[發(fā)明專利]圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和程序

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810135784.3
• 申請(qǐng)日: 2008-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN101360238A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 髭分哲雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 黃小臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和程序。?

背景技術(shù)

近年來，信息處理技術(shù)和信息通信技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)通過高質(zhì)量視頻和音頻分發(fā)服務(wù)的擴(kuò)展而實(shí)現(xiàn)。然而，高質(zhì)量視頻和音頻數(shù)據(jù)的容量已經(jīng)變得巨大。為此，用于經(jīng)濟(jì)地分發(fā)高質(zhì)量視頻和音頻數(shù)據(jù)的技術(shù)已經(jīng)吸引了關(guān)注。大多數(shù)該關(guān)注的焦點(diǎn)是用于分發(fā)可以在大的、高分辨率電視機(jī)等上觀看的高質(zhì)量視頻的技術(shù)。對(duì)壓縮高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)的容量而不降低圖像質(zhì)量的各種類型的編碼技術(shù)的積極研究也在進(jìn)行當(dāng)中。壓縮編碼技術(shù)的一個(gè)眾所周知的示例是由運(yùn)動(dòng)畫面專家組(MPEG)和視頻編碼專家組(VCEG)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)壓縮方法。?

順帶提及，圖像數(shù)據(jù)的壓縮編碼技術(shù)的代表性示例是稱之為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)。將簡(jiǎn)要介紹運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中涉及的處理。該處理包括提取其中多個(gè)幀中各像素相同或幾乎相同的塊的步驟。該處理還包括計(jì)算表示該塊的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)量的運(yùn)動(dòng)矢量的步驟。然后基于由這些步驟計(jì)算的運(yùn)動(dòng)矢量編碼圖像數(shù)據(jù)中兩幀之間的差。在該過程中，像素基于計(jì)算的運(yùn)動(dòng)矢量補(bǔ)償。結(jié)果，在包含相同或幾乎相同的像素的塊在各幀之間移動(dòng)的情況下，降低圖像數(shù)據(jù)的量而不降低圖像質(zhì)量是可能的。作為該技術(shù)的應(yīng)用示例，執(zhí)行幀率轉(zhuǎn)換和隔行掃描至逐行掃描轉(zhuǎn)換(IP轉(zhuǎn)換)的技術(shù)在日本專利申請(qǐng)公開No.JP-A-2007-104652中已有描述。該技術(shù)利用運(yùn)動(dòng)矢量來創(chuàng)建用于在多個(gè)幀中插值的中間圖像，并且將中間圖像插入到各幀之間。?

發(fā)明內(nèi)容

然而，用于計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量的處理負(fù)載大于用于包括上述編碼處理的其他處理的處理負(fù)載。因此不容易以高精度計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量。例如，簡(jiǎn)單考慮使用塊匹配方法計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量的處理。在該處理中，第一步驟是關(guān)于兩個(gè)參考幀?基于每塊計(jì)算像素值中差的絕對(duì)值的和。接下來，對(duì)與差的絕對(duì)值的和中的最低值相對(duì)應(yīng)的塊計(jì)算運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)量。這確定了運(yùn)動(dòng)矢量。例如，考慮范圍被設(shè)置為距給定塊的位置在水平方向上±7像素以及垂直方向上±3像素、并且執(zhí)行通過使用塊匹配方法計(jì)算該范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)矢量的處理的情形。用于確定一個(gè)像素的運(yùn)動(dòng)矢量的計(jì)算循環(huán)的數(shù)量是“(計(jì)算21個(gè)像素的差+計(jì)算絕對(duì)值的21次循環(huán)+將絕對(duì)值相加的21次循環(huán))×水平方向上的15個(gè)像素×垂直方向上的7個(gè)像素”。換句話說，在門電路方面，這些計(jì)算需要的資源的粗略估計(jì)為至少一百萬門電路。?

有鑒于這些問題，已經(jīng)研究了各種類型的技術(shù)來改進(jìn)塊匹配方法和減少計(jì)算資源。然而，關(guān)于將塊匹配方法應(yīng)用到通過解碼所編碼的數(shù)據(jù)來解碼的幀這一點(diǎn)還沒有做出改進(jìn)。因此當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)是還沒有找到恰當(dāng)?shù)姆椒▉硖幚磔^大幀尺寸需要較大計(jì)算資源的根本問題。?

例如，在具有1920×1080像素的圖像尺寸的幀的情形，數(shù)據(jù)容量為大約1900Mbps。該類大型數(shù)據(jù)容量本身是計(jì)算資源的增長(zhǎng)的根本原因。這些數(shù)值在隔行掃描模式、60Hz的幀率、以及30比特的像素?cái)?shù)據(jù)尺寸的前提下計(jì)算。利用其他數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)容量可能超過1900Mbps。?

因此，本發(fā)明的實(shí)施例處理這些問題并提供能夠減少計(jì)算資源的、新的和改進(jìn)的圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和程序。?

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如下所述提供了一種能夠執(zhí)行輸入的編碼數(shù)據(jù)的幀率轉(zhuǎn)換的圖像處理設(shè)備。該圖像處理設(shè)備包括：編碼差數(shù)據(jù)解碼部分，其將編碼數(shù)據(jù)解碼為編碼差數(shù)據(jù)。該圖像處理設(shè)備還包括插值編碼差數(shù)據(jù)創(chuàng)建部分，其基于編碼差數(shù)據(jù)和編碼數(shù)據(jù)的至少一個(gè)，創(chuàng)建將在編碼差數(shù)據(jù)中的各幀之間插入的插值編碼差數(shù)據(jù)。該圖像處理設(shè)備還包括幀率轉(zhuǎn)換部分，其使用插值編碼差數(shù)據(jù)執(zhí)行編碼差數(shù)據(jù)的幀率轉(zhuǎn)換。?

該圖像處理設(shè)備還可包括圖像信號(hào)恢復(fù)部分，其解碼由幀率轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換的編碼差數(shù)據(jù)，并且恢復(fù)其中幀率已經(jīng)被轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)。?

該圖像處理設(shè)備還可包括高圖像質(zhì)量處理部分，其執(zhí)行編碼數(shù)據(jù)的高圖像質(zhì)量處理。?

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，如下所述，提供了一種能夠執(zhí)行輸入的編碼數(shù)據(jù)的幀率轉(zhuǎn)換的圖像處理方法。該圖像處理方法包括將編碼數(shù)據(jù)解碼為編碼差數(shù)據(jù)的步驟。該圖像處理方法還包括基于編碼差數(shù)據(jù)?和編碼數(shù)據(jù)的至少一個(gè)、創(chuàng)建將在編碼差數(shù)據(jù)中的各幀之間插入的插值編碼差數(shù)據(jù)的步驟。該圖像處理方法還包括使用插值編碼差數(shù)據(jù)執(zhí)行編碼差數(shù)據(jù)的幀率轉(zhuǎn)換的步驟。?

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)圖像處理設(shè)備的功能的計(jì)算機(jī)程序。還提供了其中存儲(chǔ)上述程序的存儲(chǔ)介質(zhì)。?

上述配置減少了在執(zhí)行幀率轉(zhuǎn)換處理中使用的計(jì)算資源，減少了在處理中使用的幀存儲(chǔ)器的容量，并且改進(jìn)了運(yùn)動(dòng)矢量的估計(jì)精度。?