[发明专利]视频运动检测

说明书

本发明涉及视频运动检测。

视频运动检测被使用在视频压缩或其他处理系统中。在压缩系统中，通过检测图像间运动允许参照另一图像的类似部分对某一图像的一部分进行编码。在诸如标准变换、清晰度变换(例如标准清晰度到高清晰度变换或者反之亦然)或者隔行到逐行扫描变换之类的其他应用中，从一个或多个其他在时间上相近的图像导出或者内插新生成的图像的一部分。在这种设置中，运动检测允许在所述内插处理中使用附近的图像的适当区域。

常常在逐图像区域的基础上按照运动“矢量”来表示图像运动。通常来说，关于图像块来检测运动矢量，并且把运动矢量分配给整个块或者这种块内的像素或像素组。

在压缩系统中，不正确的运动矢量将意味着更加难以对图像区域进行编码一也就是说，将需要更多的数据来对该图像区域进行编码，这是因为其与所述运动矢量所参照的另一图像的所述部分的相似度相对较低。

然而，在基于从一个或多个附近图像生成或内插新图像的其他系统中，情况甚至更差。不正确的运动矢量将意味着把附近图像的错误部分用作了内插的基础。这可能会导致在输出(新)图像中生成高度可见的伪像。

因此，一直以来都需要在视频运动检测设置中获得高质量和准确的运动信息。

本发明提供视频运动检测设备，其中关于输入视频信号的图像生成输出视频信号的连续输出图像，该设备包括：

用于应用运动测试以便检测所述输入视频信号的两个或更多图像之间的图像间运动的装置，所述运动测试提供包括一个或多个运动矢量的运动矢量组以用于生成对应的输出图像，其中生成两个这种运动矢量组；

用于利用对应的运动矢量组生成测试输出图像的装置；以及

用于把由所述一组或全部两组中的运动矢量所指向的测试输出图像中的图像区域进行比较的装置，其中对于在所述图像区域之间具有小于预定相似度的运动矢量，所述图像区域被分成两个或更多更小的图像区域，并且关于所述两个或更多更小区域当中的每一个再次应用所述比较；以及

用于在所述测试输出图像中的相应图像区域在所测试的图像区域尺寸下具有小于预定相似度的情况下，禁止使用与之相对应的运动矢量的装置。

本发明提供置信度测试，其中如果运动矢量不表示两个时间上邻近的测试输出图像之间的良好匹配则禁止使用所述运动矢量。

在所附权利要求书中限定了本发明的其他相应方面和特征。

现在将仅以实例的方式参照附图来描述本发明的实施例，其中：

图1示意性地示出了平板屏幕(flat screen)显示器布置；

图2示意性地示出了演播室(studio)环境中的视频混合操作；

图3示意性地示出了隔行到逐行扫描变换器；

图4a和4b示意性地示出了“普通的”和广义的采样理论(GST)；

图5示意性地示出了利用子像素(sub-pixel)位置校正的变换处理的一部分；

图6示意性地示出了子像素误差；

图7a示意性地示出了水平子像素校正；

图7b示意性地示出了垂直子像素校正；

图8a到8c示意性地示出了多相内插；

图9示意性地示出了转接器；

图10示出了示例图像；

图11示意性地示出了利用Gx Sobel算子的边缘检测；

图12示意性地示出了利用Gy Sobel算子的边缘检测；

图13示意性地示出了块匹配尺寸图；

图14示意性地示出了块匹配矢量接受结果；

图15示意性地示出了运动矢量验证；

图16示意性地示出了垂直半带滤波；

图17a到17c示意性地示出了GST滤波器设计的各方面；以及

图18a到18e示意性地示出了应对移动图像对象的各方面。

图1示意性地示出了平板屏幕显示器布置10，其包括隔行视频素材源20、隔行到逐行扫描变换器30以及显示面板40，所述显示面板比如是液晶(LCD)或等离子显示器。该图示出了隔行到逐行扫描变换的典型使用，这是由于许多广播信号是隔行格式，而许多平板显示器则在逐行扫描格式下最为成功地操作。因而，在图1中，由所述隔行素材源20接收的广播信号被用来生成隔行信号以供显示。所述隔行信号被传递到所述隔行到逐行扫描变换器30，以便从该隔行信号生成逐行扫描信号。正是该逐行扫描信号被传递到显示器40。

应当认识到，所述隔行素材源20不必是广播接收机，而可以是诸如DVD播放器之类的视频回放设备、诸如互联网连接之类的网络连接等等。