專利名稱：運動估計單元和估計運動矢量的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量的運動估計單元。
本發(fā)明進一步涉及一種圖像處理設備，包含-接收裝置，用于接收代表要被處理的一系列圖像的信號；-運動估計單元，用于估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量；和-運動補償?shù)膱D像處理單元，它由運動估計單元控制，用于處理該系列圖像。
本發(fā)明進一步涉及估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量的方法。
2-D運動估計解決的問題是對于給定的兩個連續(xù)圖像 和 找到矢量場 (其中 是圖像中的2-D位置，n是圖像號)，使得f(x→,n-1)=f(x→+d→(x→,n),n)---(1)]]>2-D運動估計有以下問題-解的存在性不能為在圖像中位于所謂未覆蓋區(qū)(uncoveringareas)內的那些部分建立對應(correspondence)。這就是所謂的“封閉問題”(occlusion problem)。
-解的唯一性只能確定與空域圖像梯度正交的運動。這就是所謂的“孔徑問題”(aperture problem)。
-解的連續(xù)性運動估計對圖像中的噪聲的存在高度敏感。
因為運動估計的不適宜的性質，需要關于2-D運動矢量場(field)的結構的各種假設。一個流行的方法是假設運動矢量對于一個像素塊來說是恒定的在塊中的恒定運動的模型。這個方法相當成功，并被用于例如MPEG編碼和掃描速率上變換。一般來說，塊的大小對于給定的應用來說是恒定不變的，例如，對于MPEG-2來說塊大小是16×16，對于掃描速率上變換來說塊大小是8×8。這就引入約束條件
d→(x→,n)=d→(x→′,n),∀x→′∈B(x→),---(2)]]>其中， 是在位置x→=(x0,x1)]]>處的像素塊，即B(x→)={x→′|x′diνβi=xidiνβi,i=0,1},---(3)]]>而βi是塊尺寸。
對預定塊大小的選擇，是在空域精確性(spatial accuracy)與強健性(robust)之間的一種平衡。對于較大的塊大小，運動估計對噪聲較不敏感并且“孔徑”更大，因此減輕了“孔徑問題”。因此，較大的塊大小減輕了三個問題中的兩個的影響。然而，較大的塊大小降低了空域精確性，即一個運動矢量被分配給塊的所有像素。因為在空域精確性與強健性之間的這種平衡，已經(jīng)有人提出使用可變的塊大小。在美國專利5,477,272中已知有一個在本文開頭段落中所述的那種運動估計單元的實施例。在該專利中，描述了一種自上而下的運動估計方法，即從最大的塊開始。首先為最高的層計算運動矢量，這對于下一層起到初始估計的作用，后面依此類推。為包括具有最小可能的塊大小的塊在內的所有的塊計算運動矢量。因此從計算方面來說，該方法比較昂貴。
本發(fā)明的一個目的是提供一種在本文開頭段落中所述的那種運動估計單元，它為圖像的可變大小的像素組提供運動矢量場，并且具有較低的計算資源使用。
本發(fā)明的該目的的實現(xiàn)在于用于估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量的所述運動估計單元包括-生成裝置，用于生成該組像素的候選運動矢量集合；-匹配裝置，用于計算該集合的各個候選運動矢量的匹配誤差；-選擇裝置，用于根據(jù)匹配誤差來選擇候選運動矢量中的第一個作為該組像素的運動矢量；-檢測裝置，用于檢測該組像素是否必須被拆分成像素子組，要類似于為該組像素估計運動矢量那樣地必須為這些像素子組估計相應的另外的運動矢量，該檢測根據(jù)的是與該系列圖像的一個特定運動矢量有關的一個度量(measure)。
運動估計單元被設計成起初以相對較大的像素組(例如32×32像素)估計運動矢量。在為該組估計了運動矢量后，驗證該運動矢量對整個像素組是否具有代表性。如果不是，就將該組像素拆分成子組。拆分后，通過該應用生成裝置、匹配裝置和選擇裝置，也為各子組估計運動矢量。如果檢測結果是肯定的結果(即該特定運動矢量是合適的)，則不分拆該組像素，并將所估計的運動矢量分配給該組像素的像素。在這種情況下，不需要進一步的運動估計步驟，因此不需要額外的計算資源使用。
在按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例中，該特定運動矢量是候選運動矢量中的第一個。用于檢測的度量，優(yōu)選地與被選擇作為最佳匹配運動矢量的候選運動矢量相關。
在按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例中，該組像素對應于一個像素塊，而像素子組則優(yōu)選地對應于相應的像素子塊。該組像素可能構成一個任意形狀的圖像部分，但是該組像素優(yōu)選地對應于一個像素塊。這對運動估計單元的設計是有益的。
在按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例中，檢測裝置被設計成檢測是否必須把像素子塊中的第一個拆分成另外的像素子塊，要類似于為該像素塊估計運動矢量那樣地必須為這些另外的像素子塊估計相應的其它運動矢量。將圖像拆分為塊，將塊拆分為子塊，后面依此類推地遞推重復。對各種塊和子塊，計算運動矢量。
在按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例中，匹配裝置被安排成計算運動矢量的匹配誤差，該匹配誤差對應于像素塊的各像素的值與該系列圖像中的另一個圖像的另外像素塊的各像素的相應的另外值之間的絕對差的和。這個匹配誤差是相對強健的，并且以相對較少的計算機資源使用就能計算。通用的做法是通過計算一個匹配誤差ε來評估候選運動矢量 的有效性。一個通行的標準是SAD，即ϵ(c→,x→,n)=Σx→′∈B(x→)|f(x→′,n)-f(x→′+c→,n-1)---(4)]]>通過變動 使這個匹配誤差ε被最小化，以便獲得塊 的最佳匹配運動矢量，即
d→(x→,n)=argminc→(ϵ(c→,x→,n))---(5)]]>由等式4中可見，匹配誤差的計算需要計算在運動矢量上移位的許多像素的值的差。如果塊尺寸在兩個方向上都加倍，像素的值的差的個數(shù)增加到4倍。然而，塊的個數(shù)減少到四分之一，因此每個圖像的計算次數(shù)依然相同?？蛇x地，為匹配誤差的計算應用次采樣(sub-sampling)，即只應用一個塊的一部分像素。
在按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例中，與特定運動矢量有關的度量所根據(jù)的是運動矢量與一個相鄰運動矢量之間的差，該相鄰運動矢量是為與該像素塊相鄰的一個相鄰像素塊估計的。在這個實施例中，拆分的根據(jù)是矢量場不一致性VI。這意味著，如果運動矢量局部相差超過一個預定的閾值，則假設這些運動矢量不屬于由該系列圖像代表的被捕獲場景中的同一個對象。在這種情況下，該塊應當被分拆，以便找到該對象的邊沿。另一方面，如果相鄰的像素塊具有相同的、或者幾乎沒有差別的運動矢量，則該塊不必被進一步拆分。在這種情況下假設所述各塊對應于相同的對象。
在按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例中，與特定運動矢量有關的度量，根據(jù)的是在計算匹配誤差的第一中間結果與計算匹配誤差的第二中間結果之間的差，該第一中間結果對應于像素塊的第一部分，該第二中間結果對應于像素塊的第二部分。這些中間結果也被用作子塊的匹配誤差。因此計算機資源使用被最小化。
在按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例中，檢測裝置被設計成根據(jù)像素塊的尺寸檢測是否必須把像素塊拆分成像素子組。檢測是否應當對塊進行分拆的另一個標準是塊的尺寸。這個額外的標準使得能靈活利用資源如果允許使用相對較多的計算資源，可以將拆分一直繼續(xù)到細粒度的塊，而如果允許使用相對較少的計算資源，則可以將拆分一直繼續(xù)到粗粒度的塊。應當注意的是，通過適配另一個標準的閾值(即度量)，也可以控制塊的粒度。
按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例包含一個合并單元，用于將一個像素子塊集合合并成一個合并的像素塊，并用于通過選擇對應于該子塊集合的子塊的另外的運動矢量中的第一個運動矢量而向該合并的像素塊分配新的運動矢量。如果相鄰塊具有彼此相等的運動矢量，或者如果相鄰塊的運動矢量之間的差低于一個預定的閾值，則合并相鄰塊。合并的一個優(yōu)點是能實現(xiàn)存儲運動矢量所需的存儲量的降低，因為運動矢量的個數(shù)減少了。
按照本發(fā)明的運動估計單元的實施例包含一個用于控制檢測裝置的封閉檢測器(occlusion detector)。應用封閉檢測器的一個優(yōu)點是，可以從由封閉檢測器計算的封閉圖(occlusion map)中提取對象邊界。塊的拆分在對象邊界附近是有實質意義的，在對象內則較不重要。因此，應用封閉檢測器來控制檢測裝置是有益的，因為計算資源耗用被降低?？蛇x地，把為某圖像確定的封閉圖用于系列中的一個后續(xù)圖像。
按照本發(fā)明的運動估計單元的一個實施例被安排成計算標準化(normalized)匹配誤差。應用標準化匹配誤差的一個優(yōu)點是運動估計的魯棒性。除此之外，匹配誤差還是檢測像素塊是否需要被拆分的根據(jù)。標準化的結果是對圖像的內容更不敏感。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種在本文開頭段落中所述的那種圖像處理設備，它為圖像的可變大小的像素組提供運動矢量場，并且具有較低的計算資源耗用。
本發(fā)明的這個目的的實現(xiàn)在于該圖像處理設備包括-接收裝置，用于接收一個代表要被處理的一系列圖像的信號；-運動估計單元，用于估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量，該單元包含*生成裝置，用于生成該組像素的候選運動矢量集合；*匹配裝置，用于計算該集合的各個候選運動矢量的匹配誤差；*選擇裝置，用于根據(jù)匹配誤差選擇候選運動矢量中的第一個作為該組像素的運動矢量；*檢測裝置，用于檢測該組像素是否必須被拆分成像素子組，要類似于為該組像素估計運動矢量那樣地必須為這些像素子組估計相應的另外的運動矢量，該檢測根據(jù)的是與該系列圖像的某個特定運動矢量有關的一個度量；和-用于處理該系列圖像的運動補償?shù)膱D像處理單元，它由運動估計單元控制。
該圖像處理設備可包含額外的部件，例如用于顯示處理過的圖像的顯示設備。運動補償?shù)膱D像處理單元可支持一個或多個以下類型的圖像處理-例如按照MPEG標準的視頻壓縮，即編碼和解碼。
-去交織(de-interlacing)交織是一種用于交替地傳送奇數(shù)或偶數(shù)編號的圖像行的通用的視頻廣播程序。去交織試圖恢復完整的垂直分辨率，也就是使奇數(shù)和偶數(shù)行可同時用于每個圖像。
-上變換(up-conversion)從一系列原始輸入圖像計算一個較大系列的輸出圖像。輸出圖像在時間上位于兩個原始輸入圖像之間；以及-時域減噪(temporal noise reduction)。這也可能涉及到空域(spatial)處理，導致空域-時域減噪。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種在本文開頭段落中所述的那種方法，它為圖像的可變大小的像素組提供運動矢量場，并且具有相對較低的計算資源耗用。
本發(fā)明的這個目的的實現(xiàn)在于用于估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量的方法包括-生成該組像素的候選運動矢量集合；-計算該集合的各個候選運動矢量的匹配誤差；-根據(jù)匹配誤差選擇候選運動矢量中的第一個作為該組像素的運動矢量；以及-檢測該組像素是否必須被拆分成像素子組，要類似于為該組像素估計運動矢量那樣地必須為這些像素子組估計相應的另外的運動矢量，該檢測根據(jù)的是與該系列圖像的某個特定運動矢量有關的一個度量。
運動估計單元的修改及其變化對應于所述的方法和圖像處理設備的修改及其變化。


下面將關于下文所述的各實現(xiàn)方式、實施例并且參照附圖來闡述依照本發(fā)明的運動估計單元、方法及圖像處理設備的這些及其它特點，所述特點將變得顯而易見。
圖1示意性地表示按照本發(fā)明方法被估計的運動矢量場的像素塊；圖2A示意性地表示一個運動估計單元的實施例；圖2B示意性地表示一個包含合并單元的運動估計單元的實施例；圖2C示意性地表示一個包含標準化單元的運動估計單元的實施例；圖2D示意性地表示一個包含封閉檢測器的運動估計單元的實施例；圖3示意性地表示一個圖像處理設備的實施例。
在所有附圖中，對應的標注號具有相同的含義。
具體實施例方式
圖1示意性地表示按照本發(fā)明方法被計算的運動矢量場100的像素塊102-118。按照該方法，將圖像劃分成許多相對較大的塊，這些塊具有對應于塊110的尺寸。為這些相對較大的塊估計運動矢量。除此之外，還檢測這些運動矢量是否好得足以描述明顯的運動。如果對某特定塊來說不是這樣，則將該特定塊劃分成4個子塊，這些子塊具有對應于塊102-108和112的尺寸。在圖1中可見，對于具有后一種尺寸的大多數(shù)塊來說，所估計的運動矢量假設是合適的。注意到所劃分成的子塊的個數(shù)不等于4也是可能的。子塊能被進一步劃分，例如子塊112被劃分成例如114的子塊，而子塊114也被劃分成例如116和118的子塊。
圖2A示意性地表示一個運動估計單元200的實施例，該單元包含-劃分裝置202，用于把一個像素塊劃分成子塊。圖像一開始被劃分成許多相對較大的塊，這些塊具有例如32×32像素的尺寸；-生成裝置204，用于為某特定像素塊的生成一個候選運動矢量集合。為了這種生成，要使用為其它像素塊而估計的運動矢量使用所謂的時域和/或空域候選運動矢量和隨機候選運動矢量。在例如G.deHaan等人的“True-Motion Estimation with 3-D Recursive SearchBlock Matching(利用3-D遞歸搜索塊匹配的真實運動估計)”(IEEE視頻技術電路和系統(tǒng)論文集(IEEE Transactions on circuits andsystems for video technology)第3卷，1993年10月第5期，368-379頁)中說明了這一原理；-匹配裝置208，用于計算該集合的各個候選運動矢量的匹配誤差；-選擇裝置206，用于通過比較匹配誤差來選擇候選運動矢量中的第一個作為該特定像素塊的運動矢量。具有最低匹配誤差的候選運動矢量被選擇；以及-檢測裝置210，用于檢測該特定像素塊是否必須被拆分成像素子塊，要類似于為該特定像素塊估計運動矢量那樣地必須為這些子像素塊估計相應的另外的運動矢量，該檢測根據(jù)的是與所選擇的運動矢量有關的一個度量。檢測裝置210被設計成控制劃分裝置202。
在運動估計單元200的輸入連接器212上，提供一系列圖像。運動估計單元200在輸出連接器214上提供運動矢量。通過控制接口216，能提供有關劃分的參數(shù)，即劃分標準。這些參數(shù)包含塊的最小尺寸和與所選擇的運動矢量的質量有關的度量的閾值。下面描述這種度量的兩個例子。它們將被稱作“四-SAD差異”(Variance of Quad-SAD) 和“矢量場不一致性”(Vector Field Inconsistency)VI。優(yōu)選地對度量進行組合。那意味著，例如，將一個塊劃分成4個更小的塊的一個可能的標準是 用文字來說就是，“矢量場不一致性”高于第一預定閾值Ts，“四-SAD差異”高于第二預定閾值Tv。
“矢量場不一致性”與相鄰運動矢量之間相差的量有關。通過等式7規(guī)定“矢量場不一致性”的一個例子。在該情形中，將某特定運動矢量與4個相鄰運動矢量比較。很清楚地可能有用于計算“矢量場不一致性”的替代方法用更多或更少的相鄰運動矢量。
VI(x→)=Σi=-11Σj=-11||d→avg(x→)-d(x→+iβ0hjβ1hT,n)||with|i|+|j|≤1---(7)]]>
其中β0h和β1h是最高級別的塊尺寸，局部矢量平均由等式8定義d→avg(x→)=15Σi=-11Σj=-11d(x→+iβ0hjβ1hT,n)with|i|+|j|≤1---(8)]]>“四-SAD差異”通過等式10規(guī)定。但是首先在等式9中規(guī)定四-SAD。所謂的四-SAD 相當于四個SAD值的組合。換言之，將一個位于 的塊劃分成四個塊，計算該塊的每個象限的SAD，即ϵ→(c→,x→,n)=ϵ(c→,x→11,n)ϵ(c→,x→12,n)ϵ(c→,x→21,n)ϵ(c→,x→22,n)---(9)]]>其中，位于位置 的塊被劃分成它的四個位置為 的象限，即四個大小相等的更小的塊。四-SAD可以從四個SAD值得出，而沒有任何額外的計算成本。然后可以例如通過下式計算“四-SAD差異”var(ϵ→(c→,x→,n))=|ϵ(c→,x→11,n)-ϵ(c→,x→12,n)|+|ϵ(c→,x→21,n)-ϵ(c→,x→22,n)|+]]>|ϵ(c→,x→11,n)-ϵ(x→,x→21,n)|+|ϵ(c→,x→12,n)-ϵ(c→,x→22,n)|---(10)]]>如等式(6)中規(guī)定的標準背后基本思想是，只有在靠近矢量場邊緣處才需要最低級別(即小)的塊大小。含有矢量場中的邊緣的區(qū)域由一個高于閾值Ts的VI值表征。該邊緣的存在的特征在于所述塊的一部分的高SAD值和其它部分的較低值。其結果是四-SAD內的SAD值的大的差異。
圖2B示意性地表示一個包含合并單元218的運動估計單元201的實施例。該運動估計單元實施例被設計用來比較相鄰運動矢量。如果這些運動矢量相等或者相鄰運動矢量之間的差低于一個預定的閾值，則將對應的象素塊合并成一個合并的像素塊。該合并可以在運動矢量場已經(jīng)被估計后進行，或者該合并也可以與運動矢量場的生成同時地進行。
圖2C示意性地表示一個包含標準化單元220的運動估計單元203的實施例。在申請?zhí)枮?1202641.5的歐洲專利申請(代理人案卷號PHNL010478)中描述了一種用于匹配誤差的標準化的方法。在該專利申請中，描述了通過把圖像的像素塊的像素值與圖像的其它像素塊的像素值之間的絕對差相加來計算差異VAR參數(shù)。通過把VAR與SAD比較，確定預期的矢量誤差VE。這個VE是運動矢量的質量的一種度量對所估計的運動矢量與實際運動矢量之間的差的一種度量。在上述專利申請中，為預期的矢量誤差VE導出一個在給定SAD和VAR值時的模型，即E(VE)≈3SAD5VAR---(11)]]>然而，僅當只有一個運動矢量對該塊合適時(即該塊不需要拆分時)這個模型才是有效的。因此，等式11可被應用來預測所預期的SAD值。當運動估計已經(jīng)收斂時，預期矢量誤差VE是較低的，例如1/2像素。如果SAD高于預期的SAD值，該塊被拆分。因此拆分標準變成 其中 例如由下式給出VAR(x→)=12Σx→′∈B(x→)|f(x→′,n)-f(x→′+2e→x,n)|+|f(x→′,n)-f(2e→y,n)|---(13)]]> 和 分別是x方向和y方向上的單位矢量(unity vector)。因此，等式12中關于SAD值的閾值變成允許的矢量誤差。
圖2D示意性地表示一個包含封閉檢測器222的運動估計單元205的實施例，其中封閉檢測器向檢測裝置210提供一個封閉圖。在封閉圖中，定義了圖像的哪些區(qū)域對應于覆蓋區(qū)或未覆蓋區(qū)。在名稱為“Problem area location in a image signal”(圖像信號中的問題區(qū)域位置)、公開號為WO0011863的專利申請中，描述了一種根據(jù)運動矢量場計算封閉圖的方法。在該專利申請中，描述了通過比較運動矢量場的相鄰運動矢量來確定封閉圖。它假設，如果相鄰運動矢量基本相等(即如果相鄰運動矢量之間的絕對差小于一個預定閾值)，則運動矢量與之對應的像素組位于一個非覆蓋區(qū)中。然而，如果所述運動矢量的其中之一遠大于一個相鄰運動矢量，則假設像素組或者位于覆蓋區(qū)中，或者位于未覆蓋區(qū)中。相鄰運動矢量的方向，決定這兩種類型的區(qū)的哪一種。這個封閉檢測的方法的優(yōu)點是它的魯棒性。應用一個封閉檢測器的優(yōu)點是，能從封閉圖中提取出對象邊界。在覆蓋區(qū)將一個塊拆分成子塊是有實質意義的，必須找到對象的準確的邊界。如果一個塊位于未覆蓋區(qū)上，則由于不確定性，把該塊拆分成子塊不是很有用。
如結合圖2A-2D所描述的運動估計單元200、201、203、205，分別被設計用來按以下兩種方式的其中之一執(zhí)行運動估計-多回合方式(multi-pass)，其工作方式如下首先將圖像拆分成塊，為每個塊確定運動矢量。在后續(xù)回合中，再次處理各種塊。這意味著可選地將它們拆分成子塊，并為子塊估計運動矢量。然后，可能要進行另一個類似的回合。
-單回合方式，其工作方式如下遞推地拆分一個塊，直到對于該塊來說塊層次(即塊大小)達到合適的級別。然后以類似的方式處理一個相鄰塊。這個單回合策略是優(yōu)選的，因為假設最佳的運動矢量是在塊層次中的最低層上找到的，并且這些運動矢量被提供作為后續(xù)塊的候選運動矢量。換言之，在單一回合方式下提供可能更好的候選運動矢量。
圖3示意性地表示一個圖像處理設備300的元件，該設備包括-接收裝置302，用于接收一個代表要在進行了某種處理之后被顯示的圖像的信號。該信號可以是通過天線或電纜接收的廣播信號，也可以是來自像VCR(錄像機)或數(shù)字多用盤(DVD)的存儲設備的信號。該信號在輸入連接器310上被提供。
-如以上結合圖2A-2D的任何一個所述的運動估計單元304；-運動補償?shù)膱D像處理單元306；以及-顯示設備308，用于顯示處理過的圖像。該顯示設備308是任選的。
運動補償?shù)膱D像處理單元306需要圖像和運動矢量作為其輸入。
應當注意的是，以上實施例解釋而不是限制本發(fā)明，所述技術領域的熟練人員在不偏離后附的權利要求書的情況下將能夠設計替換的實施例。在權利要求書中，任何包括在括號中的標注符都不應被認為是要限制權利要求。“包含”一詞并不排除權利要求中未列舉的元件或步驟的存在。元件前的“一個”并不排除多個這樣的元件的存在。本發(fā)明可以通過包含若干不同元件的硬件以及通過適當編程的計算機實現(xiàn)。在枚舉若干裝置的裝置權利要求中，這些裝置的幾個能由同一個硬件項實現(xiàn)。
權利要求
1.用于估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量的運動估計單元，包含-生成裝置，用于生成該組像素的候選運動矢量集合；-匹配裝置，用于計算該集合的各個候選運動矢量的匹配誤差；-選擇裝置，用于根據(jù)匹配誤差來選擇候選運動矢量中的第一個作為該組像素的運動矢量；和-檢測裝置，用于檢測該組像素是否必須被拆分成像素子組，要類似于為該組像素估計運動矢量那樣地必須為這些像素子組估計相應的另外的運動矢量，該檢測根據(jù)的是與該系列圖像的某個特定運動矢量有關的一個度量。
2.如權利要求1中所要求的運動估計單元，特征在于，該特定運動矢量是候選運動矢量中的第一個。
3.如權利要求1中所要求的運動估計單元，特征在于，該組像素對應于一個象素塊，所述像素子組對應于相應的像素子塊。
4.如權利要求3中所要求的運動估計單元，特征在于，該檢測裝置被設計成檢測是否必須把像素子塊中的第一個拆分成另外的像素子塊，要類似于為像素塊估計運動矢量那樣地必須為這些另外的像素子塊估計相應的其它運動矢量。
5.如權利要求3中所要求的運動估計單元，特征在于，匹配裝置用來計算運動矢量的匹配誤差，該匹配誤差相當于像素塊的各像素的值與該系列圖像中的另一個圖像的另外像素塊的相應的另外各像素值之間的絕對差的和。
6.如權利要求3中所要求的運動估計單元，特征在于，與特定運動矢量有關的度量根據(jù)的是運動矢量與一個相鄰運動矢量之間的差，該相鄰運動矢量是為與該像素塊相鄰的一個相鄰像素塊而估計的。
7.如權利要求3中所要求的運動估計單元，特征在于，與特定運動矢量有關的度量根據(jù)的是計算匹配誤差的第一中間結果與計算匹配誤差的第二中間結果之間的差，該第一中間結果對應于像素塊的第一部分，該第二中間結果對應于該像素塊的第二部分。
8.如權利要求3中所要求的運動估計單元，特征在于，檢測裝置被設計成根據(jù)像素塊的尺寸來檢測是否必須把像素塊拆分成像素子塊。
9.如權利要求3中所要求的運動估計單元，特征在于，該運動估計單元包含一個合并單元(218)，用于將一個像素子塊集合合并成一個合并的像素塊，并用于通過選擇對應于該子塊集合的子塊的另外的運動矢量中的第一個運動矢量而向該合并的像素塊分配新的運動矢量。
10.如權利要求3中所要求的運動估計單元，特征在于，該運動估計單元包含一個用于控制檢測裝置的封閉檢測器。
11.如權利要求3中所要求的運動估計單元，特征在于，該運動估計單元被安排成計算標準化的匹配誤差。
12.一種圖像處理設備，包含-接收裝置，用于接收一個代表要被處理的一系列圖像的信號；-一個運動估計單元，用于估計該系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量，該運動估計單元包含*生成裝置，用于生成該組像素的候選運動矢量集合；*匹配裝置，用于計算該集合的各個候選運動矢量的匹配誤差；*選擇裝置，用于根據(jù)匹配誤差選擇候選運動矢量中的第一個作為該組像素的運動矢量；和*檢測裝置，用于檢測該組像素是否必須被拆分成像素子組，要類似于為該組像素估計運動矢量那樣地為這些像素子組估計相應的另外的運動矢量，該檢測根據(jù)的是與該系列圖像的某個特定運動矢量有關的一個度量；和-用于處理該系列圖像的運動補償?shù)膱D像處理單元，它由運動估計單元控制。
13.如權利要求12中所要求的圖像處理設備，特征在于，運動補償?shù)膱D像處理單元被設計用于執(zhí)行視頻壓縮。
14.如權利要求12中所要求的圖像處理設備，特征在于，運動補償?shù)膱D像處理單元被設計用于降低該系列圖像中的噪聲。
15.如權利要求12中所要求的圖像處理設備，特征在于，運動補償?shù)膱D像處理單元被設計用于對該系列圖像進行去交織。
16.如權利要求12中所要求的圖像處理設備，特征在于，運動補償?shù)膱D像處理單元被設計用于執(zhí)行上變換。
17.估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量的方法，包含-生成該組像素的候選運動矢量集合；-計算該集合的各個候選運動矢量的匹配誤差；-根據(jù)匹配誤差選擇候選運動矢量中的第一個作為該組像素的運動矢量；-檢測該組像素是否必須被拆分成像素子組，要類似于為該組像素估計運動矢量那樣地必須為這些像素子組估計相應的另外的運動矢量，該檢測根據(jù)的是與該系列圖像的某個特定運動矢量有關的一個度量。
全文摘要
用于估計一系列圖像中的一個圖像的一組像素的運動矢量的運動估計單元，包含生成裝置，用于生成該組像素的候選運動矢量集合；匹配裝置，用于計算該集合的各個候選運動矢量的匹配誤差；選擇裝置，用于根據(jù)匹配誤差來選擇候選運動矢量中的第一個作為該組像素的運動矢量；以及檢測裝置，用于檢測該組像素是否必須被拆分成像素子組，以便類似于為該組像素估計運動矢量那樣地必須為這些像素子組估計相應的另外的運動矢量，該檢測根據(jù)的是與某個特定運動矢量有關的一個度量。
文檔編號G06T7/20GK1647113SQ03808064
公開日2005年7月27日 申請日期2003年3月20日 優(yōu)先權日2002年4月11日
發(fā)明者R·A·C·布拉斯彭寧, G·德哈恩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司