专利名称：图像处理方法和使用该方法的图像信息编码设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种运动图像信息编码设备，更具体地，本发明涉及与运动搜索装置 中的存储器访问有关的图像处理方法和使用该方法的图像信息编码设备。
背景技术：
符合MPEG及其他类似方案的图像信息编码设备是可以获得的。在这些方案中，图 像信息被视为数字信息。利用作为图像信息的典型特征的冗余，通过运动补偿和诸如离散 余弦变换之类的正交变换来压缩图像信息。这么做是为了保证信息的传输和存储的高效。诸如MPEG之类的运动图像编码方案是使用运动补偿的预测性编码方案。结果，在 编码过程中必须为运动补偿检测运动向量。为了实现编码的高效，运动向量必须在尽可能 宽的搜索范围中被检测。然而，宽范围中的运动搜索要求大量的计算和大量的数据。为了解决这样的问题，构造了分层(hierarchical)运动向量搜索。图7例示了原 始画面、参考画面和分层向量。下面将给出分层运动向量搜索的说明。输入图像和参考图像以同一缩小比例被缩 小到同一分辨率。使用缩小的图像来执行粗糙运动搜索。此处获得的粗糙运动向量在下文 中被称为分层向量。之后，在原始图像分辨率平面中分层向量附近的小区域中执行运动搜索(该运动 搜索在下文中被写成细化(refinement))。通过从帧存储器传送参考图像数据来在合乎细化装置能力的固定搜索区域(士X， 士Y)中进行搜索是常见的。日本专利早期公开No. 2007-274383公开了在从图像存储器传送由运动向量指示 的参考图像数据期间，参考图像的任意部分是否稍微离开(lieoff)图像帧被判定，并且该 判定是以字(word)为单位进行的。然而，日本专利早期公开No. 2007-274383未公开在使用分层向量的细化中以字 为单位访问或搜索存储器的搜索区域。
发明内容
一般地，帧存储器常常包括SDRAM (同步动态随机存取存储器)。然而，帧存储器是 以字为单位被访问的。因此，细化搜索不必恰当地配合字边界。顺便说一下，帧存储器如上所述是以字为单位被访问的。结果，某些数据虽然被访 问，但是依据搜索区域和分层向量值，这些数据不被用于细化。例如，图1例示了当参考数据在8X 1个像素被视为一个字的情况下被映射到存储 器内并且当在原始图像分辨率平面中细化搜索区域为(士 10，士4)且分层向量值为(_2，0) 时，搜索区域和字映射之间的关系。应该注意，图1中的填充区域对应于未使用的数据。只 要细化搜索区域像在本示例中那样被指定为固定值，取决于分层向量值，就总存在未使用 的数据。
本发明的一个实施例减少细化搜索中存储器访问的次数，以便进行更快的运动向 量搜索。本发明的另一实施例通过在搜索区域之间进行切换来提供改进的压缩效率。根据本发明一个实施例的图像信息编码方法在适于输出图像压缩信息的图像压 缩信息装置中执行基于分层搜索的运动向量搜索。该图像信息编码方法包括以预定压缩比 率来压缩多个帧图像以生成多个下级层的缩小画面的步骤。图像信息编码方法还包括使用 多个缩小画面来搜索第一运动向量的步骤。图像信息编码方法又包括在存储了帧图像的存 储器中的搜索区域之间 进行切换的步骤。图像信息编码方法又包括在切换后的搜索区域中 使用第一运动向量来搜索第二运动向量的步骤。在对第二运动向量的搜索中，搜索区域应优选地通过提供访问单位(access unit)来形成。当访问单位为字时，对字的访问根据搜索目标在该字中的比例而被取消。此外，在对第二运动向量的搜索中，在存储了搜索计算的次数的情况下，针对存储 器中的被访问了的图像数据设置具有任意形状的精细的和粗糙的细化区域。根据本发明另一实施例的图像信息编码设备在适于输出图像压缩信息的图像压 缩信息装置中执行基于分层搜索的运动向量搜索。该图像信息编码设备包括适于以预定压 缩比率来压缩多个帧图像以生成多个下级层的缩小画面的缩小画面生成装置。图像信息编 码设备还包括适于使用多个缩小画面来搜索第一运动向量的第一运动预测装置。图像信息 编码设备又包括适于在存储了帧图像的存储器中的搜索区域之间进行切换、以在切换后的 搜索区域中使用第一运动向量来搜索第二运动向量的第二运动预测装置。本发明根据缩小画面中的运动向量值来在细化搜索区域之间进行切换，从而提供 对于运动向量值的更快的细化搜索和减少的存储器访问次数。本发明还允许使用在细化搜 索区域之间进行切换期间被访问的全部数据，从而提供改进的压缩效率。
图1是例示在细化搜索中固定的细化和字边界之间的关系的图示；图2A和2B是说明用于搜索分层向量的块匹配的图示；图3A至3D是例示细化搜索中存储器中的搜索区域的示例的图示；图4A至4D是例示细化搜索中存储器中的搜索点的图示；图5A至5B是例示细化搜索中用于其他搜索形状的搜索点的图示；图6是例示使用分层向量搜索的图像信息编码设备的块配置的图示；并且图7是例示在普通细化搜索中固定的细化和字边界之间的关系示例的图示。
具体实施例方式下面将给出对本发明的实施例的说明。应该注意，该说明将按以下次序给出1.第一实施例(第一细化搜索方法)2.第二实施例(第二细化搜索方法)3.第三实施例(使用细化装置的图像信息编码设备)<1.第一实施例>第一细化搜索方法下面将给出对作为本发明的第一实施例的细化搜索方法的说明。这里，术语“细化搜索”指代使用分层向量的精细运动向量搜索。应该注意，分层向量也被称为粗糙运动向量。例如，通过块匹配在缩小的画面中找出粗糙运动向量。之后，使用粗糙运动向量在 原始图像分辨率平面中执行细化搜索。首先说明用于在缩小的画面中找出粗糙运动向量的块匹配，然后说明细化搜索。粗糙运动向量搜索接下来给出分层搜索的示例。使用参考图像和包含减少的输入的图像数据，缩小的图像平面上的被标识的图像 块一次被移动一个像素以找出绝对差。重复该步骤以从绝对差的最小和(sum)中找出向量。当参考帧(图像)被划分成mXn个块时，在列方向上排列的块分别被表示为(0， 0)，(0,1), ... , (0，m-l)，(1,0), (1,1), ... , (l,m-l), . . .，(n_l，0)，(n-1,1), . . .，(n_l， m-1)。应该注意，每个块例如包括4X4个像素。在图2中，参考画面的图像块的像素数为r0、r 1、r2等等，而原始画面的为cO、c 1、 c2等等。然而，应该注意，块数目在公式中的矩阵符号中被写成r(i，j)和c(i，j)。另一方 面，在参考画面中，图像块(m，η)及其周围区域例如被搜索。如上所述，缩小的参考和原始 画面是通过将其图像块的数目间拔(thin out)到1/N来产生的(N为正整数)。以分层搜索中的搜索区域为0 < χ < +3，0 < y < +3的情况为例，每个像素的绝 对差之和Sum(X，y)可以通过以下公式来得到公式1Sum (x, y) =Σ i = (1,3 Σ』=。,3 {abs (巧’ rCi,》} (1)使用上述公式，可以得到搜索位置(X，y)处的绝对差之和。这里，abs{}表示{} 的绝对值。基本(单位的分层搜索)块的运动向量可以通过下面的公式2来得到。公式2MVxjy = minSum(x, y) (2)其中公式2右手的项代表当绝对差之和Sum(X，y)最小时的(x，y)。首先，使用公式 1 找出 Sum0j0, Sumoa, Sum0j2, Sum0,3, Sumlj0, Sumia, Sumlj2, Sumli3,..., Sum3j0' Sum3il, Sum3,2 禾口 Sum3,3。更具体地，在图2A和2B中，包含像素数cO至cl5的块的每个Sum(x，y)的计算示 例如下公式3Sum (0,0) = | r0_c0 | + | rl_cl | + | r2_c2 | + | r3_c3 | + | r8_c4 | +…+ | r27_cl5
(3)公式4Sum(0, 1) = | rl_cO | + | r2_cl | + | r3_c2 | + | r4_c3 | + | r9_c4 | +…+ | r28_cl5
(4)公式5
Sum(3，3) = r27_c0| +1r28_cl| +1r29_c2| +1r30_c3| +1r35_c4|+· · · +1r54_cl5(5)接下来，通过公式3至5得到的绝对差之和Sumx，y (0彡x彡3，0彡y彡3)被代 入公式2以根据定义从所有和中最小的那个找出粗糙运动向量MVx,y。例如，如果Sum(2，3)是从Sum(0,0)到Sum(3，3)的所有和中最小的，则粗糙运动
向量 MVx,y 为 MV2,3。接下来，与用于参考画面的图像块相同的处理针对包含像素数cO’至cl5’的块而 重复，以找出运动向量。使用该处理，为帧中mXn个块中的每个块(即，(0,0)至(n-l，m_l))执行对粗糙 运动向量的搜索。细化的说明下面将给出使用在缩小的画面中找出的分层向量(粗糙运动向量)MVx,y在原始图 像分辨率平面中进行细化的说明。之后，将给出在适于存储参考画面数据的存储器中的地址排列的说明。图3A至3D 例示了存储器地址的二维映射的示例。存储器一般包括诸如SDRAM(静态动态随机存取存 储器)和DRAM之类的半导体存储装置。图3A至3D例示了在每个字包含8X 1个像素的细化搜索中的参考画面数据的映 射的示例。在存储器图中，字单位边界用竖直线示出，每个封闭的区域代表包含8 X 1个像素 的一个字单位。由粗虚线包围的区域是搜索区域‘e’，由实线包围的区域是搜索中心的图像 块(区域)‘f’。图3A至3D例示了当字以8X1个像素为单位(也称为字单位)在存储器中排列 并且当细化搜索区域相对于图像块‘f’为(士 10，士4)时，细化搜索区域和字边界之间的关系。图3A至3D示出用坐标指示被映射的存储器地址以便于其视觉理解的示例。在存 储器图中，X坐标的范围是从‘an-24，到‘an+31，和Y坐标的范围是从‘bn_6，到‘bn+25，。 此外，存储器地址被分配了坐标(an-24，bn-6)至(an+31，bn+25)，为了容易查看，在X坐标 方向上提供的竖直线代表8X1像素边界。在这些示例中，X方向上的访问单位是8X1个像 素。然而，本发明不限于该单位，X方向上的访问单位可以是在一个字中存储的像素数目， 如4X2个像素。在图3A至3D所示的存储器图中，除了经历细化搜索的区域以外的区域用参考标 号‘d’和‘h’表示。在下文中，相同的参考标号被指派给类似区域。如图3A至3D所示，取决于在X方向上根据图像区域‘f’的地址位置的分层向量 值(粗糙运动向量)，存储器具有在原始图像分辨率平面上的四种不同的样式。下文说明了 其原因以下说明如何计算图3A至3D中存储器的“X坐标地址的剩余”。在图3A中，搜索区域‘e，的范围是从(an-10, bn-4)到(an+25, bn+19)。由于图 像区域‘f’的X坐标起始地址是‘an’并且配合8X1像素单位，因此没有“剩余”。在图3B中，搜索区域‘e，的范围是从(an-10, bn-4)到(an+21, bn+19)。另一方 面，由实线包围的图像区域‘f’的范围是从(an-4, bn)到(an+11，bn+15)。
在图3B 中，图像区域 ‘f，的地址是(an-4，bn)，(an_4，bn+1)， ，(an_4，bn+1)， (an-3，bn+1)，...，和(an+11，bn+15)。如果X坐标起始地址‘an_4，被8X 1像素单元划 分，则当X坐标参考地址为‘an-8，时，“剩余”为+4。另一方面，如果参考地址为‘an’，则 “剩余”为-4。这些结果在图3B中示出。类似地，在图3C 中，图像区域 ‘f’ 的地址是(an-2，bn)，(an-1, bn)， ，(an-1, bn+1),，和(an+13，bn+15)。如果X坐标参考地址为‘an_8，，则“剩余”为+6。另一方 面，如果参考地址为‘an’，则“剩余”为-2。这些结果在图3C中示出。类似地，在图3D中，如果X坐标参考地址为‘an+8’，则“剩余”为+2。另一方面， 如果参考地址为‘an+16’，则剩余为-6。这些结果在图3D中示出。通过上述说明，当存储器以8X1个像素为单位被访问时，地址相对于图像块‘f’ 的“剩余”可以被归类为4种样式。这四种样式假定用于运动搜索的缩小比率为1/2。因 此，在上述示例中，“剩余”取值0，士2，士4和士6。存储器访问方法下面参考图3A至3D给出细化中的存储器搜索方法的说明。在图3A中，图像区域‘f，的地址范围是从(an,bn)到(an+15, bn+15)。如果搜索 区域‘e，比图像区域‘f’在X方向上大士 10并且在Y方向上大士 4，则搜索区域‘e，的地 址范围是从(an-10, bn-4)到(an+25, bn+19)。然而，如果存储器被未示出的控制装置以字为单位来访问，则X坐标地址是 ‘an-16，，‘an-8，，‘an，， ，‘an+32，等。由于搜索区域‘e’比图像区域‘f’在X方向上大士 10并且在Y方向上大士 4，则 取决于X方向上搜索区域‘e’的起始地址，相对于图像区域‘f’的地址位置可能存在“剩
全”
ytTs o在图3A的情况中，范围从(an-16, bn-4)到(an-11, bn+19)的区域‘d，和范围从 (an+26, bn-4)到(an+31, bn+19)的区域 ‘h’ 被访问。然而细化期间，填充的区域‘d’和‘h’无需被搜索。因此，甚至不会被搜索的区域 也被访问。为此，如果在8X1像素单位(字单位)之间的边界处有效搜索区域很小，则本发 明的第一实施例取消访问。在图3A中，待搜索的存储器地址例如被设为(an-8，bn-4)到(an+23,bn+19)。结 果，搜索区域‘e’小于普通搜索区域。即，范围从(an-16,bn-4)到(an-9,bn+19)的区域以 及范围从(an+24，bn-4)到(an+31，bn+19)的另一区域不被搜索。除了上述情况外，搜索区域中存储器图的X坐标可以以8X1个像素为单位来改 变，虽然这是与压缩效率的折衷。例如，搜索区域的范围可以是从(an-8，bn-4)到(an+31， bn+19)或从(an-16，bn-4)到(an+23, bn+19)。为了设置搜索区域，简单地减小区域尺寸是不够的。如果细化搜索区域小于规定 的细化搜索区域，则压缩性能将下降。如果待搜索的区域对于固定的细化像在X方向上从‘an-10’到‘an-9’ 一样小，则 取消对从‘an+16’到‘an+9’的地址的数据访问不仅提供减少的存储器访问所需的能耗，而 且还提供更快的细化。
图3B例示了图像区域‘f’的地址位置不同的情况。存储器访问以和图3A相同的方式被执行。以往的搜索区域‘e，的范围是从(an-14，bn-4)到(an+21，bn+19)。然而如 上所述，如果存储器以8X1个像素为单位被搜索，则存储器搜索区域‘e’可以改变为范围 从(an-8,bn-4)到(an+23，bn+19)。除了上述情况外，搜索区域‘e’可以被设为各种范围， 如(an-8，bn-4)和(an+15, bn+19)之间以及(an-16，bn_4)和(an+15, bn+19)之间。作为 替代，以往的搜索区域可以保持不变，因为固定的搜索区域占每个访问的大部分。该范围应 该根据处理时间、分层运动向量的方向等等来选择。类似地，在图3C和3D中，存储器以字单位被搜索。在图3C的情况中，搜索区域‘e，的X坐标终止地址为‘an+23’，它是8 X 1像素单 位的整数倍。然而，搜索区域‘e’的起始地址不配合字单位。因此，仅仅X坐标地址小于等 于‘an-8’的区域不被搜索。另一方面，在图3D中，搜索区域‘e’的X坐标起始地址为‘an-16’，它是8X 1像素 单位的整数倍。然而，搜索区域‘e，的终止地址不配合8X1像素单位。因此，X坐标地址 大于等于‘an+16’的区域不被搜索。因此，在使用分层向量的细化期间以8X1像素为单位搜索存储器，由于减少的存 储器访问次数而提供了减少的能耗并允许短时间段中的运动搜索。如上所述，在固定的搜索区域中进行的细化搜索中，本实施例根据搜索目标像素 在字中的比例而取消对字串的访问。因此，根据缩小的画面中的粗糙运动搜索向量值在细化搜索区域之间进行切换提 供了细化时更快的运动向量搜索和减少的存储器访问次数。<第二实施例>第二细化搜索方法下面将参考附图给出对本发明第二实施例的说明。上述第一实施例是被设计为根据有效像素在固定的细化搜索区域中的字中的比 例来取消对有关字串的搜索的方法。然而相比于第一实施例之下，本发明第二实施例访问 将不被搜索的区域，但有效地使用所获得的数据。换言之，第二实施例搜索所有区域，包括 图3中的填充区域。在非实时操作期间，在时间方面比实时操作存有更多的余地。因此，只需搜索所有 区域。然而，实时操作依赖于搜索区域的尺寸以及细化能力是很常见的。如果假定比图像 区域‘f’大(士 10，士4)的搜索区域‘e’就细化搜索能力而言可以保证实时操作，则当在搜 索区域‘e’比图像区域‘f’大(士 16，士4)的情况下图4A中没有剩余(“剩余0”)时，无 法保证实时操作。为了解决这一问题，根据待搜索的区域以下述方式来选择搜索点的数目，以便提 供改进的搜索效率。图4A至4D例示了当搜索单位是宏块(macroblock)时的搜索点。依据分层向量 (对应于粗糙运动向量)的值，远离搜索中心的区域被粗糙地搜索，而那些靠近搜索中心的 区域被精细地搜索。应该注意，搜索中心例如位于存储器图的坐标(an，bn)处。图4A至4D示出搜索点被以离散的方式搜索。填充的点不被搜索，因而减少了被 搜索的点的数目。
下面将参考图4A所示的不含剩余(“剩余0”)的存储器图给出使用搜索点的操 作的说明。包含将以离散的方式被搜索的点的区域相对于细化中心(=(an, bn))的范围是 在X (坐标)方向上从-16 (an-16)到-7 (an-7)。更具体地，在图4A所示的存储器图中，搜索 以离散的方式在点(an-16，bn-4)，(an-14, bn_4)，(an-12, bn_4)，. . .，(an-16, bn+4)，...， 和(an-8, bn+4)上执行。类似地，在X(坐标)方向上范围从+7(an+7)到+16(an+16)的区域被搜索。搜索 以离散的方式在点(an+7，bn-4)，(an+9, bn-4)， ，(an+7, bn+4)，...，和(an+15，bn+4) 上执行。这些区域远离由分层向量指示的搜索中心((an，bn) = (0，0))。在除了上述区域 之外的范围从(an-6，bn-4)到(an+6，bn+4)的区域中，所有点都被搜索。在图4B所示的存储器图中，范围从(an-16，bn-4)到(an-13，bn+4)的区域以及范 围从(an+5，bn-4)到(an+8，bn+4)的另一区域以离散的方式被搜索。另一方面，在除了上 述区域之外的范围从(an-12，bn-4)到(an+4，bn+4)的区域中，所有点都被搜索。在图4C和4D中，搜索如上所述以离散的方式来执行。图4所示的搜索方法仅仅是个示例。只要搜索点的数目被存储，搜索区域原则上 可以采用任何形状。如图5A所示，例如，搜索区域‘e’可以是其中搜索中心(an，bn)和每个分层向量 之间的距离相同的菱形。该菱形区域内的所有点都被搜索。另一方面，该区域之外，每隔一 个点被搜索。除此之外，菱形区域之外的每三个点(或者甚至每四个或更多个点)可以以 离散的方式被搜索。此外，作为其他形状的示例，搜索区域可以是五边形。搜索区域之外，粗糙搜索以 预定像素数的间隔被执行。另一方面，搜索区域之内，所有像素都被搜索。因此，本发明在根据分层向量(粗糙运动向量)的幅度的指定区域内执行精细搜 索，并在该指定区域外执行每隔一段距离的粗糙搜索。应该注意，搜索区域不限于上述形 状。搜索区域可以采用任意形状，只要它可以将整个区域归类为两部分即可。因此，该区域 例如可以是多边形、圆形或椭圆形。如上所述，本发明根据缩小的画面中的粗糙运动向量的值，在适于输出图像压缩 信息的图像压缩信息编码装置中，在细化搜索区域之间进行切换，从而确保被访问的数据 的有效使用并提供改进的压缩效率。〈第三实施例〉图像处理装置的配置下面将给出使用细化搜索的图像信息编码设备100的说明。如图6所示，图像信息编码设备100包括A/D (模/数)转换器101、画面重排缓冲 器102、加法器103、正交变换装置104、量化装置105、可逆编码装置106、存储缓冲器107、 反量化装置108、反正交变换装置109、去块滤波器110、帧存储器(全分辨率)111、间拔 装置112、帧存储器(1/N2分辨率)113、运动预测/补偿装置(1/N2分辨率)114、帧内预测 (intra-prediction)装置115、运动预测/补偿装置(全分辨率)116和速率控制装置117。图像信息编码设备的操作的说明
下面将给出图6所示的图像信息编码设备100的操作的说明。馈送到同一设备100的视频信号Sin首先被A/D转换器101转换成数字信号。接 着，产生的信号的帧被画面重排缓冲器102根据待输出的图像压缩信息的GOP结构来重新 排列 。对于帧内编码的图像，由帧内预测装置115生成的像素值和输入图像之间的差别信 息被馈送到正交变换装置104以进行诸如离散余弦变换和Karhunen-Loeve变换之类的正 交变换。来自正交变换装置104的转换因子被提供给量化装置105以进行量化。来自量化 装置105的经量化的转换因子被馈送到可逆编码装置106，在那里转换因子经历诸如变长 编码和算术编码之类的可逆编码，此后转换因子被存储在存储缓冲器107中并作为图像压 缩信息S。ut输出。量化装置105的操作由速率控制装置117控制。同时，来自量化装置105的经量 化的转换因子被馈送到反量化装置108以进行反量化。此外，转换因子被反正交变换装置 109进行反正交变换，以被恢复成原始的经解码的图像信息。已经历了反正交变换的经解码的图像信息被提供给去块滤波器110以去除块失 真，接着信息被存储到帧存储器111中。与被应用到帧内预测装置115的块和宏块的帧内预测模式有关的信息被发送给 可逆编码装置106，以编码为图像压缩信息中的部分首部信息。对于帧间编码的图像，图像信息被馈送到运动预测/补偿装置116。同时，参考图 像信息被从帧存储器111中提取，以进行运动预测来生成参考图像信息。参考图像信息被发送到加法器103，以添加到来自画面重排缓冲器102的图像信 息上，从而将参考图像信息转换成差别信号。间拔装置112接收在帧存储器111中存储的图像信息。同一装置112在水平和竖 直方向上都将该信息间拔至1/N(N 正整数)并将生成的像素值存储在帧存储器113中。此外，运动预测/补偿装置114使用诸如4X4，8X8和16X16的块之类的图像块 和帧存储器113中存储的像素值，通过块匹配来搜索用于块的最佳粗糙运动向量信息。为了对图片进行场编码，分别对第一和第二场进行间拔。使用缩小的画面搜索的粗糙运动向量信息被馈送到运动预测/补偿装置116。运动预测/补偿装置116使用具有原始图像分辨率的参考画面来执行细化。同一 装置116通过按需要以预定数目的字为单位根据搜索中心地址来改变访问存储器的方式 来这么做。应该注意，访问存储器的方式可以预定数目的比特而不是字为单位来改变。另一方面，在其他细化中，同一装置116使用具有原始图像分辨率的参考画面将 搜索区域划分成至少两部分，搜索靠近搜索中心的所有区域，以离散的方式搜索远离搜索 中心的区域。此外，同一装置116同时将运动向量信息输出到可逆编码装置106，在那里该信息 经历诸如变长编码和算术编码之类的可逆编码，从而形成图像压缩信息。因此，图像信息编码设备100在访问帧存储器中的被搜索数据期间，作为分层搜 索的结果减少了所执行的搜索的次数，从而有助于运动预测(全分辨率)时减少的计算次 数(更快的计算)和减少的能耗。此外，如上配置的图像信息编码设备100将所有被访问的数据区域视为运动搜索的目标区域并根据从搜索中心到分层向量的距离来改变其执行搜索的方式，从而提供了改 进的压缩效率。在本发明中，适于以预定压缩比率来压缩多个帧图像以生成多个下级层的缩小画 面的缩小画面生成装置对应于间拔装置112。适于使用多个缩小的画面来搜索第一运动向 量的第一运动预测装置对应于运动预测/补偿装置114。适于在存储了帧图像的存储器中 的搜索区域之间进行切换以在切换后的搜索区域中使用第一运动向量来搜索第二运动向 量的第二运动预测装置对应于运动预测/补偿装置116。本申请包含与于2009年4月24日提交给日本专利局的日本专利申请JP 2009-106245有关的主题，其全部内容合并在此作为参考。本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素可以进行各种修改、组合、子 组合和更改，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
权利要求
一种用于在适于输出图像压缩信息的图像压缩信息装置中执行基于分层搜索的运动向量搜索的图像信息编码方法，该图像信息编码方法包括以下步骤以预定压缩比率来压缩多个帧图像以生成多个下级层的缩小画面；使用所述多个缩小画面来搜索第一运动向量；在存储了帧图像的存储器中的搜索区域之间进行切换；以及在切换后的搜索区域中使用所述第一运动向量来搜索第二运动向量。
2.根据权利要求1所述的图像信息编码方法，其中 所述存储器中的搜索区域是利用访问单位形成的。
3.根据权利要求2所述的图像信息编码方法，其中所述访问单位的长度是所述存储了帧图像的存储器中的预定数目的比特。
4.根据权利要求3所述的图像信息编码方法，其中 所述访问单位是所述存储器中的字。
5.根据权利要求4所述的图像信息编码方法，其中在对所述第二运动向量的搜索中，对字的访问根据搜索目标在该字中的比例而被取消。
6.根据权利要求1所述的图像信息编码方法，其中在对所述第二运动向量的搜索中，在存储了搜索计算的次数的情况下，在具有任意形 状的搜索区域中对所述存储器的被访问了的帧图像执行运动搜索。
7.根据权利要求6所述的图像信息编码方法，其中在所述搜索区域中对所述第二运动向量的搜索中，搜索点的密集度在所述具有任意形 状的区域内外不同。
8.根据权利要求7所述的图像信息编码方法，其中在所述搜索区域中对所述第二运动向量的搜索中，所述搜索点在所述区域外部比在所 述区域内部更稀疏。
9.根据权利要求1所述的图像信息编码方法，其中所述缩小的画面被划分成预定比特数目的块，并且通过使用经划分的块来求出所述第一运动向量。
10.根据权利要求9所述的图像信息编码方法，其中 每个块由NXM个像素组成(N和M= 2"，η:正整数)。
11.一种用于在适于输出图像压缩信息的图像压缩信息装置中执行基于分层搜索的运 动向量搜索的图像信息编码设备，该图像信息编码设备包括适于以预定压缩比率来压缩多个帧图像以生成多个下级层的缩小画面的缩小画面生 成装置；适于使用所述多个缩小画面来搜索第一运动向量的第一运动预测装置； 适于在存储了帧图像的存储器中的搜索区域之间进行切换、以在切换后的搜索区域中 使用所述第一运动向量来搜索第二运动向量的第二运动预测装置。
12.根据权利要求11所述的图像信息编码设备，其中 所述访问单位是所述存储器中的字。
13.根据权利要求12所述的图像信息编码设备，其中在对所述第二运动向量的搜索中，对字的访问根据搜索目标在该字中的比例而被取消。
14.根据权利要求11所述的图像信息编码设备，其中在对所述第二运动向量的搜索中，在存储了搜索计算的次数的情况下，在具有任意形 状的搜索区域中对所述存储器的被访问了的帧图像执行运动搜索。
15.根据权利要求14所述的图像信息编码设备，其中在所述搜索区域中对所述第二运动向量的搜索中，搜索点的密集度在针对所述第一运 动向量的所述具有任意形状的区域内外不同。
全文摘要
本发明公开了图像处理方法和使用该方法的图像信息编码设备。所述图像信息编码方法用于在适于输出图像压缩信息的图像压缩信息装置中执行基于分层搜索的运动向量搜索的，包括以下步骤以预定压缩比率来压缩多个帧图像以生成多个下级层的缩小画面；使用所述多个缩小画面来搜索第一运动向量；在存储了帧图像的存储器中的搜索区域之间进行切换；以及在切换后的搜索区域中使用所述第一运动向量来搜索第二运动向量。
文档编号H04N7/50GK101873490SQ20101015192
公开日2010年10月27日 申请日期2010年4月19日 优先权日2009年4月24日
发明者和田彻, 土屋寿治 申请人:索尼公司