运动估计的方法和使用该方法的图像处理装置制造方法及图纸

运动估计的方法和使用该方法的图像处理装置。一种运动估计的方法，所述方法包括如下步骤：在与将要进行运动估计的块对应的多个帧中获得块的运动矢量；通过对获得的多个块的运动矢量进行比较确定获得的所述块的运动矢量是否收敛；在所述运动矢量收敛的状态下计算将要进行运动估计的所述块的相邻块的运动矢量分散度；以及设置搜索范围的大小从而与计算出的相邻块的运动矢量分散对应。

【技术实现步骤摘要】
运动估计的方法和使用该方法的图像处理装置
以下说明书涉及一种运动估计的方法和使用该方法的图像处理装置。
技术介绍
运动估计技术是获得通过使用视频的两个连续帧找到对象或运动矢量的技术。运动估计技术是重要的技术哪个被使用于各种图像处理领域中的一个：诸如视频压缩，三维(3D)-噪声还原，去交织，帧速率转换(FRC)和类似物。从全文搜索技术到快速搜索技术的各种运动估计技术已经被开发。视频压缩用于减少连续帧之间的冗余，并且因此视频压缩的主要目的是找到运动压缩误差被最小化的运动矢量而不是找到实际的对象的准确的运动信息。FRC的主要目的是找到实际的对象或背景的准确的运动信息。视频中的移动对象的运动可以被分类为对象随着加速度执行加速或减速运动的情况，或者对象以恒定速度执行运动的情况。然而，即使在对象执行加速运动的情况下，当除了运动的开始和结束之外的运动通过相当短的时间间隔被划分时，该运动可以被分类为与以恒定速度进行的运动几乎接近的运动，并且按照这种方式分类的部分可占据运动的一大部分。在其中在图像中显示的对象在从帧0到帧7的总共8个帧期间以恒定速度执行运动的示例中，在帧0和1、帧1和2、帧3和3、帧3和4、帧4和5、帧5和6以及帧6和7中总共执行7次帧单元的运动估计。当在执行帧单元的运动估计的同时使用前一帧的运动估计的结果和对应帧之前的局部运动估计的结果时，可以提高运动估计的可靠性。具体地说，在对象以恒定速度匀速执行运动时而不加速或减少的情况下，经过多个帧获得的运动矢量可与实际对象的运动矢量相同或者二者之间仅具有小的差，并且因此可以在实际对象的运动矢量上获得估计的运动矢量收敛的结果。
技术实现思路
然而，在现有技术中，即使当对象以恒定速度执行运动或者执行加速或减速运动时，也在保持搜索范围的区域均匀的同时执行局部运动估计。因此，当由于插入在任何两个帧之间的图像特性(诸如噪声、亮度改变等)以及由于运动估计算法的特性而出现误差时，可以估计搜索范围内的相应块或对象移动到了该相应块或对象实际上不移动的位置，由此当执行运动估计时可能出现误差。为了避免这种误差，当搜索范围的面积总是设置为很小并且执行运动估计时，不能在加速或减速运动间隔跟随实际运动，使得运动估计的结果完全是错误的或者收敛到实际运动上所需的时间增加。结果，存在在多个帧期间的运动估计的结果中可能出现误差直到收敛到实际运动上为止的缺点。在一个总的方面，提供了一种运动估计的方法，所述方法包括如下步骤：获得多个帧中的帧之间的块的至少两个运动矢量；确定所述块的所述至少两个运动矢量是否收敛；计算所述至少两个运动矢量被确定为收敛的块的相邻块的运动矢量的分散度；以及基于计算出的所述相邻块的所述运动矢量的分散度来设置所述块的搜索范围的大小。在另一个总的方面，提供了一种图像处理装置，所述图像处理装置包括：运动矢量计算单元，所述运动矢量计算单元获得多个帧中的帧之间的块的至少两个运动矢量；收敛确定单元，所述收敛确定单元确定所述块的所述至少两个运动矢量是否收敛；分散度计算单元，所述分散度计算单元计算所述至少两个运动矢量被确定为收敛的块的相邻块的运动矢量的分散度；以及搜索范围大小设置单元，所述搜索范围大小设置单元基于计算出的所述相邻块的所述运动矢量的分散度来设置所述块的搜索范围的大小。附图说明图1是例示运动估计的方法的示例的流程图。图2示意性地例示块的速度和每个帧中的块的位置的示例。图3示意性地例示块的速度和每个帧中的块的位置的另一个示例。图4例示移动块b的相邻多个块(块0到块7)的运动矢量的示例。图5A到图5F例示将要被运动估计的块b和相邻块的示例。图6例示在对象从帧0前进到帧7的同时设置搜索范围的区域的示例。图7是例示图像处理装置的示例的示意性框图。在整个附图和详细描述中，除非另有说明，否则相同的附图标记将被理解为指代相同的元素、特征和结构。出于清楚、例示和方便的目的，这些元件的相对大小和描述可能被夸大。具体实施方式提供下面的详细描述以帮助读者得到这里描述的方法、装置和/或系统的全面理解。因此，这里所述的各种变化、修改和系统、装置和/或方法的等同物将被建议给本领域技术人员。另外，出于增加清楚和简明的目的，可以省略公知的功能和结构的描述。这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)对于本专利技术所属的本领域技术人员而言具有通常理解的相同含义。还将理解的是，诸如在常用词典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义相一致的含义而不应以理想化或过于正式的意义被解释，除非这里明确这样定义。这里所使用的术语是出于仅描述特定实施方案的目的，而不是旨在限制本专利技术的概念。如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。还将理解的是，术语“包括”和/或“包含”当本说明书中使用时，指定陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。还应该注意的是，在一些另选实现中，在块中所提到的功能/动作可以不按照流程图中提到的次序出现。例如，连续示出的两个块实际上可以基本上同时执行，或者根据所包括的功能/动作，所述块有时可以以相反的次序执行。除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)对于本专利技术所属的本领域技术人员而言具有通常理解的相同含义。还将理解的是，诸如在常用词典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义相一致的含义而不应以理想化或过于正式的意义被解释，除非这里明确这样定义。图1是例示运动估计的方法的示例的流程图。参照图1，在操作S100(步骤100)中，在多个帧中的帧之间的块的至少两个运动矢量被获得。在时间轴中，从第一帧中的第一块和第二帧中的、与第一块对应的第二块获得运动矢量。两个帧(第一帧和第二帧)应当是连续的。进一步地，所述两个帧应包括一个帧和针对该一个帧的第k个先前帧，其中k是两个或更多个。搜索范围的大小可以通过获得至少两个运动矢量(S100)和搜索范围的设置大小来确定。所确定的搜索范围的大小仅针对帧中的一个块。由于确定了针对一个块的搜索范围的大小，将开始获得针对另一个块的至少两个运动矢量(S100)。并且，图1中的所述程序将在确定当前帧中的针对所有块的搜索范围的大小之后结束(S500)。并且图1中的程序可以在当前帧的下一个帧中执行。根据多个帧中的块的运动矢量被定义和被计算的实施方式，在时间上分离的两个帧中位于相同的位置的共同定位的块的运动矢量被计算。根据另一个实施方式，多个帧中的块的运动矢量被定义为与投射的运动矢量对应的块的运动矢量，其按照在任何一个帧中的预定块的运动矢量根据运动矢量的幅度和方向被投射到另一个帧的方式来获得。以该方式计算的块的运动矢量被存储在存储器中。根据实施方式，获得当前帧的至少两个帧之前的帧中的块的运动矢量。作为示例，当当前帧是It时，当前帧之前的两个相邻帧It-1和It-2中的块的运动矢量被获得。作为另一个示例，当前帧之前的任何两个相邻帧It-j和It-m中的块的运动矢量被获得。接下来，在操作S200中，可以通过将一个运动矢量与该块的另一个运动矢量或其它运动矢量进行比较来确定获得的的块的运动矢量是否收敛。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动估计的方法，所述方法包括如下步骤：获得多个帧中的帧之间的块的至少两个运动矢量；确定所述块的所述至少两个运动矢量是否收敛；计算所述至少两个运动矢量被确定为收敛的块的相邻块的运动矢量的分散度；以及基于计算出的所述相邻块的所述运动矢量的分散度来设置所述块的搜索范围的大小。

【技术特征摘要】
2013.11.13 KR 10-2013-01374601.一种运动估计的方法，所述方法包括如下步骤：获得多个帧中的帧之间的块的至少两个运动矢量；确定所述块的所述至少两个运动矢量是否收敛；计算所述至少两个运动矢量被确定为收敛的块的相邻块的运动矢量的分散度；以及基于计算出的所述相邻块的所述运动矢量的分散度来设置所述块的搜索范围的大小，其中，确定所述至少两个运动矢量是否收敛的步骤包括：计算获得的所述块的运动矢量之间的差，并确定计算出的差是阈值还是更小；或者计算获得的运动矢量的幅度比，并将计算出的比和另一阈值进行比较。2.根据权利要求1所述的运动估计的方法，其中，获得所述运动矢量的步骤包括：根据所述运动矢量的幅度和方向将任何一个帧中的与将要进行运动估计的所述块位于相同的位置中的共同定位的块的运动矢量或者任何一个帧中的预定块的运动矢量投射到另一个帧，以由此获得与投射的运动矢量对应的块的运动矢量。3.根据权利要求1所述的运动估计的方法，其中，计算所述差的步骤包括：计算在每个矢量的任何一个轴上针对元素的差的绝对值和在所述每个矢量的另一个轴上针对元素的差的绝对值，或者计算两个矢量之间的矢量差的幅度。4.根据权利要求1所述的运动估计的方法，其中，所述阈值根据所述运动矢量的幅度变化。5.根据权利要求1所述的运动估计的方法，其中，所述相邻块是在同一帧中与所述块相邻的多个块中的至少一个。6.根据权利要求1所述的运动估计的方法，其中，计算所述相邻块的所述运动矢量的分散度的步骤包括：获得所述相邻块的所述运动矢量的总和、加权总和、算术平均值、几何平均值和加权平均值中的任何一个；以及使用所述相邻块的所述运动矢量的所述总和、所述加权总和、所述算术平均值、所述几何平均值和所述加权平均值中的任何一个获得偏差、方差和标准偏差中的任何一个。7.根据权利要求1所述的运动估计的方法，其中，设置所述搜索范围的所述大小的步骤包括：根据计算出的所述相邻块的所述运动矢量的分散度的增加程度设置将要增加的所述搜索范围的大小。8.根据权利要求1所述的运动估计的方法，其中，设置所述搜索范围的所述大小的步骤包括：根据计算出的所述相邻块的所述运动矢量的分散度的减少程度设置将要减小的所述搜索范围的大小。9.一种图像处理装置，所述图像处理装置包...

【专利技术属性】
技术研发人员：金兑珍，金大显，李在宪，
申请(专利权)人：安纳帕斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR