專利名稱：運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法及其裝置，尤其涉及數(shù)字圖象信號(hào)編碼的DPCM(差分脈沖偏碼調(diào)制)制式中，用決定運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)產(chǎn)生的誤差值，可以更進(jìn)一步地對(duì)微細(xì)動(dòng)作作出預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法及其裝置。
一般，在高清晰度電視(HDTV)、數(shù)字磁帶錄象機(jī)(數(shù)字VTR)及多種記錄載體等的用連續(xù)數(shù)字圖象信號(hào)的圖象處理裝置中，為了更有效地壓縮傳輸?shù)男畔ⅲ呀?jīng)提出了許多編碼方式，其中之一就是用視頻信號(hào)各幀之間存在的信息相關(guān)性進(jìn)行編碼的DPCM編碼制式。
DPCM制式中，把時(shí)間上相鄰的幀間差分信號(hào)編碼的情況下，處理運(yùn)動(dòng)圖象要比處理靜止圖象時(shí)的編碼信息量多得多，這是它的缺點(diǎn)。
但是，如果知道當(dāng)前一幀(下稱本幀)的哪個(gè)特定的信息組是由以前的信息組的哪一部分運(yùn)動(dòng)而來，即本幀的特定圖象與前一幀的哪個(gè)部分最相似，因?yàn)檫@個(gè)差值是很小的，所以可望有效地進(jìn)行信息壓縮。
因此，如果把運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)用于DPCM制式，只要把相互對(duì)應(yīng)的前一幀給定的圖象信息組與本幀給定的圖象信息組的信號(hào)差的少量差分信息進(jìn)行編碼，就可提高傳輸效率。
至于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法，就是把運(yùn)動(dòng)圖象，即把幀間有移動(dòng)的區(qū)域的運(yùn)動(dòng)程度作為運(yùn)動(dòng)矢量，把本幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)圖象與前一幀相比，計(jì)算出在哪個(gè)方向上有何種程度的移動(dòng)。
而且，對(duì)應(yīng)于上述運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)，以大約的運(yùn)動(dòng)矢量來移動(dòng)前一幀信號(hào)，作為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
作為象素單元的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法，已提出各種方案。通常，時(shí)間相鄰的兩幀之間的運(yùn)動(dòng)，由于沒有準(zhǔn)確固定數(shù)象素單元的可能性居多，如果把表示固定數(shù)目象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量用作運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，那末，恐怕就會(huì)在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方面產(chǎn)生較大的誤差。因此，為了減小這樣的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償誤差，需要作輔助象素單元(以下稱之為“副象素”)的運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算。為此，有用半象素單元(下稱“半象素”)作為副象素單元的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法，首先簡(jiǎn)單地說明采用已有方法的半象素單元的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法。


圖1的裝置由以下各部分組成輸入本幀圖象信號(hào)，形成由N1×N2象素構(gòu)成的圖象信息組的N1×N2信息組形成部1、輸入前一幀圖象信號(hào)，形成由M1×M2象素構(gòu)成的圖象信息組的M1×M2探索區(qū)域形成部2、輸入N1×N2信息組形成部1的信號(hào)和M1×M2探索區(qū)域形成部2的信號(hào)而檢測(cè)出象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV1的第1探索部3、輸入N1×N2信息組形成部1以及M1×M2探索區(qū)域形成部2的輸出信號(hào)，而用與第1探索部3所檢測(cè)出的上述運(yùn)動(dòng)矢量MV1相應(yīng)的前一幀內(nèi)的基準(zhǔn)象素及其周圍象素算出基準(zhǔn)象素周圍半象素位置的圖象信號(hào)值的半象素內(nèi)插部4、輸入N1×N2信息組形成部1以及半象素內(nèi)插部4的輸出信號(hào)，而輸出半象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV2的第2探索部5以及輸入第1探索部3與第2探索部5的輸出信號(hào)MV1，MV2，而輸出運(yùn)動(dòng)矢量MV的綜算部6。
在N1×N2信息組形成部1，輸入本幀圖象信號(hào)，形成N1×N2大小的信息組。在M1×M2探索區(qū)域形成部2，則輸入前一幀圖象信號(hào)，而形成M1×M2大小的探索區(qū)域。第1探索部3讓本幀的N1×N2信息組在前一幀的探索區(qū)域內(nèi)移動(dòng)象素單元，比較兩個(gè)信息組之間的象素信息，找出探索區(qū)域內(nèi)平均絕對(duì)誤差(MAE)或均方誤差(MSE)最小值的位置，就算出固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV1。
第1探索部3生成的固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV1輸入到綜算部6與半象素內(nèi)插部4。半象素內(nèi)插部4用線性內(nèi)插法在前一幀內(nèi)根據(jù)固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV1從指定的基準(zhǔn)象素及其周圍象素計(jì)算出半象素值，然后輸出到第二探索部5。
圖2中，“O”表示象素單元間隔，“X”表示半象素單元間隔。第2探索部5在與已得到的固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV1所對(duì)應(yīng)的前一幀圖象信息組向上下左右各移動(dòng)半個(gè)象素得到8個(gè)半象素運(yùn)動(dòng)矢量的位置“X”及運(yùn)動(dòng)矢量MV1位置內(nèi)檢測(cè)有最小運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償誤差的位置，從而確定出半象素位置的細(xì)微調(diào)整值的矢量成分(-1/2，0，1/2之中的一個(gè))，然后輸出去。
綜算部6把從第1探索部3輸出的固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV1與從第2探索部5輸出的半象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV2進(jìn)行矢量計(jì)算，來確定用于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量MV。例如，綜算部6在來自第1探索部3的象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV＝(X，Y)上加上來自第2探索部5的半象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量的左右方向分量-1/2，確定出運(yùn)動(dòng)矢量MV＝X-1/2，Y。
上述已有的方法是采用象素間隔單元的運(yùn)動(dòng)矢量來確定信息組位置，如果用根據(jù)所確定的信息組位置及位于該信息組位置周圍的象素間的內(nèi)插而得到所要的半象素值，并用平均絕對(duì)誤差MAE來一個(gè)個(gè)計(jì)算8個(gè)半象素的運(yùn)動(dòng)位置，即圖2的“X”，就必須依據(jù)固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)產(chǎn)生的誤差來求出運(yùn)動(dòng)矢量。因此，這種方法存在的問題是為了預(yù)測(cè)半象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量而進(jìn)行的信息處理需要很長(zhǎng)的時(shí)間。
為解決上述的問題，本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)動(dòng)予測(cè)方法，該方法的步驟是首先根據(jù)本幀所給圖象信息組與前一幀內(nèi)的圖象信息組之間的運(yùn)動(dòng)矢量予測(cè)的誤差值內(nèi)的象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量，讓所確定的前一幀內(nèi)的所給圖象信息組及該信息組向左右上下各移動(dòng)一個(gè)象素間隔，由所得圖象信息組的比較產(chǎn)生誤差值，然后用產(chǎn)生的誤差值的大小比較，予測(cè)副象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量，進(jìn)一步對(duì)細(xì)微運(yùn)動(dòng)作可能的補(bǔ)償。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)裝置，它首先根據(jù)用于本幀所給的圖象信息組與前一幀內(nèi)的圖象信息組之間的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的誤差值之內(nèi)的象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量，讓所確定的前一幀內(nèi)的所給的圖象信息組及該信息組向左右上下各移動(dòng)一個(gè)象素間隔，產(chǎn)生取決于所得到的信息組的誤差值，再對(duì)所產(chǎn)生的誤差值作的大小比較預(yù)測(cè)出副象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量，進(jìn)一步對(duì)細(xì)微運(yùn)動(dòng)作可能的補(bǔ)償。
為達(dá)到上述的目的，對(duì)相鄰的幀間圖象信號(hào)作比較來預(yù)測(cè)圖象運(yùn)動(dòng)的方法，本發(fā)明的預(yù)測(cè)方法的特征在于包括下述步驟形成由本幀的圖象信號(hào)構(gòu)成的第1圖象信息組與由前一幀的圖象信號(hào)構(gòu)成的第2圖象信息組的步驟;存貯在第2圖象信息組之中，把上述與第1圖象信息組有相同信息組大小的多個(gè)圖象信息組的圖象信號(hào)和上述的第1圖象信息組作比較，產(chǎn)生多個(gè)誤差值的步驟;用上述產(chǎn)生的誤差值檢測(cè)出象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的第1運(yùn)動(dòng)矢量的步驟;用檢測(cè)出的上述第1運(yùn)動(dòng)矢量的誤差值，與上述第1運(yùn)動(dòng)矢量相對(duì)應(yīng)的前一幀的圖象信息組的基準(zhǔn)圖象信息組及該基準(zhǔn)圖象信息組向上下左右分別移動(dòng)一個(gè)象素位置的周圍圖象信息組和第1圖象信息組之間的圖象信號(hào)作比較，而輸出所產(chǎn)生的給定誤差值的步驟;用上述的輸出的誤差值產(chǎn)生半象素單元的第2運(yùn)動(dòng)矢量的步驟;以及將上述的第1運(yùn)動(dòng)矢量與第2運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行矢量相加的步驟。
而且，為達(dá)到本發(fā)明的另一個(gè)目的，把相鄰幀間的圖象信號(hào)用來預(yù)測(cè)圖象運(yùn)動(dòng)的裝置中，本發(fā)明的預(yù)測(cè)裝置的特征在于包括如下各部分輸入本幀圖象信號(hào)，形成第1圖象信息組的部件;輸入前一幀圖象信號(hào)，形成第2圖象信息組的部件;輸入來自第1圖象信息組的形成部件及第2圖象信息組的形成部件的輸出圖象信號(hào)，而檢測(cè)出象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量的第1運(yùn)動(dòng)矢量，將對(duì)應(yīng)于測(cè)出的第1運(yùn)動(dòng)矢量的前一幀內(nèi)的基準(zhǔn)圖象信息組作為中心，向上下左右各移動(dòng)一個(gè)象素，把由此而產(chǎn)生的周圍圖象信息組和上述基準(zhǔn)圖象信息組與上述第1圖象信息組按所給形態(tài)作圖象信號(hào)比較，而輸出誤差值的探索部件;輸入從上述探索部件輸出的誤差值產(chǎn)生半象素單元的第2運(yùn)動(dòng)矢量的半象素調(diào)整部件;以及輸入上述的第1運(yùn)動(dòng)矢量與第2運(yùn)動(dòng)矢量而作矢量相加的輸出部件。
圖1是表示已有運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)裝置的框圖。
圖2是說明象素單元與半象素單元的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的最佳實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)裝置。
圖4是針對(duì)圖3的左右方向半象素調(diào)整部件的詳細(xì)框圖。
圖5A與圖5B是說明左右方向半象素調(diào)整部件的半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的確定方法的示意圖。
對(duì)應(yīng)于前一幀的探索區(qū)域的本幀所給的信息組的運(yùn)動(dòng)矢量，可表示為MV＝(X，Y)，此處運(yùn)動(dòng)矢量MV具有水平運(yùn)動(dòng)矢量分量X和垂直運(yùn)動(dòng)矢量分量Y。下面以半象素單元作為副象素單元的一種情況來說明本發(fā)明。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)裝置的框圖。
圖3裝置由下述諸部分構(gòu)成輸入本幀圖象信號(hào)，形成由N1×N2象素組成的圖象信息組的N1×N2信息組形成部件31、輸入前一幀圖象信號(hào)，形成由M1×M2象素組成的圖象信息組的M1×M2探索區(qū)域形成部件32、輸入N1×N2信息組形成部件31和M1×M2探索區(qū)域形成部件32的輸出信號(hào)，檢測(cè)出象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的第1運(yùn)動(dòng)矢量MV1，將對(duì)應(yīng)于該檢出的運(yùn)動(dòng)矢量MV1的前一幀之內(nèi)的基準(zhǔn)象素作為中心，把有N1×N2大小的信息組向上下左右各移動(dòng)一個(gè)象素，而輸出由所產(chǎn)生的5個(gè)圖象信息組與本幀內(nèi)的圖象信息組之間的信息作比較的誤差值的探索部件33、輸入來自探索部件33的誤差值，計(jì)算從上述基準(zhǔn)象素出發(fā)向上下或左右有半象素間隔的運(yùn)動(dòng)矢量即第2運(yùn)動(dòng)矢量MV2的半象素調(diào)整部件34、以及輸入來自探索部件33的運(yùn)動(dòng)矢量MV1和來自半象素調(diào)整部件34的運(yùn)動(dòng)矢量MV2，進(jìn)行矢量相加計(jì)算而輸出的綜算部件37。
半象素調(diào)整部件34設(shè)有檢測(cè)第2運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量的左右半象素調(diào)整部35以及檢測(cè)第2運(yùn)動(dòng)矢量的垂直分量的上下半象素調(diào)整部36。
如果將時(shí)間上相鄰的兩幀圖象信號(hào)之中的本幀圖象信號(hào)輸入到N1×N2信息組形成件31，那么，N1×N2信息組形成部件31就把輸入的本幀的圖象信號(hào)存儲(chǔ)成N1×N2大小的信息組。因?yàn)楸編膱D象信號(hào)輸入的同時(shí)，前一幀的圖象信號(hào)輸入到M1×M2探索區(qū)域形成部件32中，所以，M1×M2探索區(qū)域形成部件32要把輸入的前一幀圖象信號(hào)存儲(chǔ)為比N1×N2信息組大的M1×M2大小的信息組，存儲(chǔ)完畢的M1×M2大小的探索區(qū)域的圖象信號(hào)與N1×N2信息組的圖象信號(hào)分別從M1×M2探索區(qū)域形成部32與N1×N2信息組形成部31輸出到探索部件33。
用固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量把運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差規(guī)定為Po、由預(yù)測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量向上下左右各移動(dòng)大約一個(gè)象素時(shí)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差分別規(guī)定為P1′，P-1′，P-1和P1，而用平均絕對(duì)誤差或均方誤差方法來計(jì)算該運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差值。
其中，根據(jù)平均絕對(duì)誤差法計(jì)算左右運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差Po、P1、和P-1的公式如下P0=ΣM=0N-1ΣM=0N-1|Y(NK=m,N1+n)-Y′(Nk+m+x,N1+n+y)|---(1)]]>P1=ΣM=0N-1ΣM=0N-1|Y(Nk+m,N1+n)-Y′(Nk+m+x+1,N1+n+y)|---(2)]]>P-1=ΣM=0N-1ΣM=0N-1|Y(Nk+m,N1+n)-Y′(Nk+m+x-1,N1+n+y)|---(3)]]>這里，Y表示本幀圖象信號(hào)，Y′表示前一幀圖象信號(hào)，而N1＝N2＝N表示信息組的大小，另外，上述公式是表示對(duì)應(yīng)于幀的左側(cè)上方的第(k，l)信息組。上下運(yùn)動(dòng)予測(cè)誤差P1′和P-1′也按照上述的計(jì)算方法求出。
探索部件33將本幀圖象信息組存入上述的前一幀探索區(qū)域內(nèi)，并與具有相同大小的多個(gè)圖象信息組按象素單元作數(shù)據(jù)大小比較，計(jì)算出運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差，把運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差最小的位置確定為固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量MV1而輸入到綜算部37中。而且，探索部件33按照上述的計(jì)算公式(1)、(2)和(3)，由所得的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差之中固定數(shù)象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量確定以前一幀內(nèi)的基準(zhǔn)圖象信息組和使基準(zhǔn)信息組上下左右各移動(dòng)一個(gè)象素間隔而產(chǎn)生的周圍圖象信息組的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差P-1′、P1、PO、P-1′、P1′和PO輸出到半象素調(diào)整部件34中，至于本發(fā)明，雖然同時(shí)獨(dú)立地確定半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的左右分量與上下分量，因左右半象素調(diào)整部35和上下半象素調(diào)整部36采用相同的方法，所以只說明確定半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的左右分量的方法。
圖4是對(duì)應(yīng)圖3的左右半象素調(diào)整部的詳細(xì)方框圖。
圖4裝置設(shè)置有輸入運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差P1，Po和P-1的三個(gè)輸入端41，42和43;將第1輸入端41的輸入信號(hào)P1與第2輸入端42的輸入信號(hào)POsh加輸出的第1加法器A1;將第2輸入端42的輸入信號(hào)PO與第3輸入端43的輸入信號(hào)P-1相加輸出的第2加法器A2;把給定信號(hào)輸入端連接到第1加法器A1的輸出端，而對(duì)輸入信號(hào)作比較輸出的第1比較器CMP1;把給定信號(hào)輸入端連接到第2加法器A2的輸出端而對(duì)輸入信號(hào)作比較輸出的第2比較器CMP2;以給定的系數(shù)與第1加法器A1的輸出信號(hào)作乘法計(jì)算而輸出到第2比較CMP2的第2乘法器M2;以給定的系數(shù)與第2加法器的輸出信號(hào)相乘而輸出到第1比較器CMP1的第1乘法器M1;以及對(duì)比較器CMP1和CMP2的輸出信號(hào)進(jìn)行非與輸出的或非門P1。另外還設(shè)有分開第1比較器CMP1和或非門P1以及第2比較器CMP2的輸出信號(hào)的三個(gè)輸出端44、45和46。
如果將探索部件33輸出的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)誤差P1、PO和P-1輸入到半象素調(diào)整部件34的左右半象素調(diào)整部35中，那么，第1加法器A1從來自第1信號(hào)輸入端41的信號(hào)P1中減去來自第2信號(hào)輸入端42的輸入信號(hào)Po，然后輸出。第2加法器A2從來自第3信號(hào)輸入端43的信號(hào)P-1中減去來自第2信號(hào)輸入端42的輸入信號(hào)Po，并輸出。第1乘法器M1和第2乘法器M2，以給定的系數(shù)K與各自的輸入信號(hào)相乘后，分別輸入到與各自的輸出端連接的比較器CMP1和CMP2。如果將Po與P-1的差值a和Po與P1的差值b分別輸入到第1比較器CMP1與第2比較器CMP2，則第1比較器對(duì)第1加法器A1的輸出信號(hào)與第1乘法器M1的輸出信號(hào)作比較而輸出，第2比較器CMP2則對(duì)第2加法器A2的輸出信號(hào)與第2乘法器M2的輸出信號(hào)作比較而輸出。
圖5A及圖5B是為了說明左右半象素調(diào)整部的半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的確定方法的示意圖。圖5A表示半象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量處于象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的左側(cè)。圖5B表示半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量處于象素單元矢量的右側(cè)。
圖5A中，P1具有遠(yuǎn)大于P-1的值(即圖5B具有大于圖5A的值)，這意味著運(yùn)動(dòng)矢量MV位于象素P15紅筆標(biāo)注處單元和預(yù)測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量MV1的右側(cè)大約1/2處。
在圖5A上，以Po為基準(zhǔn)，P1的值比P-1大的情況下，因?yàn)閮H僅第1比較器CMP1的輸出端44是“高”電平，所以左右半象素調(diào)整部35輸出第2運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量值為“-1/2”。
在圖5B上，以Po為基準(zhǔn)，P-1值比P1大得多的情況下，由于僅僅第2比較器CMP2的輸出端46是“高”電平，所以，左右半象素調(diào)整部35輸出第2運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量值“1/2”。以PO為基，P1與P-1無論哪一個(gè)都不比另一側(cè)的值大的情況下，由于兩個(gè)比較器CMP1和CMP2的輸出端44與46全都是“低”電平，所以，把它們加到或非門NOR時(shí)，NOR的輸出端45就為“高”電平，第2運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量輸出為“0”。
綜算部件37由輸入第2運(yùn)動(dòng)矢量MV2與從探索部件33得到的象素單元運(yùn)動(dòng)矢量MV1相加，而預(yù)測(cè)出半象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量。
按照上述的本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法及其裝置，使對(duì)應(yīng)于用象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量測(cè)出的誤差值之中所測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量的前一幀內(nèi)的圖象信息組以及該圖象信息組向上下左右各移動(dòng)一個(gè)象素，將所產(chǎn)生的圖象信息組與要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的本幀內(nèi)的圖象信息組之間的圖象信號(hào)作比較，產(chǎn)生誤差值，對(duì)所產(chǎn)生的誤差值上下作比較，檢測(cè)出半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的垂直分量，對(duì)產(chǎn)生的誤差值左右作比較，檢測(cè)出半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量，這就使檢測(cè)半象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量所必需的信號(hào)處理量得以大幅度地減少。
本發(fā)明可用于將數(shù)字圖象信號(hào)編碼的DPCM方式進(jìn)一步對(duì)細(xì)微運(yùn)動(dòng)作預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法及其裝置。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)相鄰幀間的圖象信號(hào)作比較，而預(yù)測(cè)圖象運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法，其特征在于包括形成由本幀圖象信號(hào)構(gòu)成的第1圖象信息組以及由前一幀圖象信號(hào)構(gòu)成的第2圖象信息組的步驟；把存儲(chǔ)在第2圖象信息組內(nèi)而與前述第1圖象信息組具有相同信息組大小的多個(gè)圖象信息組的圖象信號(hào)和上述第1圖象信息組作比較，而產(chǎn)生多個(gè)誤差值的步驟；用上述所產(chǎn)生的誤差值，檢測(cè)出象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量即第1運(yùn)動(dòng)矢量的步驟；使用于上述第1運(yùn)動(dòng)矢量測(cè)出的誤差值中，與上述第1運(yùn)動(dòng)矢量相應(yīng)的前一幀圖象信息組的基準(zhǔn)圖象信息組以及把基準(zhǔn)信息組向上下左右各移動(dòng)一個(gè)象素位置的周圍圖象信息組和上述第1圖象信息組之間的圖象信號(hào)比較，而輸出產(chǎn)生的所給誤差值的步驟；用上述輸出的誤差值，產(chǎn)生半象素單元的第2運(yùn)動(dòng)矢量的步驟；以及把上述第1運(yùn)動(dòng)矢量與第2運(yùn)動(dòng)矢量作矢量相加的步驟。
2.按照權(quán)利要求1的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法，其特征在于上述第2運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生步驟包括把基準(zhǔn)圖象信息組及位于基準(zhǔn)圖象信息組左右的上述周圍圖象信息組與上述第1圖象信息組按給定形態(tài)作圖象信號(hào)比較，而產(chǎn)生誤差值，比較所產(chǎn)生的誤差值的大小，檢測(cè)出第2運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量的步驟;把基準(zhǔn)信息組及位于基準(zhǔn)圖象信息組上下的上述周圍圖象信息組與上述第1圖象信息組按給定的形態(tài)進(jìn)行圖象信號(hào)比較，而產(chǎn)生誤差值，比較所產(chǎn)生的誤差值的大小，檢測(cè)出第2運(yùn)動(dòng)矢量的垂直分量的步驟。
3.按照權(quán)利要求2的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法，其特征在于上述大小比較步驟是比較其大小，把對(duì)應(yīng)于最小誤差值的圖象位置作為第2運(yùn)動(dòng)矢量的矢量成分而輸出。
4.一種用相鄰幀間的圖象信號(hào)預(yù)測(cè)圖象運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于包括輸入本幀圖象信號(hào)，而形成第1圖象信息組的部件;輸入前一幀的圖象信號(hào)，而形成第2圖象信息組的部件;輸入來自上述第1圖象信息組形成部件以及第2圖象信息組形成部件的輸出圖象信號(hào)，而檢測(cè)出象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量即第1運(yùn)動(dòng)矢量，把對(duì)應(yīng)于所檢測(cè)出的第1運(yùn)動(dòng)矢量的前一幀內(nèi)的基準(zhǔn)圖象信息組作為中心，向上下左右各移動(dòng)一個(gè)象素而產(chǎn)生周圍圖象信息組及上述基準(zhǔn)圖象信息組與上述的第1圖象信息組按給定的形態(tài)進(jìn)行比較，再輸出誤差值的探索部件;輸入由上述探索部件輸出的誤差值，而產(chǎn)生半象素單元的第2運(yùn)動(dòng)矢量的半象素調(diào)整部件;輸入上述第1運(yùn)動(dòng)矢量與第2運(yùn)動(dòng)矢量，進(jìn)行矢量相加而輸出的部件。
5.按照權(quán)利要求4的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于半象素調(diào)整部件設(shè)有把上述基準(zhǔn)圖象信息組及位于基準(zhǔn)圖象信息組左右方向的周圍圖象信息組與上述第1圖象信息組進(jìn)行信號(hào)比較，輸入所產(chǎn)生的誤差值并比較其大小，而產(chǎn)生第2運(yùn)動(dòng)矢量的左右方向的矢量分量的左右半象素調(diào)整部件，以及把上述基準(zhǔn)圖象信息組及位于基準(zhǔn)信息組上下方向的上述周圍圖象信息組與上述第1圖象信息組進(jìn)行信號(hào)比較，輸入所產(chǎn)生的誤差值并比較其大小，而產(chǎn)生第2運(yùn)動(dòng)矢量的上下方向的矢量成分的上下半象素調(diào)整部件。
全文摘要
按照本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法及其裝置，根據(jù)用于測(cè)出象素單元的運(yùn)動(dòng)矢量的誤差值中對(duì)應(yīng)于測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量的前一幀內(nèi)的圖象信息組及該圖象信息組上下左右各移動(dòng)一個(gè)象素所產(chǎn)生的圖象信息組，與要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的本幀內(nèi)的圖象信息組間的圖象信號(hào)進(jìn)行比較，而產(chǎn)生誤差值。對(duì)所得的誤差值進(jìn)行上下比較，檢測(cè)出半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量的垂直分量，而進(jìn)行左右比較，則檢測(cè)出半象素運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量，這就使檢測(cè)出半象素單元運(yùn)動(dòng)矢量所必要的信息量大幅度減少。
文檔編號(hào)G06T7/20GK1078591SQ93102680
公開日1993年11月17日 申請(qǐng)日期1993年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月8日
發(fā)明者鄭濟(jì)昌, 安祜演 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社