專利名稱：去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法、裝置以及去隔行系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法、一種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置以及一種去隔行系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電視系統(tǒng)中，隔行掃描被廣泛地采用來降低帶寬。近年來數(shù)字電視的飛速發(fā)展引起了世人的關(guān)注。這些顯示器都要求逐行掃描，因此去隔行電路作為這些顯示器接口電路的一個重要組成部分，越來越受到人們的重視。要實(shí)現(xiàn)效果比較好的去隔行，特別是在大屏幕顯示墻的運(yùn)用中，如果去隔行效果不好，放大后的圖像會讓用戶難以接受。目前業(yè)界普遍公認(rèn)較好的去隔行算法為運(yùn)動補(bǔ)償或者自適應(yīng)算法，不論是運(yùn)動自適應(yīng)或者運(yùn)動補(bǔ)償?shù)娜ジ粜兴惴?，都和視頻圖像的運(yùn)動檢測方法密切相關(guān)。能否正確檢測圖像的運(yùn)動區(qū)域是實(shí)現(xiàn)圖像去隔行的關(guān)鍵，不正確的運(yùn)動檢測會對處理后的圖像質(zhì)量造成較大的負(fù)面影響。
運(yùn)用于去隔行中的運(yùn)動檢測方法有非常多，傳統(tǒng)的兩場檢測法是將一場圖像(當(dāng)前場)經(jīng)過幀內(nèi)插值變成一幀，再把這個插值點(diǎn)的亮度值與前一場相同位置點(diǎn)的亮度值作差值，如果亮度差大于或等于一定門限值則認(rèn)為是運(yùn)動點(diǎn)，否則認(rèn)為是靜止點(diǎn)。但是，這種運(yùn)動檢測方法不太可靠。因?yàn)楫?dāng)前場與后向場的掃描行不是重迭的，而是相互鑲嵌，所以相鄰兩場的對應(yīng)掃描行在垂直方向上有一行的間隔。當(dāng)畫面中包含類似字幕的靜止區(qū)域時， 如果細(xì)節(jié)的高度小于一行的間距，則就會在一場中存在而在另一場中不存。這樣會產(chǎn)生誤運(yùn)動檢測，誤認(rèn)為該區(qū)域?yàn)檫\(yùn)動區(qū)域，結(jié)果導(dǎo)致采用場內(nèi)行插補(bǔ)算法，使字幕變模糊。這種方法很簡單，但會遺失最終顯示圖像中的一些細(xì)節(jié)，而且容易在細(xì)節(jié)豐富的地方發(fā)生錯誤判斷。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法、一種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置以及一種去隔行系統(tǒng)，其可以增強(qiáng)去隔行處理中運(yùn)動檢測的可靠性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 一種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，包括步驟 分別計(jì)算三場圖像的場間差值、幀間差值以及BPP差值； 將得到的場間差值、幀間差值、BPP差值分別與對應(yīng)的場間閾值、幀間閾值、BPP閾值進(jìn)行比較分析，分別得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果； 對所述場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動。
一種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置，包括 計(jì)算三場圖像的場間差值的場間差值單元； 與所述場間差值單元連接的場間閾值處理單元，用于將所述場間差值與對應(yīng)的場間閾值進(jìn)行分析比較，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的為場間初始結(jié)果； 計(jì)算三場圖像的幀間差值的幀間差值單元； 與所述幀間差值單元連接的幀間閾值處理單元，用于將所述幀間差值與對應(yīng)的幀間閾值進(jìn)行比較，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的幀間初始結(jié)果； 計(jì)算三場圖像的BPP差值的BPP差值單元； 與所述BPP差值單元連接的BPP閾值處理單元，用于將所述BPP差值與對應(yīng)的BPP 閾值進(jìn)行比較分析，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的BPP初始結(jié)果； 與所述場間閾值處理單元、所述幀間閾值處理單元、所述BPP閾值處理單元連接的綜合處理單元，用于對所述幀間初始結(jié)果、所述幀間初始結(jié)果、所述BPP初始結(jié)果進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動。
一種去隔行系統(tǒng)，包括幀緩存控制單元、存儲器、場內(nèi)插值處理單元、場間插值處理單元、場交織單元、運(yùn)動判決單元、以及如上所述的三場運(yùn)動檢測裝置，所述幀緩存控制單元與所述存儲器雙向連接，所述幀緩存控制單元、所述場內(nèi)插值處理單元、所述場間插值處理單元、所述場交織單元的輸入端均接入隔行數(shù)字信號，所述幀緩存控制單元的輸出端與所述三場運(yùn)動檢測裝置相連接，所述三場運(yùn)動檢測裝置、所述場內(nèi)插值處理單元、所述場間插值處理單元的輸出端均與所述運(yùn)動判決單元的輸入端相連接，所述運(yùn)動判決單元的輸出端與所述場交織單元的另一輸入端相連接。
根據(jù)本發(fā)明方案，其是通過統(tǒng)計(jì)的手段把前場和后場相關(guān)像素點(diǎn)結(jié)合起來進(jìn)行三場檢測，且把幀間差值和場間差值結(jié)合起來作為運(yùn)動檢測，起到了彌補(bǔ)兩種檢測方法的缺點(diǎn)，對快速物體的運(yùn)動和靜止圖像的邊緣都起到了非常精確的檢測作用；結(jié)合BPP的檢測法，對大面積的運(yùn)動圖像檢測也增加了檢測的可信度，提高和增強(qiáng)了去隔行處理中運(yùn)動檢測的可靠性。


圖1是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法實(shí)施例一的流程示意圖； 圖2是運(yùn)動檢測三場的示意圖； 圖3是二值形態(tài)學(xué)處理的其中一個運(yùn)動點(diǎn)判斷策略的示意圖； 圖4是運(yùn)動點(diǎn)策略應(yīng)用區(qū)域的示意圖； 圖5是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法實(shí)施例二的流程示意圖； 圖6是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10是本發(fā)明的去隔行系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下以其中幾個較佳實(shí)施例對本發(fā)明方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。在下述闡述中，首先對本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法的各實(shí)施例進(jìn)行闡述。
實(shí)施例一 參見圖1所示，是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法實(shí)施例一的流程示意圖，其包括步驟 步驟SlOl 分別計(jì)算三場圖像的場間差值、幀間差值以及 BPP (BrightnessProfile Pattern Difference)差值，進(jìn)入步驟 S102; 步驟S102 將得到的場間差值、幀間差值、BPP差值分別與對應(yīng)的場間閾值、幀間閾值、BPP閾值進(jìn)行比較分析，分別得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的初始結(jié)果，為便于區(qū)分，可分別稱之為場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果，進(jìn)入步驟S103 ； 步驟S103 對各初始結(jié)果進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動。
根據(jù)本實(shí)施例中的方案，其是通過統(tǒng)計(jì)的手段把前場和后場相關(guān)像素點(diǎn)結(jié)合起來比較，是對三場圖像做場間差值、幀間差值以及BPP差值計(jì)算，綜合場間差值、幀間差值、 BPP差值的結(jié)果來得出象素點(diǎn)是否運(yùn)動的結(jié)果，最大限度地避免了單獨(dú)使用某一個差值算法帶來的缺陷，同時還引入了 BPP運(yùn)動檢測法，大大增加了大面積運(yùn)動檢測的能力，綜合了場間差值、幀間差值、BPP差值的優(yōu)點(diǎn)，使得得出的運(yùn)動檢測的結(jié)果更為準(zhǔn)確與可靠。
以下對本實(shí)施例中的各步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。
本實(shí)施例的方案，是對三場圖像進(jìn)行計(jì)算，圖2中示出了運(yùn)動檢測三場的示意圖。
圖2中示出了三場圖像，分別為當(dāng)前的fn場、fn的前場fn_i和后場fn+1。象素點(diǎn)X 為待插值的象素點(diǎn)。在圖示中，下標(biāo)η表示fn場，下標(biāo)1表示左邊的點(diǎn)，下表r表示右邊的點(diǎn)，如圖2所示中，in表示當(dāng)前場中、當(dāng)前待插值像素點(diǎn)上方的相鄰像素點(diǎn)，jn表示當(dāng)前場中、當(dāng)前待插值像素點(diǎn)下方的相鄰像素點(diǎn)，iln表示in左邊的相鄰像素點(diǎn)，im表示in右邊的相鄰像素點(diǎn)，jln表示jn左邊的相鄰像素點(diǎn)，jm表示jn右邊的相鄰像素點(diǎn)，Iv1表示當(dāng)前場的前場中、與當(dāng)前待插值像素點(diǎn)對應(yīng)的像素點(diǎn)，kllri表示Iv1左邊的相鄰像素點(diǎn)，km_i表示 IV1右邊的相鄰像素點(diǎn)，kn+1表示當(dāng)前場的后場中、與當(dāng)前待插值像素點(diǎn)對應(yīng)的像素點(diǎn)，kln+1 表示kn+1左邊的相鄰像素點(diǎn)，krn+1表示kn+1右邊的相鄰像素點(diǎn)。
基于象素點(diǎn)的運(yùn)動檢測中，通常用場間差值或者幀間差值作為運(yùn)動檢測的輸入， 場間差值可以檢測比較快速的運(yùn)動，避免把運(yùn)動區(qū)域誤判為靜止運(yùn)動。在本發(fā)明方案中，采用下述式⑴、⑵計(jì)算場間差值 Af1 = |kn_「(in+jn)/2| (1) Af2 = |kn+「(in+jn)/2| (2) 其中，Af1為當(dāng)前場和前場的場間差值，Af2為當(dāng)前場和后場的場間差值。這兩個差值均可以作為運(yùn)動檢測的輸入值。場間差值容易把靜止區(qū)域的邊緣判斷為運(yùn)動區(qū)域， 而采用幀間差值可以準(zhǔn)確地判斷圖像中的靜止區(qū)域。因此，本發(fā)明方案中還采用下述式(3) 計(jì)算這三幀圖像的幀間差值A(chǔ)f3。
Af3=Iklri-Iv1I (3) 考慮到大面積運(yùn)動的檢測方面，用BPP(Brightness Profile PatternDifference)運(yùn)動檢測方法更能精確地檢測。BPP運(yùn)動檢測方法是運(yùn)用相鄰幀對應(yīng)象素亮度和BPP差值進(jìn)行運(yùn)動檢測。定義ΔB為對應(yīng)象素亮度差值，定義ΔΡ為對應(yīng)象素點(diǎn)的BPP差值。根據(jù)圖2，定義BPP值P為 Piln = in-iln (4) Pirn = in-irn (5) 從而可以根據(jù)圖2計(jì)算出相鄰幀對應(yīng)象素亮度和BPP差值 AB=Iklri-Iv1I (6) Δ P = I pkln_rpkln+11 +1 Pkriri-Pkriri I (7) 依據(jù)式(4)、(5)可以得知，式(7)中，Pkllri= IVfkllri, Pkln+1 = kn+1_kln+1，Pknri =
kn-l_krn_1, Pkrn+i — kn+i_km+io 在得到場間差值、幀間差值、BPP差值后，分別與對應(yīng)的場間閾值、幀間閾值、BPP 閾值進(jìn)行比較分析，在進(jìn)行比較分析時，以場間差值與對應(yīng)的場間閾值為例，當(dāng)場間差值大于對應(yīng)的場間閾值時，則判定當(dāng)前像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，否則判定當(dāng)前像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)，對幀間差值、BPP差值的比較分析與此類似，在此不予贅述。其中，場間閾值、幀間閾值、BPP閾值可以分別進(jìn)行設(shè)定，也可以設(shè)定為相同值。
在經(jīng)過比較分析之后，針對場間差值、幀間差值、BPP差值分別得到了一種初始結(jié)果，即場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果，共計(jì)3種不同的分析結(jié)果，各分析結(jié)果還可能不相同，因此，需要在步驟S103中對這三種初始結(jié)果進(jìn)行綜合運(yùn)算，來對各像素點(diǎn)是否運(yùn)動進(jìn)行綜合判定。
在進(jìn)行綜合判定時，可以有多種綜合判定方式，在其中一種判定方式中，以將運(yùn)動點(diǎn)記為1、靜止點(diǎn)為0為例，則可對這三種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行或運(yùn)算，以得到最終的綜合判定結(jié)果，即對于任意一個像素點(diǎn)，只要在場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中的任意一種被判定為是運(yùn)動點(diǎn)，則在綜合判定時判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，若在三種初始結(jié)果中均判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)，在綜合判定時才判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)。
在另外一種判定方式中，以將運(yùn)動點(diǎn)記為1、靜止點(diǎn)為0為例，則可對這三種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行和運(yùn)算，以得到最終的綜合判定結(jié)果，即對于任意一個像素點(diǎn)，只有在場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中均被判定為是運(yùn)動點(diǎn)時，才在綜合判定時判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，否則就判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)。
根據(jù)實(shí)際需要，也可以采用其他的運(yùn)算或者判定方式來進(jìn)行綜合判定，例如場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中至少有兩種判定為是運(yùn)動點(diǎn)時，才判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)等等，在此不予贅述。
考慮到相鄰幀的亮度差容易受噪聲影響，而且BPP值受亮度影響非常敏感，因此， 在本實(shí)施例中，還可以對背景的椒鹽噪聲點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，以有效地消除噪聲的干擾， 如圖1所示，本實(shí)施例中的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，在上述步驟S102之后、步驟 S103之前，還包括步驟 步驟S1023 分別對各上述初始結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理，然后進(jìn)入步驟S103。
此時，上述步驟S103在進(jìn)行綜合運(yùn)算處理時，是對步驟S1023中二值形態(tài)學(xué)處理后的結(jié)果進(jìn)行處理。
此外，由于在場間差值、幀間差值、BPP差值這三種方式中，BPP差值是受亮度影響最敏感的，因此，在上述步驟S1023中，也可以僅對BPP差值對應(yīng)的BPP初始結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理，然后在步驟S103中對上述場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果以及對BBP初始結(jié)果二值形態(tài)處理后的結(jié)果進(jìn)行綜合分析判斷，在此不予贅述。當(dāng)然，依據(jù)實(shí)際需要，也可以是對場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中的任意一種或者任意組合進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理，在此不予贅述。
在進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理時，可以是采用各種二值形態(tài)學(xué)處理方式進(jìn)行處理。
分析上述得到的場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果可見，其是一個二值運(yùn)動圖像信息，因此可以通過二值形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算(如腐蝕或者膨脹)對其進(jìn)行處理，但是單獨(dú)進(jìn)行腐蝕和膨脹運(yùn)算效果并不理想，因此，在本實(shí)施例中，可以根據(jù)視頻圖像特有的特性進(jìn)行調(diào)整處理。
如圖3所示，是二值形態(tài)學(xué)處理的其中一個運(yùn)動點(diǎn)判斷策略的示意圖。
如圖3所示，本發(fā)明方案是一個3X3的窗口內(nèi)進(jìn)行判斷，圖中白點(diǎn)表示靜止的象素點(diǎn)，黑點(diǎn)表示運(yùn)動象素點(diǎn)，3X3窗口的中心點(diǎn)是需要進(jìn)行判斷的當(dāng)前待判點(diǎn)。具體的策略可以是 如果當(dāng)前待判點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，如圖3中的示例a、b，將當(dāng)前待判點(diǎn)的相鄰的8個點(diǎn)中運(yùn)動點(diǎn)的個數(shù)與第一預(yù)設(shè)閾值Cithl (假設(shè)取值為4)進(jìn)行比較，如果大于第一預(yù)設(shè)閾值Qthl， 則判斷為運(yùn)動點(diǎn)，如圖3中的示例a，否則為靜止點(diǎn)，如圖3中的示例b ； 如果當(dāng)前待判點(diǎn)為靜止點(diǎn)，如圖3中的示例c、d，將當(dāng)前待判點(diǎn)的相鄰的8個點(diǎn)中運(yùn)動點(diǎn)的個數(shù)與第二預(yù)設(shè)閾值Cith2 (假設(shè)取值為4)進(jìn)行比較，如果大于第二預(yù)設(shè)閾值Qth2， 則判斷為運(yùn)動點(diǎn)，如圖4中的示例c，否則為靜止點(diǎn)，如圖3中的示例d。
當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要，進(jìn)行判斷的窗口也可以做其他設(shè)定，例如為4X4等等，此時，相應(yīng)的與當(dāng)前待判點(diǎn)相鄰的點(diǎn)的個數(shù)一般也會有所改變，對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)閾值Qthl、第二預(yù)設(shè)閾值Cith2也可以依據(jù)實(shí)際需要或者經(jīng)驗(yàn)來做設(shè)定。
此外，在實(shí)際生活中，運(yùn)動圖像一般都比較多地出現(xiàn)在視頻圖像的中央?yún)^(qū)域，背景圖像出現(xiàn)在邊緣比出現(xiàn)在中央的幾率要大非常多。因此，為了減少計(jì)算的復(fù)雜程度、節(jié)省硬件資源，可以設(shè)定運(yùn)動點(diǎn)判斷策略應(yīng)用區(qū)域。如圖4所示，是運(yùn)動點(diǎn)策略應(yīng)用區(qū)域的示意圖，在圖像中除了圖像邊緣寬度X、高度為Y區(qū)域之外的區(qū)域?yàn)檫\(yùn)動點(diǎn)判斷策略采用區(qū)域， 如圖4中的白色區(qū)域所示，即在設(shè)定的運(yùn)動點(diǎn)判斷策略應(yīng)用區(qū)域采用本發(fā)明方案，而對于其他區(qū)域可采用其他通用的方法來進(jìn)行運(yùn)動判斷，根據(jù)實(shí)際需要可以靈活設(shè)置X和Y的值。
實(shí)施例二 如圖5所示，是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法實(shí)施例二的流程示意圖，在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例一的不同之處主要在于，其是在對場間差值、幀間差值、 BPP差值對應(yīng)的三種初始結(jié)果進(jìn)行了綜合分析判斷之后，再進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理。
如圖5所示，本實(shí)施例中的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法包括步驟 步驟S201 分別計(jì)算三場圖像的場間差值、幀間差值以及BPP差值，進(jìn)入步驟 S202 ； 步驟S202 將得到的場間差值、幀間差值、BPP差值分別與對應(yīng)的場間閾值、幀間閾值、BPP閾值進(jìn)行比較分析，分別得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的初始結(jié)果，為便于區(qū)分，可分別稱之為場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果，進(jìn)入步驟S203 ； 步驟S203 對各初始結(jié)果進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動，進(jìn)入步驟 S204 ； 步驟S204 對得到的各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的綜合結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理。
本實(shí)施例中的其他技術(shù)特征與上述實(shí)施例一中的相同，在此不予贅述。
根據(jù)上述本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，本發(fā)明還提供一種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置，以下就該裝置的各實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例一 參見圖6所示，是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖6所示，本實(shí)施例中的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置包括有 場間差值單元，用于計(jì)算三場圖像的場間差值； 與場間差值單元相連接的場間閾值處理單元，用于將場間差值單元得到的場間差值與對應(yīng)的場間閾值進(jìn)行分析比較，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的初始結(jié)果(為便于區(qū)分，可稱之為場間初始結(jié)果)； 幀間差值單元，用于計(jì)算三場圖像的幀間差值； 與幀間差值單元相連接的幀間閾值處理單元，用于將幀間差值單元得到的幀間差值與對應(yīng)的幀間閾值進(jìn)行比較，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的初始結(jié)果(為便于區(qū)分，可稱之為幀間初始結(jié)果)； BPP差值單元，用于計(jì)算三場圖像的BPP差值； 與BPP差值單元相連接的BPP閾值處理單元，用于將BPP差值單元得到的BPP差值與對應(yīng)的BPP閾值進(jìn)行比較分析，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的初始結(jié)果(為便于區(qū)分，可稱之為BPP初始結(jié)果)； 以及與場間閾值處理單元、幀間閾值處理單元、BPP閾值處理單元相連接的綜合處理單元，用于對場間閾值處理單元、幀間閾值處理單元、BPP閾值處理單元的各初始結(jié)果 (即上述幀間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果)進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動。
以場間閾值處理單元為例，在將場間差值與對應(yīng)的場間閾值進(jìn)行比較時，具體的方式可以是，當(dāng)場間差值大于對應(yīng)的場間閾值時，則判定當(dāng)前像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，否則判定當(dāng)前像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)。幀間差值處理單元、BPP差值處理的比較分析與此類似，在此不予贅述。 其中，場間閾值、幀間閾值、BPP閾值可以分別進(jìn)行設(shè)定，也可以設(shè)定為相同值。
在綜合處理單元進(jìn)行綜合判定時，可以有多種綜合判定方式，在其中一種判定方式中，以將運(yùn)動點(diǎn)記為1、靜止點(diǎn)為0為例，則可對這三種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行或運(yùn)算，以得到最終的綜合判定結(jié)果，即對于任意一個像素點(diǎn)，只要在場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中的任意一種被判定為是運(yùn)動點(diǎn)，則在綜合判定時判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，若在三種初始結(jié)果中均判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)，在綜合判定時才判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)。
在另外一種判定方式中，以將運(yùn)動點(diǎn)記為1、靜止點(diǎn)為0為例，則可對這三種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行和運(yùn)算，以得到最終的綜合判定結(jié)果，即對于任意一個像素點(diǎn)，只有在場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中均被判定是運(yùn)動點(diǎn)時，才在綜合判定時才判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，否則就判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)。
根據(jù)實(shí)際需要，也可以采用其他的運(yùn)算或者判定方式來進(jìn)行綜合判定，例如場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中至少有兩種判定為是運(yùn)動點(diǎn)時，才判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)等等，在此不予贅述。
考慮到相鄰幀的亮度差容易受噪聲影響，而且BPP值受亮度影響非常敏感，因此， 在本實(shí)施例中，還可以對背景的椒鹽噪聲點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，以有效地消除噪聲的干擾， 如圖6所示，本實(shí)施例中的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置還可以包括有 連接于場間閾值處理單元與綜合處理單元之間的二值形態(tài)學(xué)處理單元(為便于區(qū)分，稱為第一二值形態(tài)學(xué)處理單元)，用于對場間閾值處理單元的初始結(jié)果(即場間初始結(jié)果)進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理； 連接于幀間閾值處理單元與綜合處理單元之間的二值形態(tài)學(xué)處理單元(為便于區(qū)分，稱為第二二值形態(tài)學(xué)處理單元)，用于對幀間閾值處理單元的初始結(jié)果(即幀間初始結(jié)果)進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理； 連接于BPP閾值處理單元與綜合處理單元之間的二值形態(tài)學(xué)處理單元(為便于區(qū)分，稱為第三二值形態(tài)學(xué)處理單元)，用于對BPP閾值處理單元的初始結(jié)果(即BPP初始結(jié)果)進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理。
此時，上述綜合處理單元在進(jìn)行綜合運(yùn)算處理時，是對各二值形態(tài)學(xué)處理單元 (第一二值形態(tài)學(xué)處理單元、第二二值形態(tài)學(xué)處理單元、第三二值形態(tài)學(xué)處理單元)二值形態(tài)學(xué)處理后的結(jié)果進(jìn)行處理。
其中，上述第一二值形態(tài)學(xué)處理單元、第二二值形態(tài)學(xué)處理單元、第三二值形態(tài)學(xué)處理單元可以采用相同的方式實(shí)現(xiàn)，在此不予贅述。
另外，由于第一二值形態(tài)學(xué)處理單元、第二二值形態(tài)學(xué)處理單元、第三二值形態(tài)學(xué)處理單元可以采用相同的方式實(shí)現(xiàn)，因此，也可以采用同一個二值形態(tài)學(xué)處理單元對對場間閾值處理單元、幀間閾值處理單元、BPP閾值處理單元的初始結(jié)果進(jìn)行綜合處理，如圖7 的本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖所示，在此不予贅述。
此外，由于在場間差值、幀間差值、BPP差值這三種方式中，BPP差值是受亮度影響最敏感的，因此，在本實(shí)施例中，也可以僅對BPP差值處理單元得到的初始結(jié)果(BPP初始結(jié)果)進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理，然后在綜合處理單元中對場間差值處理單元的初始結(jié)果(場間初始結(jié)果)、幀間差值處理單元的初始結(jié)果(幀間初始結(jié)果)以及二值形態(tài)學(xué)處理單元(第三二值形態(tài)學(xué)處理單元)對BBP差值處理單元的初始結(jié)果(BPP初始結(jié)果)二值形態(tài)處理后的結(jié)果進(jìn)行綜合分析判斷，如圖8的本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖所示，在此不予贅述。當(dāng)然，依據(jù)實(shí)際需要，也可以是對場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中的任意一種或者任意組合進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理，在此不予贅述。
實(shí)施例四 參見圖9所示，是本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例一、二、三的不同之處主要在于，其是在對場間差值、幀間差值、BPP差值對應(yīng)的三種初始結(jié)果進(jìn)行了綜合分析判斷之后，再進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理。
如圖9所示，本實(shí)施例中的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置包括有 場間差值單元，用于計(jì)算三場圖像的場間差值； 與場間差值單元相連接的場間閾值處理單元，用于將場間差值單元得到的場間差值與對應(yīng)的場間閾值進(jìn)行分析比較，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的初始結(jié)果(為便于區(qū)分，可稱之為場間初始結(jié)果)； 幀間差值單元，用于計(jì)算三場圖像的幀間差值； 與幀間差值單元相連接的幀間閾值處理單元，用于將幀間差值單元得到的幀間差值與對應(yīng)的幀間閾值進(jìn)行比較，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的初始結(jié)果(為便于區(qū)分，可稱之為幀間初始結(jié)果)； BPP差值單元，用于計(jì)算三場圖像的BPP差值； 與BPP差值單元相連接的BPP閾值處理單元，用于將BPP差值單元得到的BPP差值與對應(yīng)的BPP閾值進(jìn)行比較分析，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的初始結(jié)果(為便于區(qū)分，可稱之為BPP初始結(jié)果)； 與場間閾值處理單元、幀間閾值處理單元、BPP閾值處理單元相連接的綜合處理單元，用于對場間閾值處理單元、幀間閾值處理單元、BPP閾值處理單元的各初始結(jié)果(即上述幀間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果)進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動； 以及與綜合處理單元相連接的二值形態(tài)學(xué)處理單元，用于對綜合處理單元處理后的各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理。
本實(shí)施例中的其他技術(shù)特征與上述實(shí)施例一、二、三中的相同，在此不予贅述。
在本發(fā)明的各實(shí)施例的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置中，具體的場間差值、幀間差值、BPP差值的計(jì)算方式，判定差值的確定方式，閾值處理方式，以及二值形態(tài)學(xué)處理的方式與上述本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法中的相同，在此不予贅述。
依據(jù)上述本發(fā)明的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置，本發(fā)明還提供一種去隔行系統(tǒng)，參見圖10所示，是本發(fā)明的去隔行系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖10所示，本實(shí)施例中的去隔行系統(tǒng)包括有幀緩存控制單元、場內(nèi)插值處理單元、場間插值處理單元、場交織單元、三場運(yùn)動檢測裝置、運(yùn)動判決單元、以及存儲器，其中，幀緩存控制單元、場內(nèi)插值處理單元、場間插值處理單元、場交織單元的輸入端均接入隔行數(shù)字信號，幀緩存控制單元與存儲器雙向連接，幀緩存控制單元的一個輸出端與三場運(yùn)動檢測裝置相連接，幀緩存控制單元的另一個輸出端還與場間插值處理單元的另一輸入端相連接，三場運(yùn)動檢測裝置、場內(nèi)插值處理單元、場間插值處理單元的輸出端均與運(yùn)動判決單元的輸入端相連接，運(yùn)動判決單元的輸出端與場交織單元的另一個輸入端相連接。
其中，上述三場運(yùn)動檢測裝置，與上述本發(fā)明的各實(shí)施例中的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置相同，在此不予贅述；上述場內(nèi)插值處理單元、場間插值處理單元的實(shí)現(xiàn)方式可與現(xiàn)有技術(shù)中的相同，上述存儲器，可以是DDR2(DDR，Double Data Rate雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器)、DDR3，在圖12所示的示例中，是以存儲器為DDR2為例進(jìn)行說明。
參見圖10所示，在其中一個具體的處理過程中，隔行模擬信號CVBS經(jīng)S-vedio輸入至解碼器后，經(jīng)解碼器的解碼輸出為BT. 656或者Bi. 601格式的隔行數(shù)字信號。如圖12 所示，解碼器外接有SDRAM (Synchronous DynamicRandom Access Memory，同步動態(tài)隨機(jī)存儲器)，外接SDRAM可以對視頻信號進(jìn)行3D降噪和5線梳狀濾波，提高輸出的數(shù)字視頻質(zhì)量。
得到隔行數(shù)字信號后，隔行數(shù)字信號分為四路，分別進(jìn)入幀緩存控制單元、場內(nèi)插值處理單元、場間插值處理單元、場交織單元，幀緩存控制單元集成有DDR2控制器，實(shí)現(xiàn)對對DDR2的讀寫控制，同時緩存前場和后場，輸出給三場運(yùn)動檢測裝置。三場運(yùn)動檢測裝置對三場數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，輸出檢測結(jié)果，檢測結(jié)果為各像素點(diǎn)是運(yùn)動點(diǎn)還是靜止點(diǎn)。運(yùn)動判決單元根據(jù)三場運(yùn)動檢測裝置輸出的檢測結(jié)果，選擇場內(nèi)插值處理單元輸出的處理結(jié)果或者場間插值處理單元輸出的結(jié)果進(jìn)行輸出，輸出插入場。場交織模塊把當(dāng)前場和插入場進(jìn)行交織，最終輸出去隔行視頻數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的去隔行處理系統(tǒng)中，幀緩存控制單元、三場運(yùn)動檢測裝置、場內(nèi)插值處理單元、場間插值處理單元、運(yùn)動判決單元、場交織單元可集成在FPGA中來實(shí)現(xiàn)。圖10所示中，還示出了外圍電路，該外圍電路可包括有電源模塊、FPGA并行的加載模塊等，為去隔行系統(tǒng)的運(yùn)行提供必要的支持，外圍電路的實(shí)現(xiàn)方式在此不予贅述。
此外，本發(fā)明的去隔行系統(tǒng)還可以包括有上述解碼器、SDRAM,以同時可以對模擬視頻信號進(jìn)行去隔行處理。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，僅僅是對本發(fā)明的較佳實(shí)施方式的詳細(xì)說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，其特征在于，包括步驟 分別計(jì)算三場圖像的場間差值、幀間差值以及BPP差值；將得到的場間差值、幀間差值、BPP差值分別與對應(yīng)的場間閾值、幀間閾值、BPP閾值進(jìn)行比較分析，分別得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果；對所述場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，其特征在于，在判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動之后，還包括步驟對得到的各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，其特征在于在得到場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果之后，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動之前，還包括下述步驟中的任意一項(xiàng)或者任意組合對所述場間初始結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理； 對所述幀間初始結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理； 對所述BPP初始結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，其特征在于，所述二值形態(tài)學(xué)處理過程包括判斷當(dāng)前待判點(diǎn)預(yù)設(shè)個數(shù)個相鄰像素點(diǎn)中運(yùn)動點(diǎn)的個數(shù)是否大于對應(yīng)的閾值，若是，則判定當(dāng)前點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，若否，判定當(dāng)前點(diǎn)為靜止點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，其特征在 于在綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動時，若場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中任意一個判定像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，則綜合判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，若場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果均判定像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)，則綜合判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)； 或者在綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動時，若場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中均判定像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)時，則綜合判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，否則判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)； 或者在綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動時，若場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果中的至少兩個均判定像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)時，則綜合判定該像素點(diǎn)為運(yùn)動點(diǎn)，否則判定該像素點(diǎn)為靜止點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法，其特征在于， 所述去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法在預(yù)設(shè)運(yùn)動點(diǎn)策略應(yīng)用區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，所述預(yù)設(shè)運(yùn)動點(diǎn)策略應(yīng)用區(qū)域是圖像中除了圖像預(yù)設(shè)邊緣寬度、預(yù)設(shè)邊緣高度區(qū)域之外的區(qū)域。
7.—種去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置，其特征在于，包括 計(jì)算三場圖像的場間差值的場間差值單元；與所述場間差值單元連接的場間閾值處理單元，用于將所述場間差值與對應(yīng)的場間閾值進(jìn)行分析比較，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的場間初始結(jié)果； 計(jì)算三場圖像的幀間差值的幀間差值單元；與所述幀間差值單元連接的幀間閾值處理單元，用于將所述幀間差值與對應(yīng)的幀間閾值進(jìn)行比較，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的幀間初始結(jié)果；計(jì)算三場圖像的BPP差值的BPP差值單元；與所述BPP差值單元連接的BPP閾值處理單元，用于將所述BPP差值與對應(yīng)的BPP閾值進(jìn)行比較分析，得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的BPP初始結(jié)果；與所述場間閾值處理單元、所述幀間閾值處理單元、所述BPP閾值處理單元連接的綜合處理單元，用于對所述幀間初始結(jié)果、所述幀間初始結(jié)果、所述BPP初始結(jié)果進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的去隔行處理的三場運(yùn)動檢測裝置，其特征在于；還包括，與所述綜合處理單元相連接的二值形態(tài)學(xué)處理單元，用于對閾值處理單元得到的各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理； 或者還包括連接于所述場間閾值處理單元、所述幀間閾值處理單元、所述BPP閾值處理單元與所述綜合處理單元之間的二值形態(tài)學(xué)處理單元，用于對所述場間初始結(jié)果、所述幀間初始結(jié)果、所述BPP初始結(jié)果分別進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理； 或者還包括下述單元中的任意一個或者任意組合連接于所述場間閾值處理單元與所述綜合處理單元之間的第一二值形態(tài)學(xué)處理單元， 用于對所述場間初始結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理；連接于所述幀間閾值處理單元與所述綜合處理單元之間的第二二值形態(tài)學(xué)處理單元， 用于對所述幀間初始結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理；連接于所述BPP閾值處理單元與所述綜合處理單元之間的第三二值形態(tài)學(xué)處理單元， 用于對所述BPP初始結(jié)果進(jìn)行二值形態(tài)學(xué)處理。
9.一種去隔行系統(tǒng)，其特征在于，包括幀緩存控制單元、存儲器、場內(nèi)插值處理單元、場間插值處理單元、場交織單元、運(yùn)動判決單元、以及如權(quán)利要求10至14任意一項(xiàng)所述的三場運(yùn)動檢測裝置，所述幀緩存控制單元與所述存儲器雙向連接，所述幀緩存控制單元、所述場內(nèi)插值處理單元、所述場間插值處理單元、所述場交織單元的輸入端均接入隔行數(shù)字信號，所述幀緩存控制單元的輸出端與所述三場運(yùn)動檢測裝置相連接，所述三場運(yùn)動檢測裝置、所述場內(nèi)插值處理單元、所述場間插值處理單元的輸出端均與所述運(yùn)動判決單元的輸入端相連接，所述運(yùn)動判決單元的輸出端與所述場交織單元的另一輸入端相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的去隔行系統(tǒng)，其特征在于還包括與所述幀緩存控制單元、所述場內(nèi)插值處理單元、所述場間插值處理單元的輸入端連接的解碼器，與所述解碼器雙向連接的SDRAM，所述解碼器將模擬視頻信號解碼為隔行數(shù)字信號； 和/或所述存儲器為DDR2或者DDR3 ； 和/或所述幀緩存控制單元、所述三場運(yùn)動檢測裝置、所述場內(nèi)插值處理單元、所述場間插值處理單元、所述運(yùn)動判決單元、所述場交織單元集成在FPGA中。
全文摘要
去隔行處理的三場運(yùn)動檢測方法、裝置及去隔行系統(tǒng)，該方法包括步驟分別計(jì)算三場圖像的場間差值、幀間差值以及BPP差值；將得到的場間差值、幀間差值、BPP差值分別與對應(yīng)的場間閾值、幀間閾值、BPP閾值進(jìn)行比較分析，分別得到各像素點(diǎn)是否運(yùn)動的場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果；對場間初始結(jié)果、幀間初始結(jié)果、BPP初始結(jié)果進(jìn)行綜合運(yùn)算，綜合判定各像素點(diǎn)是否運(yùn)動。本發(fā)明通過統(tǒng)計(jì)手段把前場和后場相關(guān)像素點(diǎn)結(jié)合起來進(jìn)行三場檢測，且把幀間差值和場間差值結(jié)合起來作為運(yùn)動檢測，彌補(bǔ)了兩種檢測方法的缺點(diǎn)，并結(jié)合了BPP的檢測法，提高和增強(qiáng)了去隔行處理中運(yùn)動檢測的可靠性。
文檔編號G06T7/20GK102186045SQ20111009945
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者林文富, 景博, 楊燈, 蘭進(jìn)城 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司