运动自适应图像处理制造技术

一种用于图像转换的图像处理设备，包括计算器，用于计算用于当前图像场中所选择的像素位置的第一度量，该第一度量是在所选择的像素位置处的相邻先前图像场和当前图像的空间内插版本之间的差；分类器，用于根据第一度量分类在当前图像场中所选择的像素是否提供了用于在当前图像场中所选择的像素位置中确定出现运动的不确定的、不可靠的或者可靠的根据；以及调整器，用于根据产生的分类结果调整与所选择的像素有关的混合参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及运动自ffl图像处理。技术背景视频图像捕获表现为空间和时间的采样过程。被捕获的图像作为一组以列或 行排列的像素。遊卖图像在时间上间隔的瞬间被捕获。复杂化题常j顿了隔行柳频获取和处理。在隔行视劍言号中，針图像被 处理为两组^fi交替行的像素。例如，奇数行可以被包含在一场中，而偶数行能 够被包含在下一场中。对于在视劍言号带宽中的非实质增加，隔行技术的优点是其会合出明显的) ^咅图{,率，从而减小闪烁^03Z。如果尝i^取皿理具有对于各自的采样速率而言太髙的空间或时间频率的 柳频资料，所有这些方面的采样離多引起混叠 她。但是在隔行到逐行扫描枧频 转换的区域中，特定的混叠问题将 匕描述。如果需要在隔行视频和逐行扫描(非隔行)柳频间转换，那么对于非运动图 像仅仅需對菌入两个遊鈔汤来重建具有当前所有像素行的非隔纟刊贞。然而，如果 存在倒可有效的场间运动，该方案可以不工作。在这种环境中在场中丢失的像素 行从相同场的其他像素中能被适当的导出。换句i刮兑，场内内插鹏丰鹏用。实际上，视频W以包含图像序列，在其中一些区fe旅现为运动图像而另一 些区跡表现为动态图像。例如，当新闻广播员对固定摄像机讲话，新闻广播员 的嘴、脸和头可以显著地运动，同时他们的躯干、桌子和他们后面的墙不显著地 运动。因此，战记录的不同转换策略在同一图像的不同区域中可以是飽的。因此 对于给出的像素决定应用哪个策略是重要的。对于一^^力部分内插通常鈕合出比隔4fif的结果，然而对于翻部分隔4彌 常^t合出比内J新的结果。因此，更加飾的技术的选择是非常重要的。然而特别地，枧劍言号中存在的噪声会使图像的其他静态部分中出现运动或 糊氐消运动，还会使图像的其feii动部分中出现静态的^J见。因此，在确就给定像素4顿何种转换策略时，确^131分析像素来获得的运动信息的可靠鹏尤 非常重要。本专利技术的一个目的就是離或者陶氐战关于确定可靠性的问题。
技术实现思路
本专利技术的一方面， 一种用于图像转换的图像，方fe^括以下步骤计算当前iH鈔l;的选择的像素^a的第一M:， i織一jti是^^择的像素皿处的相 邻先前图像场禾挡前图像的空间内插版本之间的差；根据第一隨分类在当前图 像场中选择的像素是否提供了一个用于确定在当前图f鈔汤的选择的像素位置中出王艇动的不确定的、不可靠的赫可靠的根据；以及根据分类结果调整与选择的像素有关的参数。本专利技术的另一方面， 一种用于图像转换的图像，设备，包JSi十算装置，其 计算用于当前图像场中的选择的像劍ifi的第一度量，，一M是^I择的像 素4體处的相邻先前图{鈔汤和当前图像的空间内插版本之间的差；分类驢，其 根据第一M分类在当前图像场中选择的像素是否掛共了一个用于在当前图傲汤的选择的像劍體中确定出JJi^动的不确定的、不可靠的赫可靠的根据；以及调整装置，用于根据分类结果调整与选择的像素有关的参数。有利地，这两方面都提供了一种根据是否具有可靠根据来修改像素待性的方案。itWh本专利技术的其他方面和特tB131权利要求来限定。 附图说明本专利技术的，和期ti^、特征和优点将从以下结合下述附图被働军的具体 实方t^式的详细描述中体现。图1图解说明了平面屏幕显示配置；图2图解说明了在演播室环境中的柳频混合操作；图3图解说明了隔行到逐行转换器；图4a到4c图解说明了梯 测；图5和6a到6e图解说明了空间块匹自作；图7a到7b图解说明了 隨情形；图8a到8d图解说明了混叠检测技术；图9a图解说明了运动自适应内插；图9b图解说明了在^^l见频场中的运动检测； 图10图解说明了高频校 作； 图11示意性ite出了i^波器的布局；图12示出了在一个图像场内错误iikit择不同的转换M的效果-,图13示意性ite出了一个图像场； 图14示意性:t^出了一系列的净M模式； 图15是一个示出了图像处理方法的,呈图。 具体实肺式图1图解说明了平面屏幕显示隨10，包括隔行视频资f镧20、隔行到逐 行扫描转换器30和如液晶(LCD)或等离子体显示器的显示面板40。其图解说 明了隔行到逐行扫描转换的典Mi^用，其中许多广衝言号是隔行格式而许多平板 显示器是以逐行格式为最^^]的操作。因此在图l中，由隔行视频资料源20接收 的广撤言号，細来生成隔行信号以显示。其会敏隔行到逐行扫描转换器30以HiA 隔行扫描信号中生^M行扫描信号。传;it^合显示器40的^M行扫描信号。可以鄉牟，隔行柳频资料源20可以不需要是广播接收器，但是可以为视频 重现装置如DVD播放器、网络连接如因特网连接等等。图2图解说明了在演播室环境中的柳彌昆合操作，为了给出隔行到逐行扫描 转^^用的另一^H列子。舰，掛共了隔行资料源50和逐行扫描资料源60。这 些,以为摄像机、视频湩现，如视频磁带记录器或1^:记录器，广播接收器 麟似的。隔行资料源50的隔行输出被掛共给隔行到逐行扫描转换器70以 ^行扫 描信号。该逐行扫描信号连同来自源60的逐行扫描资料一起由视频混合器80处 理以生成处理后的逐行扫繊出。当然，如果需要的话，柳频混合器80的逐行扫 擗俞出能被转换回到隔行格式，例如，对于后续的广播或记录。从中可以理解到， 视频混合器80只是视频处理體的一^H列子；可代替的，数字柳频 鹏单元例如 能IM在图2中的这个^a。图3图解说明了隔行到逐行转换器。概摘井，转换器包括场内内插器如空间 内插器IOO，运动自鹏内插器110和一组三场存储器120。图3中的转换器以与输入隔行场相同的重复频率生繊出逐行扫描帧。因此， 对转换器駐要的需求是在齡隔行场生成'丢失像素以将隔fi^转^7逐行扫描帧。其育^M:两种方法之一超U。 一方面，空间内插器iooS31空间内插在相 关场中生成'丢失像素。换句i刮兑，这是场内操作。另一方面，运动自,内插 器ffiil/人相对极性的令瞎场插入像素以生成丢W象素。其仅当在场之间不，图 〈躯动时有效，因此图3的基本结构为当运动自适应内插器110的输出被用在图4躯动没有被检测到的像劍體时，空间内插器訓的输出韦細在图^ii动被检观倒的图衞體。对于简单的操作，空间内插驗^ti象素健进行操作，且运 动自适应内插器选择空间内插器的输出^^择从相对极性的另一个场中选择像素用于输出，或混合i^两个。运动自适应内插器将在以下被更加详细的描述。首先，空间内插ll将被简单描述。空间内插器包括1:2水平像 放器130，空间块匹15^140，最小化i^选 織150，对角线内插器160，圆点噪声消鹏170，和fUK系数舰器180。这些的^h操作总结如下。縮放器130被俞入隔^^的每两1M象素之间禾,7j^平线性内插来生成一个附 加的像素值(也就是1:2縮方爐作)。因此，7jC平^p率(至少按照有效像素值的数目)被加倍，但是totkP介颇于垂直^i摔而言没有不同。空间块匹配器140和对角线内插器160的所有操作被用来检测与在新的像素 被内插的像素隨相关的图像特征的定向，然后髓图像特征方向^^用内插。 因此如果当前像割體将被内插位于例如与水平成45°上的对角线图像特征(行、 ii^)，新像素的内插会歸该45°的方向发生。離向给出一个比限制7jC平或 垂直内插更好的输出结果。该处理的关键部分明显的是在^M象素^S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过根据混合参数来组合两个或者更多源值以产生输出像素值的图像转换的图像处理方法，该方法包括步骤：　　　　计算用于当前图像场中所选择的像素位置的第一度量，该第一度量是在所选择的像素位置处的相邻先前图像场和当前图像的空间内插版本之间的差；　　　　根据第一度量分类在当前图像场中所选择的像素是否提供了用于在当前图像场中所选择的像素位置中确定出现运动的不确定的、不可靠的或者可靠的根据；以及　　　　根据做出的分类结果调整与所选择的像素有关的混合参数。

【技术特征摘要】
GB 2006-12-6 0624414.91.一种用于通过根据混合参数来组合两个或者更多源值以产生输出像素值的图像转换的图像处理方法，该方法包括步骤计算用于当前图像场中所选择的像素位置的第一度量，该第一度量是在所选择的像素位置处的相邻先前图像场和当前图像的空间内插版本之间的差；根据第一度量分类在当前图像场中所选择的像素是否提供了用于在当前图像场中所选择的像素位置中确定出现运动的不确定的、不可靠的或者可靠的根据；以及根据做出的分类结果调整与所选择的像素有关的混合参数。2. 根据权利要求1的方法，其中如飘于所有的彩feiM， i織一隨小 于在当前图像场中所选择像素的周围的测试区域中的像素值的标准偏差并且在该 像素位置的当前图{鈔汤和先前对应图#^之间的差的幅值也小于在当前图像场中所选择的像素的周围的测试区域中的像素值的标准偏差，贝iM^择的像素被分类为不确定。3. 根据权利要求2的方法，其中如^t于像素，&y以i^f有彩feMc， I FSx (x,y,c) - FM (x,y,c) | < sd并且i FN (x,y,c) — FN.! (x,y,c) | < sd其中sd是在先前图像场FN-,中被计算的测试区域中像素的标准偏差，FN (x^y,c) 为当tm入图像场，FN—^y,c)为相邻先前图像场，Fsx(x，y,c)为当前图像场Fwg FN—〗的空间内插版本和FM(x，y,c)为在时间上相邻于Fsx(x，y,c)的有效输入图像场，所 选择的像素被分类为不确定。4.根据权利要求1的方法，其中如，于所有的彩feM， ，一M^于在当 前图像场中所选择像素的周围的观赋区域中的像素值的标准偏差加上在该像素位 置的当前图像场和先前对应图f鈔l;之间的差的幅值，并且还大于i4^f选择像素的 周围的观赋区域中的像素值的标准偏差加上在该像素4體的相邻先前翻鈔汤禾唭 先IM应图像场之间的差的幅值，所选择的像素被分类为不可靠。5.根据权利要求4的方法，其中如颗于像素^g&y，和倒可彩fefflMc，|FN(x,y,c) - FN-2(x,y,c)| +sd < | FSx (x,y,c) - FM (x,y,c) | 并EjFN-i(x,y,c) — FN—3(x,y,c)| +sd < | FSx (x,y,c) — FM (x,y,c) |其中sd是在场N-l中被计算的测试区域中像素的标准偏差，Fn(x^,c)为当 ltff俞AJi， FN—!(x^y,c)， FN—2(x^y,c)和FN-3(xj,c)为先lt^fA^， Fsx^y,c)为输A^ FN或FN-,的空间内插版本和FM(x^c)为在时间上相邻于Fsx(x，y,c)的有效输入图像 场，所选择的像素被分类为不可靠。6. 根据权利要求l的方法，其中如，于招可彩feil道，第一M不小于在 当前图像场中所选择像素的周围的观赋区域中的像素值的标准偏差并且在该像素 位置的当前图像场^前对应图像场之间的差的幅值也不小于在当前图傲汤中所 选择的像素的周围的测试区域中的像素值的标准偏差；以及对于所有的彩色信道，，一M不大于在当前图像场中戶;f^择像素的周围的测试区域中的像素值的标准偏差加上在该像素^S的当前图傲汤和先M应图 像场之间的差的幅值，或者也不大于^^选择像素的周围的观赋区域中的像素值 的标准偏差加上在该像素4體的相邻先前图^ii)和其先前对应图^i之间的差的 幅值，所选择的像素被分类为可靠的。7. 根据权利要求l的方法，其中如颗于像素，x^禾口樹可彩fefflilc， I FSx (x,y,c) - FM (x,y，c) | 〉= sd或者I FN (x,y,c) — FN.! (x,y,c) | >= sd并且对于像素健、y，以及招可彩feilitc，|FN(x，y,c) - FN—2(x,y,c)| +sd >= | FSx (x，y，c) - FM (x,y，c) | ^#IFN—(x,y,c) - F仏3(x,y,c)1 +sd > | FSx (x,y,c) - FM (x,y,c) |其中sd是在场N-l中被计算的观赋区域中像素的标准偏差，Fn(x^,c)为当 ftrf俞Aii， FN—(&y,c)， FN—2(x^,c)禾口Fn—仅y,c)为先frtlA^， Fsx^y,c)为输A^f FN或FN—,的空间内插版本和FM^y,c)为在时间上相邻于Fsx(x，y,c)的有效输入图像 场，所选择的像素被分类为可靠。8.根据权利要求1的方法，其中如果diffN,N-2 > pixChangeDiffN,N-2bigThreshdiffN—i.N-3 > pixChangeDiffN,N-3Thresh ^#(diffN,N-2 > pixChangeDiffN,N-2smallThresh禾口 diffsx,N-i 〉 pixChangeDiffSxFmThresh )其中chffa，b在两^^名的场之间的红、绿、蓝分量的差的乡^f值之和，场N是当前源场而场N-1、 N-2以及N-3 ^3^卖的先前图像场，并且在右侧的每一个不相等的阈腿予跌确定的阈值，所选择的像素被分类为可靠。9.根据权利要求1的方法，包職骤 如果所选择的像素被分类为不可靠的，贝IJ从先前图^^繊中获得与戶腿择 的像素相关联的参数。10. 根据权利要求9的方法，包職骤 选择一个中;1>^于所选择的像素上的区域的阵列；根据分别位于針区的指燕动的可靠像素的M^分类每一个区域；以及根据《)1区域的分 成的模^*确定参数值。11. 根据权利要求10的方法，其中一个参数值与多个，鎌中的每一个相关联，并M择对应于一个与舰分郷成的模式的全部或部分相匹配的，鎌的衝氐参数值。12. —种用于M3...

【专利技术属性】
技术研发人员：JE伯恩斯，KJ沙曼，NI桑德斯，RMS波特，
申请(专利权)人：索尼英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]