專利名稱：運動檢測方法及動態(tài)圖像編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用圖像間的相關(guān)來效率好地壓縮動態(tài)圖像信號的圖像編碼方法等所使用的運動檢測方法。
背景技術(shù)：
近年來，迎來了綜合地處理聲音、圖像、其它像素值的多媒體時代，現(xiàn)有的信息媒體，即報紙、雜志、電視、廣播、電話等將信息傳送給人的手段作為多媒體的對象被采納。通常，所謂多媒體指不僅將文字，還同時將圖形、聲音特別是圖像等相關(guān)聯(lián)來表示，但為了將上述現(xiàn)有的信息媒體作為多媒體的對象，將上述信息變成數(shù)字形式來表示是必要條件。
但是，若對將上述各信息媒體所具有的信息量作為數(shù)字信息量進行估算，則文字的情況下，1文字相當?shù)男畔⒘渴?～2字節(jié)，與之相對，聲音的情況下，每1秒需要64Kbit(電話質(zhì)量)以上的信息量，再有對于動畫，每1秒需要100Mbit(當前電視接收質(zhì)量)以上的信息量，用上述信息媒體將其龐大的信息用數(shù)字形式照原樣進行處理是不現(xiàn)實的。例如，電視電話已經(jīng)通過具有64Kbit/s～1.5Mbit/s的傳輸速度的服務(wù)綜合數(shù)字網(wǎng)(ISDNIntergrated Services DigitalNetwork)而實用化，但照原樣用ISDN傳送電視攝像機的圖像是不可能的。
于是，需要一種信息的壓縮技術(shù)，例如電視電話的情況，所使用的是由ITU-T(國際電信聯(lián)合電信標準化部門)推薦的H.261或H.263標準的動畫壓縮技術(shù)。另外，若采用MPEG-1標準的信息壓縮技術(shù)，則能夠在普通的音樂用CD(Compact Disc)中輸入聲音信息和圖像信息。
其中，所謂MPEG(Moving Picture Experts Group運動圖象專家組)是由ISO/IEC(國際標準化機構(gòu)國際電氣標準會議)標準化了的動態(tài)圖像信號壓縮的國際標準，MPEG-1是將動態(tài)圖像信號壓縮到1.5Mbit、即將電視信號的信息壓縮到大約100分之一的標準。另外，在MPEG-1標準中，作為對象的品質(zhì)是傳送速度主要能以約1.5Mbit/s實現(xiàn)程度的中等程度的品質(zhì)，所以在能滿足更高品質(zhì)要求的標準化了的MPEG-2中，實現(xiàn)對動態(tài)圖像信號用2～15Mbit/s進行TV播放的品質(zhì)。再有，目前通過標準化了的MPEG-1、MPEG-2的工作組(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11)，能達成超越MPEG-1、MPEG-2的壓縮率，還能用物體單位進行編碼/解碼/操作，實現(xiàn)多媒體時代所需要的新的功能的MPEG-4被標準化。在MPEG-4中，最初雖然以低比特率的編碼方法的標準化為目標進行的，但現(xiàn)在也包括隔行掃描(interlace)圖像，還包括高比特率，被擴張到更通用的編碼。再有，目前ISO-IEC和ITU-T共同制定了更高壓縮率的下一代圖像編碼方法，MPEG-4 AVC和ITUH.264的標準化活動正在進行。在2002年8月的時候，下一代圖像編碼方式被發(fā)行，被稱作委員會草案(committee draft)。
一般在動態(tài)圖像的編碼中，通過削減時間方向和空間方向的冗余性進行信息量的壓縮。在此，以時間的冗余性的削減為目的的畫面間預(yù)測編碼中，參照前方或后方的圖，以塊單位進行運動的檢測和預(yù)測圖像的制作，對所得到的預(yù)測圖像和編碼對象圖的差分值進行編碼。其中，所謂“圖”(picture)是表示一幅畫面的術(shù)語。
將不制作預(yù)測圖像進行畫面內(nèi)預(yù)測編碼的圖稱作I圖。另外，僅參照1幅圖進行畫面間預(yù)測編碼的圖稱作P圖。另外，同時參照2幅圖進行畫面間預(yù)測編碼的圖稱作B圖。B圖能夠參照顯示時間從前方或后方任意組合的兩幅圖。
在P圖或B圖的編碼中，使用運動補償畫面間預(yù)測編碼。所謂運動補償畫面間預(yù)測編碼，是指在畫面間預(yù)測編碼中應(yīng)用了運動補償?shù)木幋a方式。所謂運動補償，不是單純地根據(jù)參照圖的像素值進行預(yù)測，而是檢測圖內(nèi)的各部的運動量(以下將其稱作運動向量)，進行考慮了該運動量的預(yù)測，由此提高預(yù)測精度，而且減少數(shù)據(jù)量的方式。例如，檢測編碼對象圖(以后稱作對象圖)的運動向量，對僅移動了該運動向量部分的預(yù)測量與編碼對象圖的預(yù)測殘差進行編碼，由此減少數(shù)據(jù)量。在該方式的情況下，由于解碼時需要運動向量的信息，所以運動向量也被編碼或被傳送。
運動向量以塊單位被檢測出，具體來說，將編碼對象圖側(cè)的塊固定，在探索范圍內(nèi)移動參照圖側(cè)的塊，發(fā)現(xiàn)與對象塊最相似的參照塊的位置，由此檢測出運動向量。探索該運動向量的處理被稱作運動檢測。
圖1是說明運動檢測的概要圖。比較對象塊和參照圖的任意位置的塊，檢測最相似的塊的位置。判斷是否相似，一般使用對象塊與參照塊的比較誤差，特別經(jīng)常使用差的絕對值之和(SADSummedAbsolute Difference)。另外，若在參照圖全體之中探索參照塊，則運算量變得龐大，所以縮小參照圖之中探索的范圍，將該縮小的范圍稱作探索范圍。
運動檢測在動態(tài)圖像編碼處理之中，已知是運算量最多的處理，以前大多研究削減該運動檢測的運算量的方法。特別是，在便攜式終端等運算處理能力低的設(shè)備中，常使用運算量少的逐次探索方法(例如日本特開2000-333184號公報)。
圖2是表示現(xiàn)有的運動檢測方法的作為探索位置的參照塊和作為探索中心的參照塊的移動的概念圖。其中，圓圈表示參照塊的左上端像素的位置，簡易地示出各參照塊的位置。另外，數(shù)字表示伴隨以下說明的例子中作為探索中心的參照塊的移動而進行SAD的計算的各參照塊的位置。
1)首先，對作為探索開始位置X的參照塊Ba和從該參照塊Ba向上下左右分別偏移了1像素的位置(以下簡稱為上下左右位置)的參照塊Bb、Bc、Bd、Be，計算SAD，例如，在參照塊Ba～參照塊Be之中，若右邊的參照塊Bc的SAD最小，則探索中心向右移動。2)接著，對移動了的作為探索中心的參照塊(這里是參照塊Bc)的上下左右位置的參照塊，計算SAD，若右邊的參照塊的SAD小，則將探索中心向右移動。3)接著，對移動了的作為探索中心的參照塊的上下左右位置的參照塊，計算SAD，若右邊的參照塊的SAD小，則探索中心向右移動。4)接著，對移動了的作為探索中心的參照塊的上下左右位置的參照塊，計算SAD，若下邊的參照塊的SAD小，則將探索中心向下移動。5)接著，對移動了的作為探索中心的參照塊的上下左右位置的參照塊，計算SAD，若下邊的參照塊的SAD小，則將探索中心向下移動。6)接著，對移動了的作為探索中心的參照塊的上下左右位置的參照塊，計算SAD，若右邊的參照塊的SAD小，則將探索中心向右移動。7)接著，對移動了的作為探索中心的參照塊的上下左右位置的參照塊，計算SAD，若右邊的參照塊的SAD小，則將探索中心向右移動。8)接著，對移動了的作為探索中心的參照塊的上下左右位置的參照塊，計算SAD，若下邊的參照塊的SAD小，則將探索中心向下移動。9)接著，對移動了的作為探索中心的參照塊的上下左右位置的參照塊，計算SAD，若作為探索中心的參照塊的SAD小，則結(jié)束探索，將作為探索中心的參照塊的位置Y設(shè)為SAD最小的位置、即最適當?shù)倪\動向量。
但是，在這樣的逐次探索中，在一次探索中，基本上作為探索中心的參照塊只移動1像素，所以為了在有大運動的圖中進行運動檢測，多次反復(fù)進行作為探索中心的參照塊的移動，高速的運動檢測不能實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出來的，其目的在于提供能高速地進行運動檢測的運動檢測方法和運動檢測裝置。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的檢測方法，用塊單位檢測運動向量，上述運動向量表示構(gòu)成動態(tài)圖像的圖的運動量，其特征在于包括以下步驟誤差計算步驟，分別計算進行運動檢測的對象圖的對象塊、與參照圖中的作為探索中心的參照塊和位于作為探索中心的上述參照塊附近的參照塊的誤差；誤差最小塊確定步驟，確定由上述誤差計算步驟計算出的上述誤差為最小的參照塊；結(jié)束判定步驟，進行是否結(jié)束運動檢測的判定；探索中心確定步驟，根據(jù)由上述誤差最小塊確定步驟確定了的上述誤差為最小的上述參照塊的位置，作為探索中心的上述參照塊的移動量大于等于2像素地確定作為下回的探索中心的參照塊，再次執(zhí)行上述誤差計算步驟；以及運動向量檢測步驟，由上述結(jié)束判定步驟判定了結(jié)束運動檢測時，將表示由上述誤差最小塊確定步驟確定的上述參照塊的位置的運動向量，確定為要檢測的運動向量。
其中，優(yōu)選在上述結(jié)束判定步驟中，位于由上述誤差最小塊確定步驟確定了的上述參照塊周圍的全部參照塊，是根據(jù)作為上回和這回的探索中心的參照塊，由上述誤差計算步驟計算了上述誤差的參照塊，還在由上述探索中心確定步驟確定了的作為下回的探索中心的上述參照塊與作為上回的探索中心的參照塊相同時，判定結(jié)束運動檢測。
另外，上述位于附近的參照塊，也可以是從上述作為探索中心的參照塊在水平方向上左右各移動了i像素(i是小于等于P的自然數(shù)、P是自然數(shù))的參照塊、在垂直方向上上下各移動了j像素(j是小于等于Q的自然數(shù)、Q是自然數(shù))的參照塊、以及在水平方向上左右各移動了i像素和在垂直方向上上下移動了j像素的參照塊；在上述誤差計算步驟中，并列地計算對上述作為探索中心的參照塊和位于上述附近的參照塊的合計(2P+1)×(2Q+1)的參照塊的上述誤差。
這樣一來，由于可以削減作為探索中心的參照塊的移動次數(shù)，所以高速的運動檢測成為可能，例如即使對象塊是大的運動，也能在預(yù)定的時間內(nèi)進行運動檢測。另外，由于關(guān)于作為探索中心的參照塊和位于作為探索中心的上述參照塊附近的參照塊進行誤差計算，所以確定作為下回的探索中心的參照塊以使得作為探索中心的參照塊的移動量大于等于2像素，也不會產(chǎn)生不進行誤差計算就被跳過的參照塊。
另外，由于對(2P+1)×(2Q+1)個參照塊并列地計算誤差，所以與現(xiàn)有技術(shù)相比較，伴隨作為1次的探索中心的參照塊的移動進行的運算量增多。但是，在逐次探索中需要的時間是用于讀出像素值的時間和誤差計算的時間，后者能通過增加運算器的個數(shù)進行削減，但前者不能削減。即，用于讀出像素值的時間變成逐次探索的探索中心的移動所花時間的瓶頸，為了用預(yù)定的處理時間追蹤大的運動，本發(fā)明的構(gòu)成是有益的。
另外，本發(fā)明不僅可以作為這樣的運動檢測方法來實現(xiàn)，還可以作為將這樣的運動檢測方法所包括的步驟形成為單元的的運運動檢測裝置來實現(xiàn)，或者作為進行這樣的運動檢測方法的動態(tài)圖像編碼方法來實現(xiàn)，或者作為使計算機執(zhí)行這些步驟的程序來實現(xiàn)。另外，這樣的程序也可以通過CD-ROM等記錄介質(zhì)或因特網(wǎng)等傳輸介質(zhì)來投遞。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明涉及的運動檢測方法，可以削減作為探索中心的參照塊的移動次數(shù)，高速的運動檢測成為可能。因此，例如即使是對象塊是大的運動時，也可以在預(yù)定的時間內(nèi)進行運動檢測，其使用價值高。


圖1是說明運動檢測的概要圖。
圖2是表示現(xiàn)有的運動檢測方法的作為探索位置的參照塊和作為探索中心的參照塊的移動的概念圖。
圖3是表示使用了本發(fā)明的實施方式1涉及的運動檢測方法的動態(tài)圖像編碼裝置的構(gòu)成的塊圖。
圖4是表示使用了本發(fā)明的實施方式1涉及的運動檢測方法的運動向量檢測部的構(gòu)成的塊圖。
圖5是表示本發(fā)明涉及的運動檢測方法的作為探索位置的參照塊和作為探索中心的參照塊的移動的概念圖，圖5(a)是對9個參照塊并列地進行了計算時，誤差最小塊是右中央的情況，圖5(b)是對9個參照塊并列地進行了計算時，誤差最小塊是右上的情況，圖5(c)是對25個參照塊并列地進行了計算時，誤差最小塊是右端中央的情況，圖5(d)是對25個參照塊并列地進行了計算時，誤差最小塊是從右端上起第2個的情況，圖5(e)是對25個參照塊并列地進行了計算時，誤差最小塊是右上端的情況。
圖6是表示本發(fā)明涉及的運動檢測方法的作為探索位置的參照塊和作為探索中心的參照塊的移動的概念圖，圖6(a)是誤差最小塊在右中央，而且探索范圍有邊界的情況，圖6(b)(c)是誤差最小塊在右上，而且探索范圍有邊界的情況。
圖7是表示本發(fā)明涉及的運動檢測方法的結(jié)束運動檢測時的概念圖，圖7(a)是對9個參照塊并列地進行了計算時，上回的誤差計算的誤差最小塊是右中央的情況，圖7(b)是對9個參照塊并列地進行了計算時，上回的誤差計算的誤差最小塊是右上的情況，圖7(c)是對25個參照塊并列地進行了計算時，上回的誤差計算的誤差最小塊是右端中央的情況，圖7(d)是對25個參照塊并列地進行了計算時，上回的誤差計算的誤差最小塊是從右端上起第2個的情況，圖7(e)是對25個參照塊并列地進行了計算時，上回的誤差計算的誤差最小塊是右上端的情況。
圖8(a)是表示進行運動檢測時的運動的流程的流程圖，圖8(b)是表示該動作中作為下回探索中心的參照塊的確定處理的動作的流程的流程圖。
圖9是表示探索中心確定部所保持的用于確定作為下回的探索中心的參照塊的變換表的一個例子的圖，圖9(a)是對9個參照塊進行與對象塊的誤差計算的情況，圖9(b)是對25個參照塊進行與對象塊的誤差計算的情況。
圖10是表示使用了本發(fā)明的實施方式2涉及的運動檢測方法的運動向量檢測部的構(gòu)成的塊圖。
圖11是表示使用計數(shù)器進行運動檢測時的運動的流程的流程圖。
圖12是有關(guān)用于存儲程序的紀錄介質(zhì)的說明圖，上述程序用于利用計算機系統(tǒng)實現(xiàn)各實施方式的運動檢測方法和動態(tài)圖像編碼方法，圖12(a)是示出了紀錄介質(zhì)本體即軟盤的物理格式的例子的說明圖，圖12(b)是示出了從軟盤的正面看的外觀、剖面構(gòu)造和軟盤的說明，圖12(c)是表示用于在軟盤FD上進行上述程序的紀錄再現(xiàn)的構(gòu)成的說明圖。
圖13是表示內(nèi)容提供系統(tǒng)的全體構(gòu)成的塊圖。
圖14是表示便攜式電話機的例子的概要圖。
圖15是表示便攜式電話機的構(gòu)成的塊圖。
圖16是表示數(shù)字播放用系統(tǒng)的例子的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖分別說明本發(fā)明的各實施方式。
(實施方式1)圖3是表示使用了本發(fā)明的實施方式1涉及的運動檢測方法的動態(tài)圖像編碼裝置的構(gòu)成的塊圖。
動態(tài)圖像編碼裝置具備圖存儲器101、預(yù)測殘差編碼部102、代碼串生成部103、預(yù)測殘差解碼部104、圖存儲器105、運動向量檢測部106、運動補償編碼部107、差分運算部108、加法運算部109、以及開關(guān)110、111。
圖存儲器101存儲按照顯示時間順序以圖單位被輸入的動態(tài)圖像。
運動補償編碼部107使用由運動向量檢測部106檢測出的運動向量來確定塊的編碼模式，根據(jù)該編碼模式生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)(預(yù)測像素值)。例如，在使用了2幅參照圖的圖間預(yù)測編碼模式的情況下，運動補償編碼部107使用由運動向量檢測部106檢測出的運動向量從2幅參照圖求出2個參照塊的像素值，生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。
差分運算部108運算由圖存儲器101讀出的圖像數(shù)據(jù)與由運動補償編碼部107輸入的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)的差分，生成預(yù)測殘差圖像數(shù)據(jù)。
預(yù)測殘差編碼部102對所輸入的預(yù)測殘差圖像數(shù)據(jù)進行頻率變換和量子化等編碼處理，生成編碼數(shù)據(jù)。代碼串生成部103對所輸入的編碼數(shù)據(jù)進行可變長編碼等，還通過附加由運動補償編碼部107輸入的運動向量的信息和編碼模式的信息等生成代碼串。
預(yù)測殘差解碼部104對所輸入的編碼數(shù)據(jù)進行逆量子化和逆頻率變換等解碼處理，生成解碼差分圖像數(shù)據(jù)。加法運算部109對由預(yù)測殘差解碼部104輸入的解碼差分圖像數(shù)據(jù)與由運動補償編碼部107輸入的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)進行加法運算，生成解碼圖像數(shù)據(jù)。圖存儲器105存儲所生成的解碼圖像數(shù)據(jù)。
運動向量檢測部106將編碼完的解碼圖像數(shù)據(jù)作為參照圖使用，進行運動向量的檢測，該運動向量表示在該圖內(nèi)的探索區(qū)域，至與所輸入的對象塊最接近的圖像區(qū)域的位置的運動量。
圖4是表示運動向量檢測部106的構(gòu)成的塊圖。
運動向量檢測部106具備塊存儲器201、誤差計算部202、誤差最小塊確定部203、結(jié)束判定部204、探索中心確定部205、以及開關(guān)206。
塊存儲器201將所輸入的對象塊Vin存儲在塊單位中。
誤差計算部202具有第1誤差計算部202a、第2誤差計算部202b、第3誤差計算部202c、……、第9誤差計算部202i，分別計算由塊存儲器201輸入的對象塊數(shù)據(jù)tar_img、與由圖存儲器105輸入的9附近的參照塊數(shù)據(jù)ref_imga、參照塊數(shù)據(jù)ref_imgb、參照塊數(shù)據(jù)ref_imgc、……、參照塊數(shù)據(jù)ref_imgi的誤差SAD1、誤差SAD2、誤差SAD3、……、誤差SAD9。另外，在本實施方式中，對作為探索中心的參照塊及位于其周圍上下左右地各斜了1像素的位置的8個參照塊的合計9個參照塊，并列地進行計算。
誤差最小塊確定部203確定由誤差計算部202計算出的誤差SAD1、誤差SAD2、誤差SAD3、……、誤差SAD9之中誤差為最小的參照塊(以下稱作誤差最小塊)，輸出運動向量mvmin，該運動向量mvmin表示對該位置的對象塊的運動量。
探索中心確定部205根據(jù)由誤差最小塊確定部203確定了的誤差最小塊的位置，確定作為下回的探索中心的參照塊，以使得作為探索中心的參照塊的移動量大于等于2像素。
圖5是表示本發(fā)明涉及的運動檢測方法的作為探索位置的參照塊和作為探索中心的參照塊的移動的概念圖，圖5(a)是誤差最小塊是右中央的情況，圖5(b)是誤差最小塊是右上的情況。圖6同樣是表示作為探索位置的參照塊和作為探索中心的參照塊的移動的概念圖，圖6(a)是誤差最小塊在右中央，而且探索范圍有邊界的情況，圖6(b)(c)是誤差最小塊在右上，而且探索范圍有邊界的情況。其中，圓圈與圖1一樣，表示參照塊的左上端像素的位置，簡單地示出各參照塊的位置。
例如，誤差最小塊如圖5(a)所示在右中央的情況下，探索中心確定部205將作為探索中心的參照塊向右移動3個像素。另外，誤差最小塊如圖5(b)所示在右上端的情況下，將作為探索中心的參照塊向右移動2個像素、向上移動2個像素。
在本實施方式中，探索中心確定部205將如上所述的確定方法例如作為圖9(a)所示的變換表來保持，參照該變換表來確定作為下回的探索中心的參照塊。該變換表如圖9(a)所示，使誤差最小塊的運動向量mvmin與作為這回的探索中心的參照塊的運動向量mvcenter的差分、與作為下回的探索中心的參照塊的運動向量mvcenter(作為這回的探索中心的參照塊的運動向量mvcenter+從該運動向量mvcenter的移動量)相對應(yīng)。另外，該變換表也可以至少使上述差分與上述移動量相對應(yīng)。
再有，探索中心確定部205在確定作為下回的探索中心的參照塊時，進行確定以使得作為下回的探索中心的參照塊被包括在預(yù)定的探索范圍內(nèi)。
例如，在誤差最小塊如圖6(a)所示在右中央、而且探索范圍的邊界位于向右偏移了2個像素的情況下，探索中心確定部205將作為探索中心的參照塊向右移動了3個像素之后，將作為探索中心的參照塊向左移動1個像素以使得9個參照塊的探索位置全部被收納在探索范圍內(nèi)。因此，最終探索中心向右移動2個像素。另外，在參照塊的左上端的像素位于圖6所示的位置的情況下，圖6的探索范圍的邊界W是表示該參照塊是否超出探索范圍的邊界。
另外，在誤差最小塊如圖6(b)所示在右上端、而且探索范圍的邊界位于向右偏移了1個像素的情況下，探索中心確定部205將作為探索中心的參照塊向右移動了2個像素、向上移動2個像素之后，將作為探索中心的參照塊向左移動1個像素以使得9個參照塊的探索位置全部被收納在探索范圍內(nèi)。因此，最終探索中心向右移動1個像素、向上移動2個像素。
另外，在誤差最小塊如圖6(c)所示在右上端、而且作為現(xiàn)在的探索對象的參照塊是探索范圍的邊界的情況下，探索中心確定部205將作為探索中心的參照塊向右移動了2個像素、向上移動2個像素之后，將作為探索中心的參照塊向左移動2個像素以使得9個參照塊的探索位置全部被收納在探索范圍內(nèi)。因此，最終探索中心向上移動2個像素。
結(jié)束判定部204進行是否結(jié)束運動檢測的判定，并在結(jié)束運動檢測的情況下，將開關(guān)206控制為打開(ON)，在不結(jié)束運動檢測的情況下，將開關(guān)206控制為關(guān)斷(OFF)。開關(guān)206是ON的狀態(tài)的情況下，由誤差最小塊確定部203輸出的運動向量mvmin被作為運動向量檢測部106檢測出的運動向量Mvout輸出。
在位于誤差最小塊周圍的全部參照塊是在上回或這回的誤差計算中被計算了誤差的參照塊，或者由探索中心確定部205確定了的作為下回的探索中心的參照塊與作為上回的探索中心的參照塊相同的情況下，結(jié)束判定部204判定結(jié)束運動檢測。
圖7是表示本發(fā)明涉及的運動檢測方法的結(jié)束運動檢測時的概念圖，圖7(a)是上回的誤差計算的誤差最小塊是右中央的情況，圖7(b)是上回的誤差計算的誤差最小塊是右上的情況。
例如如圖7(a)所示，在上回的誤差計算的誤差最小塊是右中央的參照塊、這回的誤差計算的誤差最小塊是作為這回的探索中心或左中央的參照塊的情況下，結(jié)束判定部204判定結(jié)束運動檢測。另外，如圖7(b)所示，在上回的誤差計算的誤差最小塊是右上端的參照塊、這回的誤差計算的誤差最小塊是作為這回的探索中心的參照塊的情況下，判定結(jié)束運動檢測。
接著，說明如上所述構(gòu)成了的動態(tài)圖像編碼裝置的運動向量檢測部106的動作。
圖8(a)是表示進行運動檢測時的動作的流程的流程圖，圖8(b)是表示該動作中作為下回探索中心的參照塊的確定處理的動作的流程的流程圖。
首先，將最小誤差SADmin初始化為∞，將作為探索中心的參照塊的初始值mvPred代入探索中心mvcenter(步驟a1)。接著，對作為探索中心的參照塊、及位于其周圍的參照塊即N個參照塊進行與對象塊的誤差計算(步驟a2)。在本實施方式中，如上所述，對9個參照塊進行與對象參照塊的誤差計算。即，誤差計算部202分別計算由塊存儲器201輸入的對象塊數(shù)據(jù)tar_img、與由圖存儲器105輸入的作為探索中心的參照塊以及位于其周圍的參照塊的參照塊數(shù)據(jù)ref_imga、參照塊數(shù)據(jù)ref_imgb、參照塊數(shù)據(jù)ref_imgc、……、參照塊數(shù)據(jù)ref_imgi的誤差SAD1、誤差SAD2、誤差SAD3、……、誤差SAD9。
接著，誤差最小塊確定部203確定由誤差計算部202計算出的誤差SAD1、誤差SAD2、誤差SAD3、……、誤差SAD9、以及上回被確定的最小誤差SADmin(最初的最小誤差SADmin是∞)之中誤差為最小的誤差最小塊，將該誤差SADc設(shè)定為最小誤差SADmin，將表示相對該位置的對象塊的運動量的運動向量mvc作為運動向量mvmin輸出(步驟a3)。
接著，結(jié)束判定部204判定位于誤差最小塊周圍的全部參照塊是否是在上回或這回的誤差計算中被計算了誤差的參照塊(步驟a4)。該判定結(jié)果是位于誤差最小塊周圍的全部參照塊是在上回或這回的誤差計算中被計算了誤差的參照塊(在步驟a4為“是”)的情況下，結(jié)束運動檢測的處理，將誤差最小塊的運動向量mvmin作為運動向量檢測部106檢測出的運動向量MVout輸出(步驟a7)。
另一方面，在上述判定結(jié)果是位于誤差最小塊周圍的全部參照塊不是在上回或這回的誤差計算中被計算了誤差的參照塊(在步驟a4為“否”)的情況下，探索中心確定部205進行作為下回的探索中心的參照塊的確定處理(步驟a5)。接著，結(jié)束判定部204判定由探索中心確定部205確定了的作為下回的探索中心的參照塊是否與作為上回的探索中心的參照塊相同(步驟a6)。在該判定結(jié)果是作為這回的探索中心的參照塊與作為上回的探索中心的參照塊相同的情況下(在步驟a6為“是”)，結(jié)束運動檢測的處理，將誤差最小塊的運動向量mvmin作為運動向量檢測部106檢測出的運動向量MVout輸出(步驟a7)。
另一方面，在該判定結(jié)果是作為這回的探索中心的參照塊與作為上回的探索中心的參照塊不同的情況下(在步驟a6為“否”)，反復(fù)從誤差計算和誤差最小塊的確定處理(步驟a2)到結(jié)束判定處理(步驟a6)。
接著，詳細地說明作為下回的探索中心的參照塊的確定處理(步驟a5)。
探索中心確定部205根據(jù)由誤差最小塊確定部203確定了的誤差最小塊的位置，確定作為下回的探索中心的參照塊(步驟b1)。即，探索中心確定部205根據(jù)當前時刻的誤差最小塊的運動向量mvmin和作為這回的探索中心的參照塊的運動向量mvcenter，參照圖9所示的變換表來確定作為下回的探索中心的參照塊。
接著，探索中心確定部205進行該運動向量mvcenter的水平成分的值的拉攏處理，以使得確定了的作為下回的探索中心的參照塊的運動向量mvcenter的水平成分被收納在探索范圍內(nèi)(步驟b2)。接著，探索中心確定部205進行該運動向量mvcenter的垂直成分的值的拉攏處理，以使得確定了的作為下回的探索中心的參照塊的運動向量mvcenter的垂直成分被收納在探索范圍內(nèi)(步驟b3)。
如上所述，對作為探索中心的參照塊及位于其周圍斜著上下左右偏移了各1個像素的位置的8個參照塊總計9個參照并列地進行計算，求出誤差最小塊，對應(yīng)該誤差最小塊的位置，確定作為下回探索中心的參照塊，以使得作為探索中心的參照塊的移動量大于等于2個像素，所以可以削減作為探索中心的參照塊的移動次數(shù)，高速的動作檢測成為可能。因此，例如即使對象塊大是的運動，也可以在預(yù)定時間內(nèi)進行動作檢測。
另外，在本實施方式中，誤差計算部202對作為探索中心的參照塊及位于其周圍沿著斜上下左右各偏移了1個像素的位置的8個參照塊總計9個參照并列地進行誤差的計算，但并不限于此。例如，誤差計算部202也可以構(gòu)成為，對作為中心的參照塊、及位于其周圍沿著斜上下左右偏移了各1個像素和2個像素的位置的24個參照塊總計25個參照塊并列地計算。
此時，探索中心確定部205在誤差最小塊如圖5(c)所示在右中央的情況下，使作為探索中心的參照塊向右移動5個像素。另外，誤差為最小的參照塊如圖5(d)所示從右上起第2個參照塊的情況下，使作為探索中心的參照塊向右移動5個像素，向上移動1個像素。另外，誤差為最小的塊如圖5(e)所示在右上端的情況下，使作為探索中心的參照塊向右移動4個像素，向上移動4像素。即，探索中心確定部205保持如圖9(b)所示的變換表即可。
另外，在如圖7(c)所示，上回的誤差計算的誤差最小塊是右中央的參照塊、這回的誤差計算的誤差最小塊是不位于這回與上回的誤差計算的對象的參照塊的端部的參照塊的情況下，結(jié)束判定部204進行判定，判定結(jié)束動作檢測。另外，在如圖7(d)所示，上回的誤差計算的誤差最小塊是從右上起第2個參照塊、這回的誤差計算的誤差最小塊是不位于這回與上回的誤差計算的對象的參照塊的端部的參照塊的情況下，進行判定，判定結(jié)束動作檢測。另外，在如圖7(e)所示，上回的誤差計算的誤差最小塊是從右上端的參照塊、這回的誤差計算的誤差最小塊是不位于這回的誤差計算的對象的參照塊的端部的參照塊的情況下，進行判定，判定結(jié)束動作檢測另外，在本實施方式中，誤差計算部202可以構(gòu)成為，具有第1誤差計算部202a、第2誤差計算部202b、第3誤差計算部202c、……第9誤差計算部202i，可以并列地計算與作為探索中心的參照塊及位于其周圍的參照塊相關(guān)的誤差，但并不限于此。也能作為軟件進行安裝，例如使用具有多個運算器的處理器等也是有效的。
(實施方式2)在上述實施方式1中，結(jié)束判定部204判定運動檢測處理的結(jié)束，但在本實施方式中，對在結(jié)束判定部204的結(jié)束判定之外，還使用計數(shù)器進行運動檢測處理的結(jié)束的情況進行說明。
圖10是表示圖3所示的運動向量檢測部106的構(gòu)成的框圖。另外，對與圖4相同的部分附帶相同符號，省略詳細的說明。
運動向量檢測部106在實施方式1的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，還具有計數(shù)器301。計數(shù)器301對運動向量mvmin從誤差最小塊確定部203被輸出的次數(shù)、即作為探索中心的參照塊被更新的次數(shù)進行計測。另外，在計測的次數(shù)變成預(yù)定的閾值TH_me_cnt的情況下，計數(shù)器301將開關(guān)206控制為ON。其結(jié)果，從誤差最小塊確定部203輸出的運動向量mvmin作為運動向量檢測部106檢測出的運動向量Mvout被輸出。另外，計數(shù)器301在計測出的次數(shù)不足預(yù)定的閾值TH_me_cnt的情況下，將開關(guān)206控制成OFF。
圖11是表示使用計數(shù)器進行運動檢測時的動作的流程的流程圖。另外，對與圖8(a)一樣的動作，附帶相同符號，省略詳細的說明。
與圖8(a)所示的實施方式1的動作的不同之處在于，首先，將最小誤差SADmin初始化為∞，將作為探索中心的參照塊的初期值mvPred代入探索中心mvcenter的動作之外，還將次數(shù)cnt初始化為0(步驟c1)。
另外，在判斷作為下回的探索中心的參照塊是否與作為上回的探索中心的參照塊相同的判斷處理(步驟a6)中，在作為下回的探索中心的參照塊與作為上回的探索中心的參照塊不同的情況下(在步驟a6是“否”)，計數(shù)器301將次數(shù)cnt加1(步驟c2)，次數(shù)cnt在次數(shù)到預(yù)定的閾值TH_me_cnt之前，反復(fù)從誤差計算和誤差最小塊的確定處理(步驟a2)到結(jié)束判定處理(步驟a6)。
另一方面，若次數(shù)cnt的次數(shù)變成預(yù)定的閾值TH_me_cnt，則結(jié)束從誤差計算和誤差最小塊的確定處理(步驟a2)到結(jié)束判定處理(步驟a6)的反復(fù)，將此時的誤差最小塊的運動向量mvmin作為運動向量檢測部106檢測出的運動向量MVout輸出(步驟a7)。
如以上所述，在結(jié)束判定部204的結(jié)束判定的基礎(chǔ)上，由計數(shù)器31計測的次數(shù)變成預(yù)定的閾值TH_me_cnt的情況下，結(jié)束動作檢測，所以在需要例如在預(yù)定的時間內(nèi)結(jié)束運動檢測的情況下，可以在預(yù)定的時間內(nèi)結(jié)束運動檢測。
另外，在上述各實施方式中，作為對象塊與參照塊的比較誤差使用差的絕對值之和(SADSummed Absolute Difference)，但不限于此。例如，作為對象塊與參照塊的比較誤差也可以使用差分2次方之和等。
(實施方式3)再有，通過將用于實現(xiàn)上述各實施方式中示出了的運動檢測方法的程序記錄在軟盤等紀錄介質(zhì)中，在獨立的計算機系統(tǒng)中簡單地實施在上述各實施方式中示出的處理成為可能。
圖12是使用軟盤等紀錄介質(zhì)紀錄的程序，通過計算機實施上述各實施方式的運動檢測方法的情況的說明圖。
圖12(b)示出了從軟盤的正面看到的外觀、剖面構(gòu)造和軟盤，圖12(a)示出了紀錄介質(zhì)本體即軟盤的物理格式的例子。軟盤FD被內(nèi)置在殼F內(nèi)，在該盤的表面，同心圓狀地從外周向內(nèi)周形成了多個道Tr，各道沿角度方向被分成16個扇區(qū)Se。因此，在存儲了上述程序的軟盤中，上述程序被記錄在軟盤FD上所分配的區(qū)域。
另外，圖12(c)表示用于在軟盤FD上進行上述程序的紀錄再生的構(gòu)成。在軟盤FD上記錄實現(xiàn)運動檢測方法的上述程序的情況，從計算機系統(tǒng)Cs經(jīng)軟驅(qū)寫入上述程序。另外，利用實現(xiàn)軟盤內(nèi)的運動檢測方法的程序，在計算機系統(tǒng)中構(gòu)筑上述運動檢測方法的情況，利用軟驅(qū)從軟盤讀出程序，傳送至計算機系統(tǒng)。
另外，在上述說明中，對紀錄介質(zhì)使用軟盤進行了說明，使用光盤也可以同樣地進行。另外，紀錄介質(zhì)不限于此，是IC卡、ROM盒等能紀錄程序的裝置同樣可以實施。
(實施方式4)在此，說明上述實施方式中示出的運動檢測方法的應(yīng)用例和使用該應(yīng)用例的系統(tǒng)。
圖13是表示實現(xiàn)內(nèi)容投遞服務(wù)的內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100的全體構(gòu)成的塊圖。將通信服務(wù)的提供區(qū)分成所期望的大小，在各單元內(nèi)分別設(shè)置作為固定廣播電臺的基站ex107～ex110。
該內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100，例如在因特網(wǎng)ex101上，經(jīng)由因特網(wǎng)服務(wù)提供者ex102和電話網(wǎng)絡(luò)ex104和基站ex107～ex110，連接了計算機ex111、PDA(personal digital assistant)ex112、照相機ex113、便攜式電話機ex114、帶照相機的便攜式電話機ex115等各設(shè)備。
但是，內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100不被限定為圖13所示的組合，也可以任意組合進行連接。另外，各設(shè)備也可以不經(jīng)由作為固定廣播電臺的基站ex107～ex110，而與電話網(wǎng)ex104直接連接。
照相機ex113是數(shù)字視頻照相機(攝像機)等能進行動畫攝影的設(shè)備。另外，便攜式電話機是PDC(Personal Digital Communications)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式、W-CDMA(Wideband-code Division Multiple Access)方式、或GSM(GlobalSystem for Mobile Communications)方式的便攜式電話機、或PHS(Personal Handyphone System)等，任意一種都可以。
另外，流服務(wù)器(Streaming Server)ex103從照相機ex113通過基站109、電話網(wǎng)EX104被連接，使用照相機ex113能進行基于用戶發(fā)送的被編碼處理過的數(shù)據(jù)的實況(1ive)投遞等。已拍攝的數(shù)據(jù)的編碼處理可以通過照相機ex113進行，也可以通過進行數(shù)據(jù)的傳送處理的服務(wù)器等進行。另外，由照相機ex116拍攝的動畫數(shù)據(jù)也可以經(jīng)計算機ex111發(fā)送到流服務(wù)器ex103。照相機ex116是數(shù)字照相機等能拍攝靜止畫、動畫的設(shè)備。此時，動畫數(shù)據(jù)的編碼可以通過ex116進行，也可以通過計算機ex111進行。另外，編碼處理在計算機ex111和照相機ex116所具有的LSI ex117中進行處理。另外，也可以在作為通過計算機ex111等能讀取的紀錄介質(zhì)的任何存儲介質(zhì)(CD-ROM、軟盤、硬盤等)中裝入圖像編碼/解碼用的軟件。再有，也可以用帶有照相機的便攜式電話機ex115發(fā)送動畫數(shù)據(jù)。此時的動畫數(shù)據(jù)可以是用便攜式電話機ex115所具有的LSI進行了編碼處理的數(shù)據(jù)。
在該內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100中，與上述實施方式一樣地對用戶用照相機ex113、照相機ex116等拍攝的內(nèi)容(例如拍攝了音樂實況的影像等)進行編碼處理，發(fā)送到流服務(wù)器ex103，另一方面，流服務(wù)器ex103對符合要求的客戶機流投遞上述內(nèi)容數(shù)據(jù)。作為客戶機，有能將上述被編碼處理過的數(shù)據(jù)進行解碼的計算機ex111、PDAex112、照相機ex113、便攜式電話機ex114等。這樣一來，內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100是可以在客戶機中接收并再現(xiàn)被編碼的數(shù)據(jù)，還可以在客戶機中實時接收、解碼并再現(xiàn)被編碼的數(shù)據(jù)，由此也能實現(xiàn)個人播放的系統(tǒng)。
構(gòu)成該系統(tǒng)的編碼中所使用的運動檢測部中，使用上述各實施方式中示出了的運動檢測即可。
作為一個例子，對便攜式電話機進行說明。
圖14是表示使用了上述實施方式中說明過的運動檢測方法的便攜式電話機ex115的圖。便攜式電話機ex115具有用于在與基站ex110之間發(fā)送接收電波的天線ex201；CCD照相機等能拍攝影像、靜止畫的照相機部ex203；將由照相機部ex203拍攝的影像、由天線ex201接收的影像等被編碼了的數(shù)據(jù)進行顯示的液晶顯示器等顯示部ex202；由操作鍵ex204組構(gòu)成的本體部；用于進行聲音輸出的揚聲器等聲音輸出部ex208；用于進行聲音輸入的麥克等聲音輸入部205；用于保存已拍攝的動畫或靜止畫的數(shù)據(jù)、已接收的郵件的數(shù)據(jù)、動畫的數(shù)據(jù)或靜止畫的數(shù)據(jù)等、已被編碼的數(shù)據(jù)或已被解碼的數(shù)據(jù)的紀錄介質(zhì)ex207；以及用于能在便攜式電話機ex115中安裝紀錄介質(zhì)ex207的槽口部ex206。記錄介質(zhì)ex207是在SD卡等塑料殼內(nèi)容納了快閃存儲器元件的介質(zhì)，該快閃存儲器是作為能電改寫擦除的非易失性存儲器的EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read OnlyMemory)的一種。
再有，使用圖15說明便攜式電話機ex115。便攜式電話機ex115相對于對具有顯示部ex202和操作鍵ex204的本體部的各部進行總括控制的主控制部ex311，電源電路部ex310、操作輸入控制部ex304、圖像編碼部ex312、照相機接口部ex303、LCD(Liquid CrystalDisplay)控制部ex302、圖像解碼部ex309、復(fù)用分離部ex308、記錄再現(xiàn)部ex307、調(diào)制解調(diào)電路部ex306和聲音處理部ex305經(jīng)由同步總線ex313被互相連接。
電源電路部ex310，在通過用戶的操作變成中止通話和電源鍵變成開的狀態(tài)時，從電池組對各部供應(yīng)電力，由此將帶照相機的便攜式電話機ex115啟動成能動作的狀態(tài)。
便攜式電話機ex115基于由CPU、ROM和RAM等構(gòu)成的主控制部ex311的控制，在聲音通話模式時，將由聲音輸入部ex205集音了的聲音信號通過聲音處理部ex305變換成數(shù)字聲音數(shù)據(jù)，用調(diào)制解調(diào)電路部ex306對其進行射頻頻譜擴散處理，用發(fā)送接收電路部ex301進行了數(shù)字模擬變換處理和頻率變換處理之后，經(jīng)由天線ex201發(fā)送。另外，便攜式電話機ex115對在聲音通話模式時由天線ex201接收了的接收數(shù)據(jù)進行放大，進行頻率變換處理和模擬數(shù)字變換處理，用調(diào)制解調(diào)電路部ex306進行射頻頻譜逆擴散處理，利用聲音處理部ex305變換成模擬聲音數(shù)據(jù)之后，將其經(jīng)由聲音輸出部ex208輸出。
再有，在數(shù)據(jù)通信模式時發(fā)送電子郵件的情況下，通過本體部的操作鍵ex204的操作而被輸入的電子郵件的正文數(shù)據(jù)，經(jīng)由操作輸入控制部ex304被輸出到主控制部ex311。主控制部ex311用調(diào)制解調(diào)電路部ex306對正文數(shù)據(jù)進行射頻頻譜擴散處理，用接收發(fā)送電路部ex301進行數(shù)字模擬變換處理和頻率變換處理之后，經(jīng)由天線ex201發(fā)送到基站ex110。
在數(shù)字通信模式時發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的情況下，將由照相機部ex203拍攝的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由照相機接口部ex303提供給圖像編碼部ex312。另外，不發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的情況下，能將由照相機部ex203拍攝的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由照相機接口部ex303和LCD控制部ex302直接顯示在顯示部ex202上。
圖像編碼部ex312是具有本發(fā)明說明過的動態(tài)圖像編碼裝置的構(gòu)成，利用使用了上述實施方式中示出的動態(tài)圖像編碼裝置的編碼方法，對由照相機部ex203提供的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，由此變換成編碼圖像數(shù)據(jù)，將其送到復(fù)用分離部ex308。另外，與此同時，便攜式電話機ex115將用照相機部ex203拍攝中由聲音輸入部ex205集音了的聲音，經(jīng)由聲音處理部ex305，作為數(shù)字的聲音數(shù)據(jù)送到復(fù)用分離部ex308。
復(fù)用分離部ex308用預(yù)定方式對從圖像編碼部ex312提供的編碼圖像數(shù)據(jù)與從聲音處理部ex305提供的聲音數(shù)據(jù)進行復(fù)用，用調(diào)制解調(diào)電路部ex306對所得到的復(fù)用數(shù)據(jù)進行射頻頻譜擴散處理，用接收發(fā)送電路部ex301進行了數(shù)字模擬變換處理和頻率變換處理之后，經(jīng)由天線ex201發(fā)送。
在數(shù)據(jù)通信模式時接收被鏈接到主頁等上的動態(tài)圖像文件的數(shù)據(jù)的情況下，用調(diào)制解調(diào)電路部ex306對經(jīng)由天線ex201從基站ex110接收到的接收數(shù)據(jù)進行射頻頻譜逆擴散處理，將所得到的復(fù)用數(shù)據(jù)送到復(fù)用分離部ex308。
另外，為了將經(jīng)由天線ex201接收到的復(fù)用數(shù)據(jù)進行解碼，復(fù)用分離部ex308通過分離復(fù)用數(shù)據(jù)而分成圖像數(shù)據(jù)的比特流和聲音數(shù)據(jù)的比特流，經(jīng)由同步總線ex313將該編碼圖像數(shù)據(jù)提供給圖像編碼部ex309，而且將該聲音數(shù)據(jù)提供給聲音處理部ex305。
接著，圖像解碼部309用上述實施方式中示出的編碼方法相對應(yīng)的解碼方法對圖像數(shù)據(jù)的比特流進行解碼，由此生成再現(xiàn)動態(tài)圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)由LCD控制部ex302將其提供給顯示部ex202，這樣一來，例如被鏈接到主頁上的動態(tài)圖像文件所包括的動畫數(shù)據(jù)被顯示。與此同時，聲音處理部ex305將聲音數(shù)據(jù)變換成模擬聲音數(shù)據(jù)之后，將其提供給聲音輸出部ex208，這樣一來，例如被鏈接到主頁上的動態(tài)圖像文件所包括的聲音數(shù)據(jù)被再現(xiàn)。
另外，不限于上述系統(tǒng)的例子，最近利用衛(wèi)星、地上波的數(shù)字播放成為話題，如圖16所示，在數(shù)字播放用系統(tǒng)中也可以組入上述實施方式的動態(tài)圖像編碼裝置。具體而言，在廣播電臺ex409中，影像信息的比特流經(jīng)由電波被傳送到通信或播放衛(wèi)星ex410。接收其的播放衛(wèi)星ex410發(fā)送播放用的電波，由具有衛(wèi)星播放接收設(shè)備的家庭的天線ex406接收該電波，利用電視機(接收機)ex401或置頂盒(STB)ex407等裝置將比特流解碼后將其再現(xiàn)。另外，讀取作為記錄介質(zhì)的CD或DVD等存儲介質(zhì)ex402中記錄的比特流，在進行解碼的再現(xiàn)裝置ex403中也能安裝動態(tài)圖像解碼裝置。此時，被再現(xiàn)的影像信號被顯示在監(jiān)視器ex404上。另外，也可以考慮被連接到有線電視用的光纜ex405或衛(wèi)星/地上波播放的天線ex406上的置頂盒ex407內(nèi)安裝動態(tài)圖像解碼裝置，用電視機的監(jiān)視器ex408對其進行再現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。此時不僅是置頂盒，也可以在電視機內(nèi)裝入動態(tài)圖像解碼裝置。另外，也可以通過具有天線ex411的車ex412，接收來自衛(wèi)星ex410或來自基站ex107等的信號，在車ex412所具有的汽車駕駛導向系統(tǒng)ex413等顯示裝置上再現(xiàn)動畫。
再有，也可以用上述實施方式示出的動態(tài)圖像編碼裝置編碼圖像信號，記錄在記錄介質(zhì)中。作為具體例子，有在DVD盤ex421上記錄圖像信號的DVD刻錄機、或在硬盤上進行記錄的盤記錄器等記錄器ex420。再有，也可以記錄在SD卡ex422上。若記錄器ex420具有動態(tài)圖像解碼裝置，則再現(xiàn)記錄在DVD盤ex421和SD卡ex422上的圖像信號，能通過監(jiān)視器ex408進行顯示。
另外，汽車駕駛導向系統(tǒng)ex413的構(gòu)成還可以考慮在圖15所示的構(gòu)成之中，除去照相機部ex203和照相機接口部ex303、圖像編碼部ex312的構(gòu)成，同樣也可以考慮計算機ex111和電視機(接收機)ex401等。
另外，上述便攜式電話機ex114等終端除具有編碼器/解碼器兩者的接收發(fā)送型終端之外，還可以考慮僅有編碼器的發(fā)送終端、僅有解碼器的接收終端這3種安裝方式。
如上所述，能將上述實施方式示出的運動檢測方法用于上述任一設(shè)備/系統(tǒng)中，這樣一來，可以得到上述實施方式中說明了的效果。
另外，本發(fā)明涉及的上述實施方式并不限于此，可以在不超出本發(fā)明的范圍內(nèi)進行各種變化和修改。
另外，圖3、圖4和圖10所示的塊圖的各功能塊典型地用作為集成電路的LSI來實現(xiàn)。該LSI也可以被形成為單芯片，也可以形成為多芯片(例如也可以將存儲器以外的功能塊形成為單芯片)。在此雖然稱作LSI，但根據(jù)集成度的不同，也可以稱作IC、系統(tǒng)LSI、超大規(guī)模LSI、甚大規(guī)模LSI。
另外，集成電路化的方法也不限于LSI，也可以用專用電路或通用處理器來實現(xiàn)。也可以利用在制造LSI后能編程的FPGA(FieldProgrammable Gate Array)和能再構(gòu)成LSI內(nèi)部的電路單元的連接或設(shè)定的能重新配置的處理器。
再有，若由于半導體技術(shù)的進步或派生的其它技術(shù)，出現(xiàn)代替LSI的集成電路的技術(shù)，則當然可以使用該技術(shù)來進行功能塊的集成。也有應(yīng)用生物技術(shù)的可能性。
另外，各功能塊之中，存儲作為編碼或解碼的對象的數(shù)據(jù)的構(gòu)件也可以不單芯片化，而另外構(gòu)成。
如上所述，本發(fā)明涉及的運動檢測方法和動態(tài)圖像編碼方法，作為例如用便攜式電話、DVD裝置和個人計算機等來進行動態(tài)圖像的運動檢測，或者將構(gòu)成動態(tài)圖像的各圖進行編碼而生成代碼串的方法等，是很有用的。
權(quán)利要求
1.一種運動檢測方法，用塊單位檢測運動向量，上述運動向量表示構(gòu)成動態(tài)圖像的圖的運動量，其特征在于包括以下步驟誤差計算步驟，分別計算進行運動檢測的對象圖的對象塊、與參照圖中的作為探索中心的參照塊和位于作為探索中心的上述參照塊附近的參照塊的誤差；誤差最小塊確定步驟，確定由上述誤差計算步驟計算出的上述誤差為最小的參照塊；結(jié)束判定步驟，進行是否結(jié)束運動檢測的判定；探索中心確定步驟，根據(jù)由上述誤差最小塊確定步驟確定了的上述誤差為最小的上述參照塊的位置，作為探索中心的上述參照塊的移動量大于等于2像素地確定作為下回的探索中心的參照塊，再次執(zhí)行上述誤差計算步驟；以及運動向量檢測步驟，由上述結(jié)束判定步驟判定了結(jié)束運動檢測時，將表示由上述誤差最小塊確定步驟確定的上述參照塊的位置的運動向量，確定為要檢測的運動向量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的運動檢測方法，其特征在于，在上述結(jié)束判定步驟中，位于由上述誤差最小塊確定步驟確定了的上述參照塊周圍的全部參照塊，是根據(jù)作為上回和這回的探索中心的參照塊，由上述誤差計算步驟計算了上述誤差的參照塊，還在由上述探索中心確定步驟確定了的作為下回的探索中心的上述參照塊與作為上回的探索中心的參照塊相同時，判定結(jié)束運動檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的運動檢測方法，其特征在于，上述位于附近的參照塊，是從上述作為探索中心的參照塊在水平方向上左右各移動了i像素(i是小于等于P的自然數(shù)、P是自然數(shù))的參照塊、在垂直方向上上下各移動了j像素(j是小于等于Q的自然數(shù)、Q是自然數(shù))的參照塊、以及在水平方向上左右各移動了i像素和在垂直方向上上下各移動了j像素的參照塊；在上述誤差計算步驟中，并列地計算對上述作為探索中心的參照塊和上述位于附近的參照塊的合計(2P+1)×(2Q+1)參照塊的上述誤差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項記載的運動檢測方法，其特征在于，在上述探索中心確定步驟中，由上述誤差最小塊確定步驟確定了的上述誤差為最小的參照塊，是從上述作為探索中心的參照塊水平移動了M像素(M是整數(shù))的參照塊時，將從上述作為探索中心的參照塊水平移動了2M+1像素的參照塊確定為作為下回的探索中心的參照塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項記載的運動檢測方法，其特征在于，在上述探索中心確定步驟中，由上述誤差最小塊確定步驟確定了的上述誤差為最小的參照塊，是從上述作為探索中心的參照塊垂直移動了N像素(N是整數(shù))的參照塊時，將從上述作為探索中心的參照塊垂直移動了2N+1像素的參照塊確定為作為下回的探索中心的參照塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項記載的運動檢測方法，其特征在于，在上述探索中心確定步驟中，由上述誤差最小塊確定步驟確定了的上述誤差為最小的參照塊，是從上述作為探索中心的參照塊水平移動了M像素和垂直移動了N像素(M、N是整數(shù))的參照塊時，將從上述作為探索中心的參照塊水平移動了2M像素和垂直移動了2N像素的參照塊確定為作為下回的探索中心的參照塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項記載的運動檢測方法，其特征在于，在上述探索中心確定步驟中，確定作為下回的探索中心的參照塊，以使得作為下回的探索中心的上述參照塊和位于作為下回的探索中心的上述參照塊附近的參照塊被包括在預(yù)定的探索范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項記載的運動檢測方法，其特征在于，上述運動檢測方法還包括計數(shù)步驟，對上述誤差計算步驟的上述誤差的計算次數(shù)進行計數(shù)；在上述結(jié)束判定步驟中，由上述計數(shù)步驟計數(shù)了的上述計算次數(shù)超過了預(yù)定次數(shù)時，判定結(jié)束運動檢測。
9.一種動態(tài)圖像編碼方法，用塊單位對構(gòu)成動態(tài)圖像的圖進行編碼，其特征在于包括以下步驟運動向量檢測步驟，利用權(quán)利要求1～8任一項記載的運動檢測方法來檢測運動向量；以及編碼步驟，根據(jù)由上述運動向量檢測步驟檢測出的上述運動向量，編碼上述動態(tài)圖像。
10.一種運動檢測裝置，用塊單位檢測運動向量，上述運動向量表示構(gòu)成動態(tài)圖像的圖的運動量，其特征在于包括誤差計算單元，分別計算進行運動檢測的對象圖的對象塊、與參照圖中的作為探索中心的參照塊和位于作為探索中心的上述參照塊附近的參照塊的誤差；誤差最小塊確定單元，確定由上述誤差計算單元計算出的上述誤差為最小的參照塊；結(jié)束判定單元，進行是否結(jié)束運動檢測的判定；探索中心確定單元，根據(jù)由上述誤差最小塊確定單元確定了的上述誤差為最小的上述參照塊的位置，作為探索中心的上述參照塊的移動量大于等于2像素地確定作為下回的探索中心的參照塊，再次使上述誤差計算單元執(zhí)行上述誤差的計算；以及運動向量檢測單元，由上述結(jié)束判定單元判定了結(jié)束運動檢測時，將表示由上述誤差最小塊確定單元確定的上述參照塊的位置的運動向量，確定為要檢測的運動向量。
11.一種程序，用于用塊單位檢測運動向量，上述運動向量表示構(gòu)成動態(tài)圖像的圖的運動量，其特征在于使計算機執(zhí)行權(quán)利要求1～8任一項所記載的運動檢測方法所包括的步驟。
12.一種集成電路，用塊單位檢測運動向量，上述運動向量表示構(gòu)成動態(tài)圖像的圖的運動量，，其特征在于包括誤差計算單元，分別計算進行運動檢測的對象圖的對象塊、與參照圖中的作為探索中心的參照塊和位于作為探索中心的上述參照塊附近的參照塊的誤差；誤差最小塊確定單元，確定由上述誤差計算單元計算出的上述誤差為最小的參照塊；結(jié)束判定單元，進行是否結(jié)束運動檢測的判定；探索中心確定單元，根據(jù)由上述誤差最小塊確定單元確定了的上述誤差為最小的上述參照塊的位置，作為探索中心的上述參照塊的移動量大于等于2像素地確定作為下回的探索中心的參照塊，再次執(zhí)行上述誤差計算單元；以及運動向量檢測單元，由上述結(jié)束判定單元判定了結(jié)束運動檢測時，將表示由上述誤差最小塊確定單元確定的上述參照塊的位置的運動向量，確定為要檢測的運動向量。
全文摘要
本發(fā)明提供運動檢測方法及動態(tài)圖像編碼方法。運動向量檢測部(106)包括誤差計算部(202)，分別計算對象塊數(shù)據(jù)tar_img與9附近的參照塊數(shù)據(jù)ref_img的誤差SAD1～誤差SAD9；誤差最小塊確定部(203)，確定誤差SAD1～誤差SAD9之中誤差為最小的誤差最小塊，輸出該位置的運動向量mvmin；結(jié)束判定部(204)，進行是否結(jié)束運動檢測的判定；探索中心確定部(205)，根據(jù)誤差最小塊的位置，以作為探索中心的參照塊的移動量大于等于2像素的方式，來確定作為下回的探索中心的參照塊。
文檔編號H04N7/12GK1662067SQ20051005291
公開日2005年8月31日 申請日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者角野真也, 柴原陽司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社