定精确的误差分布和误差度量函数以产生图像和视频的精确的运动估计。在一些实例中，公开的技术可考虑运动预测误差的实际分布以产生在统计上最佳的算法以选择运动估计的最佳误差函数即FO。产生的运动估计可以是最佳的和稳固的。公开的技术可使运动估计自身中的误差减少超过一百倍。作为结果，由于图像序列可被精确地模型化，因此图像序列中的运动预测误差可基本上减少到零。在一些实施例中，可以在包含以3-D呈现的视频和图像的高质量视频和数字电影中使用公开的技术。公开的用于运动估计的技术可准确地为通过求导使误差函数最小化的复杂运动模型和复杂技术提供最佳的算法。也可在具有一个或更多个部件的系统、装置或设备、机器、计算机程序产品中、在软件中、在硬件中或者在它们的任意组合中实现这里描述的方法和技术中的任一种。例如， 计算机程序产品可以可触知地在计算机可读介质上被编码，并可包含导致数据处理装置(例如，数据处理器)执行这里描述的方法中的任一种的一个或更多个操作的指令。在这里的附图和说明书中阐述一个或更多个实施例的细节。从说明书、附图和权利要求，将清楚其它的特征、方面和结果。
图IA示出块匹配技术的基准图像的例子的示图。图IB示出块匹配技术的目标图像的例子的示图。图2A示出致密或按像素(per-pixel)运动估计技术的基准图像的例子的示图。图2B示出致密或按像素运动估计技术的目标图像的例子的示图。图3示出概率密度的例子的示图。图4示出误差度量函数的例子的示图。图5A 5B示出执行运动估计的例子的流程图。图6示出休伯度量函数的例子的示图。图7A示出视频编码的交互预测的示例性实施例的示意图。图7B示出视频处理的时间内插的示例性实施例的示意图。图7C示出视频处理的超分辨率处理的示例性实施例的示意图。图8不出系统模型的例子。各图中的类似的附图标记和指示可表示类似的要素。
具体实施例方式这里描述可用于实现实施较一般的目标的不同方式的一般结构和技术和更加具体的实施例。运动估计技术可由使运动补偿(或预测)误差最小化同时使运动场的相干性最大化之间的平衡表征。可按照运动场的平滑性表达运动场的相干性。相干物体的运动可望是与各物体平滑的，使得运动场仅在物体边界上是不连续的。这些物体边界可被称为轮廓边缘或外形边缘。
存在几种尝试解决运动估计问题的技术。但是，一些运动估计技术在不考虑运动预测误差(即，预测图像中的误差)的实际统计的情况下基于单一误差度量函数使总误差最小化。其它的运动估计技术尝试在不确定在执行最小化之前最佳误差度量函数应是什么的情况下使总误差最小化。这些运动估计技术中的一些在不考虑特定的图像序列的运动估计的模型化的情况下采用使用任意选择的误差度量函数的强力方法。当最佳误差度量函数还没有被确定时，仅通过使运动补偿(或预测)误差最小化可能难以完全确定图像之间的运动或光学流动。以下描述用于基于运动预测误差的实际统计选择在统计上最佳的误差度量函数的技术。为了帮助理解这些技术，以下的讨论首先描述基于块的运动估计以及致密或按像素(per-pixel)运动估计的运动估计技术。然后，讨论描述将约束添加到一些运动估计技 术上以从基于块或致密/按像素运动估计方法更好地确定运动估计的尝试。然后，讨论描述误差度量函数和它们的质量的例子。最后，描述用于基于误差的实际统计选择在统计上最佳的误差度量函数的技术并给出一些示例性实施例。基于块的运动估计一些运动估计技术包含诸如块匹配技术的“匹配”方法。对于这些匹配方法，可通过在在块匹配技术中可以为块或矩形区域或者更一般地为图像的任意形状的区域或段的一些区域之上实施运动的参数模型强加运动场的平滑性上的约束。虽然该参数模型可以是更一般的，但是，该模型在最常见的情况下为简单的位移。这种块匹配技术常可被称为均匀位移技术，在该均匀位移技术中，对于目标图像的各块将目标图像中的固定位置块和基准图像中的可变位置块之间的预测误差的函数的和最小化。图IA示出块匹配技术的基准图像100的例子的示图，图IB示出块匹配技术的目标图像150的例子的示图。如图IA IB所示，目标图像150中的块位置105位移到基准 图像100中的另一块位置110。在该例子中，基准图像100具有任意的块位置，并且，目标图像150具有固定的块位置。在该块匹配例子中，目标图像150被称为人氏)，基准图像100被称为(毛)，这里，元和毛的水平和垂直分量可包含整数值。目标图像150的各块b具有在目标图像的块上使总误差E最小化的与目标图像150相关的位移矢量式。一般地，总误差E可指的是各像素上的应用于预测或运动补偿误差上的一些误差度量函数f()的和。总误差E可被表达如下
权利要求
1.一种用于确定视频数据的运动估计的最佳误差度量函数的图像的运动估计的方法，该方法包括 指定初始误差度量函数； 通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，其中，初始运动估计产生运动预测误差;和 如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最终的运动估计。
2.根据权利要求I的方法，还包括基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与多个误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数。
3.根据权利要求2的方法，如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么该方法还 包括基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。
4.根据权利要求3的方法，其中，执行初始运动估计包含处理初始误差度量函数以确定运动预测误差。
5.根据权利要求3的方法，还包括指定与初始误差度量函数相关的初始概率分布。
6.根据权利要求3的方法，其中，确定初始误差度量函数是否为最佳误差函数包含计算初始误差度量函数的运动预测误差的直方图。
7.根据权利要求6的方法，其中，确定初始误差度量函数是否为最佳误差函数包含确定所述直方图的统计最好拟合的分布。
8.根据权利要求7的方法，其中，确定统计最好拟合的分布包含确定最佳误差度量函数的概率分布的尺度因子。
9.根据权利要求8的方法,其中,候选概率分布包含高斯分布、拉普拉斯分布和柯西分布。
10.根据权利要8的方法，还包括在确定尺度因子之后执行最好拟合分布的统计测验。
11.根据权利要求10的方法，其中，所述统计测验包含执行分布拟合的卡方测验。
12.根据权利要求11的方法，其中，初始误差度量函数包含休伯度量函数。
13.根据权利要求3的方法，其中，初始误差度量函数与多个概率分布的中间概率分布对应。
14.根据权利要求13的方法，其中，所述的多个概率分布包含高斯分布、拉普拉斯分布和柯西分布。
15.根据权利要求I的方法，其中，初始误差度量函数包含总绝对差SAD、总方差SSD、平均绝对误差MAD、均方误差MSE或稳固估计值中的一个或更多个的函数。
16.根据权利要求I的方法，还包括在视频编码器的运动估计单元中执行运动估计。
17.根据权利要求I的方法，还包括通过使用最佳误差度量函数执行视频编码的交互预测。
18.根据权利要求17的方法，其中，执行视频编码的交互预测包含 通过运动估计单元接收像素的块和帧并产生一个或更多个运动矢量； 通过运动补偿单元接收所述帧和所述一个或更多个运动矢量并产生接近所述像素的块的预测；和 通过减法器单元从所述像素的块减去所述预测并产生差异图像块。
19.根据权利要求I的方法，还包括通过使用最佳误差度量函数执行视频处理的时间内插。
20.根据权利要求19的方法，其中，执行时间内插包含 通过运动估计单元接收第一帧和第二帧并产生一个或更多个运动矢量；和 通过双向内插单元接收所述第一帧、所述第二帧和所述ー个或更多个运动矢量并产生处于与所述第一帧和所述第二帧相关的时间之间的图像的近似。
21.根据权利要求I的方法，还包括通过使用最佳误差度量函数执行超分辨率处理。
22.根据权利要求21的方法，其中，执行超分辨率处理包含 通过运动估计单元接收在时间T周围分组的一组帧并在时间T处的组中的某帧和该组中的其它帧之间产生一个或更多个运动矢量； 通过运动补偿单元接收所述的一组帧和所述的ー个或更多个运动矢量并产生包含所述的ー组帧中的各帧的预测版本的图像；和 通过超分辨率处理单元接收图像、处理图像并产生具有比所述的ー组帧高的空间分辨率的时间T处的图像。
23.根据权利要求I的方法，其中，运动估计包含基于块的或基于区域的运动估计。
24.根据权利要求I的方法，其中，运动估计包含相位相关或像素递归技术。
25.根据权利要求I的方法，其中，运动估计包括包含平移、仿射或參数模型的运动模型。
26.一种可触知地在计算机可读介质上被编码的计算机程序产品，包括导致数据处理装置对于图像执行运动估计的操作的指令，这些操作包括 指定初始误差度量函数； 通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，其中，初始运动估计产生运动预测误差;和 如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最終的运动估计。
27.根据权利要求26的计算机程序产品，操作还包括基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与多个误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数。
28.根据权利要求27的计算机程序产品，如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么操作还包括基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。
29.根据权利要求28的计算机程序产品，其中，确定分布是否是运动预测误差的分布的最好的拟合包含 确定与多个候选分布相关的尺度因子； 执行多个候选分布的统计测验；和 确定统计测验是否掲示与多个误差度量函数中的一个相关的分布的最好的拟合。
30.根据权利要求29的计算机程序产品，其中，统计测验包含卡方测验。
31.根据权利要求29的计算机程序产品，其中，初始误差度量函数包含休伯度量函数。
32.根据权利要求26的计算机程序产品，还包括用于在视频编码器的运动估计单元中执行运动估计的指令。
33.根据权利要求26的计算机程序产品，还包括用于通过使用最佳误差度量函数执行视频编码的交互预测的指令。
34.根据权利要求26的计算机程序产品，还包括用于通过使用最佳误差度量函数执行视频处理的时间内插的指令。
35.根据权利要求26的计算机程序产品，还包括用于通过使用最佳误差度量函数执行超分辨率处理的指令。
36.一种用于执行图像的运动估计的系统，该系统包括 显示图像数据的显示器件； 存储图像数据和用于图像数据处理的指令的计算机可读介质；和 可操作为处理指令和图像数据的数据处理器件，这些指令导致数据处理器件执行以下的过程 通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，其中，初始运动估计产生运动预测误差; 基于运动预测误差的分布从多个误差度量函数中的一个选择最佳误差度量函数；和 如果初始误差度量函数没有被选择为最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最終的运动估计。
37.根据权利要求36的系统，其中，显示器件被配置为从处理器接收图像数据以显示具有图像数据的图像，所述图像数据具有最佳误差度量函数。
38.根据权利要求37的系统，其中，指令还导致数据处理器件基于初始运动估计计算运动预测误差的直方图。
39.根据权利要求36的系统，其中，系统被配置为用于数字电影或3-D运动。
40.根据权利要求36的系统，其中，数据处理器件包含视频编码器中的运动估计单元。
41.一种用于确定运动估计的最佳误差度量函数的计算机实现的方法，该方法包括 对于图像的初始运动估计选择第一误差度量函数； 通过第一误差度量函数执行初始运动估计，该初始运动估计产生运动预测误差； 通过确定第一误差度量函数是否与作为产生的运动预测误差的分布的最好的拟合的分布对应来确定第一误差度量函数是否是最佳误差度量函数；和 如果第一误差度量函数不是最佳误差度量函数，那么对于图像的随后的运动估计的最佳误差度量函数选择第二误差度量函数，其中，第二误差度量函数的选择与作为从初始运动估计产生的运动预测误差的分布的最好的拟合的分布对应。
42.根据权利要求41的计算机实现的方法，其中，从多个误差度量函数选择第一误差度量函数或第二误差方法函数。
43.根据权利要求42的计算机实现的方法，其中，多个误差度量函数包含具有高斯分布、拉普拉斯分布、柯西分布或休伯分布中的一个或更多个的分布的函数。
44.根据权利要求41的计算机实现的方法，其中，如果第一运动估计或第二运动估计对于具有连续导数的误差度量函数使用最小化方法，那么初始误差度量函数包含与休伯度量函数的关系。
45.根据权利要求41的计算机实现的方法，还包括基于从初始运动估计产生的运动预测误差计算产生的运动误差的直方图。
46.根据权利要求45的计算机实现的方法，其中，确定第一误差度量函数是否与作为产生的运动预测误差的分布的最好的拟合的分布对应包含 确定产生的运动预测误差的分布的尺度因子；和 执行统计测验以确定分布是否是产生的运动预测误差的分布的最好的拟合。
47.根据权利要求41的计算机实现的方法，还包括在视频编码器的运动估计单元中执行运动估计。
48.根据权利要求41的计算机实现的方法，还包括通过使用最佳误差度量函数执行视频编码的交互预测。
49.根据权利要求41的计算机实现的方法，还包括通过使用最佳误差度量函数执行视频处理的时间内插。
50.根据权利要求41的计算机实现的方法，还包括通过使用最佳误差度量函数执行超分辨率处理。
51.一种用于执行视频编码的交互预测的系统，该系统包括 接收像素的块和帧并产生一个或更多个运动矢量的运动估计单元； 接收所述帧和所述ー个或更多个运动矢量并产生接近所述像素的块的预测的运动补偿单元；和 从所述像素的块减去所述预测并产生差异图像块的减法器単元， 其中，运动估计单元被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括 指定初始误差度量函数； 通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，其中，初始运动估计产生运动预测误差;和 如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最終的运动估计。
52.根据权利要求51的系统，其中，运动估计单元进ー步被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括 基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与多个误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数；和 如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么指令还包含基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。
53.根据权利要求52的系统，其中，初始误差度量函数包含休伯度量函数。
54.根据权利要求51的系统，其中，系统包括视频编码器，其中，运动估计单元和运动补偿单元是视频编码器的部件。
55.根据权利要求51的系统，其中，运动估计单元被配置为确定误差度量函数的形状并使用该形状来确定最佳误差度量函数。
56.根据权利要求51的系统，其中，差异图像块包含残余。
57.—种用于视频处理的时间内插的系统,该系统包括 接收第一帧和第二帧并产生一个或更多个运动矢量的运动估计单元； 接收所述第一帧、所述第二帧和所述ー个或更多个运动矢量并产生处于与所述第一帧和所述第二帧相关的时间之间的图像的近似的双向内插单元， 其中，运动估计单元被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括: 指定初始误差度量函数； 通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，其中，初始运动估计产生运动预测误差;和 如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最終的运动估计。
58.根据权利要求57的系统，其中，运动估计单元进ー步被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数 基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与多个误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数；和 如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么指令还包含基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。
59.根据权利要求58的系统，其中，初始误差度量函数包含休伯度量函数。
60.根据权利要求57的系统，其中，运动估计单元被配置为确定误差度量函数的形状并使用该形状来确定最佳误差度量函数。
61.根据权利要求57的系统，其中，所述系统被配置为如果相等的子区间处的中间图像的数量在系统中被计算则产生缓慢运动视频效果。
62.根据权利要求57的系统，其中，系统被配置为用于帧速率转换，并且，系统被配置为使用与双向内插单元相关的时间以将第一频率的第一视频流转换成第二频率的第二视频流。
63.一种用于执行视频处理的超分辨率处理的系统，该系统包括 被配置为接收在时间T周围分组的一组帧并在时间T处的组中的某帧和该组中的其它帧之间产生ー个或更多个运动矢量的运动估计单元； 接收所述的一组帧和所述的ー个或更多个运动矢量并产生包含所述的ー组帧中的各帧的预测版本的图像的运动补偿单元；和 接收图像、处理图像并产生具有比所述的ー组帧高的空间分辨率的时间T处的图像的超分辨率处理单元， 其中运动估计单元被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括 指定初始误差度量函数； 通过使用初始误差度量函数执行初始运动估计，其中，初始运动估计产生运动预测误差;和 如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最終的运动估计。
64.根据权利要求63的系统，其中，运动估计单元进ー步被配置为通过处理指令确定运动估计的最佳误差度量函数，包括 基于初始运动估计的运动预测误差的分布和与多个误差度量函数中的一个有关的分布的比较确定初始误差度量函数是否是最佳误差函数；和如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么指令还包含基于运动预测误差的分布选择最佳误差度量函数。
65.根据权利要求64的系统，其中，初始误差度量函数或最佳误差度量函数包含休伯度量函数。
66.根据权利要求63的系统，其中，运动估计单元被配置为确定误差度量函数的形状并使用该形状来确定最佳误差度量函数。
67.根据权利要求63的系统，其中，超分辨率处理单元被配置为通过调整尼奎斯特频率并增加与图像相关的分辨率从图像提取更高分辨率的图像。
全文摘要
确定运动估计的最佳误差度量函数并将其用于图像的视频编码和/或视频处理。为了做到这一点，可以执行使用初始误差度量函数的初始运动估计。这可产生运动预测误差。如果初始误差度量函数不是最佳误差函数，那么通过使用选择的最佳误差度量函数执行最终的运动估计。在一些实施例中，可以使用误差分布的形状来确定最佳误差度量函数。该运动估计的一些示例性系统或器件可包含用于压缩、时间内插和/或超分辨率处理的系统或器件。
文档编号H04N7/36GK102742267SQ200880121684
公开日2012年10月17日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者C·沃格特, W·吉什 申请人:杜比实验室特许公司