[发明专利]经分离成静态和运动对象的移动估算的帧插入装置和方法

说明书

技术领域

本申请要求于2007年2月2日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2007-0011259的权益，其公开作为参考资料整体结合在此处。

背景技术

本发明通常涉及电子显示控制，并且尤其是，涉及转换帧的帧速率转换装置和方法。

通常，在个人计算机(PC)或者高清晰度电视(HDTV)中，为了在具有诸如PAL或者NTSC的各种各样的广播信号标准的节目之间兼容，可以执行帧速率转换。帧速率转换可以指的是每秒输出的帧数目的转换。尤其是，当帧速率被提高的时候，可能需要插入新的帧。该插入的帧可以称为插入帧。为了产生该插入帧，可以使用运动估算(ME)。ME可以包括搜索在先前帧和当前帧之间最相似的块。运动矢量(MV)可以表示在ME时块运动的幅度。

常规的ME方法可用于降低视频数据的时间冗余度，并且可用于产生该MV。在用于产生该MV的各种各样的ME方法之中，可以使用块匹配算法(BMA)。BMA可以搜索在每个块中的运动，并且将一个对应于该运动的运动矢量施加于包括在该块中的所有的像素。BMA可能需要少量的时间来执行，并且可以容易地作为硬件实现。在常规视频中，运动可以划分为旋转、平移和放大/缩小。在这点上，假定在具有微小的间隔的帧之间的运动是微乎其微的。因此，在视频中仅仅存在平移，并且在相同的块中的所有像素的运动是相同的假定之下，可以执行BMA。因此，该BMA可以搜索在先前帧的搜索范围中最类似于当前帧的当前块的块，并且将在二个块之间的移动确定为MV。这个过程可以被称作全搜索。每个块可以由16×16个像素组成，并且可以被称作宏块(MB)。

因为全搜索可以与包括在搜索范围中的所有像素执行比较，其可以找到一个具有最小的匹配误差的MV。但是，该全搜索可以需要很大的计算资源。换句话说，常规的BMA可以导致不必要的计算和功率消耗，因为其可以甚至对于没有运动的部分执行ME。此外，通过在静态对象和运动对象之间不加区别，常规的BMA可能执行错误的ME。在这点上，当错误的ME被施加于插入的图像的时候，可能道致在显示质量方面退化。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种通过分离成静态对象和运动对象，能够经由低功率驱动和精确的真实运动矢量，仅仅对运动对象执行移动估算，和在修改的搜索范围中执行移动估算，产生精确的插入帧的帧插入装置。一种帧插入装置的一些实施例插入包括第n帧和设置邻近于第n帧的第(n-1)帧的多个帧以产生一个插入帧，其可以包括：静态对象分离单元，其配置以将多个第n帧宏块(MB)的第n帧MB与多个第(n-1)帧MB的第(n-1)帧MB比较，以将该第n帧MB分离成静态对象和运动对象；运动矢量(MV)估算单元，其被配置以在第(n-1)帧搜索与被确定是运动对象的第n帧MB匹配的MB以估算一个MV。一些实施例可以包括一个插入帧生成单元，其被配置以使用估算的MV、第n帧和第(n-1)帧产生该插入帧。

在一些实施例中，该MV估算单元包括搜索范围处理单元，其被配置以在第(n-1)帧的第一搜索范围中搜索与该第n帧MB匹配的MB以估算第一MV；修改的搜索范围处理单元，其被配置以在第(n-1)帧的第二搜索范围中搜索与该第n帧MB匹配的MB以估算第二MV；当前MB处理单元，其被配置以将第n帧MB与对应于第n帧MB的多个第(n-1)帧MB的第(n-1)帧MB匹配以估算第三MV。在一些实施例中，第一搜索范围包括第(n-1)帧的多个MB，并且第二搜索范围包括与被确定是运动对象的多个第n帧MB相对应的多个第(n-1)帧MB。

在一些实施例中，第一搜索范围包括对应于该匹配的第n帧MB的该第(n-1)帧MB以及邻近该相应第(n-1)帧MB的多个第(n-1)帧MB。在一些实施例中，第二搜索范围包括对应于该匹配的第n帧MB的该第(n-1)帧MB以及邻近该相应的第(n-1)帧MB且对应于确定是运动对象的多个第n帧MB的多个第(n-1)帧MB。

在一些实施例中，搜索范围处理单元被配置以计算用于匹配MB的绝对差值的总和(SAD)，和估算在具有最小的SAD的第(n-1)帧MB和第n帧MB之间的第一MV。一些实施例提供修改的搜索范围处理单元被配置以计算用于匹配MB的绝对差值的总和(SAD)，和估算在具有最小的SAD的第(n-1)帧MB和第n帧MB之间的第二MV。在一些实施例中，当前MB处理单元被配置以计算用于匹配MB的绝对差值的总和(SAD)以估算第三MV。