專利名稱：幀頻轉(zhuǎn)換設備及方法、運動矢量檢測和預測系數(shù)產(chǎn)生設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)換運動圖像的幀(或場)頻率的幀頻轉(zhuǎn)換設備等。尤其是，
在本發(fā)明中，從通過候選矢量確定的像素產(chǎn)生與現(xiàn)有幀對應的預測幀的預測像素。另外，獲 得所產(chǎn)生的預測幀的各個預測像素與現(xiàn)有幀中的相同位置的像素之間的相關，并且選擇具 有高相關的預測像素的候選矢量。以這種方式，基于本發(fā)明可以從多個候選矢量之中選擇 最佳候選矢量，并且可以正確檢測圖像中的對象的邊界上的運動矢量。
背景技術：
迄今為止，作為轉(zhuǎn)換運動圖像的幀(或場)頻率的方法，估計幀之間的運動，并且 利用估計出的運動量產(chǎn)生新幀。例如，在日本未審專利申請公開No. 2005-175872 (第14頁) 中公開了一種運動矢量檢測設備。在這種運動矢量檢測設備中，通過典型點匹配和塊匹配 的組合獲得運動矢量。例如，通過典型點匹配提取多個候選矢量。另外，通過塊匹配確定包 括各個候選矢量的起始點的像素的塊與包括結(jié)束點的像素的塊之間的相關。具有最高相關 的塊的候選矢量被確定為運動矢量。

發(fā)明內(nèi)容
在日本未審專利申請公開No. 2005-175872 (第14頁)中公開的運動矢量檢測設 備中，通過塊匹配從多個候選矢量確定運動矢量。在塊匹配中，針對包括多個像素的每個塊 確定相關。相應地，可能會錯誤地檢測圖像中的對象的邊界，由此可能不正確地檢測運動矢 本發(fā)明解決上述和其它的問題。期望提供一種幀頻轉(zhuǎn)換設備、幀頻轉(zhuǎn)換方法、實現(xiàn) 該方法的程序、記錄該程序的計算機可讀記錄介質(zhì)、運動矢量檢測設備和預測系數(shù)產(chǎn)生設 備，從而可以從多個候選矢量選擇最佳候選矢量，并且正確檢測圖像中的對象的邊界上的 運動矢量。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種幀頻轉(zhuǎn)換設備，包括運動估計部分，輸入低頻 的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的多個候選矢量； 第一像素產(chǎn)生部分，從通過由運動估計部分估計的候選矢量確定的像素，為每個候選矢量 產(chǎn)生與第二幀對應的預測幀的預測像素；運動分配部分，獲得預測幀的各個預測像素與第 二幀的像素之間的相關，選擇具有高相關值的預測像素的候選矢量，并且將選擇的候選矢 量分配給內(nèi)插在第一幀與第二幀之間的內(nèi)插幀的各個像素以確定該矢量為一個分配矢量； 運動補償部分，將相鄰的分配矢量分配給運動分配部分還未分配一個分配矢量的內(nèi)插幀的 像素；以及第二像素產(chǎn)生部分，從所述分配矢量所確定的像素產(chǎn)生所述內(nèi)插幀的像素并且 輸出具有高頻的圖像信號。 根據(jù)本發(fā)明的幀頻轉(zhuǎn)換設備中，運動估計部分估計指示第一幀與第二幀之間的運 動的多個候選矢量。例如，運動估計部分的典型點匹配處理部分確定第一幀和第二幀之一 中的典型點，在第一幀和第二幀的另一個中設置與典型點對應的搜索區(qū)域。另外，獲得包括在搜索區(qū)域中的各個像素的像素值與典型點的像素值之間的相關，并且評估值被設置在評 估值表中。評估值表形成部分累積所述典型點匹配處理部分為所有典型點設置的評估值， 并且形成評估值表。候選矢量提取部分從評估值表提取具有高相關值的運動量作為候選矢 第一像素產(chǎn)生部分從通過由運動估計部分估計的候選矢量所確定的像素，為每個 候選矢量產(chǎn)生與第二幀對應的預測幀的預測像素。例如，第一像素產(chǎn)生部分的第一運動類 確定部分從候選矢量優(yōu)選地確定包括預測像素的運動類。第一預測系數(shù)選擇部分優(yōu)選地選 擇為第一運動類確定部分所確定的每個運動類預先獲得的預測系數(shù)并且將對應于預測幀 的學生圖像與對應于第二幀的老師圖像之間的誤差最小化。第一預測抽頭選擇部分優(yōu)選地 至少從第一幀選擇位于預測幀的預測像素的周圍的多個像素。第一計算部分優(yōu)選地計算第 一預測系數(shù)選擇部分選擇的預測系數(shù)以及第一預測抽頭選擇部分選擇的多個像素以產(chǎn)生 預測幀的預測像素。 運動分配部分優(yōu)選地獲得預測幀的各個預測像素與第二幀的像素之間的相關，并 且優(yōu)選地選擇具有高相關值的預測像素的候選矢量。因此，可以從多個候選矢量選擇最佳 候選矢量。運動分配部分優(yōu)選地將選擇的候選矢量分配給內(nèi)插在第一幀與第二幀之間的內(nèi) 插幀的各個像素以確定該矢量為分配矢量。 運動補償部分優(yōu)選地將相鄰的分配矢量分配給運動分配部分還未分配所述分配 矢量的內(nèi)插幀的像素。第二像素產(chǎn)生部分優(yōu)選地從通過所述分配矢量確定的像素產(chǎn)生內(nèi)插 幀的像素并且輸出具有高頻的圖像信號。 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種轉(zhuǎn)換幀頻的方法，所述方法包括步驟輸 入具有低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的多 個候選矢量；從估計的候選矢量所確定的像素，為每個候選矢量產(chǎn)生與第二幀對應的預測 幀的預測像素；獲得預測幀的各個預測像素與第二幀的像素之間的相關，并且選擇具有高 相關值的預測像素的候選矢量；將選擇的候選矢量分配給內(nèi)插在第一幀與第二幀之間的內(nèi) 插幀的各個像素以確定該矢量為分配矢量；將相鄰的分配矢量分配給運動分配部分還未分 配所述分配矢量的內(nèi)插幀的像素；以及從所述分配矢量確定的像素產(chǎn)生內(nèi)插幀的像素并且 輸出具有高頻的圖像信號。 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種使得計算機執(zhí)行轉(zhuǎn)換幀頻的方法的程 序。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種記錄上述程序的計算機可讀記錄介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種運動矢量檢測設備，包括運動估計部 分，輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的多 個候選矢量，第一運動類確定部分，從候選矢量確定包括與第二幀對應的預測幀的預測像 素的運動類；第一預測系數(shù)選擇部分，選擇為第一運動類確定部分確定的每個運動類預先 獲得的預測系數(shù)并且將對應于預測幀的學生圖像與對應于第二幀的老師圖像之間的誤差 最小化；第一預測抽頭選擇部分，至少從第一幀選擇位于預測幀的預測像素的周圍的多個 像素；第一計算部分，計算第一預測系數(shù)選擇部分選擇的預測系數(shù)以及第一預測抽頭選擇 部分選擇的多個像素以產(chǎn)生預測幀的預測像素；以及運動分配部分，獲得預測幀的各個預 測像素與第二幀的像素之間的相關，并且檢測具有高相關的預測像素的候選矢量為運動矢
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種預測系數(shù)產(chǎn)生設備，包括運動估計部
分，輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的多
個候選矢量；運動類確定部分，從候選矢量確定包括與作為老師圖像的第二幀對應的預測
幀的預測像素的運動類；預測抽頭選擇部分，至少從作為學生圖像的第一幀選擇位于預測
幀的預測像素的周圍的多個像素；以及預測系數(shù)產(chǎn)生部分，從運動類確定部分檢測的運動
類、預測抽頭選擇部分選擇的學生圖像的多個像素、以及老師圖像的像素，為每個運動類獲
得將學生圖像的多個像素與老師圖像的像素之間的誤差最小化的預測系數(shù)。 根據(jù)本發(fā)明，從候選矢量確定的像素產(chǎn)生與現(xiàn)有幀對應的預測幀的預測像素。另
外，獲得所產(chǎn)生的預測幀的各個預測像素與現(xiàn)有幀中的位置相同的像素之間的相關，并且
選擇具有高相關的預測像素的候選矢量。 通過這個設計，可以在多個候選矢量之中選擇最佳候選矢量。另外，為每個像素獲 得相關，由此與為每個塊獲得相關的方法相比較而言，可以更加正確地檢測圖像中的對象 的邊界上的運動矢量。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的幀頻轉(zhuǎn)換設備100的結(jié)構例子的框圖； 圖2是示出運動估計部分3的結(jié)構例子的框圖； 圖3A和3B是示出典型點匹配方法的例子的示意圖； 圖4是示出像素產(chǎn)生部分4的結(jié)構例子的框圖； 圖5是示出預測幀F(xiàn)中的預測像素P4的產(chǎn)生例子的示意圖； 圖6是示出候選矢量的選擇例子的示意圖； 圖7是示出分配矢量的產(chǎn)生例子的示意圖； 圖8是示出像素產(chǎn)生部分7的結(jié)構例子的框圖； 圖9是示出幀頻轉(zhuǎn)換設備100的操作例子的流程圖； 圖10是示出預測幀F(xiàn)的產(chǎn)生處理的流程圖； 圖11是示出運動補償處理的流程圖； 圖12是示出預測系數(shù)產(chǎn)生設備50的結(jié)構例子的框圖； 圖13是示出預測系數(shù)產(chǎn)生設備51的結(jié)構例子的框圖；以及 圖14是示出應用本發(fā)明的計算機70的結(jié)構例子的框圖。
具體實施例方式
接下來，將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。關于此，將按照下面順序進行描述。
1.第一實施例(利用類分組自適應處理的幀內(nèi)插)
2.第二實施例(預測系數(shù)的產(chǎn)生)
第一實施例 利用類分組自適應處理的幀內(nèi)插 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的幀頻轉(zhuǎn)換設備100的結(jié)構例子的框圖。這個例子 中，對于逐行信號的幀與隔行信號的場，獲得運動矢量的方法是相同的，因此使用幀。
圖1所示的幀頻轉(zhuǎn)換設備100包括幀存儲器1和2、運動估計部分3、像素產(chǎn)生部
7分4、運動分配部分5、運動補償部分6、像素產(chǎn)生部分7、輸入端子8和輸出端子9。
輸入到輸入端子8的輸入圖像信號Din提供給幀存儲器1和像素產(chǎn)生部分4和7。 幀存儲器1存儲每幀的輸入圖像信號Din。例如，幀存儲器1存儲t時刻的幀。存儲在幀存 儲器1中的t時刻的幀被提供給幀存儲器2、運動估計部分3、運動分配部分5和像素產(chǎn)生 部分7。幀存儲器2存儲t時刻的幀之后的t+l時刻的幀。關于此，在下文中，存儲在幀存 儲器1中的t時刻的幀稱作幀T，存儲在幀存儲器2中的t+l時刻的輸入圖像的幀稱作幀 T+l。 運動估計部分3例如通過典型點匹配方法或塊匹配方法估計幀(從幀存儲器1和 2輸入的運動圖像幀T和T+l)之間的運動矢量。這個例子中，運動估計部分3獲得要成為 候選的多個運動矢量，并且將這些運動矢量作為候選矢量輸出到像素產(chǎn)生部分4。關于此， 將參照圖2和圖3詳細描述運動估計部分3的操作。 像素產(chǎn)生部分4從多個候選矢量以及幀T-l和T+l產(chǎn)生與現(xiàn)有幀F(xiàn)對應的預測幀 F。例如，像素產(chǎn)生部分4對候選矢量確定的幀T-1和T+1的抽頭以及預先存儲的預測系數(shù) 執(zhí)行乘積和計算，以產(chǎn)生預測幀F(xiàn)的預測像素。通過學習表示預測幀F(xiàn)的學生圖像與表示 輸入圖像信號Din的幀T的老師圖像之間的關系，為每個類預先產(chǎn)生用于產(chǎn)生預測幀F(xiàn)的 預測系數(shù)，并且該預測系數(shù)存儲在圖中未示出的存儲器中。 像素產(chǎn)生部分4為所有候選矢量產(chǎn)生預測幀F(xiàn)的預測像素，并且將各個預測像素 和與這些像素對應的候選矢量輸出到運動分配部分5。關于此，將參照圖4和圖5詳細描述 像素產(chǎn)生部分4的操作。 運動分配部分5分別獲得從像素產(chǎn)生部分4輸入的預測幀F(xiàn)的各個預測像素與現(xiàn) 有幀T的像素之間的絕對差值。運動分配部分5選擇具有最小絕對差的預測像素中的候選 矢量。另外，運動分配部分5為位于幀T與T+1的中點的新產(chǎn)生的內(nèi)插幀的每個像素分配 候選矢量以作為分配矢量。關于此，將參照圖6和圖7詳細描述運動分配部分5的操作。
運動補償部分6搜索并分配相鄰的分配矢量到運動分配部分5還未分配一個分配 矢量的內(nèi)插幀的像素。因此，內(nèi)插幀中的所有像素具有分配矢量。 像素產(chǎn)生部分7從幀T、T+1和分配矢量產(chǎn)生內(nèi)插幀的像素值。像素產(chǎn)生部分7對 分配矢量所確定的幀T和T+l的抽頭以及預先存儲的預測系數(shù)執(zhí)行乘積和計算，以產(chǎn)生內(nèi) 插幀的像素的像素值，并將該像素值輸出到輸出端子9作為輸出圖像信號Dout。通過學習 表示低頻的輸入圖像信號Din的學生圖像與表示高頻圖像信號的老師圖像之間的關系，為 每個類預先產(chǎn)生用于產(chǎn)生內(nèi)插幀的預測系數(shù)，并且該預測系數(shù)存儲在圖中未示出的存儲器 中。關于此，將參照圖8詳細描述像素產(chǎn)生部分7的操作。 接下來，將參照圖2和圖3描述運動估計部分3的操作。圖2是示出運動估計部 分3的結(jié)構例子的框圖。圖2所示的運動估計部分3包括典型點匹配處理部分3a、評估值 表形成部分3b和候選矢量提取部分3c。 典型點匹配處理部分3a輸入來自幀存儲器1的幀T，并且輸入來自幀存儲器2的 幀T+l。典型點匹配處理部分3a確定幀T的典型點，其被預先確定，或者為被選擇的典型點。 例如，如圖3A所示，幀T劃分成多個塊，并且設置表示各個塊的典型點。各個塊的典型點P 對應于表示塊的像素值，例如，塊的中心點的像素值、塊中所有像素的像素值的均值等。
典型點匹配處理部分3a在幀T+l內(nèi)設置預定的搜索區(qū)域W，對應于幀T內(nèi)設置的
8塊的典型點P，并且比較被包括在設置的搜索區(qū)域W中的各個像素的像素值與典型點P的像素值。例如，典型點匹配處理部分3a獲得典型點P的像素值與搜索區(qū)域W中的每個像素的像素值之間的絕對差值，并且絕對差越小，即，相關越高，設置的評估值越高。例如，"+l"加入評估值表IO。為搜索區(qū)域W中的每個像素計算這個評估值。以相同方式，在幀T+1內(nèi)設置搜索區(qū)域W，對應于幀T內(nèi)設置的塊的各個典型點。另外，獲得典型點P的像素值以及對應的搜索區(qū)域W中的各個像素的像素值的評估值，以輸出到評估值表形成部分3b。關于此，如圖3A所示，與每個典型點P對應的搜索區(qū)域W可以設置為與相鄰搜索區(qū)域W部分重 如圖3B所示，評估值表形成部分3b對一個屏幕內(nèi)的所有的典型點P累積評估值，以形成尺寸與搜索區(qū)域W相同的評估值表IO。當搜索區(qū)域W中的每個像素位置的像素值與典型點P的像素值之間的相關較高時，在圖3B所示的評估值表10中出現(xiàn)峰值(極大值)。該峰值對應于運動圖像數(shù)據(jù)的屏幕中的顯示對象的運動。 例如，如果整個幀以相同方式進行運動，在評估值表10中出現(xiàn)的一個峰值對應于
具有相同方向和距離的運動矢量。另外，如果在一幀內(nèi)存在兩個進行不同運動的對象，在評
估值表10中出現(xiàn)的兩個峰值對應于具有不同運動方向和距離的兩個矢量。 基于在評估值表10中出現(xiàn)的這些峰值，獲得幀T和T+l中的運動矢量的候選(候
選矢量)。這個例子中，候選矢量提取部分3c從圖3B所示的評估值表10提取具有高評估
值的四個運動矢量(Vxl，Vyl)到(V^到Vy》作為候選矢量，并且輸出這些運動矢量到像素產(chǎn)
生部分4。 接下來，將參照圖4和圖5描述像素產(chǎn)生部分4的操作例子。圖4是示出像素產(chǎn)生部分4的結(jié)構例子的框圖。圖4所示的像素產(chǎn)生部分包括運動類確定部分4a、類抽頭選擇部分4b、空間類確定部分4c、類確定部分4d、預測系數(shù)選擇部分4e、預測抽頭選擇部分4f和乘積和計算部分4g。 運動類確定部分4a輸入運動估計部分3獲得的候選矢量(Vxl，Vyl)到(Vx4到Vy4)。運動類確定部分4a從候選矢量(Vxl，Vyl)到(V^到Vy》的方向和大小確定包括預測像素的運動類。另外，運動類確定部分4a將指示所確定的運動類的信息輸出到類抽頭選擇部分4b、預測抽頭選擇部分4f和類確定部分4d。 類抽頭選擇部分4b通過參照運動類，從幀T-l和T+l ，選擇性地提取預定位置的像素(稱作類抽頭)，以用于對空間類進行分組，并且將提取的類抽頭數(shù)據(jù)輸出到空間類確定部分4c。 空間類確定部分4c基于類抽頭，執(zhí)行包括ADRC(自適應動態(tài)范圍編碼)等的處理來確定空間類，并且將指示所確定的空間類的信息輸出到類確定部分4d。
類確定部分4d基于從空間類確定部分4c提供的指示空間類的信息和從上述運動類確定部分4a提供的指示運動類的信息，確定最后的類。類確定部分4d將指示所確定的最后的類的信息輸出到預測系數(shù)選擇部分4e。 預測系數(shù)選擇部分4e選擇與來自類確定部分4d的最后類對應的預測幀的預測系數(shù)，并且將預測系數(shù)輸出到乘積和計算部分4g。關于此，預測系數(shù)選擇部分4e參照附圖中未示出的系數(shù)存儲器(其存儲對應于預先確定的類的預測系數(shù)，以后描述)，選擇預測系數(shù)。
同時，預測抽頭選擇部分4f參照從運動類確定部分4a提供的運動類，選擇性地從 幀T-l和T+l提取預定的像素區(qū)域(稱作預測抽頭)。例如，如圖5所示，預測抽頭選擇部 分4f從幀T+l提取包括13個像素的預測抽頭Pl，從幀T-l提取包括13個像素的預測抽頭 P2，并且將提取的預測抽頭Pl和P2輸出到乘積和計算部分4g。關于此，圖5是示出像素的 產(chǎn)生例子的示意圖。在圖5中，示出通過預測像素P4的候選矢量(Vxl， Vyl)到(Vx4到Vy4)。
乘積和計算部分4g基于預測抽頭Pl和P2的像素值xi和從預測系數(shù)選擇部分4e 提供的預測系數(shù)wi，根據(jù)下面表達式(1)執(zhí)行乘積和計算以產(chǎn)生預測幀F(xiàn)的預測像素P4的
像素值y。 y = wlXxl+w2Xx2+. . .+wnXxn (1) 其中，xl.....xn是各個預測抽頭的像素值，并且wl.....wn是各個預測系數(shù)。 乘積和計算部分4g為所有的候選矢量(Vxl， Vyl)到(Vx4到Vy4)產(chǎn)生預測幀F(xiàn)的預 測像素的像素值yi到y(tǒng)4。另外，乘積和計算部分4g將各個像素值yi到y(tǒng)4以及對應的候選 矢量(Vxl， Vyl)到(Vx4到Vy4)輸出到運動分配部分5。 運動分配部分5獲得從像素產(chǎn)生部分4輸入的預測幀F(xiàn)的預測像素的像素值yi到 y4與現(xiàn)有幀T的像素的像素值之間的絕對差值。例如，如圖6所示，運動分配部分5獲得預 測幀F(xiàn)的預測像素P4的像素值yi與位置與預測像素P4相同的幀T的像素P3的像素值之 間的絕對差值。以這種方式，運動分配部分5獲得預測幀F(xiàn)的預測像素P4的像素值y2到 y4與位置與預測像素P4相同的像素P3的像素值之間的絕對差值。運動分配部分5選擇關 于具有最小絕對差的預測像素P4的像素值的候選矢量。也就是說，運動分配部分5執(zhí)行匹 配。 例如，如果像素值y2的絕對差值最小，如圖7所示，運動分配部分5選擇關于像素 值^的候選矢量(Vx2，Vy2)。運動分配部分5分配所選擇的候選矢量(Vx2，Vy2)給內(nèi)插幀f的 像素P5。例如，如果內(nèi)插幀f位于幀T與T+1的中間點，如圖7所示，所述分配矢量(Vx2/2， Vy2/2)和(_Vx2/2， -Vy2/2)被分配給內(nèi)插幀f的像素P5。 運動補償部分6搜索并分配相鄰的分配矢量給與上述像素P5不同的、還未被分配 一個分配矢量的內(nèi)插幀的像素。 例如，像素產(chǎn)生部分7從幀T和T+1以及分配矢量(Vx2/2，Vy2/2)和(_Vx2/2，_Vy2/2) 產(chǎn)生內(nèi)插幀f的像素P5的像素值。像素產(chǎn)生部分7對分配矢量(Vx2/2， Vy2/2)和 (_Vx2/2， -Vy2/2)所確定的幀T和T+l的抽頭以及預先存儲的預測系數(shù)執(zhí)行乘積和計算，以 產(chǎn)生內(nèi)插幀f的像素P5的像素值。 例如，圖8是示出像素產(chǎn)生部分7的結(jié)構例子的框圖。圖8所示的像素產(chǎn)生部分7 的結(jié)構基本與圖4所示的像素產(chǎn)生部分4的結(jié)構相同，由此省去詳細描述。圖8所示的像 素產(chǎn)生部分7包括運動類確定部分7a、類抽頭選擇部分7b、空間類確定部分7c、類確定部分 7d、預測系數(shù)選擇部分7e、預測抽頭選擇部分7f以及乘積和計算部分7g。
運動類確定部分7a通過運動分配部分5和運動補償部分6輸入分配矢量。運動 類確定部分7a從分配矢量的方向和大小確定包括內(nèi)插幀f的像素的運動類。另外，運動類 確定部分7a將指示所確定的運動類的信息輸出到類抽頭選擇部分7b、預測抽頭選擇部分 7f和類確定部分7d。 類抽頭選擇部分7b通過參照運動類，選擇性地從幀T和T+l提取類抽頭以用于對空間類進行分組，并且將提取的類抽頭數(shù)據(jù)輸出到空間類確定部分7c。 空間類確定部分7c基于類抽頭，通過執(zhí)行包括ADRC等的處理，確定空間類，并且
將指示所確定的空間類的信息輸出到類確定部分7d。 類確定部分7d基于從空間類確定部分7c提供的指示空間類的信息和從上述運動 類確定部分7a提供的指示運動類的信息，確定最后的類。類確定部分7d將指示所確定的 最后類的信息輸出到預測系數(shù)選擇部分7e。 預測系數(shù)選擇部分7e選擇對應于來自類確定部分的最后類的內(nèi)插幀的預測系 數(shù)，并且將該預測系數(shù)輸出到乘積和計算部分7g。關于此，預測系數(shù)選擇部分7e通過參照 系數(shù)存儲器(圖中未示出，其存儲對應于類的預先確定的預測系數(shù)，以后描述)，選擇預測 系數(shù)。 同時，預測抽頭選擇部分7f參照從運動類確定部分7a提供的運動類，并選擇性地 從幀T和T+l提取預測抽頭。 乘積和計算部分7g基于預測抽頭選擇部分7f提取的預測抽頭和從預測系數(shù)選擇 部分7e提供的預測系數(shù)，根據(jù)上述表達式(1)執(zhí)行乘積和計算，以產(chǎn)生內(nèi)插幀f的像素值 y。乘積和計算部分7g基于分配矢量，產(chǎn)生內(nèi)插幀f中的所有像素的像素值。
接下來，將參照圖9和圖10描述幀頻轉(zhuǎn)換設備100的操作例子。圖9是示出幀頻 轉(zhuǎn)換設備100的操作例子的流程圖。在圖9所示的步驟ST1，圖1所示的幀頻轉(zhuǎn)換設備100 將t時刻的輸入圖像信號Din的幀T存儲在幀存儲器1中，并將下一時刻t+l的幀T+l存 儲到幀存儲器2中。分別存儲在幀存儲器1和2中的幀T和T+l被輸出到運動估計部分3。 接下來，處理進入步驟ST2。 在步驟ST2，運動估計部分3基于從幀存儲器1和2輸入的幀T和T+l，通過典型 點匹配方法獲得所述幀之間的要成為候選的運動矢量。例如，如圖2、3A和3B所示，運動估 計部分3獲得典型點P的像素值以及搜索區(qū)域W中的對應的各個像素的像素值的評估值。 另外，運動估計部分3為一個屏幕內(nèi)的所有典型點P累積評估值，并且形成大小與搜索區(qū)域 W相同的評估值表10。運動估計部分3基于在評估值表10中出現(xiàn)的峰值，獲得幀T和T+l 中的候選矢量。接下來，處理進入步驟ST3。 在步驟ST3，像素產(chǎn)生部分4產(chǎn)生預測幀F(xiàn)。圖10是示出預測幀F(xiàn)的產(chǎn)生處理的 流程圖。在圖10的步驟ST30，像素產(chǎn)生部分4獲得圖3B所示的多個候選矢量(Vxl，Vyl)到 (Vx4到Vy4)，并且處理進入步驟ST31。 在步驟ST31 ，像素產(chǎn)生部分4初始化最小絕對差值。例如，像素產(chǎn)生部分4臨時設 置最小絕對差值及其像素的像素值。另外，對候選矢量的數(shù)目進行計數(shù)的計數(shù)器[i]被設 置為零。接下來，處理進入步驟ST32。 在步驟ST32，如圖5所示，像素產(chǎn)生部分4從候選矢量確定的幀T+l、 T_l獲得預 測抽頭Pl和P2，并且處理進入步驟ST33。 在步驟ST33，像素產(chǎn)生部分4獲得預測系數(shù)。例如，如圖4所示，像素產(chǎn)生部分4 從預先存儲在系數(shù)存儲器(注圖中未示出該系數(shù)存儲器)中的預測系數(shù)獲得與類對應的 預測系數(shù)，用于類分組自適應處理，并且處理進入步驟ST34。 在步驟ST34，像素產(chǎn)生部分4通過上述表達式(1)對預測系數(shù)和預測抽頭Pl和 P2執(zhí)行乘積和計算，以產(chǎn)生預測幀F(xiàn)的預測像素的像素值，并且處理進入步驟ST35。
在步驟ST35，運動分配部分5計算從像素產(chǎn)生部分4輸入的預測幀F(xiàn)的預測像素 的像素值與現(xiàn)有幀T的像素的像素值之間的絕對差值。例如，如圖6所示，運動分配部分5 獲得預測幀F(xiàn)的預測像素P4的像素值yi與位置與預測像素P4相同的像素P3的像素值之 間的絕對差值，并且處理進入步驟ST36。 在步驟ST36，運動分配部分5將上述步驟ST35獲得的絕對差與步驟ST31設置的 最小絕對差進行比較。如果在步驟ST35獲得的絕對差小于所述最小絕對差值，則處理進入 步驟ST37。另外，如果在步驟ST35中獲得的絕對差不小于所述最小絕對差值，則處理進入 步驟ST38。 在步驟ST37，運動分配部分5將最小絕對差值更新為在步驟ST35獲得的絕對差 值，還將預測像素P4的像素值更新為像素值yi，并且處理進入步驟ST38。
在步驟ST38，運動分配部分5遞增對候選矢量的數(shù)目計數(shù)的計數(shù)器"i "，并且處理 進入步驟ST39。在步驟ST39，運動分配部分5通過將計數(shù)器"i"與候選矢量"N"的數(shù)目比 較，確定候選矢量的數(shù)目是否達到上限。如果候選矢量的數(shù)目還沒有達到上限，處理返回步 驟ST32。如果候選矢量的數(shù)目達到上限，則處理進入圖9的流程圖中的步驟ST4。以這種 方式，預測幀F(xiàn)的預測像素的像素值及其候選矢量被選擇。 在圖9的步驟ST4，運動分配部分5為位于幀T與T+1的中間點的內(nèi)插幀f的每個 像素分配候選矢量以作為分配矢量。例如，如圖7所示，如果像素值y2的絕對差值最小，運 動分配部分5分配其候選矢量(Vx2，Vy2)給內(nèi)插幀f的像素P5。這個例子中，如果內(nèi)插幀f 位于幀T與T+1的中間點，如圖7所示，分配矢量(Vx2/2， V2)和(-V乂2， -V2)分配到 內(nèi)插幀f的像素P5。接下來，處理進入步驟ST5。 在步驟ST5，運動補償部分6搜索分配矢量，并且分配給運動分配部分5還未分配 一個分配矢量的內(nèi)插幀f的像素。圖ll是示出運動補償處理的流程圖。在圖ll所示的步 驟ST50，運動補償部分6按照光柵掃描順序，為每個像素從內(nèi)插幀f的左上像素選擇內(nèi)插幀 f中的像素。接下來，處理進入步驟ST51。 在步驟ST51，運動補償部分6確定是否為選擇的像素分配了矢量。如果存在分配
矢量，則處理進入步驟ST54。如果沒有分配矢量，則處理進入步驟ST52和ST53。 在步驟ST52和ST53，運動補償部分6搜索到相鄰像素的分配矢量。運動補償部
分6將搜索到的分配矢量分配給還沒有分配矢量的像素。這種情況下，可以直接分配一個
分配矢量，或者可以分配多個分配矢量的均值。接下來，處理進入步驟ST54。 在步驟ST54，運動補償部分6確定內(nèi)插幀f中的所有像素的處理是否結(jié)束。如果
內(nèi)插幀f中的所有像素的處理還沒有結(jié)束，則處理返回步驟ST50。如果內(nèi)插幀f中的所有
像素的處理已經(jīng)結(jié)束，則處理進入圖9的流程圖的步驟ST6。 在圖9的流程圖的步驟ST6，像素產(chǎn)生部分7產(chǎn)生內(nèi)插幀f。例如，如圖7所示，像 素產(chǎn)生部分7從幀T和T+l，以及分配矢量(Vx2/2， V2)和(-U2， _Vy2/2)，產(chǎn)生內(nèi)插幀f 的像素P5的像素值。像素產(chǎn)生部分7對分配矢量(Vx2/2，Vy2/2)和(_Vx2/2，-Vy2/2)所確定 的幀T和T+l的抽頭以及預先存儲的預測系數(shù)執(zhí)行乘積和計算，以產(chǎn)生內(nèi)插幀f的像素P5 的像素值。以相同方式，像素產(chǎn)生部分7產(chǎn)生內(nèi)插幀f中的所有像素的像素值，并且處理進 入步驟ST7。 在步驟ST7，幀頻轉(zhuǎn)換設備100確定對整個輸入圖像信號Din的處理是否已經(jīng)完成。如果對整個輸入圖像信號Din還沒有完成處理，則處理返回到步驟STl。如果對整個輸 入圖像信號Din處理已經(jīng)完成，則幀率轉(zhuǎn)換處理終止。 以這種方式，根據(jù)本發(fā)明，從候選矢量確定的像素，產(chǎn)生與現(xiàn)有幀對應的預測幀F(xiàn) 的預測像素。然后，獲得所產(chǎn)生的預測幀F(xiàn)的各個預測像素與現(xiàn)有幀T的像素之間的相關， 并且選擇具有高相關的預測像素的候選矢量。 相應地，可以從多個候選矢量選擇最佳候選矢量。另外，為每個像素獲得相關，由 此與獲得每個塊的相關的方法相比較，可以正確地檢測圖像中的對象的邊界上的運動矢 關于此，像素產(chǎn)生部分4和7利用類分組自適應處理產(chǎn)生像素。然而，產(chǎn)生像素的 方法不限于此。例如，可以直接利用矢量的端點指示的像素。替換地，可以通過對矢量及其 反矢量指示的各個像素進行平均而產(chǎn)生像素。
第二實施例
預測系數(shù)的產(chǎn)生 接下來，將描述計算產(chǎn)生預測幀F(xiàn)的預測系數(shù)的方法。圖12是示出預測系數(shù)產(chǎn)生 設備50的結(jié)構例子的框圖。圖12所示的預測系數(shù)產(chǎn)生設備50包括運動估計部分50h、運 動類確定部分50a、類抽頭選擇部分50b、空間類確定部分50c、類確定部分50d、正規(guī)方程計 算部分50e、預測系數(shù)產(chǎn)生部分50g和預測抽頭選擇部分50f 。 運動估計部分50h獲得運動矢量，例如基于與幀T和T+l對應的學生圖像，通過典 型點匹配方法，并且將該運動矢量輸出到運動類確定部分50a。 運動類確定部分50a輸入運動估計部分50h獲得的運動矢量。運動類確定部分50a 從運動矢量的方向和大小確定包括預測幀F(xiàn)的預測像素的運動類。另外，運動類確定部分 50a將指示所確定的運動類的信息輸出到類抽頭選擇部分50b、預測抽頭選擇部分50f和類 確定部分50d。 類抽頭選擇部分50b參照運動類，從幀T-l和T+l選擇性地提取類抽頭以用于分 組為空間類，并且將提取的類抽頭數(shù)據(jù)輸出到空間類確定部分50c。 空間類確定部分50c基于類抽頭，通過執(zhí)行包括ADRC等的處理，確定空間類，并且 將指示所確定的空間類的信息輸出到類確定部分50d。 類確定部分50d基于從空間類確定部分50c提供的指示空間類的信息和從上述運 動類確定部分50a提供的指示運動類的信息，確定最后的類。類確定部分50d將指示所確 定的最后類的信息輸出到正規(guī)方程計算部分50e。 預測抽頭選擇部分50f參照從運動類確定部分50a提供的運動類，從幀T-1和T+l 選擇性地提取預測抽頭，并且將預測抽頭輸出到正規(guī)方程計算部分50e。
正規(guī)方程計算部分50e產(chǎn)生正規(guī)方程數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)輸出到預測系數(shù)產(chǎn)生部 分50g。預測系數(shù)產(chǎn)生部分50g利用正規(guī)方程數(shù)據(jù)，執(zhí)行計算處理以產(chǎn)生預測系數(shù)。
在下文中，將描述更一般的n個像素的預測的情況下，預測系數(shù)的計算。假定預測
抽頭選擇的輸入像素的亮度水平是xl 、 x2.....xn，并且輸出亮度水平是E | y | ，為每個類設
置具有n個抽頭的線性估計方程為預測系數(shù)巧、^.....wn。這由下面的表達式(2)表達。[公式l] <formula>formula see original document page 13</formula> (2)
至于獲得表達式(2)中的預測系數(shù)巧、^..... 的方法，考慮利用最小方差方法
的方案。這個方案中，假定X是輸入像素的亮度水平，W是預測系數(shù)，Y'是輸出像素的亮度水平，收集數(shù)據(jù)以形成表達式(3)的觀測方程。在表達式(3)中，如上所述，m表示學習數(shù)據(jù)的數(shù)目，n表示預測抽頭的數(shù)目。<formula>formula see original document page 14</formula>根據(jù)表達式(4)，在滿足將表達式(5)最小化條件的情況下，獲得每個預測系數(shù)Wi 也就是說，應該考慮表達式(6)的條件。[公式5]<formula>formula see original document page 14</formula> ( 6 〉 考慮到基于表達式(6)中的i的n個條件，應該計算滿足這些條件的Wl、 w2、…wn。因此，假定從表達式(4)獲得下面表達式(7)，并且從表達式(6)和(7)獲得表達式(8)<formula>formula see original document page 15</formula>… (9) 表達式(9)的正規(guī)方程是具有n個未知量的聯(lián)立方程，由此可以通過這些方程獲 得各個Wi的最可能值。實際中，利用掃除方法(Gauss-Jordan消除)解這些聯(lián)立方程。解
表達式(9)的正規(guī)方程以確定預測系數(shù)巧、W2、、 。 作為上述學習的結(jié)果，允許統(tǒng)計上到真值的最近估計的預測幀F(xiàn)的預測系數(shù)被計 算，以為每個類估計關注像素的亮度水平。 接下來，將描述計算產(chǎn)生內(nèi)插幀f的預測系數(shù)的方法。圖13是示出預測系數(shù)產(chǎn)生 設備51的結(jié)構例子的框圖。圖13所示的預測系數(shù)產(chǎn)生設備51的結(jié)構基本與圖12所示的 預測系數(shù)產(chǎn)生設備50的結(jié)構相同，由此省去對它的詳細描述。 圖13所示的預測系數(shù)產(chǎn)生設備51包括運動檢測部分51h、運動類確定部分51a、 類抽頭選擇部分51b、空間類確定部分51c、類確定部分51d、正規(guī)方程計算部分51e、預測抽 頭選擇部分51f和預測系數(shù)產(chǎn)生部分51g。 運動檢測部分51h基于與幀T和T+l對應的學生圖像，獲得內(nèi)插幀f的每個像素 的運動矢量，并且將該運動矢量輸出到運動類確定部分51a。關于此，運動檢測部分51h例 如包括，圖1所示的運動估計部分3、像素產(chǎn)生部分4、運動分配部分5和運動補償部分6。
運動類確定部分51a從運動估計部分51h獲得的運動矢量的方向和大小，確定包 括內(nèi)插幀f的像素的運動類。另外，運動類確定部分51a將指示所確定的運動類的信息輸 出到類抽頭選擇部分51b、預測抽頭選擇部分51f和類確定部分51d。 類抽頭選擇部分51b參照運動類，從幀T和T+l選擇性地提取類抽頭以用于分組
<formula>formula see original document page 15</formula> <formula>formula see original document page 15</formula>

根據(jù)表達式(4)和(8)，可以獲得下面的表達式(9)的正規(guī)方程。<formula>formula see original document page 15</formula>為空間類，并且將提取的類抽頭數(shù)據(jù)輸出到空間類確定部分51c。 空間類確定部分51c基于類抽頭，執(zhí)行包括ADRC等的處理，確定空間類，并將指示 所確定的空間類的信息輸出到類確定部分51d。 類確定部分51d基于從空間類確定部分51c提供的指示空間類的信息和從上述運 動類確定部分51a提供的指示運動類的信息，確定最后的類。類確定部分51d將指示所確 定的最后類的信息輸出到正規(guī)方程計算部分51e。 預測抽頭選擇部分51f參照從運動類確定部分51a提供的運動類，從幀T和T+l 選擇性地提取預測抽頭，并且將這些預測抽頭輸出到正規(guī)方程計算部分51e。
正規(guī)方程計算部分51e產(chǎn)生正規(guī)方程數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)輸出到預測系數(shù)產(chǎn)生部 分51g。預測系數(shù)產(chǎn)生部分51g利用正規(guī)方程數(shù)據(jù)執(zhí)行計算處理以產(chǎn)生內(nèi)插幀f的預測系 數(shù)。關于此，在更一般的n個像素的預測的情況下，按照與上述表達式(2)到(9)的方式相 同的方式，計算預測系數(shù)，由此將省去對它的描述。 另外，上述一系列處理可以由硬件或軟件執(zhí)行。當通過軟件執(zhí)行這一系列處理時，
構成軟件的程序可以安裝在內(nèi)置在專用硬件中的計算機中。替換地，可以安裝各種程序。例
如，這些程序可以安裝在可以從程序記錄介質(zhì)執(zhí)行各種功能的通用個人計算機中。 例如，圖14是示出應用本發(fā)明的計算機70的結(jié)構例子的框圖。計算機70的
CPU(中央處理單元)71根據(jù)存儲在ROM(只讀存儲器)72或存儲部分78中的程序執(zhí)行各
種處理。RAM(隨機訪問存儲器)73適于存儲CPU 71執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)等。CPU 71、R0M 72
和RAM 73經(jīng)由總線74彼此連接。 CPU 71經(jīng)由總線74連接到輸入/輸出接口 75。包括鍵盤、鼠標、麥克風等的輸入 部分76以及包括顯示器、揚聲器等的輸出部分77連接到輸入/輸出接口75。 CPU 71根據(jù) 從輸入部分76輸入的指令執(zhí)行各種處理。CPU 71將作為處理結(jié)果獲得的圖像和聲音等輸 出到輸出部分77。 連接到輸入/輸出接口 75的存儲部分78例如包括硬盤等，并且存儲CPU 71執(zhí)行 的程序和各種數(shù)據(jù)。通信部分79經(jīng)由諸如互聯(lián)網(wǎng)和其它網(wǎng)絡的網(wǎng)絡與外部設備通信。另 外，可以經(jīng)由通信部分79獲得所述程序并存儲在存儲部分78中。 當磁盤81、光盤82、磁光盤83或半導體存儲器84等附連到連接到輸入/輸出接 口 75的驅(qū)動器80時，驅(qū)動器80驅(qū)動上述介質(zhì)并且獲得記錄在該介質(zhì)上的程序、數(shù)據(jù)等。如 果需要，這些獲得的程序和數(shù)據(jù)被傳輸給存儲部分78并且存儲在那里。以這種方式，可以 通過計算機70上的軟件執(zhí)行這一系列處理。 本申請包含2008年9月30日提交到日本專利局的日本優(yōu)先權專利申請JP 2008-255108中公開的主題相關的主題，該日本專利申請通過引用而全部包含于此。
本領域技術人員應該明白，可以根據(jù)設計需求和其它因素想到各種變型、組合、子 組合和替代，只要它們位于權利要求及其等同物的范圍內(nèi)即可。
權利要求
一種幀頻轉(zhuǎn)換設備，包括運動估計部分，輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的多個候選矢量；第一像素產(chǎn)生部分，從運動估計部分估計的所述候選矢量所確定的像素，為每個候選矢量產(chǎn)生與第二幀對應的預測幀的預測像素；運動分配部分，獲得所述預測幀的各個預測像素與第二幀的像素之間的相關，選擇具有高相關值的預測像素的候選矢量，并且將選擇的候選矢量分配給內(nèi)插在第一幀與第二幀之間的內(nèi)插幀的各個像素以確定該矢量為分配矢量；運動補償部分，將相鄰的分配矢量分配給運動分配部分還沒有分配所述分配矢量的所述內(nèi)插幀的像素；以及第二像素產(chǎn)生部分，從所述分配矢量確定的像素產(chǎn)生所述內(nèi)插幀的像素并且輸出高頻的圖像信號。
2. 權利要求l所述的幀頻轉(zhuǎn)換設備， 其中第一像素產(chǎn)生部分包括第一運動類確定部分，從候選矢量確定包括預測像素的運動類；第一預測系數(shù)選擇部分，選擇為第一運動類確定部分所確定的每個運動類預先獲得、 并且將對應于預測幀的學生圖像與對應于第二幀的老師圖像之間的誤差最小化的預測系 數(shù)；第一預測抽頭選擇部分，至少從第一幀選擇位于所述預測幀的預測像素的周圍的多個 像素；以及第一計算部分，計算第一預測系數(shù)選擇部分選擇的預測系數(shù)以及第一預測抽頭選擇部 分選擇的多個像素，以生成所述預測幀的預測像素。
3. 權利要求2所述的幀頻轉(zhuǎn)換設備， 其中運動估計部分包括典型點匹配處理部分，確定第一幀和第二幀之一中的典型點，在第一幀和第二幀的另 一個中設置與所述典型點對應的搜索區(qū)域，獲得被包括在搜索區(qū)域中的各個像素的像素值 與典型點的像素值之間的相關，并且將評估值設置在評估值表中；評估值表形成部分，為所有典型點累積由典型點匹配處理部分設置的評估值以形成評 估值表；以及候選矢量提取部分，從評估值表提取具有高評估值的運動量作為候選矢量。
4. 權利要求3所述的幀頻轉(zhuǎn)換設備， 其中第二像素產(chǎn)生部分包括第二運動類確定部分，從所述分配矢量確定包括所述內(nèi)插幀的像素的運動類； 第二預測系數(shù)選擇部分，選擇為第二運動類確定部分所確定的每個運動類預先獲得、并且將對應于低頻的圖像信號的學生圖像與對應于高頻的圖像信號的老師圖像之間的誤差最小化的預測系數(shù)；第二預測抽頭選擇部分，至少從學生圖像選擇位于所述內(nèi)插幀的像素的周圍的多個像素；以及第二計算部分，計算第二預測系數(shù)選擇部分選擇的預測系數(shù)和第二預測抽頭選擇部分選擇的多個像素，以產(chǎn)生所述內(nèi)插幀的像素。
5. —種幀頻轉(zhuǎn)換方法，所述方法包括步驟輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的 多個候選矢量；從估計的候選矢量確定的像素，為每個候選矢量產(chǎn)生與第二幀對應的預測幀的預測像素；獲得預測幀的各個預測像素與第二幀的像素之間的相關，并且選擇具有高相關值的預 測像素的候選矢量；將選擇的候選矢量分配給內(nèi)插在第一幀與第二幀之間的內(nèi)插幀的各個像素以確定該 矢量為分配矢量；將相鄰的分配矢量分配給運動分配部分還沒有分配所述分配矢量的所述內(nèi)插幀的像 素；以及從所述分配矢量確定的像素產(chǎn)生所述內(nèi)插幀的像素并且輸出高頻的圖像信號。
6. —種使計算機執(zhí)行幀頻轉(zhuǎn)換方法的程序，所述方法包括步驟輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的 多個候選矢量；從估計的候選矢量確定的像素，為每個候選矢量產(chǎn)生與第二幀對應的預測幀的預測像素；獲得預測幀的各個預測像素與第二幀的像素之間的相關并且選擇具有高相關值的預 測像素的候選矢量；將選擇的候選矢量分配給內(nèi)插在第一幀與第二幀之間的內(nèi)插幀的各個像素以確定該 矢量為分配矢量；將相鄰的分配矢量分配給運動分配部分還沒有分配所述分配矢量的所述內(nèi)插幀的像 素；以及從所述分配矢量確定的像素產(chǎn)生所述內(nèi)插幀的像素并且輸出高頻的圖像信號。
7. —種計算機可讀記錄介質(zhì)，記錄使計算機執(zhí)行幀頻轉(zhuǎn)換方法的程序，所述方法包括 步驟輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的 多個候選矢量；從估計的候選矢量確定的像素，為每個候選矢量產(chǎn)生與第二幀對應的預測幀的預測像素；獲得預測幀的各個預測像素與第二幀的像素之間的相關并且選擇具有高相關值的預 測像素的候選矢量；將選擇的候選矢量分配給內(nèi)插在第一幀與第二幀之間的內(nèi)插幀的各個像素以確定該 矢量為分配矢量；將相鄰的分配矢量分配給運動分配部分還沒有分配所述分配矢量的所述內(nèi)插幀的像 素；以及從所述分配矢量確定的像素產(chǎn)生所述內(nèi)插幀的像素并且輸出高頻的圖像信號。
8. —種運動矢量檢測設備，包括運動估計部分，輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀 之間的運動的多個候選矢量；第一運動類確定部分，從所述候選矢量確定包括與第二幀對應的預測幀的預測像素的 運動類；第一預測系數(shù)選擇部分，選擇為第一運動類確定部分確定的每個運動類預先獲得、 并且將對應于預測幀的學生圖像與對應于第二幀的老師圖像之間的誤差最小化的預測系 數(shù)；第一預測抽頭選擇部分，至少從第一幀選擇位于所述預測幀的預測像素的周圍的多個 像素；第一計算部分，計算第一預測系數(shù)選擇部分選擇的預測系數(shù)以及第一預測抽頭選擇部 分選擇的多個像素以產(chǎn)生所述預測幀的預測像素；以及運動分配部分，獲得所述預測幀的各個預測像素與第二幀的像素之間的相關，并且檢 測具有高相關的預測像素的候選矢量為運動矢量。
9. 一種預測系數(shù)產(chǎn)生設備，包括運動估計部分，輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀 之間的運動的多個候選矢量，運動類確定部分，從所述候選矢量確定包括與作為老師圖像的第二幀對應的預測幀的 預測像素的運動類；預測抽頭選擇部分，至少從作為學生圖像的第一幀選擇位于所述預測幀的預測像素的 周圍的多個像素；以及預測系數(shù)產(chǎn)生部分，從運動類確定部分確定的所述運動類、預測抽頭選擇部分選擇的 學生圖像的所述多個像素、以及老師圖像的所述像素，為每個運動類獲得將學生圖像的多 個像素與老師圖像的像素之間的誤差最小化的預測系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種幀頻轉(zhuǎn)換設備，包括運動估計部分，輸入低頻的圖像信號的第一幀和第二幀并且估計指示第一幀與第二幀之間的運動的多個候選矢量，第一像素產(chǎn)生部分，為每個矢量產(chǎn)生與第二幀對應的預測幀的預測像素；運動分配部分，獲得預測幀的各個預測像素與第二幀的像素之間的相關，選擇高相關值的預測像素的候選矢量，并將選擇的候選矢量分配給內(nèi)插在第一幀與第二幀之間的內(nèi)插幀的像素，以確定該矢量為分配矢量；運動補償部分，將相鄰的分配矢量分配給內(nèi)插幀的未分配分配矢量的像素；以及第二像素產(chǎn)生部分，產(chǎn)生內(nèi)插幀的像素并且輸出高頻的圖像信號。
文檔編號H04N7/24GK101715114SQ20091020444
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權日2008年9月30日
發(fā)明者武田直己, 近藤哲二郎 申請人:索尼株式會社