專利名稱：移動估計的單元和方法以及裝備有此類移動估計單元的圖像處理設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生移動矢量的移動估計單元，每一移動矢量與第一圖像的各自分段相應，所述移動估計單元包括一個第一求和裝置，用于通過累加該分段的像素值和第二圖像的像素值之間的絕對差值來計算該分段移動矢量的匹配誤差。
本發(fā)明還涉及一種產(chǎn)生移動矢量的方法，每一移動矢量與第一圖像的各自分段相應，所述方法包括第一求和步驟，通過累加該分段的像素值和第二圖像的像素值之間的絕對差值來計算該分段移動矢量的匹配誤差。
本發(fā)明還涉及一種圖像處理設備，包括一個用于產(chǎn)生移動矢量的移動估計單元，每一移動矢量與第一圖像的各自分段相應，所述移動估計單元包括一個第一求和裝置，用于通過累加該分段的像素值和第二圖像的像素值之間的絕對差值來計算該分段移動矢量的匹配誤差；和一個移動補償圖像處理單元。
從關(guān)于視頻技術(shù)的電路和系統(tǒng)的IEEE學報(第5次，第3卷，1993年，10月，第368-379頁)中G.deHaan等人的文章”True-MotionEstimation with 3-D Recursive Search Block Matching”(具有3-D遞歸搜索塊匹配的實際移動估計)中可了解在開頭段落中描述的那種方法的一個實施例。
對于視頻信號處理中的許多應用，需要知道圖像序列的明顯速度場，即通常所說的光流。這種光流被給定為一個時間變化矢量場，即，每一圖像有一個矢量場。在引用的文章中，通過把圖像劃分成塊來估計這種移動矢量場。對于每一塊的一組候選移動矢量，計算出一個匹配誤差并且將其使用在一個最小化程序中以便從該塊的候選移動矢量組中找到最適當?shù)囊苿邮噶?。該匹配誤差對應于SAD在一個圖像塊中的像素和移動矢量移位的下一圖像中的一個塊像素之間的絕對亮度差之和
SAD(x,y,dx,dy,n):=]]>Σi=0NΣj=0M|Y(x+i,y+j,n)-Y(x+dx+i,y+dy+j,n+1)|---(1)]]>在這里(x，y)是塊的位置，(dx，dy)是一個移動矢量，n是圖像編號，N和M是塊的寬度和高度，而Y(x，y，n)是在圖像n中位置(x，y)處的一個像素亮度值。
所估計的移動矢量可以偏離實際的移動矢量，即，可以有一個移動矢量誤差。SAD的值只可作為一個相對的量度被使用于比較中。計算出的SAD未給出移動矢量精確度的一個可靠指示，即移動矢量誤差。這是現(xiàn)有技術(shù)方法的一個缺點。
本發(fā)明的第一個目的是提供在開頭段落中描述的那種移動估計單元，其被安排來計算一個移動矢量誤差。
本發(fā)明的第二個目的是提供一個在開頭段落中描述的那種方法，在該方法中計算一個移動矢量誤差。
本發(fā)明的第三個目的是提供一個在開頭段落中描述的那種圖像處理設備，其被安排來計算一個移動矢量誤差。
本發(fā)明的第一個目的被實現(xiàn)，其中所述移動估計單元還包括一個第二求和裝置，用于通過累加在所述分段的像素值和所述第一圖像的像素值之間的絕對差值來計算一個方差參數(shù)；和一個估計裝置，用于通過把所述匹配誤差與所述方差參數(shù)進行比較來估計一個移動矢量誤差。
利用所述第二求和裝置，可以計算出作為所述塊中詳細級別測量值的一個方差參數(shù)。一個塊是一種分段。不規(guī)則形狀的分段的移動估計也很平常。本發(fā)明也適用于不規(guī)則形狀的分段。如果在塊中有許多細節(jié)，即，導致一個相對高的方差參數(shù)值，那么匹配誤差的值也可以具有一個相對高的數(shù)值。一個相對低的方差參數(shù)值結(jié)合一個相對高的匹配誤差值表示估計的移動矢量可能是錯誤的。
根據(jù)本發(fā)明的移動估計單元的一個優(yōu)點是所述移動估計單元提供一個移動矢量誤差，因為在許多應用中人們對移動矢量誤差值很感興趣。例如，當移動矢量足夠優(yōu)良時，不必花時間來試圖改善它。由此改良了效率和矢量場的一致性。一個移動矢量誤差還可以被用來估計移動矢量場的整體質(zhì)量，以便決定當何時使用落后選項、何時使用產(chǎn)生較少人工產(chǎn)物的改進算法。它還可以被用來查找與目標邊緣有重疊的那些塊，從而可以以一種更適當?shù)姆绞教幚磉@些塊。
在EP 0 549 681 B2中已經(jīng)建議了一個相關(guān)的思想，其中描述了一個移動估計器單元，其在至少四個圖像上操作以便確定一個移動矢量。在那個專利說明書中，建議通過分配誤差的最小化來估計移動矢量，所述分配誤差通過把在后續(xù)圖像的像素值之間的差值除以一個所謂的梯度來計算出。此梯度是通過求二次項差值的平方根所計算出的。在根據(jù)本發(fā)明的移動估計單元和在EP 0 549 681 B2中描述的移動估計單元之間的下列主要區(qū)別為本發(fā)明的移動估計單元的方差參數(shù)和匹配誤差是以一個等效測量，絕對差值之和，為基礎(chǔ)的。在EP 0 549 681 B2中描述的移動估計單元中，兩個不同的測量值被計算一個差值和二次項差值的一個平方根。使用絕對差值之和兩次的優(yōu)點是移動矢量誤差可以提供有關(guān)估計的移動矢量從實際的移動矢量偏移的質(zhì)量甚至數(shù)量的信息。證明這個事實的實驗已經(jīng)完成。在下文中關(guān)于圖3到圖7描述這些試驗的結(jié)果。使用絕對差值之和兩次的另外一個優(yōu)點是它計算不復雜。
方差參數(shù)可使用于本發(fā)明的移動估計單元中用于所有候選移動矢量的匹配誤差的標準化。然而，這不是必需的，因為對于一個分段的所有候選移動矢量，方差參數(shù)是一個恒量。只要對于估計的移動矢量(即，候選移動矢量組中出來的一個)計算出移動矢量誤差就足以確定該估計的移動矢量是否可能是實際移動的一個適當值，在EP 0 549681 B2中描述的移動估計單元中，對于所有候選移動矢量執(zhí)行一個標準化。
在本發(fā)明的移動估計單元的一個實施例中，第二求和裝置被設計來通過把下面兩個數(shù)值相加從而計算方差參數(shù)在該分段的像素值和與該分段在第一方向上偏移至少一個像素對應的第二分段的像素值之間的絕對差值；和在分段的像素值和與該分段在第二方向上偏移至少一個像素對應的第三分段的像素值之間的絕對差值，所述第一方向與所述第二方向交叉。
方差參數(shù)測量的目的是預測由一個已知移動矢量偏移所引起的絕對差值之和。因為不知道實際的移動矢量，所以靠在同一圖像中稍微移動(即，偏移)的分段來匹配一個分段。因為誤差方向未知，所以產(chǎn)生在兩個方向上的一個平均值。換言之，通過把兩個測量值進行比較，即比較匹配誤差與方差參數(shù)(兩者都是一個轉(zhuǎn)換的一個測量值)，則可導出移動矢量誤差，它與估計的移動矢量和實際的移動矢量之間的差值相關(guān)。匹配誤差是以在后續(xù)圖像之間的塊轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)的，而方差參數(shù)是以一個圖像內(nèi)的塊轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)的。被應用到塊上用于計算方差參數(shù)的所述偏移值與方差參數(shù)隨機相關(guān)。如果被應用到塊上用于計算方差參數(shù)的偏移增加，則方差參數(shù)也將增加的可能性相對大。借助于方差參數(shù)，可以關(guān)于匹配誤差值的分配作為移動矢量誤差的一個函數(shù)進行一個陳述。
在本發(fā)明的移動估計單元實施例的一種修改中，第二求和裝置被設計來還要相加在分段的像素值和第四分段的像素值之間的絕對差值，其中第四分段與該分段在第一方向上偏移至少一個像素以及在第二方向上偏移至少一個像素對應。此實施例的優(yōu)點是當移動估計單元在工作中時作為第一和第二方向上的對角線的方向也被考慮。
本發(fā)明的移動估計單元的一個實施例被設計來產(chǎn)生作為像素塊的分段的移動矢量?；谙袼貕K的一個移動估計單元的優(yōu)點是它的設計簡明性。本發(fā)明的移動估計單元的另一實施例被設計來處理不規(guī)則形狀的分段。
本發(fā)明的移動估計單元的一個實施例被設計來基于作為像素值的亮度值來產(chǎn)生該分段的移動矢量。亮度是移動估計的一個合適量。本發(fā)明的移動估計單元的另一實施例被計劃來關(guān)于色度值進行操作。
本發(fā)明的第二個目的被實現(xiàn)，其中所述方法還包括第二求和步驟，通過累加在該分段的像素值和第一圖像的像素值之間的絕對差值來計算一個方差參數(shù)；和一個估計步驟，用于通過把所述匹配誤差與所述方差參數(shù)進行比較來估計一個移動矢量誤差。
本發(fā)明的第三個目的被實現(xiàn)，其中所述圖像處理設備的移動估計單元還包括一個第二求和裝置，用于通過累加在所述分段的像素值和所述第一圖像的像素值之間的絕對差值來計算一個方差參數(shù)；和一個估計裝置，用于通過把所述匹配誤差與所述方差進行比較來估計一個移動矢量誤差。
圖像處理設備的修改及其變型可以對應于所述移動估計器單元的修改和變形。該圖像處理設備可以包括另外的組件，例如用于接收一個表示圖像的信號的接收裝置和用于顯示已處理圖像的一個顯示裝置。移動補償圖像處理單元可以支持一個或多個下列類型的圖像處理解交織交織是用于交替地發(fā)射奇數(shù)或偶數(shù)編號的圖像掃描線的通用視頻廣播程序。解交織試圖恢復完整的垂直分辨率，即，對于每個圖像，同時使單或雙線路可用；上變換從一串原始輸入圖像中計算出較大串的輸出圖像。輸出圖像暫時位于兩個原始輸入圖像之間；和暫時噪音減弱。
從在下文中描述的實現(xiàn)和實施例中，如本發(fā)明所述的移動估計單元、方法以及圖像處理設備的這些以及其它方面將變得顯而易見，并且將相對于在下文中描述的實現(xiàn)和實施例并參考


之，附圖中圖1示意性地示出了移動估計單元的一個實施例；圖2示意性地示出了圖像處理設備的一個實施例；圖3示出了使用于1500的固定VAR、1像素的VE和最佳高斯匹配的實驗中的一個測試序列的SAD值之柱狀圖；圖4A示出了對于一個測試序列，μ作為VE＝0時VAR的函數(shù)的關(guān)系；圖4B示出了對于一個測試序列，σ作為VE＝0時VAR的函數(shù)的關(guān)系；圖5A示出了對于一個測試序列，μ作為VE＝1時VAR的函數(shù)的關(guān)系；圖5B示出了對于一個測試序列，σ作為VE＝1時VAR的函數(shù)的關(guān)系；圖6示出了對于一個測試序列，關(guān)于VE在SAD=ℵ(αVAR,αVAR,3.0)]]>中恒量a的關(guān)系；和圖7示出了P(VE＝e|SAD＝x，VAR＝v)作為各個x/v值時e的函數(shù)的曲線。
在所有附圖中相應的參考數(shù)字具有相同的意義。
圖1示意性地示出了移動估計單元100的一個實施例，包括產(chǎn)生裝置102，用于產(chǎn)生第一圖像118的分段116的一組候選移動矢量；第一求和裝置106，用于通過累加在分段116的像素值和與第二圖像120的像素值之間的絕對差值來計算分段116的候選移動矢量的匹配誤差；第二求和裝置108，用于通過累加在所述分段116的像素值和所述第一圖像118的像素值之間的絕對差值來計算一個方差參數(shù)；估計裝置110，用于通過把一個特定的匹配誤差與該方差參數(shù)進行比較來估計一個移動矢量誤差130；和選擇裝置104，用于根據(jù)匹配誤差從候選移動矢量組中選擇一個特定移動矢量126。
移動估計器單元100的輸入包括圖像并且被提供在輸入連接器112處。移動估計器單元100的輸出是包括分段(例如116)的移動矢量的移動矢量場(例如124)。在一個輸出連接器114處提供移動估計器單元100的輸出。移動估計器單元100的特征表現(xiàn)如下。首先，產(chǎn)生裝置102為一個分段116(例如像素塊)產(chǎn)生一組候選者移動矢量。然后，第一求和裝置106為這些候選移動矢量計算匹配誤差。然后，選擇裝置104根據(jù)這些匹配誤差從候選移動矢量組中選擇一個特定移動矢量126。這個特定的移動矢量126被選定，因為它的匹配誤差具有最小值。第二求和裝置108計算分段116的方差參數(shù)。對于特定的移動矢量126并且作為選擇對于候選組的其它移動矢量，根據(jù)匹配誤差和方差參數(shù)計算出移動矢量誤差，例如130。一個移動矢量誤差例如130對應于實際的移動矢量128和使用于計算匹配誤差中的移動矢量126之間的差值矢量的長度。為選擇裝置104輸入這些移動矢量誤差，例如130。如果特定移動矢量126的移動矢量誤差130的數(shù)值低于一個預定門限值，那么該特定移動矢量126被分配給分段116。選擇裝置104被安排來在特定移動矢量126的移動矢量誤差130的數(shù)值比預定門限值高時觸發(fā)產(chǎn)生裝置102來產(chǎn)生新的候選移動矢量組。估計裝置110通知選擇裝置104移動矢量誤差也已經(jīng)被計算出的那個移動矢量是否可能對于其它分段是適當?shù)暮蜻x者。
由第一求和裝置106計算出的匹配誤差對應于SAD在圖像的一個特定塊中的像素和與移動矢量移位特定塊相應的下一圖像中的一個塊像素之間的絕對亮度差之和SAD(x,y,dx,dy,n):=]]>Σi=0NΣj=0M|Y(x+i,y+j,n)-Y(x+dx+i,y+dy+j,n+1)|---(1)]]>在這里(x，y)是塊的位置，(dx，dy)是一個移動矢量，n是圖像編號，N和M是塊的寬度和高度，而Y(x，y，n)是在圖像n中位置(x，y)處的一個像素亮度值。
由第二求和裝置108計算出的方差參數(shù)對應于VAR在圖像的一個特定塊中的像素和同一圖像中但是偏移了一個預確定像素量的塊像素之間的絕對亮度差之和。為了定義方差參數(shù)，函數(shù)DIFF被引入。
DIFF(x1,y1,x2,y2,n1,n2):=Σi=0NΣj=0M|Y(x1+i,y1+j,n1)-Y(x2+i,y2+j,n2)|---(2)]]>在此，同樣N和M是塊的寬度和高度。根據(jù)此函數(shù)，即，替代等式(1)中的等式(2)，SAD變成SAD(x，y，dx，dy，n)＝DIFF(x，y，x+dx，y+dy，n，n+1)(3)方差參數(shù)VAR可以被定義如下VAR(x,y):=12(DIFF(x,y,x+1,y,n,n)+DIFF(x,y,x,y+1,n,n))---(4)]]>這對于1個像素的一個移動矢量誤差給出了匹配誤差SAD的期望值。在這種情況下，方差參數(shù)是以在兩個不同方向上的平均值為基礎(chǔ)的。
計算方差參數(shù)的另一方式是還考慮對角線方向
VAR4(x,y):=14DIFF(x,y,x+1,y,n,n)+DIFF(x,y,x,y+1,n,n)+DIFF(x,y,x+1,y+1,n,n)/2+DiFF(x,y,x+1,y+1,n,n)/2---(5)]]>計算方差參數(shù)的另一方式是使用更大的偏移，例如2個像素VAR2(x,y):=1212DIFF(x,y,x+2,y,n,n)+12DIFF(x,y,x,y+2,n,n)---(6)]]>偏移的尺寸與塊尺寸相關(guān)。VAR4測量值是其他的兩倍那么昂貴。VAR2測量值對噪聲不及VAR那么靈敏。
圖2示意性地示出了圖像處理設備200的元件，包括接收裝置201，用于接收一個信號，該信號表示在已經(jīng)完成某些處理之后要被顯示的圖像?？梢允峭ㄟ^天線或電纜接收的廣播信號，但是，也可以是從像VCR(錄影機)或數(shù)字萬用光盤(DVD)之類的存儲裝置中來的信號。在輸入連接器206處提供該信號。
有關(guān)于圖1來描述的一個移動估計器單元100；一個移動補償圖像處理單元202；和一個顯示裝置204或者顯示該處理的圖像。
移動補償圖像處理單元20 202可選擇地支持一個或多個下列類型的圖像處理解交織交織是用于交替地發(fā)射奇數(shù)或偶數(shù)編號的圖像掃描線的通用視頻廣播程序。解交織試圖恢復完全的垂直分辨率，即對于每個圖像同時使單或雙線路可用；上變換從一串原始輸入圖像中計算出較大串的輸出圖像。輸出圖像暫時位于兩個原始輸入圖像之間；和暫時噪音減弱。
移動補償圖像處理單元202需要圖像和移動矢量作為它的輸入。
研究方差參數(shù)VAR、匹配誤差SAD和移動矢量誤差VE之間關(guān)系的實驗已經(jīng)完成?；谶@些實驗，采用關(guān)于這些關(guān)系的假說。第一VE和VAR被使用作為自變量，而SAD被使用作為因變量。第二SAD和VAR被使用作為自變量，而VE被使用作為因變量。后一種關(guān)系最恰當。它能夠鑒定一個移動矢量并且甚至把該移動矢量誤差量化到某一個程度上。結(jié)果是一個被估計的移動矢量可以被分類如下該被估計的移動矢量基本上等于具有一個預確定小數(shù)目的實際移動矢量SAD＜α*VAR。
該被估計的移動矢量從實際的移動矢量大約偏離e個像素，即該移動矢量誤差的大小近乎等于e個像素。這只可對于一個移動矢量誤差值的范圍而被指示，例如0≤e≤3像素SAD＞b，(3/5)SAD/VAR＜e個[像素]，具有某個預確定小門限值b。
該被估計的移動矢量基本上不等于實際的移動矢量SAD＞b，(3/5)SAD＞3*VAR。
在被估計的移動矢量和實際的移動矢量之間的差值是未知的保持情況。
實驗的建立如下。對于若干具有簡單移動的圖像序列，即，沒有或者很少的堵塞(occlusions)，現(xiàn)有技術(shù)的3DRS移動估計器被用來收斂到高精度，即0.25像素。為了獲得子像素精確度，使用雙線性的內(nèi)插法。被估計的移動矢量與”實際的”移動矢量一致。然后”實際的”矢量在任意方向上偏移一個固定量。換言之，利用移動矢量誤差來修改″實際的”移動矢量。與結(jié)果的移動矢量相應的SAD值然后相對VAR值而被放進一個2D柱狀圖中。實驗表明，對于固定的VE和VAR，SAD值的分配可以由一個高斯分布很好地近似。這似乎對于任意的VAR并且對于在0到大約3像素范圍中的VE似乎都是這樣。
N＝M＝8像素的塊尺寸被使用。圖3示出了使用于1500的固定VAR、1像素的VE和最佳高斯匹配的實驗中的一個測試序列的SAD值之柱狀圖?；趯嶒灲Y(jié)果，對于固定的VE和VAR，SAD值的分配由一個高斯分布很好近似的假設被接受。
SAD≈ℵ(μ(VAR,VE),σ(VAR,VE))---(7)]]>概率密度函數(shù)給出為Aexp(-(x-μ)2/2σ2)(8)μ和α相對于VAR和VE的關(guān)系式通過使2D適合柱狀圖的ID部分適合于最小二乘法來分析。關(guān)于VAR的μ和α的線性關(guān)系的比例常數(shù)很明顯取決于VE。對于VE＝0，0.5，1，1.5，2和3像素估計這些常數(shù)。這似乎是在范圍0＜VE＜3像素中，作為VAR的函數(shù)的μ的相關(guān)性為很好的線性，而關(guān)于VAR的α的相關(guān)性當VE變成較大時開始偏離一個線性相關(guān)。一個線性相關(guān)仍然象是一個到大約VE＝3像素的適當?shù)慕?。VE＝0，作為VAR的函數(shù)的結(jié)果測量值已經(jīng)被繪制在圖4A和圖4B中。圖4A示出了對于一個測試序列，VE＝0時作為VAR的函數(shù)的μ的相關(guān)性，而圖4B示出了對于一個測試序列，VE＝0時作為VAR的函數(shù)的α的相關(guān)性。注意即使對于VE＝0，線路也未經(jīng)過原點，與剩余的SAD相應。對于此，存在幾個原因在”實際的”移動場中的矢量誤差、0.25像素矢量精確度和子像素內(nèi)插誤差，命名為三。圖5A示出了對于一個測試序列，VE＝1時作為VAR的函數(shù)的μ的相關(guān)性，而圖5B示出了對于一個測試序列，VE＝1時作為VAR的函數(shù)的α的相關(guān)性。
圖6示出了，在μ＝αVAR中比例常數(shù)α和VE的相關(guān)性被示出。關(guān)于VE的此相關(guān)性在0＜VE＜3像素范圍中是大概線性的。一個最小乘方擬合產(chǎn)生μ＝(0.7+1.5VE)VAR (9)σ＝(0.2+0.5VE)VAR (10)這可以被簡化為α＝μ/3。
因此，給定VE和VAR的SAD值的一個條件概率分布已經(jīng)被導出。給定VAR和VE，根據(jù)概率分布分配SAD。
P(SAD=x|VE=e,VAR=v)=12πσe,vexp(-(x-μe,v)2/2σe,v2)---(11)]]>在此，μe，v＝(0.7+1.5e)v和σe，v＝μe，v/3.0。
在上面描述了SAD如何取決于自變量VE和VAR。在根據(jù)本發(fā)明的一個移動估計單元中，SAD和VAR可以被直接計算出。接下來將描述如何基于SAD和VAR來估計VE。使用Bayes規(guī)則，可以計算給定SAD和VAR的VE的概率分布
P(VE=e|SAD=x,VAR=v)=P(SAD=x|VE=e,VAR=v)P(VE=e|VAR=v)P(SAD=x|VAR=V)---(12)]]>由于現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于VE分配什么也不知道，所以一個均勻分布被選擇。像素的有關(guān)范圍從0到3像素，如果0＜e＜3，則P(VE＝e|VAR＝v)＝1/3，否則為0。實驗結(jié)果表明預期的SAD與VAR成線性比例。由于現(xiàn)有技術(shù)中什么其他的也不知道，所以如果0＜x＜cv，則選定P(SAD＝x|VAR＝v)＝1/cv，否則為0，在此c是一個任意的相對大的比例因子。這產(chǎn)生P(VE=e|SAD=x,VAR=v)=c3v2πσe,vexp(-(x-μe,v)2/2σe,v2)---(13)]]>在圖7中，已經(jīng)為好幾個x/v值繪制了概率密度函數(shù)。按照這些分布的VE之期望值E(VE)和標準偏差SD(VE)如表1所示。表1
在一個有效范圍上，這些結(jié)果可以被總結(jié)為E(VE)≈35SADVAR---(14)]]>SD(VE)≈0.7(15)利用方程式(14)，如果方差參數(shù)VAR和匹配誤差SAD的值已知，則一個移動矢量誤差的期望值可以被估計。為如表1中指出的范圍保存方程式(14)。注意實際上，人們將加一個小數(shù)字到VAR以便使方程式(14)對噪聲不太敏感并且避免被零除。對于在上面提到的測量值VAR4和VAR2，也已經(jīng)執(zhí)行了上述的分析。結(jié)果非常類似。
應當指出，上述實施例說明了本發(fā)明而不是限制了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設計替換實施例而不偏離附加權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，放置在括弧內(nèi)的任何參考符號不應該構(gòu)成為限制權(quán)利要求的范圍。單詞′包括′不排除在一個權(quán)利要求中未列出的元件或步驟的存在。在一個元件前面使用冠詞”一個”不排除多個這種元件的存在。通過包括好幾個不同元件的硬件并且通過一個適當編程的計算機可以實現(xiàn)本發(fā)明。在列舉好幾個裝置的部分權(quán)利要求中，好幾個這些裝置可以被同一項硬件具體表達。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生移動矢量的移動估計單元(100)，每一移動矢量(100)與第一圖像(118)的各自分段(116)相應，所述移動估計單元(100)包括第一求和裝置(106)，用于通過累加分段(116)的像素值和第二圖像(120)的像素值之間的絕對差值來計算該分段(116)的移動矢量(126)的匹配誤差，其特征在于，還包括第二求和裝置(108)，用于通過累加所述分段(116)的像素值和所述第一圖像(118)的像素值之間的絕對差值來計算一個方差參數(shù)；和估計裝置(110)，用于通過把所述匹配誤差與所述方差進行比較來估計一個移動矢量誤差(130)。
2.如權(quán)利要求1所述的移動估計單元(100)，其特征在于所述第二求和裝置(108)被設計來把下面兩個數(shù)值相加從而計算方差參數(shù)分段(116)的像素值和與該分段(116)在第一方向上偏移至少一個像素對應的第二分段(119)的像素值之間的絕對差值；和分段(116)的像素值和與該分段(116)在第二方向上偏移至少一個像素對應的第三分段(115)的像素值之間的絕對差值，所述第一方向與所述第二方向正交。
3.如權(quán)利要求2所述的移動估計單元(100)，其特征在于所述第二求和裝置(108)被設計來還要相加在分段(116)的像素值和與分段(116)在第一方向上偏移至少一個像素以及在第二方向上偏移至少一個像素對應的第四分段(117)的像素值之間的絕對差值。
4.如權(quán)利要求1所述的移動估計單元(100)，其特征在于被設計來產(chǎn)生所述分段(116)的所述移動矢量(126)，分段(116)是像素的一塊。
5.如權(quán)利要求1所述的移動估計單元(100)，其特征在于它被設計來基于作為像素值的亮度值而產(chǎn)生所述分段(116)的所述移動矢量(126)。
6.一種產(chǎn)生移動矢量的方法，每一移動矢量與第一圖像(118)的各自分段(116)相應，所述方法包括第一求和步驟，通過累加該分段(116)像素值和第二圖像(120)的像素值之間的絕對差值來計算該分段(116)的移動矢量(126)的匹配誤差，其特征在于在還包括第二求和步驟，通過累加分段(116)的像素值和第一圖像(118)的像素值之間的絕對差值來計算一個方差參數(shù)；和一個估計步驟，用于通過把所述匹配誤差與所述方差參數(shù)進行比較來估計一個移動矢量誤差(130)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在第二求和步驟中，所述方差參數(shù)通過把下面兩個數(shù)值相加來被計算出分段(116)的像素值和與該分段(116)在第一方向上偏移至少一個像素對應的第二分段(119)的像素值之間的絕對差值；和分段(116)的像素值和與該分段(116)在第二方向上偏移至少一個像素對應的第三分段(115)的像素值之間的絕對差值，所述第一方向與所述第二方向交叉。
8.如權(quán)利要7所述的方法，其特征在于所述第二步驟還要相加分段(116)的像素值和與分段(116)在第一方向上偏移至少一個像素以及在第二方向上偏移至少一個像素對應的第四分段(117)的像素值之間的絕對差值。
9.一種圖像處理設備(200)，包括一個用于產(chǎn)生移動矢量的移動估計單元(100)；每一移動矢量(100)與第一圖像(118)的各自分段(116)相應，所述移動估計單元(100)包括一個第一求和裝置(106)，用于通過累加分段(116)的像素值和第二圖像(120)的像素值之間的絕對差值來計算該分段(116)的移動矢量(126)的匹配誤差，和一個移動補償圖像處理單元(202)，其特征在于所述移動估計單元(100)還包括第二求和裝置(108)，用于通過累加所述分段(116)的像素值和所述第一圖像(118)的像素值之間的絕對差值來計算一個方差參數(shù)；和一個估計裝置(110)，用于通過把所述匹配誤差與所述方差進行比較來估計一個移動矢量誤差(130)。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像處理設備(200)，其特征在于所述移動補償圖像處理單元(202)被設計來減少第一圖像(118)中的噪聲。
11.如權(quán)利要求9所述的圖像處理設備(200)，其特征在于所述移動補償圖像處理單元(202)被設計來對第一圖像(118)進行解交織。
12.如權(quán)利要求9所述的圖像處理設備(200)，其特征在于所述移動補償圖像處理單元(202)被設計來執(zhí)行一個上變換。
全文摘要
移動估計單元(100)包括第一求和裝置(106)，用于計算第一圖像(118)的分段(116)的若干候選移動矢量的匹配誤差。具有最小匹配誤差的移動矢量可以被分配給分段(116)作為被估計的移動矢量。該匹配誤差是以分段(116)的像素值與第二圖像(120)的像素值之間的絕對差值和為基礎(chǔ)的。為了估計被估計的移動矢量從實際移動矢量的偏移，即，移動矢量誤差(130)，則移動估計單元(100)還包括第二求和裝置(108)，用于通過對分段(116)的像素值之間的絕對差值求和來計算方差參數(shù)；以及估計裝置(110)，用于通過比較匹配誤差與方差參數(shù)來估計一個移動矢量誤差(130)。
文檔編號G06T7/20GK1636406SQ02813923
公開日2005年7月6日 申請日期2002年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月10日
發(fā)明者G·A·倫特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司