專利名稱：運(yùn)動(dòng)檢測裝置及搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生成運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，適合于采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D象編碼方式，例如，MPEG1、MPEG2、MPEG4等。
背景技術(shù)：
作為確定搜索范圍的傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)(矢量)檢測裝置，在專利文獻(xiàn)1中公開了視頻編碼裝置中的最佳運(yùn)動(dòng)矢量搜索部。
該最佳運(yùn)動(dòng)矢量搜索部具有搜索范圍確定部及預(yù)測運(yùn)動(dòng)矢量周邊搜索部，搜索范圍確定部根據(jù)從外部的控制部提供的容許運(yùn)算量，求出搜索范圍的大小。預(yù)測運(yùn)動(dòng)矢量周邊搜索部，從已經(jīng)求出的運(yùn)動(dòng)矢量的分散求出搜索范圍的形狀，將該形狀的大小作為用上述搜索范圍確定部所確定的大小，確定搜索范圍的形狀及大小。
特開平11-252571號公報(bào)傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中，由于搜索區(qū)域(搜索范圍)的大小根據(jù)容許運(yùn)算量變化，因而裝置的處理能力無法充分發(fā)揮的搜索范圍的大小被確定，導(dǎo)致無法高效生成運(yùn)動(dòng)矢量的問題。
本發(fā)明鑒于解決上述問題而提出，以獲得可高效生成運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)檢測裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，生成成為編碼對象的圖象數(shù)據(jù)中的運(yùn)動(dòng)矢量，它具備全體運(yùn)動(dòng)信息生成器，生成指示由上述圖象數(shù)據(jù)所規(guī)定的圖象的全體運(yùn)動(dòng)的全體運(yùn)動(dòng)信息；以及搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，根據(jù)上述全體運(yùn)動(dòng)信息將搜索形狀確定為確定搜索形狀，設(shè)定具有根據(jù)該確定搜索形狀及自身的運(yùn)算能力而確定的區(qū)域面積的搜索區(qū)域，通過在該搜索區(qū)域內(nèi)對上述圖象數(shù)據(jù)中的現(xiàn)圖象和參照圖象進(jìn)行比較運(yùn)算而生成運(yùn)動(dòng)矢量。上述確定搜索形狀在規(guī)定的定時(shí)隨著上述全體運(yùn)動(dòng)信息的變化而變化。
本發(fā)明的搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，檢測作為編碼對象的圖象數(shù)據(jù)中的運(yùn)動(dòng)矢量，它包括搜索區(qū)域形狀控制部，接受表示圖象的全體運(yùn)動(dòng)的全體運(yùn)動(dòng)信息，根據(jù)該全體運(yùn)動(dòng)信息將搜索形狀確定為確定搜索形狀，設(shè)定具有根據(jù)該確定搜索形狀及規(guī)定的運(yùn)算能力所確定的區(qū)域面積的搜索區(qū)域，輸出用于依照該搜索區(qū)域而以規(guī)定單位選擇上述圖象數(shù)據(jù)中的現(xiàn)圖象及參照圖象中的至少一個(gè)圖象的選擇信號；以及運(yùn)動(dòng)檢測部，根據(jù)上述選擇信號，通過對上述圖象數(shù)據(jù)中的上述參照圖象和上述現(xiàn)圖象進(jìn)行比較運(yùn)算而檢測上述運(yùn)動(dòng)矢量。上述規(guī)定的運(yùn)算能力包含上述運(yùn)動(dòng)檢測部的運(yùn)算能力。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的運(yùn)動(dòng)檢測裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖2是圖1的搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器的內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。
圖3是參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的選擇控制內(nèi)容與搜索區(qū)域的形狀的關(guān)系例(之一)的說明圖。
圖4是參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的選擇控制內(nèi)容與搜索區(qū)域的形狀的關(guān)系例(之二)的說明圖。
圖5是參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的選擇控制內(nèi)容與搜索區(qū)域的形狀的關(guān)系例(之三)的說明圖。
圖6是圖2的搜索區(qū)域形狀控制部所確定的搜索形狀的例的說明圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例2的MPEG2視頻編碼裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖8是表示根據(jù)監(jiān)視攝象機(jī)的移動(dòng)角度和焦點(diǎn)距離、被攝體的移動(dòng)距離的差異的說明圖。
圖9是本發(fā)明的實(shí)施例3的運(yùn)動(dòng)檢測裝置的搜索區(qū)域形狀控制部所確定的搜索形狀例的說明圖。
圖10是本發(fā)明的實(shí)施例4的運(yùn)動(dòng)檢測裝置的搜索區(qū)域形狀控制部所確定的搜索形狀例的說明圖。
圖11是本發(fā)明的實(shí)施例5的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中的搜索形狀的實(shí)現(xiàn)例(之一)的說明圖。
圖12是本發(fā)明的實(shí)施例5的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中的搜索形狀的實(shí)現(xiàn)例(之二)的說明圖。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例6的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中的搜索形狀的實(shí)現(xiàn)例(之一)的說明圖。
圖14是本發(fā)明的實(shí)施例6的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中的搜索形狀的實(shí)現(xiàn)例(之二)的說明圖。
圖15是用表形式說明由實(shí)施例7的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中的搜索區(qū)域形狀控制部根據(jù)全體運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行搜索區(qū)域的選擇的說明圖。
圖16是實(shí)施例8的搜索區(qū)域形狀控制部所確定的搜索形狀的例的說明圖。
圖17是實(shí)施例9中的圖象上的宏塊的說明圖。
圖18是圖17的宏塊(之一)的搜索區(qū)域的說明圖。
圖19是圖17的宏塊(之二)的搜索區(qū)域的說明圖。
圖20是圖17的宏塊(之三)的搜索區(qū)域的說明圖。
圖21是本發(fā)明的實(shí)施例10的運(yùn)動(dòng)檢測裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖22是由全體運(yùn)動(dòng)信息生成器執(zhí)行全體運(yùn)動(dòng)信息的生成處理的順序的流程圖。
圖23是圖22的步驟ST1的處理的詳細(xì)流程圖。
圖24是圖22的步驟ST2的詳細(xì)流程圖。
圖25是本發(fā)明的實(shí)施例10的MPEG2視頻編碼裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖26是本發(fā)明的實(shí)施例10的其他MPEG2視頻編碼裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖27是實(shí)施例11中的搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器的內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。
圖28是參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的選擇控制內(nèi)容與搜索區(qū)域的形狀的關(guān)系例(之一)的說明圖。
圖29是參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的選擇控制內(nèi)容與搜索區(qū)域的形狀的關(guān)系例(之二)的說明圖。
圖30是參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的選擇控制內(nèi)容與搜索區(qū)域的形狀的關(guān)系例(之三)的說明圖。
圖31是實(shí)施例12的特征的說明圖。
1、130運(yùn)動(dòng)檢測裝置，2搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，3、4全體運(yùn)動(dòng)信息生成器，5監(jiān)視攝象機(jī)，7搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測部，1 MPEG2視頻編碼裝置，21、23搜索區(qū)域形狀控制部，22、24運(yùn)動(dòng)檢測部，41～43、61～63、71～75、104、105搜索形狀，81、82、91、92搜索區(qū)域，111～113宏塊。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的運(yùn)動(dòng)檢測裝置的構(gòu)成的方框圖。如同圖所示，運(yùn)動(dòng)檢測裝置1由搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2及全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3構(gòu)成。全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3控制外部的圖象拍攝部即監(jiān)視攝象機(jī)5。
全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3將監(jiān)視攝象機(jī)5的控制信息(動(dòng)作方向、移動(dòng)角速度、焦點(diǎn)距離等)作為全體運(yùn)動(dòng)信息S3提供給搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2。
例如，監(jiān)視攝象機(jī)5一般通過微控制器的控制信息來控制運(yùn)動(dòng)。從而，具有上述微控制器的機(jī)能的全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3，可以將上述控制信息本身作為全體運(yùn)動(dòng)信息S3提供給搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2。該控制信息成為表示由監(jiān)視攝象機(jī)5拍攝的圖象數(shù)據(jù)所規(guī)定的圖象的全體運(yùn)動(dòng)的信息。
圖2是表示搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2的內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。如同圖所示，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2由搜索區(qū)域形狀控制部21及運(yùn)動(dòng)檢測部22構(gòu)成。搜索區(qū)域形狀控制部21根據(jù)由全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3獲得的全體運(yùn)動(dòng)信息S3來確定搜索區(qū)域的形狀，設(shè)定具有根據(jù)確定的搜索形狀及運(yùn)動(dòng)檢測部22的運(yùn)算能力所確定的區(qū)域面積的搜索區(qū)域，向運(yùn)動(dòng)檢測部22輸出用以實(shí)現(xiàn)該搜索區(qū)域的現(xiàn)圖象選擇信號S11及參照圖象選擇信號S12，以及其他選擇信號S13。
另外，搜索區(qū)域是指用以檢測運(yùn)動(dòng)矢量的畫面的一部分所對應(yīng)的區(qū)域，區(qū)域面積是指搜索區(qū)域的面積，搜索形狀是指搜索區(qū)域的形狀。另外，現(xiàn)圖象是成為編碼對象的圖象，參照圖象是與現(xiàn)圖象相比在時(shí)間上超前或落后的圖象，用于與現(xiàn)圖象進(jìn)行比較。通過比較現(xiàn)圖象和參照圖象的各個(gè)象素值，算出運(yùn)動(dòng)矢量。運(yùn)動(dòng)矢量是表現(xiàn)幀間等的局部圖象的運(yùn)動(dòng)的大小和方向的矢量。
運(yùn)動(dòng)檢測部22接受由監(jiān)視攝象機(jī)5獲得的圖象數(shù)據(jù)中的參照圖象數(shù)據(jù)SW及現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB(通常，在對圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理時(shí)獲得)，在根據(jù)現(xiàn)圖象選擇信號S11及參照圖象選擇信號S12確定的搜索區(qū)域內(nèi)，執(zhí)行參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的比較運(yùn)算處理，根據(jù)該比較結(jié)果輸出運(yùn)動(dòng)矢量mv。
圖3～圖5是表示參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的選擇控制內(nèi)容與其結(jié)果所獲得的搜索區(qū)域的形狀的關(guān)系例的說明圖。這些例中，假定用參照圖象數(shù)據(jù)SW及現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB可選擇的16×16象素等所構(gòu)成的宏塊各為4個(gè)，運(yùn)動(dòng)檢測部22的運(yùn)算能力為8個(gè)循環(huán)，在一個(gè)循環(huán)中可以執(zhí)行參照圖象數(shù)據(jù)SW及現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB間的一個(gè)宏塊單位的比較。圖3～圖5中，參照圖象SW1～SW4是縱方向鄰接的宏塊，現(xiàn)圖象TMB1～TMB4是橫方向鄰接的宏塊。另外，通過允許部分重復(fù)參照圖象SW1～SW4的間隔而使之變狹窄，可以使形成搜索區(qū)域的基本單位比宏塊小，可以令搜索區(qū)域的基本單位最小為一個(gè)象素單位。
如圖3所示，第1選擇例31中，通過分別對參照圖象SW1、SW2執(zhí)行4個(gè)現(xiàn)圖象TMB1～TMB4的比較運(yùn)算處理，用橫向的矩形確定區(qū)域面積為8個(gè)宏塊的搜索區(qū)域35。
如圖4所示，第2選擇例32中，通過分別對參照圖象SW1～SW4執(zhí)行2個(gè)現(xiàn)圖象TMB2、TMB3的比較運(yùn)算處理，用縱向的矩形確定區(qū)域面積為8個(gè)宏塊的搜索區(qū)域36。
如圖5所示，第3選擇例33中，對參照圖象SW1執(zhí)行2個(gè)現(xiàn)圖象TMB1、TMB2的比較運(yùn)算處理，分別對參照圖象SW2、SW3執(zhí)行2個(gè)現(xiàn)圖象TMB2、TMB3的比較運(yùn)算處理，對參照圖象SW4執(zhí)行2個(gè)現(xiàn)圖象TMB3、TMB4的比較運(yùn)算處理，從而，用右下斜形狀確定區(qū)域面積為8個(gè)宏塊的搜索區(qū)域37。
圖6是表示用搜索區(qū)域形狀控制部21確定的搜索形狀的例的說明圖。如同圖所示，從橫向矩形的搜索形狀41、正方形的搜索形狀42及縱向矩形的搜索形狀43的3種矩形的搜索形狀中選擇任一搜索形狀。
搜索區(qū)域形狀控制部21接受全體運(yùn)動(dòng)信息S3，例如，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示偏向水平方向時(shí)選擇搜索形狀41，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示偏向垂直方向時(shí)選擇搜索形狀43，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示不偏向水平方向及垂直方向時(shí)選擇搜索形狀42。另外，上述的內(nèi)容只是搜索形狀的一個(gè)選擇例，搜索形狀的數(shù)目、搜索形狀的選擇內(nèi)容不限于上述內(nèi)容。
另外，搜索區(qū)域形狀控制部21更新搜索形狀的定時(shí)以畫面(1幅畫面)為單位。例如，判斷為橫方向(水平方向)的運(yùn)動(dòng)多的最初5幅畫面用搜索形狀41搜索，運(yùn)動(dòng)減緩的后續(xù)10幅畫面用搜索形狀42搜索，然后，判斷為縱方向(垂直方向)的運(yùn)動(dòng)多的3幅畫面用搜索形狀43搜索。令作為這樣的搜索形狀的更新定時(shí)的最小控制單位為圖象數(shù)據(jù)的畫面單位。
這樣，由于具有由監(jiān)視攝象機(jī)5的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的控制信息即全體運(yùn)動(dòng)信息S3所確定的搜索形狀的搜索區(qū)域用畫面單位更新的同時(shí)算出運(yùn)動(dòng)矢量mv，因而實(shí)施例1的運(yùn)動(dòng)檢測裝置可通過高效處理來獲得精度高的運(yùn)動(dòng)矢量mv。
而且，通過根據(jù)運(yùn)動(dòng)檢測部22的運(yùn)算能力來設(shè)定搜索區(qū)域的區(qū)域面積，即使選擇的搜索形狀變化，也可以總是設(shè)定適于運(yùn)動(dòng)檢測部22的運(yùn)算能力的區(qū)域面積的搜索區(qū)域。換言之，實(shí)施例1可以在保證一定的搜索區(qū)域的區(qū)域面積(運(yùn)算量)的同時(shí)，根據(jù)全體運(yùn)動(dòng)信息S3改變搜索形狀。
另外，除了實(shí)施例1的搜索形狀的更新，還可以綜合移動(dòng)相對于搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向等。
另外，實(shí)施例1中說明了由搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2及全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3組成的運(yùn)動(dòng)檢測裝置1，但是搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2也可以作為單體，通過從外部接受全體運(yùn)動(dòng)信息S3，也可如上述地通過高效處理來獲得精度高的運(yùn)動(dòng)矢量mv。
實(shí)施例2圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的MPEG2視頻(/音頻/系統(tǒng))編碼裝置10的結(jié)構(gòu)方框圖。實(shí)施例2中說明了這樣的示例，即監(jiān)視攝象機(jī)5的控制裝置(全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3)和圖象的編碼裝置分離，與實(shí)施例1的搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2相當(dāng)?shù)乃阉鲄^(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器7是MPEG2視頻編碼裝置10的一部分。
該構(gòu)成中，來自全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3的全體運(yùn)動(dòng)信息S3經(jīng)由主機(jī)接口11傳送到搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器7。
以下，說明MPEG2視頻編碼裝置10的內(nèi)部構(gòu)成。主機(jī)接口11將從全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3獲得的全體運(yùn)動(dòng)信息S3傳送到(處理器)總線27、(主機(jī))總線28。
DSP部12與總線28連接，執(zhí)行各種數(shù)字信號處理。視頻接口13與總線27～29連接，對視頻輸入SV1及視頻輸出SV0進(jìn)行對接處理。
環(huán)路內(nèi)處理部14與總線27～29連接，執(zhí)行正交變換、量子化、逆量子化、逆正交變換等的環(huán)路內(nèi)處理，量子化后的信號提供給可變長度編碼部15。
可變長度編碼部15與總線27～29連接，根據(jù)環(huán)路內(nèi)處理部14獲得的信號執(zhí)行可變長度編碼處理。
參照圖象數(shù)據(jù)SW，是視頻輸入SV1經(jīng)由視頻接口13在環(huán)路內(nèi)處理部14處理后，經(jīng)由DRAM接口18存儲到外部DRAM結(jié)構(gòu)的預(yù)測存儲器(未圖示)的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB，視頻輸入SV1經(jīng)由視頻接口13和DRAM接口18存儲到上述預(yù)測存儲器的數(shù)據(jù)。從而，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器7可經(jīng)由DRAM接口18從預(yù)測存儲器獲取參照圖象數(shù)據(jù)SW及現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB。
在基于經(jīng)由主機(jī)接口11獲得的全體運(yùn)動(dòng)信息S3的搜索區(qū)域內(nèi)，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器7經(jīng)由DRAM接口18執(zhí)行參照圖象數(shù)據(jù)SW及現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的比較運(yùn)算處理，從而與實(shí)施例1的搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2同樣，算出運(yùn)動(dòng)矢量mv。
比特流接口16與總線27～29連接，按照規(guī)定的編碼數(shù)據(jù)的傳送順序輸出比特流信號BS0。
音頻接口17與總線27～29連接，對音頻輸入SA1執(zhí)行對接處理。
DRAM接口18與總線27～29連接，對上述預(yù)測存儲器中的輸入輸出數(shù)據(jù)執(zhí)行對接處理。
全體控制部19控制除主機(jī)接口11及DSP部12外的各構(gòu)成部2、13～18的動(dòng)作。
這樣的構(gòu)成中，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器7根據(jù)從外部的全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3獲得的全體運(yùn)動(dòng)信息S3，算出運(yùn)動(dòng)矢量mv，根據(jù)該運(yùn)動(dòng)矢量mv執(zhí)行MPEG2視頻編碼裝置10的編碼處理。從而，可獲得與實(shí)施例1同樣的效果。
另外，可以考慮將監(jiān)視攝象機(jī)5的動(dòng)作方向和角速度及焦點(diǎn)距離等作為全體運(yùn)動(dòng)信息S3。即使在同一角速度下，運(yùn)動(dòng)的范圍也因焦點(diǎn)距離而異，因而為了獲得適當(dāng)?shù)乃阉餍螤?，焦點(diǎn)距離成為重要的信息。
圖8是表示根據(jù)監(jiān)視攝象機(jī)5的移動(dòng)角度和焦點(diǎn)距離、被攝體的移動(dòng)距離的差異的說明圖。
如同圖所示，被攝體為焦點(diǎn)距離L1的畫面181時(shí)，當(dāng)監(jiān)視攝象機(jī)5移動(dòng)角度θ時(shí)，畫面181的移動(dòng)小，而被攝體為焦點(diǎn)距離L2(＞L1)的畫面182時(shí)，當(dāng)監(jiān)視攝象機(jī)5移動(dòng)角度θ時(shí)，畫面182的移動(dòng)大。即，焦點(diǎn)距離越遠(yuǎn)，同一角度的移動(dòng)所對應(yīng)的畫面內(nèi)的移動(dòng)幅度越幅大。因而，作為全體運(yùn)動(dòng)信息S3，可明白焦點(diǎn)距離的信息是重要的信息。
實(shí)施例3圖9是本發(fā)明的實(shí)施例3的運(yùn)動(dòng)檢測裝置的搜索區(qū)域形狀控制部21所確定的搜索形狀例的說明圖。另外，全體構(gòu)成可以是圖1、圖2所示實(shí)施例1的構(gòu)成或圖7所示實(shí)施例2的構(gòu)成。
如圖9所示，采用菱形作為搜索形狀的基本形狀。搜索形狀61是橫向的菱形，搜索形狀62是縱向及橫向大致相等的菱形，搜索形狀63是縱向的菱形。具有這些搜索形狀61到63之一的搜索區(qū)域由例如一個(gè)象素為構(gòu)成基本單位來實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例3中的搜索區(qū)域形狀控制部21接受全體運(yùn)動(dòng)信息S3，例如，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示偏向水平方向時(shí)選擇搜索形狀61，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示偏向垂直方向時(shí)選擇搜索形狀63，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示不偏向水平方向及垂直方向時(shí)選擇搜索形狀62。其他動(dòng)作與實(shí)施例1相同。
從而，實(shí)施例3的運(yùn)動(dòng)檢測裝置具有與實(shí)施例1同樣的效果。而且，實(shí)施例3的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，通過用菱形確定搜索形狀的基本形狀，與搜索形狀的基本形狀采用矩形的實(shí)施例1相比，在區(qū)域面積(運(yùn)算量)相同的場合，可確定偏向程度更大的搜索區(qū)域，因而可以更有效地計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量mv。另外，以一個(gè)象素為基本單位實(shí)現(xiàn)搜索區(qū)域時(shí)，可確定形狀精度高的菱形的搜索區(qū)域。
另外，實(shí)施例3中說明了3種搜索形狀，但是不限于此，可以確定任意的n(＞1)種中的一種。
實(shí)施例4圖10是本發(fā)明的實(shí)施例4的運(yùn)動(dòng)檢測裝置的搜索區(qū)域形狀控制部所確定的搜索形狀例的說明圖。另外，全體構(gòu)成也可以是圖1、圖2所示實(shí)施例1的構(gòu)成或圖7所示實(shí)施例2的構(gòu)成。
如圖10所示，采用平行四邊形(包括矩形)作為搜索形狀的基本形狀。搜索形狀71、72是偏左上的平行四邊形，搜索形狀73是矩形，搜索形狀74、75是偏右上的平行四邊形。具有這些搜索形狀71～75之一的搜索區(qū)域由例如以一個(gè)象素為基本單位來實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例4中，搜索區(qū)域形狀控制部21接受全體運(yùn)動(dòng)信息S3，例如，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示偏左上或右下方向時(shí)，選擇搜索形狀71、72之一，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示偏右上或左下時(shí)，選擇搜索形狀74、75之一，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示都不偏向左上、右下、右上、左下方向時(shí)，選擇搜索形狀73。其他動(dòng)作與實(shí)施例1相同。
從而，實(shí)施例4的運(yùn)動(dòng)檢測裝置具有與實(shí)施例1同樣的效果。而且，實(shí)施例4的運(yùn)動(dòng)檢測裝置通過用平行四邊形確定搜索形狀的基本形狀，對于監(jiān)視攝象機(jī)5的拍攝畫面中的斜方向的運(yùn)動(dòng)，可以更有效地計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量mv。另外，以一個(gè)象素為基本單位來實(shí)現(xiàn)搜索區(qū)域時(shí)，可確定形狀精度高的平行四邊形的搜索區(qū)域。
另外，實(shí)施例4中，說明了5種搜索形狀，但是不限于此，可以確定任意的n(＞1)種中的一種。
實(shí)施例5
圖11及圖12是本發(fā)明的實(shí)施例5的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中的搜索形狀的實(shí)現(xiàn)例的說明圖。實(shí)施例5中，以宏塊為基本單位實(shí)現(xiàn)實(shí)施例3中搜索形狀為菱形的搜索區(qū)域。
如這些圖所示，由小正方形的宏塊MB模擬實(shí)現(xiàn)菱形的搜索區(qū)域。圖11所示搜索區(qū)域81是由宏塊MB模擬實(shí)現(xiàn)橫向的菱形(與圖9的搜索形狀61相當(dāng))的例，圖12所示搜索區(qū)域82是由宏塊MB模擬實(shí)現(xiàn)縱向及橫向大致均等的菱形(與圖9的搜索形狀62相當(dāng))的例。
圖11及圖12中，宏塊MB的數(shù)目共48個(gè)。即，搜索區(qū)域81及搜索區(qū)域82是用相同運(yùn)算能力(區(qū)域面積)可實(shí)現(xiàn)的區(qū)域。
由于基本的動(dòng)作與實(shí)施例3相同，因而實(shí)施例5的運(yùn)動(dòng)檢測裝置具有與實(shí)施例3同樣的效果。即，實(shí)施例5的運(yùn)動(dòng)檢測裝置與實(shí)施例3同樣，通過同一運(yùn)算能力可確定偏向程度更大的搜索區(qū)域，因而可以更有效地計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量mv。另外，由于以一個(gè)宏塊為基本單位來實(shí)現(xiàn)搜索區(qū)域，因而與以一個(gè)象素為基本單位的搜索區(qū)域的情況相比，有對參照圖象SW和現(xiàn)圖象TMB進(jìn)行比較的控制內(nèi)容變得容易的優(yōu)點(diǎn)。
另外，實(shí)施例5中，說明了2種搜索形狀，但是不限于此，可以確定任意的n(＞1)種中的一種。
實(shí)施例6圖13及圖14是本發(fā)明的實(shí)施例6的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中的搜索形狀的實(shí)現(xiàn)例的說明圖。實(shí)施例6中，以宏塊為基本單位實(shí)現(xiàn)實(shí)施例4的平行四邊形的搜索區(qū)域。
如這些圖所示，由宏塊MB模擬實(shí)現(xiàn)平行四邊形的搜索區(qū)域。圖13所示搜索區(qū)域91是由宏塊MB模擬實(shí)現(xiàn)右上傾斜比較緩的平行四邊形(與圖10的搜索形狀74相當(dāng))的例，圖14所示搜索區(qū)域92是由宏塊MB模擬實(shí)現(xiàn)左上傾斜比較急的平行四邊形(與圖10的搜索形狀71相當(dāng))的例。
圖13及圖14中，宏塊MB的數(shù)目共48個(gè)。即，搜索區(qū)域91及搜索區(qū)域92是用相同運(yùn)算能力可實(shí)現(xiàn)的區(qū)域。
由于基本的動(dòng)作與實(shí)施例4相同，因而實(shí)施例6的運(yùn)動(dòng)檢測裝置具有與實(shí)施例4同樣的效果。即，實(shí)施例6的運(yùn)動(dòng)檢測裝置與實(shí)施例4同樣，對于監(jiān)視攝象機(jī)5的拍攝畫面中的斜方向的運(yùn)動(dòng)，可以更有效地計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量mv。另外，由于以一個(gè)宏塊為基本單位來實(shí)現(xiàn)搜索區(qū)域，因而與以一個(gè)象素為基本單位的搜索區(qū)域的情況相比，有對參照圖象SW和現(xiàn)圖象TMB進(jìn)行比較的控制內(nèi)容變得容易的優(yōu)點(diǎn)。
另外，實(shí)施例6中，說明了2種搜索形狀，但是不限于此，可以確定任意的n(＞1)種中的一種。
實(shí)施例7實(shí)施例1到實(shí)施例6中，將一個(gè)基本形狀(矩形、菱形、平行四邊形之一)的多種搜索形狀之一確定為搜索形狀，而實(shí)施例7中，將多種基本形狀中的任一基本形狀確定為搜索形狀。
圖15是用表形式說明由實(shí)施例7的運(yùn)動(dòng)檢測裝置中的搜索區(qū)域形狀控制部根據(jù)全體運(yùn)動(dòng)信息S3進(jìn)行搜索區(qū)域的選擇的說明圖。
如同圖所示，根據(jù)全體運(yùn)動(dòng)信息S3所示的運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)的大小確定搜索形狀。例如，運(yùn)動(dòng)方向在水平/垂直方向上其運(yùn)動(dòng)的大小比較大時(shí)(用矩形難以實(shí)現(xiàn)時(shí))選擇菱形，運(yùn)動(dòng)方向在水平/垂直方向上比較小時(shí)(用矩形可實(shí)現(xiàn)時(shí))選擇矩形。另一方面，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閮A斜方向時(shí)，選擇平行四邊形。
除搜索形狀的確定動(dòng)作外，基本的動(dòng)作與實(shí)施例1同樣，因而實(shí)施例7的運(yùn)動(dòng)檢測裝置具有與實(shí)施例1同樣的效果。而且，實(shí)施例7的運(yùn)動(dòng)檢測裝置通過根據(jù)全體運(yùn)動(dòng)信息S3來改變搜索區(qū)域的基本形狀，對獲得的全體運(yùn)動(dòng)增加可相適應(yīng)的基本形狀的變量，因而，可通過更高效的處理算出精度高的運(yùn)動(dòng)矢量mv。另外，用以實(shí)現(xiàn)搜索區(qū)域的基本單位可以是象素單位或宏塊單位。
另外，實(shí)施例7中，說明了可選擇的基本形狀為3種，但是不限于此，可以確定任意的m(＞1)種基本形狀中的一種。
實(shí)施例8實(shí)施例1中，使搜索精度一定來確定搜索形狀，但是實(shí)施例8中，使搜索精度也作為一個(gè)要素來確定搜索形狀。
圖16是搜索區(qū)域形狀控制部21所確定的搜索形狀的例的說明圖。如同圖所示，與圖6所示實(shí)施例1同樣，從搜索形狀41、搜索形狀42、搜索形狀43以及區(qū)域面積為搜索形狀41～43的2倍(搜索精度為一半)的搜索形狀104、搜索形狀105中選擇任一搜索形狀。
搜索形狀104、105是設(shè)定成搜索區(qū)域用的搜索形狀41～43的2倍大小，而搜索精度設(shè)定成搜索形狀41～43的一半的形狀。例如搜索形狀41～43的搜索精度若設(shè)定成一個(gè)象素單位，則搜索形狀104、105的搜索精度設(shè)定成2個(gè)象素單位(內(nèi)插一個(gè)象素)。從而，以同一運(yùn)算量可以設(shè)定搜索形狀41～43及搜索形狀104、105之一的搜索區(qū)域。
除搜索形狀的選擇內(nèi)容外，其他動(dòng)作與實(shí)施例1相同，因而實(shí)施例8的運(yùn)動(dòng)檢測裝置具有與實(shí)施例1同樣的效果。而且，實(shí)施例8的運(yùn)動(dòng)檢測裝置可以根據(jù)全體運(yùn)動(dòng)信息S3變更搜索精度。例如，在幾乎沒有全體運(yùn)動(dòng)的偏向時(shí)，與搜索精度相比，較重視區(qū)域面積，可以選擇搜索形狀104、105，而全體運(yùn)動(dòng)的偏向顯著時(shí)，較重視搜索精度，可以選擇搜索形狀41～43。
即，實(shí)施例8的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，由于對獲得的全體運(yùn)動(dòng)相應(yīng)地增加搜索區(qū)域的變量，可以通過更高效處理算出精度高的運(yùn)動(dòng)矢量mv。
另外，實(shí)施例8中，說明了2種可選擇的搜索精度，但是不限于此，也可以確定任意的k(＞1)種基本形狀中的任一種。
實(shí)施例9實(shí)施例1中，搜索區(qū)域(搜索形狀)的更新定時(shí)(規(guī)定的定時(shí))以畫面為單位，但是實(shí)施例9中，不是以畫面而是以片(slice)為單位(多個(gè)宏塊單位)確定搜索形狀及搜索區(qū)域(包含對基準(zhǔn)點(diǎn)的方向)。
圖17是圖象110上的宏塊的說明圖。如同圖所示，宏塊111與畫面的上端連接，宏塊112處于畫面的中央，宏塊113與畫面的下端連接。
圖18～圖20是對宏塊111～113設(shè)定的搜索區(qū)域的說明圖。另外，這里，假定全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3輸出的全體運(yùn)動(dòng)信息S3表示在水平方向的運(yùn)動(dòng)顯著，在搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2的搜索區(qū)域形狀控制部21內(nèi)的寄存器等設(shè)定搜索區(qū)域。另外，令圖18～圖20的原點(diǎn)(X軸和Y軸的交點(diǎn))為用以設(shè)定搜索區(qū)域的形成方向的基準(zhǔn)點(diǎn)。
如圖18所示，對包含宏塊111的最上端的宏塊群組成的片設(shè)定搜索區(qū)域121。宏塊111位于畫面的上端，由于負(fù)方向(畫面的上方向)的垂直矢量不必要，因而僅僅對原點(diǎn)在正方向上設(shè)定搜索區(qū)域。
如圖20所示，對包含宏塊113的最下端的宏塊群組成的片設(shè)定搜索區(qū)域123。宏塊113位于畫面的下端，由于正方向(畫面的下方向)的垂直矢量不必要，因而僅僅對原點(diǎn)在負(fù)方向上設(shè)定搜索區(qū)域。
如圖19所示，對包含宏塊112的上述以外的片按照通常的方式，對原點(diǎn)在正負(fù)兩方向均等地設(shè)定搜索區(qū)域122。
由于其他動(dòng)作與實(shí)施例1同樣，因而實(shí)施例9的運(yùn)動(dòng)檢測裝置具有與實(shí)施例1同樣的效果。而且，實(shí)施例9的運(yùn)動(dòng)檢測裝置以片單位來改變搜索區(qū)域(包含來自原點(diǎn)的方向)的設(shè)定內(nèi)容，因而可以通過更高效的處理算出高精度的運(yùn)動(dòng)矢量mv。
例如，如高速運(yùn)轉(zhuǎn)的汽車的司機(jī)目視畫面的圖象，對于上部區(qū)域從視點(diǎn)的中心急速向上方向移動(dòng)，下部區(qū)域急速向下方向移動(dòng)的圖象，在上述上部區(qū)域中，設(shè)定象僅僅搜索上方向的搜索區(qū)域123一樣的搜索區(qū)域，在上述下部區(qū)域中，設(shè)定象僅僅搜索下方向的搜索區(qū)域121一樣的搜索區(qū)域，通過設(shè)定以片為單位的搜索區(qū)域，實(shí)施例9可以通過高效處理算出精度高的運(yùn)動(dòng)矢量mv。
另外，實(shí)施例9中僅僅采用矩形作為搜索形狀的基本形狀，但是也可以采用其他形狀。
實(shí)施例10
圖21是本發(fā)明的實(shí)施例10的運(yùn)動(dòng)檢測裝置的構(gòu)成的方框圖。如同圖所示，運(yùn)動(dòng)檢測裝置130由搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2及全體運(yùn)動(dòng)信息生成器4構(gòu)成。
全體運(yùn)動(dòng)信息生成器4，根據(jù)由搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2獲得的包含畫面單位的全運(yùn)動(dòng)矢量mv及其評估值(成為運(yùn)動(dòng)矢量確定要因的差分的絕對值和等)的運(yùn)動(dòng)矢量關(guān)聯(lián)信息S2，生成全體運(yùn)動(dòng)信息S4。
圖22是全體運(yùn)動(dòng)信息生成器4執(zhí)行全體運(yùn)動(dòng)信息S4的生成處理的順序的流程圖。參照同圖，在步驟ST1生成全體及高可靠性分散數(shù)據(jù)。
圖23是詳細(xì)說明圖22的步驟ST1的處理的流程圖。
參照同圖，在步驟ST11中，根據(jù)每個(gè)所定單位(例如，每個(gè)宏塊MB單位)獲得的運(yùn)動(dòng)矢量的水平方向及垂直方向分量，執(zhí)行1畫面的全部運(yùn)動(dòng)矢量中的水平(方向)矢量分散運(yùn)算處理及垂直(方向)矢量分散運(yùn)算處理，求出水平矢量分散值VX及垂直矢量分散值VY，同時(shí)，獲得表示全運(yùn)動(dòng)矢量的矢量分散的全體矢量分散數(shù)據(jù)D1。
接著，步驟ST12中，從所有運(yùn)動(dòng)矢量中選擇評估值在閾值以下的運(yùn)動(dòng)矢量，作為高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量，僅僅將高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量作為步驟ST13的處理對象。
步驟ST13中，根據(jù)高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量的水平方向及垂直方向分量，執(zhí)行水平矢量分散運(yùn)算處理及垂直矢量分散運(yùn)算處理，求出高可靠性水平矢量分散值HVX及高可靠性垂直矢量分散值HVY，同時(shí)對高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，且獲得表示全部高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量的矢量分散的高可靠性矢量分散數(shù)據(jù)D2。
回到圖22，在步驟ST2轉(zhuǎn)移到全體運(yùn)動(dòng)判定處理。圖24是詳細(xì)表示圖22的步驟ST2的流程圖。
參照同圖，步驟ST21中，檢查高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)是否在預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值以上，若在基準(zhǔn)值以上，則轉(zhuǎn)移到步驟ST23，反之轉(zhuǎn)移到步驟ST22。
步驟ST22中，高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)小于基準(zhǔn)值時(shí)，根據(jù)全體矢量分散數(shù)據(jù)D1生成全體運(yùn)動(dòng)信息S4，以便抑制運(yùn)動(dòng)矢量分散大的軸的搜索范圍。例如，在選擇了圖6的搜索形狀43的狀態(tài)下，可靠性低的全體運(yùn)動(dòng)矢量的垂直方向的分散大時(shí)，推測垂直方向的搜索的編碼效率低，生成用以指示抑制垂直方向的擴(kuò)展(促進(jìn)水平方向的擴(kuò)展)的全體運(yùn)動(dòng)信息S4。結(jié)果，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2根據(jù)全體運(yùn)動(dòng)信息S4變更搜索區(qū)域，從搜索形狀43變更到搜索形狀42。
步驟ST23中，高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)在基準(zhǔn)值以上時(shí)，根據(jù)高可靠性矢量分散數(shù)據(jù)D2生成全體運(yùn)動(dòng)信息S4，以抑制運(yùn)動(dòng)矢量的分散小的軸的搜索范圍。例如，在選擇圖6的搜索形狀42的狀態(tài)下，高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量的垂直方向的分散小時(shí)，推測幾乎沒有垂直方向的運(yùn)動(dòng)，生成用以指示抑制垂直方向的擴(kuò)展的全體運(yùn)動(dòng)信息S4。結(jié)果，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2根據(jù)全體運(yùn)動(dòng)信息S4變更搜索區(qū)域，從搜索形狀42變更到搜索形狀41。
即，步驟ST22中，生成用以指示向可靠性低的全體運(yùn)動(dòng)矢量的分散小的方向運(yùn)動(dòng)的全體運(yùn)動(dòng)信息S4，步驟ST23中，生成用以指示向高可靠性運(yùn)動(dòng)矢量的分散大的方向運(yùn)動(dòng)的全體運(yùn)動(dòng)信息S4。
這樣，實(shí)施例10的運(yùn)動(dòng)檢測裝置130的全體運(yùn)動(dòng)信息生成器4，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量關(guān)聯(lián)信息S2進(jìn)行圖22～圖24所示統(tǒng)計(jì)處理，生成全體運(yùn)動(dòng)信息S4。從而，不必象實(shí)施例1等一樣采用監(jiān)視攝象機(jī)5等的控制信息等，可以僅僅根據(jù)來自搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2的運(yùn)動(dòng)矢量關(guān)聯(lián)信息S2來生成全體運(yùn)動(dòng)信息S4，因而可以簡化電路構(gòu)成。
圖25是本發(fā)明的實(shí)施例10的MPEG2視頻(不具有音頻機(jī)能(音頻接口17等))編碼裝置140的結(jié)構(gòu)方框圖。與圖7所示實(shí)施例2同樣，與搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2相當(dāng)?shù)乃阉鲄^(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器7在MPEG2視頻編碼裝置140內(nèi)構(gòu)成，同時(shí)在DSP部12內(nèi)設(shè)置全體運(yùn)動(dòng)信息生成器4，以實(shí)現(xiàn)全體運(yùn)動(dòng)信息生成功能。另外，其他構(gòu)成與實(shí)施例2相同，省略其說明。
圖26是本發(fā)明的實(shí)施例10的其他MPEG2視頻(音頻、系統(tǒng))編碼裝置150的構(gòu)成方框圖。MPEG2視頻編碼裝置150在其內(nèi)部安裝有與圖21所示運(yùn)動(dòng)檢測裝置130相當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)檢測裝置131。另外，其他構(gòu)成與圖7所示實(shí)施例2相同，其說明省略。
另外，實(shí)施例10中，說明了由搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2及全體運(yùn)動(dòng)信息生成器4組成的運(yùn)動(dòng)檢測裝置130，但是與實(shí)施例1同樣，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2也可以作為單體，通過從外部接受全體運(yùn)動(dòng)信息S3，也可如上述地通過高效處理來獲得精度高的運(yùn)動(dòng)矢量mv。
實(shí)施例11圖27是實(shí)施例11中的搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器6的內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。另外，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器6相當(dāng)于圖1所示實(shí)施例1的搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2。
如同圖所示，搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器6由搜索區(qū)域形狀控制部23及運(yùn)動(dòng)檢測部24構(gòu)成。搜索區(qū)域形狀控制部23根據(jù)由全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3獲得的全體運(yùn)動(dòng)信息S3，與搜索區(qū)域形狀控制部21同樣地進(jìn)行搜索區(qū)域的設(shè)定，將用以實(shí)現(xiàn)設(shè)定的搜索區(qū)域的參照圖象選擇信號S12和其他選擇信號S13向運(yùn)動(dòng)檢測部24輸出。
由于搜索區(qū)域形狀控制部23指示僅僅對一個(gè)現(xiàn)圖象TMB選擇參照圖象選擇信號S12的內(nèi)容，因而現(xiàn)圖象選擇信號S11變得不必要。
運(yùn)動(dòng)檢測部24接受參照圖象數(shù)據(jù)SW及現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB，在根據(jù)參照圖象選擇信號S12所確定的搜索區(qū)域內(nèi)，執(zhí)行參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的比較運(yùn)算處理，根據(jù)該比較結(jié)果輸出運(yùn)動(dòng)矢量mv。
圖28～圖30是參照圖象數(shù)據(jù)SW和現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB的選擇控制內(nèi)容與搜索區(qū)域的形狀的關(guān)系例的說明圖。這些例中，用參照圖象數(shù)據(jù)SW可選擇的宏塊是16個(gè)，運(yùn)算能力是8循環(huán)，假定在一個(gè)循環(huán)中可執(zhí)行參照圖象數(shù)據(jù)SW及現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)TMB間的一個(gè)宏塊單位的比較。
如圖28所示，第一選擇例171中，通過對現(xiàn)圖象TMB1執(zhí)行與參照圖象SW11、SW21、SW31、SW41、SW12、SW22、SW32、SW42的比較運(yùn)算處理，用橫向的矩形確定區(qū)域面積為8宏塊的搜索區(qū)域175。
如圖29所示，第2選擇例172中，通過對現(xiàn)圖象TMB1執(zhí)行與參照圖象SW21、SW31、SW22、SW32、SW23、SW33、SW24、SW34的比較運(yùn)算處理，用縱向的矩形確定區(qū)域面積為8宏塊的搜索區(qū)域176。
如圖30所示，第3選擇例173中，通過對現(xiàn)圖象TMB1執(zhí)行與參照圖象SW11、SW21、SW22、SW32、SW23、SW33、SW34、SW44的比較運(yùn)算處理，用右下斜的形狀確定區(qū)域面積為8宏塊的搜索區(qū)域177。
這樣，實(shí)施例11中，除了實(shí)施例1的效果，搜索區(qū)域形狀控制部23輸出的搜索區(qū)域設(shè)定用的選擇信號僅僅是參照圖象選擇信號S12。
實(shí)施例12實(shí)施例4中，搜索形狀的更新定時(shí)(規(guī)定的定時(shí))以畫面為單位，而實(shí)施例12中，不以畫面單位，而是以宏塊為單位確定搜索形狀。
圖31是將畫面190分割成9個(gè)區(qū)域的說明圖。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的汽車的司機(jī)目視的畫面中，如同圖虛線所示，假定一種運(yùn)動(dòng)從現(xiàn)圖象區(qū)域195的中心開始呈放射狀變化。實(shí)施例12中，著眼這樣的運(yùn)動(dòng)，對各個(gè)宏塊變更搜索形狀。
實(shí)施例12中，搜索區(qū)域形狀控制部21接受全體運(yùn)動(dòng)信息S3，例如，全體運(yùn)動(dòng)信息S3指示上述的放射狀變化時(shí)，根據(jù)現(xiàn)圖象TMB的宏塊屬于現(xiàn)圖象區(qū)域191～199中的哪一個(gè)，用宏塊單位從圖10所示搜索形狀71～75中選擇搜索形狀。以下，詳述其選擇內(nèi)容。
現(xiàn)圖象TMB的宏塊屬于現(xiàn)圖象區(qū)域192、194、195、196、198之一時(shí)，采用搜索形狀73，而且，對于現(xiàn)圖象區(qū)域192的場合，如圖20所示的搜索區(qū)域123，設(shè)定來自搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，以便重點(diǎn)搜索上方向的變化；對于現(xiàn)圖象區(qū)域194的場合，設(shè)定來自搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，以便重點(diǎn)搜索左方向的變化；對于現(xiàn)圖象區(qū)域196的場合，設(shè)定來自搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，以便重點(diǎn)搜索右方向的變化；對于現(xiàn)圖象區(qū)域198的場合，如圖18所示的搜索區(qū)域121，設(shè)定來自搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，以便重點(diǎn)搜索下方向的變化。
對于現(xiàn)圖象區(qū)域191，采用搜索形狀71，且設(shè)定來自搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，以便重點(diǎn)搜索左上方向的變化，對于現(xiàn)圖象區(qū)域193，采用搜索形狀75，且設(shè)定來自搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，以便重點(diǎn)搜索右上方向的變化。
對于現(xiàn)圖象區(qū)域197，采用搜索形狀75，且設(shè)定來自搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，以便重點(diǎn)搜索左下方向的變化，對于現(xiàn)圖象區(qū)域199，采用搜索形狀71，且設(shè)定來自搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，以便重點(diǎn)搜索右下方向的變化。
其他動(dòng)作與實(shí)施例4相同，因而，實(shí)施例12的運(yùn)動(dòng)檢測裝置具有與實(shí)施例4同樣的效果。而且，實(shí)施例12的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，通過以宏塊單位變更來自搜索形狀及搜索區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的方向，可以通過更高效的處理算出高精度的運(yùn)動(dòng)矢量mv。
另外，實(shí)施例12中雖然說明了以平行四邊形作為搜索形狀的基本形狀，但是也可以采用其他形狀。
如以上說明，本發(fā)明中的權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，在規(guī)定的定時(shí)隨著全體運(yùn)動(dòng)信息的變化改變確定搜索形狀，求出運(yùn)動(dòng)矢量，因而可通過高效處理獲得精度高的運(yùn)動(dòng)矢量。
另外，通過根據(jù)搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器的運(yùn)算能力來設(shè)定搜索區(qū)域的區(qū)域面積，即使確定搜索形狀變化，也可以總是設(shè)定與搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器的運(yùn)算能力相適應(yīng)的區(qū)域面積的搜索區(qū)域。
本發(fā)明中的權(quán)利要求17所述的搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，在規(guī)定的定時(shí)隨著全體運(yùn)動(dòng)信息的變化改變確定搜索形狀，求出運(yùn)動(dòng)矢量，因而可通過高效處理獲得精度高的運(yùn)動(dòng)矢量。
另外，通過根據(jù)運(yùn)動(dòng)檢測部的運(yùn)算能力來設(shè)定搜索區(qū)域的區(qū)域面積，即使確定搜索形狀變化，也可以總是設(shè)定與運(yùn)動(dòng)檢測器的運(yùn)算能力相適應(yīng)的區(qū)域面積的搜索區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)檢測裝置，生成成為編碼對象的圖象數(shù)據(jù)中的運(yùn)動(dòng)矢量，它包括全體運(yùn)動(dòng)信息生成器，生成指示由上述圖象數(shù)據(jù)所規(guī)定的圖象的全體運(yùn)動(dòng)的全體運(yùn)動(dòng)信息；以及搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，根據(jù)上述全體運(yùn)動(dòng)信息將搜索形狀確定為確定搜索形狀，設(shè)定具有根據(jù)該確定搜索形狀及自身的運(yùn)算能力而確定的區(qū)域面積的搜索區(qū)域，通過在該搜索區(qū)域內(nèi)對上述圖象數(shù)據(jù)中的現(xiàn)圖象和參照圖象進(jìn)行比較運(yùn)算而生成運(yùn)動(dòng)矢量，上述確定搜索形狀在規(guī)定的定時(shí)隨著上述全體運(yùn)動(dòng)信息的變化而變化。
2.權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述全體運(yùn)動(dòng)信息包括拍攝圖象并獲得上述圖象數(shù)據(jù)的圖象拍攝部的控制信息。
3.權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述控制信息包括上述圖象拍攝部的動(dòng)作方向、移動(dòng)角速度及焦點(diǎn)距離中的至少一個(gè)信息。
4.權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述全體運(yùn)動(dòng)信息生成器，根據(jù)包含規(guī)定單位的上述圖象數(shù)據(jù)所對應(yīng)的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量及其評估值的運(yùn)動(dòng)矢量關(guān)聯(lián)信息，生成上述全體運(yùn)動(dòng)信息。
5.權(quán)利要求4所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述全體運(yùn)動(dòng)信息生成器，在根據(jù)上述運(yùn)動(dòng)矢量關(guān)聯(lián)信息求出上述多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的分散值的同時(shí)判斷其可靠性，生成在可靠性高時(shí)指示分散值大的方向的運(yùn)動(dòng)、可靠性低時(shí)指示分散值小的方向的運(yùn)動(dòng)的全體運(yùn)動(dòng)信息。
6.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，將多種矩形的搜索形狀中任一個(gè)選擇為上述確定搜索形狀。
7.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，將多種菱形的搜索形狀中任一個(gè)選擇為上述確定搜索形狀。
8.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，將多種平行四邊形的搜索形狀中任一個(gè)選擇為上述確定搜索形狀。
9.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，將包含矩形、菱形及平行四邊形中至少2個(gè)多種基本形狀中的任一個(gè)選擇為上述確定搜索形狀。
10.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，可將搜索精度不同的多種搜索形狀中的任一個(gè)確定為上述確定搜索形狀。
11.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，在上述規(guī)定的定時(shí)變更對規(guī)定基準(zhǔn)點(diǎn)的上述搜索區(qū)域的設(shè)定方向。
12.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述規(guī)定的定時(shí)包含上述圖象數(shù)據(jù)的畫面單位。
13.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5的中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述規(guī)定的定時(shí)包含上述圖象數(shù)據(jù)的片單位。
14.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述規(guī)定的定時(shí)包含上述圖象數(shù)據(jù)的宏塊單位。
15.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述搜索區(qū)域包含以宏塊為基本單位而形成的搜索區(qū)域。
16.權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)檢測裝置，其特征在于上述搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器內(nèi)置于視頻編碼裝置。
17.一種搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器，檢測作為編碼對象的圖象數(shù)據(jù)中的運(yùn)動(dòng)矢量，它包括搜索區(qū)域形狀控制部，接受表示圖象的全體運(yùn)動(dòng)的全體運(yùn)動(dòng)信息，根據(jù)該全體運(yùn)動(dòng)信息將搜索形狀確定為確定搜索形狀，設(shè)定具有根據(jù)該確定搜索形狀及規(guī)定的運(yùn)算能力所確定的區(qū)域面積的搜索區(qū)域，輸出用于依照該搜索區(qū)域而以規(guī)定單位選擇上述圖象數(shù)據(jù)中的現(xiàn)圖象及參照圖象中的至少一個(gè)圖象的選擇信號；以及運(yùn)動(dòng)檢測部，根據(jù)上述選擇信號，通過對上述圖象數(shù)據(jù)中的上述參照圖象和上述現(xiàn)圖象進(jìn)行比較運(yùn)算而檢測上述運(yùn)動(dòng)矢量，上述規(guī)定的運(yùn)算能力包含上述運(yùn)動(dòng)檢測部的運(yùn)算能力。
全文摘要
本發(fā)明提供可高效生成運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)檢測裝置。運(yùn)動(dòng)檢測裝置1由搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2及全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3構(gòu)成，全體運(yùn)動(dòng)信息生成器3控制外部的圖象拍攝部即監(jiān)視攝象機(jī)5，將監(jiān)視攝象機(jī)5的控制信息(動(dòng)作方向、移動(dòng)角速度、焦點(diǎn)距離等)作為全體運(yùn)動(dòng)信息S3提供給搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2。搜索區(qū)域形狀可變運(yùn)動(dòng)檢測器2，以畫面為單位更新由全體運(yùn)動(dòng)信息S3所確定的搜索形狀及具有適于自身運(yùn)算能力的區(qū)域面積的搜索區(qū)域的同時(shí)，算出運(yùn)動(dòng)矢量mv。
文檔編號H04N5/14GK1518363SQ20031011999
公開日2004年8月4日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者花見充雄 申請人:株式會(huì)社瑞薩科技