一種利用鄰域運動信息的運動矢量后處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及視頻后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種利用鄰域運動信息的運動矢 量后處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 帖率上變換是克服LCD(Liquid化ystalDisplay的簡稱）液晶顯示器運動模糊 的有效的技術(shù)之一，目前已被廣泛使用在高端數(shù)字電視中。帖率上變換技術(shù)的關(guān)鍵在于獲 得真實的運動矢量。然而，帖率上變換器件中的運動估計模塊普遍采用塊匹配算法，該類方 法簡單、易于實現(xiàn)，但無法保證真實的運動矢量。因此，運動矢量后處理技術(shù)變得尤為重要。 在帖率上變換器件中，運動矢量后處理緊接在運動估計后端，要求能有效地提高運動矢量 的準確度和平滑度，并能滿足實時要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種利用鄰域運動信息的運動矢量 后處理系統(tǒng)，僅用少量的存儲器、查找表及邏輯資源，獲得較好的運動矢量處理效果。
[0004] 為實現(xiàn)W上目的，本發(fā)明提供一種利用鄰域運動信息的運動矢量后處理系統(tǒng)，包 括矢量細化和矢量平滑兩級流水線，其中：所述矢量細化流水線與所述矢量平滑流水線分 別利用鄰域運動信息對當前運動進行分解，即所述矢量細化流水線對原始的運動進行1/4 分解，所述矢量平滑流水線進一步對細化后的運動進行1/4分解，最終得到更精細、更平滑 的運動矢量場。
[0005] 優(yōu)選地，所述的矢量細化流水線包括；遮蔽模式判別模塊、矢量細化模塊和細化矢 量緩存模塊，其中：
[0006] 遮蔽模式判別模塊，用于確定待細化塊鄰域的遮蔽模式；
[0007] 矢量細化模塊，禪接至遮蔽模式判別模塊，用于根據(jù)遮蔽模式判別模塊確定的待 細化塊鄰域所屬遮蔽模式，選用特定位置的鄰域矢量對待細化塊進行1/4細化分解；
[000引細化矢量緩存模塊，禪接至矢量細化模塊，用于保存矢量細化模塊矢量細化得到 的運動矢量。
[0009] 更優(yōu)選地，所述遮蔽模式判別模塊為確定待細化塊鄰域的遮蔽模式，完成W下流 程：
[0010] 1)串行輸入W待細化塊為中屯、的3*3鄰域矢量；
[ocm] 2)根據(jù)匹配殘差確定鄰域是否發(fā)生遮蔽，若匹配殘差大于闊值，則該鄰域塊處于 遮蔽區(qū)域，標記為1，反之標記為0 ;并輸出9bit標記序列；
[0012] 3)根據(jù)標記序列，確定待細化塊鄰域的遮蔽模式。
[0013] 更優(yōu)選地，上述3)中，定義所述遮蔽模式8種W表征運動遮蔽的方向性信息，具體 包括：
[0014] 零遮蔽；當前塊不是遮蔽塊，無論鄰域塊是否是遮蔽塊；
[0015] 孤立遮蔽：當前塊是遮蔽塊，鄰域塊都不是遮蔽塊；
[0016] 水平遮蔽；當前塊和鄰域塊呈水平方向的遮蔽區(qū)域；
[0017] 豎直遮蔽；當前塊和鄰域塊呈豎直方向的遮蔽區(qū)域；
[00化]左45度遮蔽；當前塊和鄰域塊呈左45度方向的遮蔽區(qū)域；
[0019] 右45度遮蔽；當前塊和鄰域塊呈右45度方向的遮蔽區(qū)域；
[0020] 復雜遮蔽：當前塊是遮蔽塊，鄰域塊中有1-7個遮蔽塊，呈不規(guī)則的遮蔽區(qū)域；
[0021] 完全遮蔽；當前塊和所有鄰域塊都是遮蔽塊。
[0022] 更優(yōu)選地，所述矢量細化模塊根據(jù)當前塊的遮蔽模式，選用特定位置的鄰域矢量 作為候選矢量，計算各候選矢量的匹配誤差，選擇匹配誤差最小的鄰域矢量作為當前子塊 的細化矢量。
[0023] 更優(yōu)選地，所述候選矢量包括：已更新的細化矢量W及尚未處理的細化矢量，其 中：已更新的細化矢量在細化過程中實時更新，尚未處理的細化矢量繼承原始塊的運動矢 量。
[0024] 更優(yōu)選地，所述細化矢量緩存模塊僅保存所述矢量平滑流水線訪問鄰域時所需的 細化矢量。
[0025] 優(yōu)選地，所述的矢量平滑流水線包括濾波系數(shù)計算模塊、矢量平滑模塊和平滑矢 量緩存模塊，其中：
[0026] 所述濾波系數(shù)計算模塊，用于確定待平滑矢量的鄰域細化矢量的濾波系數(shù)；
[0027]所述矢量平滑模塊，禪接至矢量平滑模塊，用于根據(jù)濾波系數(shù)計算模塊確定的鄰 域細化矢量濾波系數(shù)，計算當前1/16子塊的平滑矢量；
[002引所述平滑矢量緩存模塊，禪接至矢量平滑模塊，用于保存矢量平滑模塊計算得到 的平滑矢量結(jié)果。
[0029] 更優(yōu)選地，所述待平滑矢量的鄰域細化矢量的濾波系數(shù)自適應地根據(jù)W下3個因 素確定：
[0030]1)鄰域矢量之間的平滑度；
[0031]2)鄰域矢量自身的準確度；
[0032] 3)運動邊界的可能性。
[0033] 更優(yōu)選地，所述待平滑矢量的鄰域細化矢量的濾波系數(shù)通過查找表實現(xiàn)。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0035] 1、矢量細化和矢量平滑兩級流水線結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的吞吐率和運行速度，保證了 系統(tǒng)的實時性；
[0036] 2、基于多種遮蔽模式的矢量細化能夠有效解決遮蔽效應帶來的不利影響，提高細 化的有效性；
[0037]3、矢量平滑流水線考慮影響濾波系數(shù)的多種因素，避免了過度平滑、邊界平滑；
[003引 4、用少量的存儲器、查找表及邏輯資源，易于硬件實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0039] 通過閱讀參照W下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0040] 圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的系統(tǒng)運行流程圖；
[0041] 圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的遮蔽模式示意圖；
[0042] 圖3為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的各模式的候選鄰域矢量示意圖；
[0043]圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的矢量細化示意圖。
【具體實施方式】
[0044] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。W下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進一步理解本發(fā)明，但不W任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進。該些都屬于本發(fā)明 的保護范圍。
[0045] 如圖1所示，本實施例提供一種利用鄰域運動信息的運動矢量后處理系統(tǒng)，包括 矢量細化和矢量平滑兩級流水線結(jié)構(gòu)，其在細化矢量緩存處劃分。其中：所述矢量細化流水 線包括遮蔽模式判別模塊、矢量細化模塊和細化矢量緩存模塊；所述矢量平滑流水線包括 濾波系數(shù)計算模塊、矢量平滑模塊和平滑矢量緩存模塊。
[0046]作為一個優(yōu)選實施方式，所述矢量細化流水線包括：遮蔽模式判別模塊、矢量細化 模塊和細化矢量緩存模塊，其中：
[0047]遮蔽模式判別模塊，用于確定待細化塊鄰域的遮蔽模式；
[0048] 矢量細化模塊，禪接至遮蔽模式判別模塊，用于根據(jù)遮蔽模式判別模塊確定的待 細化塊鄰域所屬遮蔽模式，選用特定位置的鄰域矢量對待細化塊進行1/4細化分解；
[0049]細化矢量緩存模塊，禪接至矢量細化模塊，用于保存矢量細化模塊矢量細化得到 的運動矢量。
[0化0] 本實施例所述系統(tǒng)中的運動矢量為32bit，由3個分量組成；高12bit代表Y分量， 中間。bit代表X分量，低8bit代表匹配殘差。
[0051] 本實施例中，所述遮蔽模式判別模塊完成W下功能：
[0化2] 1.串行輸入W當前塊為中屯、的3*3鄰域矢量；
[0化引 2.根據(jù)匹配殘差確定運動矢量是否處于遮蔽區(qū)域，若匹配殘差大于闊值，則該鄰 域塊處于遮蔽區(qū)域，用1標記，反之用0標記；并輸出9bit標記序列；
[0化4] 3.根據(jù)標記序列，確定當前塊的遮蔽模式（如圖2所示），定義8種遮蔽模式，表 征運動遮蔽的方向性信息；8種遮蔽模式具體包含：
[0化5] 零遮蔽；當前塊不是遮蔽塊，無論鄰域塊是否是遮蔽塊；
[0化6] 孤立遮蔽：當前塊是遮蔽塊，鄰域塊都不是遮蔽塊；
[0化7] 水平遮蔽；當前塊和鄰域塊呈水平方向的遮蔽區(qū)域；
[0化引豎直遮蔽；當前塊和鄰域塊呈豎直方向的遮蔽區(qū)域；
[0059] 左45度遮蔽；當前塊和鄰域塊呈左45度方向的遮蔽區(qū)域；
[0060] 右45度遮蔽；當前塊和鄰域塊呈右45度方向的遮蔽區(qū)