专利名称：视频信号处理中的运动补偿的去交错的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频信号处理中的运动补偿的去交错，尤其是递归的去交错。
当需要将视频信号从隔行扫描的信号转换为场序扫描或顺序扫描图象信号时执行去交错。需要产生附加行插入到已经提供的一场的信号行之间。这能够通过产生对应于同一场两个相邻现存行的位置对应像素值的算术平均值或中间值，或者前一场的隔行扫描行也可以被考虑。如果使用运动补偿内插法能获得改进的图象。该方法比较两个相邻场的行，从而确定缺少行的部分是否在移动。如果该部分在移动，则产生运动矢量并且该部分被不同地处理。运动矢量估计中的误差造成伪信号和可视失真。
US-A-5532750中已知用于无线电信号的运动补偿的去交错的处理电路(Attorneys的记事表PHN14.794)并且它包括行存储器、去交错电路、帧存储器和高速缓冲存储器用于以控制的方式混合当前和运动补偿的先前数据。
在US-A-5657401(Attorneys的记事表PHN14.757)中描述了一种使用多个噪声估计的用于视频装置的噪声测量电路。
但是该已知的处理电路被随机的或任意的运动矢量影响。这样的矢量在噪声图象或那些包含大量相同部分的特别普通，并且这些矢量倾向于引起或增加目标的分裂、噪声和不想要的误差传播的相关性。为了防止这些缺陷，在实践中去交错的等级经常被降低并从而垂直伪信号降低没有它应该有的好。
本发明的目的尤其是提供一种改进的去交错。为此，本发明提供如独立权利要求所定义的去交错装置和包括这样的去交错装置的显示装置。有进步的实施例在从属权利要求中定义。
根据本发明，提供一种用于运动补偿去交错的处理电路，包括行存储器、去交错电路、帧存储器和高速缓冲存储器，其特征在于处理电路还包括引入到高速缓冲存储器和去交错电路之间的像素混合器。
根据本发明像素混合器被安排来计算运动补偿的和未运动补偿的象素数据样本之间的差。该电路接着使用该差来在去交错实现之前控制随后的相应像素的加权平均值。潜在的原则在于，如果运动补偿对去交错是安全的，则在使用运动矢量的在前帧中的运动补偿的像素与没有运动补偿的相同位置的像素之间必须有相当大的差。如果该差是可以忽略的，则运动矢量被判断为由于噪声或因为在前帧中的区域是同样的。有效率地差信息被用于在运动补偿的像素和它的未补偿的相对部分之间“渐变”，从而降低人工产物效应图象质量。
该处理电路以控制的方式使用运动补偿的先前像素。所述在前的运动补偿的像素的加权部分被混合，另一在前像素的加权部分是相同的参照位置，但是没有运动补偿。所述加权的和总是等于一，并且每个像素的基值通过估计的运动矢量可靠性来确定。该混合是这样的，即当运动矢量可靠时，所述运动补偿的先前像素的加权接近一；而当运动矢量不可靠时，加权趋近于零。
本发明的电路最好还包含去交错滤波器，它带有生成初始去交错像素的装置，和可选地包括用于原始输入像素数据和初始去交错像素数据的暂时滤波的两个第一阶滤波器。它还可以包括计算原始和去交错像素两者的滤波器系数的装置。
本发明的电路可应用于任意运动补偿去交错算法并服务于降低运动误差传播，增强固定的边界，降低细节闪烁并防止固定图象上的伪误差。
为了更好地理解本发明并显示本发明怎样产生效果，现在将参照附图，其中
图1是根据现有技术的运动补偿的去交错的电路的示意图；图2是根据本发明的用于运动补偿的去交错包括电路的实例的显示装置的示意图。
图1示意性地说明了现有技术的典型的运动补偿去交错电路。它包括行存储器11、去交错电路12，它通过分离的连接被连接以接收输入端13的输入信号IP并连接到行存储器。帧存储器14被连接以从去交错电路12接收去交错的输出信号DIS并被连接以输送它的输出(等于先前的输入)到高速缓冲存储器15。高速缓冲存储器15影响运动补偿并且它的输出信号MCS被提供到去交错电路。
在图2中说明了根据本发明的电路。同样行存储器21在它的输入端23被提供输入信号IP。与图1的现有技术电路一样，该行存储器21的输出被提供给帧存储器24(它的输出实际是先前的输入)并且被送到高速缓冲存储器25以产生运动补偿的信号MCS。
图2中的电路的其余部分与图1中不同。像素混合器29被引入到高速缓冲存储器25和去交错电路22之间。像素混合器29从高速缓冲存储器25接收运动补偿信号MCS和从帧存储器24接收未补偿的信USC。从这些信号中它产生混合器信号MIX，该信号被提供到去交错电路22。象素混合器电路29确定运动补偿的和未运动补偿的视频信号样本之间的差，并在去交错之前使用该差控制像素的加权平均值。实际上在本发明中运动补偿依赖于使用运动矢量的在前帧中的运动补偿的像素和未运动补偿的相同位置的像素之间的有效差。这是因为可忽略的差表示运动矢量由于噪声或在前帧的同一区域的噪声而产生。去交错电路22产生初始的去交错像素。而且，它最好包含两个第一次序滤波器，用于原始输入信号和初始去交错像素的暂态滤波。而且，它对原始和去交错的像素计算滤波器系数。
合并电路C从去交错电路彼此之间插入输出行并向显示器D提供结果。
在优选实施例中，本发明提供运动补偿的去交错电路，其中运动补偿的先前像素与另一个相同参考位置的未运动补偿的先前像素的加权部分混合。这些加权的总和总等于同样的值，并且每个像素的基值由估计的运动矢量可靠性特性确定。混合是这样进行的，即当运动向量是可靠的时，运动补偿的先前像素的加权达到均一，而当运动矢量不可靠时，加权趋近于零。
最好，可靠性标准使用运动补偿和未补偿的像素之间的绝对差，该差被缩放并适当地省略，并通过查找表功能变换为加权系数。可靠性标准最好使用运动矢量平滑准则，从而运动矢量与它的空间相邻比较，并且特征值在0和1之间的空间相关被用作运动补偿像素的加权系数。1的值减去加权系数被用作未补偿的对应部分。最好，可靠性准则使用输入信号中象素的相关性，从而运动补偿的像素的加权被减少作图象中细节的降低。最好可靠性准则的优先选择和控制能够被提供作为外部输入。或者，它能够在执行中被固定。
最好，图象噪声估计器，比如US-A-5,657,401中描述的图象噪声估计器被合并到像素混合器电路，从而像素的加权系数用改变图象噪声被改变。
应当注意，上述实施例描述的不是限制本发明，不脱离随附权利要求的范围，本领域技术人员将能够色极很多替代的装置。在权利要求中，放在括号中的任意参考信号不应当认为限制本发明。词语“包括”不排除与列在权利要求中的部件或步骤的存在。部件之前的词“一个”不排除多个这样的部件的存在。本发明能够通过包括几个独特的部件的硬件，并通过适当编程的计算机执行。在列举了几个装置的装置权利要求中，这些装置中的几个能够用一个和硬件的相同项目具体化。某种方法在彼此不同的从属权利要求中叙述的事实不表示这些方法的组合不能被有优势地使用。
权利要求
1.一种用于视频信号的运动补偿的去交错的处理电路，该处理电路包括一个行存储器(21)，一个去交错电路(22)，一个帧存储器(24)，一个高速缓冲存储器(25)，和引入到高速缓冲存储器(25)和去交错电路(22)之间的一个像素混合器(29)。
2.根据权利要求1的处理电路，其中像素混合器(29)被安排来接收对应于运动补偿(MCS)的像素的数据和对应于未运动补偿(UCS)的所述象素的数据并应用第一加权因子到运动补偿的象素数据并应用第二加权因子到所述未运动补偿的象素数据。
3.根据权利要求1的处理电路，进一步包括用于确定估计的运动向量可靠性的装置。
4.根据权利要求2的处理电路，进一步包括用于确定估计的运动矢量可靠性的装置，其中加权因子作为估计的运动可靠性的函数被确定。
5.根据权利要求1的处理电路，其中像素混合器(29)被安排以产生对应于运动补偿的像素数据(MCS)和未运动补偿象素数据(UCS)之间的绝对差的信号(MIX)
6.根据权利要求5的处理电路，还包括用于缩放或省略绝对差信号。
7.根据权利要求1的处理电路，还包括用于产生运动矢量平滑准则的装置，包括用于比较运动矢量和它的空间相邻项并产生作为空间校正的函数的加权因子为0和1之间的特性的装置。
8.根据权利要求2的处理电路，其中第一加权因子根据视频信号相关的图像中的细节电平被降低。
9.根据权利要求2的处理电路，还包括一个图象噪声估计器，并且其中加权因子依赖于由估计器估计的图象噪声。
10.一种显示装置，包括一个根据权利要求1的处理电路；和用于显示处理电路的输出信号的显示器(D)。
全文摘要
一种用于视频信号的运动补偿的去交错的处理电路，该处理电路包括一个行存储器(21)，一个去交错电路(22)，一个帧存储器(24)和一个高速缓冲存储器(25)，其中一个像素混合器(29)引入到高速缓冲存储器(25)和去交错电路(22)之间。
文档编号H04N5/44GK1416642SQ01804777
公开日2003年5月7日 申请日期2001年11月26日 优先权日2000年12月11日
发明者O·A·奥乔, J·M·科特尼斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司