專利名稱：運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值與估算圖像的移動(dòng)向量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值與估算圖像的移動(dòng)向量的方法，特別涉 及于應(yīng)用于解交錯(cuò)處理的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值與估算圖像的移動(dòng)向量的方法。
背景技術(shù)：
在圖像信號(hào)格式中，交錯(cuò)式(interlaced)與非交錯(cuò)式(Non-interlaced或 稱progressive)的圖像格式被廣泛應(yīng)于各種系統(tǒng)中，因此圖像信號(hào)在各系統(tǒng) 間進(jìn)行傳送與顯示時(shí)，便經(jīng)常有機(jī)會(huì)對(duì)交錯(cuò)式與非交錯(cuò)式的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。請(qǐng)參見(jiàn)圖l(a)，其為解交錯(cuò)(ddnterlacing)處理的示意圖，其中左側(cè)是表 示出兩張交錯(cuò)式圖像圖場(chǎng)(field)-奇圖場(chǎng)11與偶圖場(chǎng)12(虛線表示不存在的掃 描線)。而經(jīng)過(guò)解交錯(cuò)運(yùn)算13，將原本不存在的掃描線推算出來(lái)，便可以相 對(duì)應(yīng)得到如圖所示的兩張具有完整掃描線的非交錯(cuò)式圖框(frame)14與15。而上述的解交錯(cuò)運(yùn)算13較常見(jiàn)方式為利用同一圖場(chǎng)中上下相鄰掃描線 上的像素點(diǎn)來(lái)推算出原本不存在的掃描線上的像素點(diǎn)的數(shù)值內(nèi)插方法，但此 種方法很容易造成畫(huà)面失真甚至產(chǎn)生閃爍(flicker)等缺陷，因此， 一種基于區(qū) 塊移動(dòng)估計(jì)(Block based Motion estimation)來(lái)進(jìn)行的解交錯(cuò)方法便被發(fā)展出 來(lái)。而為能對(duì)移動(dòng)估計(jì)有初步的了解，略說(shuō)明如下。由于在連續(xù)播放的動(dòng)態(tài)圖像中，前后兩相鄰畫(huà)面間通常存在相當(dāng)高的相 似性，而區(qū)塊移動(dòng)估計(jì)主要就是在前后兩相鄰畫(huà)面間，利用區(qū)塊(例如8x8 個(gè)像素點(diǎn)所構(gòu)成的小方塊)為單位，計(jì)算出目前畫(huà)面n中的特定區(qū)塊與前一畫(huà) 面n-l的搜尋視窗中所包含的所有候選區(qū)塊間的多個(gè)差異值后，再?gòu)乃褜ひ?窗中選出對(duì)應(yīng)最小差異值的候選區(qū)塊，并以其與所述特定區(qū)塊所形成的向量 來(lái)代表所述特定區(qū)塊的最適合的移動(dòng)向量(motionvector)。如圖l(b)所示，以 目前畫(huà)面n的特定區(qū)塊18為基準(zhǔn)，在前一畫(huà)面n-l的搜尋視窗17所包含的 所有候選區(qū)塊中，根據(jù)所述特定區(qū)塊與所述候選區(qū)塊間的差異值大小，找出 對(duì)應(yīng)所述特定區(qū)塊18的一個(gè)最佳匹配區(qū)塊19，進(jìn)而推算出最適合的移動(dòng)向量16。而特定區(qū)塊18與前一畫(huà)面n-l中搜尋視窗17中的某一區(qū)塊間的差異值 通常是利用兩區(qū)塊中同樣相對(duì)位置的像素點(diǎn)的像素值差值(以下簡(jiǎn)稱像素差 值)的絕對(duì)值總和來(lái)決定，而所述像素值可為色彩值(color value,例如RGB 值)。但是由于交錯(cuò)式圖像格式的相鄰畫(huà)面間彼此缺乏相同位置的像素點(diǎn)數(shù) 據(jù)，因此將移動(dòng)估計(jì)應(yīng)用于解交錯(cuò)方法的過(guò)程中，便有許多種計(jì)算區(qū)塊間的 差異值的方法被發(fā)展出來(lái)。請(qǐng)參見(jiàn)圖2(a)與圖2(b)，其為公知解交錯(cuò)方法中兩種用于計(jì)算區(qū)塊間的 差異值的方法示意圖。在圖2(a)中，n-1與n分別代表兩個(gè)相鄰的交錯(cuò)式圖 場(chǎng)，而y-3到y(tǒng)+3是分別代表圖場(chǎng)中某一條垂直線上的相鄰像素點(diǎn)的位置。 其中坐標(biāo)(n,y)的像素點(diǎn)(以三角形代表)就是原本不存在而待推算的一個(gè)像素 點(diǎn)，因此，移動(dòng)估計(jì)方法必須求出相對(duì)應(yīng)于所述像素點(diǎn)(n,y)所在區(qū)塊的最適 合的移動(dòng)向量。于是，根據(jù)所述像素點(diǎn)(n,y)所在區(qū)塊與前一圖場(chǎng)n-1中的搜 尋視窗內(nèi)的所有區(qū)塊，計(jì)算出差異值并找出最小值，便可對(duì)應(yīng)出最佳匹配區(qū) 塊以及最適合的移動(dòng)向量。而如上所述，差異值通常是利用兩區(qū)塊中同樣相 對(duì)位置的像素點(diǎn)的像素差值的絕對(duì)值總和來(lái)決定，但在本情況中，所述像素 點(diǎn)(n，y)所在區(qū)塊(未繪示)中僅取出如圖所示的圓形實(shí)線像素點(diǎn)(原始就存在的 像素點(diǎn))來(lái)進(jìn)行運(yùn)算，但仍會(huì)與前一圖場(chǎng)n-l中的搜尋視窗內(nèi)中的y-3、 y-l、 y+l、 y+3等像素點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算，例如圖中箭頭CP所示，但因前一圖場(chǎng)n-l中 的y-3、 y-l、 y+l、 y+3等以圓形虛線表達(dá)的像素點(diǎn)原本是不存在的，而是利 用解交錯(cuò)的方法來(lái)推算而得，因此本身已存在著誤差，利用此方法推算出來(lái) 的移動(dòng)向量將會(huì)有極大的機(jī)會(huì)將此誤差累積下去，最后造成畫(huà)面失真。圖2(b)的方法以圖場(chǎng)n的像素點(diǎn)(n，y)為基準(zhǔn)，在前一圖場(chǎng)n-1與下一圖 場(chǎng)n+l中各找出候選區(qū)塊，兩候選區(qū)塊中心位置的連線通過(guò)像素點(diǎn)(n,y)，然 后計(jì)算兩區(qū)塊中同樣相對(duì)位置的像素點(diǎn)的像素差值的絕對(duì)值總和，并找出總 和最小的對(duì)候選區(qū)塊及所述對(duì)候選區(qū)塊所對(duì)應(yīng)的移動(dòng)向量。由于本方法完全 忽略目前圖場(chǎng)n的像素點(diǎn)來(lái)進(jìn)行移動(dòng)向量的估計(jì)，因此當(dāng)有存在于目前圖場(chǎng) n的圖像數(shù)據(jù)并未出現(xiàn)于前一圖場(chǎng)n-1與下一圖場(chǎng)n+1之中時(shí)，便極容易產(chǎn) 生誤判而導(dǎo)致畫(huà)面失真。因此，如何解決上述問(wèn)題便成為以后發(fā)展的主要目 的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值與估算圖像的移動(dòng)向量的 方法，以克服已知手段中產(chǎn)生誤判而導(dǎo)致畫(huà)面失真的缺陷。本發(fā)明為一種運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，包含下列步驟于包含有第二待 估計(jì)像素點(diǎn)的第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)中定義出一個(gè)區(qū)塊，所述區(qū)塊中包含有所述 第二待估計(jì)像素點(diǎn)以及至少一個(gè)原始像素點(diǎn)；將第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)與第一類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)內(nèi)的像素點(diǎn)進(jìn)行預(yù)先插補(bǔ)運(yùn)算，以得到屬于所述第一類 的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)的多個(gè)第一待估計(jì)像素點(diǎn)的預(yù)估像素值以及屬于所述第一 類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)的多個(gè)第三待估計(jì)像素點(diǎn)的預(yù)估像素值，進(jìn)而形成第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)與第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)；根據(jù)所述區(qū)塊于所述第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)中 位置的第二坐標(biāo)以及一組待選向量，在所述第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)與所述第二預(yù) 解交錯(cuò)圖場(chǎng)中分別定義出第一待選區(qū)塊與第二待選區(qū)塊；以及運(yùn)算出對(duì)應(yīng)所 述組待選向量的移動(dòng)估計(jì)值，所述移動(dòng)估計(jì)值至少由第一數(shù)值與第二數(shù)值累 加而成，所述第一數(shù)值至少包含有代表所述區(qū)塊中的所述原始像素點(diǎn)與位于 所述第一待選區(qū)塊中的第一比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值，所述第二數(shù)值 則至少包含有代表分別位于所述第一待選區(qū)塊中與所述第二待選區(qū)塊中的 第二比較像素點(diǎn)與第三比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值。如上所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其中所述第一類交錯(cuò)圖場(chǎng)為奇圖 場(chǎng)，而所述第二類交錯(cuò)圖場(chǎng)為偶圖場(chǎng)。如上所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其中所述組待選向量至少包含第 一向量，其由所述第二坐標(biāo)指向所述第一待選區(qū)塊于所述第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng) 中位置的第一坐標(biāo)；以及第二向量，其由所述第一坐標(biāo)指向所述第二待選區(qū) 塊于所述第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)中位置的第三坐標(biāo)，且所述第一向量與所述第二 向量平行。如上所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其中所述組待選向量還包含第三向 量，所述第三向量與所述第一向量為反向，其由所述第二坐標(biāo)指向所述第三 坐標(biāo)。如上所述的移動(dòng)估計(jì)值運(yùn)算方法，其中所述移動(dòng)估計(jì)值由所述第一數(shù) 值、所述第二數(shù)值以及第三數(shù)值累加而成，所述第一數(shù)值為所述區(qū)塊中的多 個(gè)原始像素點(diǎn)與位于所述第一待選區(qū)塊中的多個(gè)第一比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值的總合，所述第二數(shù)值則為分別位于所述第一待選區(qū)塊中與所述 第二待選區(qū)塊中的多個(gè)第二比較像素點(diǎn)與多個(gè)第三比較像素點(diǎn)間的像素差 值絕對(duì)值的總合，而所述第三數(shù)值為所述區(qū)塊中的多個(gè)原始像素點(diǎn)與位于所 述第二待選區(qū)塊中的多個(gè)第四比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值的總合。如上所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其中所述多個(gè)第一比較像素點(diǎn)與第 二比較像素點(diǎn)從所述第一待選區(qū)塊中多個(gè)具有預(yù)估像素值的待估計(jì)像素點(diǎn) 與多個(gè)原始像素點(diǎn)中選出，所述多個(gè)第三比較像素點(diǎn)與第四比較像素點(diǎn)從所 述第二待選區(qū)塊中多個(gè)具有預(yù)估像素值的待估計(jì)像素點(diǎn)與多個(gè)原始像素點(diǎn) 中選出。如上所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其可運(yùn)用于移動(dòng)向量估算方法中， 所述移動(dòng)向量估算方法包含下列步驟改變所述組待選向量的大小或方向， 進(jìn)而運(yùn)算出對(duì)應(yīng)多組待選向量的多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值；以及由多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值中選取移動(dòng)估計(jì)值，并以被選取的移動(dòng)估計(jì)值所對(duì)應(yīng)的向量為最適合的移動(dòng)向如上所述的移動(dòng)估計(jì)值運(yùn)算方法，其中由多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值中選取最小的 所述移動(dòng)估計(jì)值，并以被選取的移動(dòng)估計(jì)值所對(duì)應(yīng)的向量為所述最適合的移動(dòng)向量。本發(fā)明的另一方面為一種估算圖像的移動(dòng)向量的方法，包含有從圖像 信號(hào)中選取第一圖像畫(huà)面、第二圖像畫(huà)面以及第三圖像畫(huà)面，其中所述第一 圖像畫(huà)面包含有多個(gè)第一原始像素，所述第二圖像畫(huà)面包含有多個(gè)第二原始 像素，所述第三圖像畫(huà)面包含有多個(gè)第三原始像素；進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算以在所述第一圖像畫(huà)面與所述第三圖像畫(huà)面中分別產(chǎn)生多個(gè)第一插補(bǔ)像素以及多個(gè)第三插補(bǔ)像素；在所述第二圖像畫(huà)面上產(chǎn)生第二比對(duì)視窗，所述第二比對(duì)視 窗包含多個(gè)所述第二原始像素；從多個(gè)候選向量中選取測(cè)試向量；根據(jù)所述 第二比對(duì)視窗的位置以及所述測(cè)試向量，在所述第一圖像畫(huà)面上產(chǎn)生第一比 對(duì)視窗，所述第一比對(duì)視窗包含有多個(gè)所述第一原始像素以及多個(gè)所述第一 插補(bǔ)像素；根據(jù)所述第二比對(duì)視窗的位置以及所述測(cè)試向量，在所述第三圖 像畫(huà)面上產(chǎn)生第三比對(duì)視窗，所述第三比對(duì)視窗包含有多個(gè)所述第三原始像 素以及多個(gè)所述第三插補(bǔ)像素；根據(jù)所述第一比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及 所述第二比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值，來(lái)產(chǎn)生第一像素差值；根據(jù)所述第二比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及所述第三比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值，來(lái)產(chǎn)生第二像素差值；根據(jù)所述第一比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及所述第三比對(duì)視窗內(nèi) 像素的像素值，來(lái)產(chǎn)生第三像素差值；以及根據(jù)所述第一、第二以及第三像 素差值來(lái)決定是否以所述測(cè)試向量作為所述圖像的所述移動(dòng)向量。如上所述的方法，其中所述第一比對(duì)視窗的位置為所述第二比對(duì)視窗的 位置沿所述測(cè)試向量移動(dòng)后，投影于所述第一圖像畫(huà)面的位置。如上所述的方法，其中所述第三比對(duì)視窗的位置為所述第二比對(duì)視窗的 位置沿所述測(cè)試向量的相反方向移動(dòng)所述測(cè)試向量的距離后，投影于所述第 三圖像畫(huà)面的位置。如上所述的方法，其中所述第一、第二、第三圖像畫(huà)面為在時(shí)間上連續(xù) 的圖像畫(huà)面。如上所述的方法，其中所述第一、第三圖像畫(huà)面同為奇圖場(chǎng)或偶圖場(chǎng)， 而所述第二圖像畫(huà)面為與所述第一、第三圖像畫(huà)面相異的另一種類的圖場(chǎng)。如上所述的方法，其中所述第一像素差值為多個(gè)所述第一插補(bǔ)像素的像 素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。如上所述的方法，其中所述第二像素差值為多個(gè)所述第三插補(bǔ)像素的像 素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。如上所述的方法，其中所述第三像素差值為多個(gè)所述第一原始像素的像 素值與多個(gè)所述第三原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。如上所述的方法，其中所述第一像素差值為多個(gè)所述第一原始像素的像 素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。如上所述的方法，其中所述第二像素差值為多個(gè)該第三原始像素的像素 值與多個(gè)該第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。綜上所述，本發(fā)明的方法完整利用目前圖場(chǎng)n、前一圖場(chǎng)n-l與下一圖 場(chǎng)n+l的像素點(diǎn)來(lái)進(jìn)行移動(dòng)向量的估計(jì)，因此可有效改善已知手段中產(chǎn)生誤 判而導(dǎo)致畫(huà)面失真的問(wèn)題。


圖l(a)為解交錯(cuò)(deinterlacing)處理的示意圖。 圖l(b)為移動(dòng)向量的示意圖。圖2(a)與圖2(b)為解交錯(cuò)方法中兩種用于計(jì)算區(qū)塊間的差異值的已知方 法示意圖。圖3為本發(fā)明用于運(yùn)算出移動(dòng)估計(jì)值的示意圖。圖4為8x8區(qū)塊的像素點(diǎn)示意圖。圖5為本發(fā)明用于估算圖像的移動(dòng)向量的方法流程圖。并且，上述附圖中的各附圖標(biāo)記說(shuō)明如下11奇圖場(chǎng)12偶圖場(chǎng)13解交錯(cuò)運(yùn)算14第一非交錯(cuò)式圖框15第二非交錯(cuò)式圖框16最適合的移動(dòng)向量17搜尋視窗18特定區(qū)塊19最佳匹配區(qū)塊31第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)32第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)33第一類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)320區(qū)塊310第一待選區(qū)塊330第二待選區(qū)塊CP第一向量CB第二向量CN第三向量3100第一坐標(biāo)3200第二坐標(biāo)3300第三坐標(biāo)具體實(shí)施方式
為能改善上述已知手段的缺陷，本發(fā)明便發(fā)展出一個(gè)新的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，為了方便說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)圖3，首先定義出交錯(cuò)式動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)中 至少包含于時(shí)間軸上連續(xù)的三個(gè)圖場(chǎng)(field):第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)31、第 二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)32以及第一類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)33，舉例來(lái)說(shuō)，所述第一類 交錯(cuò)圖場(chǎng)可為奇圖場(chǎng)，而所述第二類交錯(cuò)圖場(chǎng)可為偶圖場(chǎng)；或是所述第一類 交錯(cuò)圖場(chǎng)可為偶圖場(chǎng)，而所述第二類交錯(cuò)圖場(chǎng)可為奇圖場(chǎng)。而本發(fā)明用以運(yùn)算出移動(dòng)估計(jì)值的方法則主要包含下列步驟-(i)于包含有多個(gè)第二待估計(jì)像素點(diǎn)的所述第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)32中定義 出區(qū)塊320，所述區(qū)塊中包含有所述多個(gè)第二待估計(jì)像素點(diǎn)以及多個(gè)原始像 素點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)交錯(cuò)式動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的圖框(frame)尺寸為800x600個(gè)像 素點(diǎn)時(shí)，所述第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)可為交錯(cuò)式動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)中的偶(奇)圖場(chǎng)， 因此它僅具有800x300個(gè)像素點(diǎn)。而于其中定義出的所述區(qū)塊的尺寸可為 4x4、 8x8或16x16個(gè)像素點(diǎn)，但所述區(qū)塊中卻只具有4x2、 8x4、 16x8個(gè)原 始像素點(diǎn)，另外一半則是所述多個(gè)第二待估計(jì)像素點(diǎn)。(ii展著，將第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)31與第一類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)33內(nèi)的 像素點(diǎn)進(jìn)行預(yù)先插補(bǔ)運(yùn)算，以得到屬于所述第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)的多個(gè)第 一待估計(jì)像素點(diǎn)的預(yù)估像素值以及屬于所述第一類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)的多個(gè) 第三待估計(jì)像素點(diǎn)的預(yù)估像素值，進(jìn)而形成第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)與第二預(yù)解交 錯(cuò)圖場(chǎng)。沿用上例來(lái)說(shuō)，所述第一類的交錯(cuò)圖場(chǎng)可為交錯(cuò)式動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)中 的奇(偶)圖場(chǎng)，因此它僅具有800x300個(gè)像素點(diǎn)，于是便進(jìn)行預(yù)先插補(bǔ)運(yùn)算 來(lái)得到另外800x300個(gè)待估計(jì)像素點(diǎn)的預(yù)估像素值。而所述預(yù)先插補(bǔ)運(yùn)算可 為數(shù)值內(nèi)插運(yùn)算，其可以將所述第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)與所述第一類的第二 交錯(cuò)圖場(chǎng)中上下相鄰像素點(diǎn)的色彩值相加再平均后所得到的色彩值來(lái)做為 所述第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)與所述第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)中所述多個(gè)待估計(jì)像素點(diǎn) 的預(yù)估色彩值。而此類運(yùn)算相當(dāng)多種類且為一般公知技術(shù)，故不一一贅述。(iii)接著，根據(jù)所述區(qū)塊320于所述第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)中位置的第二坐 標(biāo)3200(例如所述區(qū)塊左上角像素點(diǎn)的坐標(biāo))以及一組待選向量(CP、CB、CN)，在所述第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)與所述第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)中分別定義出第一待選 區(qū)塊310與第二待選區(qū)塊330。而所述組待選向量中的第一向量CP，其由所 述第二坐標(biāo)3200指向所述第一待選區(qū)塊310于所述第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)中位 置的第一坐標(biāo)3100，而第二向量CB，其由所述第一坐標(biāo)3100指向所述第二待選區(qū)塊330于所述第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)中位置的第三坐標(biāo)3300，而從圖可看 出，所述第一向量CP與所述第二向量CB平行，至于所述第三向量CN與 所述第一向量CP為反向，其由所述第二坐標(biāo)3200指向所述第三坐標(biāo)3300。 而為能減少運(yùn)算量，當(dāng)然也可只選用所述組待選向量(CP、 CB、 CN)中的任 兩個(gè)向量來(lái)當(dāng)代表即可。(iv)接著，運(yùn)算出對(duì)應(yīng)所述組待選向量(CP、 CB、 CN)的移動(dòng)估計(jì)值，而 所述移動(dòng)估計(jì)值可由三種數(shù)值所累加而成，其中第一數(shù)值為所述區(qū)塊320中 至少一個(gè)但最佳是全部的原始像素點(diǎn)與位于所述第一待選區(qū)塊310中同樣相 對(duì)位置的至少一個(gè)但最佳是多個(gè)的第一比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值的 總合；第二數(shù)值則為位于所述第一待選區(qū)塊310中至少一個(gè)但最佳是多個(gè)的 第二比較像素點(diǎn)與所述第二待選區(qū)塊330中同樣相對(duì)位置的至少一個(gè)但最佳 是多個(gè)的第三比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值的總合；第三數(shù)值為所述區(qū)塊 320中至少一個(gè)但最佳是全部的原始像素點(diǎn)與位于所述第二待選區(qū)塊330中 同樣相對(duì)位置的至少一個(gè)但最佳是多個(gè)的第四比較像素點(diǎn)間的像素差值絕 對(duì)值的總合。而為能減少運(yùn)算量，當(dāng)然也可只選用所述組待選向量(CP、 CB、 CN)中的任兩個(gè)向量來(lái)當(dāng)代表，如此可以少算某一種數(shù)值但卻仍可估計(jì)出相 當(dāng)準(zhǔn)確的所述移動(dòng)估計(jì)值。至于上述的第一比較像素點(diǎn)與第二比較像素點(diǎn)可從所述第一待選區(qū)塊 310中具有預(yù)估像素值的待估計(jì)像素點(diǎn)與原始像素點(diǎn)中，因應(yīng)所述區(qū)塊320 中原始像素點(diǎn)的位置而對(duì)應(yīng)選出；所述多個(gè)第三比較像素點(diǎn)與第四比較像素 點(diǎn)則可從所述第二待選區(qū)塊330中的具有預(yù)估像素值的待估計(jì)像素點(diǎn)與原始 像素點(diǎn)中，因應(yīng)所述區(qū)塊320中原始像素點(diǎn)的位置而對(duì)應(yīng)選出。而圖4便是 以8x8的區(qū)塊為例的像素點(diǎn)示意圖，其中所述第一待選區(qū)塊310與所述第二 待選區(qū)塊330中的待估計(jì)像素點(diǎn)以方形代表，而所述區(qū)塊320、所述第一待 選區(qū)塊310與所述第二待選區(qū)塊330中的原始像素點(diǎn)則以圓形代表，而所述 區(qū)塊320中所缺少的像素點(diǎn)則以三角形代表。其中所述第一待選區(qū)塊310與 所述第二待選區(qū)塊330中的待估計(jì)像素點(diǎn)與原始像素點(diǎn)的分布位置會(huì)隨第一 坐標(biāo)3100與第三坐標(biāo)3300改變而對(duì)調(diào)，例如待估計(jì)像素點(diǎn)變成偶數(shù)條，而 原始像素點(diǎn)變成奇數(shù)條，但是第一待選區(qū)塊310與所述第二待選區(qū)塊330會(huì) 是一起變化。至于所述區(qū)塊320中的三角形與圓形的分布位置也會(huì)隨第二坐標(biāo)3200的改變而對(duì)調(diào)。而上述運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，還可進(jìn)一步運(yùn)用于移動(dòng)向量估算方法 中，而所述移動(dòng)向量估算方法則包含下列步驟-(i) 改變所述組待選向量的大小或方向，進(jìn)而運(yùn)算出對(duì)應(yīng)多組待選向量的 多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值；以及(ii) 由多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值中選取移動(dòng)估計(jì)值，并以被選取的移動(dòng)估計(jì)值所對(duì) 應(yīng)的向量為最適合的移動(dòng)向量。而最佳者由多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值中選取最小的所 述移動(dòng)估計(jì)值，并以被選取的移動(dòng)估計(jì)值所對(duì)應(yīng)的向量為所述最適合的移動(dòng)^因此本發(fā)明公開(kāi)了一種估算圖像的移動(dòng)向量的方法，其包含有如圖5所 示的步驟流程圖步驟(a):從圖像信號(hào)中選取第一圖像畫(huà)面、第二圖像畫(huà)面以及第三圖像 畫(huà)面，其中所述第一圖像畫(huà)面包含有多個(gè)第一原始像素，所述第二圖像畫(huà)面 包含有多個(gè)第二原始像素，所述第三圖像畫(huà)面包含有多個(gè)第三原始像素，而 所述第一、第二、第三圖像畫(huà)面為在時(shí)間上連續(xù)的圖像畫(huà)面。當(dāng)然，所述第 一、第二、第三圖像畫(huà)面可各代表交錯(cuò)式圖像圖場(chǎng)，其中所述第一、第三圖 像畫(huà)面同為奇圖場(chǎng)或偶圖場(chǎng)，而所述第二圖像畫(huà)面為與所述第一、第三圖像 畫(huà)面相異的另一種類的圖場(chǎng)。步驟(b):進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算以在所述第一圖像畫(huà)面與所述第三圖像畫(huà)面中分 別產(chǎn)生多個(gè)第一插補(bǔ)像素以及多個(gè)第三插補(bǔ)像素；步驟(C):在所述第二圖像畫(huà)面上產(chǎn)生第二比對(duì)視窗，所述第二比對(duì)視窗 包含多個(gè)所述第二原始像素；步驟(d):從多個(gè)候選向量中選取測(cè)試向量；步驟(e):根據(jù)所述第二比對(duì)視窗的位置以及所述測(cè)試向量，在所述第一圖像畫(huà)面上產(chǎn)生第一比對(duì)視窗，所述第一比對(duì)視窗包含有多個(gè)所述第一原始 像素以及多個(gè)所述第一插補(bǔ)像素，而所述第一比對(duì)視窗的位置為所述第二比 對(duì)視窗的位置沿所述測(cè)試向量移動(dòng)后，投影于所述第一圖像畫(huà)面的位置，而 所述第一插補(bǔ)像素根據(jù)所述第一原始像素及/或與所述第一圖像畫(huà)面時(shí)間軸上相鄰的圖像畫(huà)面的像素來(lái)產(chǎn)生；步驟(f):根據(jù)所述第二比對(duì)視窗的位置以及所述測(cè)試向量，在所述第三圖像畫(huà)面上產(chǎn)生第三比對(duì)視窗，所述第三比對(duì)視窗包含有多個(gè)所述第三原始 像素以及多個(gè)所述第三插補(bǔ)像素，而所述第三比對(duì)視窗的位置為所述第二比 對(duì)視窗的位置沿所述測(cè)試向量的相反方向移動(dòng)所述測(cè)試向量的距離后，投影 于所述第三圖像畫(huà)面的位置，而所述第三插補(bǔ)像素根據(jù)所述第三原始像素及/或與所述第三圖像畫(huà)面時(shí)間軸上相鄰的圖像畫(huà)面的像素來(lái)產(chǎn)生；步驟(g):根據(jù)所述第一 比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及所述第二比對(duì)視窗 內(nèi)像素的像素值，來(lái)產(chǎn)生第一像素差值，而所述第一像素差值可為多個(gè)所述 第一插補(bǔ)像素的像素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的 總合，或是所述第一像素差值可為多個(gè)所述第一原始像素的像素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合；步驟(h):根據(jù)所述第二比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及所述第三比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值，來(lái)產(chǎn)生第二像素差值，而所述第二像素差值可為多個(gè)所述 第三插補(bǔ)像素的像素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的 總合，或是所述第二像素差值可為多個(gè)所述第三原始像素的像素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合；步驟(i):根據(jù)所述第一 比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及所述第三比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值，來(lái)產(chǎn)生第三像素差值，而所述第三像素差值為多個(gè)所述第 一原始像素的像素值與多個(gè)所述第三原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合；以及步驟(j):根據(jù)所述第一、第二以及第三像素差值來(lái)決定是否以所述測(cè)試向量作為所述圖像的所述移動(dòng)向量。綜上所述，本發(fā)明的方法完整利用目前圖場(chǎng)n、前一圖場(chǎng)n-l與下一圖 場(chǎng)n+l的像素點(diǎn)來(lái)進(jìn)行移動(dòng)向量的估計(jì)，因此可有效改善已知手段中產(chǎn)生誤 判而導(dǎo)致畫(huà)面失真的問(wèn)題。因此，本發(fā)明技術(shù)手段可解決已知缺陷，進(jìn)而實(shí) 現(xiàn)發(fā)展本發(fā)明的主要目的。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，包含下列步驟于包含有第二待估計(jì)像素點(diǎn)的第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)中定義出一個(gè)區(qū)塊，所述區(qū)塊中包含有所述第二待估計(jì)像素點(diǎn)以及至少一個(gè)原始像素點(diǎn)；將第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)與第一類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)內(nèi)的像素點(diǎn)進(jìn)行預(yù)先插補(bǔ)運(yùn)算，以得到屬于所述第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)的多個(gè)第一待估計(jì)像素點(diǎn)的預(yù)估像素值以及屬于所述第一類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)的多個(gè)第三待估計(jì)像素點(diǎn)的預(yù)估像素值，進(jìn)而形成第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)與第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)；根據(jù)所述區(qū)塊于所述第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)中位置的第二坐標(biāo)以及一組待選向量，在所述第一預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)與所述第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)中分別定義出第一待選區(qū)塊與第二待選區(qū)塊；以及運(yùn)算出對(duì)應(yīng)所述組待選向量的移動(dòng)估計(jì)值，所述移動(dòng)估計(jì)值至少由第一數(shù)值與第二數(shù)值累加而成，所述第一數(shù)值至少包含有代表所述區(qū)塊中的所述原始像素點(diǎn)與位于所述第一待選區(qū)塊中的第一比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值，所述第二數(shù)值則至少包含有代表分別位于所述第一待選區(qū)塊中與所述第二待選區(qū)塊中的第二比較像素點(diǎn)與第三比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值。
2. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其中所述第一類交錯(cuò)圖 場(chǎng)為奇圖場(chǎng)，而所述第二類交錯(cuò)圖場(chǎng)為偶圖場(chǎng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其中所述組待選向量至 少包含.-第一向量，其由所述第二坐標(biāo)指向所述第一待選區(qū)塊于所述第一預(yù)解交 錯(cuò)圖場(chǎng)中位置的第一坐標(biāo)；以及第二向量，其由所述第一坐標(biāo)指向所述第二待選區(qū)塊于所述第二預(yù)解交 錯(cuò)圖場(chǎng)中位置的第三坐標(biāo)，且所述第一向量與所述第二向量平行。
4. 如權(quán)利要求3所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其中所述組待選向量還 包含第三向量，所述第三向量與所述第一向量為反向，其由所述第二坐標(biāo)指 向所述第三坐標(biāo)。
5. 如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)估計(jì)值運(yùn)算方法，其中所述移動(dòng)估計(jì)值由所 述第一數(shù)值、所述第二數(shù)值以及第三數(shù)值累加而成，所述第一數(shù)值為所述區(qū) 塊中的多個(gè)原始像素點(diǎn)與位于所述第一待選區(qū)塊中的多個(gè)第一比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值的總合，所述第二數(shù)值則為分別位于所述第一待選區(qū)塊 中與所述第二待選區(qū)塊中的多個(gè)第二比較像素點(diǎn)與多個(gè)第三比較像素點(diǎn)間 的像素差值絕對(duì)值的總合，而所述第三數(shù)值為所述區(qū)塊中的多個(gè)原始像素點(diǎn) 與位于所述第二待選區(qū)塊中的多個(gè)第四比較像素點(diǎn)間的像素差值絕對(duì)值的 'E、 口 o
6. 如權(quán)利要求5所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其中所述多個(gè)第一比較 像素點(diǎn)與第二比較像素點(diǎn)從所述第一待選區(qū)塊中多個(gè)具有預(yù)估像素值的待 估計(jì)像素點(diǎn)與多個(gè)原始像素點(diǎn)中選出，所述多個(gè)第三比較像素點(diǎn)與第四比較 像素點(diǎn)從所述第二待選區(qū)塊中多個(gè)具有預(yù)估像素值的待估計(jì)像素點(diǎn)與多個(gè) 原始像素點(diǎn)中選出。
7. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法，其可運(yùn)用于移動(dòng)向量估算方法中，所述移動(dòng)向量估算方法包含下列步驟改變所述組待選向量的大小或方向，進(jìn)而運(yùn)算出對(duì)應(yīng)多組待選向量的多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值；以及由多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值中選取移動(dòng)估計(jì)值，并以被選取的移動(dòng)估計(jì)值所對(duì)應(yīng) 的向量為最適合的移動(dòng)向量。
8. 如權(quán)利要求7所述的移動(dòng)估計(jì)值運(yùn)算方法，其中由多個(gè)移動(dòng)估計(jì)值中 選取最小的所述移動(dòng)估計(jì)值，并以被選取的移動(dòng)估計(jì)值所對(duì)應(yīng)的向量為所述 最適合的移動(dòng)向量。
9. 一種估算圖像的移動(dòng)向量的方法，包含有-從圖像信號(hào)中選取第一圖像畫(huà)面、第二圖像畫(huà)面以及第三圖像畫(huà)面，其 中所述第一圖像畫(huà)面包含有多個(gè)第一原始像素，所述第二圖像畫(huà)面包含有多 個(gè)第二原始像素，所述第三圖像畫(huà)面包含有多個(gè)第三原始像素；進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算以在所述第一圖像畫(huà)面與所述第三圖像畫(huà)面中分別產(chǎn)生 多個(gè)第一插補(bǔ)像素以及多個(gè)第三插補(bǔ)像素；在所述第二圖像畫(huà)面上產(chǎn)生第二比對(duì)視窗，所述第二比對(duì)視窗包含多個(gè) 所述第二原始像素；從多個(gè)候選向量中選取測(cè)試向量；根據(jù)所述第二比對(duì)視窗的位置以及所述測(cè)試向量，在所述第一圖像畫(huà)面 上產(chǎn)生第一比對(duì)視窗，所述第一比對(duì)視窗包含有多個(gè)所述第一原始像素以及多個(gè)所述第一插補(bǔ)像素；根據(jù)所述第二比對(duì)視窗的位置以及所述測(cè)試向量，在所述第三圖像畫(huà)面 上產(chǎn)生第三比對(duì)視窗，所述第三比對(duì)視窗包含有多個(gè)所述第三原始像素以及 多個(gè)所述第三插補(bǔ)像素；根據(jù)所述第一 比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及所述第二比對(duì)視窗內(nèi)像素 的像素值，來(lái)產(chǎn)生第一像素差值；根據(jù)所述第二比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及所述第三比對(duì)視窗內(nèi)像素 的像素值，來(lái)產(chǎn)生第二像素差值；根據(jù)所述第一比對(duì)視窗內(nèi)像素的像素值以及所述第三比對(duì)視窗內(nèi)像素 的像素值，來(lái)產(chǎn)生第三像素差值；以及根據(jù)所述第一、第二以及第三像素差值來(lái)決定是否以所述測(cè)試向量作為 所述圖像的所述移動(dòng)向量。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一比對(duì)視窗的位置為所述第 二比對(duì)視窗的位置沿所述測(cè)試向量移動(dòng)后，投影于所述第一圖像畫(huà)面的位 置。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第三比對(duì)視窗的位置為所述第 二比對(duì)視窗的位置沿所述測(cè)試向量的相反方向移動(dòng)所述測(cè)試向量的距離后， 投影于所述第三圖像畫(huà)面的位置。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一、第二、第三圖像畫(huà)面為 在時(shí)間上連續(xù)的圖像畫(huà)面。
13. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一、第三圖像畫(huà)面同為奇圖 場(chǎng)或偶圖場(chǎng)，而所述第二圖像畫(huà)面為與所述第一、第三圖像畫(huà)面相異的另一 種類的圖場(chǎng)。
14. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一像素差值為多個(gè)所述第一 插補(bǔ)像素的像素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。
15. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第二像素差值為多個(gè)所述第三 插補(bǔ)像素的像素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。
16. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第三像素差值為多個(gè)所述第一 原始像素的像素值與多個(gè)所述第三原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。
17. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一像素差值為多個(gè)所述第一原始像素的像素值與多個(gè)所述第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。
18.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第二像素差值為多個(gè)該第三原 始像素的像素值與多個(gè)該第二原始像素的像素值的差值絕對(duì)值的總合。
全文摘要
本發(fā)明為一種運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值與估算圖像的移動(dòng)向量的方法，其中運(yùn)算移動(dòng)估計(jì)值的方法包含于包含有第二待估計(jì)像素點(diǎn)的第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)中定義出一個(gè)區(qū)塊，所述區(qū)塊中包含有原始像素點(diǎn)；將第一類的第一交錯(cuò)圖場(chǎng)與第一類的第二交錯(cuò)圖場(chǎng)內(nèi)的像素點(diǎn)進(jìn)行預(yù)先插補(bǔ)運(yùn)算而形成第一與第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)；根據(jù)所述區(qū)塊于所述第二類的交錯(cuò)圖場(chǎng)中位置的第二坐標(biāo)以及一組待選向量，在所述第一與所述第二預(yù)解交錯(cuò)圖場(chǎng)中分別定義出第一與第二待選區(qū)塊；以及運(yùn)算出對(duì)應(yīng)所述組待選向量的移動(dòng)估計(jì)值，所述移動(dòng)估計(jì)值至少由第一數(shù)值與第二數(shù)值累加而成。本發(fā)明可有效改善已知手段中產(chǎn)生誤判而導(dǎo)致畫(huà)面失真的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04N7/01GK101222604SQ200810005728
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者鐘家豪 申請(qǐng)人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司