专利名称：内插帧生成设备、内插帧生成方法以及广播接收设备的制作方法
技术领域：
本发明的一个实施例涉及一种内插帧生成设备、内插帧生成方法以及广播接收设 备，用于通过块匹配处理来检测运动矢量并使用该运动矢量来执行内插处理。
背景技术：
当液晶显示装置(IXD)显示运动图像时，其以例如60帧/秒的速率显示帧图像 (在下文中，简称为帧)。帧是通过例如60场(field)/秒的隔行处理而获得的顺序扫描信 号。IXD在1/60秒的过程中持续显示帧。在观察显示在IXD上的这种图像时，人眼认为先前的帧图像是余像。由此，图像中 的运动物体会变模糊，或者其运动看起来会不自然。为了防止运动图像中的这种模糊，公开 了一种方法，其在两个连续帧之间插入内插帧的同时显示运动图像。日本专利申请公开No. 2007-60192公开了一种内插帧生成设备，用于检测运动矢 量并使用该运动矢量生成内插帧，从而更清楚地显示运动图像。然而，日本专利申请公开No. 2007-60192中公开的技术即使在其由于图像图案的 运动而无法检测时通常也能够获得运动矢量。如果检测到的运动矢量不准确，则图像质量
会变差。
发明内容
本发明的目的是，提供一种内插帧生成设备、内插帧生成方法和广播接收设备，通 过消除不准确的运动矢量的影响来进行高质量的内插帧处理。根据本发明的一个实施例，提供了一种内插帧生成设备，用于生成内插在连续帧 图像之间的内插帧图像，该设备包括运动矢量检测模块，被配置为在包含于连续帧图像中 的多个块中的每一个中执行块匹配处理，并在内插帧上指定一个运动矢量；以及生成模块， 对于运动矢量检测模块在其中指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于运动矢量生成内 插帧图像，而对于运动矢量检测模块在其中不指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于 不包含运动矢量分量的帧图像生成内插帧图像。根据实施例，还提供了一种内插帧生成方法，用于生成内插在连续帧图像之间的 内插帧图像，该方法包括在包含于连续帧图像中的多个块中的每一个中执行块匹配处理， 并在内插帧上指定一个运动矢量；对于在其中指定一个运动矢量的内插块，基于运动矢量 生成内插帧图像；并且对于在其中不指定一个运动矢量的内插块，基于不包含运动矢量分 量的帧图像生成内插帧图像。根据实施例，还提供了一种广播接收设备，包括调谐器模块，被配置为选择广播 信号的频道；解码器模块，被配置为解码来自调谐器模块的广播信号，并输出视频信号；运 动矢量检测模块，被配置为在包含于连续帧图像(包含于来自解码器模块的广播信号中) 中的多个块中的每一个中执行块匹配处理，并在内插帧上指定一个运动矢量；生成模块，对 于运动矢量检测模块在其中指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于运动矢量生成内插帧图像，而对于运动矢量检测模块在其中不指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于不 包含运动矢量分量的帧图像生成内插帧图像，并将内插帧图像内插在连续帧图像之间；以 及显示模块，被配置为基于内插有内插图像的帧图像而在屏幕上显示图像。
图1是示出了根据本发明的一个实施例的内插帧生成设备的配置的框图；图2是示出了根据实施例的内插帧生成设备的块匹配处理的示例性示图；图3是示出了根据实施例的内插帧生成设备中的固定长度块的示例性示图；图4是示出了在根据实施例的内插帧生成设备中使用可变长度块进行匹配处理 的示例性示图；图5是示出了通过在根据实施例的内插帧生成设备中使用固定长度块和可变长 度块进行块匹配处理而获得的SAD特征的示图；图6是用于说明在根据实施例的内插帧生成设备中使用小块对帧进行匹配处理、 使用中块(可变长度)进行匹配处理以及使用大块(固定长度)进行匹配处理，以及说明 最终选择的矢量的分布的示图；图7是用于说明在根据实施例的内插帧生成设备中使用小块、中块和大块进行运 动矢量检测处理的流程图；图8是用于说明在根据实施例的内插帧生成设备中使用小块和中块进行运动矢 量检测处理的流程图；图9是用于说明在根据实施例的内插帧生成设备中使用小块和大块进行运动矢 量检测处理的流程图；图10是用于说明在根据实施例的内插帧生成设备中根据运动矢量的量生成内插 帧的处理的流程图；图11是示出了使用根据实施例的内插帧生成设备的广播接收设备的配置的框 图。
具体实施例方式将在下文中参照附图描述根据本发明的各种实施例。通常，根据本发明的一个实 施例的内插帧生成设备，用于生成内插在连续帧图像之间的内插帧图像，所述内插帧生成 设备包括运动矢量检测模块，被配置为在包含于连续帧图像中的多个块中的每一个中执 行块匹配处理，并在内插帧上指定一个运动矢量；以及生成模块，对于运动矢量检测模块在 其中指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于运动矢量生成内插帧图像，而对于运动矢 量检测模块在其中不指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于不包含运动矢量分量的帧 图像生成内插帧图像。将在下面参照附图描述本发明的一个实施例。图1是示出了根据本发明的一个实施例的内插帧生成设备(内插帧生成系统)的 配置的实例的框图。<根据本发明的实施例的内插帧生成设备>(配置)
6
将首先参照附图描述根据本发明的实施例的内插帧生成设备的配置的一个实例。 如图1所示，根据本发明的实施例的内插帧生成设备10具有帧存储器11，用于接收输入 图像信号；运动矢量检测模块12，用于从输入端子和帧存储器11接收输入图像信号；以及 内插帧生成模块13，用于从运动矢量检测模块12接收运动矢量，从帧存储器11接收输入图 像信号，并生成内插图像。运动矢量检测模块12包括例如，小块检测模块21，用于检测小块的运动矢量冲 块检测模块22，用于检测中块(可变长度)的运动矢量；大块检测模块23，用于检测大块 (固定长度)的运动矢量；以及矢量检测确定模块24，用于总体确定各检测模块是否检测到
运动矢量。<根据本发明实施例的内插帧生成设备的内插帧生成处理>接下来将参照附图详细描述根据本发明的实施例的内插帧生成设备的内插帧生 成处理。图2是示出了根据本发明的实施例的内插帧生成设备的块匹配处理的实例的示例 性示图。<固定长度块和可变长度块的块匹配处理>首先，将参照附图描述固定长度块和可变长度块的块匹配处理。·块匹配处理如上所述，内插图像生成模块13基于由运动矢量检测模块12检测到的帧间运动 矢量而生成内插帧图像。通过匹配两个前后帧或多个输入帧之间的图像块，运动矢量被检 测为物体的运动的方向和距离。使用每个块的运动矢量生成位于两个输入帧之间的新的内 插帧，并插入在这两个输入帧之间，从而增加帧的数量并显示运动图像。如图2所示，块匹配是逐个地检测帧31的区域40中的哪个预定大小的图像块 40-1与随后的帧33的区域42中的哪个预定大小的图像块42-1匹配的方法。为此，在前一帧的图像块和后一帧的图像块之间计算对应像素之间的差。将其中 差值的和(SAD 绝对差值和)最小的后一帧的图像块检测为与前一帧的图像块最相似的图 像块。将前一帧和后一帧之间的最相似的图像块的位置差检测为运动矢量。·固定长度块(小块)和可变长度块(大块)如图2所示，并非必须用具有固定块大小的固定长度块40-1进行块匹配处理。有 时，使用具有可变块大小的可变长度块更有效。图3是示出了根据本发明的实施例的内插帧生成设备中的固定长度块的实例的 示例性示图。假设，当基于使用SAD的块匹配来估计物体的运动时，在每个输入帧中存在周 期性图案(例如，垂直条纹图案)，如图3所示。当在周期性图案中使用固定长度图像块时， 不可能仅基于SAD值估计准确的运动矢量。图5是示出了通过在内插帧生成设备中使用固定长度块和可变长度块进行块匹 配处理而获得的SAD特征的示图。在图5的示图中，固定长度块的SAD值α示出了多个无法区分的极小值Ρ1、Ρ2和 Ρ3的运动矢量候选，因而难以进行块匹配。图4是示出了在根据本发明的实施例的内插帧生成设备中用可变长度块进行匹 配处理的实例的示例性示图。用相对于周期性图案(例如，图4所示的垂直条纹图案)足 够大的可变长度块执行匹配处理。在使用可变长度块的块匹配中，图5的示图中的可变长度块的SAD值β不展现出多个极小值，而仅展现一个极小值PL1。因此，不难进行块匹配。对于用块匹配检测运动矢量的内插帧生成方法，使用至少两个不同大小的块是有 效的。通常，用两个块中较小的一个检测的运动矢量被使用。如果在使用小块检测矢量时 检测到多个运动矢量候选，则参考用大块检测的矢量。这使得能够从用小块检测到的多个 运动矢量候选中选择真正的运动矢量候选。在图5所示的示图中，可以通过参考可变长度块的SAD值β来确定真正的运动矢 量候选是最接近极小值PLl的极小值Ρ2。这改进了在包含周期性图案的视频图像中的运动 矢量的检测精度。·可变长度块(大块)的大小确定下面将描述确定运动检测的可变长度块(大块)的适当块大小所参考的实例。如图3所示，小块Bi、Β2和Β3的矩形区域包括不可区分的相同图像。然而，如图 4所示，其大小覆盖周期性重复图案的整个宽度的大块Β4、Β5和Β6的矩形区域包括不同的 图像。因此，可唯一地检测准确的运动矢量。因此，运动检测中的大块的适当大小是足够大而不会被周期性重复图案所影响的 大小，且不会比包含多个运动物体所必需的大小更大。作为周期性重复图案的宽度的具体检测方法，可检测“生成多个运动矢量候选的 区域”。然后，基于该区域的宽度确定“可变长度块(大块)的大小”。也就是说，基于以下条件的确定方法是优选的，例如“生成多个运动矢量候选的区域” ^ “可变长度块(大块)的大小”，或者“生成多个运动矢量候选的区域” “可变长度块(大块)的大小”+ (常量)。然 而，本发明不限于此。更具体地，作为计算周期性重复图案的宽度的另一方法，·在使用小块的矢量检测中，测定发现多个可靠运动矢量候选的现象(即，不能唯 一地检测到矢量的不确定状态)的连续出现的次数，并确定与其对应的宽度，或者·测量输入图像的行上的单位图案的重复次数，并确定与其对应的宽度。(概要说明)在本发明的实施例中，如果，尽管进行重复运动矢量检测，运动矢量确定仍然失 败，则放弃进一步的检测。相反，则生成并使用内插帧图像，而不参考运动矢量。也就是说，如果运动矢量是可检测的，则使用该运动矢量。如果没有运动矢量是可 检测的，则生成并使用基于前一帧图像或后一帧图像的稳定的内插帧图像，而不检测质量 差的运动矢量。作为一个详细实例，可应用生成以下结果的四个步骤，如图6所示。图6是用于说 明在根据本发明的实施例的内插帧生成设备中使用小块对帧进行匹配处理、使用中块(可 变长度)进行匹配处理以及使用大块(固定长度)进行匹配处理，以及说明最终选择的矢 量的分布的示图。图6说明了以下四个步骤。1)用小块&进行的运动矢量检测由于小块本身的矢量检测结果是可靠的，所以
8从小块2的矢量检测结果中选择具有最小SAD的矢量(步骤Si)。2)用中块(可变长度)b进行的运动矢量检测由于中块(可变长度)b的矢量检 测结果是可靠的，所以从中块(可变长度)b的矢量检测结果中选择具有最小SAD的矢量， 并选择接近该值的小块2中的矢量检测极小点(步骤S2)。3)用大块(固定长度)c进行的运动矢量检测由于大块(固定长度)c的矢量检 测结果是可靠的，所以从大块(固定长度)c的矢量检测结果中选择具有最小SAD的矢量， 并选择接近该值的小块2中的矢量检测极小点(步骤S3)。4)最终选择的矢量的分布的实例将一帧图像的各个块中的矢量分成四个结果A 至D，包括不使用运动矢量的情况(步骤S4)。结果A 使用小块2进行运动矢量检测的结果A结果B 使用中块b进行运动矢量检测的结果B结果C 使用大块c进行运动矢量检测的结果C结果D 运动矢量检测停止的结果D在结果D中，当由于在步骤S1、S2和S3中没有可检测的可靠矢量而确定难以进行 准确的矢量检测时，停止矢量检测。将不使用运动矢量而生成内插帧图像的指令发送至内 插图像生成模块13。(用流程7详细描述内插帧生成处理)下面将参照图7中的流程图详细描述内插帧生成处理。图7中的流程图说明了在 根据本发明的实施例的内插帧生成设备中使用小块、中块和大块进行运动矢量检测处理的 实例。下面将要描述的图7 图10中的流程图的框可用电路模块代替。因此，可将流程 图的所有框重新定义为电路块。下文将描述以“小块、中块和大块”的顺序执行的运动矢量检测。运动矢量检测模块12接收60帧/秒的图像信号作为输入图像信号。运动矢量检 测模块12中的小块检测模块21使用小块a执行图像信号的运动矢量检测，如图6的步骤 Sl所示。在此情况中，由于小块本身的矢量检测结果是可靠的，所以从小块2的矢量检测结 果中选择具有最小SAD的矢量(框21)。如果小块的矢量检测结果仅包括一个满足以下条 件的值I最小值_极小值i I < (阈值)，则指定一个运动矢量(框22)。在此情况中，处 理前进至结果A。小块检测模块21从小块的检测结果中选择具有最小SAD的运动矢量(框 23)。然而，如果两个或更多值满足I最小值_极小值i I < (阈值)，则无法指定运动矢量。然后，中块检测模块22用具有可变长度的中块执行矢量检测(框24)，如图6的步 骤S2所示。通过例如检测“生成多个运动矢量候选的区域”，并基于区域的宽度确定“可变 长度块(中块)的大小”，来确定块长度。如果，中块检测模块22可在多个检测结果中仅指定一个满足以下条件的值I最 小值-极小值i I < (阈值)，则指定一个运动矢量(框25)。在此情况中，处理前进至结果 B。中块检测模块22从中块的检测结果中选择具有最小SAD的运动矢量，并选择接近该值 的小块中的矢量检测极小点(框26)。然而，如果两个或更多值满足I最小值-极小值i I < (阈值)，则无法指定运动矢量。然后，大块检测模块23用具有固定长度的大块执行矢量检测(框27)，如图6的步 骤S3所示。如果，大块检测模块23可在多个检测结果中仅指定一个满足以下条件的值I最 小值-极小值i I < (阈值)，则指定一个运动矢量。在此情况中，处理前进至结果C。大块 检测模块23从大块的检测结果中选择具有最小SAD的运动矢量，并选择接近该值的小块中 的矢量检测极小点(框29)。然而，如果两个或更多值满足I最小值-极小值i I < (阈值)，则无法指定运动 矢量(框28)。当确定通过进一步的矢量检测将仅检测到不准确的运动矢量时，矢量检测确定模 块24中断矢量检测(框30)。将由小块检测模块21检测的运动矢量、由中块检测模块22检测的运动矢量、或由 大块检测模块23检测的运动矢量提供给内插图像生成模块13。内插图像生成模块13与帧 存储器11配合生成对应于运动矢量的内插帧图像的一部分，并将内插帧图像插入在前一 帧图像和后一帧图像之间(框31)。另一方面，当在框30中中断矢量检测时，内插图像生成模块13与帧存储器11配 合生成不包含运动矢量的内插帧图像的一部分，并将内插帧图像插入在前一帧图像和后一 帧图像之间。将例如图2所示的前一帧图像31、后一帧图像33，或前一帧图像31与后一帧 图像33的合成帧插入在前一帧图像和后一帧图像之间，作为内插帧图像的一部分(框32)。这防止了运动矢量影响内插帧图像的一部分，因此，不会引起由于使用了对应于 难以检测到的不准确运动矢量的不适当的内插帧图像而导致图像质量变差的问题。如图6的步骤S4中的一个内插画面中的选择结果分布所表示的，在结果A中应用 基于由小块检测的运动矢量的内插帧图像。在结果B中，应用基于由中块检测的运动矢量 的内插帧图像。在结果C中，应用基于由大块检测的运动矢量的内插帧图像。在结果D中， 应用不包含运动矢量分量的内插帧图像。因此，可以在每个结果中整体提供适当的内插帧 图像。如上所述，图6所示的过程使得能够在适应于每个部分以及使用根据输入图像的 图案而适当选择的块所检测的运动矢量的情况下，灵活地切换结果A D。因此，可以检测 到用于生成高质量的内插图像的运动矢量。图6中示出了一个内插画面中的块大小和最终选择的矢量的分布的实例，作为本 发明的操作结果。·再确认处理作为另一实施例，在框28中，如果两个或更多值满足|最小值_极小值i| < (阈 值)，则无法指定运动矢量。与在此时间点立即中断矢量检测相反，优选地，在每个框S22、 S25和S28中提供再确认“ I最小值-极小值i I和(阈值)，，的机会。也就是说，矢量检测确定模块24优选地通过再次计算或者进行全面考虑而在每 个步骤中提供再确认“ I最小值-极小值i I和(阈值)”的机会。例如，优选地让(阈值) 具有一定容许范围，使得可恢复并使用由例如中块检测模块22检测的运动矢量。·处理顺序
10
在上述实施例中，以小块检测处理、中块检测处理和大块检测处理的顺序执行。然 而，顺序并不限制于此。即使当以大块检测处理、中块检测处理和小块检测处理的顺序执行 时(考虑小块检测处理、中块检测处理和大块检测处理的阈值大小)，也可获得差异不是很 大的检测结果。更具体地，即使当首先执行大块检测处理时，如果例如阈值较大，也并不是由大块 检测所有的块。小块检测处理、中块检测处理和大块检测处理中的哪一个是检测运动矢量 的块所必需的，是由阈值而不是由顺序来确定的。由此，优选地，可以任意改变小块检测处 理、中块检测处理和大块检测处理的顺序。(用流程8、图9和图10详细描述内插帧生成处理) “小块和中块”图8是用于说明在根据本发明的实施例的内插帧生成设备中使用小块和中块进 行运动矢量检测处理的实例的流程图。下文将说明以“小块和中块”的顺序检测运动矢量的情况。也就是说，大块检测处 理不是主要的。仅用小块检测处理和中块检测处理便足以进行等效的检测处理。图8中的流程图的所有框与图7中的流程图相同，本文中将不重复其描述。 “小块和大块”图9是用于说明在根据本发明的实施例的内插帧生成设备中使用小块和大块进 行运动矢量检测处理的实例的流程图。下文将说明以“小块和大块”的顺序检测运动矢量的情况。也就是说，中块(可变 长度)检测处理不是主要的。仅用小块检测处理和大块检测处理便足以进行等效的检测处理。图9中的流程图的所有框与图7中的流程图相同，本文中将不重复其描述。(用流程10详细描述内插帧生成处理)图10是用于说明在根据本发明的实施例的内插帧生成设备中根据运动矢量的量 生成内插帧的处理的实例的流程图。图10中的流程图的许多框与图7中的流程图相同，本文中将不重复其描述。假设矢量检测确定模块24确定中断检测的框30。当感兴趣的块中的运动矢量的 量等于或大于预定值时(框41)，认为图像干扰的可能性高。因此，内插图像生成模块13生 成与前一帧图像或后一帧图像相同的内插帧图像(框42)。当运动矢量的量大时，如果前一 帧和后一帧的合成图像用作内插帧图像，则图像很可能被干扰。另一方面，如果块中的运动矢量的量小于预定值(框41)，则认为图像干扰的可能 性低。因此，优选地将前一帧和后一帧的合成图像用作内插帧图像(框43)。(其它实施例)下面将描述其它优选实施例。在以上实施例中，已经描述了对图像的水平方向上的周期性图案增加运动矢量检 测精度的技术。不难想象，该技术对于对图像的垂直方向上的周期性图案增加运动矢量检 测精度也是有效的。更具体地，运动矢量检测模块12优选地促进在多个块的水平方向或垂直方向上 在多个块中顺次指定运动矢量的处理。
在以上实施例中，已经描述了使用一种类型的大块(固定长度)大小的简单处理。 然而，使用具有多级大小的块(固定长度)，直到达到作为最终运动矢量检测目标的小块为 止，也是优选的。<使用本发明的实施例的内插帧生成设备的广播接收设备的实例>接下来将参照附图描述使用根据本发明的实施例的内插帧生成设备的广播接收 设备的实例。图11是示出了使用根据本发明的实施例的内插帧生成设备的广播接收设备 的配置的实例的框图。在广播接收设备100中，根据本发明的上述实施例的内插帧生成设备优选地用作 视频处理模块119中的后一级的内插帧生成模块10。(广播接收设备的配置和操作)下面将参照附图详细描述广播接收设备(例如，数字电视设备)的配置的实例 (其是使用本发明的实施例的内插帧生成设备的广播接收设备的实施例)。图11是示出了 广播接收设备(例如，数字电视设备)的配置的实例(其是使用内插帧生成设备的广播接 收设备的实施例)的框图。如图11所示，广播接收设备100是例如电视设备。经由数据总线将控制模块130 连接至多个模块，以控制整个操作。广播接收设备100包括如下主要组成元件MPEG解码器 模块116，用于组成重放侧；和控制模块130，用于控制设备主体的操作。广播接收设备100 具有输入侧选择器模块114和输出侧选择器模块120。BS/CS/陆地数字调谐器模块112和 BS/陆地模拟调谐器模块113连接至输入侧选择器模块114。LAN或具有邮件功能的通信模 块111连接至数据总线。广播接收设备100还包括缓冲器模块115，用于暂时存储来自BS/CS/陆地数字 调谐器模块112的解调信号；多路分配器(demultiplexer)模块117，用于将作为解调信号 的所存储的包多路分配为不同类型的信号；MPEG解码器模块116，用于对从多路分配器模 块117提供的视频和音频包执行MPEG解码处理，并输出视频和音频信号；以及OSD (屏上显 示器)叠置模块134，用于生成视频信号以叠置操作信息等，并将其叠置在视频信号上。广 播接收设备100还具有音频处理模块118，例如，用于放大来自MPEG解码器模块116的音 频信号；视频处理模块119，用于接收来自MPEG解码器模块116的视频信号，并执行期望的 视频处理；根据本发明的上述实施例的内插帧生成模块10 ；OSD叠置模块134 ；选择器模块 120，用于选择音频信号和视频信号的输出目的地；扬声器模块121，用于从音频处理模块 118输出与音频信号对应的音频；显示模块122，用于连接至选择器模块120并在液晶显示 屏等上显示与提供的视频信号对应的图像；以及接口模块123，用于与外部装置通信。广播接收设备100还包括存储模块135，用于在需要时记录来自BS/CS/陆地数 字调谐器模块112和BS/陆地模拟调谐器模块113的记录视频信息等；以及电子程序信息 处理模块136，用于从广播信号获得电子程序信息并将其显示在屏幕上。这些模块经由数 据总线连接至控制模块130。广播接收设备100还具有操作模块132，其经由数据总线连 接至控制模块130并接收用户操作或遥控器R的操作；以及显示模块133，用于显示操作信 号。遥控器R使得能够具有与设置在广播接收设备100的主体上的操作模块132几乎相同 的操作，并且可进行各种类型的设置(例如，调谐器操作)。在具有上述配置的广播接收设备100中，将广播信号从接收天线输入至BS/CS/陆
12地数字调谐器模块112，并选择信道。多路分配器模块117将所选择的信道的包格式解调信 号多路分配成不同类型的包。用MPEG解码器模块116解码音频和视频包，使得将音频和视 频信号分别提供至音频处理模块118和视频处理模块119。在视频处理模块119中，例如，IP转换模块141通过例如将隔行信号转换成逐行信 号执行所接收的视频信号的图像处理。另外，如上所述，内插帧生成模块10可通过消除难 以检测的运动矢量的影响来提供稳定的内插图像。将所处理的信号提供给选择器模块120。选择器模块120根据来自控制模块130的控制信号将视频信号提供给例如显示模 块122，使得显示模块122显示与视频信号对应的图像。另外，扬声器模块121输出与来自 音频处理模块118的音频信号对应的音频。将由OSD叠置模块134生成的各种类型的操作信息和副标题信息叠置在与广播信 号对应的视频信号上。将与视频信号对应的图像经由视频处理模块119显示在显示模块 122 上。如上所述，在广播接收设备100中，可以进一步提高内插帧生成模块10的内插帧 图像的精度，并显示没有任何破绽的具有更平滑的运动的更自然的运动图像。可将本文描述的系统的各种模块实现为软件应用程序、硬件和/或软件模块、或 者一台或多台计算机(例如服务器)的部件。虽然分别示出了各种模块，但是其可共享部 分或全部相同的基本逻辑或代码。虽然已经描述了本发明的某些实施例，但是仅通过实例提出了这些实施例，其并 非旨在限制本发明的范围。事实上，本文描述的新颖的方法和系统可实现为多种其它形式； 此外，在不背离本发明的实质的前提下，可对本文描述的方法和系统的形式进行各种省略、 替代和改变。所附权利要求及其等效替换物旨在覆盖将落在本发明的范围和实质内的这种 形式或修改。
1权利要求
一种内插帧生成设备，用于生成插入在连续帧图像之间的内插帧图像，所述内插帧生成设备包括运动矢量检测模块，被配置为在包含于所述连续帧图像中的多个块中的每一个中执行块匹配处理，并指定内插帧上的一个运动矢量；以及生成模块，对于所述运动矢量检测模块在其中指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于所述运动矢量生成内插帧图像，而对于所述运动矢量检测模块在其中不指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于不包含运动矢量分量的帧图像生成内插帧图像。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动矢量检测模块包括第一检测模块，被配置为将帧图像分成多个第一块，并在每个第一块中执行块匹配处 理，如果不能指定一个在绝对差值和(SAD)值的最小值与极小值之间的差不大于预定值的 矢量，则确定未检测到运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之 间的差不大于所述预定值的矢量，则确定检测到运动矢量；以及第二检测模块，对于所述第一检测模块在其中未检测到运动矢量的块，被配置为将帧 图像分成比所述第一块大的第二块，并在每个第二块中执行块匹配处理，如果不能指定一 个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不大于所述预定值的矢量，则确定未检测到所 述第二块中的运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不 大于所述预定值的矢量，则确定检测到所述第二块的运动矢量，并通过参考矢量值选择所 述第一块中的运动矢量。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动矢量检测模块包括第一检测模块，被配置为将帧图像分成多个第一块，并在每个第一块中执行块匹配处 理，如果不能指定一个在绝对差值和(SAD)值的最小值与极小值之间的差不大于预定值的 矢量，则确定未检测到运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之 间的差不大于所述预定值的矢量，则确定检测到运动矢量；第二检测模块，对于所述第一检测模块在其中未检测到运动矢量的块，被配置为将帧 图像分成比所述第一块大的第二块，并在每个第二块中执行块匹配处理，如果不能指定一 个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不大于所述预定值的矢量，则确定未检测到所 述第二块中的运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不 大于所述预定值的矢量，则选择所述第二块的运动矢量；以及第三检测模块，对于所述第二检测模块在其中未检测到运动矢量的块，被配置为将帧 图像分成比所述第二块大的第三块，并在每个第三块中执行块匹配处理，如果不能指定一 个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不大于所述预定值的矢量，则确定未检测到所 述第三块中的运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不 大于所述预定值的矢量，则选择所述第三块的运动矢量。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动矢量检测模块包括第一检测模块，被配置为将帧图像分成多个第一块，并在每个第一块中执行块匹配处 理，如果不能指定一个在绝对差值和(SAD)值的最小值与极小值之间的差不大于预定值的 矢量，则确定未检测到运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之 间的差不大于所述预定值的矢量，则确定检测到运动矢量；以及第二检测模块，对于所述第一检测模块在其中未检测到运动矢量的块，被配置为将帧图像分成比所述第一块小的第二块，并在每个第二块中执行块匹配处理，如果不能指定一 个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不大于所述预定值的矢量，则确定在所述第二 块中未检测到运动矢量，而如果能够指定在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不大于 所述预定值的矢量，则确定检测到所述第二块的运动矢量。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动矢量检测模块包括第一检测模块，被配置为将帧图像分成多个第一块，并在每个第一块中执行块匹配处 理，如果不能指定一个在绝对差值和(SAD)值的最小值与极小值之间的差不大于预定值的 矢量，则确定未检测到运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之 间的差不大于所述预定值的矢量，则确定检测到运动矢量；第二检测模块，对于所述第一检测模块在其中未检测到运动矢量的块，被配置为将帧 图像分成比所述第一块大的第二块，并在每个第二块中执行块匹配处理，在不能指定一个 所述SAD值的最小值与极小值之间的差不大于所述预定值的矢量，则确定未检测到所述第 二块中的运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不大于 所述预定值的矢量，则确定检测到所述第二块的运动矢量，并通过参考矢量值选择所述第 一块中的运动矢量；第三检测模块，对于所述第二检测模块在其中未检测到运动矢量的块，被配置为将帧 图像分成比所述第二块大的第三块，并在每个第三块中执行块匹配处理，如果不能指定一 个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不大于所述预定值的矢量，则确定未检测到所 述第三块中的运动矢量，而如果能够指定一个在所述SAD值的最小值与极小值之间的差不 大于所述预定值的矢量，则确定检测到所述第三块的运动矢量，并通过参考矢量值选择所 述第一块中的运动矢量；以及第四检测模块，对于所述第一检测模块、所述第二检测模块和所述第三检测模块在其 中未检测到运动矢量的块，被配置为再确认所述第一检测模块、所述第二检测模块和所述 第三检测模块中的每一个的SAD值，并确定是否能够指定一个在所述SAD值的最小值与极 小值之间的差不大于所述预定值的矢量。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，对于所述运动矢量检测模块在其中不指定一个 运动矢量的块，所述生成模块生成所述连续帧图像的前一帧图像和后一帧图像以及通过合 成所述前一帧图像和所述后一帧图像而获得的帧图像中的一个作为所述内插帧图像。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，当所述运动矢量检测模块在其中不指定一个运 动矢量的块中的运动矢量的量不小于预定值时，所述生成模块生成所述连续帧图像的前一 帧图像和后一帧图像中的一个作为所述内插帧图像，而当所述运动矢量检测模块在其中不 指定一个运动矢量的块中的运动矢量的量小于所述预定值时，所述生成模块生成通过合成 所述连续帧图像的所述前一帧图像和所述后一帧图像而获得的帧图像作为所述内插帧图 像。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动矢量检测模块在所述多个块的水平方 向或垂直方向上进行顺次指定所述多个块中的运动矢量的处理。
9.一种内插帧生成方法，用于生成插入在连续帧图像之间的内插帧图像，所述内插帧 生成方法包括在包含于所述连续帧图像中的多个块中的每一个中执行块匹配处理，并指定内插帧上的一个运动矢量；对于在其中指定一个运动矢量的内插块，基于所述运动矢量生成内插帧图像；并且 对于在其中不指定一个运动矢量的内插块，基于不包含运动矢量分量的帧图像生成内 插帧图像。
10. 一种广播接收设备，包括 调谐器模块，被配置为选择广播信号的频道；解码器模块，被配置为解码来自所述调谐器模块的广播信号，并输出视频信号； 运动矢量检测模块，被配置为在包含于连续帧图像中的多个块中的每一个中执行块匹 配处理，并指定内插帧上的一个运动矢量，所述连续帧图像包含在来自所述解码器模块的 所述广播信号中；生成模块，对于所述运动矢量检测模块在其中指定一个运动矢量的内插块，被配置为 基于所述运动矢量生成内插帧图像，而对于所述运动矢量检测模块在其中不指定一个运动 矢量的内插块，被配置为基于不包含运动矢量分量的帧图像生成内插帧图像，并将所述内 插帧图像插入在所述连续帧图像之间；以及显示模块，被配置为基于插入有内插图像的帧图像而在屏幕上显示图像。
全文摘要
根据一个实施例的一种内插帧生成设备，用于生成插入在连续帧图像之间的内插帧图像，该设备包括运动矢量检测模块(12)，被配置为在包含于连续帧图像中的多个块中的每一个中执行块匹配处理，并在内插帧上指定一个运动矢量；以及生成模块(13)，对于运动矢量检测模块在其中指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于运动矢量生成内插帧图像，而对于运动矢量检测模块在其中不指定一个运动矢量的内插块，被配置为基于不包含运动矢量分量的帧图像生成内插帧图像。
文档编号H04N7/01GK101911680SQ200880122648
公开日2010年12月8日 申请日期2008年10月30日 优先权日2007年12月26日
发明者佐藤考, 山内日美生, 山崎雅也, 平山桂子, 滨川洋平 申请人:株式会社东芝