【十九】 TZSearsh运动估计搜索算

第一步：确定起始搜索点

H.265/HEVC中采用AMVP技术来确定起始搜索点，AMVP会给出若干个候选预测MV，编码器从中选择率失真代价最小的作为预测MV，并用其所指向的位置作为起始搜索点。

第二步：以步长1开始，按照下图所示的菱形模板(或正方形模板)在搜索范围内进行搜索，其中步长以2的整数次幂的形式进行递增，选出率失真代价最小的点作为该步骤搜索的结果。

第三步：若步骤二中得到的最优点对应的步长为1，则需要在该点的周围进行两点搜索，其主要目的是补充搜索最优点周围尚未搜索的点。如下图所示，若步骤二使用的是菱形模板，则最优点可能是2、4、5、7；若步骤二使用的是正方形模板，则最优点可能为1~8。两点搜索将会搜索图中与当前最优点距离最近的两个点。例如，若最优点为2，则会搜索a,b两个点；若最优点为6，则会搜素e,g两个点。

第四步：若步骤二中得到的最后点对应的步长大于某个阈值，则以该最优点为中心，在一定范围内做全搜索，即搜索该范围内的所有的点，选择率失真代价最小的作为该步骤的最优点。

第五步：以步骤四得到的最优点为新的起始的搜索点，重复步骤二到步骤四，细化搜索，当相邻两次细化搜索得到的最优点一致时停止细化搜索，此时得到的MV即为最终的MV。

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下表1给出了采用全搜搜索算法和TZSearch算法的编码性能以及运动搜索时间的比较结果

BD-Rate表示PSNR相同时，TZSearch与全搜索算法相比，编码比特的率的增加量，该值为正表示编码性能有所降低。BD-PSNR表示编码比特率相同时，TZSearch与全搜索算法相比PSNR的增加量，该值为正表示编码性能有所提升。运动时间用下面的式子进行比较：
$$△T=\frac{T_{TZSearch}}{T_{FullSearch}}\times 100\%$$
其中分式的分子表示TZSearch算法所耗费的时间，分母表示全搜索算法耗费的时间。从表1中的数据可以看出，TZSearch算法与全搜索算法相比，性能上略有降低(同PSNR下比特率平均增加了0.45%)，而运动搜索的时间仅为全搜索算法的1/5。

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