[發明專利]減小基于運動估計的視頻處理系統的反應時間

無效

• 申請號: 200580039891.0
• 申請日: 2005-11-17
• 公開（公告）號: CN101061710A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: A·貝里;R·塞瑟拉曼
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H04N7/01
• 分類號: H04N7/01;H04N7/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;劉紅

技術領域

本發明通常涉及視頻處理領域。更具體地本發明涉及通過執行多個運動估計掃描而并不相反地增加視頻處理系統的運動估計操作的反應時間，來增強在視頻屏幕例如電視屏幕上被顯示圖像的質量。

背景技術

在運動估計被用來增強顯示圖像的質量的電視領域公知，運動估計的質量是至關重要的。在其它視頻應用技術中，運動估計被用作兩個主要的視頻應用技術——去隔行和畫面上變換的一部分。而且，包括空-時噪音減小和銳度增強的視頻應用技術將同樣受益于運動估計的使用。

過去，對于兩個應用技術僅使用一個運動估計器意味著去隔行都是匆忙運行的，緊跟著的是畫面速率上變換(up-conversion)。另一方面，今天的電視屏幕更大且更亮并且因此使得贗象變得更加可見。在減小贗象影響的持久努力中，研究者已經提出了更加復雜的算法。在C.Ciuhu和G.de?Haan在2004年1月出版的SPIE，Proceeding?of?VCIP的700-711頁發表的“A?two?dimensional?generalised?sampling?theory?and?application?tode-interlacing”公開的基于新2D廣義取樣法則(GST)的去隔行算法中，以及R.B.Wittebrood，G.de?Haan和R.Lodder在2003年6月出版的Digestof?the?ICCE’03的344-45頁發表的“Tackling?occlusion?in?scan?rateconversion?system”公開的減小暈圈的畫面速率上變換算法都是典型的例子。這些算法基于已有的運動向量域提供了更好的結果，意味著它們僅消耗了已經可用的運動向量域。因此它們高度依賴已消耗的運動向量域的質量。

改善運動向量域的質量的一種方式是增加每個輸入圖像對的運動估計掃描的數量。更大數量的掃描應當意味著更好的圖像質量。在兩個連續運動估計通道上改變掃描的方向，例如第一通道是從屏幕的頂部到底部以及第二通道是從屏幕的底部到頂部，也似乎是個可關注的選擇，因為其實現了運動向量域從兩個不同方向的集中。多次掃描、掃描方向交替和兩種掃描方式(曲折(meandering)方式和從頂部到底部以及從左到右的常規方式)的效果被A.Beric，G?de?Haan，J.van?Meerbergen和R.Sethuraman在2003年9月以CD出版的“Proceedings?of?the?IEEEInternational?Conference?on?Image?Processing”上發表的“Towards?anefficient?high?quality?picture?rate?up-converter”用實驗方法分析，其在此整體引入作為參考。

該實驗在如圖1所示的五個漸進序列上(自行車101，獨白102，BBC腳本103，乒乓球104，混合器105)使用一組六個運動向量候選者進行。計算的運動向量域的質量通過在文獻中廣泛使用的標準——修正均方誤差(MMSE)來測量。實驗的結論是增加運動估計掃描的數量實現了運動向量域的更好質量。然而，在第二或第三掃描之后，MMSE曲線飽和，并且更多的掃描并不能實現更好的圖像質量。而且，掃描方向的交替促使了運動向量域的更快集中，特別是在不同序列的情況下。這些結論在圖2中示出，其示出了為不同數量的運動估計通道并且具有掃描所使用的交替和曲折方式的不同結合而畫出的序列混合器105的MMSE。

然而，更多的運動估計掃描意味著視頻處理系統的更高等待時間，其使得例如在當使用單獨聲音表現系統時的情況下產生唇同步損失，并且需要額外的存儲器資源來緩存圖像。

為了保持運動向量域的高水平質量，兩個交替方向的掃描應當在去隔行側和上變換器側都執行。圖3示出了在去隔行側301和303以及上變換側305和307執行的運動估計掃描。一個單獨的運動估計器執行四個掃描。第一掃描從頂部到底部，以及第二掃描從底部到頂部。如圖3所示，執行這個操作的時間是4T，給出執行一個掃描需要的時間是1T。隨著第二掃描的執行，去隔行幀的產生就可以開始了。這大概在t＝1T發生。上變換幀的產生在大概t＝3T開始。不幸的，該方法在視頻處理系統中產生了太多不需要的等待時間。