[發(fā)明專利]圖像處理設(shè)備以及圖像處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210001534.7
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102592259A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沼田憐
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 周少杰

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及圖像處理設(shè)備以及圖像處理方法，其中圖像存儲部分和各種圖像處理器經(jīng)由系統(tǒng)總線連接，并且各種圖像處理器通過訪問圖像存儲器進行各自類型的圖像數(shù)據(jù)處理。

背景技術(shù)

從圖像信息本身中獲取兩個屏幕之間的運動矢量的塊匹配技術(shù)是一種老技術(shù)。主要在電視攝像機的搖動和傾斜檢測及對象跟蹤、運動圖像專家組(MPEG)系統(tǒng)的運動圖像編碼等方面取得了發(fā)展。而且，自上世紀九十年代初以來，關(guān)于基于圖像疊加的多種技術(shù)正得到應(yīng)用，如低亮度下拍攝中的無傳感器攝像機抖動校正和噪聲消除(噪聲降低，下文表示成NR)。

塊匹配是計算兩個屏幕(即，作為感興趣屏幕的參考屏幕和作為這個參考屏幕的運動原點的原始屏幕(稱為目標屏幕))之間的運動矢量的方法。在計算兩個屏幕之間的運動矢量時，針對具有預(yù)定尺寸的矩形區(qū)域的塊計算參考屏幕與原始屏幕之間的相關(guān)性，從而計算運動矢量。存在如下兩種情況：將原始屏幕當(dāng)作在時間上早于參考屏幕的屏幕的情況(例如，MPEG中的運動檢測的情況)；和將參考屏幕當(dāng)作在時間上早于原始屏幕的屏幕的情況(例如，后面所述的通過圖像幀的疊加而降低噪聲的情況)。

在本說明書中，屏幕指的是由一個幀或一個場的圖像數(shù)據(jù)組成并作為一個圖像顯示在顯示器上的圖像。但是，為了便于本說明書中的如下描述起見，基于屏幕由一個幀組成的假設(shè)，往往將屏幕稱為幀。例如，參考屏幕往往被稱為參考幀，并且原始屏幕往往被稱為原始幀。

在塊匹配技術(shù)中，將目標幀劃分成多個目標塊，并在參考幀中為每個目標塊設(shè)置搜索范圍。然后，從圖像存儲器中讀出目標幀的目標塊和參考幀的搜索范圍內(nèi)的參考塊，并計算各個像素的絕對差之和。在下文中，將絕對差之和稱為SAD值。當(dāng)計算SAD值時，形成與搜索范圍的大小相對應(yīng)的SAD值表。將SAD值表中的SAD值的最小值的坐標值當(dāng)作有關(guān)目標塊的運動矢量。

進行塊匹配時存儲圖像數(shù)據(jù)的圖像存儲器經(jīng)由系統(tǒng)總線與運動矢量檢測器等連接，并通過存儲器控制器控制對圖像存儲器的讀寫。

在塊匹配技術(shù)中，計算有關(guān)來自圖像存儲器的以像素為單位的數(shù)據(jù)的SAD值。因此，訪問圖像存儲器的次數(shù)與圖像本身的像素數(shù)量和搜索范圍的大小成比例地變大，因此需要將總線頻帶設(shè)置得更寬?？偩€頻帶指的是在用于傳送數(shù)據(jù)的總線上避免擁塞的情況下、可以用于傳送數(shù)據(jù)的由數(shù)據(jù)速率、總線寬度(位數(shù))等組成的數(shù)值。將總線頻帶加寬會引起系統(tǒng)規(guī)模變大和成本增大的問題。

為了解決這個問題，人們提出了例如如果圖像狀態(tài)是圖像不運動的靜止?fàn)顟B(tài)則不進行匹配處理的技術(shù)、和通過抽取參考幀的圖像減少信息量的技術(shù)。

作為在不降低塊匹配精度的情況下減小總線頻帶的技術(shù)，保留參考幀的參考塊的共同部分而只更新附加部分的技術(shù)是有效的。

但是，存在這些技術(shù)導(dǎo)致塊匹配的精度降低和只能應(yīng)用于不要求高精度的某些有限應(yīng)用的問題。

如果應(yīng)用保留參考幀的參考塊的共同部分而只更新附加部分的技術(shù)，則可以在不降低塊匹配精度的情況下減小總線頻帶。但是，經(jīng)歷匹配處理的塊的次序是重要的，并且存在不能實現(xiàn)總線頻帶減小的問題，例如，當(dāng)未對相鄰塊連續(xù)進行匹配處理時，以及當(dāng)不能指定匹配處理的次序時。

而且，假設(shè)除了塊匹配處理器之外的多個圖像數(shù)據(jù)處理器也經(jīng)由系統(tǒng)總線與圖像存儲器連接。在這種情況下，即使將用于塊匹配處理的有效系統(tǒng)用作對圖像存儲器的圖像數(shù)據(jù)的存儲器訪問方式，這種對圖像存儲器的圖像數(shù)據(jù)的存儲器訪問技術(shù)也不適用于其它圖像數(shù)據(jù)處理器。存在關(guān)于其它圖像數(shù)據(jù)處理器這種技術(shù)有可能相反地使總線頻帶增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

日本專利公開第2009-116763號提出了這樣的技術(shù)，其中結(jié)合在圖像的垂直方向的線數(shù)和沿著水平方向的像素數(shù)，以不同的兩種類型的塊為單位將輸出圖像數(shù)據(jù)寫入兩個存儲區(qū)中。在這種技術(shù)中，準備了兩種適合將數(shù)據(jù)傳遞給隨后級電路的格式和適合塊匹配的數(shù)據(jù)格式，從而滿足兩種要求。但是，動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)上的存儲容量加倍了。因此，盡管解決了與總線頻帶減小有關(guān)的問題，但新引起了有關(guān)存儲容量和功耗的問題。

總線頻帶和存儲容量存在密切關(guān)系。只減小它們之一不會導(dǎo)致系統(tǒng)成本降低，只有當(dāng)減小兩者時才有價值。

需要一種對于多個圖像數(shù)據(jù)處理器經(jīng)由系統(tǒng)總線與圖像存儲器連接的情況，在避免上述問題的情況下實現(xiàn)總線頻帶減小和存儲容量減小的技術(shù)。

按照本公開的一個實施例，提供了一種包括圖像處理器的圖像處理設(shè)備，所述圖像處理器被配置成以塊為單位計算目標幀的圖像數(shù)據(jù)與參考幀的圖像數(shù)據(jù)之間的運動矢量。