[發(fā)明專利]運(yùn)動矢量檢測裝置、運(yùn)動矢量檢測方法以及程序

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910160198.9
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN101640798A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐵川弘樹;近藤哲二郎;高橋健治;吉川和志;武田直己;石川貴規(guī)
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 付建軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適合應(yīng)用于從運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)檢測運(yùn)動矢量以執(zhí)行諸如高效編碼的圖像處理的運(yùn)動矢量檢測裝置和運(yùn)動矢量檢測方法，以及用于執(zhí)行其運(yùn)動矢量檢測處理的程序。?

背景技術(shù)

過去，在運(yùn)動圖像處理領(lǐng)域，利用運(yùn)動信息(即，在不同時間的圖像中物體的運(yùn)動方向和幅度)來執(zhí)行有效的圖像處理。例如，已經(jīng)將運(yùn)動檢測的結(jié)果用于在高效圖像編碼中執(zhí)行的運(yùn)動補(bǔ)償幀間編碼和在使用幀間時域?yàn)V波器的電視減噪裝置中執(zhí)行的基于運(yùn)動的參數(shù)控制中。作為檢測運(yùn)動的方法，通常使用塊匹配方法。在塊匹配方法中，將一個幀的圖像劃分成每個都包括預(yù)定數(shù)量的像素的多個塊單元，以搜索塊運(yùn)動區(qū)域。根據(jù)塊匹配的運(yùn)動矢量檢測處理是作為使用運(yùn)動矢量的圖像處理的最普及的一般處理，其在MPEG(運(yùn)動圖像專家組)格式等中被實(shí)際使用。?

然而，在塊匹配方法中，按塊單位執(zhí)行處理，因此不一定以高精度檢測各幀的圖像中的運(yùn)動。因此，本申請人先前已經(jīng)提出了在日本待審專利申請公報No.2005-175869中描述的運(yùn)動矢量檢測處理。根據(jù)該運(yùn)動矢量檢測處理，從圖像信號檢測與各像素位置處的運(yùn)動相關(guān)的評估值，將所檢測到的評估值存儲為評估值表。從該評估值表的數(shù)據(jù)中提取多個矢量作為一個畫面中的候選矢量。然后，對于整個畫面中的每個像素，確定通過所述多個提取的候選矢量而彼此關(guān)聯(lián)的幀之間的像素的相關(guān)度。結(jié)果，將連接被確定為具有最高相關(guān)度的像素的候選矢量確定為與這些像素相對應(yīng)的運(yùn)動矢量。在后述實(shí)施例中將描述該處理的詳情。?

圖24是例示了在通過使用評估值表來確定運(yùn)動矢量時使用的先?前提出的評估值表創(chuàng)建單元的結(jié)構(gòu)的圖。在圖24的結(jié)構(gòu)中，將在輸入端子1處獲得的圖像信號提供給相關(guān)度算術(shù)運(yùn)算單元2。相關(guān)度算術(shù)運(yùn)算單元2包括參考點(diǎn)存儲器2a、目標(biāo)點(diǎn)存儲器2b以及絕對值計算單元2c。首先將在輸入端子1處獲得的圖像信號存儲在參考點(diǎn)存儲器2a中。進(jìn)而，將存儲在參考點(diǎn)存儲器2a中的數(shù)據(jù)傳送給目標(biāo)點(diǎn)存儲器2b以在其中存儲在參考點(diǎn)存儲器2a與目標(biāo)點(diǎn)存儲器2b之間具有一個幀的差的圖像信號。然后，讀取目標(biāo)點(diǎn)存儲器2b中存儲的圖像信號中的目標(biāo)點(diǎn)處的像素值和參考點(diǎn)存儲器2a中存儲的圖像信號中的被選擇為參考點(diǎn)的像素位置處的像素值。然后，通過絕對值檢測單元2c檢測這兩個信號之間的差值。將所檢測到的差值的絕對值的數(shù)據(jù)提供給相關(guān)度確定單元3。相關(guān)度確定單元3包括用于將該差值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較的比較單元3a。根據(jù)與閾值進(jìn)行的比較，獲得評估值。作為評估值，例如可以使用相關(guān)度值。例如，如果所述差值等于或小于閾值，則確定相關(guān)度高。?

將在相關(guān)度確定單元3處獲得的評估值提供給評估值表計算單元4，以在評估值積分單元4a處進(jìn)行積分。將積分的結(jié)果存儲在評估值表存儲器4b中。然后，將存儲在評估值表存儲器4b中的數(shù)據(jù)從輸出端子5提供給位于隨后級的電路，作為評估值表數(shù)據(jù)。?

圖25A和25B是例示了通過利用圖24例示的評估值表來確定運(yùn)動矢量的現(xiàn)有技術(shù)處理的狀態(tài)的概要的圖。如圖25A所例示，在前一幀F(xiàn)0(其為當(dāng)前時間的幀(當(dāng)前幀)F1之前一個幀的圖像數(shù)據(jù))中，首先將充當(dāng)用于確定運(yùn)動矢量的基準(zhǔn)的像素位置確定為目標(biāo)點(diǎn)d0。在確定了目標(biāo)點(diǎn)d0之后，在當(dāng)前幀F(xiàn)1中設(shè)定目標(biāo)點(diǎn)d0的像素位置周圍的預(yù)定范圍內(nèi)的搜索區(qū)SA。在設(shè)定了搜索區(qū)SA之后，針對搜索區(qū)SA中作為參考點(diǎn)d1的每個像素計算評估值，并將其注冊在評估值表中。然后，將評估值表中注冊的值之中具有搜索區(qū)SA中的最高評估值的參考點(diǎn)確定為從前一幀的目標(biāo)點(diǎn)起的運(yùn)動的在當(dāng)前幀中的像素位置。由于如此獲得了具有最高評估值的參考點(diǎn)，因此從目標(biāo)點(diǎn)與具有最高評估值的參考點(diǎn)之間的運(yùn)動量確定運(yùn)動矢量，如圖25B所例示。?

通過圖24到25B所例示的處理，可以基于評估值表數(shù)據(jù)來檢測運(yùn)動矢量。?

發(fā)明內(nèi)容

在基于評估值表數(shù)據(jù)的運(yùn)動矢量檢測中，對最佳運(yùn)動矢量的確定依賴于評估值表的性能。在圖24所例示的現(xiàn)有技術(shù)的方法中，如果在目標(biāo)點(diǎn)與像素之間相關(guān)度被確定為將來幀(當(dāng)前幀)的搜索范圍內(nèi)的候選運(yùn)動的目的地，具體來說如果目標(biāo)點(diǎn)與像素之間的亮度值的差值的絕對值等于或小于特定閾值，則對于候選運(yùn)動將頻率計數(shù)添加到評估值表。?

然而，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法的處理中，如果僅僅基于上述相關(guān)度確定來創(chuàng)建評估值表，則當(dāng)圖像在平坦部分或帶狀圖案部分中的所有或一些方向上幾乎不包括空間傾斜度時，可能會將錯誤運(yùn)動添加到該表。結(jié)果，評估值表的可靠性降低。評估值表的可靠性降低進(jìn)而導(dǎo)致所檢測到的運(yùn)動矢量的準(zhǔn)確度的降低。?