專利名稱：數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲控制設(shè)備、方法以及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在由多個存儲區(qū)段組成的存儲器中存儲所有數(shù)據(jù)，并對所需數(shù)量的數(shù)據(jù)執(zhí)行同時讀取的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，以及用于該數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲控制設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲控制方法以及數(shù)據(jù)存儲控制程序。
背景技術(shù)：
如圖20所示，一個半導(dǎo)體存儲器被配置為通過指定字線WL和位線BL來訪問一個存儲單元MC，從而讀出被激活的字線和位線相交位置的存儲單元MC中所存儲的數(shù)據(jù)。
在具有這樣的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲器中，由于多個字線的數(shù)據(jù)共用同一個位線，如果，如圖21所示，指定了多個字線WL1和WL2，則在位線上輸出的數(shù)據(jù)被破壞。為此，對于不同字線的數(shù)據(jù)，不能同時訪問。
可以從獨(dú)立的存儲區(qū)段同時讀出數(shù)據(jù)。如圖22所示，由于將存儲器分為多個存儲區(qū)段BK1到BKn，并對每一個存儲區(qū)段指定不同的地址，能夠?qū)Χ鄠€字線的數(shù)據(jù)進(jìn)行同時訪問。但是，不能對同一存儲區(qū)段內(nèi)的不同字線的數(shù)據(jù)進(jìn)行同時訪問。也就是，能夠同時讀出的數(shù)據(jù)是存儲在每一個存儲區(qū)段的相同字線中的數(shù)據(jù)，而存儲在同一存儲區(qū)段的不同字線中的數(shù)據(jù)不能被同時讀出。
這里，存儲區(qū)段是一個具有固定大小的區(qū)域，用作管理存儲器的一個單元。因此，在獨(dú)立的存儲區(qū)段之間不會發(fā)生的數(shù)據(jù)的訪問沖突。存儲器由一個或者多個存儲區(qū)段組成。
迄今為止，通過識別包含在輸入數(shù)據(jù)中的特定數(shù)據(jù)排列，例如執(zhí)行諸如圖像數(shù)據(jù)的模式識別及其運(yùn)動檢測等處理。
例如，提供能夠存儲幾個線的圖像數(shù)據(jù)并以像素為單位將其輸出的緩沖存儲器，包括多個能夠處理具有幾個比特的寬度的數(shù)據(jù)的處理器單元、能夠由多個處理器單元同時執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)處理器，以及用于存儲匹配的參考數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的控制信息存儲器。通過使用一個閾值，數(shù)據(jù)處理器的每一個處理器單元將緩沖存儲器所輸出的圖像數(shù)據(jù)中被分配給其自身的單元的一個圖像數(shù)據(jù)組二值化為目標(biāo)數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)組在所關(guān)心的像素為中心的矩陣中，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)按照順序排列的位寬度被分割，可由處理器單元加以處理。每一個處理器單元然后判斷所述數(shù)據(jù)是否與控制消息存儲器中相同格式的參考數(shù)據(jù)匹配(例如見日本待審專利申請，公開號No.2003-203236)。
在運(yùn)動圖像處理領(lǐng)域，利用圖像中隨時間而不同的對象的運(yùn)動，也就是對象的移動方向和大小(或者速度)。例如，在圖像的高效率編碼中，在運(yùn)動補(bǔ)償幀間編碼中利用運(yùn)動，并且在電視降噪設(shè)備中由幀間時域過濾器利用運(yùn)動進(jìn)行參數(shù)控制。作為用于判斷運(yùn)動的運(yùn)動檢測方法，已知有塊匹配方法。
在一種檢測圖像信號中的運(yùn)動的運(yùn)動檢測方法中，本發(fā)明的申請人已經(jīng)提出了一種有兩個步驟的運(yùn)動檢測方法，這兩個步驟是(a)對每一個整個屏幕或者每一個比較大的塊使用匹配方法生成積分值表的步驟，其中，將一個屏幕劃分為多個部分，并對每一個完整屏幕或者對每一個比較大的塊提取一個或者多個候選向量，其中使用所述積分值表將一個屏幕劃分為多個部分，(b)使用候選向量執(zhí)行匹配，以及對每一個像素或者比較小的塊確定運(yùn)動向量的步驟。在該兩步驟的運(yùn)動探測方法中，在上述兩步驟(也就是代表性點(diǎn)匹配和向量分配)的每一個處理中，其中用該兩步驟方法中的代表性點(diǎn)匹配來執(zhí)行圖像運(yùn)動探測，圖像中所需數(shù)目的像素數(shù)據(jù)需要同時讀出(例如見日本待審專利申請，公開號No.2001-61152)。
在半導(dǎo)體存儲器中，如果每一個存儲區(qū)段僅由一個字線形成，則數(shù)據(jù)的同時讀出是可能的，不會出現(xiàn)如上所述的數(shù)據(jù)被破壞的情況。但是，如果要存儲的數(shù)據(jù)量大，則存儲區(qū)段的數(shù)量會增加，導(dǎo)致硬件負(fù)擔(dān)沉重，這是不切實(shí)際的。
因此，在傳統(tǒng)技術(shù)中，提供了用于讀取和臨時存儲數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)和高速緩存，從而按時間多次分割所需個數(shù)的數(shù)據(jù)，將它們臨時存儲到緩沖區(qū)和高速緩存中，并從中讀出。
但是，如果所需的數(shù)據(jù)個數(shù)增加，并以更高的速度執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入輸出，則數(shù)據(jù)的讀出處理在時間上被延遲。為了解決這個問題，可以增加臨時存儲緩沖區(qū)和高速緩存的大小，但是如果該區(qū)域變大，則對硬件的需求也增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述傳統(tǒng)問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其能夠在由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器中存儲所有數(shù)據(jù)，而不會增加對硬件的需求，并能夠?qū)λ鑲€數(shù)的數(shù)據(jù)執(zhí)行同時讀取，本發(fā)明的目的還在于提供與該數(shù)據(jù)存儲設(shè)備一起使用的數(shù)據(jù)存儲控制設(shè)備、與之一起使用的數(shù)據(jù)存儲控制方法以及數(shù)據(jù)存儲控制程序。
一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，包括由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器；數(shù)據(jù)劃分確定裝置，用于根據(jù)探測模式確定其中存在要同時讀出的所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的區(qū)域作為數(shù)據(jù)劃分單位(datadivision units)；以及存儲器控制裝置，用于控制數(shù)據(jù)寫入存儲器和從存儲器中讀出，其中，所述存儲器控制裝置將所有數(shù)據(jù)按照來自數(shù)據(jù)劃分確定裝置的劃分單位劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)，將每一個區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段之間分配，將所述數(shù)據(jù)存儲到每一個存儲區(qū)段的一個字線中，使得進(jìn)行這樣的控制，使得從所有排列在所述存儲器中的數(shù)據(jù)中周期性地讀出要在每一個區(qū)中同時讀出的多個數(shù)據(jù)，所述每個區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)被相鄰區(qū)中的數(shù)據(jù)順序替換或者重寫，讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
另一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)存儲控制設(shè)備，包括數(shù)據(jù)劃分確定裝置，用于根據(jù)探測模式確定其中存在要同時讀出的所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的區(qū)域作為數(shù)據(jù)劃分單位(data division units)；以及存儲器控制裝置，用于控制數(shù)據(jù)寫入存儲器和從存儲器中讀出，其中，所述存儲器由多個存儲區(qū)段構(gòu)成，所述存儲器控制裝置將所有數(shù)據(jù)按照來自數(shù)據(jù)劃分確定裝置的劃分單位劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)，將每一個區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段之間分配，將所述數(shù)據(jù)存儲到每一個存儲區(qū)段的一個字線中，使得進(jìn)行這樣的控制，使得從所有排列在所述存儲器中的數(shù)據(jù)中周期性地讀出要在每一個區(qū)中同時讀出的多個數(shù)據(jù)，所述每個區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)被相鄰區(qū)中的數(shù)據(jù)順序替換或者重寫，讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
另一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)存儲控制方法，包括下述步驟當(dāng)所有數(shù)據(jù)被存儲在由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器中時，用其中存在所需個數(shù)的要被同時讀出的數(shù)據(jù)的區(qū)作為劃分單位，將所有數(shù)據(jù)劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)；將每一個區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段中分配；在每一個存儲區(qū)段中的一個字線中存儲所述數(shù)據(jù)；從所有排列在所述存儲器中的數(shù)據(jù)中周期性地讀出在每一個所述區(qū)中要同時讀出的多個數(shù)據(jù)；用相鄰區(qū)中的數(shù)據(jù)順序替換或者重寫每一個所述區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)；讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
另一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)存儲控制程序，使得計算機(jī)能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲控制，以將所有數(shù)據(jù)存儲到由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器中，并對所需個數(shù)的數(shù)據(jù)執(zhí)行同時讀出，該數(shù)據(jù)存儲控制程序包括當(dāng)所有數(shù)據(jù)被存儲在由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器中時，用其中存在所需個數(shù)的要被同時讀出的數(shù)據(jù)的區(qū)作為劃分單位，將所有數(shù)據(jù)劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)；將每一個區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段中分配；在每一個存儲區(qū)段中的一個字線中存儲所述數(shù)據(jù)；從所有排列在所述存儲器中的數(shù)據(jù)中周期性地讀出在每一個所述區(qū)中要同時讀出的多個數(shù)據(jù)；用相鄰區(qū)中的數(shù)據(jù)順序替換或者重寫每一個所述區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)；讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明中，其中存在預(yù)定個數(shù)的數(shù)據(jù)的區(qū)中的數(shù)據(jù)被安排為能夠被同時讀出，基于上述區(qū)的周期劃分所有數(shù)據(jù)，并周期性地安排數(shù)據(jù)。周期性地讀出在初始排列狀態(tài)下能夠同時讀出的區(qū)中的數(shù)據(jù)，并順序執(zhí)行交換操作。這使得能夠同時讀出整個數(shù)據(jù)中所需個數(shù)的數(shù)據(jù)。


圖1的框示了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖2的流程示了由所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中的存儲器控制部分執(zhí)行的數(shù)據(jù)存儲控制的流程；圖3的示意解了整個圖像數(shù)據(jù)中要同時讀出的多個像素數(shù)據(jù)的位置；圖4的示意解了所述多個像素數(shù)據(jù)的分布；圖5的示意解了所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中數(shù)據(jù)的初始排列；圖6的示意解了所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中數(shù)據(jù)的交換和改寫；圖7的示意示了在數(shù)據(jù)被交換和改寫之后的數(shù)據(jù)排列；圖8的示意示了一個具體例子中的所有圖像數(shù)據(jù)和要同時讀出的多個像素數(shù)據(jù)，在該具體例子中，在所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中存儲所有圖像數(shù)據(jù)，并且同時讀出多個像素數(shù)據(jù)；圖9A和9B的示意解了所述具體例子中所有圖像數(shù)據(jù)的初始排列；圖10的示意解了這樣一種狀態(tài)所述具體例子中的所有圖像數(shù)據(jù)被劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)；圖11的示意解了這樣一種狀態(tài)所述具體例子中每一個區(qū)中的劃分?jǐn)?shù)據(jù)被存儲在一個相應(yīng)的存儲區(qū)段中；圖12的示意解了在所述具體例子中，在所有圖像數(shù)據(jù)都被存儲在一個存儲器中的初始排列中，能夠被同時讀出的多個數(shù)據(jù)；圖13的示意解了在所述具體例子中數(shù)據(jù)的交換和改寫；圖14的示意解了在所述具體例子中的改寫位置；圖15的框示了應(yīng)用本發(fā)明的圖像運(yùn)動探測設(shè)備的配置；圖16的示意解了在所述圖像運(yùn)動探測設(shè)備中的代表性點(diǎn)塊匹配；圖17的示意解了在所述圖像運(yùn)動探測設(shè)備中，以一個像素為單位的運(yùn)動向量探測過程；圖18A和18B圖示了在所述圖像運(yùn)動探測設(shè)備中，評估值的分布的一個例子；圖19圖示了所述圖像運(yùn)動探測設(shè)備中的評估值表的一個例子；圖20的示意示了一般半導(dǎo)體存儲器的結(jié)構(gòu)；圖21的示意示了在所述半導(dǎo)體存儲器中，不能進(jìn)行同時訪問的狀態(tài)；圖22圖示了多個存儲區(qū)段的存儲器結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明不限于下面所描述的實(shí)施例，而可以按照需要加以改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
本發(fā)明例如由圖1所示的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100實(shí)現(xiàn)。
該數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100包括被供以圖像數(shù)據(jù)IP的存儲器控制部分10，被供以探測模式(detection pattern)DP的數(shù)據(jù)劃分確定部分20，地址轉(zhuǎn)換部分30，數(shù)據(jù)選擇部分60，用于根據(jù)數(shù)據(jù)劃分確定部分20和地址轉(zhuǎn)換部分30的輸出生成邏輯地址、并將所述邏輯地址提供給存儲器控制部分10的地址生成部分40，以及由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器50，由所述存儲器控制部分10對所述存儲器50讀寫像素數(shù)據(jù)PD，使得從存儲器50讀出的像素數(shù)據(jù)PD通過數(shù)據(jù)選擇部分60輸出。
在該數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100中，存儲器控制部分10例如由微處理器構(gòu)成。該存儲器控制部分10執(zhí)行對數(shù)據(jù)進(jìn)行初始排列、交換和改寫某些初始排列的數(shù)據(jù)以及根據(jù)存儲在程序存儲器(未圖示)中的數(shù)據(jù)存儲控制程序同時讀出所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的處理，如圖2的流程圖所示。
具體地，一開始，存儲器控制部分10從所述數(shù)據(jù)劃分確定部分20探測要同時讀出的多個像素數(shù)據(jù)的、由所述探測模式DP指示的空間區(qū)域(步驟S1)，確定能夠被同時讀出的數(shù)據(jù)的區(qū)域和周期(步驟S2)，并對能夠被同時讀出的每一個數(shù)據(jù)確定存儲區(qū)段和字線的存儲地址(步驟S3)。
接下來，存儲器控制部分10確定所有圖像數(shù)據(jù)的寫地址，并在存儲器50中寫入圖像數(shù)據(jù)，形成初始排列(步驟S4)。
下面描述所有圖像數(shù)據(jù)的初始排列。
其中存在所需個數(shù)的像素數(shù)據(jù)的區(qū)中的數(shù)據(jù)被安排在每一個存儲區(qū)段的相同字線中。這使得能夠同時讀出所需個數(shù)的像素數(shù)據(jù)。在第一存儲區(qū)段中，數(shù)據(jù)可以存儲在第N字線中，在第二存儲區(qū)段中，數(shù)據(jù)可以存儲在第M字線中。注意，N和M可以是相同的。
接下來，以其中存在數(shù)據(jù)的區(qū)或者該區(qū)中的一個區(qū)為周期，劃分所有圖像數(shù)據(jù)。按照所述區(qū)劃分的數(shù)據(jù)被安排在每一個存儲區(qū)段的字線中。結(jié)果，能夠同時讀出存在于每一個區(qū)中的多個像素數(shù)據(jù)。
但是，在此初始排列中，當(dāng)數(shù)據(jù)跨越所述區(qū)時，就不能同時讀出多個像素數(shù)據(jù)。
因此，存儲器控制部分10從存儲器50讀出初始排列的數(shù)據(jù)，交換部分?jǐn)?shù)據(jù)，并在存儲器50中改寫它們(步驟S5)。
具體地，重新安排所述數(shù)據(jù)，使得通過在讀出每一個區(qū)中的多個初始排列的像素數(shù)據(jù)之后交換部分?jǐn)?shù)據(jù)，就能夠同時讀出所述區(qū)中原來不能同時讀出的多個像素數(shù)據(jù)。
此時，進(jìn)行交換的位置的原始數(shù)據(jù)被移動到另一個存儲器或者該存儲器的未使用部分被保存。由于同時執(zhí)行保存和改寫，初始數(shù)據(jù)并未被擦除，從而可以同時讀出所需個數(shù)的像素數(shù)據(jù)。對于進(jìn)行交換的位置的原始數(shù)據(jù)，如果已知該數(shù)據(jù)在隨后的處理中是不需要的，則可以進(jìn)行改寫而不保存該數(shù)據(jù)。
這里，數(shù)據(jù)的交換和改寫方向可以是豎直方向也可以是水平方向，并且，在被移動之后，數(shù)據(jù)可以再次返回初始排列。另外，數(shù)據(jù)的交換和改寫運(yùn)動可以是連續(xù)的或者非連續(xù)的，大小不限。為了防止數(shù)據(jù)由于改寫而被擦除，數(shù)據(jù)可以被保存在該存儲器的未使用部分中，只需要根據(jù)要交換或者改寫的數(shù)據(jù)的大小，提供具有合適大小的未使用部分。
在執(zhí)行步驟S5的上述處理之前，可以對初始排列的數(shù)據(jù)確定交換和改寫方向以及交換和改寫區(qū)域(步驟S5’)。
然后，所述存儲器控制部分10從存儲器50同時讀出多個數(shù)據(jù)(步驟S6)，交換部分?jǐn)?shù)據(jù)，并在存儲器50中改寫之(步驟S7)。過程然后返回步驟S6，重復(fù)執(zhí)行步驟S6和S7的處理。
對于存儲器50，可以使用公知的類型。具體例子包括SRAM、DRAM、MRAM和FeRAM。
這里，例如如圖3所示，當(dāng)所有圖像數(shù)據(jù)被設(shè)定為m0×n0時，假設(shè)存在要被同時讀出的N個像素數(shù)據(jù)YPD，在整個圖像數(shù)據(jù)中的位置被設(shè)定為(xi，yi；0≤i＜N)，如圖4所示，多個像素數(shù)據(jù)的分布變成a0×b0(a0＝max.xi-min.xi，b0＝max.yi-min.xi)。
在步驟S5的初始排列處理中，使用a1×b1(a1≥a0，b1≥b0)的區(qū)域?yàn)橹芷谶M(jìn)行初始數(shù)據(jù)排列。
也就是，如圖5所示，對于初始數(shù)據(jù)排列，使用a1×b1的區(qū)域?yàn)橹芷诎才耪麄€圖像數(shù)據(jù)m0×n0中的數(shù)據(jù)。圖5中用陰影表示的a1×b1的區(qū)域中的數(shù)據(jù)被安排在每一個存儲區(qū)段的相同字線中，使得數(shù)據(jù)能夠被同時讀出。
然后，如圖6所示，在步驟S6的改寫過程中，在周期性地讀出區(qū)域a1×b1中的數(shù)據(jù)后，某些數(shù)據(jù)(圖6中的灰色部分)與相鄰區(qū)a1×b1的數(shù)據(jù)交換，而后被改寫。所述被交換和改寫的灰色部分只需要是a1×b1的區(qū)域或者更小。
在初始數(shù)據(jù)排列中，當(dāng)完成所有圖像數(shù)據(jù)的讀出時，也就是，當(dāng)完成數(shù)據(jù)的交換和改寫時，如圖7所示，數(shù)據(jù)的排列就變?yōu)閳D6中的灰色部分偏離初始數(shù)據(jù)排列。
也就是，其中只有所述灰色部分偏離的a1×b1的區(qū)域中的數(shù)據(jù)能夠被同時讀出。在圖7的排列中，能夠同時讀出將圖6中的一個灰色部分從圖5的初始排列降低的a1×b1區(qū)域中的數(shù)據(jù)。
因此，在步驟S6和S7中，通過繼續(xù)這樣的周期性讀出動作，以及在讀出之后的交換和改寫，能夠同時讀出整個圖像數(shù)據(jù)中的a1×b1的區(qū)域中的所有數(shù)據(jù)。
接下來描述一個在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100中存儲所有圖像數(shù)據(jù)以及同時讀出多個像素數(shù)據(jù)的具體例子。在此例子中，如圖8所示，所有圖像數(shù)據(jù)的數(shù)量是720×240，要讀出的數(shù)據(jù)YPD的個數(shù)是7，要讀出的所述多個數(shù)據(jù)的分布存在于128×64的區(qū)域中。
下面要描述的該具體例子只是一個例子，本發(fā)明不限于該具體例子。
一開始，初始排列其中存在要首先讀出的多個數(shù)據(jù)的圖案(pattern)的128×64的區(qū)域中的數(shù)據(jù)。這里，提供了由八個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器，其中，在一個字線中存儲1024個像素。如圖9A和9B所示，128×64的區(qū)域被劃分為八個16×64的條，每一個16×64的條被存儲在每一個存儲區(qū)段的一個字線中。例如，在圖9B中，條ST1被存儲在第一區(qū)段的第n1字線中，條ST2被存儲在第二區(qū)段的第n2字線中。
結(jié)果，由于128×64的區(qū)域中的數(shù)據(jù)(包括要首先讀出的7個數(shù)據(jù))被存儲在每一個存儲區(qū)段的一個字線中，數(shù)據(jù)的同時讀出是可能的。
接下來，如圖10所示，通過使用這個128×64的周期，將所有圖像數(shù)據(jù)劃分為區(qū)域A1、A2……中的數(shù)據(jù)。
然后，如圖11所示，類似于上面所描述，128×64的區(qū)域A1、A2……中的每一個劃分?jǐn)?shù)據(jù)被存儲到每一個存儲區(qū)段的一個字線中。
這里，為了方便起見，所有的被劃分的圖像數(shù)據(jù)從左上端到下面編號為1、2、……。128×64的區(qū)域中的數(shù)據(jù)從左邊開始按照16×64的條的周期被存儲在第一存儲區(qū)段、第二存儲區(qū)段……中。在進(jìn)行存儲的字線中，按照128×64的劃分?jǐn)?shù)據(jù)的編號來存儲數(shù)據(jù)。在圖11所示的例子中，由于數(shù)據(jù)存在于區(qū)域A6中，數(shù)據(jù)被存儲在每一個存儲區(qū)段的第六字線中。也就是，條A6_ST1的數(shù)據(jù)存儲在第一區(qū)段的第六字線中，條A6)_ST2的數(shù)據(jù)被存儲在第二區(qū)段的第六字線中。類似地，條A7_ST1的數(shù)據(jù)存儲在第一區(qū)段的第七字線中，條A7_ST2的數(shù)據(jù)被存儲在第二區(qū)段的第七字線中。
當(dāng)所有圖像數(shù)據(jù)按照上述方式存儲到存儲器50中時，如圖12所示，能夠同時讀出按照此種方式劃分的128×64的區(qū)域中的所需個數(shù)的數(shù)據(jù)GP1、GP2和GP3。
接下來，當(dāng)數(shù)據(jù)跨越128×64的區(qū)域時，不能執(zhí)行所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的同時讀出。因此，當(dāng)按照圖13所示的初始排列讀出128×64的每一個區(qū)域時，部分?jǐn)?shù)據(jù)被交換和改寫。
例如，如圖14所示，讀出128×64的區(qū)域內(nèi)的128×1的區(qū)域中的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被改寫到128×64的相鄰區(qū)域中的128×1的位置。
此時，128×1的區(qū)域中的第一數(shù)據(jù)被保存到存儲器50的未使用部分，使得該數(shù)據(jù)不被擦除。
重復(fù)該操作，結(jié)果是128×64的區(qū)域被順序移動，該128×64的區(qū)域中的數(shù)據(jù)能夠被同時讀出。因此，通過重復(fù)該操作，能夠讀出所有圖形數(shù)據(jù)的所需個數(shù)的數(shù)據(jù)。
這里，在圖13所示的例子中，在讀出區(qū)域A6的陰影部分之后，數(shù)據(jù)被改寫到區(qū)域A5的陰影部分。接下來，在讀出區(qū)域A7的陰影部分之后，數(shù)據(jù)被改寫到區(qū)域A6的陰影部分。此后重復(fù)該操作。
本發(fā)明例如應(yīng)用于具有如圖15所示的結(jié)構(gòu)配置的圖像運(yùn)動探測設(shè)備9。當(dāng)然，該圖像運(yùn)動探測設(shè)備9只是一個應(yīng)用舉例，本發(fā)明可以應(yīng)用于不同于該應(yīng)用舉例的其它應(yīng)用。
在圖像運(yùn)動探測設(shè)備9中，將數(shù)字視頻信號提供給輸入端子1。該數(shù)字視頻信號例如使得按照預(yù)定的頻率對亮度信號采用，每一個樣本(像素)被轉(zhuǎn)換為8位。該數(shù)字視頻信號被提供給代表性點(diǎn)匹配處理部分2。
通過對前一幀的圖像進(jìn)行細(xì)化處理(薄化處理，thinning process)，該代表性點(diǎn)匹配處理部分2將圖像轉(zhuǎn)換為由代表性點(diǎn)構(gòu)成的圖像，該代表性點(diǎn)匹配處理部分2對當(dāng)前幀的圖像和由前一幀的代表性點(diǎn)構(gòu)成的圖像進(jìn)行匹配處理，方式類似于塊匹配。如圖16所示，所述代表性點(diǎn)是在把一個屏幕例如一個幀的一幅圖像劃分為多個(m像素×n行)塊時代表每一個塊的數(shù)據(jù)。作為代表性點(diǎn)數(shù)據(jù)，使用塊的中央位置的像素的值、塊中像素值的平均值以及塊中像素的中間值等。
該代表性點(diǎn)匹配處理部分2計算當(dāng)前幀的參考幀圖像和由設(shè)置的搜索區(qū)域中的代表性點(diǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)成的前一幀的候選幀圖像之間的幀間差。也就是，將當(dāng)前幀的塊的m×n像素中的每一個的值從前一幀的特定塊的代表性點(diǎn)數(shù)據(jù)中減去。當(dāng)前幀的塊的m×n像素處在與前一幀的特定塊相同的位置。在一個塊中累計減法輸出的絕對值，在一個幀中累計每一個塊的累計值。該累計值被提供給評估值表生成部分3。在該評估值表生成部分3中，在搜索區(qū)域中每一個位置確定的累計值被保存在存儲器中，在存儲器中生成一個評估值表。
通過參考評估值表生成部分3所產(chǎn)生的評估值表，候選向量提取部分4提取一個或者多個候選向量。所提取的候選向量被提供給運(yùn)動向量探測部分5。輸入的視頻數(shù)據(jù)通過延遲電路6被提供給運(yùn)動向量探測部分5。該延遲電路6將輸入的視頻數(shù)據(jù)延遲一個時間量，該時間量是延遲候選向量所需的。當(dāng)從存儲器讀出輸入的視頻數(shù)據(jù)時，由于讀出的視頻數(shù)據(jù)只需要被提供給運(yùn)動向量探測部分5，不需要提供所述延遲電路6。
所述運(yùn)動向量探測部分5使用候選向量，通過匹配處理來以一個像素為單位探測運(yùn)動向量，并將探測到的運(yùn)動向量輸出到一個輸出端子7。這里，描述以一個像素為單位的運(yùn)動向量探測。并且，在以一個像素為單位的運(yùn)動向量探測中，進(jìn)行分塊(blocking)以獲得評估值。如圖17所示，例如，形成一個以像素P1為中心的3×3塊B1。該塊B1例如是當(dāng)前幀的參考塊。類似地形成前一幀的候選塊。然后，通過塊匹配生成搜索區(qū)域中的評估值表。對于像素P1，以這樣的方式探測運(yùn)動向量，使之對應(yīng)于該評估值表中的最小評估值。接下來，對相鄰像素P2類似地形成參考塊，然后通過塊匹配類似地生成評估值表，并基于該評估值表探測針對像素P2的運(yùn)動向量。這樣對每一個像素探測運(yùn)動向量。
一般，在對每一個像素探測運(yùn)動向量的過程中，與對每一塊探測運(yùn)動向量的過程相比，計算量大大增加，處理變得復(fù)雜。但是，在這里，由于只是使用由候選向量提取部分4抽取出的一個或者多個候選向量來探測運(yùn)動向量，可以防止計算量增加，從而防止處理變得復(fù)雜。
圖18A和18B圖解了候選向量提取部分4的處理。在評估值表生成部分3生成的評估值表中，評估值作為由x和y坐標(biāo)限定的搜索區(qū)域的z坐標(biāo)。圖18A是評估值表x方向的分布的一個例子的概念圖，圖示了在通過例如y＝y(tǒng)1的水平方向的分布。圖18B是評估值表y方向的分布的一個例子的概念圖，圖示了在通過例如x＝x1的豎直方向的分布。從圖18A和18B所示的評估值表可以知到，在坐標(biāo)系的原點(diǎn)和點(diǎn)(x＝x1，y＝y(tǒng)1)存在相對極小值。這樣的評估值表是在下述情況下獲得的存在相對于背景(靜止圖像)傾斜地運(yùn)動的對象。
候選向量提取部分4在這樣的評估值表中搜索相對極小值，提取對應(yīng)于該相對極小值的候選向量。在圖18A和18B的例子中，提取運(yùn)動向量(x＝0，y＝0)和運(yùn)動向量(x＝x1，y＝y(tǒng)1)作為候選向量。這里，為了描述的簡單起見，描述了其中清楚地存在兩個相對極小值的評估值表的例子。但是，在實(shí)踐中，存在更多的相對極小值，每一個相對極小值的大小各異，由每一個相對極小值和其周圍的評估值畫出的曲線的形狀也各不相同。在這種情況下，候選向量提取部分4減少候選向量的數(shù)量，以便提取適當(dāng)?shù)暮蜻x向量。也就是，將相對極小值與一個閾值進(jìn)行比較，大于該閾值的相對極小值不用于候選向量。另外，檢測由相對極小值和周圍的評估值畫出的曲線的銳度，將檢測到的銳度與閾值進(jìn)行比較，較小的銳度不用于候選向量。
通過只使用以這種方式提取的候選向量，運(yùn)動向量探測部分5對每一個像素確定被認(rèn)為是候選向量中最好的運(yùn)動向量。就如在上面所述的例子中一樣，當(dāng)給出兩個候選向量時，通過匹配處理，對感興趣的像素形成兩個評估值，如圖19所示。一個評估值E(0，0)對應(yīng)于(x＝0，y＝0)的運(yùn)動向量，另一個評估值E(x1，y1)對應(yīng)于(x＝x1，y＝y(tǒng)1)的運(yùn)動向量。
下面描述基于評估值確定最佳運(yùn)動向量的方法的一個例子。從對應(yīng)于每一個候選向量確定的評估值中生成一個最小評估值，將充分小的評估值選為最佳運(yùn)動向量。例如，如果評估值E(0，0)是最小值并且評估值E(0，0)是充分小的值，則將(x＝0，y＝0)選擇為運(yùn)動向量MV。另一方面，如果評估值E(x1，y1)是最小值并且評估值E(x1，y1)是充分小的值，則將(x＝x1，y＝y(tǒng)1)選擇為運(yùn)動向量MV。對于不滿足這些條件的像素，不確定運(yùn)動向量。除了從候選向量中確定最佳運(yùn)動向量的該方法之外，另外的方法也是可能的。
在具有這樣的結(jié)構(gòu)的圖像運(yùn)動探測設(shè)備9中，在代表性點(diǎn)匹配處理部分2的代表性點(diǎn)匹配處理和候選向量提取部分的候選向量分配處理中，需要讀出所需個數(shù)的數(shù)據(jù)。由于提供了具有上述圖1所示結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100，從所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100中讀出所需個數(shù)的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行代表性點(diǎn)匹配處理部分2中的代表性點(diǎn)匹配處理以及候選向量提取部分4中的候選向量分配處理。另外，在使用兩步驟的方法由代表性點(diǎn)匹配處理執(zhí)行了運(yùn)動探測之后，同樣，在用于上拉每一個幀的運(yùn)動向量的周圍像素的分接上拉處理(tap pull-up process)中，能夠從數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100中讀出所需個數(shù)的數(shù)據(jù)。
本申請所包含的主題與2004年1月5日遞交給日本專利局的日本專利申請JP 2004-000570相關(guān)，該申請的全部內(nèi)容在此引為參考。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，包括由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器；數(shù)據(jù)劃分確定裝置，用于根據(jù)探測模式確定其中存在要同時讀出的所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的區(qū)域作為數(shù)據(jù)劃分單位；以及存儲器控制裝置，用于控制數(shù)據(jù)寫入所述存儲器和從所述存儲器中讀出，其中，所述存儲器控制裝置將所有數(shù)據(jù)按照來自所述數(shù)據(jù)劃分確定裝置的劃分單位劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)，將每一個區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段之間分配，并將所述數(shù)據(jù)存儲到每一個存儲區(qū)段的一個字線中，使得進(jìn)行這樣的控制，使得從所有排列在所述存儲器中的數(shù)據(jù)中周期性地讀出要在所述區(qū)的每一個中同時讀出的多個數(shù)據(jù)，所述每個區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)被相鄰區(qū)中的數(shù)據(jù)順序替換或者重寫，讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其中，通過重復(fù)每一個區(qū)中要同時讀出的多個數(shù)據(jù)的周期性讀出，并在保存了進(jìn)行寫操作的位置的數(shù)據(jù)之后，將所述多個讀出的數(shù)據(jù)的至少一部分寫入，所述存儲器控制裝置對所有的數(shù)據(jù)執(zhí)行所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的同時讀出。
3.一種數(shù)據(jù)存儲控制設(shè)備，包括數(shù)據(jù)劃分確定裝置，用于根據(jù)探測模式確定其中存在要同時讀出的所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的區(qū)域作為數(shù)據(jù)劃分單位；以及存儲器控制裝置，用于控制數(shù)據(jù)寫入所述存儲器和從所述存儲器中讀出，所述存儲器由多個存儲區(qū)段構(gòu)成，其中，所述存儲器控制裝置將所有數(shù)據(jù)按照來自所述數(shù)據(jù)劃分確定裝置的劃分單位劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)，將每一個區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段之間分配，并將所述數(shù)據(jù)存儲到每一個存儲區(qū)段的一個字線中，使得進(jìn)行這樣的控制，使得從所有排列在所述存儲器中的數(shù)據(jù)中周期性地讀出要在所述區(qū)的每一個中同時讀出的多個數(shù)據(jù)，所述每個區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)被相鄰區(qū)中的數(shù)據(jù)順序替換或者重寫，讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)存儲控制設(shè)備，其中，通過重復(fù)每一個區(qū)中要同時讀出的多個數(shù)據(jù)的周期性讀出，并在保存了進(jìn)行寫操作的位置的數(shù)據(jù)之后，將所述多個讀出的數(shù)據(jù)的至少一部分寫入，所述存儲器控制裝置對所有的數(shù)據(jù)執(zhí)行所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的同時讀出。
5.一種數(shù)據(jù)存儲控制方法，包括下述步驟當(dāng)所有數(shù)據(jù)被存儲在由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器中時，用其中存在所需個數(shù)的要被同時讀出的數(shù)據(jù)的區(qū)作為劃分單位，將所有數(shù)據(jù)劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)；將每一個區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段中分配；在每一個存儲區(qū)段中的一個字線中存儲所述數(shù)據(jù)；從所有排列在所述存儲器中的數(shù)據(jù)中周期性地讀出在所述區(qū)的每一個中要同時讀出的多個數(shù)據(jù)；用相鄰區(qū)中的數(shù)據(jù)順序替換或者重寫每一個所述區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)；讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)存儲控制方法，其中，通過重復(fù)每一個區(qū)中要同時讀出的多個數(shù)據(jù)的周期性讀出，并在保存了進(jìn)行寫操作的位置的數(shù)據(jù)之后，將所述多個讀出的數(shù)據(jù)的至少一部分寫入，來對所有的數(shù)據(jù)執(zhí)行所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的同時讀出。
7.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)存儲控制方法，其中，在用一種兩步驟方法的代表性點(diǎn)匹配來執(zhí)行圖像運(yùn)動探測的過程中，同時讀出圖像中的所需個數(shù)的像素數(shù)據(jù)圖案。
8.一種數(shù)據(jù)存儲控制程序，使得計算機(jī)能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲控制，以將所有數(shù)據(jù)存儲到由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器中，并對所需個數(shù)的數(shù)據(jù)執(zhí)行同時讀出，該數(shù)據(jù)存儲控制程序包括當(dāng)所有數(shù)據(jù)被存儲在由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器中時，用其中存在所需個數(shù)的要被同時讀出的數(shù)據(jù)的區(qū)作為劃分單位，將所有數(shù)據(jù)劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)；將每一個區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段中分配；在每一個存儲區(qū)段中的一個字線中存儲所述數(shù)據(jù)；從所有排列在所述存儲器中的數(shù)據(jù)中周期性地讀出在每一個所述區(qū)中要同時讀出的多個數(shù)據(jù)；用相鄰區(qū)中的數(shù)據(jù)順序替換或者重寫每一個所述區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)；以及讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)存儲控制程序，其中，通過重復(fù)每一個區(qū)中要同時讀出的多個數(shù)據(jù)的周期性讀出，并在保存了進(jìn)行寫操作的位置的數(shù)據(jù)之后，將所述多個讀出的數(shù)據(jù)的至少一部分寫入，來對所有的數(shù)據(jù)執(zhí)行所需個數(shù)的數(shù)據(jù)的同時讀出。
10.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)存儲控制程序，其中，在用一種兩步驟方法的代表性點(diǎn)匹配來執(zhí)行圖像運(yùn)動探測的過程中，同時讀出圖像中的所需個數(shù)的像素數(shù)據(jù)圖案。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲控制設(shè)備、方法以及程序。其中，當(dāng)所有數(shù)據(jù)被存儲在由多個存儲區(qū)段構(gòu)成的存儲器中時，數(shù)據(jù)劃分確定裝置將所有數(shù)據(jù)劃分為多個數(shù)據(jù)區(qū)。所述區(qū)中的數(shù)據(jù)在所述多個存儲區(qū)段之間分配，并將所述數(shù)據(jù)存儲到每一個存儲區(qū)段的一個字線中，從而將所有數(shù)據(jù)安排在所述存儲器中。一個存儲器控制部分、一個地址轉(zhuǎn)換部分和一個地址生成部分執(zhí)行控制，以從排列在所述存儲器中的所有數(shù)據(jù)中周期性地讀出每個區(qū)中要被同時讀出的多個數(shù)據(jù)，用相鄰區(qū)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)順序替換或者重寫，并讀出接下來要同時讀出的多個數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N7/26GK1637719SQ200510004028
公開日2005年7月13日 申請日期2005年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月5日
發(fā)明者近藤哲二郎, 鐵川弘樹, 高橋健治, 佐藤浩, 半田正樹 申請人:索尼株式會社