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CN1898964A - 运动图像编码设备以及该设备的控制方法和程序 - Google Patents

运动图像编码设备以及该设备的控制方法和程序 Download PDF

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CN1898964A CNA2004800382636A CN200480038263A CN1898964A CN 1898964 A CN1898964 A CN 1898964A CN A2004800382636 A CNA2004800382636 A CN A2004800382636A CN 200480038263 A CN200480038263 A CN 200480038263A CN 1898964 A CN1898964 A CN 1898964A
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Abstract

运动检测器检测摄像装置的运动。基于所检测到的运动信息，选择器从用于存储多个帧数据的多个帧存储器中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的帧存储器。运动估计器基于存储在所选择的帧存储器中的参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量。通过使用所估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码，并输出编码后的数据。

Description

运动图像编码设备以及该设备的控制方法和程序
技术领域
本发明涉及一种通过参考运动图像中的多个帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像的运动图像编码设备以及该设备的控制方法和程序。
背景技术
近来，H.264编码方法正作为一种新的运动图像编码方法受到关注。该编码方法是ITU-T和ISO协作开发的。该新标准在2003年夏被标准化。
与传统的MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4编码方法不同，该新编码方法的特征是使用4×4整数变换，并准备多个帧内预测(intra predictions)。而且，使用环内滤波器(intra-loop filter)，并通过七种子块(sub-block)进行运动补偿。另外，该运动补偿的像素精度与MPEG-4编码方法相同，即，可以1/4像素精度进行运动补偿。此外，通用的可变长度(variable-length)编码或前后自适应(context adaptive)可变长度编码被用作熵编码。
更重要的特征如下。即，MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4编码方法通过使用在将被编码的帧之前和之后的两个参考图像(帧)进行运动补偿。然而，该新编码方法可使用更大数目的参考图像。包含在位流(bit stream)的头中的num_ref_frames码可采用最大为16的值。
更具体来说，在运动补偿中，在将被编码的帧之前和之后的16个帧可被作为参考图像来参考。对将被编码的宏块(macroblock)进行如下处理。如上所述，关于具有最多16个帧的图像，以1/4像素精度对七种子块计算预测误差，并选择预测误差最小的宏块。这大大提高了编码效率。
参考图13说明使用H.264编码方法的传统运动图像编码设备的配置。参考文献1(“Overview of the H.264/AVC Video CodingStandard”(IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS ANDSYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY，JULY 2003))或参考文献2(“H.264 Now Starts，Outrivaling Slow-GoingMPEG-4”(Nikkei Electronics 2003.7.7，pp.65-74))中也对该配置进行了说明。
图13是示出该传统运动图像编码设备的配置的框图。
逐宏块地将图像数据输入到该运动图像编码设备。选择器1000对是否执行帧内编码进行切换。如果执行帧内编码，则将该图像数据输入到帧内预测器1001。帧内预测器1001以九个模式进行预测，并计算预测误差。
如果要执行的编码不是帧内编码，则将该图像数据输入到差分单元1002，在差分单元1002计算与所预测的图像的差作为预测误差。
变换器/量化器1003将所算出的预测误差变换为4×4像素块的整数，并量化所获得的系数。作为该量化结果的量化系数经过由熵编码器1004执行的可变长度编码，并被输出到输出单元1014。同时，将量化结果输入到去量化器/反变换器1005以恢复该预测误差，并通过加法器1006将该预测误差与预测的图像相加。将结果作为解码图像适当地存储在帧存储器1007至1010中。
运动估计器1011将存储在帧存储器1007至1010中的解码图像和所输入的图像进行比较，并以1/4像素精度对每个子块计算运动矢量。将这些运动矢量和所选择的帧编号输入到运动补偿器1012，并从对应的帧存储器加载参考图像。选择具有最小预测误差的参考图像并将该参考图像作为预测图像输出到差分单元1002。
该运动矢量和所选择的帧编号还被输入到运动编码器1013并被编码，并将编码后的数据输出到输出单元1014。输出单元1014按照格式对该编码后的数据进行整形，并输出整形后的数据。
遗憾的是，如上述H.264编码方法的参考多个帧的编码方法有如下问题：为了执行运动补偿而搜索运动矢量，并且随着参考图像数目增加，计算量变得非常大。
另外，特别当在视频摄像机等图像拍摄设备中使用H.264编码方法时，每当视频摄像机左右或上下摇动，整个图像就有很大改变。因此，尽管参考在时间上分离的帧图像的数据的频率减少，但是该数据必须被保持。
发明内容
本发明是考虑到上述情况做出的，其目的是提供一种能够高效利用用于运动图像编码的存储器并且能够进行高效的运动矢量搜索的运动图像编码设备以及该设备的控制方法和程序。
根据本发明，通过提供一种运动图像编码设备来实现上述目的，其通过参考运动图像中的多个帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，该运动图像编码设备包括：检测部件，用于检测摄像装置的运动；多个存储部件，用于存储所述多个帧数据；选择部件，用于基于由所述检测部件检测到的运动信息，从所述多个存储部件中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储部件；估计部件，用于基于存储在由所述选择部件选择的所述存储部件中的参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码部件，用于通过使用由所述估计部件估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及输出部件，用于输出经所述编码部件编码的编码数据。
在优选实施例中，所述检测部件基于由所述摄像装置拍摄的运动图像检测所述摄像装置的运动。
在优选实施例中，所述选择部件包括控制部件，该控制部件用于基于由所述检测部件检测到的运动信息来控制对所述多个存储部件的写入/读取和供电。
在优选实施例中，还包括设置部件，用于设置所述摄像装置的图像拍摄模式，其中，所述选择部件包括控制部件，该控制部件用于基于由所述设置部件设置的图像拍摄模式来控制对所述多个存储部件的写入/读取和供电。
在优选实施例中，所述控制部件停止对未被所述选择部件选择的存储部件供电。
在优选实施例中，该设备还包括搜索范围控制部件，用于基于由所述检测部件检测的运动图像控制来所述估计部件的运动矢量搜索范围。
根据本发明，通过提供一种运动图像编码设备来实现上述目的，其通过参考运动图像中的多个帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，该运动图像编码设备包括：设置部件，用于设置摄像装置的图像拍摄模式；多个存储部件，用于存储所述多个帧数据；选择部件，用于基于由所述设置部件设置的图像拍摄模式，从所述多个存储部件中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储部件；估计部件，用于基于存储在由所述选择部件选择的所述存储部件中的参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码部件，用于通过使用由所述估计部件估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及输出部件，用于输出经所述编码部件编码的编码数据。
在优选实施例中，所述选择部件包括控制部件，该控制部件用于控制对所述多个存储部件的写入/读取和供电。
在优选实施例中，所述控制部件停止对未被所述选择部件选择的存储部件供电。
在优选实施例中，所述检测部件基于由所述摄像装置拍摄的运动图像来检测所述摄像装置的运动。
根据本发明，通过提供一种运动图像编码设备来实现上述目的，其通过参考运动图像中的多个帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，该运动图像编码设备包括：输入部件，用于输入控制摄像装置的控制信息；存储部件，用于存储由所述摄像部件拍摄的运动图像；设置部件，用于基于所述摄像装置的运动信息来设置当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的数目，其中所述摄像装置的运动信息是基于由所述输入部件输入的控制信息而获得的；获取部件，用于获取与由所述设置部件设置的参考帧数据的数目相对应的参考帧数据；估计部件，用于基于由所述获取部件获取的参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码部件，用于通过使用由所述估计部件估计的运动矢量来对将被编码的帧数据进行编码；以及输出部件，用于输出经所述编码部件编码的编码数据。
在优选实施例中，该设备还包括搜索范围控制部件，用于基于所述运动信息来控制所述估计部件的运动矢量搜索范围。
根据本发明，通过提供一种运动图像编码设备的控制方法来实现上述目的，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像中的多个帧数据的多个存储单元，并通过参考存储在所述多个存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述控制方法包括：检测步骤，用于检测摄像装置的运动；选择步骤，用于基于在所述检测步骤中检测到的运动信息，从所述多个存储单元中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储单元；估计步骤，用于基于存储在所述选择步骤选择的存储单元中的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的所述运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
根据本发明，通过提供一种运动图像编码设备的控制方法来实现上述目的，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像中的多个帧数据的多个存储单元，并通过参考存储在所述多个存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述控制方法包括：设置步骤，用于设置摄像装置的图像拍摄模式；选择步骤，用于基于在所述设置步骤中设置的图像拍摄模式，从所述多个存储单元中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储单元；估计步骤，用于基于存储在所述选择步骤选择的存储单元中的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的所述运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
根据本发明，通过提供一种运动图像编码设备的控制方法来实现上述目的，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像的存储单元，并通过参考存储在所述存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述控制方法包括：输入步骤，用于输入控制摄像装置的控制信息；设置步骤，用于基于所述摄像装置的运动信息来设置当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的数目，其中所述摄像装置的运动信息是基于在所述输入步骤中输入的控制信息而获得的；获取步骤，用于获取与在所述设置步骤中设置的所述参考帧数据的数目相对应的参考帧数据；估计步骤，用于基于在所述获取步骤中获取的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
根据本发明，通过提供一种用于对运动图像编码设备实施控制的程序来实现上述目的，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像中的多个帧数据的多个存储单元，并通过参考存储在所述多个存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述程序包括下列步骤的程序代码：检测步骤，用于检测摄像装置的运动；选择步骤，用于基于在所述检测步骤中检测到的运动信息，从所述多个存储单元中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储单元；估计步骤，用于基于存储在所述选择步骤选择的存储单元中的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的所述运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
根据本发明，通过提供一种用于对运动图像编码设备实施控制的程序来实现上述目的，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像中的多个帧数据的多个存储单元，并通过参考存储在所述多个存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述程序包括下列步骤的程序代码：设置步骤，用于设置摄像装置的图像拍摄模式；选择步骤，用于基于在所述设置步骤中设置的图像拍摄模式，从所述多个存储单元中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储单元；估计步骤，用于基于存储在所述选择步骤选择的存储单元中的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的所述运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
根据本发明，通过提供一种用于对运动图像编码设备实施控制的程序来实现上述目的，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像的存储单元，并通过参考存储在所述存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述程序包括下列步骤的程序代码：输入步骤，用于输入控制摄像装置的控制信息；设置步骤，用于基于所述摄像装置的运动信息来设置当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的数目，其中所述摄像装置的运动信息是基于在所述输入步骤中输入的控制信息而获得的；获取步骤，用于获取与在所述设置步骤中设置的所述参考帧数据的数目相对应的参考帧数据；估计步骤，用于基于在所述获取步骤中获取的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
通过下面结合附图的说明，本发明的其它特征和优点将是很明显的，其中在所有附图中，同样的附图标记表示相同或类似的部分。
附图说明
包括在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出了本发明的实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明第一实施例的运动图像编码设备的配置的框图；
图2是示出根据本发明第一实施例由运动图像编码设备执行的运动图像编码处理的流程图；
图3是示出根据本发明第二实施例的运动图像编码设备的配置的框图；
图4是示出根据本发明第二实施例由运动图像编码设备执行的运动图像编码处理的流程图；
图5是示出根据本发明第二实施例的帧存储器控制M的细节的流程图；
图6是示出根据本发明第二实施例的帧存储器控制N的细节的流程图；
图7是示出根据本发明第三实施例的运动图像编码设备的配置的框图；
图8是示出根据本发明第三实施例由运动图像编码设备执行的运动图像编码处理的流程图；
图9是示出根据本发明第四实施例的运动图像编码设备的配置的框图；
图10是示出根据本发明第四实施例的存储器的数据结构的图；
图11是示出根据本发明第四实施例由运动图像编码设备执行的处理的流程图；
图12是示出根据本发明第四实施例在步骤S305中的处理的细节的流程图；以及
图13是传统运动图像编码设备的配置的框图。
具体实施方式
将结合附图详细说明本发明的优选实施例。
第一实施例
图1是示出根据本发明第一实施例的运动图像编码设备的配置的框图。
下面将采用便携式摄像机作为运动图像编码设备的例子说明第一实施例。
在第一实施例中，将采用H.264编码方法作为例子说明由运动图像编码设备使用的编码方法。然而，编码方法不限于这种方法。此外，为了简化说明，将采用前向预测(forward prediction)作为例子，其中，向前预测参考过去的帧。另外，为了简化说明，参考帧的最大数目设置为5，但是该数目不局限于5。
参考图1，摄像装置1与由镜头等构成的光学单元协作生成图像的数字信号。帧存储器2存储该数字信号。选择器3根据编码模式是帧内(intra-frame)编码还是帧间(inter-frame)编码选择从帧存储器2的输出。
帧内预测器4通过H.264编码方法执行帧内预测。差分单元5计算运动预测误差。变换器/量化器6执行整数类型正交变换，并量化所获得的系数。去量化器/反变换器10去量化该被量化的系数，并执行整数类型逆正交变换。
熵编码器7对来自变换器/量化器6的量化结果进行编码。记录器8将编码后的数据记录在记录介质9上。记录介质9记录编码后的数据。加法器11将由去量化器/反变换器10获得的预测误差和所预测的值(所预测的图像)相加。
帧存储器12、13、14、15、16和17存储局部解码的图像数据的帧。选择器18控制输入和输出。
运动估计器19基于输入图像和解码图像从对应的帧中提取最佳运动矢量。运动补偿器20根据由运动估计器19算出的运动矢量和对应的帧信息生成预测图像。
运动编码器21基于所算出的运动矢量和对应的帧信息对运动信息进行编码。运动检测器22通过使用陀螺仪、传感器等检测运动图像编码设备的运动。运动判定器23判定由运动检测器22检测到的运动图像编码设备的运动速度。
图1所示的运动图像编码设备还包括：CPU，用于控制整个设备；ROM，用于存储控制该设备的各种控制程序；以及RAM，用作用于执行各种控制操作的各种数据的工作区域和暂时保存区域。
下面将说明图1所示的运动图像编码设备的运动图像编码操作。
在编码之前，熵编码器7生成包含例如可被参考的帧的数目的头信息，并通过记录器8将该头信息记录在记录介质9上。
由摄像装置1拍摄的帧的图像数据被存储在帧存储器2中，并被输入到选择器3。选择器3的选择操作被控制成以预定的间隔执行帧内编码，并以其它时间段执行帧间编码。
下面首先说明对作为开始帧的第一帧执行的帧内编码。
将输入帧数据逐宏块地输入到帧内预测器4，帧内预测器4对每个块执行帧内预测。将预测结果输入到变换器/量化器6，变换器/量化器6执行整数类型正交变换，并对所获得的系数进行量化。该被量化的系数作为量化结果输入到熵编码器7和去量化器/反变换器10。
熵编码器7对所输入的量化结果进行熵编码，并通过记录器8将编码后的数据记录在记录介质9上。
去量化器/反变换器10从输入的量化结果获得解码图像，并将该解码图像输入到加法器11。帧内编码不使用预测图像。因此，加法器11加上预测值0，并将该图像存储在空的帧存储器中或者存储在存储了帧存储器中所记录的参考图像的最早的图像数据的帧存储器中。最初，没有图像数据存储在帧存储器12至17中，所以该图像被存储在存储器12中。
下面将说明对随后的第二帧执行的帧间编码。
运动检测器22检测运动图像编码设备本身的运动。例如，运动检测器22计算垂直和水平运动矢量MVx和MVy，并将这些矢量的平方和定义为运动图像编码设备的运动幅度。运动判定器23判定运动图像编码设备的运动幅度是否大于预定值。
如果运动图像编码设备的运动幅度大于预定值，则运动判定器23控制选择器18从帧存储器12至17中选择输出，使得将来自帧存储器12至17的两个时间上最新的帧用作参考图像。如果运动图像编码设备的运动幅度等于或小于预定值，则运动判定器23控制选择器18从帧存储器12至17中选择全部输出。
运动估计器19读出所选择的帧存储器的内容，并计算运动矢量。运动补偿器20生成预测图像，并将该图像输入到差分单元5。选择器3选择差分单元5作为输出。差分单元5计算预测误差。将计算结果输入到变换器/量化器6。在变换器/量化器6执行整数类型正交变换并对所获得的系数进行量化。将量化后的系数作为量化结果输入到熵编码器7和去量化器/反变换器10。
熵编码器7对所输入的量化结果进行熵编码，并通过记录器8将编码后的数据记录在记录介质9上。此外，由运动编码器21对运动估计器19算出的运动矢量进行编码，并通过记录器8将编码后的数据记录在记录介质9上。
去量化器/反变换器10从所输入的量化结果中获得预测误差，并将该预测误差输入到加法器11。加法器11将来自运动补偿器20的预测图像(预测值)加到该预测误差，并将和存储在空的帧存储器中或者存储在存储了帧存储器中所记录的参考图像的最早的图像数据的帧存储器中。
下面参考图2说明根据第一实施例的运动图像编码设备的运动图像编码处理的处理流程。
图2是示出根据本发明第一实施例的运动图像编码设备的运动图像编码处理的流程图。
首先，在步骤S1，生成并输出头信息。在步骤S2，判断是否完成了对所有帧的编码。如果编码完成(步骤S2中的“是”)，则终止处理。如果编码没有完成(步骤S2中的“否”)，则流程前进到步骤S3。
在步骤S3，输入将被编码的帧数据。在步骤S4，检测运动图像编码设备的运动。
在步骤S5，将所检测到的运动图像编码设备的运动的幅度与预定值相比较。如果运动幅度等于或小于预定值(步骤S5中的“否”)，则流程前进到步骤S6，以将参考帧的数目设置为M(在此情况下为5)。如果运动幅度大于预定值(步骤S5中的“是”)，则流程前进到步骤S7，以将参考帧的数目设置为N(在此情况下为2)。在本实施例中，总保持M＞N。
在步骤S8，判断将被编码的帧数据的编码模式。
如果编码模式是帧内编码，则流程前进到步骤S9，以对输入的帧数据执行帧内编码。之后，流程前进到步骤S11。
如果编码模式是帧间编码，则流程前进到步骤S10，以在参考数目上等于参考帧的帧存储器中的图像的同时，通过执行运动补偿来执行帧间编码。之后，流程前进到步骤S11。
在步骤S11，将解码图像存储在空的帧存储器中或者存储在存储了帧存储器中时间上最早的图像数据的帧存储器中。
在步骤S12，将编码后的数据记录在记录介质9上。然后，流程返回到步骤S2，以处理下一帧。
在上述第一实施例中，如果摄像装置的运动很大(剧烈)，则在时间上分开的帧的参考频率急剧下降，所以这些帧没有被参考。这大大降低了与运动补偿有关的运算处理量。结果，可提高处理速度。
在第一实施例中，参考帧的最大数目被设置为5。然而，显然还可以通过使用必需数目的帧存储器来使用任何数目的参考帧。
而且，在第一实施例中，当运动很大时的参考帧的数目不限于上面提到的数目。另外，将被选择的帧的数目还可根据运动幅度而变化。例如，可与运动图像编码设备的运动幅度成反比地确定可被参考的帧的数目，或者还可以使用一些其它标准。
在第一实施例中，由运动检测器22(传感器)检测摄像装置1的运动。然而，也可以基于输入的图像数据检测摄像装置1的运动。例如，还可以通过生成缩小的(reduced)图像检测粗略的运动矢量，或者检测图像的若干个点的运动并使用该检测结果作为摄像装置1的运动。
通过仅采用前向预测作为例子说明了第一实施例。然而，通过使用必需数目的帧存储器还可以进行后向预测或双向预测。
当然，还可以用软件描述根据第一实施例的运动图像编码设备的各种组成要素的一些或全部，并通过运算单元例如CPU执行处理。
第二实施例
图3是示出根据本发明第二实施例的运动图像编码设备的配置的框图。
在图3中与第一实施例的图1中相同的附图标记表示具有相同功能的部分，并省略其说明。
参看图3，运动估计器100参考输入图像和来自帧存储器12至17的解码图像数据中可被参考的帧数据，并从对应的帧数据中提取最佳运动矢量。
运动补偿器101根据由运动估计器100算出的运动矢量和对应的帧信息生成预测图像。帧存储器控制器102控制帧存储器12至17。即，帧存储器控制器102控制对帧存储器12至17的写入、读取和供电。
下面将说明图3所示的运动图像编码设备的运动图像编码操作。
首先，与第一实施例中相同，生成头信息并通过记录器8将头信息记录在记录介质9上。
然后，与第一实施例中相同，由摄像装置1拍摄的帧的图像数据被存储在帧存储器2中并被输入到选择器3。
当要执行帧内编码时，处理与第一实施例中的完全相同，并且通过记录器8将所生成的编码后的数据记录在记录介质9上。
另外，根据来自帧存储器控制器102的指令，解码图像被存储在空的帧存储器中或者存储在存储了帧存储器中所记录的参考图像的最早的图像数据的帧存储器中。即，帧存储器控制器102向未使用的帧存储器中的一个供电以将其设置为可写入状态，或者将帧存储器中具有最早的帧的帧存储器设置为可写入状态。
下面说明帧间编码的执行。
与第一实施例中相同，运动检测器22检测运动图像编码设备本身的运动。例如，运动检测器22计算垂直和水平运动矢量MVx和MVy，并将这些矢量的平方和定义为运动图像编码设备的运动幅度。运动判定器23判定运动图像编码设备的运动幅度是否大于预定值。
如果运动图像编码设备的运动幅度大于预定值，则运动判定器23向帧存储器控制器102通知运动图像编码设备运动很大。当接收到该通知时，帧存储器控制器102将帧存储器12至17中的两个设置为可读取状态，并将另一个帧存储器设置为可写入状态，以便于从帧存储器12至17中选择输出，使得两个在时间上最新的帧被选择作为参考图像。另外，帧存储器控制器102停止向其它帧存储器供电。
如果运动图像编码设备的运动幅度等于或小于预定值，则运动判定器23向帧存储器控制器102通知运动图像编码设备没有大的运动。当接收到该通知时，帧存储器控制器102将存储该帧数据的帧存储器设置为可读取状态。而且，帧存储器控制器102向未使用的帧存储器中的一个供电，以将其设置为可写入状态，或者将帧存储器中具有最早的帧的帧存储器设置为可写入状态。
运动估计器100读出被设置为可读取状态的帧存储器的内容，并计算运动矢量。运动补偿器101生成预测图像，并将该图像输入到差分单元5。之后，与第一实施例中相同，进行帧间编码，并通过记录器8将编码后的数据记录在记录介质9上。
去量化器/反变换器10从输入的量化结果中获得预测误差，并将该预测误差输入到加法器11。加法器11将来自运动补偿器101的预测图像与预测误差相加，并将相加结果存储在被设置为可写入状态的帧存储器中。
下面将参考图4至图6说明根据第二实施例的运动图像编码设备的运动图像编码处理的处理流程。
图4是示出根据本发明第二实施例的运动图像编码设备的运动图像编码处理的流程图。
在图4中与第一实施例的图2中相同的附图标记表示具有相同功能的步骤，并省略其说明。
与第一实施例中相同，在步骤S1至S4的处理之后，在步骤S5，如果运动幅度等于或小于预定值(步骤S5中的“否”)，则流程前进到步骤S100以执行帧存储器控制M。如果运动幅度大于预定值(步骤S5中的“是”)，则流程前进到步骤S101，以执行帧存储器控制N。在本实施例中，总保持M＞N。
下面参考图5说明步骤S100中帧存储器控制M的细节。
图5是示出根据本发明第二实施例的帧存储器控制M的细节的流程图。
在步骤S102，参考帧的数目被设置为M(在本情况下为5)。在步骤S103，判断没有被供电并没被使用的未使用的帧存储器的存在/不存在。如果没有未使用的帧存储器(步骤S103中的“否”)，则流程前进到步骤S104，以将存储了在时间上最早的图像数据(参考帧)的帧存储器设置为可写入状态。
另一方面，如果存在未用的帧存储器(步骤S103中的“是”)，则流程前进到步骤S105，以选择一个未用的帧存储器并通过向其供电使其成为可用的。在步骤S106，将在步骤S105中成为可用的该帧存储器设置为可写入状态。
在步骤S107，将剩余的帧存储器中在时间上最新的最多M个帧存储器设置为可读取状态。这样，完成帧存储器控制M的序列，流程前进到图4中的步骤S8。
下面参考图6说明步骤S101中帧存储器控制N的细节。
图6是示出根据本发明第二实施例的帧存储器控制N的细节的流程图。
在步骤S110，参考帧的数目被设置为N(在此情况下为2)。
在步骤S111，将剩余的帧存储器中在时间上最新的N个帧存储器设置为可读取状态。在步骤S112，将剩余的帧存储器中的一个设置为可写入状态。
在步骤S113，停止对依然剩余的帧存储器供电，因为它们是未被使用的帧存储器。这样，完成存储器控制N的序列，流程前进到步骤S8。
返回到图4，与第一实施例中的相同，在步骤S8至S10中的处理之后，在步骤S102，将解码图像存储在帧存储器中可写入的一个帧存储器中。在步骤S12，将该编码后的数据记录在记录介质9上，流程返回到步骤S2以处理下一帧。
在如上所述的第二实施例中，除了第一实施例中所说明的效果以外，通过停止向未使用的帧存储器供电可减少功耗。因此，特别在通过有限的电源来运行设备的环境中，可延长设备的运行时间。
在第二实施例中，参考帧的最大数目被设置为5。然而，显然还可以通过使用必需数目的帧存储器来使用任何数目的参考帧。
而且，在第二实施例中，当运动大时的参考帧的数目不限于上面提到的数目。另外，将被选择的帧的数目还可根据运动幅度而改变。例如，可与运动图像编码设备的运动幅度成反比地确定可被参考的帧的数目，或者还可以使用一些其它标准。
通过仅采用前向预测作为例子说明了第二实施例。然而，还可以通过使用必需数目的帧存储器进行后向预测或双向预测。
当然，还可以用软件描述根据第二实施例的运动图像编码设备的各种组成要素的一些或全部，并通过运算单元例如CPU执行处理。
第三实施例
图7是示出根据本发明第三实施例的运动图像编码设备的配置的框图。
图7中与第二实施例的图3中相同的附图标记表示具有相同功能的部分，并省略其说明。
参看图7，图像拍摄模式设置单元200设置运动图像编码设备的图像拍摄模式。图像拍摄模式的例子有作为标准的“自动模式”、用于拍摄具有高速度的被摄体的图像的“运动模式”、以及用于拍摄山、海等风景的图像的“风景”模式。然而，图像拍摄模式不限于这些例子。
帧存储器控制器201控制帧存储器12至17。根据图像拍摄模式，帧存储器控制器201控制对帧存储器12至17的写入、读取以及供电。摄像装置202可根据来自图像拍摄模式设置单元200的指令控制快门速度、光圈值等。
下面说明图7中所示的运动图像编码设备的运动图像编码操作。
首先，在开始图像拍摄之前，用户通过使用图像拍摄模式设置单元200设置摄像装置202的图像拍摄模式。将所设置的图像拍摄模式输入到摄像装置202和帧存储器控制器201。摄像装置202选择并设置适于所设置的图像拍摄模式的快门速度和F值(F-number)。
当选择了“自动模式”时，帧存储器控制器201将参考帧的数目设置为3，并停止对帧存储器16和17供电，以将它们保持为未使用。当选择了“运动模式”时，帧存储器控制器201将参考帧的数目设置为1，并停止对帧存储器14至17供电以将它们保持为未使用。当选择了“风景模式”时，帧存储器控制器201将参考帧的数目设置为5。
之后，通过使用被供电的帧存储器对每一帧执行帧内编码或帧间编码。
当要执行帧内编码时，帧存储器控制器201按顺序将被供电的帧存储器中空的帧存储器或存储了在时间上最早的帧的帧存储器设置为可写入状态，并存储解码图像。
当要执行帧间编码时，帧存储器控制器201按顺序将被供电的帧存储器中空的帧存储器或存储了在时间上最早的帧的帧存储器设置为可写入状态，并将其它帧存储器设置为可读取状态。
注意，在帧间编码中，对每个图像拍摄模式设置参考帧的数目。因此，根据参考帧的数目，计算运动矢量，并执行运动补偿。通过记录器8将所生成的编码后的数据记录在记录介质9上。将解码图像存储在被设置为可写入状态的帧存储器中。
下面参考图8说明根据第三实施例的运动图像编码设备的运动图像编码处理的处理流程。
图8是示出根据本发明第三实施例的运动图像编码设备的运动图像编码处理的流程图。
图8中与第一实施例的图2中相同的附图标记表示具有相同功能的步骤，并将省略其说明。
在步骤S200，设置图像拍摄模式。
假定在图8中，“运动模式”、“风景模式”、以及“自动模式”是图像拍摄模式。
在步骤S201，判断图像拍摄模式是否为“运动模式”。如果图像拍摄模式是“运动模式”(步骤S201中的“是”)，则流程前进到步骤S202，以将参考帧的数目设置为N(在此情况下为1)。在步骤S203，停止对未使用的帧存储器供电。之后，流程前进到步骤S1。
如果在步骤S201中图像拍摄模式不是“运动模式”(步骤S201中的“否”)，则流程前进到步骤S204，以判断图像拍摄模式是否为“风景模式”。如果图像拍摄模式是“风景模式”，则流程前进到步骤S205，以将参考帧的数目设置为P(在此情况下为5)。之后，流程前进到步骤S1。
如果图像拍摄模式不是“风景模式”(步骤S204中的“否”)，则流程前进到步骤S206，以将参考帧的数目设置为M(在此情况下为3)。在步骤S207，停止对未使用的帧存储器供电。然后流程前进到步骤S1。在本实施例中，始终保持P≥M≥N。
之后，与第一实施例中相同，基于所设置的参考帧的数目P、M和N中的一个执行步骤S1至S3和S8至S12中的处理。
在上述第三实施例中，基于由图像拍摄模式预期的将被编码的运动图像的运动幅度来控制参考帧的数目。因此，可依照该运动执行最佳处理。
此外，由于基于图像拍摄模式预设参考帧的数目，所以可进行最佳参考。另外，通过停止对未使用的帧存储器供电可减少功耗。因此，特别在由有限的电源运行设备的环境中，可延长设备的运行时间。
在第三实施例中，将参考帧的最大数目设置为5。然而，显然还可以通过使用所需数目的帧存储器来使用任意数目的参考帧。
此外，仅采用前向预测作为例子说明了第三实施例。然而，通过使用必需数目的帧存储器还可以进行后向预测或双向预测。
当然，还可以用软件描述根据第三实施例的运动图像编码设备的各种组成要素的一些或全部，并由运算单元例如CPU执行处理。
第四实施例
图9是示出根据本发明第四实施例的运动图像编码设备的配置的框图。
参看图9，中央处理单元(CPU)300控制整个设备并进行各种处理。存储器301为控制该设备所必需的操作系统(OS)、软件以及运算操作提供存储区域。总线302相互连接形成该运动图像编码设备的各种组成要素，并传送数据和控制信号。
终端303用于启动该设备、设置各种条件并执行回放指令。存储装置304存储软件。存储装置305存储编码流。存储装置304和305还可以是可从运动图像编码设备分开和搬移的便携式存储介质。
照相机(摄像装置)307可逐帧地拍摄运动图像。照相机307的照相机云台(panhead)306由软件来控制，并具有将来自照相机307的图像数据、照相机307的状态以及照相机云台306本身的状态输出到总线302的功能。
监视器308显示图像。通信线310是例如LAN、公用线路、无线电信道或广播无线电波。通信接口(I/F)309通过通信线310发送和接收流。
存储器301存储用于控制整个设备并运行各种软件的OS，并且还存储将被运行的软件。另外，存储器301具有用于存储图像数据的图像区域、用于存储所生成的编码后的数据的编码区域、以及用于存储例如各种运算操作和编码用参数的工作区域。
下面将说明在上述配置中通过通信线310从外部终端控制照相机云台306和照相机307、对照相机307所拍摄的运动图像进行编码、并通过通信线310将编码后的运动图像发送到外部终端的处理。
在第四实施例中，将采用H.264编码方法作为例子说明由运动图像编码设备使用的编码方法。然而，可以使用任何编码方法，只要参考两帧或更多帧对图像进行编码即可。而且，为了简化说明，参考将被编码的帧之前的三帧和之后的三帧。然而，参考帧的数目不受限制。
在该处理之前，终端303指示整个设备进行启动，从而初始化各个组成要素。因此，存储在存储装置304中的软件通过总线302展开到存储器301上，并被启动。
下面将参考图10说明存储器301的数据结构。
图10是示出根据本发明第四实施例的存储器的数据结构的图。
如图10所示，存储器301存储用于控制整个设备并运行各种软件的OS、用于执行H.264编码方法的运动图像编码软件、用于控制通信的通信软件、以及用于控制照相机云台306的照相机控制软件。存储器301还具有用于存储图像数据的图像区域1至7、用于存储编码后的数据的编码区域、以及工作区域。
下面将参考图11说明CPU 300控制如上所述配置的运动图像编码设备的方式。
图11是示出由根据本发明第四实施例的运动图像编码设备执行的处理的流程图。
在步骤S300中，CPU 300启动照相机控制软件以初始化各个部分、并开始拍摄运动图像。在步骤S301，CPU 300启动通信软件以通过通信线310接收照相机控制信息，从而为输出编码后的数据做准备。
在步骤S302，CPU 300判断是否从终端303输入了处理终止。如果输入了终止(步骤S302中的“是”)，则流程前进到步骤S307，并且CPU 300终止通信软件。在步骤S308，CPU 300终止照相机控制软件，然后终止整个处理。
另一方面，如果在步骤S302中没有输入终止(步骤S302中的“否”)，则流程前进到步骤S303，CPU 300判断是否通过通信接口309从通信线310输入了照相机控制请求和运动图像发送请求。如果没有输入这种请求(步骤S303中的“否”)，则流程返回到步骤S302，CPU 300进行等待，直到输入了这些请求。如果这些请求被输入(步骤S303中的“是”)，则流程前进到步骤S304。
在步骤S304，CPU 300启动运动图像编码软件。在步骤S305，CPU 300执行编码并发送编码后的数据。后面将详细说明该处理。当该通信完成时，流程前进到步骤S306。在步骤S306，CPU 300终止编码软件。然后，流程返回到步骤S302，CPU 300等待下一个指示。
下面将参考图12详细说明步骤S305中的处理。
图12是示出根据本发明第四实施例的步骤S305中的处理细节的流程图。
首先，在步骤S351，生成头信息，并将该头信息存储在存储器301上的编码区域中。当编码后的数据被存储在编码区域中时，通信软件通过通信接口309将数据发送到通信线310，并且在发送之后，清空编码区域的对应区。在下面的说明中将不具体说明编码区域中编码后的数据的发送。
在步骤S352，CPU 300判断通信终止请求的存在/不存在。如果通信终止请求存在(步骤S352中的“是”)，则CPU 300终止该处理。如果通信终止请求不存在(步骤S352中的“否”)，则流程前进到步骤S353。
在步骤S353，如果通过通信接口309从通信线310接收到用于控制照相机的照相机控制命令，则CPU 300将该命令输入到照相机云台306。基于该照相机控制命令，照相机云台306进行例如左右摇动、上下摆动以及变焦操作。
在步骤S354，CPU 300通过照相机云台306输入由照相机307拍摄的帧数据，并将该数据存储在存储器301上的图像区域1。
在步骤S355，CPU 300通过照相机云台306获取关于照相机307的运动的数据。即，照相机云台306在收到照相机控制命令之后操作照相机307，并且可通过监视电动机等的状态来获取与照相机307的运动有关的数据。CPU 300将所获取的数据写入存储器301上的工作区域中。
在步骤S356，CPU 300将所获得的与照相机307的运动有关的数据(运动的幅度)和预定值进行比较。
如果运动的幅度等于或小于预定值(步骤S356中的“否”)，则流程前进到步骤S357，并且CPU 300将前和后参考帧的数目设置为M(在此情况下为3)。然后，在步骤S358中，CPU 300设置m×m作为在帧间编码期间进行运动补偿时使用的运动矢量的搜索范围(后面将说明)。在此情况下，m是例如32像素。之后，流程前进到步骤S361。
如果运动的幅度大于预定值(步骤S356中的“是”)，则流程前进到步骤S359，并且CPU 300将前和后参考帧的数目设置为N(在此情况下为1)。在本实施例中，始终保持M＞N。在步骤S360，CPU 300设置n×n作为在帧间编码期间进行运动补偿时使用的运动矢量的搜索范围(后面将说明)。在此情况下，n为例如55像素。之后，流程前进到步骤S361。
在步骤S361，CPU 300判定将被编码的帧数据的编码模式。
如果编码模式是帧内编码，则流程前进到步骤S362，CPU 300对所输入的帧数据执行帧内编码。然后，CPU 300将所生成的编码后的数据存储在存储器301上的编码区域中，流程前进到步骤S364。
如果编码模式是帧间编码，则流程前进到步骤S363，CPU 300在参考具有所设置数目的参考帧的图像区域中的图像的同时，通过搜索所设置的范围内的运动矢量执行运动补偿来执行帧间编码。然后CPU 300将所生成的编码后的数据存储在存储器301上的编码区域中，流程前进到步骤S364。
在步骤S364，CPU 300将解码图像存储在存储器301上的空的图像区域中或者存储在图像区域中存储了在时间上最早的图像数据的图像区域中。在步骤S365，CPU 300通过通信接口309将存储在编码区域中的编码后的数据发送到通信线310，流程返回到步骤S352以处理下一帧。
在如上所述的第四实施例中，如果照相机的运动很大(剧烈)，则不参考在时间上分开的帧，因为这些帧的参考频率急剧下降。这样，可大大减少运动补偿的运算处理量。因此，可提高处理速度。
此外，如果照相机的运动很大(剧烈)，则在通过使运动矢量搜索范围比照相机运动小时的搜索范围宽，可进行准确的运动矢量搜索。即，当参考帧的数目从5减少到2时，即使运动矢量搜索范围扩大到(3025(55×55))/1024(32×32))1/2，仍可保持相同的算术运算量。这使得可以在不增加CPU负担的情况下高效搜索运动矢量。
在第四实施例中，参考帧在将被编码的帧之前是三帧，在其之后是三帧。然而，显然还可以通过保证用于存储参考帧的必需量的图像区域，使用任何数目的参考帧。
在第四实施例中，通过启动通信软件将数据经由通信接口309发送到通信线310。然而，还可以将数据存储在存储装置305中。
另外，输入的图像不必是来自照相机的拍摄图像。还可以使用存储在存储装置305中的运动图像数据，并且在判断出帧的运动幅度的同时改变参考帧的数目。而且，如果检测到场景变化等，还可以改变参考帧的数目。
当然，还可以根据应用或目的通过自由组合第一至第四实施例的配置来实现实施例。
由于在不脱离本发明的精神和范围的情况下可作出许多明显不同的实施例，因此，应该理解，除了由所附权利要求限定以外，本发明不局限于特定实施例。
优先权要求
本申请要求2003年12月22日提交的日本专利申请2003-425826的优先权，在此引入该申请作为参考。

Claims (18)

1.一种运动图像编码设备，其通过参考运动图像中的多个帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，该运动图像编码设备包括：
检测部件，用于检测摄像装置的运动；
多个存储部件，用于存储所述多个帧数据；
选择部件，用于基于由所述检测部件检测到的运动信息，从所述多个存储部件中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储部件；
估计部件，用于基于存储在由所述选择部件选择的所述存储部件中的参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码部件，用于通过使用由所述估计部件估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出部件，用于输出经所述编码部件编码的编码数据。
2.根据权利要求1所述的运动图像编码设备，其特征在于，所述检测部件基于由所述摄像装置拍摄的运动图像检测所述摄像装置的运动。
3.根据权利要求1所述的运动图像编码设备，其特征在于，所述选择部件包括控制部件，该控制部件用于基于由所述检测部件检测到的运动信息来控制对所述多个存储部件的写入/读取和供电。
4.根据权利要求1所述的运动图像编码设备，其特征在于，还包括设置部件，用于设置所述摄像装置的图像拍摄模式，
其中，所述选择部件包括控制部件，该控制部件用于基于由所述设置部件设置的图像拍摄模式来控制对所述多个存储部件的写入/读取和供电。
5.根据权利要求3或4所述的运动图像编码设备，其特征在于，所述控制部件停止对未被所述选择部件选择的存储部件供电。
6.根据权利要求1所述的运动图像编码设备，其特征在于，还包括搜索范围控制部件，用于基于由所述检测部件检测的运动信息来控制所述估计部件的运动矢量搜索范围。
7.一种运动图像编码设备，其通过参考运动图像中的多个帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，该运动图像编码设备包括：
设置部件，用于设置摄像装置的图像拍摄模式；
多个存储部件，用于存储所述多个帧数据；
选择部件，用于基于由所述设置部件设置的图像拍摄模式，从所述多个存储部件中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储部件；
估计部件，用于基于存储在由所述选择部件选择的所述存储部件中的参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码部件，用于通过使用由所述估计部件估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出部件，用于输出经所述编码部件编码的编码数据。
8.根据权利要求7所述的运动图像编码设备，其特征在于，所述选择部件包括控制部件，该控制部件用于控制对所述多个存储部件的写入/读取和供电。
9.根据权利要求8所述的运动图像编码设备，其特征在于，所述控制部件停止对未被所述选择部件选择的存储部件供电。
10.根据权利要求7所述的运动图像编码设备，其特征在于，所述检测部件基于由所述摄像装置拍摄的运动图像来检测所述摄像装置的运动。
11.一种运动图像编码设备，其通过参考运动图像中的多个帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，该运动图像编码设备包括：
输入部件，用于输入控制摄像装置的控制信息；
存储部件，用于存储由所述摄像部件拍摄的运动图像；
设置部件，用于基于所述摄像装置的运动信息来设置当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的数目，其中所述摄像装置的运动信息是基于由所述输入部件输入的控制信息而获得的；
获取部件，用于获取与由所述设置部件设置的参考帧数据的数目相对应的参考帧数据；
估计部件，用于基于由所述获取部件获取的参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码部件，用于通过使用由所述估计部件估计的运动矢量来对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出部件，用于输出经所述编码部件编码的编码数据。
12.根据权利要求11所述的运动图像编码设备，其特征在于，还包括搜索范围控制部件，用于基于所述运动信息来控制所述估计部件的运动矢量搜索范围。
13.一种运动图像编码设备的控制方法，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像中的多个帧数据的多个存储单元，并通过参考存储在所述多个存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述控制方法包括：
检测步骤，用于检测摄像装置的运动；
选择步骤，用于基于在所述检测步骤中检测到的运动信息，从所述多个存储单元中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储单元；
估计步骤，用于基于存储在所述选择步骤选择的存储单元中的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的所述运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
14.一种运动图像编码设备的控制方法，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像中的多个帧数据的多个存储单元，并通过参考存储在所述多个存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述控制方法包括：
设置步骤，用于设置摄像装置的图像拍摄模式；
选择步骤，用于基于在所述设置步骤中设置的图像拍摄模式，从所述多个存储单元中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储单元；
估计步骤，用于基于存储在所述选择步骤选择的存储单元中的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的所述运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
15.一种运动图像编码设备的控制方法，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像的存储单元，并通过参考存储在所述存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述控制方法包括：
输入步骤，用于输入控制摄像装置的控制信息；
设置步骤，用于基于所述摄像装置的运动信息来设置当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的数目，其中所述摄像装置的运动信息是基于在所述输入步骤中输入的控制信息而获得的；
获取步骤，用于获取与在所述设置步骤中设置的所述参考帧数据的数目相对应的参考帧数据；
估计步骤，用于基于在所述获取步骤中获取的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
16.一种用于对运动图像编码设备实施控制的程序，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像中的多个帧数据的多个存储单元，并通过参考存储在所述多个存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述程序包括下列步骤的程序代码：
检测步骤，用于检测摄像装置的运动；
选择步骤，用于基于在所述检测步骤中检测到的运动信息，从所述多个存储单元中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储单元；
估计步骤，用于基于存储在所述选择步骤选择的存储单元中的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的所述运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
17.一种用于对运动图像编码设备实施控制的程序，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像中的多个帧数据的多个存储单元，并通过参考存储在所述多个存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述程序包括下列步骤的程序代码：
设置步骤，用于设置摄像装置的图像拍摄模式；
选择步骤，用于基于在所述设置步骤中设置的图像拍摄模式，从所述多个存储单元中选择用于存储当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的存储单元；
估计步骤，用于基于存储在所述选择步骤选择的存储单元中的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的所述运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
18.一种用于对运动图像编码设备实施控制的程序，该运动图像编码设备包括用于存储运动图像的存储单元，并通过参考存储在所述存储单元中的帧数据对将被编码的帧数据执行运动补偿来编码该运动图像，所述程序包括下列步骤的程序代码：
输入步骤，用于输入控制摄像装置的控制信息；
设置步骤，用于基于所述摄像装置的运动信息来设置当对将被编码的帧数据进行编码时所参考的参考帧数据的数目，其中所述摄像装置的运动信息是基于在所述输入步骤中输入的控制信息而获得的；
获取步骤，用于获取与在所述设置步骤中设置的所述参考帧数据的数目相对应的参考帧数据；
估计步骤，用于基于在所述获取步骤中获取的所述参考帧数据和将被编码的帧数据来估计运动矢量；
编码步骤，用于通过使用在所述估计步骤中估计的运动矢量对将被编码的帧数据进行编码；以及
输出步骤，用于输出在所述编码步骤中被编码的编码数据。
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