專利名稱：去隔行掃描裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和方法，具體涉及一種去隔行掃描裝置和方法，它能夠在去隔行掃描期間適應(yīng)于像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的運(yùn)動(dòng)而補(bǔ)償像素值的移動(dòng)，在所述去隔行掃描期間，隔行掃描信號(hào)被轉(zhuǎn)換為逐行掃描信號(hào)，因此減少了阻礙偽影(blocking artifact)和抖動(dòng)的發(fā)生。
背景技術(shù)：
一種掃描NTSC(美國(guó)國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì)制式)信號(hào)的方法采用隔行掃描技術(shù)。但是，隔行掃描技術(shù)的不足在于引起在行之間的圖像的閃爍和模糊并且降低了圖形的垂直分辨率。隔行掃描技術(shù)將一個(gè)幀劃分和掃描為兩個(gè)部分，而逐行掃描技術(shù)連續(xù)地掃描一個(gè)幀。因此，與隔行掃描方法相比，逐行掃描技術(shù)防止了在時(shí)間軸上的幀的場(chǎng)之間的噪音，并且減少了在行之間的圖像的閃爍。高清晰度電視(HDTV)不僅采用隔行掃描技術(shù)而且采用逐行掃描技術(shù)。因此，迫切需要開發(fā)去隔行掃描技術(shù)以有效地將隔行掃描信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描信號(hào)。而且，使用時(shí)空內(nèi)插的傳統(tǒng)的去隔行掃描技術(shù)引起在行之間的圖像的閃爍或模糊。為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)引入了一種使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)娜ジ粜袙呙璺椒ê图呻娐?IC)。
圖1圖解了一種去隔行掃描方法的基本概念，其中，僅僅包括在垂直方向上的偶數(shù)編號(hào)或奇數(shù)編號(hào)的樣本的場(chǎng)被轉(zhuǎn)換和輸出到一個(gè)幀中。所述輸出幀可以被定義如下Fo(x→,n)=F(x→,n),(ymod2=nmod2)]]> 其中， 表示輸出幀， 表示輸出幀 的空間位置，并且相當(dāng)于(x，y)T，n表示場(chǎng)編號(hào)， 表示輸入場(chǎng)， 表示要內(nèi)插的像素。
一種不使用移動(dòng)補(bǔ)償?shù)拇硇匀ジ粜袙呙璺椒ㄊ腔谶吘壍男衅骄?ELA)方法。與使用時(shí)空濾波的去隔行掃描方法相比較，ELA去隔行掃描方法有效地和容易地將隔行掃描信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描信號(hào)。但是，ELA去隔行掃描方法引起在運(yùn)動(dòng)畫面區(qū)域中的圖像的閃爍。
一種使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)拇硇匀ジ粜袙呙璺椒ㄊ菚r(shí)間遞歸(TR)的去隔行掃描方法。TR去隔行掃描方法在當(dāng)前一場(chǎng)被完全去隔行掃描的假設(shè)下對(duì)于當(dāng)前場(chǎng)的丟失數(shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。在TR去隔行掃描方法中，要內(nèi)插的像素，可以是前一場(chǎng)的原始像素或前一場(chǎng)的插入像素。在TR去隔行掃描方法中，要內(nèi)插的像素被連續(xù)地去隔行掃描，因此在一個(gè)場(chǎng)中的差錯(cuò)可以傳播到另一個(gè)場(chǎng)。為了防止差錯(cuò)的傳播，使用一個(gè)中央場(chǎng)。
一般，傳統(tǒng)的去隔行掃描方法被劃分為不使用運(yùn)動(dòng)信息的去隔行掃描方法和使用運(yùn)動(dòng)信息的去隔行掃描方法。前者的方法使用時(shí)空濾波器或在像素之間的基于方向的相關(guān)性，而不是運(yùn)動(dòng)信息。但是，這些方法引起在運(yùn)動(dòng)畫面區(qū)域中行間的圖像的閃爍和模糊。為了解決這個(gè)問題，設(shè)計(jì)了使用運(yùn)動(dòng)信息的去隔行掃描方法，但是當(dāng)逐個(gè)塊地執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)可能發(fā)生阻礙偽影和抖動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種去隔行掃描裝置，它能夠在去隔行掃描期間適應(yīng)于像素值相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的可靠性而補(bǔ)償像素值，在所述去隔行掃描期間，隔行掃描信號(hào)被轉(zhuǎn)換為逐行掃描信號(hào)，因此減少了阻礙偽影和抖動(dòng)的發(fā)生。
本發(fā)明也提供了一種去隔行掃描方法，它能夠在去隔行掃描期間適應(yīng)于像素值相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的可靠性而補(bǔ)償像素值，在所述去隔行掃描期間，隔行掃描信號(hào)被轉(zhuǎn)換為逐行掃描信號(hào)，因此減少了阻礙偽影和抖動(dòng)的發(fā)生。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種去隔行掃描裝置，包括運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件，它使用輸入的圖像信號(hào)、被應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量并且其運(yùn)動(dòng)被補(bǔ)償?shù)南袼氐闹岛捅粫r(shí)空內(nèi)插的像素的值來產(chǎn)生多個(gè)運(yùn)動(dòng)可靠性因子，并且使用運(yùn)動(dòng)可靠性因子分析相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的要內(nèi)插的像素運(yùn)動(dòng)的可靠性；自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件，它根據(jù)所分析的運(yùn)動(dòng)可靠性來選擇和輸出第一和第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值之一，通過對(duì)于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂岛捅粫r(shí)空內(nèi)插的像素值加權(quán)獲取低通濾波加權(quán)的結(jié)果來獲得所述第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)值，并且所述第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)值是被時(shí)空內(nèi)插的像素值。
去隔行掃描裝置還包括運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償裝置，它向要內(nèi)插的當(dāng)前塊的像素應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量，從前一場(chǎng)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于被應(yīng)用了運(yùn)動(dòng)向量的像素值的像素值，并且輸出所檢測(cè)的像素值作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償像素的值，其中，運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件接收運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值。
去隔行掃描裝置還包括時(shí)空內(nèi)插部件，它使用當(dāng)前場(chǎng)的上下像素的值獲得被空間內(nèi)插的像素的值和使用對(duì)應(yīng)于要內(nèi)插的像素的相鄰場(chǎng)的像素的值獲得被時(shí)間內(nèi)插的像素的值，其中，運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件從時(shí)空內(nèi)插部件接收空間內(nèi)插的像素值和時(shí)間內(nèi)插的像素值。
運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件包括運(yùn)動(dòng)可靠性因子操作單元，它產(chǎn)生第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子、第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子和第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子，第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子是上像素值和空間內(nèi)插的像素值之間的差和下像素值和空間內(nèi)插的像素值之間的差中的小值，第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子是上像素值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂抵g的差和下像素值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂抵g的差中的小值，第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子是上像素值和通過向當(dāng)前塊應(yīng)用前一個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)向量而獲得的像素值之間的差和下像素值和所獲得的像素值之間的差中的小值；運(yùn)動(dòng)可靠性因子確定單元，除了當(dāng)在第一和第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子之間的差大于一個(gè)基準(zhǔn)值并且第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子高于第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子的時(shí)候，它向自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件輸出運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)。
通過在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)之間的像素的運(yùn)動(dòng)的程度來確定加權(quán)。
自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件當(dāng)從運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件接收到運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)時(shí)選擇和輸出第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值，并且當(dāng)未從運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件接收到運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)時(shí)選擇和輸出第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種去隔行掃描方法，包括(c)使用輸入的圖像信號(hào)、被應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量并且其運(yùn)動(dòng)被補(bǔ)償?shù)南袼氐闹岛捅粫r(shí)空內(nèi)插的像素的值來產(chǎn)生多個(gè)運(yùn)動(dòng)可靠性因子；(d)使用運(yùn)動(dòng)可靠性因子分析被內(nèi)插像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的運(yùn)動(dòng)可靠性；(e)輸出第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值或第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值，所述第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值是通過根據(jù)分析結(jié)果向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂岛蜁r(shí)空內(nèi)插的像素值加權(quán)以及低通濾波加權(quán)的結(jié)果而獲得的，第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值是時(shí)空內(nèi)插的像素值。
所述隔行掃描方法還包括(b)使用當(dāng)前場(chǎng)的上下像素值獲得空間內(nèi)插的像素值和使用對(duì)應(yīng)于被內(nèi)插的像素的相鄰場(chǎng)的像素值獲得時(shí)間內(nèi)插的像素值。
所述隔行掃描方法還包括(a)通過向要被內(nèi)插的當(dāng)前塊的像素應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量和從前一個(gè)場(chǎng)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償像素值的一個(gè)像素值來獲得當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼氐闹怠?br> 在(c)期間，上像素值和空間內(nèi)插的像素值之間的差和下像素值和空間內(nèi)插的像素值之間的差中的小值被產(chǎn)生作為第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子，上像素值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂抵g的差和下像素值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂抵g的差中的小值被產(chǎn)生作為第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子，上像素值和通過向當(dāng)前塊應(yīng)用前一個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)向量而獲得的像素值之間的差和下像素值和所獲得的像素值之間的差中的小值被產(chǎn)生作為第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子。
在(d)期間，除了當(dāng)在第一和第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子之間的差大于一個(gè)基準(zhǔn)值并且第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子高于第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)作為分析運(yùn)動(dòng)可靠性的結(jié)果被輸出。
在(e)期間，通過在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)之間的像素的運(yùn)動(dòng)程度來確定加權(quán)。
(e)包括(e-1)當(dāng)接收到運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)時(shí)選擇和輸出第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值；(e-2)當(dāng)未接收到運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)時(shí)選擇和輸出第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值。


通過參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其他方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1圖解了去隔行掃描的基本概念；圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的去隔行掃描裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3圖解了圖2的運(yùn)動(dòng)估計(jì)器的操作；圖4圖解了圖2的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器的操作；圖5圖解了圖2的時(shí)空內(nèi)插器的操作；圖6是圖解圖2的運(yùn)動(dòng)可靠性分析器的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)方框圖；圖7是圖解圖2的自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)方框圖；圖8是圖解按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的去隔行掃描方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的去隔行掃描裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。參見圖2，去隔行掃描裝置包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器201、時(shí)空內(nèi)插器202、運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203和自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器204。
圖3圖解了圖2的運(yùn)動(dòng)估計(jì)器的操作。
圖4圖解了圖2的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器的操作。
圖5圖解了圖2的時(shí)空內(nèi)插器的操作。
圖6是圖解圖2所示的運(yùn)動(dòng)可靠性分析器的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)方框圖，所述運(yùn)動(dòng)可靠性分析器包括操作單元203-1和運(yùn)動(dòng)可靠性確定單元203-2。
圖7是圖解圖2所示的自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)方框圖；所述自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器包括低通濾波器(LPF)204-1和選擇器204-2。
圖8是圖解按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的去隔行掃描方法的流程圖。參見圖8，所述方法包括逐塊地估計(jì)像素運(yùn)動(dòng)(步驟800)；像素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(步驟801)；對(duì)于要內(nèi)插的像素的運(yùn)動(dòng)的時(shí)空補(bǔ)償(步驟802)；計(jì)算運(yùn)動(dòng)可靠性值α、β和γ(步驟803)；確定運(yùn)動(dòng)可靠性(步驟804)；根據(jù)運(yùn)動(dòng)可靠性來選擇自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值(步驟805)。
以下，將參照?qǐng)D2-8來更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200使用前一個(gè)場(chǎng)的像素塊來估計(jì)當(dāng)前場(chǎng)的要內(nèi)插的塊的運(yùn)動(dòng)向量。圖3是說明運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200的操作的圖。參見圖3，運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200估計(jì)在連續(xù)輸入的前一個(gè)場(chǎng)n-1和當(dāng)前場(chǎng)n之間的像素運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200將當(dāng)前場(chǎng)n劃分為預(yù)定大小的幾個(gè)塊，并且當(dāng)在前一個(gè)場(chǎng)n-1的預(yù)定搜索區(qū)域中移動(dòng)相應(yīng)的塊時(shí)計(jì)算在被劃分的塊中的誤差。接著，運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200檢測(cè)其中獲得最小誤差的前一個(gè)場(chǎng)n-1的點(diǎn)，并且估計(jì)所檢測(cè)的點(diǎn)來作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)向量。
如果由運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200估計(jì)的運(yùn)動(dòng)向量是 則運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器201如圖4所示補(bǔ)償像素的運(yùn)動(dòng)，并且使用下面的方程來計(jì)算運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值fMCfMC=fn-1(x0+V→)----(2)]]>通過組合前一個(gè)塊的像素值和方程(2)所示的運(yùn)動(dòng)向量來計(jì)算其運(yùn)動(dòng)如圖4所示被補(bǔ)償?shù)?、?dāng)前塊的像素的值。即，通過將所估計(jì)的運(yùn)動(dòng)向量 加到要內(nèi)插的、當(dāng)前場(chǎng)的像素的位置值x0來獲得當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼氐闹?。接著，與運(yùn)動(dòng)向量組合的像素值被檢測(cè)和從前一個(gè)場(chǎng)n-1輸出。
時(shí)空內(nèi)插器202使用與要被內(nèi)插的像素相鄰的上下像素的值來計(jì)算被空間內(nèi)插的像素的值f2D；并且使用與要被內(nèi)插的像素相鄰的場(chǎng)的像素的值來計(jì)算被時(shí)間內(nèi)插的像素的值ft?？梢允褂孟旅娴姆匠虂碛?jì)算由時(shí)空內(nèi)插器202時(shí)空內(nèi)插的像素的值f3D。
f3D＝f(f2D，ft) (3)圖5圖解了時(shí)空內(nèi)插器202的操作。參見圖5，虛圓表示要被內(nèi)插的像素x0。使用與像素x0相鄰的上下像素的值A(chǔ)(x-1)和B(x+1)來計(jì)算空間內(nèi)插的像素的值f2D。使用與像素x0相鄰的場(chǎng)的像素的值C(fn-1(x0))和D(fn+1(x0))來計(jì)算時(shí)間內(nèi)插的像素的值ft。即，可以如下計(jì)算空間內(nèi)插的像素和時(shí)間內(nèi)插的像素的值f2D(x0)＝f(fn(x-1)，fn(xt))(4)ft(x0)＝f(fn-1(x0)，fn+1(x0))運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203使用輸入信號(hào)、從運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200輸出的運(yùn)動(dòng)向量 從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器201輸出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償像素的值fMC和從時(shí)空內(nèi)插器202輸出的空間和時(shí)間內(nèi)插的像素的值f3D來計(jì)算運(yùn)動(dòng)可靠性因子α、β和γ。而且，運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203使用運(yùn)動(dòng)可靠性因子α、β和γ確定要被內(nèi)插的像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的可靠性。
圖6是圖解運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)方框圖。運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203包括操作單元203-1和運(yùn)動(dòng)可靠性確定單元203-2。操作單元203-1如下計(jì)算運(yùn)動(dòng)可靠性因子α、β和γα＝min(|fn(x-1)-f2D|，|fn(xt)-f2D|)β＝min(|fn(x-1)-fMC|，|fn(x1)-fMC|) (5)γ＝min(|fn(x-1)-fMCpre|，|fn(x1)-fMCpre|)在方程(5)中，第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子α是當(dāng)前場(chǎng)n的上像素值x-1和空間內(nèi)插的像素值f2D之間的差和當(dāng)前場(chǎng)n的下像素值xl和空間內(nèi)插的像素值f2D之間的差中的小值，第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子β是上像素值x-1和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂礷MC之間的差和下像素值x1和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂礷MC之間的差中的小值，第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子γ是上像素值x-1和通過向當(dāng)前塊應(yīng)用前一個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)向量而獲得的像素值fMCpre之間的差和下像素值x1和像素值fMCpre之間的差中的小值。
從運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200輸出的運(yùn)動(dòng)向量 的可靠性與運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200的結(jié)構(gòu)和精度緊密相關(guān)。按照運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200的特性，運(yùn)動(dòng)向量 可能包括差錯(cuò)。在運(yùn)動(dòng)向量 中的差錯(cuò)使得在圖像中發(fā)生阻礙偽影和抖動(dòng)，并且產(chǎn)生刺眼的圖像，因此降低了圖像的質(zhì)量。阻礙偽影和抖動(dòng)是使用不可靠的運(yùn)動(dòng)向量 通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償引起的，它們損害了在輸出圖像的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償像素值和原始提供的像素值之間的空間關(guān)系。根據(jù)所述空間關(guān)系，補(bǔ)償可靠性確定單元203-2使用由操作單元203-1計(jì)算的運(yùn)動(dòng)可靠性因子值α、β和γ來確定運(yùn)動(dòng)向量的可靠性。運(yùn)動(dòng)向量的可靠性可以如下確定運(yùn)動(dòng)可靠性，ψ＝0，如果(β-α)≥ε和(α＜γ)1，(否則) (6)其中，ε表示一個(gè)基準(zhǔn)值(或門限)，并且運(yùn)動(dòng)可靠性ψ＝0表示要被內(nèi)插的像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的運(yùn)動(dòng)是不可靠的情況。例如，除了當(dāng)在值α和β之間的差大于基準(zhǔn)值并且值γ大于值α的時(shí)候，像素的運(yùn)動(dòng)被確定是可靠的。運(yùn)動(dòng)可靠性ψ＝1表示像素的運(yùn)動(dòng)是可靠的情況。
自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器204包括LPF 204-1和選擇器204-2。LPF 204-1向從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器201輸出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂礷MC和從時(shí)空內(nèi)插器202輸出的時(shí)空內(nèi)插像素值f3D加權(quán)，然后低通濾波這些值。在此，通過在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)n-1和n之間的像素的運(yùn)動(dòng)程度來確定加權(quán)。選擇器204-2當(dāng)運(yùn)動(dòng)可靠性ψ＝1時(shí)選擇LPF 204-1的輸出，并且當(dāng)運(yùn)動(dòng)可靠性ψ＝0時(shí)選擇從時(shí)空內(nèi)插器202輸出的時(shí)空內(nèi)插的像素值f3D，如下面的方程中所表達(dá)的fi(x0)＝(1-k)fMC+kf3D，如果ψ＝1f3D，否則 (7)現(xiàn)在參照?qǐng)D8說明按照本發(fā)明的一種去隔行掃描方法。首先，運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200逐塊估計(jì)當(dāng)前像素的運(yùn)動(dòng)(步驟800)。詳細(xì)而言，運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200將當(dāng)前場(chǎng)n劃分為預(yù)定大小的塊，并且當(dāng)在前一個(gè)場(chǎng)n-1的預(yù)定搜索區(qū)域中移動(dòng)被劃分的塊時(shí)測(cè)量差錯(cuò)。然后，運(yùn)動(dòng)估計(jì)器200檢測(cè)其中獲得最小差錯(cuò)的前一個(gè)場(chǎng)n-1的點(diǎn)，并且估計(jì)作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)向量的所檢測(cè)的點(diǎn)。
接著，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器201使用所估計(jì)的運(yùn)動(dòng)向量補(bǔ)償要內(nèi)插的像素的運(yùn)動(dòng)(步驟801)。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器201向要被內(nèi)插的、當(dāng)前場(chǎng)n的像素的位置值添加運(yùn)動(dòng)向量，并且檢測(cè)和輸出對(duì)應(yīng)于與來自前一個(gè)場(chǎng)n-1的運(yùn)動(dòng)向量組合的像素值的一個(gè)像素值。
時(shí)空內(nèi)插器202時(shí)空補(bǔ)償要被內(nèi)插的像素的運(yùn)動(dòng)，并且輸出被時(shí)空內(nèi)插的像素的值(步驟802)。詳細(xì)而言，時(shí)空內(nèi)插器202使用與要被內(nèi)插的像素鄰近的上下像素的值來獲得被空間內(nèi)插的像素的值f2D，并且使用與要被內(nèi)插的像素鄰近的場(chǎng)的像素的值來獲得被時(shí)間內(nèi)插的像素的值ft。
接著，運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203計(jì)算第一到第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子α、β和γ以便分析要被內(nèi)插的像素的值相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的可靠性(步驟803)。如在方程(5)中所表達(dá)的那樣，第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子α是當(dāng)前場(chǎng)n的上像素值x-1和空間內(nèi)插的像素值f2D之間的差和當(dāng)前場(chǎng)n的下像素值x1和空間內(nèi)插的像素值f2D之間的差中的小值，第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子β是上像素值x-1和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂礷MC之間的差和下像素值x1和像素值fMC之間的差中的小值，第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子γ是上像素值x-1和通過向當(dāng)前塊應(yīng)用前一個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)向量而獲得的像素值fMCpre之間的差和下像素值x1和值fMCpre之間的差中的小值。
運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203使用所計(jì)算的運(yùn)動(dòng)可靠性因子α、β和γ來確定要被內(nèi)插的像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量運(yùn)動(dòng)的可靠性(步驟804)。除了當(dāng)在第一和第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子α和β之間的差大于基準(zhǔn)值并且第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子γ大于第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子α的時(shí)候，要被內(nèi)插的像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的運(yùn)動(dòng)可靠性被確定是可靠的。如果要被內(nèi)插的像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的運(yùn)動(dòng)是不可靠的，則運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203輸出運(yùn)動(dòng)可靠性ψ＝0。如果像素的運(yùn)動(dòng)是可靠的，則運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203輸出運(yùn)動(dòng)可靠性ψ＝1。
接著，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器204根據(jù)運(yùn)動(dòng)可靠性來選擇自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值(步驟805)。在從運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203接收到運(yùn)動(dòng)可靠性ψ＝1時(shí)，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器204選擇一個(gè)值，即第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值。所述第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值通過對(duì)從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器201輸出的被加權(quán)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)闹礷MC和對(duì)從時(shí)空內(nèi)插器202輸出的被加權(quán)的時(shí)空內(nèi)插的像素的值f3D進(jìn)行低通濾波而獲得。在此，由在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)之間的像素的運(yùn)動(dòng)程度來確定加權(quán)。當(dāng)從運(yùn)動(dòng)可靠性分析器203接收到運(yùn)動(dòng)可靠性ψ＝0時(shí)，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器204選擇從時(shí)空內(nèi)插器202輸出的時(shí)空內(nèi)插的像素的值f3D。
如上所述，按照本發(fā)明，有可能在去隔行掃描期間通過適應(yīng)于像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量運(yùn)動(dòng)的可靠性補(bǔ)償像素的值而減少阻礙偽影和抖動(dòng)的發(fā)生。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的實(shí)施例具體示出和說明了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)明白，在不脫離所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種去隔行掃描裝置，包括運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件，它使用輸入的圖像信號(hào)、被應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量并且其運(yùn)動(dòng)被補(bǔ)償?shù)南袼氐闹岛捅粫r(shí)空內(nèi)插的像素的值來產(chǎn)生多個(gè)運(yùn)動(dòng)可靠性因子，并且使用運(yùn)動(dòng)可靠性因子分析相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的要內(nèi)插的像素運(yùn)動(dòng)的可靠性；自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件，它根據(jù)所分析的運(yùn)動(dòng)可靠性來選擇和輸出第一和第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值之一，通過對(duì)于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂岛捅粫r(shí)空內(nèi)插的像素值加權(quán)并低通濾波加權(quán)的結(jié)果來獲得所述第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)值，并且所述第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)值是被時(shí)空內(nèi)插的像素值。
2.如權(quán)利要求1所述的去隔行掃描裝置，還包括運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償裝置，它向要內(nèi)插的當(dāng)前塊的像素應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量，從前一個(gè)場(chǎng)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于被應(yīng)用了運(yùn)動(dòng)向量的像素值的像素值，并且輸出所檢測(cè)的像素值作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償像素的值，其中，運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件接收運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值。
3.如權(quán)利要求1所述的去隔行掃描裝置，還包括時(shí)空內(nèi)插部件，它使用當(dāng)前場(chǎng)的上下像素的值獲得被空間內(nèi)插的像素和使用對(duì)應(yīng)于要內(nèi)插的像素的相鄰場(chǎng)的像素的值獲得被時(shí)間內(nèi)插的像素的值，其中，運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件從時(shí)空內(nèi)插部件接收空間內(nèi)插的像素值和時(shí)間內(nèi)插的像素值。
4.如權(quán)利要求1所述的去隔行掃描裝置，其中，運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件包括運(yùn)動(dòng)可靠性因子操作單元，它產(chǎn)生第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子、第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子和第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子，第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子是上像素值和空間內(nèi)插的像素值之間的差和下像素值和空間內(nèi)插的像素值之間的差中的小值，第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子是上像素值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂抵g的差和下像素值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂抵g的差中的小值，第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子是上像素值和通過向當(dāng)前塊應(yīng)用前一個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)向量而獲得的像素值之間的差和下像素值和所獲得的像素值之間的差中的小值；運(yùn)動(dòng)可靠性因子確定單元，除了當(dāng)在第一和第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子之間的差大于一個(gè)基準(zhǔn)值并且第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子大于第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子的時(shí)候，它向自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件輸出運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的去隔行掃描裝置，其中，通過在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)之間的像素的運(yùn)動(dòng)的程度來確定加權(quán)。
6.如權(quán)利要求1所述的去隔行掃描裝置，其中，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件當(dāng)從運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件接收到運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)時(shí)選擇和輸出第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值，并且當(dāng)未從運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件接收到運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)時(shí)選擇和輸出第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值。
7.一種去隔行掃描方法，包括(c)使用輸入的圖像信號(hào)、被應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量并且其運(yùn)動(dòng)被補(bǔ)償?shù)南袼氐闹岛捅粫r(shí)空內(nèi)插的像素的值來產(chǎn)生多個(gè)運(yùn)動(dòng)可靠性因子；(d)使用運(yùn)動(dòng)可靠性因子分析被內(nèi)插像素相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量運(yùn)動(dòng)的可靠性；(e)輸出第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值或第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值，所述第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值是通過根據(jù)分析結(jié)果向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂岛蜁r(shí)空內(nèi)插的像素值加權(quán)以及低通濾波加權(quán)的結(jié)果而獲得的，第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值是時(shí)空內(nèi)插的像素值。
8.如權(quán)利要求7所述的去隔行掃描方法，還包括(b)使用當(dāng)前場(chǎng)的上下像素值獲得空間內(nèi)插的像素值和使用對(duì)應(yīng)于被內(nèi)插的像素的相鄰場(chǎng)的像素值獲得時(shí)間內(nèi)插的像素值。
9.如權(quán)利要求7所述的去隔行掃描方法，還包括(a)通過向要被內(nèi)插的當(dāng)前塊的像素應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量和從前一個(gè)場(chǎng)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償像素值的一個(gè)像素值來獲得當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼氐闹怠?br> 10.如權(quán)利要求9所述的去隔行掃描方法，其中，在(c)期間，上像素值和空間內(nèi)插的像素值之間的差和下像素值和空間內(nèi)插的像素值之間的差中的小值被產(chǎn)生作為第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子，上像素值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂抵g的差和下像素值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂抵g的差中的小值被產(chǎn)生作為第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子，上像素值和通過向當(dāng)前塊應(yīng)用前一個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)向量而獲得的像素值之間的差和下像素值和所獲得的像素值之間的差中的小值被產(chǎn)生作為第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子。
11.如權(quán)利要求10所述的去隔行掃描方法，其中，在(d)期間，除了當(dāng)在第一和第二運(yùn)動(dòng)可靠性因子之間的差大于一個(gè)基準(zhǔn)值并且第三運(yùn)動(dòng)可靠性因子大于第一運(yùn)動(dòng)可靠性因子的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)作為分析運(yùn)動(dòng)可靠性的結(jié)果被輸出。
12.如權(quán)利要求9所述的去隔行掃描方法，其中，在(e)期間，通過在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)之間的像素的運(yùn)動(dòng)程度來確定加權(quán)。
13.如權(quán)利要求11所述的去隔行掃描方法，其中(e)包括(e-1)當(dāng)接收到運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)時(shí)選擇和輸出第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值；(e-2)當(dāng)未接收到運(yùn)動(dòng)可靠性信號(hào)時(shí)選擇和輸出第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種去隔行掃描裝置及方法，能在去隔行掃描期間適應(yīng)于像素運(yùn)動(dòng)相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的可靠性而補(bǔ)償像素值。在去隔行掃描期間，隔行掃描信號(hào)被轉(zhuǎn)換為逐行掃描信號(hào)，因此減少阻礙偽影和抖動(dòng)的發(fā)生。去隔行掃描裝置包括運(yùn)動(dòng)可靠性分析部件，它使用輸入圖像信號(hào)、被應(yīng)用運(yùn)動(dòng)向量并且其運(yùn)動(dòng)被補(bǔ)償像素的值和被時(shí)空內(nèi)插像素的值來產(chǎn)生多個(gè)運(yùn)動(dòng)可靠性因子，并使用該因子分析相對(duì)于運(yùn)動(dòng)向量的要內(nèi)插像素運(yùn)動(dòng)的可靠性；自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部件，它根據(jù)運(yùn)動(dòng)可靠性來選擇和輸出第一和第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償值之一，通過對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南袼刂岛捅粫r(shí)空內(nèi)插的像素值加權(quán)并低通濾波加權(quán)結(jié)果來獲得第一自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)值，而第二自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)值是被時(shí)空內(nèi)插的像素值。
文檔編號(hào)H04N5/14GK1505386SQ200310119710
公開日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月3日
發(fā)明者許峰壽 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社