專利名稱：存儲(chǔ)單元電路、存儲(chǔ)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器、和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲(chǔ)單元電路、存儲(chǔ)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器、和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器。
背景技術(shù)：
關(guān)于順序數(shù)據(jù)，人們往往更喜歡同時(shí)處理相對(duì)小區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)。例如，在處理圖像數(shù)據(jù)時(shí)，從目標(biāo)像素和它周圍像素的數(shù)項(xiàng)數(shù)據(jù)中生成要對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)。在通過塊匹配對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)估計(jì)(ME)中，根據(jù)在前一幀中在某一位置上具有預(yù)定維的給定像素塊內(nèi)的給定像素?cái)?shù)據(jù)，作出在隨后的幀中，在具有與上面像素塊相同維的像素塊內(nèi)的像素?cái)?shù)據(jù)的哪一個(gè)與上面給定像素?cái)?shù)據(jù)最接近的估計(jì)。兩個(gè)像素塊的位置之間的位移被定義為運(yùn)動(dòng)矢量。
這里，從存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器中同時(shí)讀出在上面像素塊內(nèi)的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)，并且，還對(duì)每個(gè)像素同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)之間的差值的計(jì)算。這樣的數(shù)據(jù)處理導(dǎo)致自然的、因此易理解的處理系統(tǒng)或算法的使用。
但是，傳統(tǒng)上，諸如同步DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)之類的通用存儲(chǔ)器用作存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，因此，高傳送速率地從通用存儲(chǔ)器中同時(shí)讀出像素?cái)?shù)據(jù)和將它們暫時(shí)累積在寄存器中，形成必要的抽頭或必要的像素塊。在這種情況下，當(dāng)累積所有數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，不可避免地造成等待時(shí)間，這妨礙了圖像數(shù)據(jù)的高速和有效處理。
在運(yùn)動(dòng)圖形的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中，使用了代表隨時(shí)間位移的圖像中一個(gè)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向和幅值的運(yùn)動(dòng)矢量。為了高效編解碼，這樣的運(yùn)動(dòng)矢量用在圖像的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼中。
作為用于確定這個(gè)圖像的運(yùn)動(dòng)幅值確定方法，日本專利公開第H7-222157號(hào)公開了根據(jù)輸入圖像數(shù)據(jù)形成具有不同分辨率的多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)并使用所述多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)確定輸入圖像的設(shè)定位置的運(yùn)動(dòng)矢量以減少運(yùn)算量的方法。
在這種運(yùn)動(dòng)矢量確定方法中，首先根據(jù)諸如求平均和低通濾波之類的平均值分層，求輸入圖像數(shù)據(jù)(分層類1的圖像數(shù)據(jù))的平均值，生成像素個(gè)數(shù)減少了的圖像數(shù)據(jù)(分層類2的圖像數(shù)據(jù))。接著，在分層類2的圖像數(shù)據(jù)中確定粗運(yùn)動(dòng)矢量，然后，根據(jù)粗運(yùn)動(dòng)矢量，在分層類1的圖像數(shù)據(jù)中確定細(xì)運(yùn)動(dòng)矢量，借此，利用減少了的計(jì)算量來確定運(yùn)動(dòng)矢量。
顯而易見，分層類的個(gè)數(shù)不限于在如上所述的例子中的兩個(gè)。通過依次重復(fù)平均值分層，可以像上面的情況那樣確定運(yùn)動(dòng)矢量，進(jìn)一步生成像素個(gè)數(shù)進(jìn)一步減少的圖像數(shù)據(jù)的分層類3和4。
在這種情況下，當(dāng)可以獨(dú)立地進(jìn)行各個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)的讀/寫時(shí)，如果同一存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)屬于各個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，那么，可以使效率提高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠同時(shí)訪問構(gòu)成具有諸如長(zhǎng)方形和十字形之類的任意結(jié)構(gòu)的像素塊的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)，和能夠容易地改變像素塊的位置，從而便于高速有效地對(duì)它們進(jìn)行處理的存儲(chǔ)設(shè)備等。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過允許不同分層類的圖像數(shù)據(jù)可以獨(dú)立地被寫入存儲(chǔ)單元和從存儲(chǔ)單元中讀出，能夠提高利用各個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的效率的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器，并提供一種用在這樣的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器中的存儲(chǔ)設(shè)備，和提供一種用在這樣的存儲(chǔ)設(shè)備中的存儲(chǔ)單元電路。
根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備是包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，每個(gè)存儲(chǔ)塊包括以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元、和選擇沿著矩陣的一個(gè)方向延伸的存儲(chǔ)單元列的多條選擇線，每行對(duì)應(yīng)于一個(gè)存儲(chǔ)單元列；其中，矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著矩陣的一個(gè)方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，多條選擇線的每一條含有與多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分選擇線；和其中，存儲(chǔ)塊還包括對(duì)在關(guān)聯(lián)分區(qū)中同時(shí)激活的分選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
從隨時(shí)間位移的參考幀和搜索幀中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的根據(jù)本發(fā)明的新運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器包括第1存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成參考幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；第2存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成搜索幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；運(yùn)算單元，用于接收從第1存儲(chǔ)單元中讀出的參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)和搜索塊中多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)，多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)與參考?jí)K關(guān)聯(lián)和是從第2存儲(chǔ)單元中讀出的，和用于相對(duì)于各侯選塊計(jì)算多個(gè)侯選塊中的像素?cái)?shù)據(jù)與和每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)的參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值；和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元，用于根據(jù)與在運(yùn)算單元中運(yùn)算的各多個(gè)候選塊關(guān)聯(lián)的每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)所計(jì)算的差值檢測(cè)與參考?jí)K關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)矢量，其中，第1和第2存儲(chǔ)單元的每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊；其中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線、與多條位線垂直相交的多條字線、和以矩陣形式排列并與位線和字線相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元；其中，以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著字線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，多條選擇線的每一條含有與多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分字線；和其中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有對(duì)在分區(qū)中同時(shí)被激活的分字線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
并且，從隨時(shí)間位移的參考幀和搜索幀中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的根據(jù)本發(fā)明的另一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器包括第1存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成參考幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；第2存儲(chǔ)單元，用于接收從第1存儲(chǔ)單元中讀出的參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)做為參考數(shù)據(jù)，和用于相對(duì)于各侯選塊計(jì)算在與所述參考?jí)K關(guān)聯(lián)的搜索區(qū)域中多個(gè)侯選塊的像素?cái)?shù)據(jù)和相應(yīng)于像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)的參考?jí)K的數(shù)據(jù)像素之間的差值，和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元，用于根據(jù)每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)相對(duì)于在第2存儲(chǔ)單元中運(yùn)算的每個(gè)候選塊的差值檢測(cè)與所述參考?jí)K關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)矢量；其中，第1存儲(chǔ)單元包括一個(gè)或多個(gè)第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊，和第2存儲(chǔ)塊包括一個(gè)或多個(gè)第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊；其中，第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線、與多條位線垂直相交的多條字線、和以矩陣形式排列并與位線和字線相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元；其中，以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著字線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，多條選擇線的每一條含有與多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分字線；其中，第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有對(duì)在分區(qū)中同時(shí)被激活的分字線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；其中，第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線；與多條位線垂直相交的多條字線；接收參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入線，參考數(shù)據(jù)輸入線與位線垂直相交或沿著位線平行延伸；輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線，運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線與多條位線垂直相交或沿著位線平行延伸；接收單元選擇信號(hào)的單元選擇線，單元選擇線與多條字線垂直相交或沿著多條字線平行延伸；以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元，這些單元與位線、字線、參考數(shù)據(jù)輸入線、運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線和單元選擇線相連接；和利用從多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線輸出的至少一部分運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算，以獲得差值的輔助運(yùn)算單元，其中，存儲(chǔ)單元包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元；接收參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入單元，參考數(shù)據(jù)輸入單元與參考數(shù)據(jù)輸入線相連接；利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和從參考數(shù)據(jù)輸入單元接收的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的運(yùn)算功能單元；把在運(yùn)算功能單元中獲得的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元，運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元與運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線相連接；接收單元選擇信號(hào)的單元選擇信號(hào)輸入單元，單元選擇信號(hào)輸入單元與單元選擇線相連接；和根據(jù)在單元選擇信號(hào)輸入單元中接收的單元選擇信號(hào)，把通過運(yùn)算功能單元中的運(yùn)算獲得的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元的輸出控制單元；其中，以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著單元選擇線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，多條選擇線的每一條含有與多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分單元選擇線；和其中，第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有對(duì)在關(guān)聯(lián)分區(qū)中同時(shí)被激活的分單元選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器利用上述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
在本發(fā)明中，存儲(chǔ)設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊。存儲(chǔ)塊含有由以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元組成的存儲(chǔ)單元陣列和選擇各存儲(chǔ)單元列的多條選擇線，選擇線被排列成與沿著存儲(chǔ)單元陣列的矩陣的一個(gè)方向的存儲(chǔ)單元列的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)。
例如，存儲(chǔ)塊包括多條位線、與多條位線垂直相交的多條字線和以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元，這些單元與位線和字線相連接。上面多條選擇線是字線和上述的矩陣一個(gè)方向是沿著字線的方向。
并且，存儲(chǔ)塊包括多條位線；與多條位線垂直相交的多條字線；接收參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入線，參考數(shù)據(jù)輸入線與多條位線垂直相交或沿著多條位線平行延伸；輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線，運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線與多條位線垂直相交或沿著多條位線平行延伸；接收單元選擇信號(hào)的單元選擇線，單元選擇線與多條字線垂直相交或沿著多條字線平行延伸和以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元，這些單元與位線、字線、參考數(shù)據(jù)輸入線、運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線和單元選擇線相連接；其中，存儲(chǔ)單元包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元；接收參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入單元，參考數(shù)據(jù)輸入單元與參考數(shù)據(jù)輸入線相連接；利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和從參考數(shù)據(jù)輸入單元接收的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的運(yùn)算功能單元；把在運(yùn)算功能單元中獲得的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元，運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元與運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線相連接；接收單元選擇信號(hào)的單元選擇信號(hào)輸入單元，單元選擇信號(hào)輸入單元與單元選擇線相連接；和根據(jù)在單元選擇信號(hào)輸入單元中接收的單元選擇信號(hào)，把通過運(yùn)算功能單元中的運(yùn)算獲得的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元的輸出控制單元；其中，多條選擇線是多條單元選擇線，和其中，矩陣的一個(gè)方向是沿著單元選擇線的方向。
在這個(gè)例子中，在運(yùn)算功能單元中對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和從參考數(shù)據(jù)輸入單元接收參考數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并且，在接收到輸入給單元選擇信號(hào)輸入單元的單元選擇信號(hào)的基礎(chǔ)上，將最后運(yùn)算數(shù)據(jù)從運(yùn)算功能單元輸出到運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元。在輔助運(yùn)算單元中，利用輸出到存儲(chǔ)單元的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元的運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，把最后運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元。
例如，在輔助運(yùn)算單元的運(yùn)算單元中利用通過數(shù)種邏輯運(yùn)算獲取的數(shù)項(xiàng)最后運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的同時(shí)，在存儲(chǔ)單元的運(yùn)算功能單元中平行地進(jìn)行數(shù)種邏輯運(yùn)算，此外，例如，輔助運(yùn)算單元可以包括，例如，第1輔助運(yùn)算單元和第2輔助運(yùn)算單元，使第1輔助運(yùn)算單元利用通過存儲(chǔ)單元的運(yùn)算功能單元獲取的運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行第1數(shù)值計(jì)算，而第2輔助運(yùn)算單元利用通過多個(gè)第1輔助運(yùn)算單元的運(yùn)算獲取的數(shù)項(xiàng)運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行第2數(shù)值計(jì)算。在本例中，如果第1數(shù)值計(jì)算是相減和第2數(shù)值計(jì)算是絕對(duì)值計(jì)算，那么，獲得作為來自輔助運(yùn)算單元的運(yùn)算數(shù)據(jù)的差絕對(duì)值。
以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著矩陣的方向劃分的多個(gè)分區(qū)。多條選擇線的每一條含有與多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分選擇線。存儲(chǔ)塊含有對(duì)在分區(qū)中同時(shí)被激活的分選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
利用這種方式，通過把選擇線的每一條構(gòu)造成含有多條分選擇線，和通過提供對(duì)在分區(qū)中同時(shí)激活的分選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，可以在以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元上對(duì)構(gòu)成給定圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)定位，從而，允許同時(shí)訪問構(gòu)成具有諸如長(zhǎng)方形或十字形的任意結(jié)構(gòu)的像素塊的像素?cái)?shù)據(jù)，和容易地改變像素塊的位置。
例如，可以以整多個(gè)像素為單位，沿著水平或垂直方向移動(dòng)如上所述的像素塊，和通過把構(gòu)成給定圖像數(shù)據(jù)的整多個(gè)水平或垂直陣列存儲(chǔ)在與一條分單元選擇線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元中，將所述像素塊在水平或垂直方向移動(dòng)一個(gè)像素。
當(dāng)如上所述的存儲(chǔ)設(shè)備用于運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器或運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路時(shí)，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)處理的效率和隨之而來的速度得到極大提高。
本發(fā)明的存儲(chǔ)單元電路配有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元、和將存儲(chǔ)單元與位線并連的多個(gè)訪問晶體管。
根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)訪問晶體管的柵極可以與不同字線連接。于是，存儲(chǔ)單元的選擇可以利用多條字線的任何一條來實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備包括以矩陣形式排列和混合的第1存儲(chǔ)單元和第2存儲(chǔ)單元。第1存儲(chǔ)單元分別與第1字線和第2字線相連接。第2存儲(chǔ)單元只與第1字線相連接。第1字線沿著矩陣的列方向延伸，而第2字線以在矩陣的數(shù)行上延伸的階梯形式提供。
根據(jù)本發(fā)明，以矩陣形式排列和混合第1存儲(chǔ)單元和第2存儲(chǔ)單元。由于第1存儲(chǔ)單元與第1和第2字線相連接，對(duì)于，第2存儲(chǔ)單元只與第1字線相連接。
第1字線被排列成沿著矩陣的列方向延伸。因此，第1字線可以有選擇地激活列存儲(chǔ)單元(第1存儲(chǔ)單元和第2存儲(chǔ)單元)。相反，第2字線被安排成以階梯形式在矩陣的數(shù)行上延伸。因此，第2字線可以有選擇地只激活在矩陣的數(shù)行上延伸的的第1存儲(chǔ)單元。
因此，可以通過第2字線同時(shí)只激活在矩陣的數(shù)行上延伸的第1存儲(chǔ)單元，以便進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀/寫。
注意，第2字線的階梯形式以預(yù)定數(shù)量的元為單位沿著矩陣的列方向重復(fù)，從而，利用第2字線同時(shí)激活配備在以預(yù)定數(shù)量存儲(chǔ)單元為單位沿著矩陣的列方向重復(fù)的數(shù)行上的第1存儲(chǔ)單元。這使數(shù)據(jù)可以從存儲(chǔ)單元中讀出和寫入存儲(chǔ)單元中。
第2字線包括具有不同階梯形式的多條共享第2字線，從而，使第2字線的每一條可以同時(shí)激活以不同階梯形式排列在矩陣的數(shù)行上的第1存儲(chǔ)單元。在這種情況下，如果分別與多條第2字線相連接的第1存儲(chǔ)單元是不同存儲(chǔ)單元，那么，第2字線的每一條可以激活分離的第1存儲(chǔ)單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器包括圖像分層裝置，用于從輸入圖像數(shù)據(jù)中生成具有不同分辨率的多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)；運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，用于根據(jù)圖像分層裝置形成的多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，利用塊匹配處理檢測(cè)輸入圖像的預(yù)定位置的運(yùn)動(dòng)矢量；和作為存儲(chǔ)單元的上述存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，其中，把多個(gè)類的圖像數(shù)據(jù)當(dāng)中最低分層類的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)單元中，和把除了最低類之外其它分層類的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第1存儲(chǔ)單元中。
在本發(fā)明中，從輸入圖像數(shù)據(jù)中生成具有不同分辨率的多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，和在多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上使用塊匹配處理技術(shù)檢測(cè)位置輸入圖像中的特定位置處的運(yùn)動(dòng)矢量。
將多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)當(dāng)中最低分層類圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在只與第1字線相連接的第2存儲(chǔ)單元中。相反，將除了最低類之外其它分層類的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在與第1和第2字線相連接的第1存儲(chǔ)單元中。
于是，在多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)當(dāng)中，最低分層類圖像數(shù)據(jù)可以通過第1字線激活第2存儲(chǔ)單元來讀/寫。另一方面，除了最低類之外其它分層類的圖像數(shù)據(jù)可以獨(dú)立于所述最低類圖像數(shù)據(jù)而通過第2字線激活第1存儲(chǔ)單元來讀/寫。因此，可以有效地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)處理。
在本發(fā)明中，共享具有不同階梯形式的多條第2字線；與多條第2字線相連接的第1存儲(chǔ)單元是不同存儲(chǔ)單元；與多條第2字線相連接第1存儲(chǔ)單元的每一個(gè)存儲(chǔ)屬于不同分層類的圖像數(shù)據(jù)，從而，通過第2字線的每一條激活第1存儲(chǔ)單元，和由此，使不同分層類的圖像數(shù)據(jù)可以被讀/寫。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器的配置的方塊圖；圖2是例示檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的塊匹配方法的圖形；圖3A和3B是每一個(gè)都例示應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的塊匹配方法的圖形；圖4A-4C是每一個(gè)都例示應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的塊匹配方法的圖形；圖5是例示應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的塊匹配方法的圖形；圖6是顯示運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路的配置的方塊圖；圖7是顯示累積搜索幀的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器(搜索幀存儲(chǔ)器)的配置的圖形；
圖8是例示復(fù)制構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)塊當(dāng)中的像素?cái)?shù)據(jù)的圖形；圖9是顯示構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)塊的布置的圖形；圖10是顯示構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)塊的布置的圖形；圖11是顯示構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器的另一種存儲(chǔ)塊的布置的圖形；圖12是顯示構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器的另一種存儲(chǔ)塊的布置的圖形；圖13是顯示SRAM單元的配置的圖形；圖14是顯示DRAM單元的配置的圖形；圖15是顯示含有運(yùn)算功能單元的存儲(chǔ)單元的配置的圖形；圖16是顯示含有運(yùn)算功能單元的另一種存儲(chǔ)單元的配置的圖形；圖17是顯示含有運(yùn)算功能單元的又一種存儲(chǔ)單元的配置的圖形；圖18是顯示含有運(yùn)算功能單元的再一種存儲(chǔ)單元的配置的圖形；圖19是顯示進(jìn)行相加和相減的輔助運(yùn)算單元的配置的圖形；圖20是顯示計(jì)算差絕對(duì)值的輔助運(yùn)算單元的配置的圖形；圖21是顯示計(jì)算差絕對(duì)值的輔助運(yùn)算單元(對(duì)一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù))的配置的圖形；圖22A和22B是分別顯示存儲(chǔ)單元陣列內(nèi)搜索幀的像素?cái)?shù)據(jù)和存儲(chǔ)位置的圖形；圖23是顯示對(duì)分單元選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的布置的圖形；圖24A和24B是分別顯示存儲(chǔ)單元陣列內(nèi)搜索幀的像素?cái)?shù)據(jù)和存儲(chǔ)位置的圖形；圖25A和25B是分別顯示存儲(chǔ)單元陣列內(nèi)搜索幀的像素?cái)?shù)據(jù)和存儲(chǔ)位置的圖形；圖26A和26B是分別顯示存儲(chǔ)單元陣列內(nèi)搜索幀的像素?cái)?shù)據(jù)和存儲(chǔ)位置的圖形；圖27是顯示轉(zhuǎn)換分單元選擇線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的另一種布置的圖形；圖28是顯示轉(zhuǎn)換分單元選擇線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的又一種布置的圖形；圖29是顯示累積參考幀的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器(參考幀存儲(chǔ)器)的配置的圖形；圖30是顯示構(gòu)成參考幀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)塊的布置的圖形；圖31是顯示構(gòu)成參考幀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)塊的布置的圖形；圖32A和32B是分別顯示存儲(chǔ)單元陣列內(nèi)搜索幀的像素?cái)?shù)據(jù)和存儲(chǔ)位置的圖形；圖33是顯示轉(zhuǎn)換分字線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的布置的圖形；圖34是顯示另一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路的配置的方塊圖；圖35A和35B是例示分層結(jié)構(gòu)的圖形；圖36A和36B是例示分層結(jié)構(gòu)的圖形；圖37是顯示運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)的過程的流程圖；圖38是顯示又一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路的配置的方塊圖；圖39是顯示評(píng)估計(jì)算電路的配置的方塊圖；圖40是顯示再一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路的配置的方塊圖；圖41是顯示存儲(chǔ)塊中一部分存儲(chǔ)單元陣列的圖形；圖42是顯示第1存儲(chǔ)單元的配置的圖形；圖43是顯示第2存儲(chǔ)單元的配置的圖形；和圖44是顯示存儲(chǔ)塊的配置的圖形。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器100的配置。
編碼器100包括接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)(構(gòu)成運(yùn)動(dòng)圖像的幀數(shù)據(jù))Di的輸入端101、計(jì)算在輸入端101上接收的圖像數(shù)據(jù)Di與如后所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路110提供的預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)之間的差值的減法器102、對(duì)減法器101獲得的差數(shù)據(jù)進(jìn)行DCT(離散余弦變換)運(yùn)算的DCT電路103、量化在DCT電路103中獲得的DCT系數(shù)的量化電路104、和輸出量化電路104獲得的編碼數(shù)據(jù)Do的輸出端105。
編碼器100還包括對(duì)在量化電路104中獲得的編碼數(shù)據(jù)Do進(jìn)行逆量化的逆量化電路106、對(duì)逆量化電路106的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行逆DCT運(yùn)算獲得差數(shù)據(jù)的逆DCT電路107、將在逆DCT電路107中獲得的差數(shù)據(jù)和在補(bǔ)償電路110中獲得的預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)相加以恢復(fù)它的原來圖像數(shù)據(jù)的加法器108、和存儲(chǔ)在加法器108中恢復(fù)的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器109。
編碼器100進(jìn)一步包括讀取存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器108中的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)從運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111(如后詳述)接收的運(yùn)動(dòng)矢量MV進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)算，然后把預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)提供給如上所述的減法器102和加法器108的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路110、和檢測(cè)在輸入端101處接收的圖像數(shù)據(jù)Di的運(yùn)動(dòng)矢量MV和把它提供給補(bǔ)償電路110的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1描述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器100的操作。
把在輸入端101處接收的圖像數(shù)據(jù)Di提供給減法器102和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111。減法器102計(jì)算圖像數(shù)據(jù)Di與由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路110提供的預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)之間的差值。
減法器102獲得的差數(shù)據(jù)被提供給執(zhí)行離散余弦變換的DCT電路103。DCT電路103獲得的DCT系數(shù)被提供給量化電路104，以便對(duì)系數(shù)進(jìn)行量化。量化電路104獲得的編碼數(shù)據(jù)Do被輸出到輸出端105。
把量化電路104獲得的編碼數(shù)據(jù)Do提供給逆量化電路106，以便對(duì)其進(jìn)行逆量化。把這個(gè)逆量化電路106的輸出數(shù)據(jù)提供給進(jìn)行逆DCT的逆DCT電路107，以恢復(fù)差數(shù)據(jù)。差數(shù)據(jù)和由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路110提供給預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)由加法器108相加，以恢復(fù)原來圖像數(shù)據(jù)，并且把恢復(fù)的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器109中。
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路110讀取存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器109中的前一幀的圖像數(shù)據(jù)，和根據(jù)從運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111接收的運(yùn)動(dòng)矢量MV，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，以獲得經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)。如上所述，把預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)提供給減法器102，以獲得差數(shù)據(jù)，和提供給加法器108，以恢復(fù)圖像數(shù)據(jù)。
下面，詳細(xì)描述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111。
在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111中，利用塊匹配方法檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)該方法，如圖2所示，通過移動(dòng)預(yù)定搜索區(qū)內(nèi)搜索幀的候選塊，找出與搜索幀的參考?jí)K最佳匹配的候選塊，以便獲得運(yùn)動(dòng)矢量。
在塊匹配方法中，例如，如圖3A所示，給定一個(gè)在水平方向含有H個(gè)像素和在垂直方向含有V行的圖像，把該圖像分段成P個(gè)像素×Q行的塊，其中，如圖3B所示，P是一個(gè)塊中水平像素的個(gè)數(shù)和Q是一個(gè)塊中垂直像素的個(gè)數(shù)。在如圖3B所示的例子中，P＝5和Q＝5。像素c是塊的中心像素位置。
圖4A-4C顯示了中心像素位于像素位置c處的參考?jí)K和中心像素位于像素位置c′處的候選塊之間的位置關(guān)系。請(qǐng)注意，中心像素位于像素位置c處的參考?jí)K是參考幀中的目標(biāo)參考?jí)K，和搜索幀中與目標(biāo)參考?jí)K匹配的候選塊被定位在中心像素在像素位置c′上的位置處。在塊匹配方法中，通過找出搜索區(qū)內(nèi)與參考?jí)K最佳匹配的候選塊來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
在如圖4A所示的例子中，檢測(cè)用(+1，+1)表示的、與沿著水平方向移動(dòng)了+1個(gè)像素和沿著垂直方向移動(dòng)了+1行相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量。在圖4B中，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(+3，+3)。在圖4C中，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(+2，-1)。為參考幀的每個(gè)參考?jí)K獲得一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量。
假設(shè)搜索運(yùn)動(dòng)矢量的區(qū)域通過沿著水平方向的±S個(gè)像素和沿著垂直方向的±T行給出，需要將參考?jí)K與相對(duì)于搜索塊的中心c沿著水平方向偏移了±S個(gè)像素和沿著垂直方向偏移了±T行的具有中心c′的候選塊相比較。
圖5顯示了當(dāng)參考幀中參考?jí)K的中心c被設(shè)置在位置R處時(shí)，有必要將參考?jí)K與搜索幀中的(2S+1)(2T+1)個(gè)候選塊相比較。也就是說，中心c′在圖5的網(wǎng)格內(nèi)的任何地方的所有候選塊都可以是加以比較的候選者。圖5顯示了S＝4和T＝3的例子。
通過檢測(cè)在搜索區(qū)中進(jìn)行比較獲得的評(píng)估值(例如，各個(gè)幀差的絕對(duì)值之和，各個(gè)幀差的平方之和，或幀差的各個(gè)絕對(duì)值的n次方之和)當(dāng)中的最小評(píng)估值，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。如圖5所示的搜索區(qū)是設(shè)置了候選塊的中心的區(qū)域。可以包括所有這樣的候選塊的搜索區(qū)的維數(shù)是(2S+P)×(2T+Q)。
圖6顯示了運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111的結(jié)構(gòu)。
這個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111含有控制整個(gè)電路的操作的控制器121、接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)Di的輸入端122、累積參考幀的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器123、和累積搜索幀的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器124。控制器121控制這些幀存儲(chǔ)器123和124的讀/寫操作。
當(dāng)將某個(gè)幀的圖像數(shù)據(jù)從輸入端122提供給已經(jīng)被寫入的幀存儲(chǔ)器123時(shí)，從幀存儲(chǔ)器123中讀出存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器123中與前一幀關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)，并且將其提供給已經(jīng)被寫入的幀存儲(chǔ)器124。
在控制器121的控制下，把來自幀存儲(chǔ)器124的參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)提供給幀存儲(chǔ)器124。幀存儲(chǔ)器124相對(duì)于與搜索區(qū)中與參考?jí)K相對(duì)應(yīng)的多個(gè)候選塊為每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算候選塊的各個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)與參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值，并且輸出差絕對(duì)值。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111含有累加器126，用于從幀存儲(chǔ)器124接收與各個(gè)候選塊關(guān)聯(lián)的為每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算的差絕對(duì)值和累積差絕對(duì)值；和關(guān)聯(lián)表127，用于存儲(chǔ)與多個(gè)候選塊相對(duì)應(yīng)的、由累加器126獲得的累積差絕對(duì)值，作為關(guān)聯(lián)值。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111還含有判斷電路128，用于根據(jù)與在關(guān)聯(lián)表127中存儲(chǔ)的各候選塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)值，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量MV；和輸出端129，用于輸出判斷電路128檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量MV。判斷電路128檢測(cè)含有最小關(guān)聯(lián)值的候選塊的位置，作為運(yùn)動(dòng)矢量MV。
參照?qǐng)D6，描述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111的操作。
把輸入到輸入端122的圖像數(shù)據(jù)Di提供給對(duì)參考幀的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行累積的幀存儲(chǔ)器123。在這種情況下，從幀存儲(chǔ)器123中檢索存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器123中的前一幀圖像數(shù)據(jù)，并且將其提供給作為搜索幀的圖像數(shù)據(jù)加以累積的幀存儲(chǔ)器124。
從幀存儲(chǔ)器123中讀出參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)，并且將其提供給幀存儲(chǔ)器124。在幀存儲(chǔ)器124中，相對(duì)于也和搜索區(qū)中參考?jí)K對(duì)應(yīng)的各侯選塊，為像素?cái)?shù)據(jù)的每一項(xiàng)計(jì)算和輸出候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)和參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的差絕對(duì)值。如果在這種情況下，參考?jí)K和候選塊由P個(gè)像素和Q行組成(參見圖3B)，由此，可以得到用于所述多個(gè)候選塊中每一個(gè)的P×Q個(gè)差絕對(duì)值。
因此，從幀存儲(chǔ)器124輸出相對(duì)于各侯選塊為每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)所計(jì)算的差絕對(duì)值，并且將其依次提供給累加器126和累積在累加器126中。在累加器126中累積的與各侯選塊相關(guān)的累積值被提供給關(guān)聯(lián)表127，并且作為關(guān)聯(lián)值被存儲(chǔ)。在判斷電路128中，根據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)聯(lián)表127中的多個(gè)候選塊的每一個(gè)的關(guān)聯(lián)值，檢測(cè)具有最小關(guān)聯(lián)值的候選塊的位置，作為運(yùn)動(dòng)矢量MV。
將參考幀中多個(gè)參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)按順序從幀存儲(chǔ)器123提供給幀存儲(chǔ)器124。在幀存儲(chǔ)器124、加法器126、關(guān)聯(lián)表127、和判斷電路128中對(duì)各個(gè)參考?jí)K重復(fù)相似的操作。因此，在判斷電路128中，按順序?yàn)閰⒖級(jí)K的每一個(gè)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量MV。利用這種方式，從輸出端129依次輸出在判斷電路128中檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量MV。
下面，詳細(xì)描述幀存儲(chǔ)器124。
在如圖7所示的例子中，幀存儲(chǔ)器124包括4個(gè)存儲(chǔ)塊125a-125d。但是，構(gòu)成幀存儲(chǔ)器124的存儲(chǔ)塊的個(gè)數(shù)不限于4個(gè)。存儲(chǔ)塊125a-125d的每一個(gè)包括數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)輸出單元、參考數(shù)據(jù)輸入單元、和運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元。存儲(chǔ)塊125a、125b、125c、和125d分別存儲(chǔ)搜索幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分的像素?cái)?shù)據(jù)。
當(dāng)預(yù)定候選塊的中心像素的范圍處在搜索幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分的任何一個(gè)中時(shí)，它只足以激活相應(yīng)的存儲(chǔ)塊125a、125b、125c、和125d，從而抑制了功耗。
在這種情況下，將靠近搜索幀左上、右上、左下和右下邊界部分的邊界處的像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)以副本的形式存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)塊125a-125d中。以副本形式將像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)塊125a-125d中的理由是因?yàn)橹行南袼匚挥谶吘壐浇暮蜻x塊需要邊緣之外的像素?cái)?shù)據(jù)。
圖8顯示了分別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)塊125a、125b、125c、和125d中的搜索幀的左上、右上、左下和右下部分Fa、Fb、Fc、和Fd。存儲(chǔ)塊125a和125b存儲(chǔ)水平重疊的像素?cái)?shù)據(jù)ha和hb；存儲(chǔ)塊125c和125d存儲(chǔ)水平重疊的像素?cái)?shù)據(jù)hc和hd；存儲(chǔ)塊125a和125c存儲(chǔ)垂直重疊的像素?cái)?shù)據(jù)va和vc；和存儲(chǔ)塊125b和125d存儲(chǔ)垂直重疊的像素?cái)?shù)據(jù)vb和vd。在水平和垂直方向重疊的像素的個(gè)數(shù)隨候選塊的水平和垂直維數(shù)增加而增加。
圖9顯示了存儲(chǔ)塊125(代表存儲(chǔ)塊125a-125d的任何一個(gè))的配置。
存儲(chǔ)塊125含有以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列131、輸入和輸出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口132(包括列地址解碼器)、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的行地址解碼器133、輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)的輸入端口和輔助運(yùn)算單元134(包括列地址解碼器)、和用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器135。
存儲(chǔ)單元陣列131包括沿著行方向延伸的傳送數(shù)據(jù)的多條位線BL和/BL(/BL代表帶上劃線的BL)、沿著列方向延伸和與多條位線BL和/BL垂直相交的多條字線WL、用于輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)的、與多條位線BL和/BL平行延伸的參考數(shù)據(jù)輸入線RDL和/RDL(/RDL代表帶上劃線的RDL)、用于輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)的、與多條位線BL和/BL平行延伸的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和/DBL、用于輸入單元選擇信號(hào)的、與字線WL平行延伸的單元選擇線WLF、和以矩陣形式排列并與各條位線BL和/BL、字線WL、參考數(shù)據(jù)輸入線RDL和/RDL、運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和/DBL和單元選擇線WLF相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元140。
圖10示出了圖9所示除存儲(chǔ)單元陣列131以外的存儲(chǔ)塊125的細(xì)節(jié)。
用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的列地址解碼器132a、地址緩沖器132b和I/O緩沖器132c構(gòu)成如圖9所示的輸入和輸出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口132。列地址解碼器132a包括I/O選通門(列開關(guān))和讀出放大器。列地址解碼器132a經(jīng)過地址緩沖器132b接收列地址。
列地址解碼器132a響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器132b提供的列地址的每一個(gè)，使多條位線BL和/BL與位于存儲(chǔ)單元陣列131的列方向的預(yù)定數(shù)量的存儲(chǔ)單元140保持連接，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠通過I/O緩沖器132c和列地址解碼器132a沿著列方向被寫入預(yù)定存儲(chǔ)單元中和從預(yù)定存儲(chǔ)單元中讀出。
用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的行地址解碼器133經(jīng)過地址緩沖器133a接收行地址。行地址解碼器133響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器133a提供的行地址，激活與存儲(chǔ)單元陣列131的預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元140相連接的字線，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過I/O緩沖器132c和列地址解碼器132a被寫入預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元140中和從預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元140中讀出。
用于參考數(shù)據(jù)的列地址解碼器134a、地址緩沖器134b、I/O緩沖器134c和輔助運(yùn)算單元134d構(gòu)成如圖9所示的輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)的輸入端口和輔助運(yùn)算單元134。列地址解碼器132a包括I/O選通門(列開關(guān))和讀出放大器。列地址解碼器132a經(jīng)過地址緩沖器132b接收列地址。
列地址解碼器134a響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器134b提供的列地址的每一個(gè)，使多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和DBL和多條參考數(shù)據(jù)輸入線RDL和/RDL與預(yù)定數(shù)量的存儲(chǔ)單元陣列131的列存儲(chǔ)單元140保持連接。這使得參考數(shù)據(jù)能夠被預(yù)定數(shù)量的列存儲(chǔ)單元140所接收，和使運(yùn)算數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過I/O緩沖器134c和列地址解碼器134a從預(yù)定數(shù)量的列存儲(chǔ)單元140提供給輔助運(yùn)算單元134d。
用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器135經(jīng)過地址緩沖器135a接收行地址。行地址解碼器135響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器135a提供的行地址，將單元選擇信號(hào)提供給與存儲(chǔ)單元陣列131的預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元140相連接的單元選擇線WLF，以激活單元選擇線WLF。因此，可以經(jīng)過I/O緩沖器134c和列地址解碼器134a把參考數(shù)據(jù)輸入預(yù)定的行方向存儲(chǔ)單元140中，并且，可以經(jīng)過列地址解碼器134a和I/O緩沖器134c將運(yùn)算數(shù)據(jù)從預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元140提供到輔助運(yùn)算單元134d。
控制電路136根據(jù)控制輸入，控制如上所述的存儲(chǔ)塊125的各個(gè)電路的操作。正如后面所詳述的那樣，存儲(chǔ)單元陣列131中以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元140的區(qū)域含有沿著單元選擇線WLF的方向劃分的多個(gè)分區(qū)，和多條單元選擇線WLF的每一條由與各個(gè)分區(qū)相關(guān)的多條分單元選擇線組成。存儲(chǔ)單元陣列131包括用于對(duì)在每個(gè)分區(qū)中被同時(shí)激活的分單元線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)?？刂齐娐?36還控制所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
圖11顯示了本發(fā)明的另一種存儲(chǔ)塊125(125a-125d)的結(jié)構(gòu)。如圖11和9所示的相似部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖11所示存儲(chǔ)塊125的結(jié)構(gòu)與如圖9所示的存儲(chǔ)塊125的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，參考數(shù)據(jù)輸入線RDL和/RDL、運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和DBL、和單元選擇線WLF與如圖9所示的存儲(chǔ)塊的那些線相比，具有不同的方向。
存儲(chǔ)塊125包括含有以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列131、用于輸入和輸出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口132(包括列地址解碼器)、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的行地址解碼器133、周于輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)的輸入端口和輔助運(yùn)算單元134(包括列地址解碼器)和用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器135。
存儲(chǔ)單元陣列131包括沿著它的行方向延伸并用于傳送數(shù)據(jù)的多條位線BL和/BL、沿著列方向延伸和與多條位線BL和/BL垂直相交的多條字線WL、與多條位線BL和/BL垂直相交并用于輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)的參數(shù)數(shù)據(jù)輸入線RDL和/RDL、與多條位線BL和/BL垂直相交并用于輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和/DBL、與字線WL垂直相交并用于輸入單元選擇信號(hào)的單元選擇線WLF、和以矩陣形式排列和分別與位線BL和/BL、字線WL、參考數(shù)據(jù)輸入線RDL和/RDL、運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和/DBL、和單元選擇線WLF相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元140。
圖12詳細(xì)示出了如圖11所示的存儲(chǔ)塊125除了存儲(chǔ)單元陣列131之外的部分。圖12和10的相似部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。
用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的列地址解碼器132a、地址緩沖器132b、和I/O緩沖器132c構(gòu)成如圖11所示的用于輸入和輸出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口132。列地址解碼器132a包括I/O選通門(列開關(guān))和讀出放大器。列地址解碼器132a經(jīng)過地址緩沖器132b接收列地址。
列地址解碼器132a響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器132b提供的列地址的每一個(gè)，使多條位線BL和/BL與存儲(chǔ)單元陣列131的預(yù)定數(shù)量的列存儲(chǔ)單元140保持連接，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過I/O緩沖器132c和列地址解碼器132a，被寫入預(yù)定列存儲(chǔ)單元中和從預(yù)定列存儲(chǔ)單元中讀出。
行地址解碼器133經(jīng)過地址緩沖器133a接收行地址。行地址解碼器133響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器133a提供的行地址，激活與存儲(chǔ)單元陣列131的預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元140相連接的字線，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過I/O緩沖器132c和列地址解碼器132a被寫入預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元140中和從預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元140中讀出。
用于參考數(shù)據(jù)的列地址解碼器134a、地址緩沖器134b、I/O緩沖器134c、和輔助運(yùn)算單元134d構(gòu)成如圖11所示的輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)的輸入端口和輔助運(yùn)算單元134。列地址解碼器132a包括I/O選通門(列開關(guān))和讀出放大器。列地址解碼器132a經(jīng)過地址緩沖器132b接收列地址。
列地址解碼器134a響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器134b提供的列地址的每一個(gè)，使多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和DBL和多條參考數(shù)據(jù)輸入線RDL和/RDL與存儲(chǔ)單元陣列131的預(yù)定多個(gè)行方向存儲(chǔ)單元140保持連接。這使參考數(shù)據(jù)能夠被預(yù)定多個(gè)行方向存儲(chǔ)單元140接收，和使運(yùn)算數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過I/O緩沖器134c和列地址解碼器134a從預(yù)定多個(gè)行方向存儲(chǔ)單元140提供給輔助運(yùn)算單元134d。
用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器135經(jīng)過地址緩沖器135a接收行地址。行地址解碼器135響應(yīng)通過地址緩沖器135a提供的行地址的每一個(gè)，將單元選擇信號(hào)提供給與存儲(chǔ)單元陣列131的預(yù)定列存儲(chǔ)單元140相連接的單元選擇線WLF，以激活單元選擇線WLF。因此，可以經(jīng)過I/O緩沖器134c和列地址解碼器134a把參考數(shù)據(jù)輸入到預(yù)定列存儲(chǔ)單元140中，并且，可以經(jīng)過列地址解碼器134a和I/O緩沖器134c將運(yùn)算數(shù)據(jù)從預(yù)定列存儲(chǔ)單元140提供給輔助運(yùn)算單元134d。
此外，控制電路136根據(jù)控制輸入，控制如上所述的存儲(chǔ)塊125的各個(gè)電路的操作。正如后面所詳述的那樣，存儲(chǔ)單元陣列131中以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元140的區(qū)域含有沿著單元選擇線WLF的方向劃分的多個(gè)分區(qū)，和多條單元選擇線WLF的每一條由與多個(gè)分區(qū)的每一個(gè)相關(guān)的多條分單元選擇線組成。存儲(chǔ)單元陣列131包括用于對(duì)在各個(gè)分區(qū)中同時(shí)激活的分單元選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)?？刂齐娐?36還控制轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
下面將描述存儲(chǔ)單元140。
首先，描述眾所周知的SRAM(靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)單元和眾所周知的DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)單元。
圖13示出了示范性SRAM單元的結(jié)構(gòu)。p-型MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管Q1(代表負(fù)載)和n-型MOS晶體管Q3串聯(lián)在電源和地之間，形成CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)反相器11，和p-型MOS晶體管Q2(代表負(fù)載)和n-型MOS晶體管Q4串聯(lián)在電源和地之間，形成CMOS反相器12。這些CMOS反相器11和12的輸出，即，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1和N2的電位分別用作CMOS反相器12和11的輸入，即分別用作n-型MOS晶體管Q4和Q3的柵極輸入。
CMOS反相器11的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1通過其柵極與字線WL相連接的訪問晶體管Q5與位線BL相連接。另一方面，CMOS反相器12的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N2通過其柵極與字線WL相連接的訪問晶體管Q6與位線/BL相連接。
在具有這里所示結(jié)構(gòu)的SRAM單元中，“1”或“0”的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在由成對(duì)CMOS反相器11和12組成的存儲(chǔ)單元13中。
通過訪問晶體管Q5和Q6在這個(gè)存儲(chǔ)單元13和位線BL和/BL之間進(jìn)行讀和寫的數(shù)據(jù)傳輸。
圖14顯示了示范性DRAM單元的結(jié)構(gòu)。電容器C1和C2相互串聯(lián)，并且把電壓Vcc/2(Vcc是電源電壓)提供給電容器C1和C2的中點(diǎn)P。電容器C1與點(diǎn)P相對(duì)的一端被定義為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1，這個(gè)節(jié)點(diǎn)通過其柵極與字線WL相連接的訪問晶體管Q7與位線BL相連接。
電容器C2與點(diǎn)P相對(duì)的一端被定義為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N2，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N2經(jīng)過其柵極與字線WL相連接的訪問晶體管Q8與位線/BL相連接。
在具有這里所示結(jié)構(gòu)的DRAM單元中，數(shù)據(jù)“1”或“0”被存儲(chǔ)在由成對(duì)CMOS電容器C1和C2組成的存儲(chǔ)單元14中。通過訪問晶體管Q7和Q8在這個(gè)存儲(chǔ)單元14和位線BL和/BL之間進(jìn)行讀和寫的數(shù)據(jù)傳輸。
圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)。
存儲(chǔ)單元141的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1通過其柵極與字線WL相連接的訪問晶體管Q11與位線BL相連接。另一方面，存儲(chǔ)單元141的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N2通過其柵極與字線WL相連接的訪問晶體管Q12與位線/BL相連接。
應(yīng)當(dāng)理解，如果存儲(chǔ)單元140是基于SRAM單元的那一種，那么，它的存儲(chǔ)單元141被結(jié)構(gòu)成如圖13所示的SRAM單元的存儲(chǔ)單元13，和如果存儲(chǔ)單元140是基于DRAM單元的那一種，那么，它的存儲(chǔ)單元141被結(jié)構(gòu)成如圖14所示的DRAM單元的存儲(chǔ)單元14。
在這種情況下，數(shù)據(jù)“1”或“0”被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元141中。經(jīng)過訪問晶體管Q11和Q12在這個(gè)存儲(chǔ)單元14和位線BL和/BL之間進(jìn)行讀和寫的數(shù)據(jù)傳輸。也就是說，以與結(jié)合如圖13和14所示的存儲(chǔ)單元所述相同的方式進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)單元141的讀出和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元141的寫入。
其柵極分別與存儲(chǔ)單元141的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1和N2相連接的n-型MOS晶體管Q13和Q14的漏極相互連接。MOS晶體管Q13的源極與被提供有參考數(shù)據(jù)RD的輸入端142a相連接，和MOS晶體管Q14的源極接地。其柵極分別與存儲(chǔ)單元141的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1和N2相連接的n-型MOS晶體管Q15和Q16的漏極相互連接。MOS晶體管Q15的源極與輸入端142a相連接，和MOS晶體管Q16的源極與被提供有參考數(shù)據(jù)/RD(/RD代表帶上劃線的RD，表示RD的反相)的輸入端142b相連接。
輸入端142a與被用于提供參考數(shù)據(jù)RD的上述參考數(shù)據(jù)輸入線RDL相連接。另一方面，輸入端142b與被用于提供參考數(shù)據(jù)/RD的上述參考數(shù)據(jù)輸入線/RDL目連接。
MOS晶體管Q13-Q18構(gòu)成對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元141中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)RD進(jìn)行異或非(ExNOR)運(yùn)算和邏輯乘(AND)運(yùn)算的運(yùn)算功能單元。在MOS晶體管Q15和Q16的節(jié)點(diǎn)Pa處提供ExNOR運(yùn)算的輸出，和在MOS晶體管Q13和Q14的節(jié)點(diǎn)Pb處提供AND運(yùn)算的輸出。
n-型MOS晶體管Q17的漏極與MOS晶體管Q15和Q16的節(jié)點(diǎn)Pa相連接，和MOS晶體管Q17的源極與輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)DA的輸出端143相連接。n-型MOS晶體管Q18的漏極與MOS晶體管Q13和Q14的節(jié)點(diǎn)Pb相連接，和MOS晶體管Q18的源極與輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)DB的輸出端144相連接。MOS晶體管Q17和Q18的柵極與把單元選擇信號(hào)CS提供給它的輸入端145相連接。
輸出端143與被提供了運(yùn)算數(shù)據(jù)DA的上述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL相連接。另一方面，輸出端144與被提供了運(yùn)算數(shù)據(jù)DB的上述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DBL相連接。輸入端145與被提供了單元選擇信號(hào)CS的上述單元選擇線WLF相連接。
請(qǐng)注意，MOS晶體管Q17和Q18構(gòu)成作為輸出控制單元的傳輸門，并且，當(dāng)把“1”的單元選擇信號(hào)提供給輸入端145時(shí)，該傳輸門變成導(dǎo)通的。在這種情況下，在節(jié)點(diǎn)Pa處提供的ExNOR運(yùn)算的輸出經(jīng)過MOS晶體管Q17傳送給輸出端143，作為運(yùn)算數(shù)據(jù)DA。類似地，在節(jié)點(diǎn)Pb處提供的AND運(yùn)算的輸出經(jīng)過MOS晶體管Q18傳送給輸出端144，作為運(yùn)算數(shù)據(jù)DB。
因此，可以與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀/寫無關(guān)地，也就是說，可以在不影響存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的情況下對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元141中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)RD進(jìn)行運(yùn)算并輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)DA和DB。
盡管如圖15所示的存儲(chǔ)單元被描述成構(gòu)成存儲(chǔ)單元塊125的存儲(chǔ)單元140，但是，具有相似運(yùn)算功能單元的任何其它存儲(chǔ)單元也可替代地用作相同目的。圖16-18顯示了其它可替代存儲(chǔ)單元。在這些圖16-18中，與圖15的相似部件相對(duì)應(yīng)的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。
如圖16所示的存儲(chǔ)單元含有進(jìn)行ExNOR運(yùn)算的運(yùn)算功能單元和輸出控制單元。如圖17所示的存儲(chǔ)單元含有進(jìn)行AND運(yùn)算的運(yùn)算功能單元和輸出控制單元。
如圖18所示的存儲(chǔ)單元含有進(jìn)行NOR運(yùn)算的運(yùn)算功能單元和輸出控制單元。
其柵極與存儲(chǔ)單元141的各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1和N2相連接的n-型MOS晶體管Q19和Q20的漏極相互連接。MOS晶體管Q19的源極接地。MOS晶體管Q20的源極與把參考數(shù)據(jù)/RD提供給它的輸入端142b相連接。MOS晶體管Q19和Q20構(gòu)成獲得存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元141中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)RD的反相邏輯求和(NOR)的運(yùn)算功能單元。在MOS晶體管Q19和Q20的節(jié)點(diǎn)Pb處提供NOR運(yùn)算的結(jié)果。
n-型MOS晶體管Q21的漏極與MOS晶體管Q19和Q2O的節(jié)點(diǎn)Pc相連接，和MOS晶體管Q21的源極與輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)DC的輸出端146相連接。MOS晶體管Q21的柵極與把單元選擇信號(hào)CS提供給它的輸入端145相連接。MOS晶體管Q21構(gòu)成用作輸出控制單元的傳輸門，并且，當(dāng)把“1”的單元選擇信號(hào)提供給輸入端145時(shí)，該傳輸門變成導(dǎo)通。在那種情況下，經(jīng)過MOS晶體管Q21把在節(jié)點(diǎn)Pc處獲得的NOR運(yùn)算輸出作為運(yùn)算數(shù)據(jù)DC輸出給輸出端146。
下面，說明構(gòu)成上述存儲(chǔ)塊125的輔助運(yùn)算單元134d。
在這里所示的實(shí)施例中，輔助運(yùn)算單元134d利用圖19所示的多個(gè)輔助運(yùn)算單元150執(zhí)行加法和減法，和利用如圖20所示的多個(gè)輔助運(yùn)算單元170計(jì)算差絕對(duì)值。
在存儲(chǔ)單元陣列131中以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元140當(dāng)中，根據(jù)輸入到地址緩沖器135a的行地址和輸入到地址緩沖器134b的列地址(參見圖10和12)，同時(shí)選擇用于存儲(chǔ)構(gòu)成候選塊每個(gè)位的多項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)的m×n存儲(chǔ)單元140，其中，m和n分別代表構(gòu)成候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)量和像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù)。經(jīng)過m×n對(duì)運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和DBL把輸出到m×n個(gè)存儲(chǔ)單元140每一個(gè)的輸出端143和144的運(yùn)算數(shù)據(jù)DA和DB同時(shí)提供給輔助運(yùn)算單元134d。
現(xiàn)在描述輔助運(yùn)算單元150。在輔助運(yùn)算單元134d中，與如上所述的m×n個(gè)存儲(chǔ)單元140相對(duì)應(yīng)配備了m×n個(gè)輔助運(yùn)算單元150。圖19顯示了與候選塊的特定像素?cái)?shù)據(jù)的第i位數(shù)據(jù)相關(guān)的輔助運(yùn)算單元150，其中，
i＝0，1，...，n-1。
第0位數(shù)據(jù)是LSB(最低有效位)，和第(n-1)位數(shù)據(jù)是MSB(最高有效位)。
從圖19可以看出，n-型MOS晶體管Q31和Q32的漏極相互連接。n-型MOS晶體管Q33和Q34的漏極也相互連接。MOS晶體管Q34的源極接地。被作為運(yùn)算數(shù)據(jù)Dai而提供有來自相應(yīng)存儲(chǔ)單元140的運(yùn)算數(shù)據(jù)DA(輸出ExNOR)的輸入端151經(jīng)過相互串聯(lián)的反相器IN1和IN2連接到MOS晶體管Q32和Q34的各自柵極上。被提供有作為運(yùn)算數(shù)據(jù)Dai的來自相應(yīng)存儲(chǔ)單元140的運(yùn)算數(shù)據(jù)DA(輸出ExNOR)的輸入端151經(jīng)過相互串聯(lián)的反相器IN1和IN2與MOS晶體管Q32和Q34的各個(gè)柵極串聯(lián)。反相器IN1和IN2的節(jié)點(diǎn)與MOS晶體管Q31和Q32的柵極連接。
被提供有來自其低階的進(jìn)位輸出/Ci(/Ci-1代表帶上劃線的Ci-1，表示進(jìn)位輸出Ci-1的反相)的輸入端152被連接到MOS晶體管Q32的源極并經(jīng)過反相器IN3連接到MOS晶體管Q31和Q33各自的源極。
將來自相應(yīng)存儲(chǔ)單元140的運(yùn)算數(shù)據(jù)DB(輸出AND)作為運(yùn)算數(shù)據(jù)DBi提供給它的輸入端153與NOR門154的輸入端相連接。MOS晶體管Q33和Q34的節(jié)點(diǎn)與NOR門154的輸入端相連接。這個(gè)NOR門154的輸出端與用于將進(jìn)位輸出/Ci(/Ci代表帶上劃線的Ci，表示進(jìn)位輸出Ci的反相)輸出到它的較高階的輸出端相連接。MOS晶體管Q31和Q32的節(jié)點(diǎn)經(jīng)過反相器IN4與用于輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)Si的輸出端156相連接。
這里請(qǐng)注意，與侯選塊給定像素?cái)?shù)據(jù)(n位)對(duì)應(yīng)的n個(gè)輔助運(yùn)算單元150獲得通過從所述侯選塊的像素?cái)?shù)據(jù)中減去相關(guān)參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)而給出的相減值輸出。也就是說，當(dāng)用Xi和Yi(i＝0，1，...，n-1)分別表示候選塊的給定像素?cái)?shù)據(jù)和相應(yīng)參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)時(shí)，通過提供如上所述的存儲(chǔ)單元140作為參考數(shù)據(jù)RD的/Yi(/Yi代表帶上劃線的Yi，表示數(shù)據(jù)Yi的反相)，和通過設(shè)置C-1＝1，根據(jù)如下公式(1)和(2)分別獲得運(yùn)算輸出Si和進(jìn)位輸出CiSi＝XiYiCi-1 ...(1)Ci＝Xi·Yi+(XiYi)·Ci-1 ...(2)
其中，在各個(gè)運(yùn)算符號(hào)中，“”表示異或(exclusive OR)運(yùn)算，“·”表示與(AND)運(yùn)算，和“+”表示或(OR)運(yùn)算。
這個(gè)相減值輸出是以進(jìn)位輸出Cn-1設(shè)有正號(hào)或負(fù)號(hào)的偏置二進(jìn)制格式獲得的。
盡管在如上所述的實(shí)施例中使用了相減值輸出，但是，也可以通過提供Yi作為存儲(chǔ)單元140的參考數(shù)據(jù)RD，和通過設(shè)置C-1＝0，根據(jù)如下公式(3)和(4)獲得運(yùn)算輸出Si和進(jìn)位輸出Ci，作為相加值輸出Si＝XiYiCi-1...(3)Ci＝Xi·Yi+(XiYi)·Ci-1 ...(4)其中，在各個(gè)運(yùn)算符號(hào)中，“”表示異或運(yùn)算，“·”表示與運(yùn)算，和“+”表示或運(yùn)算。
下面，描述輔助運(yùn)算單元170。
在存儲(chǔ)塊125的輔助運(yùn)算單元134d中，為n個(gè)輔助運(yùn)算單元150的每一個(gè)配備輔助運(yùn)算單元170，以獲得如上所述，通過從相應(yīng)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)中減去參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)給出的相減值輸出。也就是說，在輔助運(yùn)算單元134d中配備了個(gè)數(shù)與構(gòu)成候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)的個(gè)數(shù)相同的m個(gè)輔助運(yùn)算單元170。圖20顯示了m個(gè)輔助運(yùn)算單元170的第k輔助運(yùn)算單元(k＝0，1，...，和m-1)。
從圖20可看出，被提供有n個(gè)輔助運(yùn)算單元150的各個(gè)運(yùn)算輸出Si(i＝0，1，...，n-1)的輸入端1710、1711、....、和171n-1與分別異或(ExOR)門1720、1721、....、和172n-1的各個(gè)輸入端相連接。
被提供有第(n-1)輔助運(yùn)算單元150的進(jìn)位輸出/Cn-1的輸入端173與ExOR門1720、1721、....、和172n-1共接。這些ExOR門1720、1721、....、和172n-1的輸出端與n-位全加器174的各個(gè)輸入端a0、a1、.....、和an-1相連接。
n-位全加器174的輸入端b0與上述輸入端173相連接，和n-位全加器174的輸入端b1、b2、...和bn-1接地。n-位全加器174的輸出端o0、o1、...和bon-1分別與輸出差絕對(duì)值Dk(Dk0-Dkn-1)的輸出端1750、1751、....、和175n-1相連接。
在如圖20所示的輔助運(yùn)算單元170中，當(dāng)Cn-1等于1和運(yùn)算輸出Si(i＝0，1，...，n-1)指出正值時(shí)，差絕對(duì)值Dk(k＝0，1，...，n-1)分別變成Si(i＝0，1，...，n-1)。另一方面，當(dāng)Cn-1等于0和運(yùn)算輸出Si(i＝0，1，...，n-1)指出負(fù)值時(shí)，通過ExOR門1720、1721、....、和172n-1使運(yùn)算輸出Si(i＝0，1，...，n-1)的所有位反相。隨后，n-位全加器174使LSB加1，以計(jì)算運(yùn)算輸出Si(i＝0，1，...，n-1)的絕對(duì)值，這樣就得到了差絕對(duì)值Dk(k＝0，1，...，n-1)。
圖21示出了輔助運(yùn)算單元134d中用于獲得與構(gòu)成一個(gè)侯選塊的第k個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)相關(guān)的差絕對(duì)值Dk(i＝0，1...，n-1)的部分，該單元包括n個(gè)輔助運(yùn)算單元150和一個(gè)輔助運(yùn)算單元170。在輔助運(yùn)算單元134d中，存在其個(gè)數(shù)與構(gòu)成候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)的個(gè)數(shù)相同的、如圖21所示的m個(gè)系統(tǒng)。
如上所述，在輔助運(yùn)算單元134d中，通過響應(yīng)提供給地址緩沖器135a的行地址的每一個(gè)和提供給地址緩沖器134b的列地址的每一個(gè)，從以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元140中同時(shí)選擇為每一位存儲(chǔ)構(gòu)成候選塊的m個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的m×n個(gè)存儲(chǔ)單元140，可以同時(shí)和并行進(jìn)行相減和差絕對(duì)值運(yùn)算。
在下文中，將描述能夠同時(shí)選擇用于存儲(chǔ)與每個(gè)位相關(guān)的構(gòu)成一個(gè)侯選塊的m像素?cái)?shù)據(jù)的m×n個(gè)存儲(chǔ)單元的配置。
圖22A示意性地例示了存儲(chǔ)在構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器124的一個(gè)存儲(chǔ)塊125中的像素?cái)?shù)據(jù)。為了簡(jiǎn)單起見，假設(shè)一個(gè)存儲(chǔ)塊125存儲(chǔ)在水平方向由15個(gè)像素組成和在垂直方向由10行組成的像素?cái)?shù)據(jù)，每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)是1一位數(shù)據(jù)。
圖22B顯示了存儲(chǔ)單元陣列131中像素?cái)?shù)據(jù)的各自存儲(chǔ)位置。在這里所示的例子中，正方網(wǎng)格的每一個(gè)代表存儲(chǔ)單元140。存儲(chǔ)單元陣列131含有沿著參考數(shù)據(jù)的列方向(這個(gè)列方向與圖10的存儲(chǔ)塊125中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的列方向相同，并且與圖12的存儲(chǔ)塊125中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的行方向相同)排成一線的50個(gè)存儲(chǔ)單元140。請(qǐng)注意，存儲(chǔ)單元陣列131中的多個(gè)存儲(chǔ)單元140沿著列方向被劃分成5個(gè)分區(qū)131a-131e。
在這里所示的例子中，在分區(qū)131a中連續(xù)的第1、第2和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元中分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“00”-“90”、“05”-“95”、和“0a”-“9a”。類似地，在分區(qū)131b中連續(xù)的第1、第2、和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“01”-“91”、“06”-“96”、和“0b”-“9b”。在分區(qū)131c中連續(xù)的第1、第2、和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“02”-“92”、“07”-“97”、和“0c”-“9c”。
利用相同的方式，在分區(qū)131d中連續(xù)的第1、第2、和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“03”-“93”、“08”-“98”、和“0d”-“9d”。另外，在分區(qū)131e中連續(xù)的第1、第2、和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“04”-“94”、“09”-“99”、和“0e”-“9e”。
如上所述的多條單元選擇線WLF(參見圖9和11)分別由與分區(qū)131a-131e相對(duì)應(yīng)劃分的5條分單元選擇線WLFa-WLFe(在圖22B中未示出)組成。存儲(chǔ)單元陣列131配有對(duì)在各個(gè)分區(qū)131a-131e內(nèi)可同時(shí)激活的分單元選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。例如，如圖22B所示，多個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180配備在兩個(gè)相鄰分區(qū)131a-131e的每一對(duì)之間。
圖23顯示了示范性轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180的另一種配置。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180的每一個(gè)包括由與p-型MOS晶體管并聯(lián)的n-型MOS晶體管組成的CMOS傳輸門組成。這個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180含有位于屬于同一行的兩條相鄰分單元選擇線之間連接它們的傳輸門TG1和位于屬于相鄰行的兩條相鄰分單元選擇線之間連接它們的傳輸門TG2。
把轉(zhuǎn)換控制信號(hào)φ提供給傳輸門TG1的n-型MOS晶體管的柵極和傳輸門TG2的p-型MOS晶體管的柵極。把轉(zhuǎn)換控制信號(hào)/φ(/φ代表帶上劃線的φ，意味著轉(zhuǎn)換控制信號(hào)φ的反相)提供給傳輸門TG1的p-型MOS晶體管的柵極和傳輸門TG2的n-型MOS晶體管的柵極。把控制信號(hào)φ和/φ獨(dú)立地提供給安排在兩個(gè)相鄰分區(qū)131a-131e之間的這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)在描述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180的操作。當(dāng)φ＝1和/φ＝0時(shí)，傳輸門TG1變成導(dǎo)通，連接同一行的分單元選擇線。另一方面，當(dāng)φ＝0和/φ＝1時(shí)，傳輸門TG2變成導(dǎo)通的，連接相鄰行的分單元選擇線。
由于這樣的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180配備在如上所述的存儲(chǔ)單元陣列131的任何兩個(gè)相鄰分區(qū)131a-131e之間，可以同時(shí)選擇為每一位存儲(chǔ)構(gòu)成任意候選塊的所有像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140。
例如，對(duì)于在圖22A中加陰影線的候選塊，利用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180，可以把“1”的單元選擇信號(hào)從用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器135(參見圖10和12)提供到用虛線表示的、在圖22B中連接起來的各個(gè)分區(qū)131a-131e的分單元選擇線WLFa-WLFe，激活分單元選擇線，從而，通過用于參考數(shù)據(jù)的列地址解碼器134a(參見圖10和22)的I/O門(列開關(guān))選擇在圖22B中加陰影線的存儲(chǔ)單元140。
舉另一個(gè)例子，對(duì)于在圖24A中加陰影線的候選塊，使用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180，并且，通過用于參考數(shù)據(jù)的列地址解碼器134a的I/O選通門(列開關(guān))選擇在圖24B中加陰影線的存儲(chǔ)單元140，可以把“1”的單元選擇信號(hào)從用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器135提供到用虛線表示的、在圖24B中連接起來的各個(gè)分區(qū)131a-131e的分單元選擇線WLFa-WLFe，激活分單元選擇線。
利用這種方式，通過由I/O選通門(列開關(guān))適當(dāng)?shù)剡x擇存儲(chǔ)單元140，可以處理具有諸如長(zhǎng)方形或十字形之類的任意形狀的任何候選塊。注意，由于構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在與一條分單元選擇線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140中，通過與I/O選通門(列開關(guān))協(xié)作的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180可以沿著水平和/或垂直方向以一個(gè)像素為單位移動(dòng)候選塊。
不言而喻，盡管在上面的描述中為了簡(jiǎn)便起見，假設(shè)每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)含有一個(gè)位，但是，有必要提供n個(gè)存儲(chǔ)單元140，以便存儲(chǔ)所有像素?cái)?shù)據(jù)，從而，例如，沿著列方向連續(xù)排列這些存儲(chǔ)單元140。
在如圖22B和24B所示的例子中還描述了與各個(gè)分單元選擇線WLFa-WLFe相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)。但是，與各個(gè)分單元選擇線WLFa-WLFe相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140可以存儲(chǔ)一個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)。
與各個(gè)分單元選擇線WLFa-WLFe相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140還可以存儲(chǔ)構(gòu)成像素?cái)?shù)據(jù)的m行×m列(m是大于1的整數(shù))的像素?cái)?shù)據(jù)。在這種情況下，當(dāng)存儲(chǔ)著m個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)時(shí)，候選塊的位置可以以m個(gè)像素為單位沿著垂直方向移動(dòng)，而當(dāng)存儲(chǔ)著m個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)時(shí)，它可以以m個(gè)像素為單位沿著水平方向移動(dòng)。
圖25A示意性地例示了存儲(chǔ)在構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器124的一個(gè)存儲(chǔ)塊125中的像素?cái)?shù)據(jù)。為了簡(jiǎn)單起見，假設(shè)一個(gè)存儲(chǔ)塊125存儲(chǔ)在水平方向由15個(gè)像素組成和在垂直方向由10行組成的像素?cái)?shù)據(jù)，每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)是1-位數(shù)據(jù)。
圖25B顯示了存儲(chǔ)單元陣列131中像素?cái)?shù)據(jù)的各自存儲(chǔ)位置。在這里所示的例子中，正方網(wǎng)格的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于各自存儲(chǔ)單元140。存儲(chǔ)單元陣列131含有沿著參考數(shù)據(jù)的列方向(這個(gè)列方向與圖10的存儲(chǔ)塊125中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的列方向相同，并且與圖12的存儲(chǔ)塊125中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的行方向相同)排成一線的50個(gè)存儲(chǔ)單元140。請(qǐng)注意，存儲(chǔ)單元陣列131中的多個(gè)存儲(chǔ)單元140沿著列方向被劃分成5個(gè)分區(qū)131a-131e。
在這里所示的例子中，在分區(qū)131a中連續(xù)的第1和第2行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)“00”-“09”、和“50”-“59”。類似地，在分區(qū)131b中連續(xù)的第1和第2行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)“10”-“19”和“60”-“69”。在分區(qū)131c中連續(xù)的第1和第2行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)“20”-“29”和“70”-“79”。
以此類推，在分區(qū)131d中連續(xù)的第1和第2行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)“30”-“39”和“80”-“89”。另外，在分區(qū)131e中連續(xù)的第1和第2行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)“40”-“49”和“90”-“99”。
如上所述的多條單元選擇線WLF(參見圖9和11)分別由與分區(qū)131a-131e相對(duì)應(yīng)劃分的5條分單元選擇線WLFa-WLFe(在圖22B中未示出)組成。存儲(chǔ)單元陣列131配有對(duì)在各個(gè)分區(qū)131a-131e內(nèi)可同時(shí)激活的分單元選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(參見圖23)。
由于如果與各條分單元選擇線WLFa-WLFe相對(duì)應(yīng)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)一個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)，那么，這樣的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180配備在存儲(chǔ)單元陣列131的任何兩個(gè)相鄰分區(qū)131a-131e之間，所以，可以同時(shí)選擇為每一位存儲(chǔ)構(gòu)成任意候選塊的所有像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140。
例如，對(duì)于在圖25A中加陰影線的候選塊，使用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180，并且，通過用于參考數(shù)據(jù)的列地址解碼器134a(參見圖10和22)的I/O選通門(列開關(guān))選擇在圖25B中加陰影線的存儲(chǔ)單元140，可以把“1”的單元選擇信號(hào)從用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器135(參見圖10和12)提供到用虛線表示的、在圖25B中連接起來的各個(gè)分區(qū)131a-131e的分單元選擇線WLFa-WLFe，激活分單元選擇線。
舉另一個(gè)例子，對(duì)于在圖26A中加陰影線的候選塊，使用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180，并且，通過用于參考數(shù)據(jù)的列地址解碼器134a的I/O選通門(列開關(guān))選擇在圖26B中加陰影線的存儲(chǔ)單元140，可以把“1”的單元選擇信號(hào)從用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器135提供到用虛線表示的、在圖26B中連接起來的各個(gè)分區(qū)131a-131e的分單元選擇線WLFa-WLFe，激活分單元選擇線。
在如上所述的例子中已經(jīng)顯示了轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180(圖23)配備在存儲(chǔ)單元陣列131的相鄰分區(qū)131a-131e的各對(duì)之間，以便對(duì)在存儲(chǔ)單元陣列131的關(guān)聯(lián)分區(qū)131a-131e中同時(shí)激活的分單元選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換。但是，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)也可以具有其它配置。
圖27顯示了另一種轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的配置。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A是與各個(gè)分區(qū)131a-131e相關(guān)配備的。圖27只顯示了分區(qū)131b和131c。
這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A需要與單元選擇線WLF(由分單元選擇線WLFa-WLFe組成)平行的位置的、用于輸入單元選擇信號(hào)的全局選擇線/GWL(/GWL表示帶上劃線的GWL，用于輸入單元選擇信號(hào)“0”)。
轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A的每一個(gè)包括NOR門和AND門。具體地說，沿著行方向在任一奇數(shù)行中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)都含有其輸入端與全局選擇線/GWL相連接、其輸出端與關(guān)聯(lián)分單元選擇線相連接的NOR門NG，而沿著行方向在任何偶數(shù)行中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)都含有其輸入端與全局選擇線GWL相連接、其輸出端與關(guān)聯(lián)分單元選擇線相連接的OR門OG。通過它們的輸入端將轉(zhuǎn)換控制信號(hào)/φ(/φ表示帶上劃線的φ，表示轉(zhuǎn)換控制信號(hào)φ的反相)提供給NOR門NG和OR門OG。將控制信號(hào)/φ獨(dú)立地提供給與各個(gè)分區(qū)131a-131e相關(guān)提供的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A。
現(xiàn)在描述利用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A對(duì)各個(gè)分區(qū)131a-131e中的單元選擇線進(jìn)行的選擇操作。
在如圖27所示的例子中，假設(shè)在分區(qū)131b中選擇第2行的分單元選擇線WLFb，和在分區(qū)131c中選擇第1行的分單元選擇線WLFc。
在這種情況下，把單元選擇信號(hào)“0”分別提供給第1和第2行的全局選擇線/GWLi和/GWLi+1。把“1”的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)/φj提供給分區(qū)131b的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A。這使第2行的OR門OG在它的輸出端輸出“1”，激活第2行的分單元選擇線WLFb。
另一方面，把“0”的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)/φj提供給分區(qū)131c的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A。這使第1行的NOR門NG在它的輸出端輸出“1”，激活第1行的分單元選擇線WLFc。
因此，當(dāng)存儲(chǔ)單元陣列131的各個(gè)分區(qū)131a-131e配有如上所述的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A時(shí)，可以以與在利用相鄰分區(qū)131a-131e之間的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180的前例中相同的方式，在各個(gè)分區(qū)131a-131e中同時(shí)激活分單元選擇線，從而允許同時(shí)選擇用于存儲(chǔ)與每個(gè)位相關(guān)的構(gòu)成任一侯選塊的全部數(shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140。
根據(jù)這種利用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A的配置，由于在單元選擇信號(hào)傳輸線上沒有配備傳輸門，避免了如在配備在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180的傳輸線中的多個(gè)傳輸門TG1和TG2中所遇到那樣的單元選擇信號(hào)的傳輸延遲。
圖28顯示了又一種轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的圖形。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B也是與各個(gè)分區(qū)131a-131e相關(guān)配備的。圖28只顯示了分區(qū)131b和131c。
這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B需要處在與單元選擇線WLF(由分單元選擇線WLFa-WLFe組成)平行的位置的、輸入單元選擇信號(hào)的全局選擇線GWL(把單元選擇信號(hào)“1”提供給它的GWL)。
轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B利用CMOS傳輸門。具體地說，在行方向上任一奇數(shù)行中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)都配有連接全局選擇線GWL和分單元選擇線WLFa-WLFe的每一條的傳輸門TG3，而在行方向上任一偶數(shù)行中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)都配有連接全局選擇線GWL和分單元選擇線WLFa-WLFe的每一條的傳輸門TG4。
將轉(zhuǎn)換控制信號(hào)提供給傳輸門TG3的n-型MOS晶體管的柵極和傳輸門TG4的p-型MOS晶體管的柵極，和將轉(zhuǎn)換控制信號(hào)/φ(/φ表示帶上劃線的φ，意味著轉(zhuǎn)換控制信號(hào)φ的反相)提供給傳輸門TG3的p-型MOS晶體管的柵極和傳輸門TG4的n-型MOS晶體管的柵極。將控制信號(hào)φ和/φ獨(dú)立地提供給與各個(gè)分區(qū)131a-131e相關(guān)提供的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B。
現(xiàn)在描述利用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B對(duì)各個(gè)分區(qū)131a-131e中的單元選擇線進(jìn)行的選擇操作。
在如圖28所示的例子中，假設(shè)在分區(qū)131b中選擇第2行的分單元選擇線WLFb，和在分區(qū)131c中選擇第1行的分單元選擇線WLFc。
在這種情況下，把單元選擇信號(hào)“0”分別提供給第1和第2行的全局選擇線GWLi和GWLi+1。把“0”和“1”的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)φ和/φj提供給分區(qū)131b的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B。這使第2行的傳輸門TG4導(dǎo)通，將“1”的單元選擇信號(hào)從全局選擇線GWLi+1提供到分單元選擇線WLFc，激活第2行的分單元選擇線WLFb。
另一方面，把“1”和“0”的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)φ和/φj提供給分區(qū)131c的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B。這使第1行的傳輸門TG3導(dǎo)通，將“1”的單元選擇信號(hào)從全局選擇線GWLi提供給分單元選擇線WLFc，激活第1行的分單元選擇線WLFc。
因此，當(dāng)存儲(chǔ)單元陣列131的各個(gè)分區(qū)131a-131e配有如上所述的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B時(shí)，可以以與在利用相鄰分區(qū)131a-131e之間的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180的前例中相同的方式，在各個(gè)分區(qū)131a-131e中同時(shí)激活分單元選擇線，從而允許同時(shí)選擇用于存儲(chǔ)與每個(gè)位相關(guān)的構(gòu)成任一侯選塊的全部像素的多個(gè)存儲(chǔ)單元140。
根據(jù)這種利用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180B的布置，由于在單元選擇信號(hào)傳輸線上只配備了一個(gè)傳輸門，使單元選擇信號(hào)的傳輸延遲與在配備在轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180的傳輸線中的多個(gè)傳輸門TG1和TG2中所遇到的傳輸延遲相比縮短了。
下面，描述累積參考幀的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器123(參見圖6)。
如圖29所示，幀存儲(chǔ)器123還包括4個(gè)像前面所述的幀存儲(chǔ)器124那樣的存儲(chǔ)塊191a-191d。存儲(chǔ)塊191a-191d的每一個(gè)包括數(shù)據(jù)輸入單元和數(shù)據(jù)輸出單元。將圖像數(shù)據(jù)Di輸入數(shù)據(jù)輸入單元中和從數(shù)據(jù)輸出單元輸出圖像數(shù)據(jù)Do。存儲(chǔ)塊191a、191b、191c、和191d分別存儲(chǔ)參考幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分。
當(dāng)預(yù)定參考?jí)K的中心像素的范圍處在參考幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分的任何一個(gè)中時(shí)，它只足以激活相應(yīng)存儲(chǔ)塊191a、191b、191c、和191d，從而抑制了功耗。
在這種情況下，像幀存儲(chǔ)器124的存儲(chǔ)塊125a-125d的前例那樣，像素?cái)?shù)據(jù)的圖像被以副本的形式存儲(chǔ)在與參考幀的左上邊緣部分、右上邊緣部分、左下邊緣部分和右下邊緣部分的邊緣相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)存儲(chǔ)單元191a-191d中。將像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)已副本形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)塊191a-191d中的理由是因?yàn)橹行南袼匚挥谶吘壐浇暮蜻x塊需要邊緣之外的像素?cái)?shù)據(jù)。
圖30顯示了另一種示范性存儲(chǔ)塊191(191a-191d)的配置。
存儲(chǔ)塊191含有以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列201、輸入和輸出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口202(包括列地址解碼器)、和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的行地址解碼器203。
存儲(chǔ)單元陣列201包括沿著行方向延伸的用于傳送數(shù)據(jù)的多條位線BL和/BL(/BL表示帶上劃線的BL)、沿著列方向延伸和與多條位線BL和/BL垂直相交的多條字線WL和以矩陣形式排列并與各條位線BL和/BL和字線WL相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元210。
圖31顯示了如圖30所示的存儲(chǔ)塊191除了存儲(chǔ)單元陣列201之外的部分的細(xì)節(jié)。
用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的列地址解碼器202a、地址緩沖器202b和I/O緩沖器202c構(gòu)成如圖30所示的輸入和輸出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口202。列地址解碼器202a包括I/O選通門(列開關(guān))和讀出放大器。列地址解碼器202a通過地址緩沖器202b接收列地址。
列地址解碼器202a響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器202b提供的每一個(gè)列地址，使多條位線BL和/BL與位于存儲(chǔ)單元陣列201的列方向的預(yù)定數(shù)量的存儲(chǔ)單元210保持連接，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過I/O緩沖器202c和列地址解碼器202a，沿著列方向被寫入預(yù)定存儲(chǔ)單元和從預(yù)定存儲(chǔ)單元中讀出。
用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的行地址解碼器203經(jīng)過地址緩沖器203a接收行地址。然后，行地址解碼器203響應(yīng)經(jīng)過地址緩沖器203a提供的行地址，激活與存儲(chǔ)單元陣列201的預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元210相連接的字線WL，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過I/O緩沖器202c和列地址解碼器202a，被寫入預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元210中和從預(yù)定行方向存儲(chǔ)單元210中讀出。
控制電路204根據(jù)控制輸入，控制如上所述的存儲(chǔ)塊191的各個(gè)電路的操作。正如后面所詳述的那樣，存儲(chǔ)單元陣列201中以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著字線WL的方向劃分的多個(gè)分區(qū)，和多條單元選擇線WLF的每一條由與各個(gè)分區(qū)相關(guān)的多條分單元選擇線組成。存儲(chǔ)單元陣列201包括轉(zhuǎn)換在分區(qū)的每一個(gè)中同時(shí)激活的分單元選擇線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)?？刂齐娐?04還控制轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
與如上所述的存儲(chǔ)塊125不同，存儲(chǔ)單元210不含有運(yùn)算功能單元。存儲(chǔ)單元210可以具有與如圖13所示的SRAM單元，或如圖14所示的DRAM單元相同的結(jié)構(gòu)。這里，省略存儲(chǔ)器210的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
存儲(chǔ)塊191可以同時(shí)選擇為每個(gè)位選擇構(gòu)成任意參考?jí)K的所有像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元210。后面將進(jìn)一步描述這種布置。
圖32A示意性地例示了存儲(chǔ)在構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器123的一個(gè)存儲(chǔ)塊191中的像素?cái)?shù)據(jù)。為了簡(jiǎn)單起見，假設(shè)一個(gè)存儲(chǔ)塊191存儲(chǔ)在水平方向由15個(gè)像素組成和在垂直方向由10行組成的像素?cái)?shù)據(jù)，每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)是1-位數(shù)據(jù)。
圖32B顯示了存儲(chǔ)單元陣列201中像素?cái)?shù)據(jù)的各自存儲(chǔ)位置。在這里所示的例子中，正方網(wǎng)格的每一個(gè)代表存儲(chǔ)單元210。存儲(chǔ)單元陣列201含有沿著列方向排成一線的50個(gè)存儲(chǔ)單元210。請(qǐng)注意，存儲(chǔ)單元陣列201中的多個(gè)存儲(chǔ)單元210沿著列方向被劃分成5個(gè)分區(qū)201a-201e。
在這里所示的例子中，在分區(qū)201a中連續(xù)的第1、第2、和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“00”-“90”、“05”-“95”、和“0a”-“9a”。類似地，在分區(qū)201b中連續(xù)的第1、第2、和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“01”-“91”、“06”-“96”、和“0b”-“9b”。并且，在分區(qū)201c中連續(xù)的第1、第2、和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“02”-“92”、“07”-“97”、和“0c”-“9c”。
利用相同的方式，在分區(qū)201d中連續(xù)的第1、第2和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“03”-“93”、“08”-“98”和“0d”-“9d”。另外，在分區(qū)201e中連續(xù)的第1、第2、和第3行的10個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)“04”-“94”、“09”-“99”和“0e”-“9e”。
如上所述的多條字線WL(參見圖30)的每一條由與分區(qū)201a-201e相對(duì)應(yīng)劃分的5條分單元選擇線WLFa-WLFe(在圖22B中未示出)組成。存儲(chǔ)單元陣列201配有轉(zhuǎn)換在各個(gè)分區(qū)201a-201e內(nèi)可同時(shí)激活的分字線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。例如，如圖32B所示，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220配備在兩個(gè)相鄰分區(qū)201a-201e的每一對(duì)之間。
圖33顯示了示范性轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220的另一種布置。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220的每一個(gè)具有與如上所述配備在存儲(chǔ)塊125的存儲(chǔ)單元陣列131中的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180(參見圖23)相同的配置。
轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220的每一個(gè)包括由與p-型MOS晶體管并聯(lián)的n-型MOS晶體管組成的CMOS傳輸門。這個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220含有位于屬于同一行的兩條相鄰分字線之間連接它們的傳輸門TG1和位于屬于相鄰行的兩條相鄰分單元選擇線之間連接它們的傳輸門TG2。
把轉(zhuǎn)換控制信號(hào)φ提供給傳輸門TG1的n-型MOS晶體管的柵極和傳輸門TG2的p-型MOS晶體管的柵極。把轉(zhuǎn)換控制信號(hào)/φ(/φ代表帶上劃線的φ，意味著轉(zhuǎn)換控制信號(hào)φ的反相)提供給傳輸門TG1的p-型MOS晶體管的柵極和傳輸門TG2的n-型MOS晶體管的柵極。把控制信號(hào)φ和/φ獨(dú)立地提供給排列在兩個(gè)相鄰分區(qū)201a-201e之間的這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220。
現(xiàn)在描述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220的操作。當(dāng)φ＝1和/φ＝0時(shí)，傳輸門TG1變成導(dǎo)通的，連接同一行的分單元選擇線。另一方面，當(dāng)φ＝0和/φ＝1時(shí)，傳輸門TG2變成導(dǎo)通的，連接相鄰行的分單元選擇線。
由于這樣的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220配備在如上所述的存儲(chǔ)單元陣列131的任何兩個(gè)相鄰分區(qū)201a-201e之間，可以同時(shí)選擇為每一位存儲(chǔ)構(gòu)成任意候選塊的所有像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元210。因此，可以把構(gòu)成參考?jí)K的所有像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)從參考幀存儲(chǔ)器123提供到搜索幀存儲(chǔ)器124。
例如，對(duì)于在圖32A中加陰影線的候選塊，利用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220，可以把“1”的信號(hào)從用于參考數(shù)據(jù)的行地址解碼器203(參見圖31)提供到用虛線表示的、在圖32B中連接起來的各個(gè)分區(qū)201a-201e的分字線WLa-WLe，激活分字線，從而，通過用于參考數(shù)據(jù)的列地址解碼器202a(參見圖31)的I/O選通門(列開關(guān))選擇在圖22B中加陰影線的存儲(chǔ)單元210。
這樣，通過I/O選通門(列開關(guān))適當(dāng)?shù)剡x擇存儲(chǔ)單元210，可以處理具有諸如長(zhǎng)方形或十字形之類的任意形狀的任何候選塊。注意，由于構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在與一條分字線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140中，通過與I/O選通門(列開關(guān))協(xié)作的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220可以沿著水平和/或垂直方向以一個(gè)像素為單位移動(dòng)參考?jí)K。
不言而喻，盡管在上面的描述中為了簡(jiǎn)便起見，假設(shè)每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)含有一個(gè)位，但是，當(dāng)每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)含有n-位數(shù)據(jù)時(shí)，必須提供n個(gè)存儲(chǔ)單元210，以便存儲(chǔ)所有像素?cái)?shù)據(jù)，從而，例如，沿著列方向連續(xù)地排列這些存儲(chǔ)單元210。
在上面如圖32B所示的例子中還描述了與各條分字線WLa-WLe相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元210存儲(chǔ)一個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)。但是，與各條分字線WLa-WLe相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元210也可以存儲(chǔ)一個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)。
與各個(gè)分字線WLa-WLe相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元210還可以存儲(chǔ)構(gòu)成像素?cái)?shù)據(jù)的m行×m列(m是大于1的整數(shù))的像素?cái)?shù)據(jù)。在這種情況下，當(dāng)存儲(chǔ)著m個(gè)水平行的像素?cái)?shù)據(jù)時(shí)，候選塊的位置可以以m個(gè)像素為單位沿著垂直方向移動(dòng)，而當(dāng)存儲(chǔ)著m個(gè)垂直列的像素?cái)?shù)據(jù)時(shí)，它可以以m個(gè)像素為單位沿著水平方向移動(dòng)。
上面所示的例子中已經(jīng)表示，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220(參見圖33)分別配備在相鄰分區(qū)201a-201e的各對(duì)之間，以便轉(zhuǎn)換在存儲(chǔ)單元陣列201的各個(gè)分區(qū)201a-201e內(nèi)同時(shí)激活的分字線。但是，像在如上所述的存儲(chǔ)塊125的存儲(chǔ)單元陣列131中那樣，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220也可以分別具有與如圖27或28所示的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180A或180B相似的可替代配置。但是，在這種情況下，存儲(chǔ)單元陣列201需要含有與字線WL(由分字線WLa-WLe組成)并行地配備的、輸入單元選擇信號(hào)的全局字線。
盡管省略對(duì)它們的詳細(xì)描述，但是，在存儲(chǔ)塊125的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方也可以采用如上所述的存儲(chǔ)塊191的配置。通過同時(shí)選擇為每一位存儲(chǔ)形成塊的整個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140，這種結(jié)構(gòu)使得可以同時(shí)讀/寫構(gòu)成任意塊的全部像素?cái)?shù)據(jù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成存儲(chǔ)塊125的存儲(chǔ)單元140包括進(jìn)行邏輯運(yùn)算的運(yùn)算功能單元(參見圖15)，和存儲(chǔ)塊125含有利用運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的輔助運(yùn)算單元134d(參見圖10和12)，從而，無需通過寬數(shù)據(jù)總線把數(shù)據(jù)發(fā)送到處理電路，就可以使快速有效的運(yùn)算處理得以實(shí)現(xiàn)。
在存儲(chǔ)塊125中，利用多條位線BL和/BL和多條字線WL進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫，同時(shí)，通過多條參考數(shù)據(jù)輸入線RDL和/RDL、多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和DBL和多條單元選擇線WLF輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)(參見圖9和11)。這種布置使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)被獨(dú)立讀/寫和使運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出，從而，使處理總的來說既靈活又有效。
在構(gòu)成搜索幀存儲(chǔ)器124的存儲(chǔ)塊125中，存儲(chǔ)單元陣列131中以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元140的區(qū)域由沿著單元選擇線WLF的方向劃分的多個(gè)分區(qū)131a-131e組成；多條單元選擇線WLF的每一條由與多個(gè)分區(qū)131a-131e相關(guān)劃分的多條分單元選擇線WLFa-WLFe組成；和配備轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180、180A、和180B，以轉(zhuǎn)換在各個(gè)分區(qū)131a-131e內(nèi)同時(shí)激活的分單元選擇線(參見圖22A、22B、23、27、和28)，從而，使輔助運(yùn)算單元134d能夠運(yùn)算，以便把以分單元選擇線為單位以階梯形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元140的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和DBL。
在這種情況下，與一條分單元選擇線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的整數(shù)多個(gè)垂直列或水平行，即，一個(gè)列或行或m個(gè)列或行(m大于1)的像素?cái)?shù)據(jù)；可以把與形成候選塊的多項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)相關(guān)的運(yùn)算數(shù)據(jù)同時(shí)輸出到多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線DAL和DBL；并且，多個(gè)輔助運(yùn)算單元150和170可以同時(shí)利用這些數(shù)據(jù)平行地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算(參見圖19和20)；于是，對(duì)于屬于找出運(yùn)動(dòng)矢量MV所示的給定候選塊的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，可以同時(shí)獲得差絕對(duì)值碼元D0-Dm-1，從而，顯著提高數(shù)據(jù)處理效率。
我們記得，通過利用存儲(chǔ)塊125的用于參考數(shù)據(jù)的列地址解碼器134a的I/O選通門(列開關(guān))選擇存儲(chǔ)單元140，可以處理諸如長(zhǎng)方形和十字形之類的任意形狀的候選塊。由于與一條分單元選擇線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的整數(shù)多個(gè)垂直列或水平行的像素?cái)?shù)據(jù)，通過與I/O選通門(列開關(guān))協(xié)作的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)180(180A，180B)可以沿著水平和垂直兩個(gè)方向容易地移動(dòng)候選塊的位置。
在構(gòu)成參考幀存儲(chǔ)器123的存儲(chǔ)塊191中，存儲(chǔ)單元陣列201中以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元210的區(qū)域由沿著字線WL的方向劃分的多個(gè)分區(qū)201a-201e組成；多條字線WL的每一條由與多個(gè)分區(qū)201a-201e相關(guān)的多條分字線WLa-WLe組成；和配備轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220，以轉(zhuǎn)換在各個(gè)分區(qū)201a-201e內(nèi)同時(shí)激活的分單元選擇線(參見圖32A、32B、和33)，從而，使以分字線為單位以階梯形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元310同時(shí)得到選擇。
在這種情況下，與一條分字線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的整數(shù)多個(gè)垂直列或水平行，(一個(gè)列或行或m個(gè)列或行(m大于1))的像素?cái)?shù)據(jù)，以便可以同時(shí)讀取構(gòu)成參考?jí)K的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)，從而，將它們同時(shí)提供給搜索幀存儲(chǔ)器124和使數(shù)據(jù)能夠得到高速處理。
通過利用存儲(chǔ)塊191的用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的列地址解碼器202a的I/O選通門(列開關(guān))選擇存儲(chǔ)單元210，可以處理包括長(zhǎng)方形或十字形在內(nèi)任意形狀的參考?jí)K。由于與一條分字線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元210存儲(chǔ)構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的整多個(gè)垂直列或水平行的像素?cái)?shù)據(jù)，通過與I/O選通門(列開關(guān))協(xié)作的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)220可以沿著水平和垂直兩個(gè)方向容易地移動(dòng)候選塊的位置。
搜索幀存儲(chǔ)器124包括多個(gè)存儲(chǔ)塊，例如，4個(gè)存儲(chǔ)塊125a-125d，其中以副本的形式存儲(chǔ)著搜索幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分的像素?cái)?shù)據(jù)。當(dāng)預(yù)定候選塊的中心像素的范圍處在搜索幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分的任何一個(gè)中時(shí)，它只足以分別激活存儲(chǔ)塊125a、125b、125c、和125d，從而抑制了功耗。
參考幀存儲(chǔ)器123包括多個(gè)存儲(chǔ)塊，例如，4個(gè)存儲(chǔ)塊191a-191d，其中以副本的形式存儲(chǔ)著參考幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分的像素?cái)?shù)據(jù)。當(dāng)預(yù)定候選塊的中心像素的范圍處在參考幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分的任何一個(gè)中時(shí)，它只足以分別激活存儲(chǔ)塊191a、191b、191c、和191d，從而抑制了功耗。
因此，在搜索幀存儲(chǔ)器124中和在參考幀存儲(chǔ)器123中，為了分別獲得有關(guān)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)和參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)的運(yùn)算數(shù)據(jù)，只需要激活存儲(chǔ)塊之一，其它存儲(chǔ)塊可以用于其它處理。這使復(fù)雜處理得到有效處理。
利用如上所述的參考幀存儲(chǔ)器123和搜索幀存儲(chǔ)器124的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器100可以提高檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量MV的處理的速度和效率。
在如上所述的實(shí)施例中，搜索幀存儲(chǔ)器124由存儲(chǔ)塊125a-125d組成，和這些存儲(chǔ)塊按原樣輸出差絕對(duì)值D0-Dm-1?？蛇x地，搜索幀存儲(chǔ)器124可以進(jìn)一步包括集成地包括累積差絕對(duì)值D0-Dn-1。的電路、存儲(chǔ)累積值的電路和從累積值中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量MV的電路的電路塊。這種配置進(jìn)一步有助于更快速和更有效的數(shù)據(jù)處理。
在如上所述的實(shí)施例中，構(gòu)成各個(gè)幀存儲(chǔ)器123和124的4個(gè)存儲(chǔ)塊被表示成存儲(chǔ)各個(gè)幀的左上部分、右上部分、左下部分、和右下部分的像素?cái)?shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)輸入它們的次序或根據(jù)與各個(gè)像素的位置相關(guān)的相位將像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在4個(gè)存儲(chǔ)塊中。
在如圖6所示的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111中，在存儲(chǔ)搜索幀的像素?cái)?shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器124中計(jì)算差絕對(duì)值，從中為與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的每項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)獲得差絕對(duì)值?？蛇x地，可以把獲取這些差絕對(duì)值的運(yùn)算電路放置在幀存儲(chǔ)器的外部。
圖34示出了像如上所述那樣的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111A的配置。在圖34和6中相似的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。
這個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111A含有控制整個(gè)電路111A的操作的控制器121、接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)Di的輸入端122、累積參考幀的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器123和累積搜索幀的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器124A。控制器121控制這些幀存儲(chǔ)器123和124A的讀寫操作。
當(dāng)將經(jīng)過輸入端122輸入的幀的圖像數(shù)據(jù)寫入幀存儲(chǔ)器123時(shí)，從幀存儲(chǔ)器123中讀出存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器123中與前一幀相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，并且將其提供給幀存儲(chǔ)器124。
在控制器121的控制下，由于從幀存儲(chǔ)器123輸出預(yù)定參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)，按順序從幀存儲(chǔ)器124A輸出搜索區(qū)中與參考?jí)K相關(guān)的多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)。
在這里所示的例子中，幀存儲(chǔ)器123可以含有4個(gè)存儲(chǔ)塊191；在存儲(chǔ)塊的每一個(gè)中，可以同時(shí)選擇存儲(chǔ)構(gòu)成任意參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元210；并且，如上所述，可以同時(shí)輸出參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)(參見圖29-33)。在所示的例子中，盡管省略對(duì)它的詳細(xì)描述，但幀存儲(chǔ)器124A也可以像幀存儲(chǔ)器123那樣，含有這樣配置的4個(gè)幀存儲(chǔ)塊191，即，在存儲(chǔ)塊的每一個(gè)中，可以同時(shí)選擇存儲(chǔ)構(gòu)成任意候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元210，且可以同時(shí)輸出候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111A還含有運(yùn)算電路130，用于從幀存儲(chǔ)器123接收參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)和從幀存儲(chǔ)器124A接收搜索區(qū)中與參考?jí)K相關(guān)的多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)，和用于針對(duì)各個(gè)候選塊，計(jì)算和輸出候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)和參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的、與相應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)的每一項(xiàng)有關(guān)的差絕對(duì)值。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111A還含有累加器126，用于從運(yùn)算電路130接收與各個(gè)候選塊相關(guān)的為像素?cái)?shù)據(jù)的每一項(xiàng)計(jì)算的差絕對(duì)值，以便累積差絕對(duì)值；和關(guān)聯(lián)表127，用于存儲(chǔ)由累加器126獲得的、與各個(gè)候選塊有關(guān)的累積值，作為關(guān)聯(lián)值。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111A還含有判斷電路128，用于根據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)聯(lián)表127中的與各個(gè)候選塊相對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)值檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量MV；和輸出端129，用于輸出判斷電路128檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量MV。判斷電路128檢測(cè)含有最小關(guān)聯(lián)值的候選塊的位置，作為運(yùn)動(dòng)矢量MV。
參照?qǐng)D34，描述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111A的操作。
把輸入到輸入端122的圖像數(shù)據(jù)Di提供給作為參考幀的圖像數(shù)據(jù)加以累積的幀存儲(chǔ)器123。在這種情況下，從幀存儲(chǔ)器123中檢索存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器123中的、前一幀的圖像數(shù)據(jù)，并且將其提供給作為搜索幀的圖像數(shù)據(jù)加以累積的幀存儲(chǔ)器124。
從幀存儲(chǔ)器123中讀出參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)，并且將其提供給運(yùn)算電路130。還讀取運(yùn)算電路130，并且把搜索區(qū)中與參考?jí)K相關(guān)的多個(gè)候選塊的每一個(gè)提供給運(yùn)算電路130。在運(yùn)算電路130中，與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)為像素?cái)?shù)據(jù)的每一項(xiàng)計(jì)算計(jì)算和輸出候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)和參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的差絕對(duì)值。
因此，從運(yùn)算電路130輸出與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)為像素?cái)?shù)據(jù)的每一項(xiàng)計(jì)算的差絕對(duì)值，并且將其依次提供給累加器126和累積在累加器126中。把為多個(gè)候選塊的每一個(gè)累積在累加器126中的累積值提供給關(guān)聯(lián)表127，并且將其存儲(chǔ)成關(guān)聯(lián)值。在判斷電路128中，根據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)聯(lián)表127中的多個(gè)候選塊的每一個(gè)的關(guān)聯(lián)值，檢測(cè)具有最小關(guān)聯(lián)值的候選塊的位置，作為運(yùn)動(dòng)矢量MV。
將參考幀中多個(gè)參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)按順序從幀存儲(chǔ)器123提供給運(yùn)算電路130。與各個(gè)參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)相關(guān)，將多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)從幀存儲(chǔ)器124A提供給運(yùn)算電路130。在運(yùn)算電路130、累加器126、關(guān)聯(lián)表127和判斷電路128中對(duì)各個(gè)參考?jí)K重復(fù)相似的操作。因此，在判斷電路128中，按順序?yàn)楦鱾€(gè)參考?jí)K檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量MV。于是，從輸出端129依次輸出判斷電路128檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量MV。
這樣，與如圖6所示的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111中一樣，在如圖34所示的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111A中，也可以有效地檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量MV。
根據(jù)上面實(shí)施例，在如上所述的判斷電路128中，運(yùn)動(dòng)矢量MV是根據(jù)差絕對(duì)值的累積(和值)，在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111或111A中得到檢測(cè)的。但是，請(qǐng)注意，通過計(jì)算差絕對(duì)值的平方或n次方的和值也可以同樣好地檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。為此，如圖6所示的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111可以被配置成計(jì)算直接來自幀存儲(chǔ)器124的每個(gè)差值的平方或n次方，或者，如圖34所示的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111A可以被配置成在運(yùn)算電路130中計(jì)算每個(gè)差值的平方或n次方。
盡管在上面的實(shí)施例中，新的存儲(chǔ)設(shè)備被例示成應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111和111A和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器100，它當(dāng)然也可以應(yīng)用于不同類型的設(shè)備。
根據(jù)新的存儲(chǔ)設(shè)備，它含有多條選擇線，每條選擇線由多條分選擇線組成；和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，用于轉(zhuǎn)換在各個(gè)分區(qū)中同時(shí)激活的分單元選擇線。因此，通過在以矩陣形式排列的存儲(chǔ)單元內(nèi)分配構(gòu)成給定圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)，可以同時(shí)訪問構(gòu)成具有長(zhǎng)方形和十字形之類的任意結(jié)構(gòu)的像素塊的像素?cái)?shù)據(jù)，從而，通過一個(gè)操作同時(shí)處理構(gòu)成像素塊的像素?cái)?shù)據(jù)和易于改變像素塊的位置。因此，利用形成這樣的像素塊的像素?cái)?shù)據(jù)，可以進(jìn)行快速有效的數(shù)據(jù)處理。
例如，通過把整多個(gè)垂直列或水平行的構(gòu)成給定圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在與分單元選擇線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元中，可以以整多個(gè)像素為單位沿著水平或垂直方向移動(dòng)像素塊，或以一個(gè)像素為單位沿著水平或垂直方向移動(dòng)像素塊。
根據(jù)具體體現(xiàn)本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備，構(gòu)成存儲(chǔ)塊的存儲(chǔ)單元包括進(jìn)行邏輯運(yùn)算的運(yùn)算功能單元和利用存儲(chǔ)塊上的運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的輔助運(yùn)算單元。這使得無需利用寬帶數(shù)據(jù)總線把數(shù)據(jù)傳送到處理電路，就可以使所需的快速有效運(yùn)算處理得以實(shí)現(xiàn)。
在根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備中，利用位線和字線進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫，并且，通過多條參考數(shù)據(jù)輸入線、多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線、和多條單元選擇線輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)。因此，可以與輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)獨(dú)立地進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫，從而，使數(shù)據(jù)處理總的來說既靈活又有效。
在根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備中，存儲(chǔ)設(shè)備包括這樣配置的多個(gè)存儲(chǔ)塊，即，可以只激活必要的存儲(chǔ)塊，以抑制功耗。
在根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備中，除了一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊之外，存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)一步包括處理從存儲(chǔ)塊輸出的運(yùn)算數(shù)據(jù)的電路塊，從而，使數(shù)據(jù)處理既更靈活又更有效。
新的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器利用基于本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備，從而，使檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的處理達(dá)到更加快速和更加有效。這樣就實(shí)現(xiàn)了更加快速和更加有效的檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的處理。
接著，描述如圖1所示的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器110的另一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路的布置。在下文中，為了方便起見，用標(biāo)號(hào)300指這另一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路111。
塊匹配方法也用在檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路300中。運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路300首先利用平均值分層方法分層輸入的圖像數(shù)據(jù)，形成多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，并且，分層代表各個(gè)分成類的高頻成分的數(shù)據(jù)(稱為活度)形成活度數(shù)據(jù)(稱為分層活度)，從而利用該數(shù)據(jù)在各個(gè)分層類中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(運(yùn)動(dòng)量)。
實(shí)際上，利用塊匹配方法從排在最高的類開始按順序評(píng)估每個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)和活度數(shù)據(jù)，獲取它們的評(píng)估值。然后，通過綜合估計(jì)評(píng)估值確定各個(gè)分層類中的運(yùn)動(dòng)矢量。當(dāng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量按順序確定排在最低的類的評(píng)估值時(shí)，可以通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償參考地檢測(cè)輸入圖像的運(yùn)動(dòng)矢量。
圖35A和35B顯示了如何生成分層圖像數(shù)據(jù)。圖35A具體例示了從輸入圖像數(shù)據(jù)中生成3個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)的情況。分層類1只代表輸入圖像數(shù)據(jù)。在這里所示的例子中，可以根據(jù)下面的公式(5)計(jì)算平均值，獲得第n分層類(n＝2，3)的圖像數(shù)據(jù)Mn(x，y)Mn(x,y)=14Σi=01Σj=01Mn-1(2x-1+i,2y-1+j)...(5)]]>這里，第n分層類的塊大小的尺度沿著水平和垂直兩個(gè)方向被降低為第(n-1)分層類的塊大小的尺度的1/2。因此，如此形成的分層類1到3的圖像數(shù)據(jù)在分辨率方面是不同的。
將平均值分層圖像數(shù)據(jù)進(jìn)一步活度分層成如圖35B所示那樣，形成活度數(shù)據(jù)。通過如下面的公式(6)所示，計(jì)算包括在分層類2的圖像數(shù)據(jù)和輸入圖像數(shù)據(jù)(分層類1的圖像數(shù)據(jù))中的相應(yīng)像素的差絕對(duì)值之和，獲取用Δ2(x，y)表示的、分層類2的活度數(shù)據(jù)Δ2(x,y)=14Σi=01Σj=01|M1(2x-1+i,2y-1+j)-M2(x,y)|...(6)]]>類似地，通過如下面的公式(7)所示，計(jì)算包括在分層類3的圖像數(shù)據(jù)和輸入圖像數(shù)據(jù)(分層類1的圖像數(shù)據(jù))中的相應(yīng)像素的差絕對(duì)值之和，獲取用Δ3(x，y)表示的、分層類3的活度數(shù)據(jù)Δ3(x,y)=116Σi=03Σj=03M1(4x-3+i,4y-3+j)-M3(x,y)|...(7)]]>由于活度數(shù)據(jù)Δ2(x，y)和Δ3(x，y)是基于如從公式(6)和(7)中看到那樣的輸入圖像數(shù)據(jù)的，可以從活度數(shù)據(jù)中提取忠實(shí)于輸入圖像數(shù)據(jù)的那個(gè)的、它的高頻成分。
因此，通過活度數(shù)據(jù)的計(jì)算，像圖35B所示那樣獲得它的分層結(jié)構(gòu)?？梢钥闯?，分層可以包括在排在最低的類上面的那些分層平面。這樣的活度數(shù)據(jù)反映了在平均值分層圖像數(shù)據(jù)中表現(xiàn)出來的特征缺失量。
圖36A和36B例示了分層結(jié)構(gòu)的特例。圖36A顯示了平均值分層，和圖36B顯示了活度分層。
當(dāng)由與輸入圖像數(shù)據(jù)(分層類1的圖像數(shù)據(jù))相關(guān)的x1、x2、...、x15、和x16組成的4×4個(gè)像素的一個(gè)塊被分層時(shí)，利用下面基于公式(5)的公式(8)獲得平均值分層類2的圖像數(shù)據(jù)中的像素y1、y2、y3、和y4y1＝(x1+x2+x3+x4)/4y2＝(x5+x6+x7+x8)/4y3＝(x9+x10+x11+x12)/4y4＝(x13+x14+x15+x16)/4 ...(8)當(dāng)由基于類2的y1、y2、y3、和y4組成的2×2個(gè)像素被分層時(shí)，利用下面基于公式(5)的公式(9)獲得平均值分層類3的圖像數(shù)據(jù)中的像素z1z1＝(y1+y2+y3+y4)/4 ...(9)利用下面基于公式(6)的公式(10)，從平均值分層類2的圖像數(shù)據(jù)中的像素y1、y2、y3、和y4和類1的圖像數(shù)據(jù)中的像素x1、x2、...、x15、和x16中計(jì)算出活度分層類2的活度數(shù)據(jù)a1＝(|x1-y1|+|x2-y1|+|x3-y1|+|x4-y1|)/4a2＝(|x5-y2|+|x6-y2|+|x7-y2|+|x8-y2|)/4a3＝(|x9-y3|+|x10-y3|+|x11-y3|+|x12-y3|)/4a4＝(|x13-y4|+|x14-y4|+|x15-y4|+|x16-y4|)/4 ...(9)進(jìn)一步，利用下面基于公式(7)的公式(11)，從平均值分層類3的圖像數(shù)據(jù)中的像素z1和類1的圖像數(shù)據(jù)中的像素x1、x2、...、x15、和x16中計(jì)算出活度分層類3的活度數(shù)據(jù)b1＝(|x1-z1|+|x2-z1|+|x3-z1|+|x4-z1|+|x5-z1|+|x6-z1|+|x7-z1|+|x8-z1|+|x9-z1|+|x10-z1|+|x11-z1|+|x12-z1|+|x13-z1|+|x14-z1|+|x15-z1|+|x16-z1|)/16 ...(11)然后，利用如此獲得的平均值分層圖像數(shù)據(jù)和活度分層活度數(shù)據(jù)，通過塊匹配方法，在各個(gè)分層類中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。塊匹配估計(jì)函數(shù)通過下面用當(dāng)前半幀t表示的公式(12)給出E(Y)n(un,vn)=]]>ΣxΣy|Mnt-2(x-un-2un+1,y-vn-2vn+1)-Mnt(x,y)|...(12)]]>其中，成對(duì)數(shù)(un，vn)代表分層類n中的運(yùn)動(dòng)矢量。
給出估計(jì)函數(shù)E(Y)n的最小值的矢量V′n＝(un，vn)被識(shí)別為要檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)下面的公式(13)獲得當(dāng)前類中的運(yùn)動(dòng)矢量VnVn＝V′n+2Vn+1 ...(13)在這里所示的實(shí)施例中，利用下面的公式(14)，也以與公式(12)中相同的方式獲得圖35B的活度數(shù)據(jù)的評(píng)估函數(shù)E(D)n(un,vn)=]]>ΣxΣy|Δnt-2(x-un-2un+1,y-vn-2vn+1)-Δnt(x,y)|...(14)]]>設(shè)新的估計(jì)函數(shù)E(G)n通過下面的公式(15)給出E(G)n＝w1·E(Y)n+w2·E(D)n...(15)其中，w1和w2是加權(quán)因子。
然后，通過找出使估計(jì)函數(shù)E(G)n達(dá)到最小的矢量，確定運(yùn)動(dòng)矢量。在不存在活度數(shù)據(jù)的最低分層類中，只利用如公式(12)給出那樣的估計(jì)函數(shù)E(Y)n作出估計(jì)。
因此，利用平均值分層圖像數(shù)據(jù)和活度分層活度數(shù)據(jù)兩者的估計(jì)使正確的運(yùn)動(dòng)矢量得到檢測(cè)，如果給定分層類中的最佳估計(jì)值不正確，那么，利用其它估計(jì)值。因此，提高了每個(gè)分層類中運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)的精度。由于在各個(gè)分層類中提高了運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)的精度，如公式(13)給出的最終運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)的精度也因此而得到提高。
圖37是顯示在給定參考?jí)K(例如，由16×16個(gè)像素組成的塊大小)中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的過程的流程圖。
首先，在步驟SP1中，獲取從輸入圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的參考?jí)K。接著，在步驟SP2中，按照公式(5)平均值分層，和按照公式(6)和(7)活度分層參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)，以生成，例如，分層類1、類2、和類3的圖像數(shù)據(jù)、和分層類3的活度數(shù)據(jù)。
在下一步驟SP3中，確定當(dāng)前處理的類是否是最低類(類1)。如果不是，那么，在步驟SP4中，詢問在整個(gè)搜索區(qū)中是否完成了搜索。如果搜索還沒有完成，過程轉(zhuǎn)到步驟SP5，在步驟SP5中，根據(jù)公式(12)和(14)，利用圖像數(shù)據(jù)和活度數(shù)據(jù)的以前數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中)和當(dāng)前數(shù)據(jù)計(jì)算估計(jì)函數(shù)E(Y)n和E(D)n的值(稱為評(píng)估值)，然后，過程返回到步驟SP4。
另一方面，如果在步驟SP4中搜索完成了，過程轉(zhuǎn)到步驟SP6，在步驟SP6中，利用為活度數(shù)據(jù)的以前數(shù)據(jù)獲得的估計(jì)函數(shù)E(Y)n和E(D)n，評(píng)估通過公式(15)獲得的新評(píng)估函數(shù)E(G)n，以獲得最佳評(píng)估值。然后，過程轉(zhuǎn)到步驟SP7。
在步驟SP7中，從最佳評(píng)估值中確定運(yùn)動(dòng)矢量V′n。在下一步驟SP8中，根據(jù)公式(13)加倍和相加在上一類中確定的運(yùn)動(dòng)矢量Vn+1，以獲得在當(dāng)前處理的類中的運(yùn)動(dòng)矢量Vn。然后，過程返回到步驟SP3。
如果在步驟SP3中確定當(dāng)前處理的類是最低類，那么，在步驟SP9中結(jié)束對(duì)參考?jí)K進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)的處理。
圖38顯示了運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路300的配置。在這個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路300中，把輸入圖像數(shù)據(jù)Di輸入將數(shù)據(jù)依次分塊成預(yù)定大小(例如，由16×16個(gè)像素組成的塊大小)的塊的分塊電路302。把從分塊電路302依次輸出的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)提供給分層類1的幀存儲(chǔ)器303和評(píng)估值計(jì)算電路304、和分層類2的活度分層電路306、和分層類3的活度分層電路307。
分層類2的平均值分層電路305對(duì)從分塊電路302依次輸出的類1的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行由公式(5)定義的平均值分層處理，以獲得類2的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)。把類2的最后圖像數(shù)據(jù)提供給類2的幀存儲(chǔ)器309、活度分層電路306、和評(píng)估值計(jì)算電路326、和類3的平均值分層電路310。
類2的活度分層電路306利用從分塊電路302按順序輸出的類1的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)和從平均值分層電路305輸出的類2的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行由公式(6)定義的活度分層處理，以獲得類2的參考?jí)K的活度數(shù)據(jù)。把如此獲得的類2的最后活度數(shù)據(jù)分別提供給類2的幀存儲(chǔ)器312和評(píng)估值計(jì)算電路327。
類3的平均值分層電路310對(duì)從平均值分層電路305依次輸出的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行由公式(5)定義的平均值分層處理，以獲得類3的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)。把如此獲得的類3的最后圖像數(shù)據(jù)提供給類3的幀存儲(chǔ)器314、活度分層電路307、和評(píng)估值計(jì)算電路319。
類3的活度分層電路307利用從分塊電路302依次輸出的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)和從平均值分層電路310輸出的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行由公式(7)定義的活度分層處理，以獲得類3的參考?jí)K的活度數(shù)據(jù)。把如此獲得的類2的最后活度數(shù)據(jù)分別提供給類2的幀存儲(chǔ)器312和評(píng)估值計(jì)算電路327。
在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路300中，平均值分層從分塊電路302依次輸出的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)，作為如圖35A所示的分層類1、2和3的圖像數(shù)據(jù)，和活度分層從分塊電路302依次輸出的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)，作為如圖35B所示的分層類1、2和3的活度數(shù)據(jù)。
在檢測(cè)各個(gè)參考?jí)K的每個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量過程中，首先檢測(cè)排在最高的類(類3)中的運(yùn)動(dòng)矢量。搜索塊電路317從存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器314中的前一(搜索)幀中類3的圖像數(shù)據(jù)中依次讀出搜索區(qū)中與各個(gè)候選塊相關(guān)的類3的圖像數(shù)據(jù)，并且把如此讀取的數(shù)據(jù)提供給評(píng)估值計(jì)算電路319。
評(píng)估值計(jì)算電路319利用從平均值分層電路310提供的類3的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)和來自搜索塊317的類3的每一個(gè)候選塊的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)由公式(12)定義的估計(jì)函數(shù)E(Y)3獲取每個(gè)候選塊的評(píng)估值。
此外，搜索塊電路318從存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器316中的前一(搜索)幀中類3的活度數(shù)據(jù)中依次讀出搜索區(qū)中與各個(gè)候選塊相關(guān)的類3的活度數(shù)據(jù)，并且把活度數(shù)據(jù)提供給評(píng)估值計(jì)算電路320。
評(píng)估值計(jì)算電路320利用從活度分層電路307提供的類3的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)和從搜索塊318提供的類3的每一個(gè)候選塊的活度數(shù)據(jù)，根據(jù)由公式(14)定義的估計(jì)函數(shù)E(D)3獲取每個(gè)候選塊的評(píng)估值。
在相加電路(加法器)321中根據(jù)公式(15)首先加權(quán)，然后求和由各個(gè)評(píng)估值計(jì)算電路319和320獲得的每個(gè)候選塊的評(píng)估值。把如此獲得的基于新評(píng)估函數(shù)E(G)3的每個(gè)候選塊的評(píng)估值輸入運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元322中。
在這個(gè)實(shí)施例中，評(píng)估值計(jì)算電路340(319和320)具有如圖39所示的配置。更具體地說，評(píng)估值計(jì)算電路340含有參考?jí)K存儲(chǔ)器341和候選塊存儲(chǔ)器342。參考?jí)K存儲(chǔ)器341存儲(chǔ)從平均值分層電路310提供的類3的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)、或從活度分層電路307提供的類3的參考?jí)K的活度數(shù)據(jù)。候選塊存儲(chǔ)器342存儲(chǔ)從搜索塊電路317提供的類3的候選塊的圖像數(shù)據(jù)、或從搜索塊電路318提供的類3的候選塊的活度數(shù)據(jù)。
按照存儲(chǔ)器控制器343所尋址那樣的次序讀出參考?jí)K存儲(chǔ)器314和候選塊存儲(chǔ)器342的內(nèi)容，并且，通過寄存器344和345將其饋送到對(duì)其進(jìn)行相減的相減電路(減法器)346。在絕對(duì)值電路347中將如此獲得的差數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成絕對(duì)值，并且，在相加電路348和寄存器349中累積和相加它們。將最后累積和取作候選塊的評(píng)估值。在評(píng)估值計(jì)算電路340中依次計(jì)算各個(gè)候選塊的評(píng)估值，并且按照評(píng)估值存儲(chǔ)器控制器所尋址那樣的次序?qū)⑵漭斎朐u(píng)估值存儲(chǔ)器350中。
事實(shí)上，關(guān)于在分塊類2和3中的處理，在存儲(chǔ)在評(píng)估值存儲(chǔ)器350中之前，計(jì)算平均值分層圖像數(shù)據(jù)的評(píng)估值和活度分層活度數(shù)據(jù)的評(píng)估值的加權(quán)和。
在這里所示的實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元360(和322)被配置成如圖40所示那樣。如圖40所示，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元360按照評(píng)估值存儲(chǔ)器控制器351指定的地址所尋址那樣的次序，從評(píng)估值存儲(chǔ)器350當(dāng)中依次讀取各個(gè)候選塊的評(píng)估值，并且把這些值輸入比較器361和寄存器362中。比較器361將另一個(gè)輸入值與從評(píng)估值存儲(chǔ)器350當(dāng)中讀出的評(píng)估值相比較，并且，如果從評(píng)估值存儲(chǔ)器350當(dāng)中讀出的評(píng)估值較小，它就發(fā)出指令寄存器362和363更新它們的內(nèi)容的信號(hào)。
寄存器363設(shè)置讀取評(píng)估值存儲(chǔ)器350的地址的順序。因此，存儲(chǔ)在評(píng)估值存儲(chǔ)器350中的評(píng)估值按順序得到評(píng)估。從寄存器363發(fā)出給出最小評(píng)估值的地址，從矢量檢測(cè)單元360輸出這個(gè)最小評(píng)估值，作為運(yùn)動(dòng)矢量MV。
回頭參照?qǐng)D38，接著進(jìn)行分層類2中運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)。在這種情況下，將如上所述在用于類3的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元322中獲得的類3的運(yùn)動(dòng)矢量提供給類2的幀存儲(chǔ)器309和312，以便利用運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行關(guān)聯(lián)搜索區(qū)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
搜索塊電路324從存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器390中的前一(搜索)幀類2的圖像數(shù)據(jù)中依次讀取搜索區(qū)中與每個(gè)候選塊相關(guān)的類2的圖像數(shù)據(jù)，并且把圖像數(shù)據(jù)提供給評(píng)估值計(jì)算電路326。在這個(gè)類2中的搜索區(qū)比在如上所述的類3中的搜索區(qū)窄。
評(píng)估值計(jì)算電路326利用從平均值分層電路305提供的類2的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)和從搜索塊電路324提供的類2的各個(gè)候選塊的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)由公式(12)定義的評(píng)估函數(shù)E(Y)2，獲取各個(gè)候選塊的評(píng)估值。
搜索塊電路325從存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器312中的前一(搜索)幀中類2的活度數(shù)據(jù)中依次讀取搜索區(qū)(搜索域)中與每個(gè)候選塊相關(guān)的類2的活度數(shù)據(jù)，并且把數(shù)據(jù)提供給評(píng)估值計(jì)算電路327。
評(píng)估值計(jì)算電路327利用從活度分層電路306提供的類2的參考?jí)K的活度數(shù)據(jù)和從搜索塊電路325提供的類2的每個(gè)候選塊的活度數(shù)據(jù)，根據(jù)由公式(14)定義的評(píng)估函數(shù)E(D)2，獲取每個(gè)候選塊的評(píng)估值。
根據(jù)公式(15)加權(quán)和在相加電路(加法器)328中求和在評(píng)估值計(jì)算電路326和327中獲得的評(píng)估值。把如此獲得的基于新評(píng)估函數(shù)E(G)2的各個(gè)候選塊的評(píng)估值輸入運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元329中。在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元329中，輪流評(píng)估各個(gè)候選塊的評(píng)估值，以獲得運(yùn)動(dòng)矢量。
在相加電路323中，像公式(13)所示那樣，將在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元329中獲得的運(yùn)動(dòng)矢量加入類3的運(yùn)動(dòng)矢量中，得出類2的運(yùn)動(dòng)矢量。請(qǐng)注意，評(píng)估值計(jì)算電路326和327和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元329被分別構(gòu)造成與評(píng)估值計(jì)算電路340(參見圖39)和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元360(參見圖40)具有相同配置。
接著，進(jìn)行類2的運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)。在這種情況下，將如上所述在相加電路323中獲得的類2的運(yùn)動(dòng)矢量提供給類1的幀存儲(chǔ)器303。通過運(yùn)動(dòng)矢量補(bǔ)償搜索區(qū)。
搜索塊電路331從存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器303中的前一(搜索)幀中類1的圖像數(shù)據(jù)中依次讀取搜索區(qū)(搜索域)中與每個(gè)候選塊相關(guān)的類1的圖像數(shù)據(jù)，并且把數(shù)據(jù)提供給評(píng)估值計(jì)算電路304。類1中的搜索區(qū)比如上所述的類2中的搜索區(qū)還要窄。
評(píng)估值計(jì)算電路304利用從分塊電路302提供的類1的參考?jí)K的圖像數(shù)據(jù)和從搜索塊電路331提供的類1的各個(gè)候選塊的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)由公式(12)定義的評(píng)估函數(shù)E(Y)1，獲取各個(gè)候選塊的值。
把在評(píng)估值計(jì)算電路304中獲得的各個(gè)候選塊的評(píng)估值提供給運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元332。運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元332按順序評(píng)估各個(gè)候選塊的評(píng)估值，以獲得運(yùn)動(dòng)矢量。在相加電路330中像公式(13)所表述的那樣將這個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量加入類2的運(yùn)動(dòng)矢量中，輸出其和值，作為類1的運(yùn)動(dòng)矢量，即，感興趣參考?jí)K的運(yùn)動(dòng)矢量MV。請(qǐng)注意，評(píng)估值計(jì)算電路304和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元332被分別構(gòu)造成與評(píng)估值計(jì)算電路340(參見圖39)和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元360(參見圖40)具有相同配置。
因此，在根據(jù)塊匹配方法檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的過程中，通過分層分辨率不同的給定圖像和利用分層圖像，對(duì)每個(gè)分層類評(píng)估活度分層活度數(shù)據(jù)的評(píng)估值，從而，在使計(jì)算精度達(dá)到最大的同時(shí)，使檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的計(jì)算量達(dá)到最小。
在這里所示的實(shí)施例中，分別存儲(chǔ)類1、2、和3的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器303、309、和314被構(gòu)造成含有相同的存儲(chǔ)塊450。
圖41顯示了包括在存儲(chǔ)塊450中的存儲(chǔ)單元陣列460的一部分460a的配置。這個(gè)部分460a適用于存儲(chǔ)類1的16-像素圖像數(shù)據(jù)(對(duì)應(yīng)于圖36A的像素x1-x16)、從類1的像素?cái)?shù)據(jù)中獲得的類2的4-像素圖像數(shù)據(jù)(對(duì)應(yīng)于圖36A的像素y1-y4)、和從類2的像素?cái)?shù)據(jù)中獲得的類3的1-像素圖像數(shù)據(jù)(對(duì)應(yīng)于圖36A的像素z1)。每個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)是8-位數(shù)據(jù)。
部分460a含有以矩陣形式排列的、21列×8行的存儲(chǔ)單元461。在每一行中的21個(gè)存儲(chǔ)單元461包括5個(gè)第存儲(chǔ)單元461a和16個(gè)第2存儲(chǔ)單元461b。16個(gè)存儲(chǔ)單元461b存儲(chǔ)類1的2個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)(16個(gè)位)。5個(gè)第1存儲(chǔ)單元161a存儲(chǔ)類2的4-位圖像數(shù)據(jù)和類3的1-位圖像數(shù)據(jù)。
第1存儲(chǔ)單元461a和第2存儲(chǔ)單元461b與作為第1字線的字線WL1相連接。第1存儲(chǔ)單元461a還與作為第2字線的字線WL2和WL3相連接。字線WL1_i-WL1_i+7的每一條沿著列方向延伸，并且與沿著列方向分布的21個(gè)存儲(chǔ)單元461(461a，461b)相連接。
字線WL2_k-WL2_k+1的每一條被配置成沿著連接每個(gè)行的4個(gè)第1存儲(chǔ)單元461a的4個(gè)行的階梯形式延伸。類似地，字線WL3_j被配置成沿著連接每個(gè)行的1個(gè)第1存儲(chǔ)單元461a的8個(gè)行的階梯形式延伸。這樣，與字WL2_k-WL2_k+1連接的第1存儲(chǔ)單元461a不同于與字線WL3_j連接的第1存儲(chǔ)單元461a。
上面的描述涉及分別存儲(chǔ)類1、2和3的16-像素、4-像素、和1-像素圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元陣列460的一部分460a。但是，顯而易見，也可以類似地配置存儲(chǔ)單元陣列460的其它部分。因此，以21個(gè)存儲(chǔ)單元為單位沿著列方向周期性重復(fù)字線WL2和WL3的階梯形式。
在如圖41所示的存儲(chǔ)單元陣列460的一部分460a中，可以通過字線WL1同時(shí)激活沿著列方向延伸的21個(gè)存儲(chǔ)單元461(461a，461b)，使圖像數(shù)據(jù)能夠被寫入這些存儲(chǔ)單元461中和從這些存儲(chǔ)單元461中讀出。
進(jìn)一步，可以通過字線WL2同時(shí)激活在4個(gè)行上以階梯形式排列的部分460a的16個(gè)第1存儲(chǔ)單元461a，從而，使圖像數(shù)據(jù)能夠被寫入這些第1存儲(chǔ)單元461a中和從這些第1存儲(chǔ)單元461a中讀出。更進(jìn)一步，可以通過字線WL3同時(shí)激活在8個(gè)行上以階梯形式排列的部分460a的8個(gè)第1存儲(chǔ)單元461a，從而，使圖像數(shù)據(jù)能夠被寫入這些第1存儲(chǔ)單元461a中和從這些第1存儲(chǔ)單元461a中讀出。
因此，根據(jù)這里所示的實(shí)施例，通過字線WL1激活這些存儲(chǔ)單元，可以從第2存儲(chǔ)單元461b中讀出類1的圖像數(shù)據(jù)，和把類1的圖像數(shù)據(jù)寫入第2存儲(chǔ)單元461b中。類似地，通過字線WL2激活第1存儲(chǔ)單元461a，可以從第1存儲(chǔ)單元461a中讀出類2的圖像數(shù)據(jù)，和把類2的圖像數(shù)據(jù)寫入第1存儲(chǔ)單元461a中。通過字線WL3激活第1存儲(chǔ)單元461a，也可以從第1存儲(chǔ)單元461a中讀出分層類3的圖像數(shù)據(jù)，和把分層類3的圖像數(shù)據(jù)寫入第1存儲(chǔ)單元461a中。
這樣，可以有效地將類1-3的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)存儲(chǔ)塊450中，并且，可以與類1的圖像數(shù)據(jù)無關(guān)地從中讀出類2和3的圖像數(shù)據(jù)和將類2和3的圖像數(shù)據(jù)寫其中，這有助于運(yùn)動(dòng)矢量的有效檢測(cè)。
接著，進(jìn)一步描述第1存儲(chǔ)單元461a。圖4 2顯示了第1存儲(chǔ)單元461a的布置。在這種情況下，代表負(fù)載件的P-型MOS晶體管Q1和n-型MOS晶體管Q3被串聯(lián)在電源和地之間，形成COM反相器471，和代表負(fù)載件的P-型MOS晶體管Q2和n-型MOS晶體管Q4被串聯(lián)在電源和地之間，形成COM反相器472。將各個(gè)CMOS反相器471和472的輸出，即，各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1和N2的電位耦合到各個(gè)CMOS反相器472和471的輸入端，即，各個(gè)n-型MOS晶體管Q4和Q3的柵極。
CMOS反相器471的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1通過其柵極與字線WL1相連接的訪問晶體管Q6和其柵極與字線WL2或字線WL3連接的訪問晶體管Q5兩者與位線BL相連接。請(qǐng)注意，訪問晶體管Q5和Q6相互并聯(lián)。
另一方面，CMOS反相器472的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N2通過其柵極與字線WL1相連接的訪問晶體管Q7和其柵極與字線WL2或字線WL3連接的訪問晶體管Q8兩者與位線/BL(/BL代表加上劃線的BL)相連接。訪問晶體管Q7和Q8也相互并聯(lián)。
在具有這樣的配置的第1存儲(chǔ)單元461a中，把“1”或“0”的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在由一對(duì)CMOS反相器471和742組成的存儲(chǔ)單元473中。通過訪問晶體管Q5和Q7或訪問晶體管Q6和Q8為存儲(chǔ)單元473和位線BL或/BL之間的讀寫而轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。也就是說，可以通過字線WL1或字線WL2和WL3作出存儲(chǔ)單元473的選擇。
順便提一下，如圖42所示的第1存儲(chǔ)單元461a是基于普通SRAM(靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)單元的。但是，它也可以基于諸如高阻抗負(fù)載型存儲(chǔ)單元、TFT-負(fù)載型存儲(chǔ)單元、DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)單元之類另一種類型的SRAM單元。
接著，描述第2存儲(chǔ)單元461B。在圖43中，與圖42的相似部件相對(duì)應(yīng)的那些部件用與圖42中相同的標(biāo)號(hào)表示。
如圖所示，代表負(fù)載件的P-型MOS晶體管Q1和n-型MOS晶體管Q3被串聯(lián)在電源和地之間，形成COM反相器471，和代表負(fù)載件的P-型MOS晶體管Q2和n-型MOS晶體管Q4被串聯(lián)在電源和地之間，形成COM反相器472。將各個(gè)CMOS反相器471和472的輸出，即，各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1和N2的電位耦合到各個(gè)CMOS反相器472和471的輸入端，即，各個(gè)n-型MOS晶體管Q4和Q3的柵極。
CMOS反相器471的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N1通過其柵極與字線WL1相連接的訪問晶體管Q5兩者與位線BL相連接。另一方面，CMOS反相器472的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)N2通過其柵極與字線WL1相連接的訪問晶體管Q7與位線/BL相連接。
在具有這樣的配置的第2存儲(chǔ)單元461b中，把“1”或“0”的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在由一對(duì)CMOS反相器471和742組成的存儲(chǔ)單元473中。通過訪問晶體管Q5和Q7為存儲(chǔ)單元473和位線BL或/BL之間的讀寫而轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。也就是說，可以通過字線WL1作出存儲(chǔ)單元473的選擇。
不言而喻，如圖43所示的第2存儲(chǔ)單元461b是普通SRAM(靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)單元。但是，它也可以是諸如高阻抗負(fù)載型存儲(chǔ)單元、TFT-負(fù)載型存儲(chǔ)單元、或DRAM單元之類另一種類型的SRAM單元。
接著，描述構(gòu)成幀存儲(chǔ)器303、309、和314的存儲(chǔ)塊450。圖44顯示了存儲(chǔ)塊450的配置。
存儲(chǔ)單元塊450含有包含以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列460、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口462、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的第1到第3行地址解碼器463-465、和控制電路466。
用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口462包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的列地址解碼器462a、地址緩沖器462b、和I/O緩沖器462c。列地址解碼器462a包括I/O門選通(列開關(guān))和讀出放大器。通過地址緩沖器462b把列地址輸入到列地址解碼器462a。
列地址解碼器462a響應(yīng)通過地址緩沖器462b提供的列地址的每一個(gè)，使多條位線BL和/BL與位于存儲(chǔ)單元陣列460的列方向的多個(gè)存儲(chǔ)單元461的預(yù)定個(gè)保持連接，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠通過I/O緩沖器462c和列地址解碼器462a，沿著列方向被寫入預(yù)定存儲(chǔ)單元中和從預(yù)定存儲(chǔ)單元中讀出。
通過地址緩沖器463a把行地址提供給用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的第1行地址解碼器463。行地址解碼器463響應(yīng)通過地址緩沖器463a提供的行地址的每一個(gè)，激活與位于存儲(chǔ)單元陣列460的行方向的預(yù)定存儲(chǔ)單元461相連接的字線WL1，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠通過I/O緩沖器462c和列地址解碼器462a，沿著行方向被寫入預(yù)定存儲(chǔ)單元461(461a，461b)中和從預(yù)定存儲(chǔ)單元461(461a，461b)中讀出。
通過地址緩沖器464a把行地址提供給用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的第2行地址解碼器464。行地址解碼器464響應(yīng)通過地址緩沖器464a提供的行地址，激活與位于存儲(chǔ)單元陣列460的行方向的預(yù)定存儲(chǔ)單元461相連接的字線WL2，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠通過I/O緩沖器462c和列地址解碼器462a，沿著行方向被寫入預(yù)定存儲(chǔ)單元461(461a)中和從預(yù)定存儲(chǔ)單元461(461a)中讀出。
通過地址緩沖器465a把行地址提供給用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的第3行地址解碼器465。行地址解碼器465響應(yīng)通過地址緩沖器465a提供的行地址，激活與位于存儲(chǔ)單元陣列460的行方向的預(yù)定存儲(chǔ)單元461相連接的字線WL3，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠通過I/O緩沖器462c和列地址解碼器462a，沿著行方向被寫入預(yù)定存儲(chǔ)單元461(461a)中和從預(yù)定存儲(chǔ)單元461(461a)中讀出。
控制電路466根據(jù)控制輸入控制如上所述的存儲(chǔ)塊450的各個(gè)電路的操作。
如上所述，在這個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路300(參見圖38)的幀存儲(chǔ)器303、309和314包括同一存儲(chǔ)塊450(參見圖44)。分層類1-3的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一存儲(chǔ)塊450中，和可以與類1的圖像數(shù)據(jù)無關(guān)地分別讀寫分層類2和類3的圖像數(shù)據(jù)。因此，可以有效地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)據(jù)處理。
在如上所示和所述的例子中，把圖像數(shù)據(jù)分層成3個(gè)類來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量MV。但是，本發(fā)明不限于這種例子。例如，多于3個(gè)分層類或小于3個(gè)分層類的方案也可以用在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)中。在這種情況下，各個(gè)類的圖像數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在同一存儲(chǔ)塊中。
也就是說，與如上所述的實(shí)施例中一樣，以矩陣形式排列和以存儲(chǔ)單元陣列混合存儲(chǔ)單元陣列的第1存儲(chǔ)單元461a和第2存儲(chǔ)單元461b。第1存儲(chǔ)單元461a與沿著矩陣的列方向延伸的第1字線相連接和與排列成在多個(gè)行上以階梯形式延伸的第2字線相連接。第2存儲(chǔ)單元461b只與第1字線相連接。
與第2字線相連接的第1存儲(chǔ)單元461a存儲(chǔ)除了最低類(類1)之外其它分層類的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)把輸入的圖像數(shù)據(jù)分層成多于3個(gè)分層類時(shí)，多條第2字線被配置成具有不同階梯形式，使得與多條第2字線的每一條相連接的第1存儲(chǔ)單元461a相互不同，并且，它們存儲(chǔ)不同分層類的圖像數(shù)據(jù)。
在如上所述的實(shí)施例中，已經(jīng)表明，屬于分層類1-3的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在以矩陣形式包括21個(gè)列和8個(gè)行的存儲(chǔ)單元461的存儲(chǔ)單元陣列460的一部分460a中。但是，與各個(gè)類相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在以矩陣形式排列存儲(chǔ)單元的獨(dú)立存儲(chǔ)單元陣列460的一部分460a中。
在上述例子中，如圖42所示，第1存儲(chǔ)單元461a由一對(duì)相互并聯(lián)的訪問晶體管構(gòu)成。可選地，它也可以由多于兩個(gè)的并行訪問晶體管構(gòu)成。在那種情況下，可以利用與3個(gè)或更多個(gè)的各個(gè)訪問晶體管相連接的字線的任何一條選擇存儲(chǔ)單元。
在如上所述的實(shí)施例中，最低類(類1)的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元陣列460的第2存儲(chǔ)單元461b中，和通過順序平均值分層獲得的、除了最低類之外其它平均值分層類的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第1存儲(chǔ)單元461a中。一般說來，第1存儲(chǔ)單元461a可以存儲(chǔ)通過處理存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)單元461b中的圖像數(shù)據(jù)獲得的圖像數(shù)據(jù)等。顯而易見，這個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備可以用于存儲(chǔ)除了圖像數(shù)據(jù)之外的其它數(shù)據(jù)。
新的存儲(chǔ)單元電路包括將存儲(chǔ)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元與位線相連接的并聯(lián)的多個(gè)訪問晶體管。請(qǐng)注意，可以利用多條字線的任何一條建立存儲(chǔ)單元的選擇。
本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備包括分別與第1字線和第2字線連接的第1存儲(chǔ)單元、和只與第1字線連接的第2存儲(chǔ)單元，第1和第2存儲(chǔ)單元以矩陣形式排列，其中，第1字線的每一條沿著矩陣的列方向延伸和第2字線在矩陣的多個(gè)行上沿著階梯形式延伸。應(yīng)該明白，通過第2字線只可以同時(shí)激活分布在矩陣的多個(gè)行上的第1存儲(chǔ)單元，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠得以讀寫。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器從輸入的圖像數(shù)據(jù)中構(gòu)造具有不同分辨率的多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，并且，利用圖像數(shù)據(jù)的多個(gè)分層類檢測(cè)與輸入圖像數(shù)據(jù)中特定位置相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量，其中，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器把作為存儲(chǔ)單元的如上所述存儲(chǔ)設(shè)備用于存儲(chǔ)多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，其中，多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)當(dāng)中最低類的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)單元中，和其中，除了最低類之外其它多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第1存儲(chǔ)單元中。這使得各個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)可以獨(dú)立地從存儲(chǔ)設(shè)備中讀出和寫入存儲(chǔ)設(shè)備中。因此，改善了運(yùn)動(dòng)矢量的有效檢測(cè)處理。
工業(yè)可應(yīng)用性如上所述，新的存儲(chǔ)單元電路、存儲(chǔ)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器、和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器適用于基于，例如，塊匹配方法的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器，和適用于利用運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量的編碼器。
權(quán)利要求
1.一種包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，每個(gè)存儲(chǔ)塊包括以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元和選擇沿著所述矩陣的一個(gè)方向延伸的存儲(chǔ)單元列的多條選擇線，每行對(duì)應(yīng)于一個(gè)存儲(chǔ)單元列；其中，以矩陣形式排列的所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著所述矩陣的所述一個(gè)方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，所述多條選擇線的每一條含有與所述多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分選擇線；和其中，所述存儲(chǔ)塊還包括用于對(duì)在關(guān)聯(lián)分區(qū)中同時(shí)激活的分選擇線的進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)處在彼此相鄰的第1和第2分區(qū)之間，和其中，所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括用于有選擇地將和所述第1分區(qū)相關(guān)的第1分選擇線與和所述第2分區(qū)相關(guān)的第2分選擇線相連接的轉(zhuǎn)換電路，所述第2分區(qū)與所述第1分區(qū)相鄰，所述第2分選擇線處于相對(duì)于所述第1分選擇線的所述矩陣的其它方向的相同或相鄰位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述存儲(chǔ)塊還包括接收選擇信號(hào)的全局選擇線，所述全局選擇線沿著所述矩陣的所述一個(gè)方向延伸，并且在所述矩陣的所述一個(gè)方向上排列的每組分選擇線都被提供有所述全局選擇線；和其中，所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)含有有選擇地把所述選擇信號(hào)從所述關(guān)聯(lián)全局選擇線提供到第1和第2分選擇線的任何一條的門選通電路，所述第1和第2分選擇線沿著矩陣的其它方向彼此相鄰，所述門電路與分區(qū)的每一個(gè)相關(guān)地配備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，在分區(qū)的每一個(gè)中與一條分選擇線相對(duì)應(yīng)的多個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)整多個(gè)垂直或水平陣列的構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述存儲(chǔ)塊包括多條位線；與所述多條位線垂直相交的多條字線；和以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述單元與所述位線和所述字線相連接，其中，所述多條選擇線是所述字線；和其中，所述矩陣的所述一個(gè)方向是沿著字線的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述存儲(chǔ)塊包括多條位線；與所述多條位線垂直相交的多條字線；接收參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入線，所述參考數(shù)據(jù)輸入線與所述多條位線垂直相交或沿著所述多條位線平行延伸；輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線，所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線與所述多條位線垂直相交或沿著所述多條位線平行延伸；接收單元選擇信號(hào)的單元選擇線，所述單元選擇線與所述多條字線垂直相交或沿著所述多條位線平行延伸；和以所述矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述單元與所述位線、所述字線、所述參考數(shù)據(jù)輸入線、所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線、和所述單元選擇線相連接，其中，所述存儲(chǔ)單元包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元；接收所述參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入單元，所述參考數(shù)據(jù)輸入單元與所述參考數(shù)據(jù)輸入線相連接；利用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和從所述參考數(shù)據(jù)輸入單元接收的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的運(yùn)算功能單元；把在所述運(yùn)算功能單元中獲得的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元，所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元與所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線相連接；接收所述單元選擇信號(hào)的單元選擇信號(hào)輸入單元，所述單元選擇信號(hào)輸入單元與所述單元選擇線相連接；和根據(jù)在所述單元選擇信號(hào)輸入單元中接收的所述單元選擇信號(hào)，把通過所述運(yùn)算功能單元中的運(yùn)算獲得的所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元，其中，所述多條選擇線是所述多條單元選擇線；和其中，所述矩陣的一個(gè)方向是沿著所述單元選擇線的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述存儲(chǔ)單元的所述運(yùn)算功能單元并行地進(jìn)行數(shù)種邏輯運(yùn)算；和其中，所述存儲(chǔ)單元與所述多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線相連接，以分別輸出由所述數(shù)種邏輯運(yùn)算獲得的數(shù)項(xiàng)運(yùn)算數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述存儲(chǔ)塊還包括利用從所述多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線輸出的至少一部分所述運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的輔助運(yùn)算單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述輔助運(yùn)算單元含有第1多個(gè)輔助運(yùn)算單元，每一個(gè)用于利用從每個(gè)分區(qū)中與激活分單元選擇線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元輸出的運(yùn)算數(shù)據(jù)，進(jìn)行第1數(shù)值計(jì)算；和第2多個(gè)輔助運(yùn)算單元，每一個(gè)用于按所述第1多個(gè)輔助運(yùn)算單元的預(yù)定個(gè)，利用在所述第1輔助運(yùn)算單元的所述預(yù)定個(gè)中的運(yùn)算所得的運(yùn)算數(shù)據(jù)，進(jìn)行第2數(shù)值計(jì)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述第1數(shù)值計(jì)算是減法，和所述第2數(shù)值計(jì)算是絕對(duì)值計(jì)算。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)設(shè)備，還包括根據(jù)從所述一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊輸出的所述運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的電路塊。
12.一種從隨時(shí)間位移的參考幀和搜索幀中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器，包括第1存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成所述參考幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；第2存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成所述搜索幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；運(yùn)算單元，用于接收從所述第1存儲(chǔ)單元中讀出的參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)和搜索塊中多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)，所述多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)與所述參考?jí)K相關(guān)和是從所述第2存儲(chǔ)單元中讀出的，和用于與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)，按相應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算所述多個(gè)候選塊中的像素?cái)?shù)據(jù)與所述參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值；和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元，用于根據(jù)在所述運(yùn)算單元中運(yùn)算的、為與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)的每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算的所述差值，檢測(cè)與所述參考?jí)K相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量；其中，所述第1和第2存儲(chǔ)單元的每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊；其中，所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線；與所述多條位線垂直相交的多條字線；和以矩陣形式排列和與所述位線和所述字線相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元；其中，以矩陣形式排列的所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著字線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，所述多條選擇線的每一條含有與所述多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分字線；和其中，所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有轉(zhuǎn)換在所述分區(qū)中同時(shí)激活的分字線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器，其中，每個(gè)分區(qū)中與一條分字線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)整多個(gè)垂直或水平陣列的構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)。
14.一種從隨時(shí)間位移的參考幀和搜索幀中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器，包括第1存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成所述參考幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；第2存儲(chǔ)單元，用于接收從所述第1存儲(chǔ)單元中讀出的參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)，作為參考數(shù)據(jù)，和用于與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)，按相應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算與所述參考?jí)K相關(guān)的搜索區(qū)中的多個(gè)候選塊中的像素?cái)?shù)據(jù)與所述參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值；和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元，用于根據(jù)在所述第2存儲(chǔ)單元中運(yùn)算的、為與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)的每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算的所述差值，檢測(cè)與所述參考?jí)K相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量；其中，所述第1存儲(chǔ)單元包括一個(gè)或多個(gè)第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊，和所述第2存儲(chǔ)塊包括一個(gè)或多個(gè)第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊；其中，所述第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線；與所述多條位線垂直相交的多條字線；和以矩陣形式排列和與所述位線和所述字線相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元，其中，以矩陣形式排列的所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著字線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，所述多條選擇線的每一條含有與所述多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分字線；其中，所述第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有轉(zhuǎn)換在分區(qū)中同時(shí)激活的分字線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；其中，所述第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線；與所述多條位線垂直相交的多條字線；接收參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入線，所述參考數(shù)據(jù)輸入線與所述位線垂直相交或沿著所述位線平行延伸；輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線，所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線與所述多條位線垂直相交或沿著所述位線平行延伸；接收單元選擇信號(hào)的單元選擇線，所述單元選擇線與所述多條字線垂直相交或沿著所述多條字線平行延伸；以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述單元與所述位線、所述字線、所述參考數(shù)據(jù)輸入線、所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線、和所述單元選擇線相連接；和利用從所述多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線輸出的至少一部分所述運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算，以獲得所述差值的輔助運(yùn)算單元，其中，所述存儲(chǔ)單元包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元；接收所述參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入單元，所述參考數(shù)據(jù)輸入單元與所述參考數(shù)據(jù)輸入線相連接；利用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和從所述參考數(shù)據(jù)輸入單元接收的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的運(yùn)算功能單元；把在所述運(yùn)算功能單元中獲得的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元，所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元與所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線相連接；接收所述單元選擇信號(hào)的單元選擇信號(hào)輸入單元，所述單元選擇信號(hào)輸入單元與所述單元選擇線相連接；和根據(jù)在所述單元選擇信號(hào)輸入單元中接收的所述單元選擇信號(hào)，把通過所述運(yùn)算功能單元中的運(yùn)算獲得的所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元的輸出控制單元；其中，以矩陣形式排列的所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著單元選擇線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，所述多條選擇線的每一條含有與多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分單元選擇線；和其中，所述第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有轉(zhuǎn)換在關(guān)聯(lián)分區(qū)中同時(shí)激活的分單元選擇線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器，其中，在每個(gè)分區(qū)中與一條分單元選擇線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)整多個(gè)垂直或水平陣列的構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)。
16.一種在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路中從隨時(shí)間位移的參考幀和搜索幀中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，和利用運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路包括第1存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成所述參考幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；第2存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成所述搜索幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；運(yùn)算單元，用于接收從所述第1存儲(chǔ)單元中讀出的參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)和搜索塊中多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)，所述多個(gè)候選塊的像素?cái)?shù)據(jù)與所述參考?jí)K相關(guān)和是從所述第2存儲(chǔ)單元中讀出的，和用于與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)，按相應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算所述多個(gè)候選塊中的像素?cái)?shù)據(jù)與所述參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值；和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元，用于根據(jù)在所述運(yùn)算單元中運(yùn)算的、為與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)的每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算的所述差值，檢測(cè)與所述參考?jí)K相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量；其中，所述第1和第2存儲(chǔ)單元的每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊；其中，所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線；與所述多條位線垂直相交的多條字線；和以矩陣形式排列和與所述位線和所述字線相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元；其中，以矩陣形式排列的所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著字線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，所述多條選擇線的每一條含有與所述多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分字線；和其中，所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有轉(zhuǎn)換在所述分區(qū)中同時(shí)激活的分字線的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
17.一種在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路中從隨時(shí)間位移的參考幀和搜索幀中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，和利用運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼器，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路包括第1存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)構(gòu)成所述參考幀的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)；第2存儲(chǔ)單元，用于接收從所述第1存儲(chǔ)單元中讀出的參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)，作為參考數(shù)據(jù)，和用于與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)，按相應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算與所述參考?jí)K相關(guān)的搜索區(qū)中的多個(gè)候選塊中的像素?cái)?shù)據(jù)與所述參考?jí)K的像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值；和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)單元，用于根據(jù)在所述第2存儲(chǔ)單元中運(yùn)算的、為與多個(gè)候選塊的每一個(gè)相關(guān)的每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算的所述差值，檢測(cè)與所述參考?jí)K相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量；其中，所述第1存儲(chǔ)單元包括一個(gè)或多個(gè)第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊，和所述第2存儲(chǔ)塊包括一個(gè)或多個(gè)第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊；其中，所述第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線；與所述多條位線垂直相交的多條字線；和以矩陣形式排列和與所述位線和所述字線相連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元，其中，以矩陣形式排列的所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著字線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，所述多條選擇線的每一條含有與所述多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分字線；其中，所述第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有對(duì)在分區(qū)中同時(shí)激活的分字線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；其中，所述第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊含有多條位線；與所述多條位線垂直相交的多條字線；接收參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入線，所述參考數(shù)據(jù)輸入線與所述位線垂直相交或沿著所述位線平行延伸；輸出運(yùn)算數(shù)據(jù)的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線，所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線與所述多條位線垂直相交或沿著所述位線平行延伸；接收單元選擇信號(hào)的單元選擇線，所述單元選擇線與所述多條字線垂直相交或沿著所述多條字線平行延伸；以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述單元與所述位線、所述字線、所述參考數(shù)據(jù)輸入線、所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線、和所述單元選擇線相連接；和利用從所述多條運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線輸出的至少一部分所述運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算，以獲得所述差值的輔助運(yùn)算單元，其中，所述存儲(chǔ)單元包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元；接收所述參考數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)輸入單元，所述參考數(shù)據(jù)輸入單元與所述參考數(shù)據(jù)輸入線相連接；利用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和從所述參考數(shù)據(jù)輸入單元接收的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的運(yùn)算功能單元；把在所述運(yùn)算功能單元中獲得的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線的運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元，所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元與所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出線相連接；接收所述單元選擇信號(hào)的單元選擇信號(hào)輸入單元，所述單元選擇信號(hào)輸入單元與所述單元選擇線相連接；和根據(jù)在所述單元選擇信號(hào)輸入單元中接收的所述單元選擇信號(hào)，把通過所述運(yùn)算功能單元中的運(yùn)算獲得的所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出到所述運(yùn)算數(shù)據(jù)輸出單元的輸出控制單元；其中，以矩陣形式排列的所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的區(qū)域含有沿著單元選擇線方向劃分的多個(gè)分區(qū)；其中，所述多條選擇線的每一條含有與多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分單元選擇線；和其中，所述第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)塊還含有對(duì)在關(guān)聯(lián)分區(qū)中同時(shí)激活的分單元選擇線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
18.一種存儲(chǔ)單元電路，包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元；和每一個(gè)將所述存儲(chǔ)單元與位線相連接的多個(gè)訪問晶體管，所述晶體管相互并聯(lián)。
19.一種存儲(chǔ)設(shè)備，包括第1存儲(chǔ)單元和第2存儲(chǔ)單元，所述第1和第2存儲(chǔ)單元以矩陣形式排列和混合，其中，所述第1存儲(chǔ)單元分別與第1字線和第2字線相連接，和所述第2存儲(chǔ)單元只與所述第1字線相連接；和其中，所述第1字線沿著所述矩陣的列方向延伸，而所述第2字線以在所述矩陣的多個(gè)行上延伸的階梯形式配備。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述所述第2字線的所述階梯形式以預(yù)定個(gè)存儲(chǔ)單元為單位，沿著所述矩陣的列方向重復(fù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的存儲(chǔ)設(shè)備，包括具有不同階梯形式的多條共享第2字線。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，與所述多條第2字線連接的所述第1存儲(chǔ)單元是不同的存儲(chǔ)單元。
23.一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器，包括圖像分層裝置，用于從輸入圖像數(shù)據(jù)中生成具有不同分辨率的多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)；運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，用于根據(jù)所述圖像分層裝置形成的所述多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，利用塊匹配處理檢測(cè)所述輸入圖像的預(yù)定位置的運(yùn)動(dòng)矢量；和存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)多個(gè)分層類的圖像數(shù)據(jù)，其中，所述存儲(chǔ)單元含有以矩陣形式排列的第1存儲(chǔ)單元和第2存儲(chǔ)單元，所述第1和第2存儲(chǔ)單元以矩陣形式排列和混合，其中，所述第1存儲(chǔ)單元分別與第1字線和第2字線相連接，和所述第2存儲(chǔ)單元只與所述第1字線相連接；其中，所述第1字線沿著所述矩陣的列方向延伸，而所述第2字線以在所述矩陣的多個(gè)行上延伸的階梯形式配備；和其中，把多個(gè)類的圖像數(shù)據(jù)當(dāng)中最低分層類的所述圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述第2存儲(chǔ)單元中，和把除了最低類之外其它分層類的所述圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述第1存儲(chǔ)單元中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器，包括具有不同階梯形式的多條共享第2字線；其中，所述與所述多條第2字線相連接的所述第1存儲(chǔ)單元是不同的存儲(chǔ)單元；和其中，與所述多條第2字線相連接的第1存儲(chǔ)單元的每一個(gè)存儲(chǔ)屬于不同分層類的圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及存儲(chǔ)設(shè)備等。存儲(chǔ)設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊。存儲(chǔ)塊含有由以矩陣形式排列的多個(gè)存儲(chǔ)單元(210)組成的存儲(chǔ)單元陣列。多個(gè)存儲(chǔ)單元(210)的區(qū)域包括沿著字線(WL)方向劃分的多個(gè)分區(qū)(201a－201e)。字線(WL)的每一條含有與多個(gè)分區(qū)相對(duì)應(yīng)劃分的多條分選擇線(WLa－WLe)。存儲(chǔ)塊含有轉(zhuǎn)換在每個(gè)分區(qū)中同時(shí)激活的分字線(WL)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(220)。與每條分字線相關(guān)的多個(gè)存儲(chǔ)單元(210)存儲(chǔ)水平或垂直陣列的像素?cái)?shù)據(jù)。新的存儲(chǔ)設(shè)備能夠同時(shí)訪問構(gòu)成具有任意結(jié)構(gòu)的像素塊的數(shù)項(xiàng)像素?cái)?shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G11C8/00GK1509475SQ03800279
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2003年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者近藤哲二郎, 市川勉, 野出泰史, 史 申請(qǐng)人:索尼公司