包括运动补偿特征的运动和边缘自适应处理的系统和方法技术方案

技术编号:5456496 阅读:221 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了处理与视频图像去隔行扫描关联的像素信息的系统和方法。在一个示例性实现方式中,该方法可以包括:对当前场执行边缘自适应插值过程,以便确定边缘是否通过像素,其中边缘自适应插值过程提供边缘数据,该边缘数据包括该像素的第一强度估计;接收与运动补偿处理关联的运动数据,该数据包括在至少一个参考场内邻近该像素的至少一个像素的估计的运动矢量;根据所述边缘数据和运动数据确定该像素的第二强度估计;以及执行强度计算过程,其中根据第一强度估计和第二强度估计来计算所述像素的插值强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用该PCT申请要求于2007年10月17日提交的美国申请No.ll/874096的优先权/权益,该文献通过引用全文合并于此。
本专利技术总体上涉及视频图像显示,更特别地,涉及诸如去隔行扫描之类的视频 图像处理。相关信息描述许多电视和视频信号是隔行扫描的,其中组成单个视频帧的扫描线组(对于 NTSC彩色电视而言,典型地为525行)不是被顺序地扫描或传输的。相反地,视频帧 被划分成两个“场”,每个场包括每隔一条扫描线。在电视中,首先传输组成一个场的 扫描线,之后是第二个场的扫描线。然而,诸如计算机监视器之类的许多显示设备不是隔行扫描的。相反地,这些 设备顺序地扫描整个显示区域,一条扫描线接着另一条扫描线。为了在这样的逐步扫描 设备上显示隔行扫描的扫描序列,例如视频信号,去隔行扫描过程必须将每个单独的场 转换成可以顺序地输出到显示设备的完整的显示帧。去隔行扫描过程的主要任务是重建 隔行扫描的场的每条扫描线之间的丢失的线。存在两种主要的去隔行扫描方法,每种具有其自身的长处和不足。“场间”技 术简单地将来自第二场的数据与来自第一场的数据合并以便产生完整的帧。如果在视频 帧中不存在运动,那么这样的方法产生理想的重构图片。垂直分辨率可以与原始的未隔 行扫描的帧一样好。然而,如果在视频信号内存在运动,那么运动效应通常是人眼可见 的。当在第一场扫描期间处于一个位置的目标在扫描第二场的交替扫描线的时候移动 时,运动效应便产生了。简单地组合两个场的隔行扫描的扫描线而产生的目标的再现是 不能令人满意的。“场内”技术使用仅来自于单个场的数据以产生完整的帧。这样的方法更适合 于具有运动的视频帧。利用场内技术,根据不存在的像素之上和之下的扫描线中的像素 值对不存在的像素的值插值。尽管这种技术不产生有害的运动效应,但由于它不将来自 一个场的运动合并到下一个场,所以它也不增强垂直分辨率,因为它仅仅根据单个场内 的现有像素值进行插值而没有使用来自第二场的丢失的扫描线的像素信息。而且,简单 的场内去隔行扫描技术(例如简单的垂直插值)易于沿着对角线边缘产生不可接受的锯齿 状画面。此外,当被处理的视频信息包括处于运动中的图像/像素数据时,特别是当特 定像素的运动程度变得较大时,这样的处理和去隔行扫描技术不能输出令人满意的视频 图像。因此,需要增大图像处理的可靠性、提供运动补偿处理以及减少输出视频图像中 的缺陷,例如模糊。
技术实现思路
符合本专利技术的系统和方法针对诸如去隔行扫描之类的视频图像处理。在一个示例性实施例中,提供了一种处理与视频图像去隔行扫描相关联的像素 信息的方法。而且,该方法包括对当前场执行边缘自适应插值过程,其确定边缘是否 通过像素并且为该像素提供第一强度估计;从运动补偿过程接收运动数据,包括针对至 少一个参考场内邻近该像素的至少一个像素的估计的运动矢量;以及根据来自边缘自适 应插值过程的边缘数据和运动数据确定该像素的第二强度估计。一个或多个另外的实施 例可以包括执行强度计算过程,例如根据第一强度估计和第二强度估计对所述像素的强 度进行插值。应当理解的是,前面的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和说明性 的,并且没有如所描述的那样限制本专利技术。除了本文所阐述的特征和/或变型之外,可 以提供另外的特征和/或变型。例如,本专利技术可以针对所公开的特征的各种组合和子组 合和/或以下详细描述中公开的若干另外的特征的组合和子组合。附图说明图1为说明符合与本文创新有关的方面的隔行扫描的扫描视频源中的示例性偶 数场和奇数场的示图。图2为说明符合与本文创新有关的方面的示例性运动和边缘处理方法的流程 图。图3为说明符合与本文创新有关的方面的示例性去隔行扫描系统的框图。图4A和图4B为说明符合与本文创新有关的方面的示例性边缘/运动处理部件 的特征的框图。图5A和图5B为说明符合与本文创新有关的方面的示例性像素处理功能的场到 场特征的示图。图6为说明符合与本文创新有关的方面的运动检测方法中使用的示例性场间像 素段的时间图。图7为说明符合与本文创新有关的方面的用于处理运动值信息的示例性系统的 示意图。图8A-8D为说明符合与本文创新有关的方面的边缘检测特征的示例性像素图。图9为说明符合与本文创新有关的方面的用于处理边缘信息的示例性系统的示 意图。图10说明了符合与本文创新有关的方面的示例性后处理边缘插值和运动估计特 征。图11说明了用于帧显示的现有技术帧缓冲器。图12说明了用于符合与本文创新有关的方面的用于实时运动和边缘自适应去隔 行扫描的包括特征缓冲器的帧缓冲器。具体实施方式现在将详细地参照本专利技术,附图中示出了本专利技术的实例。以下描述中阐述的实现方式并不代表符合要求保护的本专利技术的所有实现方式。相反地,它们仅仅是符合与本 专利技术有关的特定方面的一些实例。只要可能,将在所有附图中使用相同的附图标记表示 相同或相似的部分。许多技术用来处理和/或去隔行扫描来自源的视频数据。这样的技术的实例是 采用运动检测、边缘检测或滤波过程的技术以及可以包括混合功能以便防止切换伪像的 技术。总的来说,本文创新的方面涉及在视频信号的去隔行扫描期间对像素插值,所 述视频信号是例如包括隔行扫描的扫描线的至少两个场的视频信号,每个扫描线包括具 有各自强度值的一系列像素。与这样的像素信息关联的示例性处理包括产生代表有关 所述像素的连续帧之间的运动的运动值;检测有关该像素的边缘方向;使用检测的边缘 方向在该像素处执行边缘自适应插值;接收和合并运动补偿数据;以及使用产生的运动 值在该像素处执行运动自适应插值。图1示出了典型隔行扫描的扫描视频源的偶数场10和奇数场12的示图。偶数 场10包括偶数扫描线0、2和4等等,而奇数场12包括奇数扫描线1、3等等。典型的 NTSC电视视频源包括按这种方式划分的525行。偶数场10在时间t = ^处被扫描,而 奇数场12在稍后的时间t = t2处被扫描。为了由例如偶数场10构造完整的帧,必须重 建每条丢失的线(例如线3)。图1中的实线代表给定场内的现有扫描线,而虚线描绘了 需要重建的丢失的线。举例而言,沿着偶数场10的线3的每个像元X必须被重建。可以简单地使用来 自下一个奇数场12的像元Cp C2和C3等等,但是这种简单的场间技术可能引入如前所 述的运动效应。或者,可以使用场内相邻像素值Ap A2,入和氏、B2, B3等等简单地 对丢失的元素Q、C2和C3插值。但是这样的场内技术并不提供高的垂直分辨率,并且 可能沿着对角线边缘产生锯齿状混频伪像。关于像素处理,本文创新的方面可能涉及以下特征中的一个或多个。可以通过 比较围绕像素的来自连续帧的像素段而产生运动值。这些段可以包括扫描线中的至少两 个连续像素。产生运动值可以包括,对于围绕像素的来自连续帧的多个像素段中的每一 个,计算多个差值、确定计算的多个差值中的最大值以及使用计算的多个差值中的最大 值根据查找表确定运动值。可以确定像素周围是否存在边缘,并且根据边缘是否存在从 多个查找表中选择所述查找表。此外,可以通过比较围绕像素的来自至少三个连续帧的 像素段而产生运动值,并且可以将所述连续帧中的至少一个的像素段存储到特征缓冲器 中。图2示出了示例性去隔行扫描方法20的流程图,其提高了具有本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种处理与视频图像去隔行扫描关联的像素信息的方法,该方法包括:  对当前场执行边缘自适应插值过程,以便确定边缘是否通过像素,其中边缘自适应插值过程输出边缘数据,该边缘数据包括该像素的第一强度估计;  接收与运动补偿处理关联的运动数据,该运动数据包括在至少一个参考场内邻近该像素的至少一个像素的估计的运动矢量;  根据所述边缘数据和运动数据确定该像素的第二强度估计;以及  执行强度计算过程,其中根据第一强度估计和第二强度估计来计算所述像素的插值强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J蒋J张Y吴D王C王
申请(专利权)人:三叉戟微系统远东有限公司
类型:发明
国别省市:KY[开曼群岛]

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