專利名稱：運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備和運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備和運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法，更具體地，涉及在實(shí)時(shí)編碼中使用的有利技術(shù)。
背景技術(shù)：
迄今為止，例如，作為用于拍攝被攝體、對(duì)這樣獲得的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編 碼、并將壓縮編碼后的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)記錄到記錄介質(zhì)的記錄設(shè)備，已知數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。近年 來(lái)，在這類記錄設(shè)備中所使用的記錄介質(zhì)已從傳統(tǒng)的磁帶向在隨機(jī)存取性和高存取速度方 面占優(yōu)勢(shì)的磁盤介質(zhì)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等變換。然而，與磁帶相比，磁盤介質(zhì)和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 一般對(duì)于存儲(chǔ)容量而言具有低成本性能。因此，當(dāng)使用磁盤介質(zhì)或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為記錄 介質(zhì)時(shí)，需要以更高效率對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼。由于期望圖像質(zhì)量高，因此，用于處理具有更大信息量的高清晰度(HD)視頻的數(shù) 字?jǐn)z像機(jī)也變得更加普及。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，也期望對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的更高效率的壓縮編 碼。MPEG-2是一般用于以高效率對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼的壓縮編碼系統(tǒng)。另外，近年來(lái)，在到記錄介質(zhì)的記錄時(shí)間的進(jìn)一步改善以及記錄容量有限的移動(dòng) 終端對(duì)更低比特率的編碼的增強(qiáng)需求之后，已開(kāi)發(fā)了更高效率的壓縮編碼系統(tǒng)。H. 264 IAVC 方法是這些更高效率的壓縮編碼系統(tǒng)之一。眾所周知，雖然與傳統(tǒng)的MPEG-2方法和MEPG-4 方法相比，H. 264 IAVC方法需要更多編碼和解碼的運(yùn)算，但是H. 264 | AVC方法能夠?qū)崿F(xiàn)高編 碼效率。應(yīng)注意，在下文中，將“H. 264 IAVC方法”簡(jiǎn)稱為“H. 264”。在H. 264中，已嘗試各種裝置，以提高編碼效率?？勺儔K大小運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償是一個(gè)示 例。這包括再分割構(gòu)成編碼單位的宏塊(編碼塊)以形成宏塊分區(qū)(運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊)、以及以 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊為單位進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。在H. 264中，與利用單一塊大小進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)腗PEG-2 等的傳統(tǒng)壓縮編碼系統(tǒng)相比，使用可變塊大小運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。給出 日本特開(kāi)2006-134734號(hào)公報(bào)中所提出的“編碼設(shè)備”，作為適應(yīng)地使用可變塊大小運(yùn)動(dòng)補(bǔ) 償?shù)氖纠园l(fā)明。然而，在H. 264中，作為可變塊大小運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果而使編碼塊大小可選擇，這導(dǎo)致了用于確定塊大小的運(yùn)算負(fù)載的增加。即，需要對(duì)針對(duì)要編碼的編碼塊可以設(shè)置的所有 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理，并且選擇最佳塊大小。鑒于此，作為盡可能簡(jiǎn)單地確定 適當(dāng)?shù)膲K大小的方式，提出了使用在拍攝作為編碼對(duì)象的圖像時(shí)獲取的信息來(lái)減小與塊大 小選擇相關(guān)的運(yùn)算量(例如，參見(jiàn)日本特開(kāi)2006-254370號(hào)公報(bào))。在H. 264中，如上所述，為了進(jìn)行由可變塊大小運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償引起的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割， 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索并確定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法需要大量運(yùn)算。因此，尤其在諸如上述數(shù)字 攝像機(jī)中進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼的情況下，需要能夠非?？斓剡M(jìn)行運(yùn)算的處理器，從而導(dǎo)致裝置成 本和功耗增加。此外，在日本特開(kāi)2006-254370號(hào)公報(bào)的配置中，照相機(jī)單元需要將在拍攝圖像 時(shí)所獲取的信息輸出至編碼單元，并且在編碼單元側(cè)需要用于在編碼期間輸入并處理從照相機(jī)單元供給的信息的機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況而作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于減小用于進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量 搜索并確定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法的運(yùn)算量。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)提供一種運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該運(yùn)動(dòng)圖像編碼 設(shè)備包括運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件，用于將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，將所述編碼塊 分割成一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ) 償塊參考作為參考圖像的過(guò)去或未來(lái)的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；以及編碼部件，用于對(duì) 所述作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊與基于由所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件獲得的運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè) 圖像之間的差值進(jìn)行編碼，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件包括設(shè)置部件，用于當(dāng)使用所述 參考圖像的縮小圖像來(lái)粗略地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索時(shí)，對(duì)所述編碼塊設(shè)置多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類 型；評(píng)價(jià)值計(jì)算部件，用于針對(duì)由所述設(shè)置部件設(shè)置的所述多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型中的每種 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型，使用所述縮小圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索，并且基于所獲得的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量， 計(jì)算所述多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型各自的評(píng)價(jià)值；以及判斷部件，用于根據(jù)由所述評(píng)價(jià)值計(jì)算 部件計(jì)算出的多個(gè)評(píng)價(jià)值中評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值的可靠性，判斷是否將獲得了所述評(píng)價(jià)最高 的評(píng)價(jià)值的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型的分割方法設(shè)置為在使用所述參考圖像詳細(xì)地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量 搜索時(shí)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法。 根據(jù)本發(fā)明，還通過(guò)提供了 一種運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該運(yùn)動(dòng)圖像 編碼方法包括運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟，用于將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，將所述編碼 塊分割成一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng) 補(bǔ)償塊參考作為參考圖像的過(guò)去或未來(lái)的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；以及編碼步驟，用于 對(duì)所述作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊與基于在所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟中獲得的運(yùn)動(dòng)矢量的 預(yù)測(cè)圖像之間的差值進(jìn)行編碼，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟包括設(shè)置步驟，用于當(dāng)使用 所述參考圖像的縮小圖像來(lái)粗略地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索時(shí)，對(duì)所述編碼塊設(shè)置多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 塊類型；評(píng)價(jià)值計(jì)算步驟，用于針對(duì)在所述設(shè)置步驟中設(shè)置的所述多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型中 的每種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型，使用所述縮小圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索，并且基于所獲得的多個(gè)運(yùn) 動(dòng)矢量，計(jì)算所述多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型各自的評(píng)價(jià)值；以及判斷步驟，用于根據(jù)在所述評(píng)價(jià) 值計(jì)算步驟中計(jì)算出的多個(gè)評(píng)價(jià)值中評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值的可靠性，判斷是否將獲得了所述 評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型的分割方法設(shè)置為在使用所述參考圖像詳細(xì)地進(jìn)行 運(yùn)動(dòng)矢量搜索時(shí)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法。 另外，根據(jù)本發(fā)明，還通過(guò)提供以下的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該運(yùn)動(dòng) 圖像編碼設(shè)備用于將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，將所述編碼塊分割成一個(gè)或多個(gè) 構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)包括在作為編碼對(duì)象的編碼塊中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ) 償塊至少參考過(guò)去的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索，所述運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備包括分割部件，用 于使用所設(shè)置的多種不同的分割方法來(lái)分割所述作為編碼對(duì)象的編碼塊，并且形成與分割 方法相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊；運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件，用于針對(duì)通過(guò)所述分割部件使用所述多種 不同的分割方法所形成的各個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，根據(jù)搜索精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；設(shè)置部件，用 于基于由所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件根據(jù)搜索精度進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果來(lái)選擇至少一種分割方法，對(duì)所述分割部件設(shè)置所選擇的分割方法，對(duì)所述分割部件設(shè)置所述多種不同 的分割方法中的至少一種規(guī)定的分割方法，并且將搜索精度設(shè)置為更高的搜索精度；以及 控制部件，用于進(jìn)行控制，以順次重復(fù)如下操作所述設(shè)置部件設(shè)置分割方法和搜索精度的 操作、以及所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件根據(jù)所設(shè)置的分割方法和搜索精度來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索 的操作，其中，如果判斷為作為重復(fù)操作的結(jié)果、由所述設(shè)置部件設(shè)置的更高的搜索精度是 預(yù)先設(shè)置的搜索精度，則所述控制部件基于由所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索 的結(jié)果，選擇基于搜索結(jié)果選擇的分割方法和所述規(guī)定的分割方法中的一種分割方法，并 且將作為使用所選擇的該種分割方法進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果而獲得的運(yùn)動(dòng)矢量確定 為最終的運(yùn)動(dòng)矢量。此外，根據(jù)本發(fā)明還通過(guò)提供以下的一種運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該 運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法用于將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，將所述編碼塊分割成一個(gè)或 多個(gè)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)包括在作為編碼對(duì)象的編碼塊中的運(yùn) 動(dòng)補(bǔ)償塊至少參考過(guò)去的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索，所述運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法包括分割步 驟，用于使用所設(shè)置的多種不同的分割方法來(lái)分割所述作為編碼對(duì)象的編碼塊，并且形成 與分割方法相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊；運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟，用于針對(duì)在所述分割步驟中使用所 述多種不同的分割方法所形成的各個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，根據(jù)搜索精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；設(shè)置 步驟，用于基于在所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟中根據(jù)搜索精度進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果來(lái)選 擇至少一種分割方法，對(duì)所述分割步驟設(shè)置所選擇的分割方法，對(duì)所述分割步驟設(shè)置所述 多種不同的分割方法中的至少一種規(guī)定的分割方法，并且將搜索精度設(shè)置為更高的搜索精 度；以及控制步驟，用于進(jìn)行控制，以順次重復(fù)如下操作在所述設(shè)置步驟中設(shè)置分割方法 和搜索精度的操作、以及在所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟中根據(jù)所設(shè)置的分割方法和搜索精度來(lái) 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索的操作，其中，如果判斷為作為重復(fù)操作的結(jié)果、在所述設(shè)置步驟中設(shè)置 的更高的搜索精度是預(yù)先設(shè)置的搜索精度，則在所述控制步驟中，基于在所述運(yùn)動(dòng)矢量搜 索步驟中進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果，選擇基于搜索結(jié)果選擇的分割方法和所述規(guī)定的分 割方法中的一種分割方法，并且將作為使用所選擇的該種分割方法進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的 結(jié)果而獲得的運(yùn)動(dòng)矢量確定為最終的運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)以下(參考附圖)對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征將變得顯而易 見(jiàn)。


圖1是示意性示出能夠應(yīng)用本發(fā)明的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的示例性配置的框圖。圖2是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的編碼單元的配置的框圖。圖3是示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備中的運(yùn)動(dòng)矢量 搜索單元的操作的流程圖。圖4A至圖4D示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割。圖5A和圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的示例性評(píng)價(jià)值。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的示例性運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理的流程圖。圖7更詳細(xì)地示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元的操作。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的示例性運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理的流程圖。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例對(duì)于編碼對(duì)象塊設(shè)置的示例性分區(qū)。圖10更詳細(xì)地示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元的操作。
具體實(shí)施例方式將根據(jù)附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1示意性示出能夠應(yīng)用本發(fā)明的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)1的示例性配置。攝像單元10包 括光學(xué)系統(tǒng)、用于將經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)入射的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的諸如CCD或CMOS傳感器的攝像 裝置、以及用于對(duì)從攝像裝置輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行規(guī)定處理并輸出處理后的圖像信號(hào)作為 運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)處理單元。將從攝像單元10輸出的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)供給應(yīng)用了本發(fā)明 的編碼單元11，并且該運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)使用H. 264的壓縮編碼。從編碼單元11輸出壓縮編碼后的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并將該運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)供給記錄 控制單元12。記錄控制單元12控制將數(shù)據(jù)記錄到由磁盤介質(zhì)或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器構(gòu)成的記錄 介質(zhì)13的操作。記錄控制單元12對(duì)所供給的壓縮運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理和適用 于記錄介質(zhì)13的類型的記錄/編碼處理，以獲得記錄數(shù)據(jù)。記錄控制單元12以與記錄介 質(zhì)13相適應(yīng)的數(shù)據(jù)單位將記錄數(shù)據(jù)經(jīng)由緩沖存儲(chǔ)器寫入記錄介質(zhì)13。CPU 20控制整個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)1的操作。即，CPU 20使用RAM22作為工作存儲(chǔ)器來(lái) 進(jìn)行操作，并根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在ROM 21中的程序，控制攝像單元10、編碼單元11和記錄控制 單元12的操作。操作單元23設(shè)置有用戶用以操作數(shù)字?jǐn)z像機(jī)1的操作器、以及用戶用以 檢查數(shù)字?jǐn)z像機(jī)1的操作的顯示裝置。CPU 20根據(jù)用戶對(duì)操作單元23的操作，控制數(shù)字?jǐn)z 像機(jī)1的操作。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼單元11的示例性配置的框圖。編碼單元11 將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，并且將該編碼塊分割成構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ) 償塊。然后，編碼單元11通過(guò)針對(duì)作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊參考作為參考圖像的過(guò) 去或未來(lái)的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)，并且對(duì)作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊與基于檢測(cè)到的 運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)圖像之間的差值進(jìn)行編碼。在本實(shí)施例中，在將分辨率從低分辨率逐步地 改變?yōu)楦叻直媛实那闆r下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索。在圖2中，編碼單元11包括幀存儲(chǔ)器102、運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103、幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 單元104、幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元105和開(kāi)關(guān)106。編碼單元11還包括減法器107、整數(shù)變換單元108、量化單元109、逆量化單元 110、逆整數(shù)變換單元111、加法器112、環(huán)路濾波器113、熵編碼單元115和代碼量控制單元 116。編碼單元11通過(guò)阿達(dá)瑪(Hadamard)變換和使用整數(shù)精度離散余弦變換(DCT)的 正交變換并且通過(guò)幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼和使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g預(yù)測(cè)編碼，對(duì)所供給的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù) 據(jù)進(jìn)行壓縮編碼。下文中，將阿達(dá)瑪變換和使用整數(shù)精度DCT的正交變換稱為整數(shù)變換，而 將幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼和幀間預(yù)測(cè)編碼分別稱為幀內(nèi)編碼和幀間編碼。通過(guò)CPU 20控制編碼單 元11的操作。使用幀間編碼形成用于利用單個(gè)參考幀對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位(MC塊)進(jìn)行預(yù)測(cè)的P圖片以及用于利用按時(shí)間序列位于前后的兩個(gè)參考圖像對(duì)MC塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的B圖片。使用幀內(nèi)編碼形成I圖片。另外，通過(guò)幀間預(yù)測(cè)編碼，將運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)編碼為具有這些I圖片、P圖 片和B圖片按照規(guī)定順序排列的圖片組(GOP)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。例如，在編碼單元11形成具有包括一幅I圖片、四幅P圖片和十幅B圖片的十五個(gè) 幀的GOP的情況下，按照以下順序?qū)D片類型分配給要輸入至編碼單元11的幀。應(yīng)注意， 下標(biāo)表示輸入順序或顯示順序。B1B2I3B4B5P6B7B8P9B10B11P12B13B14P15這里，由于B圖片用于使用按時(shí)間序列的過(guò)去的圖片和未來(lái)的圖片來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)編 碼，因此，在交換B圖片與I圖片和P圖片的順序之后，按照以下順序進(jìn)行編碼。應(yīng)注意，使 用I3圖片和前一 GOP中的P15圖片來(lái)對(duì)在I3圖片后的B1和B2圖片進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼。
I3B1B2P6B4B5P9B7B8P12BltlB11P15B13B14按照按時(shí)間序列拍攝幀的順序，即按照第一幀、第二幀、第三幀等的順序，將從攝 像單元10供給的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器102中。例如，按照將對(duì)幀進(jìn)行編碼的順序， 諸如按照第三幀、第一幀、第二幀等的順序，以編碼順序從幀存儲(chǔ)器102逐幀地讀出運(yùn)動(dòng)圖 像數(shù)據(jù)。對(duì)幀進(jìn)行編碼的順序不同于輸入幀的順序，以使得能夠利用時(shí)間上的未來(lái)幀進(jìn)行 預(yù)測(cè)(反向預(yù)測(cè))。在進(jìn)行幀內(nèi)編碼的情況下，從幀存儲(chǔ)器102讀出在運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)中與I圖片相對(duì) 應(yīng)的幀內(nèi)作為編碼對(duì)象的塊的圖像數(shù)據(jù)，并且將該圖像數(shù)據(jù)分別供給幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元105和 減法器107的被減數(shù)輸入端子。這里，假設(shè)幀對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的單個(gè)畫面。即，編碼對(duì) 象塊是在將運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的單個(gè)畫面分割成規(guī)定數(shù)量的塊時(shí)獲得的塊之一。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元105對(duì)由從加法器112供給的、在同一幀內(nèi)位于編碼對(duì)象塊附近的 重構(gòu)圖像生成的多個(gè)預(yù)測(cè)圖像中的每一個(gè)預(yù)測(cè)圖像進(jìn)行與編碼對(duì)象塊的塊匹配。然后，幀 內(nèi)預(yù)測(cè)單元105從多個(gè)預(yù)測(cè)圖像中選擇通過(guò)塊匹配得到的具有最高相關(guān)性的幀內(nèi)預(yù)測(cè)圖 像。響應(yīng)于幀內(nèi)編碼的執(zhí)行，將該幀內(nèi)預(yù)測(cè)圖像輸出至選通幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元105側(cè)的開(kāi)關(guān) 106。另一方面，在進(jìn)行幀間編碼的情況下，從幀存儲(chǔ)器102讀出作為編碼對(duì)象的塊的 圖像數(shù)據(jù)，并將該圖像數(shù)據(jù)供給運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103。此外，從幀存儲(chǔ)器102讀出參考圖 像，并且將該參考圖像供給運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103?？梢詮亩鄠€(gè)圖片中選擇參考圖像。運(yùn)動(dòng) 矢量搜索單元103基于作為編碼對(duì)象的塊的圖像數(shù)據(jù)和參考圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)。此 時(shí)，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103使用下文將描述的處理，在將編碼對(duì)象塊分割成一個(gè)或多個(gè)分 區(qū)之后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索。將通過(guò)運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)矢量供給幀間運(yùn) 動(dòng)補(bǔ)償單元104。幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元104基于從運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103供給的運(yùn)動(dòng)矢量和從幀存儲(chǔ) 器102讀出的參考圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，并且使用幀間預(yù)測(cè)來(lái)生成幀間預(yù)測(cè)圖像。響應(yīng)于幀 間編碼的執(zhí)行，將幀間預(yù)測(cè)圖像輸出至選通幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元104側(cè)的開(kāi)關(guān)106。將開(kāi)關(guān)106的輸出供給減法器107的減數(shù)輸入端子和加法器112的一個(gè)輸入端 子。減法器107輸出從幀存儲(chǔ)器102供給的編碼對(duì)象塊與從開(kāi)關(guān)106供給的幀間預(yù)測(cè)圖像 或幀內(nèi)預(yù)測(cè)圖像之間的像素值的差信息。將該差信息供給整數(shù)變換單元108，其中，該差信 息在整數(shù)變換單元108中經(jīng)過(guò)使用阿達(dá)瑪變換或整數(shù)精度DCT的整數(shù)變換，然后在量化單 元109中基于規(guī)定量化系數(shù)進(jìn)行量化。構(gòu)成量化單元109的輸出的量化后的變換系數(shù)在熵編碼單元115中經(jīng)過(guò)熵編碼，并且從該編碼單元11輸出。基于對(duì)由熵編碼單元115等產(chǎn)生的代碼量的反饋，通過(guò)代碼量控制單元116計(jì)算 量化單元109中的量化系數(shù)。通過(guò)在逆量化單元110中進(jìn)行逆量化并在逆整數(shù)變換單元 111中進(jìn)行逆整數(shù)變換處理，對(duì)構(gòu)成量化單元109的輸出的量化后的變換系數(shù)進(jìn)行解碼，然 后在加法器112中將其與從開(kāi)關(guān)106輸出的幀間預(yù)測(cè)圖像或幀內(nèi)預(yù)測(cè)圖像相加，以形成重 構(gòu)圖像。將該重構(gòu)圖像供給幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元105，并且在生成上述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)圖像時(shí)使用該重 構(gòu)圖像。此外，從加法器112輸出的重構(gòu)圖像經(jīng)過(guò)利用環(huán)路濾波器113的編碼噪聲降低處 理，然后，將其存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器102中，作為在進(jìn)行幀間編碼時(shí)要使用的參考圖像。第一實(shí)施例接下來(lái)，將詳細(xì)地描述第一實(shí)施例中的運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103的操作。在第一實(shí) 施例中，通過(guò)兩階段處理求出分區(qū)分割方法(下文所述)，其中，該兩階段處理包括用于以 低搜索精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索的粗搜索以及用于在增大搜索精度之后進(jìn)行搜索的精搜索。 然后，將與獲得的分區(qū)相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量確定為最終的運(yùn)動(dòng)矢量搜索結(jié)果。圖3是示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的編碼單元11中的運(yùn)動(dòng)矢量搜索單 元103的操作的流程圖。耜捭索當(dāng)在步驟Sll開(kāi)始操作時(shí)，在步驟S12，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103進(jìn)行用于設(shè)置在粗 搜索中使用的多個(gè)分區(qū)的處理。在該處理中，首先，從幀存儲(chǔ)器102讀出作為編碼對(duì)象的編 碼塊(下文中稱為編碼對(duì)象塊)的圖像數(shù)據(jù)，并且從幀存儲(chǔ)器102讀出運(yùn)動(dòng)矢量搜索區(qū)域 的圖像數(shù)據(jù)(參考圖像數(shù)據(jù))。然后，所讀取的編碼對(duì)象塊的圖像數(shù)據(jù)和所讀取的搜索區(qū)域 的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)使用規(guī)定縮小率的縮小處理。通過(guò)例如根據(jù)縮小率對(duì)從幀存儲(chǔ)器102讀出 的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素間隔剔除，在運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103中進(jìn)行縮小處理。該縮小處理并 不限于此，并且可以使用線性插值等進(jìn)行縮小處理。
縮小處理也不限于通過(guò)運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103進(jìn)行。例如，可以將預(yù)先按規(guī)定縮 小率縮小的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器102中。在這種情況下，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103通過(guò) 讀出減小后的圖像數(shù)據(jù)，獲取經(jīng)過(guò)了縮小處理的編碼對(duì)象塊的圖像數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)了縮小處理 的運(yùn)動(dòng)矢量搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。另外，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103可以在根據(jù)縮小率間隔剔 除像素的情況下從幀存儲(chǔ)器102讀出圖像數(shù)據(jù)。在第一實(shí)施例中，縮小率在水平方向和垂直方向上均為1/4，并且縮小后的圖像中 的搜索區(qū)域在水平方向和垂直方向上均為士8個(gè)像素。作為示例，如果編碼對(duì)象塊的大小 是16X 16個(gè)像素，則縮小后的編碼對(duì)象塊的大小將為4X4個(gè)像素。將編碼對(duì)象塊分割成 如圖4A至圖4D所示的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊(分區(qū))。即，在圖4A所示的分區(qū)分割方法 中，將編碼對(duì)象塊分割成由16X 16個(gè)像素組成的單個(gè)分區(qū)，并且在圖4B所示的分區(qū)分割方 法中，將編碼對(duì)象塊分割成兩個(gè)由16X8個(gè)像素組成的分區(qū)。在圖4C所示的分區(qū)分割方法 中，將編碼對(duì)象塊分割成兩個(gè)由8X16個(gè)像素組成的分區(qū)，并且在圖4D所示的分區(qū)分割方 法中，將編碼對(duì)象塊分割成四個(gè)由8X8個(gè)像素組成的分區(qū)。對(duì)各分區(qū)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索。 應(yīng)注意，圖4A至圖4D所示的分區(qū)的大小由縮小前的圖像中的像素?cái)?shù)表示，其中，將圖4A的 分割方法稱為分區(qū)類型16X16，以及將圖4B的分割方法稱為分區(qū)類型16X8。類似地，將圖4C的分割方法稱為分區(qū)類型8X 16，以及將圖4D的分割方法稱為分區(qū)類型8X8。因此，在分區(qū)類型16X16的情況下，縮小后的圖像將是四個(gè)水平像素與四個(gè)垂直像素的分區(qū)。接下來(lái)，處理進(jìn)入步驟S13，在步驟S13，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103使用縮小后的編碼 對(duì)象塊和搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)所設(shè)置的每個(gè)分區(qū)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng) 矢量搜索(評(píng)價(jià)值計(jì)算)。在運(yùn)動(dòng)矢量搜索中，在改變提取預(yù)測(cè)圖像的坐標(biāo)的情況下，基于 例如編碼對(duì)象塊與從搜索區(qū)域(這里，如上所述，在水平方向和垂直方向上為士8個(gè)像素) 的圖像數(shù)據(jù)提取的預(yù)測(cè)圖像的塊之間的相關(guān)性，計(jì)算多個(gè)評(píng)價(jià)值。將評(píng)價(jià)值最小時(shí)的坐標(biāo) 確定為分區(qū)的運(yùn)動(dòng)矢量。這里，將通過(guò)將預(yù)測(cè)圖像與編碼對(duì)象塊中的各對(duì)應(yīng)像素的差的絕對(duì)值相加而獲得 的差絕對(duì)值和、以及與根據(jù)提取預(yù)測(cè)圖像的坐標(biāo)計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)矢量的代碼量相當(dāng)?shù)闹捣謩e 乘以系數(shù)并相加，以給出用作評(píng)價(jià)值的值。接下來(lái)，在步驟S14，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103判斷是否對(duì)所設(shè)置的多個(gè)分區(qū)中的所 有分區(qū)完成了搜索。如果判斷為未完成，則處理返回至步驟S12，并且重復(fù)上述處理。如果 在步驟S14判斷為對(duì)所有分區(qū)完成了搜索，則處理進(jìn)入步驟S15。分區(qū)分割方法的確定接下來(lái)，在步驟S15，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103判斷通過(guò)將在步驟S13計(jì)算出的每個(gè) 分區(qū)的編碼對(duì)象塊的評(píng)價(jià)值中的次小評(píng)價(jià)值除以最小評(píng)價(jià)值而獲得的值是否大于預(yù)定閾 值。如果判斷為所獲得的值大于預(yù)定閾值，則判斷為評(píng)價(jià)值的可靠性高，并且處理進(jìn)入步驟 Sieo在步驟S16，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103設(shè)置在步驟S12所設(shè)置的分區(qū)中具有最小評(píng)價(jià)值 的分區(qū)。應(yīng)注意，在判斷評(píng)價(jià)值的可靠性的情況下，可以將運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103配置為在 評(píng)價(jià)值小于給定閾值的情況下判斷為可靠性高。圖5A示出在判斷為上述評(píng)價(jià)值的可靠性高的情況下分區(qū)類型與各自的評(píng)價(jià)值之 間的示例性對(duì)應(yīng)關(guān)系。在圖5A的情況下，在步驟S16，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103將具有最小評(píng) 價(jià)值的分區(qū)類型16X8設(shè)置為在隨后的運(yùn)動(dòng)矢量精搜索(下文所述)中要使用的分區(qū)。另一方面，如果在步驟S15判斷為進(jìn)行上述除法得到的值小于或等于預(yù)定閾值， 則判斷為評(píng)價(jià)值的可靠性低，并且處理進(jìn)入步驟S17。在步驟S17，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103 將預(yù)先設(shè)置的分區(qū)分割方法設(shè)置為在隨后的精搜索中使用的分區(qū)分割方法。由于預(yù)先設(shè)置的分區(qū)分割方法是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊大小最大的分區(qū)分割方法，因此，設(shè) 置分區(qū)類型16X 16。圖5B示出在判斷為評(píng)價(jià)值的可靠性低的情況下分區(qū)類型與各自的評(píng) 價(jià)值之間的示例性對(duì)應(yīng)關(guān)系。應(yīng)注意，預(yù)先設(shè)置的分區(qū)分割方法可以是統(tǒng)計(jì)上的發(fā)生概率 高的分區(qū)分割方法。精搜索當(dāng)完成步驟S16或步驟S17的處理時(shí)，處理接著進(jìn)入步驟S18。在步驟S18，運(yùn)動(dòng) 矢量搜索單元103使用利用在步驟S16或S17確定的分區(qū)分割方法形成的分區(qū)來(lái)確定運(yùn)動(dòng) 矢量。這包括以由在上述粗搜索中求出的相同分區(qū)的運(yùn)動(dòng)矢量表示的坐標(biāo)為中心，使用未 經(jīng)過(guò)縮小處理的圖像中在水平方向和垂直方向上均為士3個(gè)像素的區(qū)域，通過(guò)類似于粗搜 索計(jì)算評(píng)價(jià)值來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索并確定運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)第一實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法，如上所述，由于在精搜索中僅使用一種分 區(qū)分割方法，因此，減小了運(yùn)動(dòng)矢量搜索所需要的處理量。這使得即使在使用不太快的處理器時(shí)也能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼，并且還使得在進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼時(shí)能夠降低功耗。第二實(shí)施例接下來(lái)，將詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103中的處 理。在第二實(shí)施例中，也使用兩階段處理求出分區(qū)分割方法，其中，該兩階段處理包括用于 以低搜索精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索 的粗搜索和用于在增大搜索精度之后進(jìn)行搜索的精搜索。 然后，將與所獲得的分區(qū)相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量確定為最終的運(yùn)動(dòng)矢量搜索結(jié)果。圖6是示出根據(jù)第二實(shí)施例的示例性運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理的流程圖。耜捭索首先，在步驟S20，從幀存儲(chǔ)器102讀出作為編碼對(duì)象的塊的圖像數(shù)據(jù)并將該圖像 數(shù)據(jù)供給運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103，并且從幀存儲(chǔ)器102讀出運(yùn)動(dòng)矢量搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù) (參考圖像數(shù)據(jù))。然后，如第一實(shí)施例中所述，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103按規(guī)定的縮小率分別縮小從 幀存儲(chǔ)器102讀出并供給的編碼對(duì)象塊的圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)矢量搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。下文中，在第二實(shí)施例中假設(shè)在粗搜索中圖像數(shù)據(jù)的縮小率在水平方向和垂直方 向上均為1/4，并且搜索區(qū)域是在縮小后的圖像數(shù)據(jù)中在水平方向和垂直方向上相對(duì)于編 碼對(duì)象塊都為士8個(gè)像素的區(qū)域?！┩瓿稍诓襟ES20縮小編碼對(duì)象塊和搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的處理，處理就進(jìn)入 步驟S21。在步驟S21，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103對(duì)縮小后的編碼對(duì)象塊設(shè)置分區(qū)。在第二實(shí) 施例中，在步驟S23的循環(huán)(下文所述)中，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103對(duì)編碼對(duì)象塊順序設(shè)置 如上所述的圖4A至圖4D所示的四種類型的分區(qū)。一旦在步驟S21對(duì)編碼對(duì)象塊設(shè)置了分區(qū)，處理就進(jìn)入步驟S22。在步驟S22，運(yùn) 動(dòng)矢量搜索單元103使用縮小后的編碼對(duì)象塊和搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)所設(shè)置的每個(gè)分 區(qū)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索。即，在步驟S22，針對(duì)編碼對(duì)象塊的每個(gè)分區(qū)，通過(guò)進(jìn)行與搜索區(qū)域 的圖像數(shù)據(jù)的塊匹配，選擇具有最高相關(guān)性的塊。然后，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103存儲(chǔ)所選擇的具有最高相關(guān)性的塊的坐標(biāo)與編碼對(duì) 象塊的相應(yīng)分區(qū)的坐標(biāo)之間的差，作為該分區(qū)的運(yùn)動(dòng)矢量。這里，例如，使用諸如左上角的 坐標(biāo)的、在塊和分區(qū)內(nèi)的代表點(diǎn)的坐標(biāo)作為塊和分區(qū)的坐標(biāo)。運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103存儲(chǔ) 通過(guò)將在具有最高相關(guān)性的塊內(nèi)與編碼對(duì)象塊的相應(yīng)分區(qū)內(nèi)的對(duì)應(yīng)像素的差值相加而獲 得的值，作為該分區(qū)的像素差。一旦完成了步驟S22的粗搜索處理，處理就進(jìn)入步驟S23，在步驟S23，判斷是否對(duì) 在步驟S21設(shè)置的所有分區(qū)完成了粗搜索。如果判斷為未對(duì)所有分區(qū)完成粗搜索，則處理 返回至步驟S21，并且對(duì)下一分區(qū)進(jìn)行粗搜索。例如，順序設(shè)置圖4A至圖4D所示的分區(qū)類型 16 X 16、分區(qū)類型16 X 8、分區(qū)類型8X16和分區(qū)類型8X8，并且對(duì)這些分區(qū)類型16 X 16、分 區(qū)類型16X8、分區(qū)類型8X16和分區(qū)類型8X8中的各分區(qū)順序進(jìn)行處理。如果在步驟S23判斷為對(duì)所有分區(qū)完成了粗搜索，則處理進(jìn)入步驟S24。在步驟 S24，以編碼對(duì)象塊為單位將在步驟S22針對(duì)分區(qū)存儲(chǔ)的像素差相加。也就是說(shuō)，在步驟 S24，對(duì)于每種分區(qū)分割方法，將針對(duì)每個(gè)分區(qū)求出的像素差合并為以編碼對(duì)象塊為單位的 像素差。例如，在分區(qū)類型16X8的情況下，將上分區(qū)的像素差與下分區(qū)的像素差相加。針 對(duì)分區(qū)類型16X 16、分區(qū)類型16X8、分區(qū)類型8X16和分區(qū)類型8X8中的每種分區(qū)類型進(jìn)行該處理。接下來(lái)，在步驟S25，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103確定在精搜索中使用的候選分區(qū)分割 方法。首先，對(duì)在步驟S24針對(duì)使用分區(qū)分割方法分割得到的每種分區(qū)類型以編碼對(duì)象塊 為單位求出的像素差進(jìn)行比較，并且選擇與像素差最小的分區(qū)類型相對(duì)應(yīng)的分區(qū)分割方法 并將該分區(qū)分割方法確定為第一分區(qū)分割方法。其次，將通過(guò)統(tǒng)計(jì)處理概率地求出的發(fā)生 概率最大的分區(qū)分割方法確定為第二分區(qū)分割方法。應(yīng)注意，當(dāng)將用于求出第一分區(qū)分割方法的技術(shù)應(yīng)用于大量運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，例如通 過(guò)選擇以編碼對(duì)象塊為單位的像素差最小的概率最大的分區(qū)分割方法，獲得第二分區(qū)分割 方法。例如，累積對(duì)大量運(yùn)動(dòng)圖像求出第一分區(qū)分割方法的結(jié)果，并且統(tǒng)計(jì)地分析所累積的 數(shù)據(jù)。在這種情況下，假設(shè)第二分區(qū)分割方法是固定的。在分區(qū)類型是16X16、16X8、8X16 和8X8的情況下，假設(shè)一般分區(qū) 類型16X16成為第二分區(qū)分割方法的概率高。將補(bǔ)充描 述16X16的概率一般高的原因。對(duì)自然圖像進(jìn)行編碼的前提是，隨著分區(qū)大小減小，盡管 期望改善圖像質(zhì)量，但是通常存在編碼處理中所需的運(yùn)算量和代碼量增加的趨勢(shì)。鑒于此， 基于高效地執(zhí)行編碼處理的目的，特別是對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼的設(shè)備試圖使效果大致 相同的較大分區(qū)大小優(yōu)先。精捭索一旦確定了在精搜索中使用的候選分區(qū)分割方法，處理就進(jìn)入步驟S26，在步驟 S26，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103再次從幀存儲(chǔ)器102讀出編碼對(duì)象塊的圖像數(shù)據(jù)和搜索區(qū)域的 圖像數(shù)據(jù)。在精搜索中，在不縮小編碼對(duì)象塊的圖像數(shù)據(jù)和搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的情況下 進(jìn)行搜索處理。在下一步驟S27，對(duì)通過(guò)第一分區(qū)分割方法設(shè)置的每個(gè)分區(qū)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索。更 具體地，將以由在上述粗搜索中求出的相同分區(qū)的運(yùn)動(dòng)矢量表示的坐標(biāo)為中心、在水平方 向和垂直方向上相對(duì)于該分區(qū)為士3個(gè)像素的區(qū)域確定為搜索區(qū)域。在該搜索區(qū)域中進(jìn)行 與分區(qū)的塊匹配，并且通過(guò)選擇具有最高相關(guān)性的塊來(lái)求出運(yùn)動(dòng)矢量。另外，存儲(chǔ)通過(guò)將作 為塊匹配的結(jié)果而求出的具有最高相關(guān)性的塊與編碼對(duì)象塊中的相應(yīng)分區(qū)內(nèi)的對(duì)應(yīng)像素 的差值相加而獲得的值，作為該分區(qū)的像素差。在下一步驟S28，類似于上述步驟S27，對(duì)使用第二分區(qū)分割方法設(shè)置的每個(gè)分區(qū) 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索。一旦完成在步驟S28基于第二分區(qū)分割方法的運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理，處 理就進(jìn)入步驟S29。在步驟S29，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103確定分區(qū)分割方法和編碼對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量。 類似于上述步驟S24，對(duì)于第一分區(qū)分割方法和第二分區(qū)分割方法中的每一種分區(qū)分割方 法，以編碼對(duì)象塊為單位將針對(duì)分區(qū)存儲(chǔ)的像素差相加。將第一分區(qū)分割方法的以編碼對(duì) 象塊為單位的像素差總和與第二分區(qū)分割方法的以編碼對(duì)象塊為單位的像素差總和進(jìn)行 比較。作為比較結(jié)果，選擇第一分區(qū)分割方法和第二分區(qū)分割方法中像素差總和較小的分 區(qū)分割方法，并將其確定為編碼對(duì)象塊的分區(qū)分割方法。將在上述步驟S27和S28所存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)矢量中與所選擇的分區(qū)分割方法相對(duì)應(yīng)的 運(yùn)動(dòng)矢量確定為編碼對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量。將使用圖7更詳細(xì)地描述運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103的上述操作。這里，假設(shè)通過(guò)在 粗搜索中像素差最小的第一分區(qū)分割方法設(shè)置的分區(qū)類型是分區(qū)類型8X16，并且假設(shè)通過(guò)發(fā)生概率最大的第二分區(qū)分割方法設(shè)置的分區(qū)類型是分區(qū)類型16X16。作為圖6中的步驟S21至S23的處理的結(jié)果，對(duì)分區(qū)類型16X 16、16X8、8X 16和8X8中的每一種類型進(jìn)行粗搜索(參見(jiàn)圖7的上部)，并且針對(duì)每個(gè)分區(qū)求出由粗搜索產(chǎn) 生的像素差和運(yùn)動(dòng)矢量。在步驟S24，以編碼對(duì)象塊為單位求出像素差?；谶@些結(jié)果，在 步驟S25，確定像素差最小的第一分區(qū)分割方法(在給定示例中為分區(qū)類型8X16)以及發(fā) 生概率最大的第二分區(qū)分割方法(在給定示例中為分區(qū)類型16X16)。在精搜索中，如圖7的中部所示，對(duì)第一分區(qū)分割方法和第二分區(qū)分割方法分別 進(jìn)行用于求出運(yùn)動(dòng)矢量的處理和用于求出像素差的處理(步驟S27和S28)。選擇在第一分 區(qū)分割方法和第二分區(qū)分割方法中編碼對(duì)象塊的像素差總和較小的分區(qū)分割方法，作為編 碼對(duì)象塊的分區(qū)分割方法。此外，將與所選擇的分區(qū)分割方法相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量確定為編 碼對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量。在圖7的下部所示的示例中，選擇分區(qū)類型16X16作為最終的分區(qū) 分割方法。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，在精搜索期間僅使用用于進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索的兩種分 區(qū)分割方法。因此，減少了運(yùn)動(dòng)矢量搜索所需的運(yùn)算量。第三實(shí)施例接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。本發(fā)明的第三實(shí)施例是上述第二實(shí)施例的 運(yùn)動(dòng)矢量搜索操作的一般化。即，在上述第二實(shí)施例中，通過(guò)包括粗搜索和精搜索的兩個(gè)階 段來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索。與之相比，在第三實(shí)施例中，在逐步地提高搜索精度并限制分區(qū)分 割方法的數(shù)量的情況下，通過(guò)η個(gè)階段進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索。因此，可以將上述第二實(shí)施例的 運(yùn)動(dòng)矢量搜索操作看作第三實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)矢量搜索操作的限制示例。下文中，將使用圖8的流程圖描述第三實(shí)施例中的運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103的示例 性處理。在步驟S30，設(shè)置運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的精度。然后，類似于上 述第二實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103根據(jù)搜索精度，縮小從幀存儲(chǔ)器102讀出的編碼對(duì)象 塊的圖像數(shù)據(jù)和搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。例如，如果搜索精度為四個(gè)像素單位，則圖像數(shù)據(jù)的 縮小率將為1/4，如果搜索精度為兩個(gè)像素單位，則縮小率將為1/2，以及如果搜索精度為 一個(gè)像素單位，則縮小率將為1Λ (不縮小)。在下一步驟S31，設(shè)置分區(qū)，并且對(duì)分區(qū)分割方法進(jìn)行組設(shè)置。在第三實(shí)施例中，將 分區(qū)分割方法分組，并且針對(duì)各組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理。如下文將描述的，可以基于各分 區(qū)類型的發(fā)生概率來(lái)進(jìn)行分組。類似于上述第二實(shí)施例中的步驟S22的處理，在步驟S32和步驟S33，針對(duì)所設(shè)置 的每個(gè)分區(qū)，根據(jù)搜索精度對(duì)作為搜索對(duì)象的分區(qū)組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理。即，對(duì)編碼對(duì) 象塊的每個(gè)分區(qū)進(jìn)行與參考圖像數(shù)據(jù)的塊匹配，并且選擇具有最高相關(guān)性的塊。存儲(chǔ)該塊 與相應(yīng)分區(qū)之間的坐標(biāo)的差，作為該分區(qū)的運(yùn)動(dòng)矢量，并且存儲(chǔ)通過(guò)將對(duì)應(yīng)像素的差值相 加而獲得的值，作為該分區(qū)的像素差。如果在步驟S33判斷為對(duì)一個(gè)分區(qū)組完成了搜索處理，則處理進(jìn)入步驟S34。在步 驟S34，確定根據(jù)下一搜索精度的用于運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理的候選分區(qū)分割方法。S卩，在步驟 S34，在已處理的分區(qū)組內(nèi)，類似于上述步驟S25，對(duì)每種分區(qū)分割方法的以編碼對(duì)象塊為單 位的像素差進(jìn)行比較，并且選擇像素差最小的第一分區(qū)分割方法。此外，運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元103選擇通過(guò)統(tǒng)計(jì)技術(shù)求出的發(fā)生概率最大的第二分區(qū)分割方法。 處理進(jìn)入步驟S35，在步驟S35，判斷是否對(duì)所有分區(qū)組完成了根據(jù)在步驟S30設(shè) 置的搜索精度的運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理。如果判斷為未完成，則處理返回至步驟S31，在步驟 S31，對(duì)下一分區(qū)組進(jìn)行處理。如果在步驟S35判斷為對(duì)所有分區(qū)組完成了以該搜索精度進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索 處理，則處理進(jìn)入步驟S36。在步驟S36，判斷分區(qū)組的數(shù)量是否為一以及候選分區(qū)分割方 法的數(shù)量是否為二。如果在步驟S36判斷為分區(qū)組的數(shù)量不為一或者候選分區(qū)分割方法的 數(shù)量不為二，則處理返回至步驟S30，在步驟S30，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索精度設(shè)置。順序重復(fù)步 驟S30至S36的處理，直到滿足步驟S36的條件為止。另一方面，如果在步驟S36判斷為分區(qū)組的數(shù)量為一并且候選分區(qū)分割方法的數(shù) 量為二，則處理進(jìn)入步驟S37。在步驟S37，對(duì)于兩種分區(qū)分割方法中的每一種，以編碼對(duì)象 塊為單位將分區(qū)的像素差相加。然后，對(duì)兩種分區(qū)分割方法各自的像素差總和進(jìn)行比較，并 且選擇像素差總和較小的分區(qū)分割方法并將其確定為編碼對(duì)象塊的分區(qū)分割方法。類似 地，對(duì)于運(yùn)動(dòng)矢量，將與所選擇的分區(qū)分割方法相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量確定為編碼對(duì)象塊的運(yùn) 動(dòng)矢量。將使用圖9和圖10更詳細(xì)地描述圖8的流程圖的處理。這里，以三個(gè)階段進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)矢量搜索操作，從而按順序?qū)⑺阉骶葟乃膫€(gè)像素單位提高到兩個(gè)像素單位、再提高到 一個(gè)像素單位。提供圖9所示的七種分區(qū)類型作為分區(qū)分割方法。即，除了在上述實(shí)施例 中所使用的分區(qū)類型16X 16、16X8、8X 16和8X8以外，還提供了分區(qū)類型8X4、4X8和 4X4。分區(qū)類型8X4在水平方向上二等分分區(qū)類型8X8的分區(qū)。分區(qū)類型4X8在垂直 方向上二等分分區(qū)類型8X8的分區(qū)。分區(qū)類型4X4在水平方向和垂直方向上二等分分區(qū) 類型8X8的分區(qū)。在第一階段的處理中，在步驟S30，將運(yùn)動(dòng)矢量搜索的精度設(shè)置為四個(gè)像素單位， 并且以1/4的縮小率縮小編碼對(duì)象塊和運(yùn)動(dòng)矢量搜索區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。然后，在步驟S31， 進(jìn)行分區(qū)設(shè)置和針對(duì)分區(qū)分割方法的組設(shè)置。例如，如圖10中的“運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索1”所 示，將分區(qū)類型16*16、16*8、8*16設(shè)置為第一分區(qū)組，并且將分區(qū)類型8*8、8*4、4*8 和4X4設(shè)置為第二分區(qū)組。這里，例如，可以基于各分區(qū)分割方法的發(fā)生概率進(jìn)行針對(duì)分區(qū)分割方法的組設(shè) 置。即，在如圖9所示提供七種類型的分區(qū)分割方法的情況下，已知在分區(qū)類型16X 16和 8X8中出現(xiàn)發(fā)生概率峰值。將出現(xiàn)發(fā)生概率峰值的這些分區(qū)分割方法分配給不同的組。將 基于發(fā)生概率選擇的分區(qū)分割方法與基于像素差選擇的分區(qū)分割方法進(jìn)行比較的機(jī)會(huì)因 而增加，從而使得能夠以更高的精度進(jìn)行分區(qū)分割方法選擇和運(yùn)動(dòng)矢量搜索。在步驟S32和S33，對(duì)每個(gè)分區(qū)組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索。首先，對(duì)第一分區(qū)組進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)矢量搜索處理，并且一旦完成，處理進(jìn)入步驟S34。將第一分區(qū)組內(nèi)每種分區(qū)分割方法的 以編碼對(duì)象塊為單位的像素差進(jìn)行比較，并且選擇像素差最小的第一分區(qū)分割方法和發(fā)生 概率最大的第二分區(qū)分割方法。在圖10的“運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索1 ”示例中，選擇分區(qū)類型8 X 16 作為第一分區(qū)分割方法，并且選擇分區(qū)類型16X16作為第二分區(qū)分割方法。類似地，對(duì)第二分區(qū)組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理，并且在步驟S34，選擇像素差最小 的第三分區(qū)分割方法和發(fā)生概率最大的第四分區(qū)分割方法。在圖10的“運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索1”示例中，選擇分區(qū)類型4X8作為第三分區(qū)分割方法，并且選擇分區(qū)類型8X8作為第四分區(qū)分割方法。由于完成了在第一階段對(duì)所有分區(qū)組的運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理(步驟S35)，因此，處 理進(jìn)入步驟S36。在該階段，如圖10中的“運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索1”所示，分區(qū)組的數(shù)量為二以 及候選分區(qū)分割方法的數(shù)量為四，因而處理返回至步驟S30。然后，將搜索精度設(shè)置為兩個(gè) 像素單位，并且開(kāi)始第二階段的處理。在第二階段的處理中，在步驟S31進(jìn)行分區(qū)組設(shè)置。在第一階段的處理中，選擇第 一至第四分區(qū)分割方法作為候選分區(qū)分割方法。在步驟S31，如圖10的“運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索 2”所示，從第一至第四分區(qū)分割方法創(chuàng)建新的分區(qū)組(第三分區(qū)組)。然后，在步驟S32和S33，類似于上述處理，對(duì)該第三分區(qū)組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索處 理，并且一旦完成，處理進(jìn)入步驟S34。然后，選擇像素差最小的第五分區(qū)分割方法和發(fā)生 概率最大的第六分區(qū)分割方法。在圖10的“運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索2”示例中，選擇與分區(qū)類型 4X8相對(duì)應(yīng)的分區(qū)分割方法作為第五分區(qū)分割方法，并且選擇與分區(qū)類型16X16相對(duì)應(yīng) 的分區(qū)分割方法作為第六分區(qū)分割方法。由于完成了在第二階段對(duì)所有分區(qū)類型的運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理(步驟S35)，因此， 處理進(jìn)入步驟S36。在該階段，如圖10的“運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索2”所示，分區(qū)組的數(shù)量為一以 及候選分區(qū)分割方法的數(shù)量為四，因而處理返回至步驟S30。然后，將搜索精度設(shè)置為一個(gè) 像素單位，并且開(kāi)始第三階段的處理。在第三階段的處理中，在步驟S31進(jìn)行分區(qū)組設(shè)置。在第二階段的處理中，選擇第 五分區(qū)分割方法和第六分區(qū)分割方法作為候選分區(qū)分割方法。在步驟S31，如圖10中的“運(yùn) 動(dòng)矢量精搜索”所示，從第五和第六分區(qū)分割方法創(chuàng)建新的分區(qū)組(第四分區(qū)組)。然后，在步驟S32和S33，類似于上述處理，對(duì)該第四分區(qū)組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索處 理，并且一旦完成，處理進(jìn)入步驟S34。然后，選擇像素差最小的分區(qū)分割方法和發(fā)生概率最 大的分區(qū)分割方法。在圖10的“運(yùn)動(dòng)矢量精搜索”示例中，選擇分區(qū)類型4X8作為像素差 最小的分區(qū)類型，并且選擇分區(qū)類型16X16作為發(fā)生概率最大的分區(qū)類型。由于完成了在第三階段對(duì)所有分區(qū)組的運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理(步驟S35)，因此，處 理進(jìn)入步驟S36。在該階段，如圖10中的“運(yùn)動(dòng)矢量精搜索”所示，分區(qū)組的數(shù)量為一以及 候選分區(qū)分割方法的數(shù)量為二，因而處理進(jìn)入步驟S37。在步驟S37，對(duì)于兩種分區(qū)分割方法中的每一種，以編碼對(duì)象塊為單位將分區(qū)的像 素差相加，并且選擇像素差總和較小的分區(qū)分割方法并將其確定為編碼對(duì)象塊的分區(qū)分割 方法。類似地，關(guān)于運(yùn)動(dòng)矢量，將與所選擇的分區(qū)分割方法相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量確定為編碼對(duì) 象塊的運(yùn)動(dòng)矢量。在圖10的“確定分區(qū)分割方法和運(yùn)動(dòng)矢量”示例中，選擇分區(qū)類型4X8 作為最終的分區(qū)分割方法。根據(jù)第三實(shí)施例，即使在根據(jù)搜索精度通過(guò)n個(gè)階段進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理的情 況下，也能減少用于搜索的分區(qū)分割方法的數(shù)量，從而能夠抑制在運(yùn)動(dòng)矢量搜索中所需要
的運(yùn)算量。應(yīng)注意，盡管如上所述本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，但是本發(fā)明不限于該示例。即， 本發(fā)明還可以應(yīng)用于其他類型的設(shè)備，只要該設(shè)備按照H. 264 IAVC對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編 碼。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例可以通過(guò)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的RAM、ROM等上的程序的操作，實(shí)現(xiàn)構(gòu)成本發(fā)明的上述實(shí) 施例中的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備的部件。本發(fā)明包含該程序和記錄有該程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄 介質(zhì)。例如，本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、設(shè)備、方法、程序、記錄介質(zhì)等，并且可以將本發(fā) 明具體地應(yīng)用于由多個(gè)裝置構(gòu)成的系統(tǒng)或者由單個(gè)裝置組成的設(shè)備。應(yīng)注意，可以通過(guò)將用于執(zhí)行上述運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法的步驟的軟件程序(在這些 實(shí)施例中為與圖3、圖6或圖8所示的流程圖相對(duì)應(yīng)的程序)直接或遠(yuǎn)程地供給系統(tǒng)或設(shè) 備、并且由該系統(tǒng)或設(shè)備中的計(jì)算機(jī)讀出并執(zhí)行所供給的程序代碼，來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，還通過(guò)將實(shí)際程序代碼安裝在計(jì)算機(jī)上以通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能和 處理來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。也就是說(shuō)，本發(fā)明還包含用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能和處理的實(shí)際計(jì)算機(jī) 程序。在這種情況下，只要提供了程序的功能，就可接受諸如目標(biāo)代碼、通過(guò)解釋器執(zhí)行 的程序或供 給操作系統(tǒng)的腳本數(shù)據(jù)等的任何模式的程序?？梢允褂酶鞣N記錄介質(zhì)作為用于供給程序的記錄介質(zhì)。例如，這些記錄介質(zhì)包括 軟盤(floppy )、硬盤、光盤、磁光盤、MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁帶、非易失性存儲(chǔ)卡、ROM 和 DVD(DVD-ROM、DVD-R)?？蛇x地，還可以通過(guò)以下方式來(lái)供給程序使用客戶端計(jì)算機(jī)的瀏覽器連接至互 聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)站，并且從該網(wǎng)站將本發(fā)明的實(shí)際計(jì)算機(jī)程序或包括自動(dòng)安裝功能的壓縮文件 下載到諸如硬盤的記錄介質(zhì)。此外，可以通過(guò)將構(gòu)成本發(fā)明的程序的程序代碼分成多個(gè)文件并從不同網(wǎng)站下載 各個(gè)文件來(lái)實(shí)現(xiàn)供給。也就是說(shuō)，本發(fā)明還包含允許多個(gè)用戶下載用于通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)本 發(fā)明的功能和處理的程序文件的萬(wàn)維網(wǎng)(www)服務(wù)器。還可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)供給將以加密形式存儲(chǔ)在諸如⑶-ROM的存儲(chǔ)介質(zhì) 上的本發(fā)明的程序分發(fā)給用戶，允許符合規(guī)定要求的用戶經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)從網(wǎng)站下載解密密鑰 信息，并且通過(guò)使用該密鑰信息執(zhí)行加密程序并將該程序安裝在計(jì)算機(jī)上。除了作為計(jì)算機(jī)執(zhí)行所讀取的程序的結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能以外，還可以 通過(guò)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的操作系統(tǒng)等進(jìn)行一部分或全部實(shí)際處理來(lái)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。另外，還可以將從記錄介質(zhì)讀出的程序?qū)懭朐O(shè)置在插入計(jì)算機(jī)中的功能擴(kuò)展板或 連接至計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展單元中的存儲(chǔ)器，然后，設(shè)置在功能擴(kuò)展板或功能擴(kuò)展單元中的 CPU等可以基于程序中的指令進(jìn)行一部分或全部實(shí)際處理，其中，作為該處理的結(jié)果實(shí)現(xiàn)了 上述實(shí)施例的功能。盡管已參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的 典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功 能。本申請(qǐng)要求2008年4月1日提交的日本專利申請(qǐng)2008-095436和2008年6月5 日提交的日本專利申請(qǐng)2008-148324的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含于此。
權(quán)利要求
一種運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，包括運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件，用于將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，將所述編碼塊分割成一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊參考作為參考圖像的過(guò)去或未來(lái)的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；以及編碼部件，用于對(duì)所述作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊與基于由所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件獲得的運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)圖像之間的差值進(jìn)行編碼，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件包括設(shè)置部件，用于當(dāng)使用所述參考圖像的縮小圖像來(lái)粗略地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索時(shí)，對(duì)所述編碼塊設(shè)置多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型；評(píng)價(jià)值計(jì)算部件，用于針對(duì)由所述設(shè)置部件設(shè)置的所述多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型中的每種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型，使用所述縮小圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索，并且基于所獲得的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，計(jì)算所述多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型各自的評(píng)價(jià)值；以及判斷部件，用于根據(jù)由所述評(píng)價(jià)值計(jì)算部件計(jì)算出的多個(gè)評(píng)價(jià)值中評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值的可靠性，判斷是否將獲得了所述評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型的分割方法設(shè)置為在使用所述參考圖像詳細(xì)地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索時(shí)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，如果所述評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià) 值的可靠性高，則所述判斷部件使用獲得了所述評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方 法，進(jìn)行具有更高精度的運(yùn)動(dòng)矢量搜索，而如果所述評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值的可靠性低，則所述 判斷部件使用預(yù)先設(shè)置的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法，進(jìn)行具有更高精度的運(yùn)動(dòng)矢量搜索。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)置的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 塊分割方法是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊大小最大的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)置的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 塊分割方法是統(tǒng)計(jì)上的發(fā)生概率高的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，當(dāng)判斷所述評(píng) 價(jià)值的可靠性時(shí)，如果評(píng)價(jià)值小于給定閾值，則判斷為可靠性高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，當(dāng)判斷所述評(píng) 價(jià)值的可靠性時(shí)，如果通過(guò)將評(píng)價(jià)次高的評(píng)價(jià)值除以評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值而獲得的值大于給 定閾值，則判斷為可靠性高。
7.—種運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法，包括運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟，用于將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，將所述編碼塊分割成 一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊參 考作為參考圖像的過(guò)去或未來(lái)的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；以及編碼步驟，用于對(duì)所述作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊與基于在所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟中 獲得的運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)圖像之間的差值進(jìn)行編碼， 其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟包括設(shè)置步驟，用于當(dāng)使用所述參考圖像的縮小圖像來(lái)粗略地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索時(shí)，對(duì)所 述編碼塊設(shè)置多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型；評(píng)價(jià)值計(jì)算步驟，用于針對(duì)在所述設(shè)置步驟中設(shè)置的所述多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型中的每 種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型，使用所述縮小圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索，并且基于所獲得的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，計(jì)算所述多種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型各自的評(píng)價(jià)值；以及判斷步驟，用于根據(jù)在所述評(píng)價(jià)值計(jì)算步驟中計(jì)算出的多個(gè)評(píng)價(jià)值中評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià) 值的可靠性，判斷是否將獲得了所述評(píng)價(jià)最高的評(píng)價(jià)值的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊類型的分割方法設(shè)置 為在使用所述參考圖像詳細(xì)地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索時(shí)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法。
8.—種運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，用于將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，將所述編碼塊 分割成一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)包括在作為編碼對(duì)象的 編碼塊中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊至少參考過(guò)去的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索，所述運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備 包括分割部件，用于使用所設(shè)置的多種不同的分割方法來(lái)分割所述作為編碼對(duì)象的編碼 塊，并且形成與分割方法相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊；運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件，用于針對(duì)通過(guò)所述分割部件使用所述多種不同的分割方法所形成 的各個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，根據(jù)搜索精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；設(shè)置部件，用于基于由所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件根據(jù)搜索精度進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié) 果來(lái)選擇至少一種分割方法，對(duì)所述分割部件設(shè)置所選擇的分割方法，對(duì)所述分割部件設(shè) 置所述多種不同的分割方法中的至少一種規(guī)定的分割方法，并且將搜索精度設(shè)置為更高的 搜索精度；以及控制部件，用于進(jìn)行控制，以順次重復(fù)如下操作所述設(shè)置部件設(shè)置分割方法和搜索精 度的操作、以及所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件根據(jù)所設(shè)置的分割方法和搜索精度來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量 搜索的操作，其中，如果判斷為作為重復(fù)操作的結(jié)果、由所述設(shè)置部件設(shè)置的更高的搜索精度是預(yù) 先設(shè)置的搜索精度，則所述控制部件基于由所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索部件進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的 結(jié)果，選擇基于搜索結(jié)果選擇的分割方法和所述規(guī)定的分割方法中的一種分割方法，并且 將作為使用所選擇的該種分割方法進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果而獲得的運(yùn)動(dòng)矢量確定為 最終的運(yùn)動(dòng)矢量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)置部件基于運(yùn)動(dòng)矢 量搜索的結(jié)果選擇一種分割方法，對(duì)所述分割部件設(shè)置所選擇的分割方法，并且對(duì)所述分 割部件設(shè)置所述多種不同的分割方法中的一種規(guī)定的分割方法。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)置部件根據(jù)分割方 法將使用所述多種不同的分割方法形成的多個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊各自分配給組，并且針對(duì)每組， 所述設(shè)置部件基于運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果選擇至少一種分割方法，對(duì)所述分割部件設(shè)置所選 擇的分割方法，并且對(duì)所述分割部件設(shè)置所述多種不同的分割方法中的至少一種規(guī)定的分 割方法。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，針對(duì)每組，所述設(shè)置部件 基于運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果選擇一種分割方法，對(duì)所述分割部件設(shè)置所選擇的分割方法，并 且對(duì)所述分割部件設(shè)置所述多種不同的分割方法中的一種規(guī)定的分割方法。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，其特征在于，所述規(guī)定的 分割方法是基于通過(guò)以下處理獲得的結(jié)果所確定的針對(duì)多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，累積針對(duì)通過(guò)使 用所述多種不同的分割方法分割作為編碼對(duì)象的編碼塊所形成的各個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊進(jìn)行的 運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果，并且對(duì)所累積的搜索結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。
13.一種運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法，用于將畫面分割成構(gòu)成編碼單位的編碼塊，將所述編碼塊 分割成一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)包括在作為編碼對(duì)象的 編碼塊中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊至少參考過(guò)去的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索，所述運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法 包括分割步驟，用于使用所設(shè)置的多種不同的分割方法來(lái)分割所述作為編碼對(duì)象的編碼 塊，并且形成與分割方法相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊；運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟，用于針對(duì)在所述分割步驟中使用所述多種不同的分割方法所形成 的各個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，根據(jù)搜索精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；設(shè)置步驟，用于基于在所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟中根據(jù)搜索精度進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的 結(jié)果來(lái)選擇至少一種分割方法，對(duì)所述分割步驟設(shè)置所選擇的分割方法，對(duì)所述分割步驟 設(shè)置所述多種不同的分割方法中的至少一種規(guī)定的分割方法，并且將搜索精度設(shè)置為更高 的搜索精度；以及控制步驟，用于進(jìn)行控制，以順次重復(fù)如下操作在所述設(shè)置步驟中設(shè)置分割方法和搜 索精度的操作、以及在所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟中根據(jù)所設(shè)置的分割方法和搜索精度來(lái)進(jìn)行 運(yùn)動(dòng)矢量搜索的操作，其中，如果判斷為作為重復(fù)操作的結(jié)果、在所述設(shè)置步驟中設(shè)置的更高的搜索精度是 預(yù)先設(shè)置的搜索精度，則在所述控制步驟中，基于在所述運(yùn)動(dòng)矢量搜索步驟中進(jìn)行的運(yùn)動(dòng) 矢量搜索的結(jié)果，選擇基于搜索結(jié)果選擇的分割方法和所述規(guī)定的分割方法中的一種分割 方法，并且將作為使用所選擇的該種分割方法進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量搜索的結(jié)果而獲得的運(yùn)動(dòng)矢 量確定為最終的運(yùn)動(dòng)矢量。
14. 一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng) 圖像編碼方法的步驟的程序。
15. 一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求13所述的運(yùn)動(dòng) 圖像編碼方法的步驟的程序。
全文摘要
一種運(yùn)動(dòng)圖像編碼設(shè)備，包括運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元，用于將畫面分割成編碼塊，并將每個(gè)編碼塊分割成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊，并且通過(guò)針對(duì)作為編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊參考過(guò)去或未來(lái)的圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量搜索；以及編碼單元，用于對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊與基于運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)圖像之間的差值進(jìn)行編碼。運(yùn)動(dòng)矢量搜索單元對(duì)每個(gè)編碼塊設(shè)置多種塊類型，針對(duì)每個(gè)塊類型使用縮小圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量粗搜索，針對(duì)每個(gè)塊類型基于運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算評(píng)價(jià)值，并且判斷是否將獲得了最高評(píng)價(jià)值的塊類型的分割方法設(shè)置為用于運(yùn)動(dòng)矢量精搜索的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊分割方法。
文檔編號(hào)H04N7/32GK101990761SQ20098011241
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者遠(yuǎn)藤寬朗 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社