对比文件名称：2009-04-08_EP2046047A_发明公开_EP2046047A1 Method and device for performing motion estimation
目标专利名称：用于视频数据的方法、装置、设备和计算机可读存储媒体 CN106165423B
模型名称：本次调用未指定具体模型名称，基于提供的对话上下文，应指用于执行专利创造性评估的分析模型。
作为资深专利代理师，我将紧密结合目标专利说明书原文对技术特征进行解释，并严格按照权利要求中已给出的技术特征划分进行评估。目标专利的核心在于针对“非自然视频数据”（如计算机产生的屏幕内容、文本等，具有锐边缘、高空间频率、非单调误差表面等特性）的运动估计方法进行改进。其创新点主要体现在：1) 使用候选块的部分样本子集进行分级匹配和成本近似，并基于此实现提早退出机制；2) 使用固定大小并在水平和/或垂直方向上遍历的菱形搜索样式进行初始搜索；3) 相应的基于部分匹配差值的比较和决策逻辑。
对比文件EP2046047A1公开了一种用于运动估计的快速算法及其硬件实现，其核心是通过将初始匹配误差（SAD）与多个阈值比较，来动态选择后续搜索策略（如跳过搜索、直接进行菱形精炼搜索、或先进行不同范围的六边形搜索再进行菱形精炼），并支持并行处理相邻搜索点以提高硬件效率。然而，该对比文件通篇针对的是自然视频场景（参见说明书第[0017]段提到“reflects the higher probability of horizontal motion within natural video scenes”），其技术出发点、解决的问题（降低自然视频运动估计的复杂度和硬件带宽）以及具体手段（如采用水平范围大于垂直范围的六边形搜索模式以适应自然视频中更常见的水平运动）均与目标专利针对非自然视频数据的专门优化有本质区别。
以下是根据目标专利权利要求的技术特征划分创建的特征比对表格：
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：其包括：选择用于与所述非自然视频数据的第二帧的当前块匹配的所述非自然视频数据的第一帧的候选块，所述候选块是从围绕所述第一帧的先前候选块的第一菱形样式中选择的<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0023]段：“...a simple nearby search, e.g. diamond search or rhombus search...”；第[0030]段：“Finally, perform the small diamond refinement.”；第[0048]段：“performing a diamond search around said initial or new search centre”。 | **直接公开判断**：对比文件确实提到了“菱形搜索”（diamond search），但这是在确定了搜索中心后进行的“精炼搜索”（refinement）步骤（见第[0048]段），而非用于“选择候选块”的初始样式。目标专利中，“第一菱形样式”是用于**选择**候选块的搜索样式，且该样式是“围绕所述第一帧的先前候选块”的。对比文件未描述从这样一个特定的、围绕先前候选块的菱形样式中选择候选块的过程。<br>**隐含公开判断**：对比文件在菱形精炼搜索中会检查菱形图案上的点（如上、下、左、右邻点），这可以被视为一种搜索样式。然而，该菱形搜索是在一个已确定的搜索中心（如初始预测点或六边形搜索找到的最佳点）上进行的局部精炼，其目的是找到该中心附近的最佳匹配，而非如目标专利权利要求所述，作为一个从帧中选择候选块的、可水平/垂直移动的“样式”。更重要的是，对比文件的整个方法框架（基于阈值选择搜索路径）与目标专利中基于非自然视频特性设计的、使用固定菱形样式遍历搜索区域的“经修改初始搜索”（说明书第[0146]-[0169]段）在目的和原理上不同。本领域技术人员无法从对比文件中合理地推断出目标专利特征A所限定的特定技术方案。 |
| **技术特征B**：基于使所述第一帧的所述先前候选块与所述当前块匹配来获得先前经计算的最低匹配差值<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0023]段：“Set the one with the minimum distortion/matching error SADm as the search centre...”；第[0030]段：“...the point with minimum SAD as the new search centre...”。 | **直接公开判断**：对比文件在多个步骤中会记录并比较当前找到的最小匹配误差（SADm），例如在初始步骤选择ZMV或PMV中较小的SAD作为SADm，或在六边形、菱形搜索中更新具有最小SAD的点作为新的搜索中心。这确实涉及“获得先前经计算的最低匹配差值”。<br>**隐含公开判断**：该特征在对比文件中已被明确公开。在运动估计过程中维护并更新当前最优匹配成本（差值）是常规操作。对比文件第[0023]段清楚地描述了将具有最小误差（SADm）的点设为搜索中心，这隐含了该SADm是“先前经计算的最低匹配差值”。因此，该技术特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征C**：计算用于使所述候选块的样本的第一子集与所述当前块匹配的第一部分匹配差值<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0002]段：“Usually the single pixels of the current and the previously encoded picture element are compared to each other, and the absolute difference values are calculated and added up. The sum, known as sum-of-absolute-differences (SAD)...”。 | **直接公开判断**：对比文件公开了计算完整块（如图像元素、宏块）的匹配误差（SAD）。但并未公开仅计算候选块的“样本的第一子集”的“第一部分匹配差值”。目标专利的该特征是其核心创新之一，旨在通过部分样本近似成本，以针对非自然视频数据中误差集中的特性实现加速（说明书第[0143]-[0152]段）。<br>**隐含公开判断**：对比文件计算的是整个块所有像素的SAD。虽然理论上SAD计算可以逐像素累加，但对比文件没有给出任何动机或启示去仅计算一个“样本子集”的差值作为独立的“部分匹配差值”用于后续决策。其阈值比较和提前终止是基于完整块的SAD。本领域技术人员无法从对比文件内容中合理推断出目标专利所要求保护的、专门为适应非自然视频数据而设计的“部分匹配差值”计算方案。 |
| **技术特征D**：基于所述第一部分匹配差值来估计用于使所述候选块与所述当前块匹配的总匹配差值<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：对比文件未提及基于部分匹配差值来“估计”总匹配差值。其总匹配差值（SAD）是通过直接计算所有像素差值的和得到的。<br>**隐含公开判断**：目标专利的“估计总匹配差值”是其分级近似成本计算的关键步骤，可能涉及将第一部分匹配差值与剩余样本匹配差值的估计值求和（参见特征I）。对比文件完全没有涉及这种“估计”过程。其技术路径是基于完整计算或提前终止，而非基于部分结果的估计和精炼。因此，该特征未被隐含公开。 |
| **技术特征E**：将所述候选块的经估计的总匹配差值与所述先前候选块的所述最低匹配差值进行比较<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0023]段：“Among all the search points... of hexagon pattern and the central point, if the central point is the optimal point (with the minimum SAD)...”。这涉及比较不同候选位置的SAD以找到最小者。 | **直接公开判断**：对比文件公开了在不同搜索点之间比较其SAD值以找到最小值。例如，在六边形搜索后，会检查中心点是否为最优点（即SAD最小）。这涉及将各候选点的SAD（可视为该点的“总匹配差值”）与当前记录的最低SAD进行比较。<br>**隐含公开判断**：虽然对比文件比较的是完整计算出的SAD，但“比较”这一动作本身已被公开。然而，目标专利中比较的对象是“经估计的总匹配差值”，这与对比文件中直接计算出的SAD在本质上不同。尽管比较操作类似，但所比较的“值”的性质（估计值 vs. 计算值）和其背后的技术构思不同。从对比文件公开的比较完整SAD的行为，无法直接且毫无疑义地得出比较“经估计的总匹配差值”的方案。但考虑到“比较”是通用步骤，且对比文件隐含了在搜索过程中需要比较不同位置的匹配成本以确定最优者，可以认为对比文件隐含公开了“将候选块的匹配差值与最低匹配差值进行比较”这一广义概念，但未公开基于“估计值”进行比对的特定情境。为遵循宽松的隐含公开判断标准，避免遗漏，可以认为该特征被隐含公开。 |
| **技术特征F**：基于所述比较确定所述候选块是否并不具有与所述当前块的最低匹配差值<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0023]段：“...if the central point is the optimal point... then go to the diamond refinement directly.”；第[0042]段：“...if the best distortion value is found in the centre of said diamond search, then the respective motion vector is selected...”。 | **直接公开判断**：对比文件公开了基于比较结果做出决策。例如，如果中心点是最优点（即具有最低SAD），则直接进行菱形精炼或终止搜索。这实质上就是“基于比较确定候选块（此处为中心点）是否具有最低匹配差值”。其逆命题即“确定是否并不具有最低匹配差值”。<br>**隐含公开判断**：该逻辑决策步骤是运动估计中确定当前检查点是否为更优匹配的必然组成部分。对比文件第[0023]段的描述清楚地展示了根据比较结果（中心点是否最优）来决定后续流程。因此，该技术特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征G**：以及响应于所述候选块不具有与所述当前块的所述最低匹配差值而选择所述第一帧的后续候选块以用于匹配自所述第一菱形样式水平地和/或垂直地移位的且具有与所述第一菱形样式相同尺寸的第二菱形样式的所述当前块<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0023]段描述了六边形搜索和菱形精炼的流程，其中会根据找到的更优点更新搜索中心并继续搜索。图4显示了菱形精炼搜索中，根据找到的最佳点移动搜索中心。 | **直接公开判断**：对比文件未公开一个明确的、固定尺寸的菱形样式在搜索区域内水平/垂直移位以选择后续候选块的机制。目标专利的该特征是其“经修改初始搜索”的一部分，使用固定大小、遍历的菱形样式（说明书第[0166]-[0169]段，图7）。<br>**隐含公开判断**：对比文件的菱形精炼搜索（图4）确实是一个迭代过程：在当前菱形图案上找到最佳点后，以该点为新中心进行下一轮菱形搜索。这可以看作是一种“菱形样式”的移动。但是，1）对比文件的菱形搜索是“精炼”步骤，而非用于广泛选择候选块的“初始搜索”样式；2）其移动是基于上一步搜索结果动态确定新中心，而非按照一个预设的、系统性的水平/垂直移位模式（如步长4）来遍历整个初始搜索区域。目标专利强调的是固定样式在固定步长下的遍历，以适应非自然视频的非单调误差表面。两者在目的和具体实现方式上存在差异。本领域技术人员无法从对比文件的菱形精炼迭代中，必然推理出目标专利权利要求G所限定的、作为初始搜索策略的、固定移位步长的菱形样式遍历方案。 |
| **技术特征H**：，其中，通过在所述第一帧上水平和/或垂直地遍历固定大小的菱形搜索样式来执行所述运动估计，其中，非自然视频数据包括未通过具有光学系统的相机捕获的视频数据。<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。对比文件未提及“非自然视频数据”。其背景和实施例均针对自然视频（如第[0017]段）。 | **直接公开判断**：对比文件完全没有提及“非自然视频数据”这一概念，更未公开针对此类数据的、通过水平和/或垂直遍历固定大小菱形样式来执行运动估计的方法。目标专利说明书第[0018]段明确定义了非自然视频数据，并指出常规针对自然视频的方法对其无效，因而提出了包括固定菱形样式遍历在内的改进方法。<br>**隐含公开判断**：对比文件虽然使用了菱形搜索，但并未将其描述为在整帧上“水平和/或垂直地遍历”的“固定大小”样式，也未将其应用于“非自然视频数据”。这两个限定条件是目标专利方法适用的关键上下文和技术手段，对比文件均未涉及。因此，该特征未被隐含公开。 |
| **技术特征I**：其进一步包括：基于所述第一部分匹配差值而计算用于将所述候选块的剩余样本与所述当前块匹配的匹配差值的估计值，其中，所述经估计的总匹配差值进一步基于用于匹配所述剩余样本的所述匹配差值的所述估计值。<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：对比文件未公开基于部分匹配差值来计算剩余样本匹配差值“估计值”的技术。目标专利该特征是分级近似成本计算的核心（说明书第[0143]-[0152]段），旨在减少计算量。<br>**隐含公开判断**：对比文件的SAD计算是针对完整块的，没有“剩余样本估计值”的概念。其加速方法是通过阈值提前终止搜索或减少搜索点数，而非通过近似计算块内部分样本的成本。本领域技术人员无法从对比文件中推理出该技术方案。 |
| **技术特征J**：其进一步包括：计算用于使所述候选块的所述样本的第二子集与所述当前块匹配的第二部分匹配差值<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：同技术特征C，对比文件未公开计算样本“子集”的匹配差值。<br>**隐含公开判断**：该特征与特征C类似，是分级近似计算的进一步细化。对比文件无相应启示。 |
| **技术特征K**：通过移除所述候选块的所述样本的第二子集来更新所述候选块的所述剩余样本<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：对比文件未涉及“更新剩余样本”的概念。<br>**隐含公开判断**：这是目标专利多级近似计算流程中的内部步骤，对比文件无相应基础。 |
| **技术特征L**：经由计算用于使所述候选块的经更新的剩余样本与所述当前块匹配的经精炼估计值来精炼用于匹配所述剩余样本的所述匹配差值的所述估计值<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：对比文件未涉及“精炼估计值”的概念。<br>**隐含公开判断**：这是目标专利多级近似计算流程中的内部步骤，对比文件无相应基础。 |
| **技术特征M**：经由将所述第一部分匹配差值、所述第二部分匹配差值和所述经精炼估计值求和来精炼所述经估计的总匹配差值<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：对比文件未涉及通过求和多个部分差值及估计值来“精炼”总估计值的操作。<br>**隐含公开判断**：这是目标专利多级近似计算流程中的具体计算方式，对比文件无相应基础。 |
| **技术特征N**：以及至少部分地基于所述经精炼的经估计的总匹配差值来确定所述候选块是否具有与所述当前块的所述最低匹配差值。<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：对比文件未涉及基于“经精炼的经估计的总匹配差值”进行确定。<br>**隐含公开判断**：该特征依赖于前述特征I-M所构建的多级近似计算框架，对比文件未公开该框架，因此该特征也无法被推理得出。 |
| **技术特征O**：其进一步包括：选择用于与所述当前块匹配的所述视频数据的所述第一帧的先前候选块<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0023]段：“First, check the ZMV (0,0) and the predicted MV... Set the one with the minimum distortion... SADm as the search centre...”。这涉及选择初始候选块（由ZMV或PMV指向）。 | **直接公开判断**：对比文件公开了在运动估计开始时，选择初始参考块（如基于零运动向量ZMV或预测运动向量PMV）。这可以被视为选择“先前候选块”。<br>**隐含公开判断**：该步骤是运动估计的常规起始步骤。对比文件明确公开了选择初始参考块/候选块。因此，该技术特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征P**：计算用于使所述先前候选块匹配到所述当前块的先前最低匹配差值<br>**判断结果：未公开** | 同技术特征B及O的引用，计算并记录ZMV和PMV对应的SAD，并选择较小的作为SADm。 | **直接公开判断**：该特征与特征B、O紧密相关。对比文件在初始步骤中计算了ZMV和PMV位置的匹配差值（SAD），并将其中较小的值作为初始的“最低匹配差值”（SADm）。因此，该技术特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征Q**：当所述经精炼的经估计的总匹配差值大于所述先前总匹配差值时，确定所述候选块不具有与所述当前块的所述最低匹配差值<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。对比文件的决策基于完整SAD的比较，而非“经精炼的经估计的总匹配差值”。 | **直接公开判断**：对比文件未公开该特定判断逻辑，因其缺乏“经精炼的经估计的总匹配差值”这一前提。<br>**隐含公开判断**：虽然“当A大于B时，确定A不是最小”是简单的逻辑，但该逻辑在对比文件中的应用场景（比较完整SAD）与目标专利的应用场景（比较估计值）不同。然而，从最广义的逻辑操作层面看，对比文件在比较不同位置的SAD以确定最小值的过程中，必然隐含了“当当前点的SAD大于已知最小SAD时，则当前点不是最佳点”的判断。为遵循宽松的隐含公开判断标准，可以认为该基础逻辑被隐含公开，但未结合目标专利特定的“经精炼的估计值”上下文。 |
| **技术特征R**：以及当所述经精炼的经估计的总匹配差值小于所述先前总匹配差值时确定所述候选块具有与所述当前块的所述最低匹配差值。<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。原因同技术特征Q。 | **直接公开判断**：同技术特征Q。<br>**隐含公开判断**：同理，对比文件在运动估计过程中，当发现一个新位置的SAD小于当前记录的最小SAD时，会更新最小SAD并将该点视为新的最佳点。这隐含了“当当前点的匹配差值小于先前最低匹配差值时，确定该点具有最低匹配差值”的逻辑。为遵循宽松的隐含公开判断标准，可以认为该基础逻辑被隐含公开，但未结合目标专利特定的“经精炼的估计值”上下文。 |
| **技术特征S**：其进一步包括计算用于使所述候选块匹配到所述当前块的运动向量位值，其中估计所述总匹配差值进一步包括将所述第一部分匹配差值、用于匹配所述剩余样本的所述匹配差值的所述估计值和所述运动向量位值求和。<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0002]段：“The MV is then transmitted together with the residual.” 但未在成本计算中明确结合位成本。 | **直接公开判断**：对比文件提到了运动向量需要传输，但未公开在匹配差值（或成本）计算中，将运动向量的位成本（λ*mvbits）与像素匹配差值（如SAD）相加以获得“总匹配差值”或总成本。目标专利说明书第[0124]段提到了总成本计算包括SAD和运动向量位成本。<br>**隐含公开判断**：在视频编码的运动估计中，为了进行率失真优化（RDO），将运动向量的位代价纳入总成本计算是已知技术。然而，对比文件并未明确描述在其SAD比较或阈值决策中使用了包含位成本的总成本。其提到的“distortion/matching error”主要指SAD。虽然本领域技术人员知道RDO概念，但对比文件本身没有公开或暗示在其所述的快速算法流程中进行了这种求和计算。因此，不能认定对比文件隐含公开了该特征。 |
| **技术特征T**：其进一步包括执行经修改初始搜索，其中所述第一和第二菱形样式位于作为整个搜索区域的子部分的初始搜索区域内。<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。对比文件的搜索可能在整个搜索范围（如±32像素）内进行，但未明确区分“初始搜索区域”作为子部分。 | **直接公开判断**：对比文件未公开“经修改初始搜索”这一概念，也未明确将搜索区域划分为“整个搜索区域”和其“子部分”的“初始搜索区域”。目标专利的该特征是其针对非自然视频的特定设计（说明书第[0166]-[0169]段，图7）。<br>**隐含公开判断**：对比文件的算法从初始点开始，可能根据阈值直接进行菱形精炼（相当于在小范围搜索），或先进行六边形搜索（范围更大）。这可以看作是根据情况动态确定搜索范围，而非预先定义一个固定的、小于全范围的“初始搜索区域”并在其中系统性地使用固定菱形样式遍历。两者设计思路不同。无法从对比文件中合理推断出该特征。 |
| **技术特征U**：其进一步包括：确定具有所述最低匹配差值的所述候选者与所述当前块之间的第一距离<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。对比文件未提及基于“距离”差异来做决策。 | **直接公开判断**：对比文件未公开确定最佳匹配候选块与当前块之间的“距离”这一步骤。其决策基于SAD值与阈值的比较，或基于搜索中心是否最优。<br>**隐含公开判断**：距离信息隐含在运动向量中。但在对比文件描述的算法流程中，没有将“距离”作为一个独立的参数用于决定后续搜索类型（精炼搜索或全量搜索）。目标专利该特征是其“经修改初始搜索”后的一个决策步骤（参见说明书第[0170]段）。对比文件无相应启示。 |
| **技术特征V**：确定预测符与所述当前块之间的第二距离<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：同技术特征U，对比文件未涉及此步骤。<br>**隐含公开判断**：对比文件中存在“预测符”的概念（如PMV），但未提及计算其与当前块之间的“距离”用于所述决策。 |
| **技术特征W**：以及基于所述第一与第二距离之间的差异确定执行精炼搜索还是利用误差近似的全量搜索。<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：对比文件确定后续搜索路径（是否跳过大范围搜索、选择哪种六边形搜索、是否直接菱形精炼）是基于初始SADm与阈值（TH1, TH2, TH3）的比较（第[0023]段），而非基于距离差异。<br>**隐含公开判断**：对比文件的决策机制与目标专利的基于距离差异的决策机制完全不同。无法从对比文件中推理出该特征。 |
| **技术特征X**：其进一步包括仅基于合并运动向量的残余确定是否跳过运动估计。<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。对比文件的提前跳过是基于SAD与TH1的比较（第[0023]段：“if SADm is less than TH1, skip all the following ME process”）。 | **直接公开判断**：对比文件公开了跳过运动估计的条件（SADm < TH1），但该条件是基于匹配误差（SAD），而非“仅基于合并运动向量的残余”。目标专利该特征是针对非自然视频对常规跳过检测的修改（说明书第[0171]-[0172]段）。<br>**隐含公开判断**：两者跳过检测的判断依据不同。对比文件未提及“合并运动向量的残余”这一判断基准。因此，该特征未被隐含公开。 |
| **技术特征Y**：其中所述第二菱形样式从所述第一菱形样式移位步长4。<br>**判断结果：未公开** | 无相应内容。 | **直接公开判断**：对比文件未公开菱形样式以具体步长（如4）进行移位的技术特征。<br>**隐含公开判断**：该特征是目标专利“经修改初始搜索”中固定样式遍历的具体参数（参见说明书第[0168]段及图7）。对比文件的菱形搜索移动是基于找到的最佳点，而非固定的移位步长。无法从对比文件中推理出该具体数值特征。 |
### 结论
根据上述比对分析，对比文件EP2046047A1主要公开了一种面向自然视频、基于阈值动态选择搜索路径的快速运动估计方法。其公开了运动估计中一些通用或基础的操作，如计算匹配误差（SAD）、比较误差值、选择初始候选块、基于比较结果进行决策、以及进行菱形或六边形搜索。然而，目标专利权利要求中针对**非自然视频数据**这一特定应用场景所设计的一系列关键技术特征，均未被对比文件公开，包括但不限于：
1. 使用**样本子集**计算**部分匹配差值**并进行**分级近似和估计总匹配差值**的技术方案（特征C, D, I, J, K, L, M, N）。
2. 在**非自然视频数据**的上下文中，通过**水平和/或垂直遍历固定大小的菱形搜索样式**来执行运动估计（特征A, G, H, T, Y）。
3. 基于**部分匹配差值的估计值**与**先前最低匹配差值**的比较来确定候选块优劣的特定逻辑流程（尽管基础比较和决策逻辑被隐含公开，但基于“估计值”的特定上下文未被公开）。
4. 基于**合并运动向量残余**的跳过检测（特征X）。
5. 基于**距离差异**确定后续搜索类型的决策机制（特征U, V, W）。
对比文件隐含公开了技术特征B、E、F、O、P、Q、R的基础逻辑或概念，但未公开这些特征在目标专利中与“非自然视频数据”及“部分样本估计”等核心创新点结合的具体技术方案。技术特征S（运动向量位值求和）在对比文件中未被公开或隐含。
根据输出格式要求，由于对比文件**没有直接公开**任何技术特征，且**隐含公开**了技术特征B、E、F、O、P、Q、R，因此在回答结尾插入对应的代码。
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