CN101309356A - 用于帧率升频转换的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于帧率升频转换的装置，该装置包含一运动补偿帧率转换器、一原始帧率转换器及一决定电路。该决定电路根据一指数来指定该运动补偿帧率转换器或该原始帧率转换器输出一内插帧，该指数用于评估该运动补偿帧率转换器的输出质量。

Description

用于帧率升频转换的装置及方法
技术领域
本发明涉及视讯处理，且更明确地说涉及一种用于帧率升频转换的装置及其方法。
背景技术
为了支持高帧率显示器，可能需要将所接收的低帧率视讯信号(例如：60Hz)转换为高帧率视讯信号(例如：120Hz)。
在帧率升频转换(frame rate up conversion；FRUC)中，使用所接收帧作为参考基准来建立内插帧。当前，帧内插可基于所接收帧的运动向量而获得，从而使得内插帧内的移动目标可正确地被定位。
虽然运动补偿(motion-compensated)帧率升频转换(MC-FRUC)在大多数情况下提供一些优势，但其在运动估计不正确时亦遭受假影(artifact)的影响。特别是，当所接收的帧为复杂或迅速时，运动估计就成为很困难的事。
因此，就需要判定运动补偿帧率升频转换是否具有一定的质量。此外，当运动补偿帧率升频转换不具有足够的质量时，可使用另一原始帧率升频转换(诸如：帧平均化或帧重复)作为取代。
发明内容
本发明的一目标是提供一种用于以一改良方式来显示高帧率视讯信号的帧率升频转换的装置及方法。藉由判定运动补偿帧率转换器是否具有一定的质量，用于帧率升频转换的装置可选择性地使用运动补偿帧率转换器或原始帧率转换器，以便提供优良的输出质量。
为了实现该目标，本发明揭示一种用于帧率升频转换的装置。该装置包含一运动补偿帧率转换器、一原始帧率转换器及决定电路。该决定电路根据一评估运动补偿帧率转换器的输出质量的指数来指定运动补偿帧率转换器或原始帧率转换器输出一内插帧。
在另一实施例中，本发明揭示一种用于帧率升频转换的方法。首先，计算一评估运动补偿帧率转换的输出质量的指数。根据该指数来选择运动补偿帧率转换及原始帧率转换中的一者而输出一内插帧。
附图说明
图1显示本发明用于帧率升频转换的装置10的功能方块图；
图2显示本发明用于帧率升频转换的方法的流程图；
图3例示本发明如何计数由运动补偿帧率转换所输出的运动补偿内插帧的边缘区域中的不合格运动向量的频率，及基于该频率而将一质量标志指定给运动补偿内插帧的流程图；及
图4显示解释如何基于一连串运动补偿内插帧的质量标志来累积等级作为指数的图表。
附图符号说明
10                      装置
11                      运动补偿帧率转换器
12                      原始帧率转换器
13                      决定电路
f1、f2、......、f16     内插帧
具体实施方式
图1显示本发明用于帧率升频转换的装置10的功能方块图。装置10包含一运动补偿帧率转换器11、一原始帧率转换器12及一决定电路13。决定电路13可根据一评估运动补偿帧率转换器11的输出质量的指数，并来指定运动补偿帧率转换器11或原始帧率转换器12输出一内插帧。该指数可藉由计数自运动补偿帧率转换器11所输出的运动补偿内插帧的边缘区域中不合格运动向量的频率，又基于该频率而来指定运动补偿内插帧的一质量标志，且基于一连串运动补偿内插帧的多个质量标志来累积等级以作为并获得该指数。
图2显示本发明用于帧率升频转换的方法的流程图。参看步骤21，计算一评估运动补偿帧率转换的输出质量的指数。该指数可藉由计算由运动补偿帧率转换所输出的运动补偿内插帧的边缘区域中的不合格运动向量的频率、基于该频率而将一质量标志指定给运动补偿内插帧且基于一连串运动补偿内插帧的多个质量标志来累积等级作为并获得该指数。如步骤22中所示，转换方法根据该指数来判定运动补偿帧率转换的输出质量是否满足一可接受电平。亦即，运动补偿帧率转换的输出质量经评估处于一可接受状态中或一不合格状态中。其后，如步骤S23中所示，有可能实施帧平均化或帧重复的原始帧率转换，或者运动补偿帧率转换会基于上述判定而适应性地被指定以输出一较合适的内插帧。
图3例示本发明如何计数由运动补偿帧率转换所输出的运动补偿内插帧的边缘区域中的不合格运动向量的频率，及基于该频率而将一质量标志指定给运动补偿内插帧的流程图。如步骤31中所示，藉由将由运动补偿帧率转换所输出的运动补偿内插帧的边缘区域内的不合格运动向量的数目COb除以相同区域中所有运动向量的数目COe，就可获得由运动补偿帧率转换所输出的运动补偿内插帧的边缘区域中不合格运动向量的频率。依此例所示，若运动补偿内插帧与其参考帧中对应宏区块之间的绝对差总和(SAD)值大于一阈值值，则可将一运动向量评估为一不合格运动向量。此外，藉由已知边缘检测技术(为了简单起见，本文中将不对其进行描述)，亦可检测运动补偿内插帧的边缘区域。当不合格运动向量的频率小于第一电平时，将一“G(良好)”质量标志指定给运动补偿内插帧，如步骤32及34中所示。举例而言，若不合格运动向量的频率小于表示最大容许频率的60％，则运动补偿内插帧的质量为可接受的，且向其指定一“G(良好)”质量标志。当不合格运动向量的频率大于第二电平时，将一“B(不良)”质量标志指定给运动补偿内插帧，如步骤33及35中所示。举例而言，若不合格运动向量的频率大于表示最小不容许频率的70％，则运动补偿内插帧的质量为不容许的，且向其指定一“B(不良)”质量标志。如步骤36中所示，当不合格运动向量的频率恰巧低于最大容许频率且高于最小不容许频率，就难以决定运动补偿内插帧的质量，因此可向其指定与被指定给先前运动补偿内插帧的质量标志相同的质量标志。
图4显示解释如何基于一连串运动补偿内插帧的质量标志来累积等级作为指数的图表。假设帧f1-f16为由有可能实施帧重复或帧平均化的原始帧率转换，或者由运动补偿帧率转换所输出的连续内插帧。可记录由运动补偿帧率转换所输出的连续运动补偿内插帧的质量标志。
藉由基于该等质量标志来累积等级(例如：自等级0至等级8变动)作为的指数，可获得评估运动补偿帧率转换的输出质量的指数。若将第一内插帧f1期间的等级初始化于中间(在此情况下为等级4)，且(例如)在等级5与等级6之间界定运动补偿帧率转换的可接受电平。当将所累积的等级增加为超过可接受电平时，可由运动补偿帧率转换输出对应的内插帧。相反地，当将所累积的等级降低为低于可接受电平时，可由原始帧率转换输出对应的内插帧。
此外，在一实施例中，若运动补偿内插帧经指定为“B(不良)”质量标志，则可将所累积的等级降低某一值。如图4中所示，将第二内插帧f2期间的所累积的等级自第一内插帧f1期间的等级4降级至等级2。相反地，若运动补偿内插帧经指定为“G(良好)”质量标志，则可将所累积的等级增加某一值。如图4中所示，将第三内插帧f3期间的所累积的等级自第二内插帧f2期间的等级2升级至等级3。另外，可将所累积的等级限于一(例如)介于等级8与等级0之间的范围内。因此，若所累积的等级达到等级8，则该所累积的等级将在等级8处保持不变，即使下一运动补偿内插帧经指定为“G(良好)”质量标志亦维持于等级8。类似地，若所累积的等级降至等级0，则该所累积的等级亦将在等级0处保持不变，即使下一运动补偿内插帧经指定为“B(不良)”质量标志亦维持于等级0。
藉由使用所累积的等级作为指数，当诸如第六内插帧f6的内插帧期间的所累积的等级自等级5增加至高于可接受电平的等级6时，该内插帧可藉由运动补偿帧率转换来输出。类似地，当诸如第十二内插帧f12的内插帧期间的所累积的等级自等级6降低至低于可接受电平的等级4时，该内插帧可藉由原始帧率转换来输出。
还值得注意的是，用于等级累积的降低步级数经较佳地设计为大于增加步级数，使得当运动补偿帧率转换的输出质量不具有足够的质量时，内插帧可藉由原始帧率转换来快速地切换及输出。
本发明的上述实施例仅意欲为说明性的。在不脱离本发明权利要求的范畴的情况下，本领域的技术人员可设计出众多的替代实施例。

Claims (15)

1.一种用于帧率升频转换的装置，包含：
一运动补偿帧率转换器，执行一运动补偿内插；
一原始帧率转换器，执行一原始内插；及
一决定电路，适应性地指定该运动补偿帧率转换器或该原始帧率转换器输出一内插帧。
2.根据权利要求1所述的用于帧率升频转换的装置，其中该决定电路根据一评估该运动补偿帧率转换器的输出质量的指数来输出该内插帧。
3.根据权利要求2所述的用于帧率升频转换的装置，其中该指数藉由计数一由该运动补偿帧率转换器所输出的运动补偿内插帧的边缘区域中的不合格运动向量的频率、根据该频率来指定该运动补偿内插帧的一质量标志且基于一连串运动补偿内插帧的多个质量标志来累积一等级作为并获得该指数。
4.根据权利要求3所述的用于帧率升频转换的装置，其中藉由将该等边缘区域中的不合格运动向量的数目除以相同区域中的所有运动向量的数目来获得不合格运动向量的该频率，且若该运动补偿内插帧与其参考帧中对应宏区块之间的绝对差总和值大于一阈值值，则所述不合格运动向量被确认。
5.根据权利要求3所述的用于帧率升频转换的装置，其中若该频率低于一最大容许频率，则该质量标志被指定为良好；若该频率高于一最小不容许频率，则该质量标志被指定为不良；且若该频率介于该最大容许频率与该最小不容许频率之间，则该质量标志保持与一先前运动补偿内插帧的质量标志相同。
6.根据权利要求5所述的用于帧率升频转换的装置，其中若该对应质量标志经指定为良好，则该等级增加，或若该对应质量标志经指定为不良，则该等级降低。
7.根据权利要求6所述的用于帧率升频转换的装置，其中若该对应质量标志经指定为良好，则该等级经增加一第一级，或若该对应质量标志经指定为不良，则该等级经降低一大于该第一级的第二级。
8.根据权利要求1所述的用于帧率升频转换的装置，其中该原始帧率转换器提供实施帧重复或帧平均化。
9.一种用于帧率升频转换的方法，包含下列步骤：
计算一评估运动补偿帧率转换的质量的指数；
根据该指数来判定该运动补偿帧率转换是否满足一可接受电平；及
基于该判定来指定该运动补偿帧率转换或一原始帧率转换输出一内插帧。
10.根据权利要求9所述的用于帧率升频转换的方法，其中该指数藉由计数一由该运动补偿帧率转换所输出的运动补偿内插帧的边缘区域中的不合格运动向量的频率、根据该频率来指定该运动补偿内插帧的一质量标志且基于一连串运动补偿内插帧的多个质量标志来累积一等级作为并获得该指数。
11.根据权利要求10所述的用于帧率升频转换的方法，其中藉由将所述边缘区域中的不合格运动向量的数目除以相同区域中的所有运动向量的数目来获得不合格运动向量的该频率，且若该运动补偿内插帧与其参考帧中的对应宏区块之间的绝对差总和值大于一阈值值，则所述不合格运动向量被确认。
12.根据权利要求10所述的用于帧率升频转换的方法，其中若该频率低于一最大容许频率，则该质量标志被指定为良好；若该频率高于一最小不容许频率，则该质量标志被指定为不良；且若该频率介于该最大容许频率与该最小不容许频率之间，则该质量标志保持与一先前运动补偿内插帧的质量标志相同。
13.根据权利要求12所述的用于帧率升频转换的方法，其中若该对应质量标志经指定为良好，则该等级增加，或若该对应质量标志经指定为不良，则该等级降低。
14.根据权利要求13所述的用于帧率升频转换的方法，其中若该对应质量标志经指定为良好，则该等级经增加一第一级，或若该对应质量标志经指定为不良，则该等级经降低一大于该第一级的第二级。
15.根据权利要求9所述的用于帧率升频转换的方法，其中该原始帧率转换提供实施帧重复或帧平均化。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102957920A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 宏碁股份有限公司 三维动态影像补偿方法与装置
CN103037217A (zh) * 2011-10-04 2013-04-10 想象技术有限公司 检测内插图像中的图像损坏
CN105657541A (zh) * 2015-12-29 2016-06-08 华为技术有限公司 一种帧处理方法及装置
CN106210767A (zh) * 2016-08-11 2016-12-07 上海交通大学 一种智能提升运动流畅性的视频帧率上变换方法及系统
CN111541940A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 深圳创维－Rgb电子有限公司 显示设备的运动补偿方法、装置、电视机及存储介质

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2450121A (en) * 2007-06-13 2008-12-17 Sharp Kk Frame rate conversion using either interpolation or frame repetition
US8805101B2 (en) * 2008-06-30 2014-08-12 Intel Corporation Converting the frame rate of video streams
US10075670B2 (en) * 2008-09-30 2018-09-11 Entropic Communications, Llc Profile for frame rate conversion
TWI384865B (zh) * 2009-03-18 2013-02-01 Mstar Semiconductor Inc 影像處理之方法及電路
EP2415259B1 (en) * 2009-04-01 2015-09-16 Marvell World Trade Ltd. Cadence detection in progressive video
US20110026596A1 (en) * 2009-07-28 2011-02-03 Wei Hong Method and System for Block-Based Motion Estimation for Motion-Compensated Frame Rate Conversion
KR101611437B1 (ko) * 2009-10-28 2016-04-26 삼성전자주식회사 복수의 프레임을 참조하여 영상을 부호화, 복호화하는 방법 및 장치
US20150250425A1 (en) * 2012-09-21 2015-09-10 Koninklijke Philips N.V. Motion robust vital signal monitoring
US9602762B2 (en) 2015-06-12 2017-03-21 Sharp Laboratories Of America, Inc. Fallback in frame rate conversion system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3614324B2 (ja) * 1999-08-31 2005-01-26 シャープ株式会社 画像の補間システムおよび画像の補間方法
KR100708091B1 (ko) * 2000-06-13 2007-04-16 삼성전자주식회사 양방향 움직임 벡터를 이용한 프레임 레이트 변환 장치 및그 방법
KR100396558B1 (ko) * 2001-10-25 2003-09-02 삼성전자주식회사 적응 움직임 보상형 프레임 및/또는 레이트 변환 장치 및그 방법
US7558320B2 (en) * 2003-06-13 2009-07-07 Microsoft Corporation Quality control in frame interpolation with motion analysis
KR100955161B1 (ko) * 2004-05-04 2010-04-28 콸콤 인코포레이티드 모션 보상된 프레임 레이트 상향 변환을 위한 방법 및 장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102957920A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 宏碁股份有限公司 三维动态影像补偿方法与装置
CN103037217A (zh) * 2011-10-04 2013-04-10 想象技术有限公司 检测内插图像中的图像损坏
CN103037217B (zh) * 2011-10-04 2015-08-19 想象技术有限公司 检测内插图像中的图像损坏
CN105657541A (zh) * 2015-12-29 2016-06-08 华为技术有限公司 一种帧处理方法及装置
CN106210767A (zh) * 2016-08-11 2016-12-07 上海交通大学 一种智能提升运动流畅性的视频帧率上变换方法及系统
CN106210767B (zh) * 2016-08-11 2020-01-07 上海交通大学 一种智能提升运动流畅性的视频帧率上变换方法及系统
CN111541940A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 深圳创维－Rgb电子有限公司 显示设备的运动补偿方法、装置、电视机及存储介质
CN111541940B (zh) * 2020-04-30 2022-04-08 深圳创维－Rgb电子有限公司 显示设备的运动补偿方法、装置、电视机及存储介质

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Publication number Publication date
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