[发明专利]动态图像补偿装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像动态补偿技术，特别是涉及一种利用移动估算 (motion estimation)配合图像内插的动态图像补偿装置及方法。

背景技术

近年来由于网路及多媒体的蓬勃发展，也突显出数字图像技术的重要 性，如何让数字图像的质量能达到让使用者满意和完美的图像呈现也成为 在数字图像技术中相当重要的一环。

图像处理技术在实际生活上的应用非常广泛，例如医学图像、多媒体 技术、数字相片扫描及处理等应用上，若图像处理效果不佳使得缩放后的 图像失真，接下去的后续处理就等于是错误的数据处理，可能产生无法预 期的结果。一般来说，处理图像缩放时，提高解析度的方法大多采用内插 法(interpolation)；然而，透过沿着移动方向的内插，再配合移动补偿算法虽 然可提升图像分辨率，但是当移动向量不正确时，内插出的画面中出现的 错误变成移动补偿算法的主要缺陷。为改善此问题，有许多人提出不同方 式解决，如台湾专利公告第254571号的快速多幅参考图框的移动估测方法， 其运用一目前图框Fn及参考图框Fn-1、Fn-2、...、Fn-(k-1)及Fn-k之间； 先对目前图框区块与前一张参考图框Fn-1进行特定方式的区块比对，以获 得一移动向量，再由目前图框区块至参考图框Fn-(k-1)的移动向量与参考图 框Fn-(k-1)至参考图框Fn-k的移动向量，组合而成目前图框区块至参考图 框Fn-k的移动向量；再由移动向量组合时所产生的多个移动向量中，选择 一具有最小成本函数值的移动向量；最后，依据该具有最小成本函数值的 移动向量，进行精细调整，以获得最后移动向量。此专利前案虽然可提高 移动向量的正确性，但由于系使用全区域搜寻法，不仅会耗费相当大的运 算量，且易造成区块有破裂的产生，而降低图像的清晰度。

有鉴于此，本发明遂提出一种动态图像补偿装置及方法，以改善上述 缺失。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种动态图像补偿装置及方法，其利用动 态估算配合图像内插算法，使画面更为平顺，增加人眼接收度，且可有效 降低运算复杂度。

本发明的另一目的在于提供一种动态图像补偿装置及方法，其可动态 改变移动向量参考的临界值，使输入信号不论噪声大小，皆能搜寻到不错 的移动向量。

本发明的再一目的在于提供一种动态图像补偿装置及方法，其利用像 素为基础的移动向量的图像内插演算技术，可有效避免在移动向量估算错 误时造成破坏区块的产生。

根据本发明，本发明的一实施例揭示一种动态图像补偿装置，包含至 少一缓冲单元，用以储存至少一目前画面，其分为多个区块，每一区块则 具有多个像素；移动估算单元，其以区块为单位，并以时间方向与空间方 向其中之一来估算每一像素的移动向量，此移动向量被储存至至少一移动 向量缓冲单元中；缓存单元，用于储存至少一先前画面及其像素移动向量； 最后，再利用内插处理单元先进行像素标记，再根据像素的标记类型进行 内插画面，其中该像素的类型包含：中间型、静止型及开始型；其中，该 中间型表示由该先前画面中区块移动一半时的像素，该静止型表示由该先 前画面中区块移动向量为0的像素，该开始型表示由该先前画面中区块移 动一个移动向量的所属像素。

另外，本发明更揭示一种动态图像补偿方法，首先，暂存至少一先前 画面以及至少一目前画面，且目前画面可区分为多个区块，各区块具有多 个像素，其包含一待计算移动向量像素以及包围该待计算移动向量像素的 多个周围像素；再以区块为单位估算此像素的移动向量；然后，根据目前 画面中的像素相对于先前画面所移动的方式及该移动向量来标记每一像素 的类型；最后根据每一像素的类型进行内插画面，其中该像素的类型包含： 中间型、静止型及开始型；其中，该中间型表示由该先前画面中区块移动 一半时的像素，该静止型表示由该先前画面中区块移动向量为0的像素， 该开始型表示由该先前画面中区块移动一个移动向量的所属像素。

其中，由先前画面中区块移动一半时的像素标记为中间型像素，则内 插画面的相同位置由先前画面移动一半时的像素补入。移动向量为0的像 素标记为静止型像素，在内插画面时，由先前画面中区块的像素补入至此 内插画面中的相同位置。由先前画面中区块移动一个移动向量的所属像素 标记为开始型像素，在内插画面时，由目前画面中区块的像素补入至此内 插画面中的相同位置处。