专利名称：一种运动矢量检测装置及运动矢量检测方法
技术领域：
本发明涉及运动矢量检测装置，该装置检测编码对象图像中的编码对象块的运动矢量。
背景技术：
随着半导体技术等的进步，压缩图像的编码技术进入了家庭视频记录器中。特别是利用表示图像的多个图像之间的运动矢量的MPEG2、MPEG4等的编码技术，得到了广泛的利用。
利用这种编码技术的运动矢量检测装置中，在每块对图像之间的运动矢量进行检测。特别是在H.264/MPEG4 AVC中，可以从多个块尺寸中选择效率最好的块尺寸(例如，参考2004年3月12日由TRICEPS株式会社发行的，矢崎阳一等3人著的《下一代运动图像编码方式MPEG4 AVC/H.264》。)。因此，与以16×16的固定块尺寸进行编码的以往编码方式相比，可以进行适用于编码对象图像特性的编码，并能够进行高效率的图像压缩。
如图1A～图1H所示，在H.264/MPEG4 AVC中，包含在编码对象图像中的16×16像素的每个宏块可以分割为16×16、16×8、8×16或8×8中的任意MC块，并可分别独立具有运动矢量以及参考图像。进一步，对于8×8的MC块，可以将该块分割为8×8、8×4、4×8或4×4的任意子MC块。
因此，在以往的运动矢量检测装置中，输入编码对象图像时，针对每个宏块，对4种MC块进行运动矢量的检测，并根据参考图像和检测出的运动矢量，计算估计的预测图像的预测误差(绝对值差分和)，选择预测误差最小的作为MC块的块尺寸。进而，当所选择的块尺寸为8×8时，对4种子MC块进行运动矢量的检测，并计算预测误差。然后，选择预测误差最小的作为子MC块的块尺寸。
另外，基于将实施运动补偿的块尺寸包含在图像的边缘信息，提出了确定可变化的运动补偿的块尺寸的方法(例如，参考日本专利申请公开号为1-69181号的公报)。在这种确定运动补偿的块尺寸的方法中，将画面分割为多个小块，并求这些小块中的边的个数，如果边的个数小于阈值，则边的个数大于阈值为止，通过将小块结合成大块，来确定运动补偿的块尺寸。
但是，上述H.264/MPEG4AVC中，为了进行高效率的图像压缩，对多个块尺寸(对于MC块尺寸有4个候选块尺寸，对于子MC块尺寸有4个候选块尺寸)进行运动矢量检测，并选择最合适的预测方法，因此，存在编码的运算量增加，运算负荷、功率消耗增大的问题。
然而，人的视觉特性为对于图像之间的运动大的部分，与静止的部分相比，块噪声(block noise)等图像质量的恶化不显眼。因此，在图像质量恶化不显眼的部分，可以考虑选择大的块尺寸，并控制编码量。但是，在上述确定运动补偿的块尺寸的方法中，与图像之间的运动无关，根据边的个数将小块结合为大块，所以即使是在图像之间运动大的部分，也很有可能选择为小块尺寸。那么，如果选择的是小块尺寸，则会存在编码量增多的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明是基于上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种能够提高图像质量和编码效率，减少图像编码处理的运算量，且提高速度、减少功耗的运动矢量检测装置及运动矢量检测方法。
为了达到所述目的，本发明提供了一种运动矢量检测装置，该装置用于从多个尺寸的候选中选择包含在编码对象图像中的编码对象块的尺寸，并以所选择的尺寸检测运动矢量，其特征在于，该装置包括区域分割单元，用于将所述编码对象图像分割成至少1个区域，生成分割区域图像；区域运动矢量检测单元，用于利用参考图像与所述区域分割单元所生成的所述分割区域图像，检测所述分割区域图像的运动矢量，作为区域运动矢量，其中，所述参考图像用于检测编码对象块的运动矢量；可靠度计算单元，用于根据分割区域预测图像和所述区域分割单元所生成的所述分割区域图像，计算所述区域运动矢量的可靠度，其中，所述分割区域预测图像是由所述参考图像和所述区域运动矢量检测单元所检测出的所述区域运动矢量生成；块尺寸限定单元，用于当所述区域运动矢量检测单元所检测出的所述区域运动矢量的大小和所述可靠度计算单元所计算出的所述区域运动矢量的可靠度为阈值以上时，限定包含在所述分割区域图像中的所述编码对象块的所述尺寸的候选；运动矢量检测单元，用于利用所述块尺寸限定单元所限定的所述尺寸的候选，检测所述编码对象块的运动矢量。
由此，可以简化确定最佳块尺寸的处理。因此，可以减少检测运动矢量的运算量以及功率消耗。
在此，所述运动矢量检测装置进一步包括缩小图像生成单元，用于通过运算周围像素，从所述编码对象图像中生成减少像素数的缩小编码对象图像的同时，还根据所述参考图像通过运算周围象素，生成减少像素数的缩小参考图像；所述区域分割单元用于将所述缩小图像生成单元所缩小的所述缩小编码对象图像分割成所述区域，生成所述分割区域图像；所述区域运动矢量检测单元用于根据所述缩小图像生成单元所缩小的所述缩小参考图像与所述区域分割单元所生成的分割区域图像，检测所述分割区域图像的运动矢量，也可以作为所述区域运动矢量。由此，可以控制检测区域运动矢量的运算量。
另外，所述缩小图像生成单元用于根据构成所述编码对象图像的像素数，也可以更改所述编码对象图像及所述参考图像的缩小率。从而，通过例如构成编码对象图像的像素数越多越变大缩小率，构成编码图像的像素数越少越变小缩小率等的方式，可以调整检测运动矢量的运算量。并且，对于有多个画面尺寸或帧率的输入图像，也可以通过调整缩小率的方式，实现最适于运动矢量检测装置的运算能力的检测处理。
所述运动矢量检测装置也可以进一步包括块尺寸确定单元，用于当所述区域运动矢量检测单元所检测到的所述区域运动矢量的大小和所述可靠度计算单元所计算出的所述区域运动矢量的可靠度中的至少一个低于阈值时，对所述分割区域图像中所包含的所述编码对象块，从所述尺寸的候选中最大的块尺寸开始，依次进行所述编码对象块的运动矢量的检测，如果检测出的运动矢量的大小为规定阈值以上，则将所述编码对象块的尺寸确定为该块尺寸。
另外，所述运动矢量检测装置还可以进一步包括块尺寸确定单元，用于从所述块尺寸限定单元所限定的所述尺寸的候选中最大的块尺寸开始，依次进行所述编码对象块的运动矢量的检测，如果所检测出的运动矢量大小为规定阈值以上，则将所述编码对象块的尺寸确定为该块尺寸。
从而，由于在满足条件时确定块尺寸，因此可以简化确定最佳块尺寸的处理。所以，可以减少检测运动矢量的运算量及功率的消耗。
再有，本发明不仅通过上述运动矢量检测装置实现，而且又可以通过所述运动矢量检测装置所包含的特征性单元作为步骤的运动矢量检测方法实现，还可以通过使这些步骤在计算机上执行的计算机程序实现。于是，这样的程序当然可以通过CD-ROM等的记录媒体、网络等传送媒体进行传送。
图1A～图1H是说明H.264/MPEG4 AVC中所规定的块尺寸的图；图2是本发明实施例1中具有运动矢量检测装置的运动图像编码装置的结构框图；图3是实施例1的运动图像编码装置中的编码部结构框图；图4是实施例1的运动矢量检测装置中，说明检测运动矢量的工作流程的流程图；图5A及图5B是在实施例1的运动矢量检测装置中，说明区域分割及区域运动矢量检测例的示意图；图6A及图6B是在实施例1的运动矢量检测装置中，说明区域分割部的区域分割方法的一例的示意图；图7A及图7B是根据构成编码对象图像的像素数，更改候选块尺寸的示意图；图8是实施例1中具有运动矢量检测装置的运动图像编码装置的另一个结构例的框图；图9是本发明实施例2中具有运动矢量检测装置的运动图像编码装置的结构框图；图10是实施例2的运动矢量检测装置中，表示检测运动矢量的工作流程的流程图。
具体实施例方式
下面，分别参照附图来说明本发明的各个实施例。
(实施例1)图2为本发明实施例1中，具有运动矢量检测装置的运动图像编码装置的结构框图。
运动图像编码装置100是将输入的运动图像以块为单位进行编码的装置，如图2所示，运动图像编码装置100包括缩小图像生成部1、图像存储器2、区域分割部3、区域运动矢量检测部4、可靠度计算部5、块尺寸限定部6及编码部7。
缩小图像生成部1接收包含需要编码的编码对象块的编码对象图像，以及接收为检测运动矢量作参考的参考图像，所述的运动矢量是为了对编码对象块进行编码，并通过运算编码对象图像的周围像素，生成减少像素数的缩小编码对象图像，以及通过运算参考图像的周围像素，生成减少像素数的缩小参考图像。
图像存储器2保存缩小图像生成部1所生成的缩小参考图像。
区域分割部3将缩小图像生成部1所生成的缩小编码对象图像分割为多个区域，生成缩小分割区域图像。
区域运动矢量检测部4，根据缩小图像生成部1所生成的缩小参考图像中所包含的探索区域中的像素数据，检测区域分割部3所生成的缩小分割区域图像的区域运动矢量。
由缩小图像生成部1所生成的缩小参考图像和区域运动矢量检测部4所检测出的区域运动矢量，生成缩小分割区域预测图像。可靠度计算部5根据所述缩小分割区域预测图像和区域分割部3所生成的缩小分割区域图像，计算区域运动矢量的可靠度。
块尺寸限定部6根据区域运动矢量检测部4所检测出的区域运动矢量，以及可靠度计算部5所计算出的区域运动矢量的可靠度，限定编码对象块的尺寸的候选。
图3为运动图像编码装置100中的编码部7的结构框图。
编码部7包括帧内预测部701、运动矢量检测部702、运动补偿部703、差分运算部704、正交变换部705、量化部706、逆量化部707、逆正交变换部708、加法部709、图像存储器710、开关(switch)711、以及可变长编码部712。
输入图像被输入到帧内预测部701、运动矢量检测部702及差分运算部704中。运动矢量检测部702以块尺寸限定部6所限定出的编码对象块的尺寸中各候选尺寸，将保存在图像存储器710中的解码图像作为探索对象，检测出最接近输入图像的图像区域来确定表示该位置的运动矢量，并确定误差最小的编码对象块的尺寸以及该尺寸下的运动矢量。运动补偿部703利用运动矢量检测部702所检测出的运动矢量，从保存在图像存储器710中的解码图像中，取出最适合作为预测图像的图像区域，生成预测图像。并且，帧内预测部701利用同一帧内的编码后的像素进行帧内预测，生成预测图像。开关711在帧内预测和帧间预测之间进行切换。
另一方面，接收到输入图像的差分运算部704计算输入图像与预测图像的差分值，并将差分值输出到正交变换部705。正交变换部705将差分值转换成频率系数，并将频率系数输出到量化部706。量化部706将所接收的频率系数进行量化，并将量化值输出到可变长编码部712。
逆量化部707将所接收的量化值进行逆量化，恢复成频率系数，并将频率系数输出到逆正交变换部708。逆正交变换部708将频率系数逆频率转换成像素差分值，并将像素差分值输出到加法部709。加法部709求像素差分值与帧内预测部701或运动补偿部703所输出的预测图像之和，作为解码图像。可变长编码部111对量化值及运动矢量等进行可变长编码，并输出流。
以下对具有上述结构的运动矢量检测装置的运动图像编码装置100的工作情况进行说明。
图4为表示检测运动矢量的工作流程的流程图。
首先，缩小图像生成部1接收编码对象图像。编码对象图像例如由1920像素×1080像素构成。编码对象图像包含需要编码的编码对象块。编码对象块例如由16像素×16像素构成。
缩小图像生成部1还接收编码部7所局部解码的参考图像。局部解码的参考图像例如由1920像素×1080像素构成。缩小图像生成部1设置有滤波器，减少编码对象图像以及局部解码的参考图像中的垂直方向或水平方向的高频成分。缩小图像生成部1缩小通过滤波器已减少高频成分的编码对象图像及参考图像，并生成缩小编码对象图像及缩小参考图像(步骤S101)。然后，缩小图像生成部1所生成的缩小参考图像保存到图像存储器2中。
接着，区域分割部3将缩小图像生成部1所生成的缩小编码对象图像，分割为如图5B所示的规定尺寸的多个(图5B中为4个)区域，生成缩小分割区域图像(步骤S102)。还有，分割缩小编码对象图像的区域的尺寸可以是固定尺寸，也可以根据参考图像或1帧前的图像的运动矢量等信息确定。图6是根据参考图像或1帧前的图像的运动矢量，确定分割缩小编码对象图像的区域的示例简略图。在此，图6A(a)及图6B(c)示出参考图像或1帧前的图像中的每个宏块的运动矢量，图6A(b)及图6B(d)示出在缩小编码对象图像中所确定的分割区域。例如，将相邻宏块的运动矢量的方向在规定范围内的宏块集中，并与所集中的区域对应地确定缩小编码对象图像的分割区域。即，当参考图像或1帧前的图像中的每个宏块的运动矢量如图6A(a)所示时，如图6A(b)所示，缩小编码对象图像的分割区域被确定为区域51、区域52、区域53三个区域。另外，当参考图像或1帧前的图像中的每个宏块的运动矢量如图6B(c)所示时，如图6B(d)所示，缩小编码对象图像的分割区域被确定为一个区域54。还有，如上所述，区域分割部3对缩小编码对象图像所进行的分割，也包括分割为一个分割区域的情况。
接着，在缩小图像生成部1所生成的如图5A所示的缩小参考图像中所包含的探索区域中，区域运动矢量检测部4通过检测最接近缩小分割区域图像(例如图5B所示的缩小分割区域图像41)的图像区域(例如图5B所示的图像区域42)，检测出表示该位置的运动矢量(例如图5B所示的运动矢量43)，作为区域运动矢量(步骤S103)。在此，检测最接近缩小分割区域图像的图像区域可以为例如求出包含在缩小参考图像中的探索区域的各个图像区域中的像素数据与缩小分割区域图像中的像素数据之间的差分绝对值和，差分绝对值和最小的图像区域就是最接近缩小分割区域图像的图像区域。
接着，可靠度计算部5计算区域运动矢量检测部4所检测出的包含在缩小参考图像中的最接近缩小分割区域图像的图像区域，与缩小分割区域图像之间的可靠度，并将其作为区域运动矢量的可靠度(步骤S103)。另外，此可靠度可以通过差分绝对值和计算，也可以通过方差或协方差计算。
接着，块尺寸限定部6判断区域运动矢量检测部4所检测出的区域运动矢量是否大于规定阈值、并判断可靠度计算部5所计算出的区域运动矢量的可靠度是否高于规定阈值(步骤S104)。判断结果，如果区域运动矢量大于规定阈值，并且区域运动矢量的可靠度高于规定阈值(步骤S104中Yes)，则块尺寸限定部6在编码对象块尺寸的候选块尺寸中，限定为最大的尺寸(步骤S105)。另一方面，如果区域运动矢量不大于规定阈值，或区域运动矢量的可靠度不高于规定阈值(步骤S104中No)，则块尺寸限定部6不进行对编码对象块尺寸的候选的限定。另外，关于块尺寸的候选，可以将在H.264/MPEG4 AVC中所规定的尺寸全部作为候选；例如图7A所示，当输入图像为1920像素×1080像素时，将16×16、16×8、8×16作为块尺寸的候选，再例如图7B所示，当输入图像为320像素×240像素时，将8×8、8×4、4×8作为块尺寸的候选，如此根据构成编码对象图像的像素数，也可以更改编码对象块的候选块尺寸。
接着，编码部7中的运动矢量检测部702以块尺寸限定部6所限定的最大尺寸的块尺寸，对编码图像对象中相当于缩小分割区域图像的区域内的编码对象块，进行运动矢量的检测(步骤S106)。另外，在本实施例中，块尺寸限定部6在编码对象块的尺寸的候选块尺寸中，限定为最大的尺寸，但并不局限于此。例如，块尺寸限定部6也可以在编码对象块的尺寸的候选块尺寸中，限定为最大和第二大的尺寸。此时，运动矢量检测部702对编码对象图像中相当于缩小分割区域图像的区域内的编码对象块，以块尺寸限定部6所限定的编码对象块的全部候选块尺寸，进行运动矢量检测，并从中选出效率最佳的块尺寸，检测出运动矢量即可。
之后，在编码部7中，利用检测出的运动矢量，进行运动补偿、正交变换、量化、可变长编码等一系列处理。
以上所述，在本实施例中，根据区域运动矢量检测部4所检测出的区域运动矢量和可靠度计算部5所检测出的区域运动矢量可靠度，限定编码对象块的块尺寸的候选。从而，当进行了限定时，由于能够确定编码对象块的块尺寸，所以可以省略确定最佳块尺寸的处理。因此，可以减少检测运动矢量的运算量，以及可以减少功率的消耗。
通过从多个块尺寸中选择效率最佳的块尺寸，可以抑制蚊式噪声(mosquito noise)等图像质量的恶化。但是，随着块尺寸的缩小，运动矢量等的信息会增加，因此导致发生编码量增加。在本实施例的运动矢量检测装置中，利用了在图像之间的运动大的部分与静止的部分相比，块噪音等的图像质量的恶化不易被发现的人的视觉特性，选择候选块尺寸中最大的块尺寸，因此，可以最小限度地抑制视觉上的图像质量的恶化，同时可以控制发生编码量。
并且，设置在缩小图像生成部1中的滤波器，减少编码对象图像和参考图像的垂直方向或水平方向的高频成分，所以在检测运动矢量时，可以降低噪声的影响，同时可以减少因缩小而像素数减少时的重叠失真的影响。因此，可以提高运动矢量检测精度。
再有，缩小图像生成部1也可以根据构成编码对象图像的像素数，更改编码对象图像及参考图像的缩小率。例如，构成编码对象图像的像素数越多越变大缩小率，构成编码图像的像素数越少越变小缩小率，这样可以调整检测运动矢量的运算量。并且，通过调整缩小率，即使对于有多个画面尺寸或帧率的输入图像，也可以实现最适合于运动矢量检测装置所具有的运算能力的检测处理。
在本实施例1中，区域运动矢量检测部4利用缩小图像生成部1所生成的缩小参考图像，求出了缩小分割区域图像的区域运动矢量，但并不局限于此。例如，也可以求出与缩小分割区域图像对应的参考图像的区域中所包含的运动矢量的平均值，并将其作为区域运动矢量。
另外，在本实施例1中，举出了区域运动矢量检测部4使用在编码部7中局部解码的参考图像的例子，但本发明并不局限于此。例如，如图8所示，区域运动矢量检测部4也可以根据缩小输入图像所得到的缩小参考图像，检测区域运动矢量。
如上所述，本发明的运动矢量检测装置根据图像区域运动矢量以及其可靠度，对用于运动矢量检测的块尺寸的候选进行限定，并对运动矢量检测时的处理工序进行简化，从而可以实现运动矢量检测处理的高速化。
(实施例2)图9为本发明实施例2中，具有运动矢量检测装置的运动图像编码装置的结构框图。另外，与参照图2叙述的实施例1中运动图像编码装置100的构成要素相同的构成要素，附上相同的参照符号。从而，省略对这些构成要素的详细说明。
如图9所示，运动图像编码装置300是在运动图像编码装置100的基础上，增加了块尺寸确定部301及图像存储器302。
当块尺寸限定部6中所进行的区域运动矢量是否大于规定阈值，且区域运动矢量的可靠度是否高于规定阈值的判断处理的结果，不满足上述条件时，块尺寸确定部301在编码对象块的尺寸的候选中，从尺寸最大的块尺寸开始，依次检测运动矢量，如果在对象块尺寸中检测出的运动矢量大小大于规定阈值，则将该块尺寸确定为编码对象块的尺寸。
下面，针对具有如上结构的、具有运动矢量检测装置的运动图像编码装置300，说明工作过程。
图10为检测运动矢量时的工作流程的流程图。在此，由于从缩小编码对象图像及生成缩小参考图像的处理(步骤S101)，到块尺寸限定部6所进行的对尺寸候选的限定处理(步骤S105)，与上述实施例1相同，因此省略其说明。
在块尺寸限定部6中的判断处理(步骤S104)结果，当区域运动矢量不大于规定阈值，或区域运动矢量的可靠度不高于规定阈值时(步骤S104中No)，块尺寸确定部301在编码对象块的尺寸的候选中，以最大尺寸的块尺寸进行运动矢量的检测(步骤S201)。然后，块尺寸确定部301判断检测出的运动矢量是否大于规定阈值，且判断所述运动矢量的可靠度是否高于规定阈值(步骤S202)。判断结果，当运动矢量大于规定阈值，且运动矢量的可靠度高于规定阈值时(步骤S202中Yes)，块尺寸确定部301在编码对象块的尺寸的候选块尺寸中，确定为最大的尺寸(步骤S203)。
另一方面，当运动矢量不大于规定阈值，或者运动矢量的可靠度不高于规定阈值时(步骤S202中No)，块尺寸确定部301在编码对象块的尺寸的候选中，以第二大尺寸的块尺寸进行运动矢量的检测(步骤S204)。接着，块尺寸确定部301判断检测出的运动矢量是否大于规定阈值，且判断该运动矢量的可靠度是否高于规定阈值(步骤S205)。判断结果，当运动矢量大于规定阈值，且运动矢量的可靠度高于规定阈值时(步骤S205中Yes)，块尺寸确定部301在编码对象块的尺寸的候选块尺寸中的最大及第二大的尺寸中，确定为可靠度高的块尺寸(步骤S206)。另一方面，当运动矢量不大于规定阈值，或者运动矢量的可靠度不高于规定阈值时(步骤S205中No)，块尺寸确定部301在编码对象块的尺寸的候选中，以第三大尺寸的块尺寸进行运动矢量的检测，这样依次进行处理。
接着，编码部7中的运动矢量检测部702利用块尺寸限定部6所限定的块尺寸即最大的块尺寸，或利用块尺寸确定部301所确定的块尺寸，进行运动矢量的检测(步骤S207)。另外，在块尺寸限定部6的判断处理(步骤S104)结果，当区域运动矢量不大于规定阈值，或区域运动矢量的可靠度不高于规定阈值时(步骤S104中No)，由于在块尺寸确定部301中检测运动矢量，因此在运动矢量检测部702中不需要再次检测运动矢量。
之后，在编码部7中，利用检测出的运动矢量，进行运动补偿、正交变换、量化、可变长编码等一系列处理。
如上所述，在本实施例中，块尺寸确定部301从最大的块尺寸开始，依次进行运动矢量检测，并在满足条件时确定块尺寸，所以可以简化确定最合适的块尺寸的处理过程。因此，可以减少检测运动矢量的运算量，以及可以减少功率消耗。
再有，在块尺寸相同、形状不同的编码对象块中，当检测出的两者的运动矢量大小均大于规定阈值时，将求运动矢量时所使用的例如可靠度高的一方的块尺寸，确定为编码对象块的尺寸。
另外，针对在块尺寸限定部6中所限定的块尺寸的多个候选，也可以通过进行如上所述的块尺寸确定部301中的处理来确定块尺寸。
另外，上述各实施例，还可以均适用于编码对象图像的像素数据的亮度成分及色差成分。
此外，图2、图8、图9所示框图中的各功能块，可以典型地利用集成电路的LSI得以实现。所述LSI可以是单芯片，也可以是多芯片。(例如，也可以将存储器以外的功能块单芯片化。)这里所述的LSI，根据集成度的不同，有时也可以称为IC、系统LSI、超级LSI(super LSI)、超LSI(ultraLSI)。
另外，集成电路化的方法并不局限于LSI，还可以通过专用电路或通用处理器实现。LSI制造后，可以利用能够编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array)，也可以利用能够重新配置LSI内部的电路元件的连接、设置的可重配置处理器(reconfigurable processor)。
更进一步，随着半导体技术的发展或其他技术的派生，如果出现替换LSI的集成电路化技术，则当然也可以利用该技术对功能块进行集成化。也有可能适应于生物技术等。
另外，各功能块中，除了只对保存数据的单元单芯片化之外，还可以采用其他的组成。
综上所述，本发明的运动矢量检测装置，可以在较少的运算负荷下实现H.264的图像编码，并除了可以适用于个人计算机、HDD记录器、DVD记录器等之外，还可以适用于摄像机、带照相功能的手机等。而且，也可以适用于带有这种运动矢量检测装置的编码装置。
权利要求
1.一种运动矢量检测装置，该装置用于从多个尺寸的候选中选择包含在编码对象图像中的编码对象块的尺寸，并以所选择的尺寸检测运动矢量；其特征在于，该装置包括区域分割单元，用于将所述编码对象图像分割成至少1个区域，生成分割区域图像；区域运动矢量检测单元，用于利用参考图像与所述区域分割单元所生成的所述分割区域图像，检测所述分割区域图像的运动矢量，作为区域运动矢量，其中，所述参考图像用于检测所述编码对象块的运动矢量；可靠度计算单元，用于根据分割区域预测图像和所述区域分割单元所生成的所述分割区域图像，计算所述区域运动矢量的可靠度，其中，所述分割区域预测图像是由所述参考图像和所述区域运动矢量检测单元所检测出的所述区域运动矢量生成；块尺寸限定单元，用于当所述区域运动矢量检测单元检测出的所述区域运动矢量的大小和所述可靠度计算单元计算出的所述区域运动矢量的可靠度为阈值以上时，限定包含在所述分割区域图像中的编码对象块的所述尺寸的候选；运动矢量检测单元，用于利用所述块尺寸限定单元所限定的所述尺寸的候选，检测所述编码对象块的运动矢量。
2.根据权利要求1所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述运动矢量检测装置进一步包括缩小图像生成单元，用于通过运算周围像素，从所述编码对象图像中生成减少像素数的缩小编码对象图像，同时，根据所述参考图像，通过运算周围像素生成减少像素数的缩小参考图像；所述区域分割单元用于将所述缩小图像生成单元所缩小的所述缩小编码对象图像分割成所述区域，并生成所述分割区域图像；所述区域运动矢量检测单元用于根据所述缩小图像生成单元所缩小的所述缩小参考图像与所述区域分割单元所生成的所述分割区域图像，检测所述分割区域图像的运动矢量，作为所述区域运动矢量。
3.根据权利要求2所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述缩小图像生成单元用于根据构成所述编码对象图像的像素数，更改所述编码对象图像及所述参考图像的缩小率。
4.根据权利要求2所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述缩小图像生成单元用于从对应于所述参考图像的输入图像中，生成所述缩小参考图像。
5.根据权利要求1所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述区域分割单元用于以预先设置的尺寸，将所述编码对象图像分割为多个所述区域。
6.根据权利要求1所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述区域分割单元用于根据所述参考图像或所述编码对象图像之前的图像所具有的运动矢量，将所述编码对象图像分割为所述区域。
7.根据权利要求6所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述区域分割单元用于根据所述参考图像或所述编码对象图像之前的图像所具有的运动矢量，可以改变分割所述区域的个数。
8.根据权利要求6所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述区域分割单元用于根据所述参考图像或所述编码对象图像之前的图像所具有的运动矢量，可以改变分割所述区域的大小。
9.根据权利要求1所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述块尺寸限定单元用于根据构成所述编码对象图像的像素数，更改所述尺寸的候选尺寸。
10.根据权利要求1所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述块尺寸限定单元用于当所述区域运动矢量的大小在规定阈值以上，且所述区域运动矢量的可靠度在规定阈值以上时，限定为所述尺寸的候选中最大的尺寸。
11.根据权利要求1所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述运动矢量检测装置进一步包括块尺寸确定单元，用于当所述区域运动矢量检测单元所检测出的所述区域运动矢量的大小和所述可靠度计算单元所计算出的所述区域运动矢量的可靠度中的至少一个低于阈值时，对所述分割区域图像中所包含的所述编码对像块，从所述尺寸的候选中的最大的块尺寸开始，依次进行所述编码对像块的运动矢量的检测，如果检测出的运动矢量大小为规定阈值以上，则将所述编码对象块的尺寸确定为该块尺寸。
12.根据权利要求11所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述块尺寸确定单元用于在大小相同、形状不同的块尺寸中，当所检测的两者的运动矢量大小均大于规定阈值时，将编码对象块的尺寸确定为在检测所述运动矢量时的评价值高的块尺寸。
13.根据权利要求1所述的运动矢量检测装置，其特征在于，所述运动矢量检测装置进一步包括块尺寸确定单元，用于从所述块尺寸限定单元所限定的所述尺寸的候选中最大的块尺寸开始，依次检测所述编码对象块的运动矢量，如果检测到的运动矢量大小为规定阈值以上，则将所述编码对象块的尺寸确定为该块尺寸。
14.一种运动矢量检测方法，该方法用于从多个尺寸的候选中选择包含在编码对象图像中的编码对象块的尺寸，并以所选择的尺寸检测运动矢量，其特征在于，该方法包括区域分割步骤，将所述编码对象图像分割成至少1个区域，生成分割区域图像；区域运动矢量检测步骤，利用参考图像与所述区域分割步骤所生成的所述分割区域图像，检测所述分割区域图像的运动矢量，作为区域运动矢量，其中，所述参考图像用于检测所述编码对象块的运动矢量；可靠度计算步骤，根据分割区域预测图像和所述区域分割步骤所生成的所述分割区域图像，计算所述区域运动矢量的可靠度，其中，分割区域预测图像是由所述参考图像和所述区域运动矢量检测步骤所检测出的所述区域运动矢量生成；块尺寸限定步骤，当所述区域运动矢量检测步骤所检测出的所述区域运动矢量的大小和所述可靠度计算步骤所计算出的所述区域运动矢量的可靠度中至少一个为阈值以上时，限定包含在所述分割区域图像中的所述编码对象块的所述尺寸的候选；运动矢量检测步骤，利用所述块尺寸限定步骤所限定的所述尺寸的候选，检测所述编码对象块的运动矢量。
15.一种集成电路，用于从多个尺寸的候选中选择包含在编码对象图像中的编码对象块的尺寸，并以所选择的尺寸检测运动矢量，其特征在于，该电路包括区域分割单元，用于将所述编码对象图像分割成至少1个区域，生成分割区域图像；区域运动矢量检测单元，用于利用参考图像与所述区域分割单元所生成的所述分割区域图像，检测所述分割区域图像的运动矢量，作为区域运动矢量，其中，所述参考图像用于检测所述编码对象块的运动矢量；可靠度计算单元，用于根据分割区域预测图像和所述区域分割单元所生成的所述分割区域图像，计算所述区域运动矢量的可靠度，其中，所述分割区域预测图像是由所述参考图像和所述区域运动矢量检测单元所检测出的所述区域运动矢量生成；块尺寸限定单元，用于当所述区域运动矢量检测单元所检测出的所述区域运动矢量的大小和所述可靠度计算单元所计算出的所述区域运动矢量的可靠度中至少一个为阈值以上时，限定包含在所述分割区域图像中的编码对象块的所述尺寸的候选；运动矢量检测单元，用于利用所述块尺寸限定单元所限定的所述尺寸的候选，检测所述编码对象块的运动矢量。
全文摘要
本发明提供了一种运动矢量检测装置，该装置包括缩小图像生成部1，用于生成缩小编码对象图像和缩小参考图像；区域分割部3，用于将缩小编码对象图像分割为多个区域，生成缩小分割区域图像；区域运动矢量检测部4，用于检测缩小分割区域图像的区域运动矢量；可靠度计算部5，用于计算区域运动矢量的可靠度；块尺寸限定部6，用于根据区域运动矢量的大小和区域运动矢量的可靠度限定编码对象块的尺寸的候选。该运动矢量检测装置可以提高图像质量和编码效率，同时可以减少图像编码处理的运算量，并实现了高速化和低功耗化。
文档编号H04N7/26GK1921628SQ200610109590
公开日2007年2月28日 申请日期2006年8月14日 优先权日2005年8月23日
发明者丸山悠树, 重里达郎, 荒川博, 西乡贺津雄, 有村耕治, 大古濑秀之, 田坂启 申请人:松下电器产业株式会社