專利名稱：運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置和用其對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置以及使用這種檢測(cè)裝置對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)。
圖37示出了一種用于對(duì)一視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮而使用DCT(離散余弦變換)的兩幀之間的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)。一數(shù)字視頻信號(hào)DV被提供給一個(gè)減法器2，利用該減法器2可從一個(gè)預(yù)測(cè)視頻信號(hào)PDV中減去所述的數(shù)字視頻信號(hào)DV，并提供一個(gè)預(yù)測(cè)誤差信號(hào)PER。由于兩幀之間的所述視頻信號(hào)通常是彼此相關(guān)的，所以，所示的預(yù)測(cè)誤差信號(hào)PER一般很小。來(lái)自所述減法器2的所述預(yù)測(cè)誤差信號(hào)PER被提供給一個(gè)DCT電路3，該電路用于對(duì)每一個(gè)編碼信息組的數(shù)據(jù)執(zhí)行一個(gè)離散余弦變換處理。
由所述DCT電路3提供的傳輸系數(shù)數(shù)據(jù)TCD被提供給量化器4，該量化器4用于執(zhí)行一個(gè)量化操作。在所述量化器4中，當(dāng)所述數(shù)據(jù)TCD接近零時(shí)，用于量化的級(jí)寬很小，且離開零越遠(yuǎn)，量化的級(jí)寬就變得越大。這是由于就重要變化而言粗量化是不明顯的。使用這種非線性量化對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。利用可變長(zhǎng)度編碼器5對(duì)來(lái)自所述量化器4的被量化的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，輸出編碼數(shù)據(jù)DT。
利用反向量化器6對(duì)來(lái)自所述量化器4的量化的數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化。來(lái)自所述反向量化器6的變換系數(shù)數(shù)據(jù)TCDp(近似等于變換系數(shù)數(shù)據(jù)TCD)被提供給一個(gè)反向DCT電路7，該反向DCT電路7執(zhí)行一個(gè)反向的離散余弦變換處理。從所述反向DCT電路7輸出的預(yù)測(cè)誤差信號(hào)PERp被提供給加法器8，該加法器8將它加到所述預(yù)測(cè)視頻信號(hào)PDV上。由所述加法器8輸出的視頻信號(hào)通過(guò)使用一個(gè)幀存貯器9被延遲一幀，一個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路10提供所述的預(yù)測(cè)視頻信號(hào)PDV，用于對(duì)存在的任一運(yùn)動(dòng)提供補(bǔ)償。
一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置11將所述幀存貯器9中輸出的在前幀中接收的一幀數(shù)字視頻信號(hào)DV和所述的視頻信號(hào)，以現(xiàn)有技術(shù)中公知的方式對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行檢測(cè)。利用如上所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路10，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路11的檢測(cè)所提供的所述運(yùn)動(dòng)矢量信息，確定所需的補(bǔ)償量。
當(dāng)在如圖37所示的用于對(duì)兩幀之間的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)中的所述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)電路11和其它的裝置使用一種匹配方法去檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，一個(gè)基準(zhǔn)幀被分成多個(gè)相等的信息組(基準(zhǔn)信息組)，在前面或后面的幀中搜索與每個(gè)信息組都具最佳匹配的信息組(搜索幀)，并且如圖38所示，兩個(gè)這種匹配信息組之間的距離被確定為一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量。
通常，為了搜索這種最佳匹配信息組，兩個(gè)信息組之內(nèi)的所有像素彼此相減，計(jì)算其絕對(duì)值或平方的和，并確定具有最小值的位置為運(yùn)動(dòng)矢量。在具有16個(gè)像素乘以16行的信息組的情況下，需要進(jìn)行256次的減法和絕對(duì)值計(jì)算以及256次的加法計(jì)算以搜索一個(gè)點(diǎn)。如果設(shè)定所述的搜索范圍是沿水平和垂直方向的自-8到+7的范圍，那么就必須搜索256個(gè)點(diǎn)。這就需要大量的計(jì)算并需要大量的硬件。
目前，已經(jīng)提出了一種用于減少電路規(guī)模的方法。將具有如圖40A所示的(m×n)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組分成多個(gè)子信息組，如圖40B所示，其中的每一個(gè)子信息組都具有(a×b)個(gè)像素，在每一個(gè)子信息組中所有像素的集合給出了一個(gè)代表值。這種用于減少每個(gè)信息組中像素?cái)?shù)量的轉(zhuǎn)換被稱作“特征抽取”。
利用特征抽取，匹配元素的(m×n)像素可以被減少到(n×m)/(a×b)，借此，以減少電路的規(guī)模。在圖40C中，所述陰影區(qū)域?qū)?yīng)于特征抽取后的兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域?qū)?yīng)于所選特征抽取之前的兩維頻率成分。水平軸表示水平頻率fh[cpw]，而垂直軸表示一個(gè)垂直頻率fv[cph]。另外，fsv表示一幀之內(nèi)的行數(shù)(例如在所述NTSC系統(tǒng)中為525)且fsh表示在一行內(nèi)的采樣數(shù)(例如在所述NTSC系統(tǒng)中該采樣數(shù)為910)，其中所述的采樣頻率為4 fsc(fsc是彩色副載頻)圖40示出了所述幀運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)。為了檢測(cè)一個(gè)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，如圖41A所示將具有(m×n/2)個(gè)像素的一個(gè)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，其中每一個(gè)子信息組在奇數(shù)或偶數(shù)場(chǎng)中都具有(a×b/2)個(gè)像素，并且將每個(gè)子信息組內(nèi)所有像素的集合給出一個(gè)代表值。根據(jù)這種特性抽取，匹配元素的(m×n/2)個(gè)像素可以被減至(n×m)/(a×b)，從而減少了電路的規(guī)模。在圖41C中，所述的陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于特征抽取之后的兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域?qū)?yīng)于特征抽取之前的兩維頻率成分。
圖39示出了一種幀/場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，在該裝置中，通過(guò)使用特征抽取可以減少電路的規(guī)模。標(biāo)號(hào)20表示一個(gè)幀存貯器，該幀存貯器用于存貯一個(gè)基準(zhǔn)幀中的像素信號(hào)，在所述基準(zhǔn)幀中的像素信號(hào)由一個(gè)控制電路50的控制從所述幀存貯器20中讀出，并被提供給特征抽取電路21。所述的特征抽取電路21執(zhí)行特征抽取(圖40B)，借此，所述的幀信息組被分成多個(gè)子信息組并且將每個(gè)子信息組中所有元素的集合給出一個(gè)代表值。
標(biāo)號(hào)30表示一個(gè)幀存貯器，該存貯器用于存貯與所述搜索幀相關(guān)的像素信號(hào)。與所述搜索幀信息組相關(guān)的像素信號(hào)是在控制電路50的控制之下從所述幀存貯器30中讀出的，并且被提供給所述特征抽取電路31。所述的特征抽取電路31執(zhí)行特征抽取(圖40B)，借此，所述的幀信息組被分成多個(gè)子信息組并且將每個(gè)子信息組中所有元素的集合給出一個(gè)代表值，所述的代表值作為一個(gè)匹配元素被提供給匹配電路40FL。
所述的匹配電路40FL測(cè)量每一個(gè)基準(zhǔn)幀信息組特征抽取元素和所述搜索幀信息組之間的差，并計(jì)算每一差值的絕對(duì)值或平方，該值被作為一個(gè)預(yù)測(cè)值而提供給一個(gè)預(yù)測(cè)電路41FL。盡管上面沒(méi)有描述，但與對(duì)應(yīng)于規(guī)定基準(zhǔn)幀信息組的搜索幀信息組相關(guān)的像素信號(hào)是在控制電路50的控制下從所述幀存貯器30中讀出的，并且是利用所述特征抽取電路31進(jìn)行特征提取的。這樣，與所述各搜索幀信息組相對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)值被從所述的匹配電路40FL提供給所述的預(yù)測(cè)電路41FL。
所述預(yù)測(cè)電路41FL在與所有搜索幀信息組相對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)值中選擇與所規(guī)定基準(zhǔn)幀信息組最匹配的搜索幀信息組，并且把相對(duì)于基準(zhǔn)幀信息組的最匹配搜索幀信息組的位置作為一幀運(yùn)動(dòng)矢量。這種幀運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)是針對(duì)多個(gè)從所述幀存貯器20中讀出的基準(zhǔn)幀信息組進(jìn)行的。
與所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組相關(guān)的像素信號(hào)是在所述控制電路50的控制之下從所述幀存貯器20中讀出的，并將它提供給所述的特征抽取電路22。所述的特征抽取電路21執(zhí)行所述的特征抽取(圖41B)，借此，使得奇數(shù)場(chǎng)信息組被分成多個(gè)子信息組，并且將每個(gè)子信息組中所有元素的集合給出一個(gè)代表值。所示的代表值被作為一個(gè)匹配元素而提供給匹配電路40FO。
在所述控制電路50的控制之下，與搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組相關(guān)的像素信號(hào)被從所述幀存貯器30中讀出，并提供給特征抽取電路32。所述的特征抽取電路32執(zhí)行特征抽取(圖41B)，借此，所述的奇數(shù)場(chǎng)信息組被分成多個(gè)子信息組并且將每一個(gè)子信息組中所有元素的集合給出一個(gè)代表值。所述的代表值被作為一個(gè)匹配元素提供給一個(gè)匹配電路40FO。
所述的匹配電路40FO測(cè)量所述每一個(gè)基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取元素和所述搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組之間的差，并計(jì)算每一個(gè)差值的絕對(duì)值或平方，然后，將該值作為一個(gè)預(yù)測(cè)值提供給預(yù)測(cè)電路41FO。雖然上面沒(méi)有描述，但與所規(guī)定基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組相對(duì)應(yīng)的所述搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組相關(guān)的像素信號(hào)也是在所述控制電路50的控制之下從所述幀存貯器30中讀出并利用所述特征抽取電路32進(jìn)行特征抽取的。隨后，與各搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組相對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)值被從所述的匹配電路40FO提供給所述的預(yù)測(cè)電路41FO。
所述的預(yù)測(cè)電路41FO從與所有搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組相對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)值中選擇與所規(guī)定基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組最匹配的所述搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組，并且輸出相關(guān)于所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組的最佳匹配的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組的位置作為一個(gè)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)矢量。這種奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)是針對(duì)一定數(shù)量的從所述幀存貯器20中讀出的所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組執(zhí)行的。
標(biāo)號(hào)23和33表示用于偶數(shù)場(chǎng)信息組的特征抽取電路，標(biāo)號(hào)40FE表示一個(gè)匹配電路，標(biāo)號(hào)41FE表示一個(gè)預(yù)測(cè)電路。這些電路分別對(duì)應(yīng)于用于所述奇數(shù)場(chǎng)信息組的特征抽取電路22和32、匹配電路40FO和預(yù)測(cè)電路41FO。所述的預(yù)測(cè)電路41FE輸出多個(gè)偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，這些矢量對(duì)應(yīng)于若干個(gè)從所述幀存貯器20中讀出的基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組中的每一個(gè)。
下面將描述一個(gè)用于所述幀信息組的特征抽取電路21和31的例子。在這個(gè)例子中，構(gòu)成一個(gè)幀信息組的(m×n)個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成(m/2×n/2)數(shù)據(jù)(代表值)。在這個(gè)例子中，如圖42A所示的(m×n)個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)如圖42B所示的兩維濾波器(LPF)并被轉(zhuǎn)換成為圖42C所示的數(shù)據(jù)。此后，所述數(shù)據(jù)的信息組部分被二次采樣，以獲得如圖42D所示的(m/2×n/2)數(shù)據(jù)。在圖42B所示的兩維濾波器中，Z-1表示一個(gè)像素延遲，而Z-L表示一個(gè)與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的行延遲。在圖42E中，陰影區(qū)表示在特征抽取之后的一個(gè)兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域表示特征抽取前的一個(gè)兩維頻率成分。
利用通過(guò)使用圖39所示的特征抽取可以減少電路規(guī)模而進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的簡(jiǎn)單檢測(cè)，當(dāng)需要檢測(cè)所述幀運(yùn)動(dòng)矢量和場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，其電路規(guī)模比或?qū)λ鰩\(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)或?qū)?chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)所需的電路規(guī)模要大。
另外，由于下面的原因，用于特征抽取的低通濾波器不足以對(duì)與所述信息組相關(guān)的特征進(jìn)行抽取。
圖43A和43B示出了當(dāng)在兩個(gè)場(chǎng)之間的一個(gè)目標(biāo)未發(fā)生形狀變化并且在未移動(dòng)時(shí)切換(cut-in)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)的一維中的垂直波形。圖43C和43D示出了根據(jù)多個(gè)垂直采樣間隔所采樣的數(shù)據(jù)。當(dāng)利用與幀信息組類似的方式將所述的視頻信號(hào)處理成幀結(jié)構(gòu)時(shí)，如圖43E所示，與奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的采樣數(shù)據(jù)被合并到一起。
在這種情況下，由于在所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)中沒(méi)有目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，所以合并后的信號(hào)形成了一個(gè)如圖43E所示的連續(xù)波形，與這種狀態(tài)相關(guān)的頻率成分示于圖44C。換言之，當(dāng)在與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的垂直方向內(nèi)的采樣頻率為fs，那么，在fs/2處就沒(méi)有頻率成分。這是由于在圖43C和圖43D中所示的與奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的采樣數(shù)據(jù)的頻率成分分別示于圖44A和圖44B，而在fs/2處的兩個(gè)頻率成分彼此相差180°，因而彼此相互抵消掉了。
圖45A和圖45B示出了在兩個(gè)場(chǎng)之間的目標(biāo)未發(fā)生形狀變化卻產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)的情況下，切換(cut-in)所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)的一維內(nèi)的垂直波形。圖45C和45D示出了根據(jù)垂直采樣間隔所采樣的數(shù)據(jù)。圖45E示出了一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，與每一個(gè)場(chǎng)相關(guān)的采樣數(shù)據(jù)被合并到一起。
由于在所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)內(nèi)的一個(gè)目標(biāo)是運(yùn)動(dòng)的，所以，被合并到一起的信號(hào)構(gòu)成了一個(gè)如圖45E所示的不連續(xù)波形。與這種狀態(tài)相關(guān)的頻率成分示于圖45C。由于示于圖46A和和46B的與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)的采樣數(shù)據(jù)(圖45C和圖45D)相關(guān)的fs/2處的頻率成分彼此相差180°+α，所以，在fs/2處的頻率成分沒(méi)有被抵消。
圖47A和47B示出了在所述兩場(chǎng)之間的目標(biāo)形狀發(fā)生變化并發(fā)生運(yùn)動(dòng)的情況下，切換與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的一維內(nèi)的垂直波形。圖47C和47D示出了根據(jù)垂直采樣間隔所采樣的數(shù)據(jù)。圖47E示出了一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，與每個(gè)場(chǎng)相關(guān)的采樣數(shù)據(jù)被合并到一起。
由于在所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)中目標(biāo)的形狀和運(yùn)動(dòng)都發(fā)生了變化，所以所述合并到一起的信號(hào)形成了一個(gè)如圖47E所示的不連續(xù)波形。圖48C示出了在這種情況下的頻率成分。比起所述低頻含量來(lái)，它可以包括一個(gè)在fs/2處的大的高頻含量，所述大的高頻含量往往會(huì)具有較大的信號(hào)成分。由于在圖48A和圖48B中所示在fs/2處與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)采樣數(shù)據(jù)(圖47C和47D)相關(guān)的頻率成分具有相移，所以其可以包括在fs/2處的大的頻率成分。
圖49示出了根據(jù)所述目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)和垂直分辨率的頻率成分。從圖中可以明顯地看出，不管所述的垂直分辨率如何，與所述幀結(jié)構(gòu)信號(hào)相關(guān)的高頻含量都很小。當(dāng)運(yùn)動(dòng)等級(jí)和形狀變化增加時(shí)，所述幀結(jié)構(gòu)信號(hào)的高頻含量也增加。當(dāng)包括有大量的高頻含量時(shí)，若使用所述低通濾波器僅抽取其低頻含量并以此對(duì)信息組作特征抽取，那么就會(huì)降低運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)精度。
與本發(fā)明有關(guān)的文獻(xiàn)可參考本申請(qǐng)人于1990年2月17日提交的日本申請(qǐng)06-043131，以及1994年1月21日的06-022223日本申請(qǐng)和1994年4月19日的06-104707日本申請(qǐng)。相應(yīng)于上述的三件申請(qǐng)已在美國(guó)申請(qǐng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，利用該裝置，當(dāng)同時(shí)檢測(cè)所述幀運(yùn)動(dòng)矢量和場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，可以減少電路的規(guī)模。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，利用這種裝置，可以在減少用于特征抽取的電路規(guī)模的同時(shí)，可以改善所述運(yùn)動(dòng)矢量簡(jiǎn)單檢測(cè)的精度。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種利用所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置對(duì)所述運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)的預(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述的幀匹配元素被分成所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素，借此以刪除用于獲得所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素的特征抽取電路，從而減小了電路的規(guī)模。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，由所述場(chǎng)信息組特征抽取裝置提供的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被一起合成到幀匹配元素中，從而刪除了用于獲得所述幀匹配元素的特征抽取電路，從而減少了電路規(guī)模。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，所述幀信息組特征抽取裝置根據(jù)構(gòu)成每一子信息組的和每一集(set)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)像素把所述的幀匹配元素抽取出來(lái)作為代表值。因此，可以抽取出與所述幀匹配元素相關(guān)的高頻含量，從而可以使得當(dāng)存在有重要運(yùn)動(dòng)或形狀變化化且所述信號(hào)具有一定量的高頻含量時(shí)，也能令人滿意地執(zhí)行所述的特征抽取。并借此進(jìn)一步改善與所述幀運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)精度。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，由于利用在規(guī)則間隔處使與所述幀匹配元素相關(guān)的垂直方向采樣相位相互間隔的方式由所述幀信息組特征抽取裝置執(zhí)行構(gòu)成所述子信息組的多個(gè)像素的加權(quán)和所述代表值的計(jì)算，所以，可以令人滿意地抽取所述的高頻含量。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，由所述場(chǎng)信息組特征抽取裝置所提供的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被一起集合成多個(gè)幀匹配元素。因此，可以抽取出與所述多個(gè)幀匹配元素相關(guān)的高頻含量，從而可以使得在存在有重要運(yùn)動(dòng)或形狀變化且所述信號(hào)包括有一定數(shù)量高頻含量的情況下，令人滿意地執(zhí)行所述的特征抽取。借此，改善了對(duì)所述幀運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)精度。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，所述幀信息組特征抽取裝置根據(jù)運(yùn)動(dòng)信息選擇或能夠抽取一個(gè)高頻含量的第一特征抽取或是選擇不能夠抽取所述高頻含量的第二特征抽取，并能執(zhí)行一個(gè)適用于圖像移動(dòng)的特征抽取。
本發(fā)明其它的目的和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面對(duì)最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述將變得更加明顯，參照附圖可以獲得最佳的理解。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明中幀/場(chǎng)匹配元素示意圖；圖3是本發(fā)明中與所述幀/場(chǎng)匹元素相關(guān)的兩維頻率成分示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的所述幀/場(chǎng)匹配元素示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖7是在本發(fā)明中使用整體投影(integral projection)的特征提取(用于幀結(jié)構(gòu))的示意圖；圖8是在本發(fā)明中使用整體投影的特征抽取(用于場(chǎng)結(jié)構(gòu))的示意圖；圖9是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖10是依據(jù)本發(fā)明的所述幀/場(chǎng)匹配元素的示意圖；圖11是在本發(fā)明中與所述幀/場(chǎng)匹配元素相關(guān)的兩維頻率成分示意圖；圖12是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖13是依據(jù)本發(fā)明的所述幀/場(chǎng)匹配元素的示意圖14是本發(fā)明中的所述幀運(yùn)動(dòng)矢量示意圖；圖15是本發(fā)明中的所述場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量示意圖；圖16是本發(fā)明中與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征抽取電路示意圖；圖17是本發(fā)明中與所述場(chǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征抽取電路示意圖；圖18是本發(fā)明中的所述幀/場(chǎng)匹配元素示意圖；圖19是本發(fā)明中與所述幀/場(chǎng)匹配元素相關(guān)的兩維頻率成分示意圖；圖20是本發(fā)明中的幀/場(chǎng)匹配元素示意圖；圖21是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖22是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置第七實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖23是本發(fā)明中一個(gè)特征抽取電路的舉例示意圖；圖24是本發(fā)明中(從垂直角度、一維透視)的一個(gè)兩維濾波器示意圖；圖25是本發(fā)明中與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的信號(hào)處理示意圖；圖26是本發(fā)明中與所述場(chǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的信號(hào)處理示意圖；圖27是本發(fā)明中所述特征抽取電路的一個(gè)舉例示意圖；圖28是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置第八實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖29是本發(fā)明中的所述幀匹配元素示意圖；圖30是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置第九實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖31是本發(fā)明中所述的幀匹配元素示意圖32是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第十實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖33是本發(fā)明中的所述幀匹配元素示意圖；圖34是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置第十一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖35是本發(fā)明中所述特征抽取電路的一個(gè)舉例示意圖；圖36是本發(fā)明中與所述特征抽取相關(guān)的采樣相位示意圖；圖37是用于對(duì)兩幀之間的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)囊粋€(gè)預(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)舉例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖38是本發(fā)明中運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)示意圖；圖39是現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)幀/場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖40是現(xiàn)有技術(shù)中用于減少電路規(guī)模的一種方法(用于幀運(yùn)動(dòng)矢量)示意圖；圖41是現(xiàn)有技術(shù)中用于減少電路規(guī)模所采用的一種方法(用于場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量)示意圖；圖42是現(xiàn)有技術(shù)中特征抽取電路的一個(gè)舉例示意圖；圖43是在現(xiàn)有技術(shù)中(當(dāng)在兩幀之間的任一目標(biāo)既無(wú)形狀變化又未發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí))用于所述合并信號(hào)的示意圖；圖44是在現(xiàn)有技術(shù)中(當(dāng)在兩場(chǎng)之間的任一目標(biāo)既無(wú)形狀變化又未發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí))用于所述合并信號(hào)的頻率成分示意圖；圖45是在現(xiàn)有技術(shù)中(當(dāng)在兩場(chǎng)之間的一個(gè)目標(biāo)未發(fā)生形狀變化但卻發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí))的合并信號(hào)示意圖；圖46是在現(xiàn)有技術(shù)中(當(dāng)在兩場(chǎng)之間的一個(gè)目標(biāo)未發(fā)生形狀變化但卻發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí))與所述合并信號(hào)相關(guān)的頻率成分示意圖47是在現(xiàn)有技術(shù)中(當(dāng)在兩場(chǎng)之間的一個(gè)目標(biāo)既有形狀變化又有運(yùn)動(dòng)變化時(shí))的合并信號(hào)示意圖；圖48是在現(xiàn)有技術(shù)中(當(dāng)在兩場(chǎng)之間的一個(gè)目標(biāo)既發(fā)生了形狀變化又發(fā)生了運(yùn)動(dòng)變化的)與所述合并信號(hào)相關(guān)的頻率成分示意圖；和和49是根據(jù)所存在的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)和在垂直方向分辨率的差別的頻率成分示意圖。
下面結(jié)合圖1來(lái)描述依據(jù)本發(fā)明第一最佳實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，其中，與圖39所示的類似部分使用了相同的標(biāo)號(hào)，并僅討論二者不同之處。
在該實(shí)施例中，所述的幀匹配元素是由特征抽取所確定的，并被劃分成場(chǎng)匹配元素。如圖2A所示的具有(m×n)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組被分成其中的每一個(gè)都具有如圖2B所示的(a×b)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，并且將與每一個(gè)子信息組相關(guān)的相同場(chǎng)中所有像素的集合給出如圖2D所示的匹配元素ao和ae，即代表值。例如，如圖2C所示，當(dāng)(2×4)個(gè)像素(奇數(shù)場(chǎng)像素ao1到ao4和偶數(shù)場(chǎng)像素ae1到ae4)構(gòu)成了一個(gè)子信息組時(shí)，從ao＝ao1＋ao2＋ao3＋ao4，ae＝ae1＋ae2＋ae3＋ae4中獲得了所述的匹配元素。
如圖2D所示，所獲得的幀匹配元素被分成多場(chǎng)，從而獲得如圖2E所示的奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和如圖2F所示的偶數(shù)場(chǎng)匹配元素。
在圖3A中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于與抽取特征之后的幀匹配元素相關(guān)的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域則對(duì)應(yīng)于在特征抽取之前的一兩維頻率成分。從該圖中可以很明顯地看出，其對(duì)于與所述幀匹配元素相關(guān)的所述兩維頻率成分抽取出所述的垂直高頻含量。圖3B和圖3C分別示出了所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素的兩維頻率成分。
在圖1所示的第一實(shí)施例中，從所述幀存貯器20中讀出的相關(guān)于一個(gè)規(guī)定基準(zhǔn)幀信息組的像素信號(hào)被提供給一個(gè)特征抽取電路21A。在所述特征抽取電路21A中，以圖2所示的方式對(duì)所述幀匹配元素(圖2D)進(jìn)行特征抽取，并將所述幀匹配元素提供給一匹配電路40FL。
從所述幀存貯器30中讀出的相關(guān)于一搜索幀信息組的像素信號(hào)被提供給一特征抽取電路31A。在所述特征抽取電路31A中，以與所述特征抽取電路21A類似的方式對(duì)所述的幀匹配元素(圖2D)進(jìn)行特征抽取，并將之提供給匹配電路40FL。所述的匹配電路40FL和預(yù)測(cè)電路41FL以與類似于圖39所示電路的方式進(jìn)行操作，并且，所述的預(yù)測(cè)電路41FL輸出與從所述幀存貯器20中讀出的基準(zhǔn)信息組的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的幀運(yùn)動(dòng)矢量。
從所述特征抽取電路21A輸出的所述幀匹配元素被提供給一數(shù)據(jù)除法電路24，并且用上述圖2的方式被分成所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素(圖2E和圖2F)。從所述數(shù)據(jù)除法電路24輸出的所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被提供給匹配電路40FO和40FE。
另外，從所述特征抽取電路31A輸出的所述幀匹配元素被提供給數(shù)據(jù)除法電路34，并且以類似于所述數(shù)據(jù)除法電路24的方式被分成所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素。由所述數(shù)據(jù)除法電路34輸出的所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被提供給所述的匹配電路40FO和40FE。所述的匹配電路40FO和40FE以及預(yù)測(cè)電路41FO和41FE以類似于圖39所示的方式工作。所述的預(yù)測(cè)電路41FO和41FE輸出與從所述幀存貯器20中讀出的基準(zhǔn)幀信息組的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量。
如上所述，在該實(shí)施例中，所述的幀匹配元素被分成多個(gè)場(chǎng)匹配元素，借此，刪除了用于獲得所述場(chǎng)匹配元素的特征抽取電路，由此減少了電路的規(guī)模。另外，由于所述的垂直高頻含量被抽取出來(lái)以作為所述幀匹配元素的兩維頻率成分(如圖3A所示)，所以可以令人滿意地執(zhí)行特征抽取，即使是在形狀上有重要變化且所述信號(hào)包括一定數(shù)量高頻成分的情況下也可以改善所述幀運(yùn)動(dòng)矢量的測(cè)量精度。
下面將結(jié)合附圖4來(lái)描述依據(jù)本發(fā)明的第二最佳實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置。其中，相同的標(biāo)號(hào)用于指定與圖39的相同部分，且僅討論其不同部分。
在該實(shí)施例中，利用特征抽取來(lái)確定奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素并將其加以合成以產(chǎn)生所述的幀匹配元素。與圖5A所示的每個(gè)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)并具有(m×n/2)個(gè)像素的一場(chǎng)信息組被分成其中的每一個(gè)都具有如圖5B所示的具有(a×b/2)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，且與每個(gè)子信息組相關(guān)的所有像素的集合給出匹配元素ao和ae，如圖5D所示。
例如，如圖2C所示，當(dāng)(2×2)個(gè)像素(ao1到ao4、ae1到ae4)構(gòu)成與每個(gè)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的所述子信息組時(shí)，使用ao＝ao1＋ao2＋ao3＋ao4和ae＝ae1＋ae2＋ae3＋ae4來(lái)獲得所述的匹配元素。如圖2D所示的所獲得的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被合成。以產(chǎn)生如圖2E所示的幀匹配元素。在這種情況下，與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的所述兩維頻率成分對(duì)應(yīng)于圖3B和3C中的陰影部分，而在所述特征抽取之前的兩維頻率成分對(duì)應(yīng)于圖3A中由虛線所規(guī)定的區(qū)域。
在圖4所示的第二實(shí)施例中，用于所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)系統(tǒng)類似于圖39所示的電路。所述的預(yù)測(cè)電路41FE和41FO輸出與基準(zhǔn)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)信息組數(shù)量相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量。從所述特征抽取電路22和23輸出的所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被提供給數(shù)據(jù)合成電路25，并被加以合成以產(chǎn)生所述的幀匹元素(圖5E)。由所述數(shù)據(jù)合成電路25輸出的所述幀匹配元素被提供給一匹配電路40FL。另外，從所述特征抽取電路32和33輸出的所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被提供給數(shù)據(jù)合成電路35，并被合成以產(chǎn)生幀匹配元素。
所述的幀匹配元素被提供給匹配電路40FL。所述的匹配電路40FL和預(yù)測(cè)電路41FL以類似于圖39所示的方式工作。所述的預(yù)測(cè)電路41FL輸出與從所述幀存貯器20中讀出的基準(zhǔn)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量。
如上所述，在該實(shí)施例中，所述的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被合成以產(chǎn)生所述的幀匹配元素，并借此以刪除用于獲得所述幀匹配元素的特征抽取電路，從而減少了電路的規(guī)模。另外，由于抽取所述的垂直高頻含量作為所述幀匹配元素的兩維頻率成分(示于圖1)，所以，即使是在經(jīng)向具有形狀變化且所述信號(hào)包括一定數(shù)量高頻成分，也能滿意地執(zhí)行特征抽取并改善所述幀運(yùn)動(dòng)矢量的測(cè)量精度。
下面結(jié)合圖6來(lái)描述依據(jù)本發(fā)明第三最佳實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置。其中，相同的標(biāo)號(hào)被用于指定與圖39所示的相同部分，這里僅討論其不同之處。
在該實(shí)施例中，由所述匹配電路40FO和40FE輸出的計(jì)算值(在每一個(gè)所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組被特征抽取的信息組和所述搜索的奇數(shù)場(chǎng)信息組之間的每個(gè)差值的絕對(duì)值或平方)被提供給加法器42，借此將所述值加到一起，并提供給預(yù)測(cè)電路41FL。在這個(gè)例子中，如圖4所示，加法器42的輸出等于匹配電路40FL的輸出。
因此，所述的預(yù)測(cè)電路41FL以類似于圖4所示實(shí)施例的方式輸出所述的幀運(yùn)動(dòng)矢量，這就刪除了用于獲得所述幀匹配元素的一個(gè)特征抽取電路，從而減少了電路規(guī)模。
在此，提出了一種沿某些軸具有整體投影的特征抽取。
在與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征抽取中，圖7A所示的(m×n)個(gè)像素，即沿水平軸方向上的m個(gè)像素和沿垂直方向上的n個(gè)像素所組成的一個(gè)幀信息組被分成多個(gè)子信息組，其中的每個(gè)子信息組都具有(m×b)個(gè)像素(由在水平方向上的m個(gè)像素和垂直方向上的b(b＜n)個(gè)像素構(gòu)成的一個(gè)信息組)，還要被分成多個(gè)子信息組，其中的每一個(gè)子信息組都具有(a×n)個(gè)像素(由水平方向上的a(a＜m)個(gè)像素和垂直方向上的n個(gè)像素所構(gòu)成的一個(gè)信息組)，如圖7B所示。在與每個(gè)子信息組相關(guān)的相同場(chǎng)中所有像素的集合給出一個(gè)代表值。在圖7C中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于與抽取特征后幀匹配元素相關(guān)的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域?qū)?yīng)于在特征抽取以前的一兩維頻率成分。
由于所述的特征抽取使用了整體投影，所以可以減少匹配元素的數(shù)量。例如，隨然劃分成具有(a×b)個(gè)像素的多個(gè)子信息組提供了(m/a×n/b)個(gè)匹配元素，但利用整體投影進(jìn)行劃分提供了(m/a＋n/b)個(gè)匹配元素。當(dāng)將圖7C和圖40C比較時(shí)，可以很清楚，即使是在有關(guān)圖7C中描述的整體投影情況下，利用足夠的垂直和水平頻率成分，也能夠執(zhí)行特征抽取。這類似于有關(guān)幀或場(chǎng)結(jié)構(gòu)的特征抽取。
在與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征抽取中，一個(gè)如圖7A所示具有(m×n)個(gè)像素的幀信息組被分成多個(gè)信息組，其中的每一個(gè)都具有(m×b)個(gè)像素，并被分成多個(gè)信息組，其中的每一個(gè)都具有(a×n/2)個(gè)像素，如圖7D所示。與每個(gè)子信息組相關(guān)的所有像素的集合給出了一個(gè)代表值。在圖7E中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于特征抽取之后的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域?qū)?yīng)于特征抽取之前的一兩維頻率成分。
在與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征抽取中，在如圖8A所示的每一奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)具有(m×n/2)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組被分成多個(gè)子信息組，其中的每一個(gè)都具有如圖8B所示的(a×n/2)個(gè)像素，并被分成多個(gè)子信息組，其中的每一個(gè)都具有(m×b)個(gè)像素。在每個(gè)子信息組中所有像素的集合給出了一代表值。在圖8C中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于與抽取特征后與幀匹配元素相關(guān)的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域則對(duì)應(yīng)于在特征抽取之前的一兩維頻率成分。
下面結(jié)合圖9來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明第四最佳實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置。其中，相同的標(biāo)號(hào)用于指定與圖1所示的相同部分，且只討論其不同之處。
標(biāo)號(hào)21B和31B示出了所述的特征抽取電路，它們相當(dāng)于圖1所示的特征抽取電路21A和31A。所述的特征抽取電路21B和31B使用整體投影執(zhí)行特征抽取并提供幀匹配元素。
在該實(shí)施例中，如圖10A所示具有(m×n)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組被分成多個(gè)子信息組，其中的每一個(gè)都具有如圖10B所示的(a×n)個(gè)像素，還被分成其中的每一個(gè)都具有(n×b)個(gè)像素的多個(gè)子信息組。在與每一子信息組相關(guān)的相同場(chǎng)中的所有像素的集合給出了如圖10D所示的多個(gè)匹配元素aox、aex、aoy、aey。例如，如圖10C所示，當(dāng)(1×n)個(gè)像素(aox1、aox2、aox3、......aex1、aex2、aex3、......)構(gòu)成了具有(a×n)個(gè)像素的所述子信息組時(shí)，從aox＝aox1＋aox2＋aox3......，aex＝aex1＋aex2＋axe3......中獲得所述的匹配元素。當(dāng)(m×2)個(gè)像素(ao1y、ao2y、ao3y......，ae1y、ae2y、ae3y......)構(gòu)成了具有(m×2)個(gè)像素的一個(gè)子信息組時(shí)，可以從aoy＝ao1y＋ao2y＋ao3y......，aey＝ae1y＋ae2y＋ax3y......獲得所述的匹配元素。
如圖10D所示，利用所述的數(shù)據(jù)除法電路24B和34B由所述的特征抽取電路21B和31B提供的所述幀匹配元素分成多個(gè)場(chǎng)，從而可以獲得如圖10E所示的多個(gè)奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和如圖10F所示的多個(gè)偶數(shù)場(chǎng)匹配元素。
在圖11A中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于與特征抽取后幀匹配元素相關(guān)的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域?qū)?yīng)于特征抽取之前的一兩維頻率成分。從該圖中很明顯看出，垂直高頻含量被抽取出來(lái)以用于與所述幀匹配元素相關(guān)的所述兩維頻率成分。圖11B和圖11C分別示出了與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的兩維頻率成分。
由所述特征抽取電路21B和31B提供的所述幀匹配元素被提供給匹配電路40FL。由所述數(shù)據(jù)除法電路24B和34B提供的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素被提供給匹配電路40FO，同時(shí)由所述數(shù)據(jù)除法電路24B和34B提供的偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被提供給匹配電路40FE。
由于該實(shí)施例中的其它部分與圖1所示實(shí)施例中相應(yīng)部分類似，預(yù)測(cè)電路41FL輸出幀運(yùn)動(dòng)矢量，預(yù)測(cè)電路41FO輸出奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，預(yù)測(cè)電路41FE輸出偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量。因此，本實(shí)施例具有與圖1所示實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)，并且由于特征抽取使用了整體投影，所以能進(jìn)一步減少電路的規(guī)模。
下面結(jié)合圖12來(lái)描述依據(jù)本發(fā)明第五最佳實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置。其中，相同的標(biāo)號(hào)用于指定與圖4所示相同部分，僅討論其不同之處。
標(biāo)號(hào)22B、23B、32B和33B表示分別與圖4的特征抽取電路22、23、32和33相對(duì)應(yīng)的特征抽取電路。所述的特征抽取電路22B、23B、32B和33B使用整體投影執(zhí)行特征抽取以便提供奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素。
圖13A示出了與每個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的具有(m×n/2)個(gè)像素的一個(gè)場(chǎng)信息組。該場(chǎng)信息組被分成其中的每一個(gè)都具有如圖13B所示的(a×n/2)個(gè)像素的多個(gè)子信息組和其中的每一個(gè)都具有(m×b/2)個(gè)像素的多個(gè)子信息組。與每個(gè)子信息組相關(guān)的所有像素的集合給出了如圖13D所示的匹配元素aox、aoy、aex和aey。例如，如圖13C所示，當(dāng)(1×n/2)個(gè)像素(aox1、aox2、aox3、......)和(m×1)個(gè)像素(ao1y、ao2y、ao3y、......)構(gòu)成了與所述奇數(shù)場(chǎng)相關(guān)的所述子信息組時(shí)，從aox＝aox1＋aox2＋aox3＋......aoy＝ao1y＋ao2y＋ao3y＋......獲得所述的匹配元素。類似的，當(dāng)(1×n/2)個(gè)像素(aox1、aox2、aox3、......)和(m×1)個(gè)像素ae1y、ao2y、ae3y、......)構(gòu)成與所述偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的所述子信息組時(shí)，從aex＝aex1＋aex2＋aex3＋......，aey＝ae1y＋ae2y＋ax3y＋......)可以獲得所述的匹配元素。
利用數(shù)據(jù)合成電路25B和35B對(duì)由所述特征抽取電路22B、23B、32B和33B提供的所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素進(jìn)行合成如圖13D所示從而產(chǎn)生如圖13E所示的幀匹配元素。在這種情況下，與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的所述兩維頻率成分對(duì)應(yīng)于圖11B和11C中的陰影區(qū)域，并且在所述特征抽取之前的所述兩維頻率成分對(duì)應(yīng)于在圖11A中用虛線所規(guī)定的區(qū)域。
由所述數(shù)據(jù)合成電路25B和35B提供的所述幀匹配元素被提供給一匹配電路40FL。由所述特征抽取電路22B和32B提供的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素被提供給匹配電路40FO，同時(shí)，由所述特征抽取電路23B和33B提供的偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被提供給匹配電路40FE。
由于本實(shí)施例的其它部分類似于圖4所示實(shí)施例的相應(yīng)部分，所以，預(yù)測(cè)電路41FL輸出幀運(yùn)動(dòng)矢量，預(yù)測(cè)電路41FO輸出奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，而預(yù)測(cè)電路41FE輸出偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量。本實(shí)施例具有與圖4所示實(shí)施例同樣的優(yōu)點(diǎn)，并且由于特征抽取使用了整體投影，所以能夠進(jìn)一步減少電路的規(guī)模。
雖然圖9所示的第四實(shí)施例和圖12所示的第五實(shí)施例分別與圖1所示的第一實(shí)施例和圖4所示的第二實(shí)施例相對(duì)應(yīng)，但與所述第五實(shí)施例類似，圖6所示的第三實(shí)施例可以用所述的特征抽取電路22B、23B、32B和33B而不是用所述的特征抽取電路22、23、32和33構(gòu)成。
下面將更具體地描述這些實(shí)施例。圖14示出了在所述幀結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)和搜索信息組以及所述搜索信息組的范圍。所述幀信息組具有(4×4)個(gè)像素。在具有像素R1到R16的所述基準(zhǔn)信息組和位于具有像素S1到S49的搜索信息組范圍內(nèi)的搜索信息組的16種模式之間執(zhí)行匹配處理，所述最佳匹配搜索信息組的位置被確定為所述幀運(yùn)動(dòng)矢量。
圖15示出了在所述場(chǎng)結(jié)構(gòu)中，與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的基準(zhǔn)信息組和搜索信息組。所述的場(chǎng)信息組具有(4×2)個(gè)像素。在具有奇數(shù)場(chǎng)像素R1，R3，R11，R15的所述基準(zhǔn)信息組和位于具有像素S1到S48的搜索信息組范圍內(nèi)搜索信息組的16種模式之間執(zhí)行所述的匹配處理，并且最佳匹配搜索信息組的位置被確定為所述奇數(shù)場(chǎng)矢量。在具有偶數(shù)場(chǎng)像素R2，R4，......R12，R16的所述基準(zhǔn)信息組和位于具有像素S2到S49的所述搜索信息組范圍內(nèi)搜索信息組的16種模式之間執(zhí)行匹配處理，且最佳匹配搜索信息組的位置被確定為偶數(shù)場(chǎng)矢量。
當(dāng)所述奇數(shù)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)矢量是MVo(X，Y)和所述偶數(shù)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)矢量為MVe(X，Y)時(shí)，在所述場(chǎng)搜索信息組內(nèi)那個(gè)位置處的像素等于在所述幀搜索信息組內(nèi)所述幀運(yùn)動(dòng)矢量MV(X，2Y)位置處的像素。因此，只要保持這種關(guān)系，就可以利用由所述場(chǎng)特征抽取提供的匹配元素產(chǎn)生幀匹配元素。
從圖14和圖15可以清楚地看出，必須針對(duì)16個(gè)搜索幀信息組執(zhí)行與所述基準(zhǔn)幀信息組相關(guān)的匹配處理，并必須針對(duì)與每個(gè)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的所述搜索場(chǎng)信息組16種模式執(zhí)行與所述基準(zhǔn)場(chǎng)信息組相關(guān)的匹配處理。通常需要在16個(gè)時(shí)鐘內(nèi)執(zhí)行這些匹配處理，所述匹配處理的數(shù)量等于基準(zhǔn)信息組中像素的數(shù)量。因此，必須在一個(gè)時(shí)鐘內(nèi)處理一個(gè)搜索信息組，并且具有一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)的一個(gè)幀必須被同時(shí)處理。
在一個(gè)分別提供幀和場(chǎng)匹配元素的實(shí)施例中，以如下所述的方式執(zhí)行與所述幀和場(chǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征抽取。在與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征抽取中，如圖16A所示具有(4×4)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組被分成其中的每一個(gè)都具有(1×4)個(gè)像素的多個(gè)子信息組和其中的每一個(gè)都具有(4×1)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，如圖16B所示，且在每個(gè)子信息組中所有像素的集合給出一個(gè)如圖16C所示的幀匹配元素。在圖16D中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于與抽取特征后幀匹配元素相關(guān)的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域?qū)?yīng)于在特征抽取之前的一兩維頻率成分。
在與場(chǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征抽取中，在如圖17A所示的每個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)場(chǎng)中具有(4×2)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組被分成其中的每一個(gè)都具有(1×2)個(gè)像素的多個(gè)子信息組和其中的每一個(gè)都具有(4×1)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，如圖17B所示。在每個(gè)子信息組中所有像素的集合給出所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)的幀匹配元素，如圖17C所示。在圖17C中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于與抽取特征后幀匹配元素相關(guān)的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域則對(duì)應(yīng)于特征抽取之前的一兩維頻率成分。
在圖9所示的第四實(shí)施例中以如下所述的方式執(zhí)行特征抽取，借此由特征抽取來(lái)產(chǎn)生所述的幀匹配元素，并通過(guò)對(duì)所述幀匹配元素進(jìn)行劃分而產(chǎn)生所述的場(chǎng)匹配元素。在這個(gè)實(shí)施例中，如圖18A所示具有(4×4)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組被分成其中的每一個(gè)都具有(1×4)個(gè)像素的多個(gè)子信息組和其中的每一個(gè)都具有(4×1)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，如圖18B所示。將與每一子信息組相關(guān)的同一場(chǎng)內(nèi)的所有像素的集合給出所述匹配元素aox、aex、aoy、aey，如圖18D所示。
例如，如圖18C所示，當(dāng)多個(gè)像素(aox1、aox2、aex1、aex2)構(gòu)成了一個(gè)具有(1×4)個(gè)像素的子信息組時(shí)，從aox＝aox1＋aox2、aex＝aex1＋aex2獲得所述的匹配元素。當(dāng)多個(gè)像素(ao1y、ao2y、ao3y、ao4y)或(ae1y、ae2y、ae3y、ae4y)構(gòu)成了一個(gè)具有(4×1)個(gè)像素的子信息組時(shí)，從aoy＝ao1y＋ao2y＋ao3y＋ao4y，aey＝ae1y＋ae2y＋ae3y＋ae4y獲得所述的匹配元素，如圖18C所示。
對(duì)如圖18D所示的幀匹配元素進(jìn)行劃分，從而獲得如圖18E所示的奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和如圖18F所示的偶數(shù)場(chǎng)匹配元素。
在圖19A中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于與抽取特征后幀匹配元素相關(guān)的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域?qū)?yīng)于在特征抽取之前的一兩維頻率成分。從該圖可以明顯地看出，抽取垂直高頻含量用于與所述幀匹配元素相關(guān)的所述兩維頻率成分。圖19B和19C分別示出了與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的兩維頻率成分。
在圖12所示的第五實(shí)施例中以如下所述的方式執(zhí)行特征抽取，借此，利用特征抽取來(lái)產(chǎn)生所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素，并通過(guò)合成所述的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素來(lái)產(chǎn)生所述的幀匹配元素。
在本實(shí)施例中，在如圖20A所示的每一個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)場(chǎng)內(nèi)具有(4×2)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組被分成其中的每一個(gè)都具有(1×2)個(gè)像素的多個(gè)子信息組和其中的每一個(gè)都具有(4×1)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，如圖20B所示。與每一個(gè)子信息組相關(guān)的所有像素的集合給出了如圖20D所示的匹配元素aox、aex、aoy和aey。例如，如圖20C所示，當(dāng)多個(gè)像素(aox1、aox2)和(ao1y、ao2y、ao3y、ae4y)構(gòu)成了一個(gè)與所述奇數(shù)場(chǎng)相關(guān)的子信息組時(shí)，根據(jù)aox＝aox1＋aox2、aoy＝ao1y＋ao2y＋ao3y＋ao4y)獲得所述的匹配元素。類似地，當(dāng)多個(gè)像素(aex1、aex2)和(ae1y、ae2y、ae3y、ae4y)構(gòu)成了一個(gè)與所述偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的子信息組時(shí)，根據(jù)aex＝aex1＋aex2、aey＝ae1y＋ae2y＋ae3y＋ae4y)獲得所述的匹配元素。
將如圖20D所示的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素加以合成，從而產(chǎn)生如圖20E所示的幀匹配元素。在這種情況下，與所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的所述兩維頻率成分對(duì)應(yīng)于圖19B和19C中的陰影部分，而在特征抽取之前的所述兩維頻率成分對(duì)應(yīng)于圖19A中由虛線所規(guī)定的區(qū)域。
圖21示出了依據(jù)本發(fā)明的所述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置第六最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。利用該實(shí)施例，一個(gè)場(chǎng)信息組具有(4×2)個(gè)像素，通過(guò)使用整體投影的特征抽取可以獲得奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素，并通過(guò)將這些匹配元素加以合成而產(chǎn)生所述的幀匹配元素(如圖20所示)。
在圖21中，所述的基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組(如圖20A所示)被提供給特征抽取電路61Vo和61ho，所述的基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組(示于圖20A)被提供給特征抽取電路61Ve和61he。所述的特征抽取電路61Vo使用垂直整體投影來(lái)計(jì)算所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素aox(示于圖20D)，該匹配元素aox被存貯在寄存器62Vo中。
所述的特征抽取電路61ho使用水平整體投影來(lái)計(jì)算所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素aoy(示于圖20D)，該匹配元素aoy被存貯于寄存器62ho中。所述的特征抽取電路61Ve使用垂直整體投影來(lái)計(jì)算偶數(shù)場(chǎng)匹配元素aex(圖20D)，該匹配元素aex存貯于寄存器62Ve中，所述的特征抽取電路61he使用水平整體投影來(lái)計(jì)算偶數(shù)場(chǎng)匹配元素aey(圖20D)，該匹配元素aey存貯于寄存器62he中。
所述的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組(示于圖20A)被提供給特征抽取電路63Vo和63ho，且搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組(圖20A)被提供給特征抽取電路63Ve和63he。所述的特征抽取電路63Vo使用垂直整體投影來(lái)計(jì)算所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素aox(圖20D)，該匹配元素aox被存貯在寄存器63Vo中。
所述的特征抽取電路63ho使用水平整體投影來(lái)計(jì)算所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素aoy(圖20D)，該匹配元素aoy存貯在寄存器64ho中。所述的特征抽取電路63Ve使用垂直整體投影來(lái)計(jì)算所述偶數(shù)場(chǎng)匹配元素aex(圖20D)，該匹配元素aex存貯在寄存器64Ve中。所述的特征抽取電路63he使用水平整體投影來(lái)計(jì)算偶數(shù)場(chǎng)匹配元素aey(圖20D)，該匹配元素存貯在寄存器64he中。
根據(jù)每個(gè)搜索場(chǎng)信息組，存貯在寄存器62Vo和64Vo中的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素aox被提供給匹配電路65Vo，并在這里執(zhí)行匹配處理。特別是，減法器65a計(jì)算存貯于寄存器62Vo和64Vo中每集四個(gè)匹配元素aox之間的差值，絕對(duì)值電路65b提取所述差值的絕對(duì)值，加法器65c用于加上所述差值的絕對(duì)值。存貯于寄存器62Ve和64Ve中的偶數(shù)場(chǎng)匹配元素aex根據(jù)每個(gè)搜索場(chǎng)信息組被提供給匹配電路65Ve，并以與如上所述的匹配電路65Vo相類似的方式執(zhí)行匹配操作。
存貯于所述寄存器62ho和64ho中的奇數(shù)場(chǎng)匹配元素aoy根據(jù)每一個(gè)搜索場(chǎng)信息組被提供給匹配電路65ho，并在這里執(zhí)行匹配處理。特別是，減法器65d計(jì)算存貯于寄存器62ho和64ho中每集四個(gè)匹配元素aoy之間的差值，絕對(duì)值電路65e取其差值的絕對(duì)值，而加法器65f加上其差值的絕對(duì)值。根據(jù)每一個(gè)搜索場(chǎng)信息組，存貯在寄存器62he和64he中的偶數(shù)場(chǎng)匹配元素aey被提供給匹配電路65he，并在這里以與上述匹配電路65ho相類似的方式執(zhí)行匹配處理。
根據(jù)每一個(gè)搜索場(chǎng)信息組由匹配電路65Vo和65ho所提供的信號(hào)通過(guò)加法器被與66FO一起相加，相加后的信號(hào)被作為一個(gè)預(yù)測(cè)值而提供給最小值檢測(cè)器67FO。所述最小值檢測(cè)器67FO輸出所述搜索場(chǎng)信息組的一個(gè)位置，該位置對(duì)應(yīng)于與圖15所示搜索場(chǎng)信息組(奇數(shù))16種模式相關(guān)的預(yù)測(cè)值中的最小值，該最小值位置是所述的奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量MVo(X，Y)。
通過(guò)加法器66FE將根據(jù)每一個(gè)搜索場(chǎng)信息組由所述匹配電路65Ve和65he提供的信號(hào)一起相加，相加后的信號(hào)作為一個(gè)預(yù)測(cè)值提供給最小值檢測(cè)器67FE。所述最小值檢測(cè)器67FE輸出所述搜索場(chǎng)信息組的一個(gè)位置，該位置對(duì)應(yīng)于與圖15所示搜索場(chǎng)信息組(偶數(shù))16種模式相關(guān)的預(yù)測(cè)值中的最小值，該最小值位置是所述偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量MVe(X，Y)。
利用所述匹配電路71中的加法器71a，將由所述匹配電路65Vo和65Ve中的減法器65a所提供的一集四個(gè)差值信號(hào)一起相加，并利用絕對(duì)值電路71b對(duì)相加后的信號(hào)取絕對(duì)值，并利用加法器71c將所述的絕對(duì)值信號(hào)加在一起。從所述匹配電路71輸出的信號(hào)被提供給加法器72。
利用加法器73將從匹配電路65ho和65he輸出的信號(hào)一起相加，且相加后的信號(hào)被提供給加法器72。從所述加法器72輸出的信號(hào)作為一個(gè)預(yù)測(cè)值提供給一個(gè)最小值檢測(cè)器67FL，該最小值檢測(cè)器67FL輸出所述搜索場(chǎng)信息組的一個(gè)位置，該位置對(duì)應(yīng)于與在圖14中所述搜索場(chǎng)信息組16種模式相關(guān)的預(yù)測(cè)值的最小值，該最小值位置就是所述的幀運(yùn)動(dòng)矢量MV(X，Y)。
所述實(shí)施例可以根據(jù)用于產(chǎn)生所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素的所述特征抽取電路來(lái)構(gòu)成。借此，刪除了用于獲得所述幀匹配元素的一個(gè)特征抽取電路，并減少了電路的規(guī)模，這與其它實(shí)施例的方式相類似。
下面結(jié)合圖22來(lái)描述依據(jù)本發(fā)明的第七最佳實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置。其中，相同的標(biāo)號(hào)用于指出與圖21類似的部分，且僅討論其不同之處。
在該實(shí)施例中，由所述加法器66FO和66FE提供的輸出信號(hào)，即與奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的預(yù)測(cè)值通過(guò)加法器74相加在一起，并且相加之后的信號(hào)作為一個(gè)預(yù)測(cè)值被提供給最小值檢測(cè)器67FL。所述最小值檢測(cè)器67FL輸出一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量MV(X，Y)。其它的部分以類似于第六實(shí)施例的方式構(gòu)成，該實(shí)施例省略了圖21所示的第六實(shí)施例中的匹配電路71，借此減少了電路的規(guī)模。
在傳統(tǒng)的幀特征抽取電路中，例如，當(dāng)(m×n)個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成如圖42A所示的(m/2×n/2)個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，使用如圖42B所示的兩維濾波器(LPF)，并對(duì)圖42C所示的黑色(black)部分進(jìn)行二次采樣。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)由于在兩場(chǎng)之間的一個(gè)目標(biāo)發(fā)生形狀變化和運(yùn)動(dòng)從而使得所述信號(hào)包含有大量垂直高頻含量時(shí)，就不能令人滿意地執(zhí)行特征抽取。根據(jù)下面描述的結(jié)構(gòu)，可以將所述垂直高頻率成分抽取出來(lái)，從而改善與信息組相關(guān)的特征抽取。
在這個(gè)例子中，當(dāng)構(gòu)成一個(gè)幀信息組的(m×n)個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成(m/2×n/2)個(gè)數(shù)據(jù)(代表值)時(shí)，示于圖23A的(m×n)個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)通過(guò)圖23B所示的一兩維濾波器(LPF)并被轉(zhuǎn)換成圖23C所示的數(shù)據(jù)。此后，對(duì)所述數(shù)據(jù)的黑色部分進(jìn)行二次采樣，以獲得如圖23D所示的(m/2×n/2)個(gè)數(shù)據(jù)。圖23B所示兩維濾波器，其中Z-1表示一個(gè)像素延遲，Z-L表示與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的一行延遲。在圖23E中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于特征抽取之后的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域?qū)?yīng)于在特征抽取之前的一兩維頻率成分。
如上所述，由于如圖23B所示使用了具有兩個(gè)垂直行延遲的兩維濾波器(LPF)和要對(duì)圖23C所示的黑色部分進(jìn)行二次采樣，所以，可以把所述垂直高頻含量抽取出來(lái)作為與圖23E所示的幀匹配元素相關(guān)的兩維頻率成分。因此，即便存在有形狀方面的重要變化且所述信號(hào)包括一定數(shù)量的高頻率成分，也能夠令人滿意地執(zhí)行特征抽取并改善所述幀運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)精度。
從垂直的一維觀點(diǎn)來(lái)看，圖23B體所示的兩維濾波器可以用圖24示意。利用符號(hào)“●”表示奇數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)，用“×”表示偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)，圖25A示出了從所述幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中在垂直采樣間隔處采樣的數(shù)據(jù)。圖25B示出了垂直頻率成分，fs表示與所述幀結(jié)構(gòu)相關(guān)的垂直采樣頻率。
圖25C示出了剛剛通過(guò)圖24所示濾波器之后的數(shù)據(jù)，符號(hào)“○”表示奇數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)，符號(hào)“△”表示偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)。圖25D示出了垂直頻率成分。圖25D中的虛線表示了示于圖25D的一個(gè)理想的垂直頻率特性，從圖25D可以很明顯地看出，所述的信號(hào)成分保留在fs/2處。對(duì)圖25C所示的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次采樣，以產(chǎn)生如圖25E和25G所示的數(shù)據(jù)，所述的各頻率成分示于圖25F和25H。
在圖26中，符號(hào)“●”表示與所述場(chǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的奇數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)，圖26B示出了所述的垂直頻率成分。在圖26C中，符號(hào)“○”表示剛剛通過(guò)圖24所示的濾波器之后的數(shù)據(jù)，圖26D示出了所述垂直頻率成分。在圖26E中，符號(hào)“×”表示與所述場(chǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)，圖26F示出了所述的垂直頻率成分。在圖26G中，符號(hào)“△”表示在剛剛通過(guò)圖24所示濾波器之后的數(shù)據(jù)，圖26H表示所述的垂直頻率成分。
圖25F和圖25H所述的頻率成分等于圖26D和圖26H所示的頻率成分。換言之，通過(guò)把所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)合并成所述的幀結(jié)構(gòu)并通過(guò)利用所述濾波器對(duì)合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次采樣所獲得的數(shù)據(jù)等于與所述場(chǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)并已通過(guò)所述濾波器的數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)所述的場(chǎng)結(jié)構(gòu)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)所述濾波器并彼此合并時(shí)，所提供的數(shù)據(jù)等于通過(guò)所述濾波器的所述幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
因此，如圖27所示與所述幀信號(hào)相關(guān)的特征抽取提供了圖23所述類似的優(yōu)點(diǎn)。在這個(gè)實(shí)施例中，在每個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)場(chǎng)信息組中如圖27A所示的(m×n/2)個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)通過(guò)圖27B所示的一兩維濾波器(LPF)，并被轉(zhuǎn)換成如圖27C所示的數(shù)據(jù)。此后，所述數(shù)據(jù)的黑色部分被二次采樣，以獲得與如圖27D所示的每個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的(M/2×n/4)數(shù)據(jù)。如圖27E所示，所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)被合并成(M/2×n/2)數(shù)據(jù)。在圖27F中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于特征抽取之后的所述兩維頻率成分，該兩維頻率成分等于圖23E所示的兩維頻率成分。
下面結(jié)合圖28來(lái)描述依據(jù)本發(fā)明第八最佳實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，其中，相同的標(biāo)號(hào)用于指定與圖39所示的相同部分，并僅討論其不同之處。
在該實(shí)施例中，由通過(guò)如圖23所示的特征抽取所獲得的幀匹配元素提供幀運(yùn)動(dòng)矢量。在圖29A中示出具有(m×n)個(gè)像素的所述幀信息組被分成其中的每一個(gè)都如圖29B所示的具有(a×b)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，并且在與每個(gè)子信息組相關(guān)的相同場(chǎng)中所有像素的集合給出所述的匹配元素ao和ae，各值如圖29D所示。例如，如圖29C所示，當(dāng)(2×4)個(gè)像素(奇數(shù)場(chǎng)像素ao1到ao4和偶數(shù)場(chǎng)像素ae1到ae4)構(gòu)成所述子信息組時(shí)，根據(jù)ao＝ao1＋ao2＋ao3＋ao4，ae＝ae1＋ae2＋ae3＋ae4可獲得所述的匹配元素。在圖29E中，陰影區(qū)表示在特征抽取之后的所述幀匹配元素的一兩維頻率成分，而由虛線所規(guī)定的區(qū)域則對(duì)應(yīng)于在特征抽取之前的一兩維頻率成分。
雖然可以利用所述的兩維低通濾波器和有關(guān)圖23所描述的二次采樣處理來(lái)執(zhí)行把所述的信息組分成多個(gè)具有(a×b)個(gè)像素的多個(gè)子信息組以及把在與每個(gè)信息組相關(guān)的相同場(chǎng)中的所有像素集合起來(lái)的處理，但是必須計(jì)算所述的采樣值而不是二次采樣部分，借此以使所述處理無(wú)效。這類似于以下描述的實(shí)施例。
在圖28所示的第八實(shí)施例中，與從所述幀存貯器20中讀出的規(guī)定基準(zhǔn)幀信息組相關(guān)的一個(gè)像素信號(hào)被提供給特征抽取電路21C。在所述的特征抽取電路21C內(nèi)，以圖29所述的方式對(duì)所述的幀匹配元素(圖29D)進(jìn)行特征抽取，并將其提供給一匹配電路40FL。
與從幀存貯器30讀出的一搜索幀信息組相關(guān)的一像素信號(hào)被提供給特征抽取電路31C。在所述的特征抽取電路31C中，以類似于特征抽取電路21C的方式對(duì)所述的幀匹配元素進(jìn)行特征抽取，并提供給匹配電路40FL。所述的匹配電路40FL和預(yù)測(cè)電路41FL以類似于在圖39中所述方式工作。所述的預(yù)測(cè)電路41FL輸出與從所述幀存貯器20中讀出的基準(zhǔn)信息組數(shù)量相對(duì)應(yīng)的幀運(yùn)動(dòng)矢量。
下面結(jié)合圖30來(lái)描述依據(jù)本發(fā)明的第九最佳實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置。在圖28中，相同的標(biāo)號(hào)用于指定與圖39相同的部分且只討論其不同之處。
在該實(shí)施例中，根據(jù)利用結(jié)合圖27所示的特征抽取獲得的幀匹配元素提供幀運(yùn)動(dòng)矢量。如圖31A所示的與每個(gè)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的具有(m×n/2)個(gè)像素的一個(gè)場(chǎng)信息組被分成其中的每一個(gè)都如圖31B所示具有(a×b/2)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，且與每個(gè)子信息組相關(guān)的所有像素的集合給出如圖31D所示的匹配元素ao和ae。例如，如圖31C所示，當(dāng)(2×2)個(gè)像素(ao1到ao4或ae1到ae4)構(gòu)成了所述與每個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的子信息組時(shí)，根據(jù)ao＝ao1＋ao2＋ao3＋ao4，ae＝ae1＋ae2＋ae3＋ae4獲得所述的匹配元素。示于圖31D中所獲得的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素被合成到一起，以產(chǎn)生圖31E所示的幀匹配元素。在圖31F中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于特征抽取之后的一兩維頻率成分，該成分等于圖29所示的相應(yīng)成分。
在圖30所示的第九實(shí)施例中，與從所述幀存貯器20中讀出的規(guī)定基準(zhǔn)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)信息組相關(guān)的信號(hào)被提供給特征抽取電路22C和23C。所述的特征抽取電路22C和23C如圖31所示執(zhí)行特征抽取并提供奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)(圖31D)。所述的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)被提供給數(shù)據(jù)合成電路25C并被加以合成，以產(chǎn)生將被提供給匹配電路40FL的幀匹配元素(圖31E)。
另外，與從所述幀存貯器30中讀出的所述搜索場(chǎng)信息組相關(guān)的信號(hào)被提供給特征抽取電路32C和33C。所述的特征抽取電路32C和33C以與所述特征抽取電路22C和23C類似的方式執(zhí)行特征抽取并提供所述的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)。所述的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)被提供給數(shù)據(jù)合成電路35C，并被合成，以產(chǎn)生將要被提供給匹配電路40FL的所述幀匹配元素。所述的匹配電路40FL和預(yù)測(cè)電路41FL以類似于圖39所示的方式工作。所述的預(yù)測(cè)電路41FL輸出奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，這些矢量與從所述幀存貯器20中讀出的所述基準(zhǔn)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)信息組的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
下面結(jié)合圖32描述依據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，其中相同的標(biāo)號(hào)用于指定與圖28所示的相同部分，且僅討論其不同之處。
當(dāng)在多個(gè)場(chǎng)中存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，合并后的幀結(jié)構(gòu)信號(hào)可以包括如圖49所示的高頻含量。在該實(shí)施例中，檢測(cè)兩個(gè)場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)等級(jí)，并根據(jù)這種運(yùn)動(dòng)等級(jí)改變特征抽取的方法。當(dāng)存在有重要運(yùn)動(dòng)時(shí)，執(zhí)行僅抽取垂直頻率成分的特征抽取。
在圖32所示的第十實(shí)施例中，與從幀存貯器20讀出的一個(gè)規(guī)定基準(zhǔn)幀信息組相關(guān)的一個(gè)像素信號(hào)被提供給一個(gè)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路81。所述場(chǎng)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路81檢測(cè)構(gòu)成一個(gè)幀的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)之間的關(guān)系。當(dāng)在它們之間存在有差別時(shí)，其確定在所述場(chǎng)之間有大量的運(yùn)動(dòng)?？梢栽诒粰z測(cè)了運(yùn)動(dòng)矢量的每一信息組中檢測(cè)兩個(gè)場(chǎng)之間的關(guān)系，或者對(duì)每個(gè)幀變換檢測(cè)以檢測(cè)與一個(gè)幀相關(guān)的關(guān)系。當(dāng)所述的檢測(cè)在一個(gè)信息組基礎(chǔ)上被轉(zhuǎn)換時(shí)，延時(shí)電路82和83(下面將要描述)僅對(duì)一個(gè)信息組執(zhí)行延時(shí)，而當(dāng)所述檢測(cè)在一個(gè)幀基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)換時(shí)，所述的延時(shí)電路82和83必須針對(duì)一個(gè)幀執(zhí)行延時(shí)。
與從所述幀存貯器20中讀出的一個(gè)規(guī)定基準(zhǔn)幀信息組相關(guān)的像素信號(hào)被通過(guò)如上所述的延時(shí)電路82，以根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路81引起的延時(shí)調(diào)節(jié)所述信號(hào)的定時(shí)，所述的像素信號(hào)還被提供給特征抽取電路21D。所述特征抽取電路21D根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路81所提供的檢測(cè)信號(hào)改變特征抽取方法。當(dāng)它通過(guò)所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路81D確定存在有重要運(yùn)動(dòng)時(shí)，執(zhí)行結(jié)合圖29所描述的特征抽取，從而抽取一個(gè)垂直高頻含量。
另一方面，當(dāng)其利用運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路81確定只存在有很小的運(yùn)動(dòng)時(shí)，則執(zhí)行下述的特征抽取。如圖33A所示具有(m×n)個(gè)像素的一個(gè)幀信息組被分成其中的每一個(gè)都具有如圖33b所示(a×b)個(gè)像素的多個(gè)子信息組，且與每個(gè)子信息組相關(guān)的相同場(chǎng)中所有像素的集合給出了如圖33D所示的匹配元素aoe。
例如，圖33C所示，當(dāng)(2×2)個(gè)像素(奇數(shù)場(chǎng)像素ao1和ao2和偶數(shù)場(chǎng)像素ae1和ae2)構(gòu)成了所述子信息組時(shí)，根據(jù)aoe＝ao1＋ao2＋ae1＋ae2獲得所述匹配元素。在圖33E中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于特征抽取后所述幀匹配元素的一兩維頻率成分，并且未抽取出垂直高電平成分。在這個(gè)例子中，所述匹配元素的數(shù)量減少了，且計(jì)算也變得容易執(zhí)行。
參看圖32，由所述特征抽取電路21D輸出的所述幀匹配元素被提供給匹配電路40FL。與從幀存貯器30中讀出的搜索幀信息組相關(guān)的一個(gè)像素信號(hào)被通過(guò)延時(shí)電路83，以根據(jù)由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路81所引起的延時(shí)來(lái)調(diào)節(jié)信號(hào)的定時(shí)，并被提供給特征抽取電路31D。所述特征抽取電路31D類似于所述特征抽取電路21D的方式執(zhí)行特征抽取，并提供將被傳送到所述匹配電路40FL的所述幀匹配元素。所述匹配電路40FL和預(yù)測(cè)電路41FL以類似于參考圖28所示的方式工作。所述預(yù)測(cè)電路41FL輸出幀運(yùn)動(dòng)矢量，這些幀運(yùn)動(dòng)矢量分別與從所述幀存貯器20中讀出的基準(zhǔn)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)信息組的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
下面結(jié)合圖34來(lái)描述依據(jù)本發(fā)明第十一最佳實(shí)施例的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，其中相同的標(biāo)號(hào)用于指定與圖32所示的相同部分，且僅討論其不同之處。
在該實(shí)施例中，由所述預(yù)測(cè)電路41FL輸出的所述幀運(yùn)動(dòng)矢量被存貯在運(yùn)動(dòng)矢量存貯器84中。當(dāng)利用所述特征抽取電路21D和31D對(duì)當(dāng)前幀中一個(gè)規(guī)定信息組進(jìn)行處理時(shí)，從所述存貯器84中讀出的規(guī)定信息組中與在前的一個(gè)幀相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量被提供給運(yùn)動(dòng)區(qū)域預(yù)測(cè)電路85，借此，預(yù)測(cè)當(dāng)前幀中的運(yùn)動(dòng)。所述特征抽取電路21D和31D根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)區(qū)域預(yù)測(cè)電路85輸出的預(yù)測(cè)來(lái)改變特征抽取方法。例如，當(dāng)預(yù)測(cè)一個(gè)重要運(yùn)動(dòng)時(shí)，執(zhí)行圖29所述的特征抽取，而當(dāng)預(yù)測(cè)一個(gè)小運(yùn)動(dòng)時(shí)，執(zhí)行圖33所述的特征抽取。其它電路以類似于圖32所示的實(shí)施例的方式構(gòu)成。
在所述與幀信息組相關(guān)的像素信號(hào)通過(guò)圖23B所示的兩維濾波器并且利用圖23C所示的黑色部分進(jìn)行二次采樣的該實(shí)施例中，從所述黑色部分的位置可以很明顯地看出，所采樣的相位沒(méi)有在規(guī)則的間隔處被垂直定位。因此，與圖23E所示的陰影區(qū)相關(guān)的頻率成分不能被令人滿意地被提取出來(lái)。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)下述的特征抽取加以解決。
在所述例子中，如圖35A所示的具有(m×n/2)個(gè)像素的所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)信息組數(shù)據(jù)中的每一個(gè)都通過(guò)圖35B所示的各自兩維濾波器(LPF)并被轉(zhuǎn)換成如圖35C所示的數(shù)據(jù)。此后，所述數(shù)據(jù)的黑色部分被二次采樣，且產(chǎn)生與圖35D所示的每一個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)場(chǎng)相關(guān)的(m/2×n/4)場(chǎng)數(shù)據(jù)。在圖35F中，陰影區(qū)對(duì)應(yīng)于在特征抽取之后的一個(gè)兩維頻率部分。
圖36示出了利用圖35所述的方法在特征抽取之后的規(guī)則間隔處定位的采樣相位。符號(hào)“○”表示與奇數(shù)場(chǎng)信息組相關(guān)的采樣相位，由于符號(hào)“□”表示根據(jù)行的一系數(shù)比在通過(guò)所述兩維濾波器后的采樣相位，所以，符號(hào)“□′”表示二次采樣后的采樣相位，符號(hào)“×”表示與偶數(shù)場(chǎng)信息組相關(guān)的采樣相位，由于符號(hào)“△”表示根據(jù)行的系數(shù)比在通過(guò)兩維濾波器之后的采樣相位，所以，符號(hào)“△′”表示二次采樣后的采樣相位。因此，與所述合并數(shù)據(jù)(幀匹配元素)相關(guān)的采樣相位被定位在規(guī)則的間隔處。
雖然圖35所示舉例被用于這樣一個(gè)實(shí)施例中即在該實(shí)施例中，與所述幀信息組相關(guān)的像素信號(hào)通過(guò)所述兩維濾波器，并被二次采樣和進(jìn)行特征抽取，但其也可以應(yīng)用于這樣一個(gè)實(shí)施例中，在該實(shí)施例中，執(zhí)行多個(gè)子信息組的劃分并執(zhí)行在每個(gè)子信息組中所有像素的集合，如圖31所示。在圖31所示的情況下，當(dāng)所述像素被分成多個(gè)子信息組時(shí)，根據(jù)ao＝(ao1＋ao2)/4＋3(ao3＋ao4)，ae＝3(ae1＋ae2)/4＋(ae3＋ae4)/4來(lái)獲得所述奇數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)ao和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)ae。
雖然沒(méi)有詳細(xì)敘述，但如圖23和圖29所示根據(jù)所述幀信息組產(chǎn)生幀匹配元素的實(shí)施例中，當(dāng)在獲得所述奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)或與每個(gè)像素的附加計(jì)算相關(guān)的因數(shù)發(fā)生變化時(shí)，所述的兩維濾波器就要被轉(zhuǎn)換，從而使得所述采樣相位被垂直定位于規(guī)則間隔處。
顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)上述詳細(xì)說(shuō)明的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可以作出各種變化，因此本發(fā)明的范圍，應(yīng)以本發(fā)明的權(quán)利要求所確定。
權(quán)利要求
1.一種矢量檢測(cè)裝置，包括基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)基準(zhǔn)幀信息組分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)幀匹配元素有關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的多個(gè)象素；搜索幀信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)搜索幀信息組分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的多個(gè)像素；幀運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置和所述搜索幀信息組特征抽取裝置提供的所述幀匹配元素，產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組；第一數(shù)據(jù)除法裝置，用于把由所述基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置提供的所述幀匹配元素分成奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素；第二數(shù)據(jù)除法裝置，用于把由所述搜索幀信息組特征抽取裝置提供的所述幀匹配元素分成奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素；奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二數(shù)據(jù)除法裝置所提供的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素產(chǎn)生一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組最佳匹配的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組；和偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二數(shù)據(jù)除法裝置所提供的所述偶數(shù)場(chǎng)匹配元素產(chǎn)生一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組最佳匹配的搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矢量檢測(cè)裝置，其中，所述的基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置和所述的搜索幀信息組特征抽取裝置確定表示構(gòu)成每一個(gè)所述子信息組的多個(gè)奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)像素中每一個(gè)的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矢量檢測(cè)裝置，其中，當(dāng)所述多個(gè)幀信息組中的每一個(gè)在沿水平軸方向上具有m個(gè)像素并在沿垂直軸方向上有n個(gè)像素時(shí)，所述的基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置和所述的搜索幀信息組特征抽取裝置相繼地形成在沿水平軸方向上具有m個(gè)像素、在沿垂直軸方向上具有b(b＜n)個(gè)像素的所述多個(gè)子信息組和在沿水平軸方向上具有a(a＜m)個(gè)像素，在垂直軸上具有n個(gè)像素的所述多個(gè)子信息組。
4.一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，包括基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，并用于確定一個(gè)與奇偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置和所述的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置提供的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素產(chǎn)生一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組最佳匹配的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組；基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，并用于確定一個(gè)與偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置和所述搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置提供的所述偶數(shù)場(chǎng)匹配元素產(chǎn)生一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組最佳匹配的搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組；第一數(shù)據(jù)合成裝置，用于將由所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置和所述基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置提供的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素合成為幀匹配元素；第二數(shù)據(jù)合成裝置，用于將由所述搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置和所述搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置提供的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素合成為幀匹配元素；和幀運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二數(shù)據(jù)合成裝置提供的所述幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，其中，當(dāng)所述多個(gè)場(chǎng)信息組中的每一個(gè)在沿水平軸方向上具有m個(gè)像素而在沿垂直軸方向上具有n/2個(gè)像素時(shí)，所述的基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置、所述的基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置、所述的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置和所述的搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置相繼形成在沿水平軸方向上具有m個(gè)像素、在沿垂直軸上具有b(b＜n/2)個(gè)像素的所述多個(gè)子信息組，和在沿水平軸方向上具有a(a＜m)個(gè)像素，在沿垂直軸上具有n/2個(gè)像素的所述多個(gè)子信息組。
6.一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，包括基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)基準(zhǔn)幀信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；搜索幀信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)搜索幀信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；幀運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置和所述搜索幀信息組特征抽取裝置提供的所述幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組；和控制裝置，用于控制所述的基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置和所述的搜索幀信息組特征抽取裝置去確定表示構(gòu)成每一子信息組的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)像素的所述值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，其中，所述的基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置和所述的搜索幀信息組特征抽取裝置加權(quán)構(gòu)成子信息組中的每一個(gè)的奇數(shù)場(chǎng)像素和偶數(shù)場(chǎng)像素并計(jì)算所述的表示值，以便在規(guī)則的間隔處對(duì)所述幀匹配元素垂直采樣相位。
8.一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，包括基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；第一數(shù)據(jù)合成裝置，用于將由所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置和所述基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置提供的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素合成為幀匹配元素；搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；第二數(shù)據(jù)合成裝置，用于將由所述搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置和所述搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置提供的所述奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素合成為幀匹配元素；和幀運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二數(shù)據(jù)合成裝置提供的所述幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配搜索幀信息組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，其中，所述的基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置、所述的基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置、所述的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置以及所述的搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組特征抽取裝置加權(quán)構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素并計(jì)算所述的表示值，以在規(guī)則的間隔處垂直設(shè)置與由所述第一和第二數(shù)據(jù)合成裝置提供的所述幀匹配元素相關(guān)的采樣相位。
10.一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，包括基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)基準(zhǔn)幀信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成所述每個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；搜索幀信息組特征抽取裝置，用于將一個(gè)搜索信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并用于確定與一個(gè)幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；幀運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)由所述基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置和所述搜索幀信息組特征抽取裝置提供的所述幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組；和轉(zhuǎn)換裝置，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)信息將所述的基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置和所述搜索幀信息組特征抽取裝置轉(zhuǎn)換到能夠抽取一個(gè)高頻含量的第一特征抽取或不能夠抽取所述高頻含量的第二特征抽取。
11.一種用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其步驟包括執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)基準(zhǔn)幀信息組分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)基準(zhǔn)幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)搜索幀信息組分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)搜索幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；根據(jù)所述基準(zhǔn)和搜索幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以便搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組；將所述的基準(zhǔn)幀匹配元素分成奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素；將所述的搜索幀匹配元素分成奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素；根據(jù)所述的奇數(shù)場(chǎng)匹配元素產(chǎn)生一個(gè)奇數(shù)運(yùn)動(dòng)矢量，以便搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組最佳匹配的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組；和根據(jù)所述偶數(shù)場(chǎng)匹配元素產(chǎn)生一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，以便搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組最佳匹配的搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其中，還包括確定與所述幀匹配元素相關(guān)的所述值的步驟，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)像素中的每一個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其中，還包括當(dāng)所述幀信息組中的每一個(gè)在沿水平軸上具有m個(gè)像素、在沿垂直軸上有n個(gè)像素時(shí)，相繼形成在沿水平軸上具有m個(gè)像素、在沿垂直軸上有b(b＜n)個(gè)像素的多個(gè)子信息組和在沿水平軸上有a(a＜m)個(gè)像素、在沿垂直軸上有n個(gè)像素的多個(gè)子信息組的步驟。
14.一種用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其步驟包括執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)搜索奇數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；根據(jù)所述基準(zhǔn)和搜索奇數(shù)場(chǎng)匹配元素產(chǎn)生一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組最佳匹配的搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)搜索偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；根據(jù)所述基準(zhǔn)和搜索偶數(shù)場(chǎng)匹配元素產(chǎn)生一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組最佳匹配的搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組；將所述的基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和所述的基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)匹配元素一起合成為基準(zhǔn)幀匹配元素；將所述的搜索奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和所述的搜索偶數(shù)場(chǎng)匹配元素一起合成為搜索幀匹配元素；和根據(jù)所述的基準(zhǔn)和搜索幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其中，還包括當(dāng)所述場(chǎng)信息組中的每一個(gè)在沿水平軸上具有m個(gè)像素、在沿垂直軸上有n/2個(gè)像素時(shí)，相繼形成在水平軸上具有m個(gè)像素、在沿垂直軸上有b(b＜n/2)個(gè)像素的多個(gè)子信息組以及在沿水平軸上有a(a＜m)個(gè)像素、在沿垂直軸上有n/2個(gè)像素的多個(gè)子信息組的步驟。
16.一種用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其步驟包括執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)基準(zhǔn)幀信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)基準(zhǔn)幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示與構(gòu)成所述多個(gè)子信息組中每一個(gè)的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)中的每一個(gè)相關(guān)的像素；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)搜索幀信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)搜索幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示與構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)中的每一個(gè)相關(guān)的像素；和根據(jù)所述基準(zhǔn)和搜索幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量方法，其中，還包括對(duì)構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的奇數(shù)場(chǎng)像素和偶數(shù)場(chǎng)像素加權(quán)并計(jì)算所述表示值，以便在規(guī)則的間隔處直接垂直地設(shè)置與所述幀匹配元素相關(guān)的采樣相位。
18.一種用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其步驟包括執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)其準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；將所述的基準(zhǔn)奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和所述的基準(zhǔn)偶數(shù)場(chǎng)匹配元素共同合成為基準(zhǔn)幀匹配元素；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)搜索奇數(shù)場(chǎng)信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)搜索奇數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)搜索偶數(shù)場(chǎng)信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)搜索偶數(shù)場(chǎng)匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素；將所述的搜索奇數(shù)場(chǎng)匹配元素和搜索偶數(shù)場(chǎng)匹配元素一起合成為搜索幀匹配元素；和根據(jù)所述基準(zhǔn)和搜索幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其中，還包括對(duì)所述構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素加權(quán)并計(jì)算所述表示值的步驟，以在規(guī)則的間隔內(nèi)直接垂直地設(shè)置與由所述第一和第二數(shù)據(jù)合成裝置提供的所述幀匹配元素相關(guān)的采樣相位。
20.一種用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的方法，其步驟包括執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)基準(zhǔn)幀信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)基準(zhǔn)幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素，所述的特征抽取是根據(jù)運(yùn)動(dòng)信息從能夠執(zhí)行高頻含量抽取的第一特征抽取和不能執(zhí)行所述高頻量抽取的第二特征抽取中進(jìn)行選擇的；執(zhí)行特征抽取，使將一個(gè)搜索幀信息組實(shí)際地分成多個(gè)子信息組，并確定與一個(gè)搜索幀匹配元素相關(guān)的值，該值表示構(gòu)成多個(gè)子信息組中每一個(gè)的像素，所述的特征抽取是根據(jù)運(yùn)動(dòng)信息從能夠執(zhí)行一個(gè)高頻量抽取的第一特征抽取和不能夠執(zhí)行所述高頻量抽取的第二特征抽取中進(jìn)行選擇的；和根據(jù)所述基準(zhǔn)和搜索幀匹配元素產(chǎn)生一個(gè)幀運(yùn)動(dòng)矢量，以搜索一個(gè)與所述基準(zhǔn)幀信息組最佳匹配的搜索幀信息組。
全文摘要
一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置，包括基準(zhǔn)幀信息組特征抽取裝置；搜索幀信息組特征抽取裝置；幀運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置；第一數(shù)據(jù)除法裝置；第二數(shù)據(jù)除法裝置；奇數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置；偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生裝置；根據(jù)除法電路把由特征抽取電路提供的匹配元素分成奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素，利用奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)匹配元素進(jìn)行的匹配處理提供奇數(shù)和偶數(shù)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)矢量。其使在獲得場(chǎng)匹配元素時(shí)，取消了特征抽取電路。
文檔編號(hào)H04N5/14GK1129882SQ9511664
公開日1996年8月28日 申請(qǐng)日期1995年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月25日
發(fā)明者高昌利, 小倉(cāng)英史 申請(qǐng)人:索尼公司