內插幀生成設備、內插幀生成方法以及廣播接收設備的製作方法

2023-09-24 04:52:55

專利名稱：內插幀生成設備、內插幀生成方法以及廣播接收設備的製作方法
技術領域：
本發明的一個實施例涉及一種內插幀生成設備、內插幀生成方法以及廣播接收設 備，用於通過塊匹配處理來檢測運動矢量並使用該運動矢量來執行內插處理。
背景技術：
當液晶顯示裝置(IXD)顯示運動圖像時，其以例如60幀/秒的速率顯示幀圖像 (在下文中，簡稱為幀)。幀是通過例如60場(field)/秒的隔行處理而獲得的順序掃描信 號。IXD在1/60秒的過程中持續顯示幀。在觀察顯示在IXD上的這種圖像時，人眼認為先前的幀圖像是餘像。由此，圖像中 的運動物體會變模糊，或者其運動看起來會不自然。為了防止運動圖像中的這種模糊，公開 了一種方法，其在兩個連續幀之間插入內插幀的同時顯示運動圖像。日本專利申請公開No. 2007-60192公開了一種內插幀生成設備，用於檢測運動矢 量並使用該運動矢量生成內插幀，從而更清楚地顯示運動圖像。然而，日本專利申請公開No. 2007-60192中公開的技術即使在其由於圖像圖案的 運動而無法檢測時通常也能夠獲得運動矢量。如果檢測到的運動矢量不準確，則圖像質量
會變差。

發明內容
本發明的目的是，提供一種內插幀生成設備、內插幀生成方法和廣播接收設備，通 過消除不準確的運動矢量的影響來進行高質量的內插幀處理。根據本發明的一個實施例，提供了一種內插幀生成設備，用於生成內插在連續幀 圖像之間的內插幀圖像，該設備包括運動矢量檢測模塊，被配置為在包含於連續幀圖像中 的多個塊中的每一個中執行塊匹配處理，並在內插幀上指定一個運動矢量；以及生成模塊， 對於運動矢量檢測模塊在其中指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於運動矢量生成內 插幀圖像，而對於運動矢量檢測模塊在其中不指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於 不包含運動矢量分量的幀圖像生成內插幀圖像。根據實施例，還提供了一種內插幀生成方法，用於生成內插在連續幀圖像之間的 內插幀圖像，該方法包括在包含於連續幀圖像中的多個塊中的每一個中執行塊匹配處理， 並在內插幀上指定一個運動矢量；對於在其中指定一個運動矢量的內插塊，基於運動矢量 生成內插幀圖像；並且對於在其中不指定一個運動矢量的內插塊，基於不包含運動矢量分 量的幀圖像生成內插幀圖像。根據實施例，還提供了一種廣播接收設備，包括調諧器模塊，被配置為選擇廣播 信號的頻道；解碼器模塊，被配置為解碼來自調諧器模塊的廣播信號，並輸出視頻信號；運 動矢量檢測模塊，被配置為在包含於連續幀圖像(包含於來自解碼器模塊的廣播信號中) 中的多個塊中的每一個中執行塊匹配處理，並在內插幀上指定一個運動矢量；生成模塊，對 於運動矢量檢測模塊在其中指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於運動矢量生成內插幀圖像，而對於運動矢量檢測模塊在其中不指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於不 包含運動矢量分量的幀圖像生成內插幀圖像，並將內插幀圖像內插在連續幀圖像之間；以 及顯示模塊，被配置為基於內插有內插圖像的幀圖像而在屏幕上顯示圖像。


圖1是示出了根據本發明的一個實施例的內插幀生成設備的配置的框圖；圖2是示出了根據實施例的內插幀生成設備的塊匹配處理的示例性示圖；圖3是示出了根據實施例的內插幀生成設備中的固定長度塊的示例性示圖；圖4是示出了在根據實施例的內插幀生成設備中使用可變長度塊進行匹配處理 的示例性示圖；圖5是示出了通過在根據實施例的內插幀生成設備中使用固定長度塊和可變長 度塊進行塊匹配處理而獲得的SAD特徵的示圖；圖6是用於說明在根據實施例的內插幀生成設備中使用小塊對幀進行匹配處理、 使用中塊(可變長度)進行匹配處理以及使用大塊(固定長度)進行匹配處理，以及說明 最終選擇的矢量的分布的示圖；圖7是用於說明在根據實施例的內插幀生成設備中使用小塊、中塊和大塊進行運 動矢量檢測處理的流程圖；圖8是用於說明在根據實施例的內插幀生成設備中使用小塊和中塊進行運動矢 量檢測處理的流程圖；圖9是用於說明在根據實施例的內插幀生成設備中使用小塊和大塊進行運動矢 量檢測處理的流程圖；圖10是用於說明在根據實施例的內插幀生成設備中根據運動矢量的量生成內插 幀的處理的流程圖；圖11是示出了使用根據實施例的內插幀生成設備的廣播接收設備的配置的框 圖。
具體實施例方式將在下文中參照附圖描述根據本發明的各種實施例。通常，根據本發明的一個實 施例的內插幀生成設備，用於生成內插在連續幀圖像之間的內插幀圖像，所述內插幀生成 設備包括運動矢量檢測模塊，被配置為在包含於連續幀圖像中的多個塊中的每一個中執 行塊匹配處理，並在內插幀上指定一個運動矢量；以及生成模塊，對於運動矢量檢測模塊在 其中指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於運動矢量生成內插幀圖像，而對於運動矢 量檢測模塊在其中不指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於不包含運動矢量分量的幀 圖像生成內插幀圖像。將在下面參照附圖描述本發明的一個實施例。圖1是示出了根據本發明的一個實施例的內插幀生成設備(內插幀生成系統)的 配置的實例的框圖。(配置)
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將首先參照附圖描述根據本發明的實施例的內插幀生成設備的配置的一個實例。 如圖1所示，根據本發明的實施例的內插幀生成設備10具有幀存儲器11，用於接收輸入 圖像信號；運動矢量檢測模塊12，用於從輸入端子和幀存儲器11接收輸入圖像信號；以及 內插幀生成模塊13，用於從運動矢量檢測模塊12接收運動矢量，從幀存儲器11接收輸入圖 像信號，並生成內插圖像。運動矢量檢測模塊12包括例如，小塊檢測模塊21，用於檢測小塊的運動矢量衝 塊檢測模塊22，用於檢測中塊(可變長度)的運動矢量；大塊檢測模塊23，用於檢測大塊 (固定長度)的運動矢量；以及矢量檢測確定模塊24，用於總體確定各檢測模塊是否檢測到
運動矢量。接下來將參照附圖詳細描述根據本發明的實施例的內插幀生成設備的內插幀生 成處理。圖2是示出了根據本發明的實施例的內插幀生成設備的塊匹配處理的實例的示例 性示圖。首先，將參照附圖描述固定長度塊和可變長度塊的塊匹配處理。·塊匹配處理如上所述，內插圖像生成模塊13基於由運動矢量檢測模塊12檢測到的幀間運動 矢量而生成內插幀圖像。通過匹配兩個前後幀或多個輸入幀之間的圖像塊，運動矢量被檢 測為物體的運動的方向和距離。使用每個塊的運動矢量生成位於兩個輸入幀之間的新的內 插幀，並插入在這兩個輸入幀之間，從而增加幀的數量並顯示運動圖像。如圖2所示，塊匹配是逐個地檢測幀31的區域40中的哪個預定大小的圖像塊 40-1與隨後的幀33的區域42中的哪個預定大小的圖像塊42-1匹配的方法。為此，在前一幀的圖像塊和後一幀的圖像塊之間計算對應像素之間的差。將其中 差值的和(SAD 絕對差值和)最小的後一幀的圖像塊檢測為與前一幀的圖像塊最相似的圖 像塊。將前一幀和後一幀之間的最相似的圖像塊的位置差檢測為運動矢量。·固定長度塊(小塊)和可變長度塊(大塊)如圖2所示，並非必須用具有固定塊大小的固定長度塊40-1進行塊匹配處理。有 時，使用具有可變塊大小的可變長度塊更有效。圖3是示出了根據本發明的實施例的內插幀生成設備中的固定長度塊的實例的 示例性示圖。假設，當基於使用SAD的塊匹配來估計物體的運動時，在每個輸入幀中存在周 期性圖案(例如，垂直條紋圖案)，如圖3所示。當在周期性圖案中使用固定長度圖像塊時， 不可能僅基於SAD值估計準確的運動矢量。圖5是示出了通過在內插幀生成設備中使用固定長度塊和可變長度塊進行塊匹 配處理而獲得的SAD特徵的示圖。在圖5的示圖中，固定長度塊的SAD值α示出了多個無法區分的極小值Ρ1、Ρ2和 Ρ3的運動矢量候選，因而難以進行塊匹配。圖4是示出了在根據本發明的實施例的內插幀生成設備中用可變長度塊進行匹 配處理的實例的示例性示圖。用相對於周期性圖案(例如，圖4所示的垂直條紋圖案)足 夠大的可變長度塊執行匹配處理。在使用可變長度塊的塊匹配中，圖5的示圖中的可變長度塊的SAD值β不展現出多個極小值，而僅展現一個極小值PL1。因此，不難進行塊匹配。對於用塊匹配檢測運動矢量的內插幀生成方法，使用至少兩個不同大小的塊是有 效的。通常，用兩個塊中較小的一個檢測的運動矢量被使用。如果在使用小塊檢測矢量時 檢測到多個運動矢量候選，則參考用大塊檢測的矢量。這使得能夠從用小塊檢測到的多個 運動矢量候選中選擇真正的運動矢量候選。在圖5所示的示圖中，可以通過參考可變長度塊的SAD值β來確定真正的運動矢 量候選是最接近極小值PLl的極小值Ρ2。這改進了在包含周期性圖案的視頻圖像中的運動 矢量的檢測精度。·可變長度塊(大塊)的大小確定下面將描述確定運動檢測的可變長度塊(大塊)的適當塊大小所參考的實例。如圖3所示，小塊Bi、Β2和Β3的矩形區域包括不可區分的相同圖像。然而，如圖 4所示，其大小覆蓋周期性重複圖案的整個寬度的大塊Β4、Β5和Β6的矩形區域包括不同的 圖像。因此，可唯一地檢測準確的運動矢量。因此，運動檢測中的大塊的適當大小是足夠大而不會被周期性重複圖案所影響的 大小，且不會比包含多個運動物體所必需的大小更大。作為周期性重複圖案的寬度的具體檢測方法，可檢測「生成多個運動矢量候選的 區域」。然後，基於該區域的寬度確定「可變長度塊(大塊)的大小」。也就是說，基於以下條件的確定方法是優選的，例如「生成多個運動矢量候選的區域」 ^ 「可變長度塊(大塊)的大小」，或者「生成多個運動矢量候選的區域」 「可變長度塊(大塊)的大小」+ (常量)。然 而，本發明不限於此。更具體地，作為計算周期性重複圖案的寬度的另一方法，·在使用小塊的矢量檢測中，測定發現多個可靠運動矢量候選的現象(即，不能唯 一地檢測到矢量的不確定狀態)的連續出現的次數，並確定與其對應的寬度，或者·測量輸入圖像的行上的單位圖案的重複次數，並確定與其對應的寬度。(概要說明)在本發明的實施例中，如果，儘管進行重複運動矢量檢測，運動矢量確定仍然失 敗，則放棄進一步的檢測。相反，則生成並使用內插幀圖像，而不參考運動矢量。也就是說，如果運動矢量是可檢測的，則使用該運動矢量。如果沒有運動矢量是可 檢測的，則生成並使用基於前一幀圖像或後一幀圖像的穩定的內插幀圖像，而不檢測質量 差的運動矢量。作為一個詳細實例，可應用生成以下結果的四個步驟，如圖6所示。圖6是用於說 明在根據本發明的實施例的內插幀生成設備中使用小塊對幀進行匹配處理、使用中塊(可 變長度)進行匹配處理以及使用大塊(固定長度)進行匹配處理，以及說明最終選擇的矢 量的分布的示圖。圖6說明了以下四個步驟。1)用小塊&進行的運動矢量檢測由於小塊本身的矢量檢測結果是可靠的，所以
8從小塊2的矢量檢測結果中選擇具有最小SAD的矢量(步驟Si)。2)用中塊(可變長度)b進行的運動矢量檢測由於中塊(可變長度)b的矢量檢 測結果是可靠的，所以從中塊(可變長度)b的矢量檢測結果中選擇具有最小SAD的矢量， 並選擇接近該值的小塊2中的矢量檢測極小點(步驟S2)。3)用大塊(固定長度)c進行的運動矢量檢測由於大塊(固定長度)c的矢量檢 測結果是可靠的，所以從大塊(固定長度)c的矢量檢測結果中選擇具有最小SAD的矢量， 並選擇接近該值的小塊2中的矢量檢測極小點(步驟S3)。4)最終選擇的矢量的分布的實例將一幀圖像的各個塊中的矢量分成四個結果A 至D，包括不使用運動矢量的情況(步驟S4)。結果A 使用小塊2進行運動矢量檢測的結果A結果B 使用中塊b進行運動矢量檢測的結果B結果C 使用大塊c進行運動矢量檢測的結果C結果D 運動矢量檢測停止的結果D在結果D中，當由於在步驟S1、S2和S3中沒有可檢測的可靠矢量而確定難以進行 準確的矢量檢測時，停止矢量檢測。將不使用運動矢量而生成內插幀圖像的指令發送至內 插圖像生成模塊13。(用流程7詳細描述內插幀生成處理)下面將參照圖7中的流程圖詳細描述內插幀生成處理。圖7中的流程圖說明了在 根據本發明的實施例的內插幀生成設備中使用小塊、中塊和大塊進行運動矢量檢測處理的 實例。下面將要描述的圖7 圖10中的流程圖的框可用電路模塊代替。因此，可將流程 圖的所有框重新定義為電路塊。下文將描述以「小塊、中塊和大塊」的順序執行的運動矢量檢測。運動矢量檢測模塊12接收60幀/秒的圖像信號作為輸入圖像信號。運動矢量檢 測模塊12中的小塊檢測模塊21使用小塊a執行圖像信號的運動矢量檢測，如圖6的步驟 Sl所示。在此情況中，由於小塊本身的矢量檢測結果是可靠的，所以從小塊2的矢量檢測結 果中選擇具有最小SAD的矢量(框21)。如果小塊的矢量檢測結果僅包括一個滿足以下條 件的值I最小值_極小值i I < (閾值)，則指定一個運動矢量(框22)。在此情況中，處 理前進至結果A。小塊檢測模塊21從小塊的檢測結果中選擇具有最小SAD的運動矢量(框 23)。然而，如果兩個或更多值滿足I最小值_極小值i I < (閾值)，則無法指定運動矢量。然後，中塊檢測模塊22用具有可變長度的中塊執行矢量檢測(框24)，如圖6的步 驟S2所示。通過例如檢測「生成多個運動矢量候選的區域」，並基於區域的寬度確定「可變 長度塊(中塊)的大小」，來確定塊長度。如果，中塊檢測模塊22可在多個檢測結果中僅指定一個滿足以下條件的值I最 小值-極小值i I < (閾值)，則指定一個運動矢量(框25)。在此情況中，處理前進至結果 B。中塊檢測模塊22從中塊的檢測結果中選擇具有最小SAD的運動矢量，並選擇接近該值 的小塊中的矢量檢測極小點(框26)。然而，如果兩個或更多值滿足I最小值-極小值i I < (閾值)，則無法指定運動矢量。然後，大塊檢測模塊23用具有固定長度的大塊執行矢量檢測(框27)，如圖6的步 驟S3所示。如果，大塊檢測模塊23可在多個檢測結果中僅指定一個滿足以下條件的值I最 小值-極小值i I < (閾值)，則指定一個運動矢量。在此情況中，處理前進至結果C。大塊 檢測模塊23從大塊的檢測結果中選擇具有最小SAD的運動矢量，並選擇接近該值的小塊中 的矢量檢測極小點(框29)。然而，如果兩個或更多值滿足I最小值-極小值i I < (閾值)，則無法指定運動 矢量(框28)。當確定通過進一步的矢量檢測將僅檢測到不準確的運動矢量時，矢量檢測確定模 塊24中斷矢量檢測(框30)。將由小塊檢測模塊21檢測的運動矢量、由中塊檢測模塊22檢測的運動矢量、或由 大塊檢測模塊23檢測的運動矢量提供給內插圖像生成模塊13。內插圖像生成模塊13與幀 存儲器11配合生成對應於運動矢量的內插幀圖像的一部分，並將內插幀圖像插入在前一 幀圖像和後一幀圖像之間(框31)。另一方面，當在框30中中斷矢量檢測時，內插圖像生成模塊13與幀存儲器11配 合生成不包含運動矢量的內插幀圖像的一部分，並將內插幀圖像插入在前一幀圖像和後一 幀圖像之間。將例如圖2所示的前一幀圖像31、後一幀圖像33，或前一幀圖像31與後一幀 圖像33的合成幀插入在前一幀圖像和後一幀圖像之間，作為內插幀圖像的一部分(框32)。這防止了運動矢量影響內插幀圖像的一部分，因此，不會引起由於使用了對應於 難以檢測到的不準確運動矢量的不適當的內插幀圖像而導致圖像質量變差的問題。如圖6的步驟S4中的一個內插畫面中的選擇結果分布所表示的，在結果A中應用 基於由小塊檢測的運動矢量的內插幀圖像。在結果B中，應用基於由中塊檢測的運動矢量 的內插幀圖像。在結果C中，應用基於由大塊檢測的運動矢量的內插幀圖像。在結果D中， 應用不包含運動矢量分量的內插幀圖像。因此，可以在每個結果中整體提供適當的內插幀 圖像。如上所述，圖6所示的過程使得能夠在適應於每個部分以及使用根據輸入圖像的 圖案而適當選擇的塊所檢測的運動矢量的情況下，靈活地切換結果A D。因此，可以檢測 到用於生成高質量的內插圖像的運動矢量。圖6中示出了一個內插畫面中的塊大小和最終選擇的矢量的分布的實例，作為本 發明的操作結果。·再確認處理作為另一實施例，在框28中，如果兩個或更多值滿足|最小值_極小值i| < (閾 值)，則無法指定運動矢量。與在此時間點立即中斷矢量檢測相反，優選地，在每個框S22、 S25和S28中提供再確認「 I最小值-極小值i I和(閾值)，，的機會。也就是說，矢量檢測確定模塊24優選地通過再次計算或者進行全面考慮而在每 個步驟中提供再確認「 I最小值-極小值i I和(閾值)」的機會。例如，優選地讓(閾值) 具有一定容許範圍，使得可恢復並使用由例如中塊檢測模塊22檢測的運動矢量。·處理順序
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在上述實施例中，以小塊檢測處理、中塊檢測處理和大塊檢測處理的順序執行。然 而，順序並不限制於此。即使當以大塊檢測處理、中塊檢測處理和小塊檢測處理的順序執行 時(考慮小塊檢測處理、中塊檢測處理和大塊檢測處理的閾值大小)，也可獲得差異不是很 大的檢測結果。更具體地，即使當首先執行大塊檢測處理時，如果例如閾值較大，也並不是由大塊 檢測所有的塊。小塊檢測處理、中塊檢測處理和大塊檢測處理中的哪一個是檢測運動矢量 的塊所必需的，是由閾值而不是由順序來確定的。由此，優選地，可以任意改變小塊檢測處 理、中塊檢測處理和大塊檢測處理的順序。(用流程8、圖9和圖10詳細描述內插幀生成處理) 「小塊和中塊」圖8是用於說明在根據本發明的實施例的內插幀生成設備中使用小塊和中塊進 行運動矢量檢測處理的實例的流程圖。下文將說明以「小塊和中塊」的順序檢測運動矢量的情況。也就是說，大塊檢測處 理不是主要的。僅用小塊檢測處理和中塊檢測處理便足以進行等效的檢測處理。圖8中的流程圖的所有框與圖7中的流程圖相同，本文中將不重複其描述。 「小塊和大塊」圖9是用於說明在根據本發明的實施例的內插幀生成設備中使用小塊和大塊進 行運動矢量檢測處理的實例的流程圖。下文將說明以「小塊和大塊」的順序檢測運動矢量的情況。也就是說，中塊(可變 長度)檢測處理不是主要的。僅用小塊檢測處理和大塊檢測處理便足以進行等效的檢測處理。圖9中的流程圖的所有框與圖7中的流程圖相同，本文中將不重複其描述。(用流程10詳細描述內插幀生成處理)圖10是用於說明在根據本發明的實施例的內插幀生成設備中根據運動矢量的量 生成內插幀的處理的實例的流程圖。圖10中的流程圖的許多框與圖7中的流程圖相同，本文中將不重複其描述。假設矢量檢測確定模塊24確定中斷檢測的框30。當感興趣的塊中的運動矢量的 量等於或大於預定值時(框41)，認為圖像幹擾的可能性高。因此，內插圖像生成模塊13生 成與前一幀圖像或後一幀圖像相同的內插幀圖像(框42)。當運動矢量的量大時，如果前一 幀和後一幀的合成圖像用作內插幀圖像，則圖像很可能被幹擾。另一方面，如果塊中的運動矢量的量小於預定值(框41)，則認為圖像幹擾的可能 性低。因此，優選地將前一幀和後一幀的合成圖像用作內插幀圖像(框43)。(其它實施例)下面將描述其它優選實施例。在以上實施例中，已經描述了對圖像的水平方向上的周期性圖案增加運動矢量檢 測精度的技術。不難想像，該技術對於對圖像的垂直方向上的周期性圖案增加運動矢量檢 測精度也是有效的。更具體地，運動矢量檢測模塊12優選地促進在多個塊的水平方向或垂直方向上 在多個塊中順次指定運動矢量的處理。
在以上實施例中，已經描述了使用一種類型的大塊(固定長度)大小的簡單處理。 然而，使用具有多級大小的塊(固定長度)，直到達到作為最終運動矢量檢測目標的小塊為 止，也是優選的。接下來將參照附圖描述使用根據本發明的實施例的內插幀生成設備的廣播接收 設備的實例。圖11是示出了使用根據本發明的實施例的內插幀生成設備的廣播接收設備 的配置的實例的框圖。在廣播接收設備100中，根據本發明的上述實施例的內插幀生成設備優選地用作 視頻處理模塊119中的後一級的內插幀生成模塊10。(廣播接收設備的配置和操作)下面將參照附圖詳細描述廣播接收設備(例如，數位電視設備)的配置的實例 (其是使用本發明的實施例的內插幀生成設備的廣播接收設備的實施例)。圖11是示出了 廣播接收設備(例如，數位電視設備)的配置的實例(其是使用內插幀生成設備的廣播接 收設備的實施例)的框圖。如圖11所示，廣播接收設備100是例如電視設備。經由數據總線將控制模塊130 連接至多個模塊，以控制整個操作。廣播接收設備100包括如下主要組成元件MPEG解碼器 模塊116，用於組成重放側；和控制模塊130，用於控制設備主體的操作。廣播接收設備100 具有輸入側選擇器模塊114和輸出側選擇器模塊120。BS/CS/陸地數字調諧器模塊112和 BS/陸地模擬調諧器模塊113連接至輸入側選擇器模塊114。LAN或具有郵件功能的通信模 塊111連接至數據總線。廣播接收設備100還包括緩衝器模塊115，用於暫時存儲來自BS/CS/陸地數字 調諧器模塊112的解調信號；多路分配器(demultiplexer)模塊117，用於將作為解調信號 的所存儲的包多路分配為不同類型的信號；MPEG解碼器模塊116，用於對從多路分配器模 塊117提供的視頻和音頻包執行MPEG解碼處理，並輸出視頻和音頻信號；以及OSD (屏上顯 示器)疊置模塊134，用於生成視頻信號以疊置操作信息等，並將其疊置在視頻信號上。廣 播接收設備100還具有音頻處理模塊118，例如，用於放大來自MPEG解碼器模塊116的音 頻信號；視頻處理模塊119，用於接收來自MPEG解碼器模塊116的視頻信號，並執行期望的 視頻處理；根據本發明的上述實施例的內插幀生成模塊10 ；OSD疊置模塊134 ；選擇器模塊 120，用於選擇音頻信號和視頻信號的輸出目的地；揚聲器模塊121，用於從音頻處理模塊 118輸出與音頻信號對應的音頻；顯示模塊122，用於連接至選擇器模塊120並在液晶顯示 屏等上顯示與提供的視頻信號對應的圖像；以及接口模塊123，用於與外部裝置通信。廣播接收設備100還包括存儲模塊135，用於在需要時記錄來自BS/CS/陸地數 字調諧器模塊112和BS/陸地模擬調諧器模塊113的記錄視頻信息等；以及電子程序信息 處理模塊136，用於從廣播信號獲得電子程序信息並將其顯示在屏幕上。這些模塊經由數 據總線連接至控制模塊130。廣播接收設備100還具有操作模塊132，其經由數據總線連 接至控制模塊130並接收用戶操作或遙控器R的操作；以及顯示模塊133，用於顯示操作信 號。遙控器R使得能夠具有與設置在廣播接收設備100的主體上的操作模塊132幾乎相同 的操作，並且可進行各種類型的設置(例如，調諧器操作)。在具有上述配置的廣播接收設備100中，將廣播信號從接收天線輸入至BS/CS/陸
12地數字調諧器模塊112，並選擇信道。多路分配器模塊117將所選擇的信道的包格式解調信 號多路分配成不同類型的包。用MPEG解碼器模塊116解碼音頻和視頻包，使得將音頻和視 頻信號分別提供至音頻處理模塊118和視頻處理模塊119。在視頻處理模塊119中，例如，IP轉換模塊141通過例如將隔行信號轉換成逐行信 號執行所接收的視頻信號的圖像處理。另外，如上所述，內插幀生成模塊10可通過消除難 以檢測的運動矢量的影響來提供穩定的內插圖像。將所處理的信號提供給選擇器模塊120。選擇器模塊120根據來自控制模塊130的控制信號將視頻信號提供給例如顯示模 塊122，使得顯示模塊122顯示與視頻信號對應的圖像。另外，揚聲器模塊121輸出與來自 音頻處理模塊118的音頻信號對應的音頻。將由OSD疊置模塊134生成的各種類型的操作信息和副標題信息疊置在與廣播信 號對應的視頻信號上。將與視頻信號對應的圖像經由視頻處理模塊119顯示在顯示模塊 122 上。如上所述，在廣播接收設備100中，可以進一步提高內插幀生成模塊10的內插幀 圖像的精度，並顯示沒有任何破綻的具有更平滑的運動的更自然的運動圖像。可將本文描述的系統的各種模塊實現為軟體應用程式、硬體和/或軟體模塊、或 者一臺或多臺計算機(例如伺服器)的部件。雖然分別示出了各種模塊，但是其可共享部 分或全部相同的基本邏輯或代碼。雖然已經描述了本發明的某些實施例，但是僅通過實例提出了這些實施例，其並 非旨在限制本發明的範圍。事實上，本文描述的新穎的方法和系統可實現為多種其它形式； 此外，在不背離本發明的實質的前提下，可對本文描述的方法和系統的形式進行各種省略、 替代和改變。所附權利要求及其等效替換物旨在覆蓋將落在本發明的範圍和實質內的這種 形式或修改。
1權利要求
一種內插幀生成設備，用於生成插入在連續幀圖像之間的內插幀圖像，所述內插幀生成設備包括運動矢量檢測模塊，被配置為在包含於所述連續幀圖像中的多個塊中的每一個中執行塊匹配處理，並指定內插幀上的一個運動矢量；以及生成模塊，對於所述運動矢量檢測模塊在其中指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於所述運動矢量生成內插幀圖像，而對於所述運動矢量檢測模塊在其中不指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於不包含運動矢量分量的幀圖像生成內插幀圖像。
2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述運動矢量檢測模塊包括第一檢測模塊，被配置為將幀圖像分成多個第一塊，並在每個第一塊中執行塊匹配處 理，如果不能指定一個在絕對差值和(SAD)值的最小值與極小值之間的差不大於預定值的 矢量，則確定未檢測到運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之 間的差不大於所述預定值的矢量，則確定檢測到運動矢量；以及第二檢測模塊，對於所述第一檢測模塊在其中未檢測到運動矢量的塊，被配置為將幀 圖像分成比所述第一塊大的第二塊，並在每個第二塊中執行塊匹配處理，如果不能指定一 個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不大於所述預定值的矢量，則確定未檢測到所 述第二塊中的運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不 大於所述預定值的矢量，則確定檢測到所述第二塊的運動矢量，並通過參考矢量值選擇所 述第一塊中的運動矢量。
3.根據權利要求1所述的設備，其中，所述運動矢量檢測模塊包括第一檢測模塊，被配置為將幀圖像分成多個第一塊，並在每個第一塊中執行塊匹配處 理，如果不能指定一個在絕對差值和(SAD)值的最小值與極小值之間的差不大於預定值的 矢量，則確定未檢測到運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之 間的差不大於所述預定值的矢量，則確定檢測到運動矢量；第二檢測模塊，對於所述第一檢測模塊在其中未檢測到運動矢量的塊，被配置為將幀 圖像分成比所述第一塊大的第二塊，並在每個第二塊中執行塊匹配處理，如果不能指定一 個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不大於所述預定值的矢量，則確定未檢測到所 述第二塊中的運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不 大於所述預定值的矢量，則選擇所述第二塊的運動矢量；以及第三檢測模塊，對於所述第二檢測模塊在其中未檢測到運動矢量的塊，被配置為將幀 圖像分成比所述第二塊大的第三塊，並在每個第三塊中執行塊匹配處理，如果不能指定一 個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不大於所述預定值的矢量，則確定未檢測到所 述第三塊中的運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不 大於所述預定值的矢量，則選擇所述第三塊的運動矢量。
4.根據權利要求1所述的設備，其中，所述運動矢量檢測模塊包括第一檢測模塊，被配置為將幀圖像分成多個第一塊，並在每個第一塊中執行塊匹配處 理，如果不能指定一個在絕對差值和(SAD)值的最小值與極小值之間的差不大於預定值的 矢量，則確定未檢測到運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之 間的差不大於所述預定值的矢量，則確定檢測到運動矢量；以及第二檢測模塊，對於所述第一檢測模塊在其中未檢測到運動矢量的塊，被配置為將幀圖像分成比所述第一塊小的第二塊，並在每個第二塊中執行塊匹配處理，如果不能指定一 個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不大於所述預定值的矢量，則確定在所述第二 塊中未檢測到運動矢量，而如果能夠指定在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不大於 所述預定值的矢量，則確定檢測到所述第二塊的運動矢量。
5.根據權利要求1所述的設備，其中，所述運動矢量檢測模塊包括第一檢測模塊，被配置為將幀圖像分成多個第一塊，並在每個第一塊中執行塊匹配處 理，如果不能指定一個在絕對差值和(SAD)值的最小值與極小值之間的差不大於預定值的 矢量，則確定未檢測到運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之 間的差不大於所述預定值的矢量，則確定檢測到運動矢量；第二檢測模塊，對於所述第一檢測模塊在其中未檢測到運動矢量的塊，被配置為將幀 圖像分成比所述第一塊大的第二塊，並在每個第二塊中執行塊匹配處理，在不能指定一個 所述SAD值的最小值與極小值之間的差不大於所述預定值的矢量，則確定未檢測到所述第 二塊中的運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不大於 所述預定值的矢量，則確定檢測到所述第二塊的運動矢量，並通過參考矢量值選擇所述第 一塊中的運動矢量；第三檢測模塊，對於所述第二檢測模塊在其中未檢測到運動矢量的塊，被配置為將幀 圖像分成比所述第二塊大的第三塊，並在每個第三塊中執行塊匹配處理，如果不能指定一 個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不大於所述預定值的矢量，則確定未檢測到所 述第三塊中的運動矢量，而如果能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極小值之間的差不 大於所述預定值的矢量，則確定檢測到所述第三塊的運動矢量，並通過參考矢量值選擇所 述第一塊中的運動矢量；以及第四檢測模塊，對於所述第一檢測模塊、所述第二檢測模塊和所述第三檢測模塊在其 中未檢測到運動矢量的塊，被配置為再確認所述第一檢測模塊、所述第二檢測模塊和所述 第三檢測模塊中的每一個的SAD值，並確定是否能夠指定一個在所述SAD值的最小值與極 小值之間的差不大於所述預定值的矢量。
6.根據權利要求1所述的設備，其中，對於所述運動矢量檢測模塊在其中不指定一個 運動矢量的塊，所述生成模塊生成所述連續幀圖像的前一幀圖像和後一幀圖像以及通過合 成所述前一幀圖像和所述後一幀圖像而獲得的幀圖像中的一個作為所述內插幀圖像。
7.根據權利要求1所述的設備，其中，當所述運動矢量檢測模塊在其中不指定一個運 動矢量的塊中的運動矢量的量不小於預定值時，所述生成模塊生成所述連續幀圖像的前一 幀圖像和後一幀圖像中的一個作為所述內插幀圖像，而當所述運動矢量檢測模塊在其中不 指定一個運動矢量的塊中的運動矢量的量小於所述預定值時，所述生成模塊生成通過合成 所述連續幀圖像的所述前一幀圖像和所述後一幀圖像而獲得的幀圖像作為所述內插幀圖 像。
8.根據權利要求1所述的設備，其中，所述運動矢量檢測模塊在所述多個塊的水平方 向或垂直方向上進行順次指定所述多個塊中的運動矢量的處理。
9.一種內插幀生成方法，用於生成插入在連續幀圖像之間的內插幀圖像，所述內插幀 生成方法包括在包含於所述連續幀圖像中的多個塊中的每一個中執行塊匹配處理，並指定內插幀上的一個運動矢量；對於在其中指定一個運動矢量的內插塊，基於所述運動矢量生成內插幀圖像；並且 對於在其中不指定一個運動矢量的內插塊，基於不包含運動矢量分量的幀圖像生成內 插幀圖像。
10. 一種廣播接收設備，包括 調諧器模塊，被配置為選擇廣播信號的頻道；解碼器模塊，被配置為解碼來自所述調諧器模塊的廣播信號，並輸出視頻信號； 運動矢量檢測模塊，被配置為在包含於連續幀圖像中的多個塊中的每一個中執行塊匹 配處理，並指定內插幀上的一個運動矢量，所述連續幀圖像包含在來自所述解碼器模塊的 所述廣播信號中；生成模塊，對於所述運動矢量檢測模塊在其中指定一個運動矢量的內插塊，被配置為 基於所述運動矢量生成內插幀圖像，而對於所述運動矢量檢測模塊在其中不指定一個運動 矢量的內插塊，被配置為基於不包含運動矢量分量的幀圖像生成內插幀圖像，並將所述內 插幀圖像插入在所述連續幀圖像之間；以及顯示模塊，被配置為基於插入有內插圖像的幀圖像而在屏幕上顯示圖像。
全文摘要
根據一個實施例的一種內插幀生成設備，用於生成插入在連續幀圖像之間的內插幀圖像，該設備包括運動矢量檢測模塊(12)，被配置為在包含於連續幀圖像中的多個塊中的每一個中執行塊匹配處理，並在內插幀上指定一個運動矢量；以及生成模塊(13)，對於運動矢量檢測模塊在其中指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於運動矢量生成內插幀圖像，而對於運動矢量檢測模塊在其中不指定一個運動矢量的內插塊，被配置為基於不包含運動矢量分量的幀圖像生成內插幀圖像。
文檔編號H04N7/01GK101911680SQ200880122648
公開日2010年12月8日 申請日期2008年10月30日 優先權日2007年12月26日
發明者佐藤考, 山內日美生, 山崎雅也, 平山桂子, 濱川洋平 申請人:株式會社東芝