[发明专利]图像处理系统中的运动估计

权利要求书

1.一种用于图像处理的运动估计器，其被配置成通过使用变换域找出源图片的一部分和参考图片中的搜索区域的一部分之间的二维归一化互相关表面的最大值，来找出从参考搜索区域的所述部分到源图片的所述部分的运动矢量。

2.如权利要求1所述的运动估计器，包括：

a.连接到所述运动估计器的第一输入端的算术平均级，其被配置成获得表示所述源图片的所述部分的元素的第一序列的算数平均值，并从每个元素中减去所述算术平均值以形成零均值序列；

b.连接到所述算术平均级的填充级，其被配置成用零将所述零均值序列填充到表示所述参考搜索区域的第二序列的长度以形成填充序列；

c.连接到所述填充级的第一二维快速傅立叶变换级，其被配置成获得所述填充序列的傅立叶变换；以及

d.复共轭级，其被连接到所述第一二维快速傅立叶变换级，并被配置成形成变换后的填充序列的复共轭。

3.如权利要求2所述的运动估计器，进一步包括：

a.第二二维快速傅立叶变换级，其被连接到所述运动估计器的第二输入端，并被配置成执行所述第二序列的快速傅立叶变换；

b.乘法级，其被连接到所述复共轭级和所述第二二维快速傅立叶变换级，并被配置成将所述变换后的填充序列的复共轭的元素乘以变换后的第二序列的元素以形成变换后的非归一化互相关；

c.第一二维快速傅立叶逆变换级，其被连接到所述乘法级，并被配置成形成非归一化互相关；以及

d.量值平方级，其被连接到所述第一二维快速傅立叶逆变换级，并被配置成求所述非归一化互相关的元素的量值的平方，以形成量值平方后的非归一化互相关表面。

4.如权利要求1所述的运动估计器，进一步包括：

a.第二平方级，其被连接到所述运动估计器的第二输入端，并被配置成求所述第二序列的元素的平方以形成平方后的搜索区域；

b.第三二维快速傅立叶变换级，其被连接到所述第二平方级，并被配置成形成所述平方后的搜索区域的变换；

c.第三乘法级，其被连接到所述第三二维快速傅立叶变换级，并被配置成与归一化矩阵的傅立叶变换的复共轭相乘以形成所述平方后的搜索区域的变换后的本地和；以及

d.第三二维快速傅立叶逆变换级，其被连接到所述第三乘法级，并被配置成形成所述平方后的搜索区域的本地和。

5.如权利要求3所述的运动估计器，进一步包括：

a.连接到所述第二二维快速傅立叶变换级的第二乘法级，其被配置成将所述变换后的搜索区域的元素乘以傅立叶变换后的归一化矩阵的复共轭以形成变换后的本地和；

b.第二二维快速傅立叶逆变换级，其被连接到所述第二乘法级，并被配置成形成每个元素的本地和；

c.第一平方级，其被连接到所述第二二维快速傅立叶逆变换级，并被配置成求所述本地和的平方以形成平方后的本地和；

d.除法器级，其被连接到所述第一平方级，并被配置成将所述平方后的本地和除以所述第一序列中的元素个数以形成成比例的平方后的本地和；

e.减法级，其被连接到所述除法器级和第三二维快速傅立叶逆变换级，并被配置成从所述平方后的搜索区域的本地和中减去所述成比例的平方后的本地和，以形成归一化互相关系数的平方后的归一化因子。

6.如权利要求5所述的运动估计器，进一步包括第二除法器级，所述第二除法器级被连接到所述减法级和所述量值平方级，并被配置成将平方后的非归一化相关因子除以平方后的归一化因子以形成归一化互相关系数的平方并将其输出到求最大值级，所述求最大值级被配置成求所述归一化互相关系数的最大值以为源宏块找出最佳运动矢量。

7.如权利要求1所述的运动估计器，其适用于具有隔行扫描图场的视频信号，在所述隔行扫描图场中，图场分别作为实部和虚部被并行地处理。

8.如权利要求7所述的运动估计器，包括第一分割图场级，所述第一分割图场级被连接到所述第一输入端，并被配置成将所述第一序列分割成分别表示第一和第二隔行扫描图场的两个序列和如权利要求1至3中所述的并行流，用于分别计算每个图场的归一化互相关系数的分子。