專利名稱：利用基于特征點(diǎn)的逐象素運(yùn)動估算的圖象處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于編碼視頻信號的裝置；并且，更具體地，涉及一種利用基于特征點(diǎn)的逐象素運(yùn)動估算編碼視頻信號的裝置。
眾所周知，數(shù)字視頻信號的傳輸可獲得比模擬信號傳輸質(zhì)量高得多的視頻圖象。當(dāng)包括有一序列圖象“幀”的圖象信號以數(shù)字形式表示時，將生成大量要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，特別是在高清晰度電視系統(tǒng)的情況中。然而，一常規(guī)傳輸信道的可用頻帶寬度是有限的，因此，為了發(fā)送大量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，必須壓縮或減少傳輸數(shù)據(jù)的量，在各種視頻壓縮技術(shù)中，將時間及空間壓縮技術(shù)與統(tǒng)計編碼技術(shù)相結(jié)合的所謂的混合編碼技術(shù)是所知最為有效的。
大多數(shù)混合編碼技術(shù)采用運(yùn)動補(bǔ)償DPCM(差分脈沖碼調(diào)制)，二維DCT(離散余弦變換)，DCT系數(shù)的量化及VLC(可變長度編碼)。運(yùn)動補(bǔ)償DPCM是對在一當(dāng)前幀和一先前幀之間的目標(biāo)的運(yùn)動進(jìn)行估算，并根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動流預(yù)測當(dāng)前幀以產(chǎn)生一個代表當(dāng)前幀及其預(yù)測之間的差的誤差信號的處理。這種方法在例如Staffan Ericsson的“用于混合預(yù)測/變換編碼的固定及自適應(yīng)預(yù)測器”IEEETransactions on Communications，COM-33，No.12(1985年12月)；及在Ninomiya和Ohtsuka的“一種用于電視畫面的運(yùn)動補(bǔ)償幀間編碼方案”，IEEE Transactions on Communications，COM-30，No.1(1982年1月)中被描述。
特別地，在運(yùn)動補(bǔ)償DPCM中，基于對當(dāng)前幀及先前幀間的運(yùn)動的估算，當(dāng)前幀數(shù)據(jù)自相應(yīng)的先前幀被預(yù)測。這種預(yù)測的運(yùn)動可以用表示先前及當(dāng)前幀之間象素的位移的準(zhǔn)運(yùn)動矢量表述。
已有兩種基本方法估算目標(biāo)象素的位移一種是逐塊估算，另一種是逐象素的方法。
在逐塊的運(yùn)動估算中，將一當(dāng)前幀中的一塊與其先前幀中的各塊進(jìn)行比較直至確定最佳匹配。由此，可以估算該整個塊的幀間位移矢量(代表該象素塊已在幀間移動了多少)。然而，在逐塊運(yùn)動估算中，如果塊中各象素不以相同的方式移動，可導(dǎo)致差的估算，從而降低了整體編碼效率。
另一方面，在逐象素估算的情況中，可確定用于各個象素的位移。這種技術(shù)可取得象素值的更精確的估算并能容易地處理標(biāo)度改變(例如變焦、垂直于圖象平面的運(yùn)動)。然而，在逐象素的方法中，由于是確定每個象素的運(yùn)動矢量，因此幾乎不可能將所有的運(yùn)動矢量數(shù)據(jù)傳輸給一接收機(jī)。
引入的用于改善涉及由逐象素方法導(dǎo)致的剩余或多余的傳輸數(shù)據(jù)的問題的一種技術(shù)是基于特征點(diǎn)的運(yùn)動估算方法。
在該基于特征點(diǎn)的運(yùn)動估算技術(shù)中，用于一組被選擇的象素即特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量被傳輸給一接收機(jī)，其中特征點(diǎn)被定義為能夠代表其相鄰象素的象素，以使當(dāng)前幀中從的象素的全部運(yùn)動矢量可在接收機(jī)中特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量被還原或近似。
在采用在第08/367,520號，題目為“利用逐象素運(yùn)動估算編碼視頻信號的方法和裝置”的共有未決的美國專利申請中公開的基于特征點(diǎn)的運(yùn)動估算技術(shù)中的編碼器中，首先從包含在先前幀中的象素中選擇一些特征點(diǎn)。接著，確定這些被選擇的特征點(diǎn)的第一組運(yùn)動矢量，其中各運(yùn)動矢量表示先前幀中一特征點(diǎn)與相應(yīng)的一匹配點(diǎn)，即當(dāng)前幀中一最相似的象素之間的空間位移。該當(dāng)前幀中最相似的象素稱為一準(zhǔn)特征點(diǎn)。然后，通過利用所述第一組運(yùn)動矢量，確定當(dāng)前幀中所包含的所有象素的一第二組運(yùn)動矢量。即，通過轉(zhuǎn)換第一組運(yùn)動矢量的各運(yùn)動矢量，首先確定第二組運(yùn)動矢量中用于這些準(zhǔn)特征點(diǎn)的一部分；并通過對位于一預(yù)定大小的圓形邊界內(nèi)的準(zhǔn)特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量進(jìn)行平均而確定第二組運(yùn)動矢量中其它用于非準(zhǔn)特征點(diǎn)的部分。
由于確定用于這些非準(zhǔn)特征點(diǎn)的第二組運(yùn)動矢量的其它部分時未采用任何涉及目標(biāo)實(shí)際運(yùn)動的實(shí)信息，因此不大可能對這些非準(zhǔn)特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量進(jìn)行精確地估算。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種改進(jìn)的利用基于特征點(diǎn)的逐象素運(yùn)動估算的視頻信號編碼裝置，該裝置能通過使用邊緣信息，精確地估算非準(zhǔn)特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種改進(jìn)的在一運(yùn)動補(bǔ)償視頻信號編碼器中使用的用于基于數(shù)字視頻信號的當(dāng)前幀及先前幀確定一預(yù)測的當(dāng)前幀的裝置，包括有一邊緣檢測器，用于檢測先前幀中表示形成圖象邊緣的象素的邊緣點(diǎn)；
一特征點(diǎn)檢測器，用于選擇先前幀中邊緣點(diǎn)內(nèi)的一些象素作為特征點(diǎn)；一特征點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器，用于檢測這些特征點(diǎn)的一第一組運(yùn)動矢量，該第一組運(yùn)動矢量中的各運(yùn)動矢量表示一特征點(diǎn)與當(dāng)前幀內(nèi)同其最相似的一象素之間的空間位移；一范圍檢測器，用于確定各特征點(diǎn)的一特征點(diǎn)范圍，其中該特征點(diǎn)范圍包括一特征點(diǎn)及位于一相同邊緣上的一個或多個未選擇的邊緣點(diǎn)，且在各未選擇的邊緣點(diǎn)與該特征點(diǎn)范圍內(nèi)的該特征點(diǎn)之間沿著該邊緣的距離不大于在該特征點(diǎn)范圍內(nèi)的各來選擇的邊緣點(diǎn)與任何其它特征點(diǎn)范圍內(nèi)的一特征點(diǎn)之間沿著該邊緣的距離；一邊緣點(diǎn)運(yùn)動矢量檢則器，用于檢測一特征點(diǎn)與該特征點(diǎn)范圍內(nèi)各未選擇的邊緣點(diǎn)之間的距離并設(shè)定該距離為所述各未選擇的邊緣點(diǎn)的一搜索半徑；并用于確定在同一邊緣上的在自各邊緣點(diǎn)的搜索半徑內(nèi)分散的一個或多個特征點(diǎn)范圍，及檢測未選擇的邊緣點(diǎn)的一第二組運(yùn)動矢量，該第二組運(yùn)動矢量的各運(yùn)動矢量是通過對包括在該一個或多個特征點(diǎn)范圍內(nèi)的這些特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量進(jìn)行平均而被確定的；一準(zhǔn)點(diǎn)檢測器，用于基于第一組運(yùn)動矢量的各運(yùn)動矢量檢測當(dāng)前幀中相應(yīng)于這些特征點(diǎn)的準(zhǔn)特征點(diǎn)及用于這些準(zhǔn)特征點(diǎn)的一第三組運(yùn)動矢量并基于第二組運(yùn)動矢量中的各運(yùn)動矢量檢測當(dāng)前幀中的準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及用于這些準(zhǔn)邊緣點(diǎn)的一第四組運(yùn)動矢量；一準(zhǔn)特征點(diǎn)選擇器，用于選擇對所有非準(zhǔn)邊緣及非準(zhǔn)特征點(diǎn)有影響的一個或多個準(zhǔn)特征點(diǎn)以便在各非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)與各相應(yīng)的一個或多個有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)之間所連的一條直線不與這些準(zhǔn)特征點(diǎn)及準(zhǔn)邊緣點(diǎn)相交；一非準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器，用于檢測非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)的一第五組運(yùn)動矢量，該第五組運(yùn)動矢量中的各運(yùn)動矢量是通過將對各非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)有影響的該一個或多個特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量進(jìn)行平均而被確定的；一配置單元，用于配置該第三、第四及第五組運(yùn)動矢量以確定當(dāng)前幀中所有象素的一組運(yùn)動矢量；及一運(yùn)動補(bǔ)償器，用于基于當(dāng)前幀中各象素的位置及其運(yùn)動矢量提供自該先前幀的一象素值，從而確定該預(yù)測的當(dāng)前幀。
從以下結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的上述及其它目的和特征將變得明顯，附圖中

圖1為本發(fā)明的具有一當(dāng)前幀預(yù)測單元的圖象信號編碼裝置；圖2為圖1的該當(dāng)前幀預(yù)測單元的詳細(xì)方框圖；圖3A至3C描述了一種確定在各邊緣上的特征點(diǎn)范圍的方法；及圖4表示了一種選擇對各非準(zhǔn)點(diǎn)有影響的一個或多個準(zhǔn)特征點(diǎn)的方法。
圖1描繪了本發(fā)明圖象信號編碼裝置的一優(yōu)選選實(shí)施例。如圖1所示，一輸入視頻信號的當(dāng)前幀信號被存儲在一第一幀存儲器100中，該第一幀存儲器100通過線L9與一減法器102相連并通過線L10與一當(dāng)前幀預(yù)測單元150連接。
在該當(dāng)前幀預(yù)測單元150內(nèi)，通過利用特征點(diǎn)，自該第一幀存儲器100取出在線L10上的一當(dāng)前幀信號及來自一第二幀存儲器124在線L12上的一重建先前幀信號被處理以預(yù)測該當(dāng)前幀以分別生成一預(yù)測的當(dāng)前幀信號到L30上及一組特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量到線L20上。該當(dāng)前幀預(yù)測單元150的細(xì)節(jié)將參照圖2予以描述。
在減法器102，從在線L9上的該當(dāng)前幀信號中減去在線L30上的該預(yù)測的當(dāng)前幀信號，且該結(jié)果數(shù)據(jù)，即表示該當(dāng)前及預(yù)測的當(dāng)前幀信號之間的差分象素值的一誤差信號被送至一圖象信號編碼器105，其中通過利用例如一DCT及任何已知的量化方法，該誤差信號被編碼成一組量化的變換系數(shù)。然后，這些量化的變換系數(shù)被傳送至一熵編碼器107及一圖象信號解碼器113，在該熵編碼器107，通過利用例如一可變長度編碼技術(shù)，來自圖象信號編碼器105的量化的變換系數(shù)及來自當(dāng)前幀預(yù)測單元150通過線L20被傳送的運(yùn)動矢量被一起編碼。然后，該編碼的信號被提供給一發(fā)送機(jī)(未示出)進(jìn)行發(fā)送。
同時，該圖象信號解碼器113通過采用一逆量化及一反離散余弦變換將來自圖象信號編碼器105的量化的變換系數(shù)轉(zhuǎn)換回成一重建的誤差信號。該來自圖象信號解碼器113的重建的誤差信號及來自當(dāng)前幀預(yù)測單元150在線L30上的預(yù)測的當(dāng)前幀信號在一加法器115被組合以從而提供一重建的當(dāng)前幀信號，以作為一先前幀被存儲在第二幀存儲器124中。
現(xiàn)在參照圖2，其說明了圖1中所示的當(dāng)前幀預(yù)測單元150的細(xì)節(jié)。如圖2所示，在線L12上的一先前幀信號被分別提供給一邊緣檢測器209及一特征點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器212。在邊緣檢測器209，表示先前幀中形成圖象邊緣的象素的一些邊緣點(diǎn)通過一傳統(tǒng)的邊緣檢測技術(shù)被檢測。先前幀中的這些邊緣點(diǎn)被提供到線L13上送至一特征點(diǎn)檢測器210，一范圍檢測器214及一準(zhǔn)點(diǎn)檢測器218。
在特征點(diǎn)檢測器210，來自邊緣檢測器209的邊緣點(diǎn)中的多個特征點(diǎn)被檢測。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，在網(wǎng)格點(diǎn)及邊緣點(diǎn)的相交點(diǎn)處的特征點(diǎn)被檢測到。該檢測方法公開在一共有未決的08/367,520號，題為“利用逐象素運(yùn)動估算編碼視頻信號的方法及裝置”的美國專利申請中，在此全部引入作為參考。來自特征點(diǎn)檢測器210的這些特征點(diǎn)被提供到線L14上送至特征點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器212及范圍檢測器214。
在特征點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器212，用于這些特征點(diǎn)的一第一組運(yùn)動矢量被檢測。該第一組運(yùn)動矢量的各運(yùn)動矢量表示先前幀中一特征點(diǎn)與稱作準(zhǔn)特征點(diǎn)的當(dāng)前幀中的同其最相似的一象素之間的空間位移。為檢測一特征點(diǎn)與一準(zhǔn)特征點(diǎn)之間的運(yùn)動矢量，采用一塊匹配算法。即，當(dāng)自特征點(diǎn)檢測器210接收到一特征點(diǎn)時，自第二幀存儲器124(圖1中所示)經(jīng)過線L12取出先前幀的在其中心有該特征點(diǎn)的一特征點(diǎn)塊，例如5×5象素塊。然后，在完成對該特征點(diǎn)塊與取自第一幀存儲器100(圖1中所示)的當(dāng)前幀的例如10×10象素的一通常較大的搜索區(qū)域內(nèi)所包括的多個大小相同的候選塊中每一個之間的相似性計算后，該特征點(diǎn)塊的運(yùn)動矢量被確定。該確定的特征點(diǎn)塊的運(yùn)動矢量被指定為該特征點(diǎn)塊中所包含的特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量。
在確定完所有特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量后，該第一組運(yùn)動矢量通過線20被提供給一邊緣點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器216、一準(zhǔn)點(diǎn)檢測器218及一熵編碼器107(圖1中所示)。
同時，在范圍檢測器214，具有一些特征點(diǎn)的各邊緣通過在各邊緣中將各邊緣點(diǎn)劃分給沿著該邊緣與其最近的一個特征點(diǎn)而被劃分成相應(yīng)數(shù)目的特征點(diǎn)范圍。
此時參照圖3A至3C，其示出了一種確定在各邊緣上的特征點(diǎn)范圍的方法。如圖3A所示，如果特征點(diǎn)，例如FP1至FP5沿著三條邊緣EDGE1、EDGE2和EDGE3分布，邊緣EDGE2的一邊緣點(diǎn)依據(jù)其間接近的程度被劃分給一特征點(diǎn)FP1或FP5。例如，如圖3B所示，如果邊緣點(diǎn)EP隔著沿著該邊緣的5及3個象素而與特征點(diǎn)FP1和FP5隔開，則該邊緣點(diǎn)被劃分給特征點(diǎn)FP5。以相類似的方式，各邊緣點(diǎn)被劃分給與其最近的一特征點(diǎn)。如果一邊緣點(diǎn)位于兩相鄰的特征點(diǎn)中間，則該邊緣點(diǎn)可被劃分給該相鄰的兩特征點(diǎn)中的任意一個。一個特征點(diǎn)及劃分給其的邊緣點(diǎn)構(gòu)成一特征點(diǎn)范圍。換句話說，一邊緣上的各特征點(diǎn)范圍包括一個特征點(diǎn)及一個或多個邊緣點(diǎn)，各邊緣點(diǎn)以沿著該邊緣距其最近的一個特征點(diǎn)為其特征點(diǎn)。參照圖3C，其示出了位于邊緣EDGE1、EDGE2及EDGE3上的特征點(diǎn)范圍。
在確定完各邊緣上的特征點(diǎn)范圍后，表示邊緣點(diǎn)歸屬的特征點(diǎn)范圍的范圍信息被饋至邊緣點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器216。該邊緣點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器216首先確定一搜索半徑，即在相同特征點(diǎn)范圍內(nèi)的一邊緣點(diǎn)與一特征點(diǎn)間的距離，并檢測相同邊緣上的一個或多個有影響的特征點(diǎn)且基于該被檢測的有影響的特征點(diǎn)計算該邊緣點(diǎn)的一運(yùn)動矢量。如圖3B所示，如果邊緣點(diǎn)EP的搜索半徑為r且在相同的邊緣EDGE2上的特征點(diǎn)范圍FPR1及FPR5內(nèi)所包括的邊緣點(diǎn)被包括在由該搜索半徑r所確定的范圍內(nèi)，則特征點(diǎn)FP1及FP5被確定為邊緣點(diǎn)EP的有影響的特征點(diǎn)。該邊緣點(diǎn)EP的運(yùn)動矢量MVEP可由下式計算MVEP=Σj=1M(MVjLjXWj)Σj=1M(1LjXWj)---(1)]]>其中MVj是第j個特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量，M是該范圍內(nèi)的特征點(diǎn)范圍的總數(shù)，Lj是第j個特征點(diǎn)與該邊緣點(diǎn)EP之間的距離；且Wj是第j個特征點(diǎn)的加權(quán)因數(shù)。如果一給定的特征點(diǎn)是一有影響的特征點(diǎn)，則該特征點(diǎn)的加權(quán)因數(shù)為1；否則為0。根據(jù)式(1)，該運(yùn)動矢量MVEP是通過對兩特征點(diǎn)FP1及FP5的兩運(yùn)動矢量平均而被確定。邊緣點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器216提供除特征點(diǎn)外的邊緣點(diǎn)的一第二組運(yùn)動矢量。
基于來自邊緣檢測器209的邊緣點(diǎn)信息及來自運(yùn)動矢量檢測器212和216的第一及第二組運(yùn)動矢量，準(zhǔn)點(diǎn)檢測器218通過將各特征點(diǎn)及邊緣點(diǎn)移位過其運(yùn)動矢量而確定當(dāng)前幀內(nèi)準(zhǔn)特點(diǎn)和準(zhǔn)邊緣點(diǎn)；并為這些準(zhǔn)特征點(diǎn)提供一第三組運(yùn)動矢量及為這些準(zhǔn)邊緣點(diǎn)提供一第四組運(yùn)動矢量。由于第一及第二組運(yùn)動矢量的各運(yùn)動矢量表示當(dāng)前幀中一象素點(diǎn)自其先前幀中相應(yīng)的象素點(diǎn)移過的位移，該第三及第四組運(yùn)動矢量中的各運(yùn)動矢量的幅值等于該第一及第二組運(yùn)動矢量中的相應(yīng)的運(yùn)動矢量的幅值，除了該兩運(yùn)動矢量的方向相反外。該來自準(zhǔn)點(diǎn)檢測器218的第三及第四組運(yùn)動矢量經(jīng)過線L16被提供給一準(zhǔn)特征點(diǎn)選擇器220、一非準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器222及一配置單元224。
準(zhǔn)特征點(diǎn)選擇器220選擇當(dāng)前幀內(nèi)對各非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)有影響的一些準(zhǔn)特征點(diǎn)。這些非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)表示當(dāng)前幀中除準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及準(zhǔn)特征點(diǎn)以外的所有象素點(diǎn)；此后，它們中的各點(diǎn)被稱為“一個非準(zhǔn)點(diǎn)”。對一給定的非準(zhǔn)點(diǎn)有影響的多個準(zhǔn)特征點(diǎn)被從所有的準(zhǔn)特征點(diǎn)中選擇出來以使自該非準(zhǔn)點(diǎn)到相應(yīng)的有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)所連的直線不與該當(dāng)前幀中由的準(zhǔn)特征點(diǎn)及準(zhǔn)邊緣所形成的任何重建的邊緣相交。例如，如圖4所示，如果準(zhǔn)特征點(diǎn)，例如QFP1至QFP6沿著四條重建的邊緣EDGE1、EDGE2、EDGE3及EDGE4的各邊緣分布，則準(zhǔn)特征點(diǎn)QFP1、QFP2、QFP4、QFP5、QFP6被選為對一非準(zhǔn)點(diǎn)NQP有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)，而準(zhǔn)特征點(diǎn)QFP3被除外，因?yàn)镋DGE2介于該非準(zhǔn)點(diǎn)NQP與該準(zhǔn)特征點(diǎn)QFP3之間。返回參照圖2，一些對各非準(zhǔn)點(diǎn)有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)被提供給非準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器222。
在非準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)動矢量檢測器222，用于這些非準(zhǔn)點(diǎn)的一第五組運(yùn)動矢量基于來自準(zhǔn)點(diǎn)檢測器218及準(zhǔn)特征點(diǎn)選擇器220的有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)信息而被檢測。該第五組運(yùn)動矢量的各運(yùn)動矢量是通過對與其相應(yīng)的有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量進(jìn)行平均而被確定的。如圖4所示，例如，該非準(zhǔn)點(diǎn)NQP的運(yùn)動矢量MVNQP由下式計算MVNQP=Σi=1N(MViLiXWi)Σi=1N(1LiXWi)---(2)]]>其中MVi是第i個準(zhǔn)特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量，N是當(dāng)前幀中準(zhǔn)特征點(diǎn)的數(shù)量，Li是第i個準(zhǔn)特征點(diǎn)與該非準(zhǔn)點(diǎn)NQP間的距離；及Wi是第i個準(zhǔn)特征點(diǎn)的加權(quán)因數(shù)。如果該第i個準(zhǔn)特征點(diǎn)是一有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)，則加權(quán)因數(shù)為1；否則為0。這些非準(zhǔn)點(diǎn)的第五組運(yùn)動矢量被提供給一配置單元224。
配置單元224配置這些用于準(zhǔn)特征點(diǎn)的第三組運(yùn)動矢量、用于準(zhǔn)邊緣點(diǎn)的第四組運(yùn)動矢量及用于非準(zhǔn)點(diǎn)的第五組運(yùn)動矢量以確定當(dāng)前幀中所有象素的一組運(yùn)動矢量。當(dāng)前幀中所有象素的該組運(yùn)動矢量被發(fā)送至一運(yùn)動補(bǔ)償器226。
運(yùn)動補(bǔ)償器226基于當(dāng)前幀中各象素的位置數(shù)據(jù)及其運(yùn)動矢量，提供來自存儲在第二幀存儲器124(圖1中所示)內(nèi)的先前幀的一象素值，從而確定該預(yù)測的當(dāng)前幀。
雖然本發(fā)明是對特定的實(shí)施例描述的，但顯然對于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不偏離以下權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以作出各種變化及改型。
權(quán)利要求
1.一種在一運(yùn)動補(bǔ)償視頻信號編碼器中使用的用于基于數(shù)字視頻信號的當(dāng)前幀及先前幀確定一預(yù)測的當(dāng)前幀的裝置，包括有用于檢測表示先前幀中形成圖象邊緣的象素的邊緣點(diǎn)的裝置；用于選擇先前幀中邊緣點(diǎn)內(nèi)的一些象素作為特征點(diǎn)的裝置；用于檢測用于這些特征點(diǎn)的一第一組運(yùn)動矢量的裝置，該第一組運(yùn)動矢量的各運(yùn)動矢量表示一特征點(diǎn)與當(dāng)前幀內(nèi)同其最相似的一象素之間的空間位移；用于通過利用該第一組運(yùn)動矢量及邊緣點(diǎn)，檢測用于先前幀中未選擇的邊緣點(diǎn)的一第二組運(yùn)動矢量的裝置；用于基于第一組運(yùn)動矢量中的每個檢測當(dāng)前幀中相應(yīng)于特征點(diǎn)的準(zhǔn)特征點(diǎn)及用于這些準(zhǔn)特征點(diǎn)的一第三組運(yùn)動矢量并基于第二組運(yùn)動矢量中的各運(yùn)動矢量檢測當(dāng)前幀中的準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及用于這些準(zhǔn)邊緣點(diǎn)的一第四組運(yùn)動矢量的裝置；用于選擇對所有的非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)有影響的一個或多個準(zhǔn)特征點(diǎn)以使在各非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)與各相應(yīng)的一個或多個有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)之間所連的一直線不與這些準(zhǔn)特征點(diǎn)及準(zhǔn)邊緣點(diǎn)相交的裝置；用于檢測用于非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)的一第五組運(yùn)動矢量的裝置，該第五組運(yùn)動矢量的各運(yùn)動矢量是通過對各非準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及非準(zhǔn)特征點(diǎn)有影響的該一個或多個準(zhǔn)特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量進(jìn)行平均而被確定的；用于配置該第三、第四及第五組運(yùn)動矢量以確定當(dāng)前幀中所有象素的一組運(yùn)動矢量的裝置；及用于基于當(dāng)前幀中各象素的位置及其運(yùn)動矢量提供自該先前幀的一象素值，從而確定該預(yù)測的當(dāng)前幀的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的用于檢測第二組運(yùn)動矢量的裝置包括用于確定各特征點(diǎn)的一特征點(diǎn)范圍的裝置，其中該特征點(diǎn)范圍包括一特征點(diǎn)及位于一相同邊緣上的一個或多個未選擇的邊緣點(diǎn)，且各未選擇的邊緣點(diǎn)與該特征點(diǎn)范圍內(nèi)的該特征點(diǎn)之間沿著該邊緣的距離不大于在該特征點(diǎn)范圍內(nèi)的各未選擇的邊緣點(diǎn)與任何其它特征點(diǎn)范圍內(nèi)的一特征點(diǎn)之間沿著該邊緣的距離；用于檢測一特征點(diǎn)與該特征點(diǎn)范圍內(nèi)各未選擇的邊緣點(diǎn)之間的距離并設(shè)定該距離為所述各未選擇的邊緣點(diǎn)的一搜索半徑的裝置；及用于確定在同一邊緣上的自各邊緣點(diǎn)的搜索半徑內(nèi)分散的一個或多個特征點(diǎn)范圍，且通過對包括在所述一個或多個特征點(diǎn)范圍內(nèi)的特征點(diǎn)的運(yùn)動矢量進(jìn)行平均，從而檢測用于未選擇的邊緣點(diǎn)的第二組運(yùn)動矢量的裝置。
全文摘要
基于當(dāng)前幀及先前幀確定一預(yù)測的當(dāng)前幀的裝置，包括選擇先前幀中邊緣點(diǎn)中的特征點(diǎn)并檢測其第一組運(yùn)動矢量的檢測器；檢測未選擇的邊緣點(diǎn)的第二組運(yùn)動矢量的檢測器；檢測準(zhǔn)特征點(diǎn)及其第三組運(yùn)動矢量及準(zhǔn)邊緣點(diǎn)及其第四組運(yùn)動矢量的檢測器；選擇對非準(zhǔn)點(diǎn)有影響的準(zhǔn)特征點(diǎn)并檢測非準(zhǔn)點(diǎn)的第五組運(yùn)動矢量的檢測器；配置該第三、四、五組運(yùn)動矢量以確定當(dāng)前幀中所有象素的一組運(yùn)動矢量的配置單元；基于當(dāng)前幀中各象素的位置及其運(yùn)動矢量，自先前幀提供一象素值，以確定預(yù)測的當(dāng)前幀的運(yùn)動補(bǔ)償器。
文檔編號H03M7/30GK1142732SQ95117340
公開日1997年2月12日 申請日期1995年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月8日
發(fā)明者李敏燮 申請人:大宇電子株式會社