[发明专利]一种视频解码器亮度色度分离模块中运动检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于数字视频图像处理与显示技术领域，具体涉及一种复合视频信号解码器亮度色度分离模块中运动检测方法及装置。

背景技术

复合视频信号亮度色度分离的方法主要分为利用空间相关性(场内亮度色度分离)和利用时间相关性(场间亮度色度分离)两种分离方法。前者会损失图像的高频信息，主观上观测会丢失图像的细节部分；后者不会造成图像高频信息的丢失，但是如果使用不恰当，会造成运动图像的拖尾和虚影。

发明内容

针对现有技术中存在的造成运动图像的拖尾和虚影的技术问题，本发明根据视频信号的空间和时间相关特性及模块化特征，提出一种视频解码器亮度色度分离模块中运动检测方法，获得更加准确的运动检测结果，同时也提供一种实现上述运动检测方法的装置。

本发明利用图像的时间空间相关特征：空间中，像素点可以按照其与周围像素点的相关性归划不同的模块；时间上，空间中相关性较强的模块按照相同规律运动或者保持静止；对于突然变化的内容，特别是变化频率接近场频的视频，或者运动规律不断变化的视频，像素点对前、后场的相关性也有差异。利用像素点的时间和空间相关性， 获得了准确的运动检测结果。从而为亮度色度分离模块选择正确的选择分离方法，获得更优的图像质量。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

一种视频解码器亮度色度分离模块中运动检测方法，进行像素点的空间相关性检测，生成二值化的空间相关性检测结果，根据像素点的空间相关性动态选择运动检测模块，将模块的加权平均差值与阈值比较进行运动检测，同时，进行时间相关性检测，检测像素点与前后场对应像素点的相关性，生成二值化的时间相关性检测结果，从而确定该像素点的运动检测情况，并将二值化的空间相关性检测结果和时间相关性检测结果及像素点构成新的像素数据结构。

一种实现视频解码器亮度色度分离模块中运动检测方法的装置，该装置包括：

一帧存储器，保存运动检测和场间亮色分离用到的视频数据；

一空间相关性检测模块，包括高精度陷波器，差值求取单元和比较器，用于实现像素点的空间相关性检测，并为运动检测模块选取提供参考；

陷波器分别作用于场内待检测像素点和同列的上、下相关像素点，相关像素点的选取与复合视频信号的制式有关，对于NTSC制信号，相关像素点选择同列相临行的两像素点，而对于PAL制信号，选择同列上下各相隔一行的两像素点；

差值求取单元求取待测像素点与相关像素点的亮度差值；

比较器将之前求得的亮度差值同空间相关性检测阈值进行比较，生成二值化的比较结果，如用1表示差值小于阈值，即相关性好，用0表示差值小于阈值，即相关性不好，产生2位宽的标志位记录待测 像素点与相关上、下像素点的相关性信息，该结果作为运动检测及后续去隔行、缩放处理的重要参考；

一场内自适应亮度色度分离模块，根据空间相关性检测的结果完成场内自适应的亮度色度分离；

一运动检测模块动态选取单元，根据二值化的空间相关性检测结果动态的选择运动检测模块，结合复合视频信号中色度信号的相位关系，在连续的几场内动态的选取相关像素点构成运动检测模块；

一运动检测模块，它包括差值求取单元，比较器和中值滤波器；

差值求取单元在运动检测模块内部求取加权平均差值，该差值是将对应像素点的亮度色度综合值作差，并加权求和得到；

比较器将加权平均差值与运动检测阈值比较，利用比较结果判断像素点的运动情况；

中值滤波器对运动检测结果进行中值滤波处理，根据图像的模块化特征，经中值滤波处理后运动检测结果的可以减少噪声引起的误判，进一步提高运动检测精度；

一时间相关性检测模块，它包括亮度求取模块动态选取单元，亮度求取单元，亮度差值求取单元和比较器；

亮度求取动态模块选取单元根据二值化的空间相关性检测结果，对于像素点和时间相关的像素点动态的选择合适的场内亮度色度分离方案，在亮度求取单元中求得像素点和时间相关的像素点的亮度值：

1.对于空间中上下相关性都很好的像素点选择垂直方向的上、下相关点和该像素点3点，综合2个3行场内亮色分离方案求取该像素点的亮度值，图4所示，K1＝0.5，K2＝0.5，K3＝0；

2.对于空间中上相关性好的像素点选择垂直方向的上相关点和该像素点2点，利用3行场内亮色分离方案求取该像素点的亮度值；

3.对于空间中下相关性好的像素点选择垂直方向的下相关点和该像素点2点，利用3行场内亮色分离方案求取该像素点的亮度值；