[發明專利]運動自適應圖像處理

無效

• 申請號: 200710169128.0
• 申請日: 2007-12-06
• 公開（公告）號: CN101247469A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: J·E·伯恩斯;K·J·沙曼;N·I·桑德斯;R·M·S·波特
• 申請（專利權）人: 索尼英國有限公司
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N5/44;H04N7/01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王慶海;張志醒

技術領域

本發明涉及運動自適應圖像處理。

背景技術

視頻圖像捕獲表現為空間和時間的采樣過程。被捕獲的圖像作為一組以列或行排列的像素。連續圖像在時間上間隔的瞬間被捕獲。

復雜化是通常使用了隔行視頻獲取和處理。在隔行視頻信號中，每個圖像被處理為兩組或場交替行的像素。例如，奇數行可以被包含在一場中，而偶數行能夠被包含在下一場中。對于在視頻信號帶寬中的非實質增加，隔行技術的優點是其給出明顯的雙倍圖像速率，從而減小閃爍效應。

如果嘗試獲取或處理具有對于各自的采樣速率而言太高的空間或時間頻率的視頻資料，所有這些方面的采樣能夠引起混疊效應。但是在隔行到逐行掃描視頻轉換的區域中，特定的混疊問題將在此描述。

如果需要在隔行視頻和逐行掃描(非隔行)視頻間轉換，那么對于非運動圖像僅僅需要插入兩個連續場來重建具有當前所有像素行的非隔行幀。然而，如果存在任何有效的場間運動，該方案可以不工作。在這種環境中在場中丟失的像素行從相同場的其他像素中能被適當的導出。換句話說，場內內插處理被應用。

實際上，視頻源可以包含圖像序列，在其中一些區域表現為運動圖像而另一些區域不表現為動態圖像。例如，當新聞廣播員對固定攝像機講話，新聞廣播員的嘴、臉和頭可以顯著地運動，同時他們的軀干、桌子和他們后面的墻不顯著地運動。

因此，上述記錄的不同轉換策略在同一圖像的不同區域中可以是合適的。因此對于給出的像素決定應用哪個策略是重要的。

對于非活動部分內插通常會給出比隔行壞的結果，然而對于活動部分隔行通常會給出比內插壞的結果。因此，更加合適的技術的選擇是非常重要的。

特別地，視頻信號中存在的噪聲會在連續場之間產生差異，其可被錯誤地解釋為運動，其接著會導致使用了不同的內插策略，給出連續圖像中不同的輸出結果，從而加重噪聲。

此外，在單一圖像中的不同的相鄰部分中，或者在連續圖像的不同對應部分中的不同轉換策略的應用，會引起觀眾對最終圖像序列感覺到的質量的主觀沖突；概括地，一個恒定的且一致等級的噪聲主觀感覺上要比單獨的位于圖像序列的離散空間或時間部分的噪聲要好些。

但是，如所示，在離散空間或時間區域內的不同轉換策略的選擇具有在圖像序列中的噪聲中出現高亮變化的可能。

因此，本發明的一個目的就是降低不同的轉換策略對圖像的噪聲上主觀感受的沖突。

發明內容

本發明的一方面，一種用于將隔行圖像轉換為逐行掃描圖像的圖像處理方法包括步驟：產生一個運動依賴混合值，用于確定在給定像素位置的一個相鄰圖像場應當與當前場間內插圖像場混合的范圍，將產生的運動依賴混合值與一個歷史運動依賴混合值比較，并且如果該比較指示運動增加，則使用產生的混合值；否則，如果該比較指示運動減少，在使用之前時間濾波產生的混合值。

本發明的另一方面，一種用于將隔行圖像轉換為逐行掃描圖像的圖像處理設備，包括混合裝置，被配置為將在給定像素位置的相鄰圖像場與當前場間內插圖像場混合，數值產生裝置，被配置為產生一個運動依賴混合值，用于確定在給定像素位置的一個相鄰圖像場應當與當前場間內插圖像場混合的范圍，以及比較器裝置，被配置為將產生的運動依賴混合值與一個歷史運動依賴混合值比較；在操作中，如果該比較指示運動增加，則混合裝置使用產生的混合值；否則，如果該比較指示運動減少，在混合器使用之前，時間濾波產生的混合值。

有利地，通過以有條件的方式提供時間濾波，因此本發明的上述方面允許突然快速的運動被快速的檢測到，同時還阻止快速運動序列上的交錯效果。這一效果在附圖11和附圖12中示出了，是兩個圖像的延展圖，一個(附圖11)沒有采用以上定義的技術的實施例產生的，而另一個(附圖12)采用了本發明的實施例產生的。在附圖11中，與快速運動旋轉輪盤(fairgiound?ride)有關的運動模糊可以在區域501中看出從而示出了由當前圖像與先前在該位置沒有出現重迭的圖像交錯引起的條紋。通過對比，在附圖12中，在對應區域502中的運動模糊是從當前圖像空間內插的，從而避免了在附圖11中看到的條紋的問題。

本發明的進一步的方面和特征在權利要求中進行了限定。

附圖說明

下面將參考下面的附圖，通過對具體實施例的描述，使得本發明的上述目的、特征以及優點更為清楚，其中：

圖1圖解說明了平面屏幕顯示配置；

圖2圖解說明了在演播室環境中的視頻混合操作；

圖3圖解說明了隔行到逐行轉換器；

圖4a到4c圖解說明了梯度監測；

圖5和6a到6e圖解說明了空間塊匹配操作；