[发明专利]视频运动检测

说明书

技术领域

本发明涉及视频运动检测。

背景技术

视频运动检测用在视频压缩或其他处理系统中。在压缩系统中，检测图像间运动允许图像的一部分通过参考另一个图像的相似部分来编码。在其他应用中，诸如标准转换，清晰度转换(例如标准清晰度到高清晰度或反之亦然)或隔行到逐行(interlace to progressive)扫描转换，新产生的图像的一部分从一个或多个其它当时邻近的图像中得到或内插。在这样的配置中，运动检测允许邻近图像的合适区域用在内插过程中。

基于图像区域挨着图像区域的基理，图像运动通常表示为运动“向量”。通常，对图像块检测运动向量，运动向量被分配到整个块或被分配到这种块之中的像素或像素组。

在压缩系统中，不正确的运动向量意味着图像区域很难编码—也就是说由于其与运动向量参考的另一个图像部分相对地不相似，其需要更多的数据编码。

然而，在基于从一个或多个邻近图像中产生或内插新图像的其他系统中，情况更糟。不正确的运动向量意味着邻近图像的错误部分被用作内插的基础。这可能导致在输出(新)图像中产生高度可见的伪像。

由此在视频运动检测配置中始终需要得到高质量和精确的运动信息。

发明内容

本发明提供视频运动检测设备，其包括：

应用运动测试的装置，其比较图像的测试区域和该图像或另一个图像中的各个候选区域集合并依赖于每一个测试区域和候选区域之间的位移产生运动向量，给出该测试区域和所述候选区域之间的最大相似度；以及

对测试运动向量应用完整性测试的装置；

其中：

对于没有通过完整性测试的运动向量，相应的测试区域被划分为两个或多个更小的测试区域，并对这两个或多个更小区域再次应用运动测试；以及

通过完整性测试的运动向量可用于作为所述设备的输出。

本发明认识到潜在的较高质量的运动向量可以通过能够适应图像内容的形状，形式或结构的过程产生。特别地，本发明提供一种多尺度运动向量产生过程，这样如果在第一次尝试中产生了高质量的运动向量，则运动向量可被使用。另一方面，如果在第一次尝试中产生了低质量的运动向量，则使用下一阶段以尝试产生关于该图像区域的运动向量，但是使用更小的测试区域。优选地，该过程可以进一步地重复，直到达到最小图像区域尺寸。这样，使用更小的测试区域可以检测高细节显示的运动，然而，整体运动(bulk motion)可以用更大的图像区域检测。

本发明的其他各个方面和特征在随附权利要求中限定。

附图说明

本发明的实施例仅以例子的方式并通过参考附图进行描述，其中：

图1示意性地说明了纯平显示器配置；

图2示意性地说明了工作室环境中的视频混合操作；

图3示意性地说明了隔行到逐行扫描转换器；

图4a和4b示意性地说明了“标准”和广义采样定理(GST)；

图5示意性地说明了使用子像素位置校正的转换过程的一部分；

图6示意性地说明了子像素误差；

图7a示意性地说明了水平子像素校正；

图7b示意性地说明了垂直子像素校正；

图8a到8c示意性地说明了多相位内插；

图9示意性地说明了换向器；

图10显示了示例图像；

图11示意性地说明了使用Gx Sobel算子的边缘检测；

图12示意性地说明了使用Gy Sobel算子的边缘检测；

图13示意性地说明了块匹配尺寸图；

图14示意性地说明了块匹配向量的合格结果(acceptanceresult)；

图15示意性地说明了运动向量验证；

图16示意性地说明了垂直半带滤波；

图17a到17c示意性地说明了GST滤波器设计的各个方面；以及

图18a到18e示意性地说明了处理运动的图像对象的各个方面。

具体实施方式

图1示意性地说明了一种纯平显示器配置10，其包括隔行视频素材源(source of interlaced video material)20，隔行到逐行扫描转换器30和诸如液晶(LCD)或等离子显示器之类的显示板40。这说明了隔行到逐行扫描转换的一般使用，其中许多广播信号是隔行的形式，而许多平板显示器最成功的是以逐行扫描的形式来操作。因此，在图1中，隔行素材源20接收的广播信号被用来产生用于显示的隔行信号。其被传递给隔行到逐行扫描转换器30，以便从隔行信号产生逐行扫描信号。这就是传递给显示器40的逐行扫描信号。