CN101500073A - 视频处理方法及其相关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种视频处理方法，包含：执行第一视频检测，以进行第一视频处理操作；以及参考第一视频检测的检测结果，以执行第二视频处理操作，其中第一与第二视频处理操作其中之一是以线为基础的处理，并且其中之另一是以块为基础的处理。上述视频处理方法有效地抑制了运动抖动效应。

Description

视频处理方法及其相关装置
技术领域
本发明是关于视频处理机制，特别是关于以扫描线与块为基础，执行不同视频处理操作的视频处理方法与相关装置。
背景技术
一般地，先前技术的视频处理装置包含解交错处理模块，以将隔行扫描(interlaced)视频转换为逐行扫描(progressive)视频。为了正确地处理隔行扫描视频，解交错(de-interlace)处理模块需要在将隔行扫描视频转换为逐行扫描视频之前，执行视频检测，例如运动检测(motion detection)或影像模式检测(film modedetection)。为了消除运动抖动效应(motion judder effect)，在处理逐行扫描视频时，使用运动补偿(motion compensation)模块，以消除其中的抖动缺陷(judderartifact)。运动补偿模块也执行视频检测，例如上述运动检测与影像模式检测，以获取用于消除抖动缺陷的信息。解交错一般是逐条线地进行处理，因此上述由解交错处理模块执行的视频检测通常是以线为基础的视频检测。另一方面，运动补偿一般为逐块进行处理，因此由运动补偿模块执行的视频检测通常是以块为基础的视频检测。
特别地，解交错处理模块将具有一连串交错上场(top field)与下场(bottomfield)的隔行扫描视频转换为逐行扫描视频。隔行扫描视频可为一般(normal)视频或影像模式视频，解交错处理模块执行视频检测，以根据检测结果处理隔行扫描视频。关于运动补偿模块，一般地，影片、影像模式视频或动画，具有大致每秒20到30帧的采样速率。然而，显示装置的显示帧速率一般为每秒50到60帧或更高。因此，运动补偿模块将具有较低帧速率的逐行扫描视频(例如每秒30帧)转换为具有较高帧速率的逐行扫描视频(例如每秒60帧)，以将其显示在普通的显示装置上。先前技术的帧速率转换器通过复制原始逐行扫描视频的特定帧达成。例如，当将每秒30帧的视频转换为每秒60帧的视频时，立即将各帧的复制帧插入原始视频。另一范例中，由于一些帧重复二次而另一些帧仅重复一次，因此将每秒24帧的视频转换为每秒60帧的视频是较复杂的。一些情况下，自解交错模块输出的逐行扫描视频每秒可具有60帧，其中逐行扫描视频是通过重复24/30Hz原始视频中的帧而自然产生的。虽然输入至与输出自运动补偿模块的视频每秒具有60帧，但是运动补偿模块需要对逐行扫描视频执行影像模式检测，再接着利用影像模式检测的结果，自逐行扫描视频恢复24/30Hz的原始视频。之后，运动补偿模块执行相应操作，以根据恢复的视频完成帧速率转换。运动补偿的定义一般视为“运动补偿帧速率转换与影像模式检测/恢复”，例如运动抖动消除。
运动抖动效应是上述复制帧所引起的。所谓运动抖动效意指跨越帧的对象(object)的不光滑运动。请参阅图1。图1为分别通过复制帧与插入运动补偿模块产生的帧，将原始视频转换为显示在显示装置上的较高帧速率的视频的范例示意图。如图1所示，帧F1’与帧F2’分别为帧F1与F2的复制帧，并且帧F1”与F2”为插入的帧，其中F1”与F2”为利用上述运动补偿操作产生的帧。如图1所示的飞机，当显示具有复制帧的视频时，用户可察觉到由于对象不平滑运动所引起的运动抖动效应。
发明内容
为解决上述不平滑运动引起的运动抖动效应问题，本发明提供一种视频处理方法与装置，能够达到抑制运动抖动效应的效果。
本发明提供一种视频处理方法，包含：执行第一视频检测，以进行第一视频处理操作；以及参考第一视频检测的检测结果，以执行第二视频处理操作，其中第一视频处理操作与第二视频处理操作其中之一是以线为基础的处理，并且其中之另一是以块为基础的处理。
本发明还提供一种视频处理装置，包含第一视频处理模块与第二视频处理模块。第一视频处理模块执行第一视频检测并且执行第一视频处理操作。第二视频处理模块耦接第一视频处理模块，通过参考第一视频检测的检测结果，执行第二视频处理操作。其中第一视频处理操作与第二视频处理操作其中之一是以线为基础的处理，并且其中之另一是以块为基础的处理。
上述视频处理方法与视频处理装置，通过视频检测操作的检测结果进行视频处理，有效地抑制了运动抖动效应。
附图说明
图1为分别通过复制帧与插入运动补偿模块产生的帧，将原始视频转换为显示在显示装置上的较高帧速率视频的范例的示意图。
图2为根据本发明第一实施方式的视频处理装置的方块示意图。
图3为根据本发明第二实施方式的视频处理装置的方块示意图。
图4为根据本发明第三实施方式的视频处理装置的方块示意图。
图5为根据本发明第四实施方式的视频处理装置的方块示意图。
具体实施方式
在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属技术领域的技术人员应可理解，电子设备制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
请参阅图2。图2为根据本发明第一实施方式的视频处理装置200的方块示意图。视频处理装置200包含第一视频处理模块205与第二视频处理模块210。本实施方式中，第一视频处理模块205与第二视频处理模块210分别为解交错(de-interlace)处理模块与运动补偿模块。为将解交错应用至输入视频信号Sin，第一视频处理模块(解交错处理模块)205执行第一视频检测。第二视频处理模块(运动补偿模块)210利用第一视频检测的检测结果Sdet，作为第二视频处理操作(例如运动补偿操作)的参考。在一些实施方式中，第二视频处理模块210仍执行视频检测，并且将检测结果Sdet用作运动补偿的附加参考信息。在另一些实施方式中，第二视频处理模块210通过简化或省略至少一检测类型或检测步骤，以降低视频检测的计算复杂度。本实施方式中，解交错处理模块205通过以线为基础的(line-based)处理方式来处理隔行扫描(interlaced)视频信号Sin，并且运动补偿模块210通过以块为基础的(block-based)处理方式处理逐行扫描(progressive)视频信号S’。视频检测的范例包含运动检测，例如运动向量、运动方向、静止或运动的检测，与影像模式检测，例如视频模式或影像模式的检测。
如图2所示，以影像模式检测为例，解交错处理模块205接收隔行扫描视频信号Sin，并且根据影像模式检测结果Sdet产生逐行扫描视频信号S’。运动补偿模块210接收逐行扫描视频信号S’并且根据自解交错处理模块205接收的影像模式检测结果Sdet，执行运动补偿操作，而不执行以块为基础的影像模式检测。运动补偿模块210输出已抑制运动抖动效应的逐行扫描视频信号S”，并将其显示在显示装置上。例如，假若解交错处理模块205检测到，隔行扫描视频信号Sin产生于影像模式视频，则检测结果Sdet表示隔行扫描视频信号Sin为影像模式视频信号，并且其还可携带(carry)下拉序列(pull-down sequence)。运动补偿模块210根据检测结果Sdet插入逐行扫描视频信号S’，以抑制运动抖动效应。由于可节省执行视频检测的时间计算功率，直接利用或仅参考从解交错处理模块205输出的检测结果Sdet是有利于运动补偿模块210的。此外，一般来说，先前技术的运动补偿模块需要从存储器(例如动态随机存取存储器)读取数据，储存像素，并将数据写入存储器以进行影像模式检测。然而，运动补偿模块210仅利用/参考上述检测结果Sdet，将数据写入存储器，而不从存储器读取数据。存储器的频宽可被更有效地利用。
相似的，以运动检测为另一范例，解交错模块205执行以线为基础的运动检测，以解交错隔行扫描视频信号Sin，来产生逐行扫描视频信号S’，并且运动补偿模块210使用或参考由解交错处理模块205执行的、以线为基础的运动检测的检测结果Sdet。检测结果Sdet可包含数据，例如表示视频信号Sin为一般(normal)视频信号/影像模式视频信号的信息，表示帧为静止/运动帧的信息，关于运动方向的信息，或任何可由解交错处理模块205撷取的信息，并且检测结果Sdet用于运动补偿模块210。
在一些实施方式中，第二视频处理模块210参考从第一视频处理模块205接收的检测结果Sdet，执行视频检测，以进行第二视频处理操作，而并非直接利用检测结果Sdet而不执行第二视频检测。例如，第二视频处理模块210参考第一视频检测(例如以线为基础的视频检测)的检测结果Sdet，以调整进入/退出影像模式的决策临界值，或动态地调整运动检测的决策临界值，以执行第二视频检测(例如，以块为基础的视频检测)。例如，假若检测结果Sdet表示隔行扫描视频信号Sin从一般视频信号变为影像模式视频信号，或隔行扫描视频信号Sin为影像模式视频信号，则第二视频处理模块210在执行第二视频检测时，降低进入影像模式的决策临界值，或提高退出影像模式的决策临界值，以更容易地进入或保持在影像模式。另一方面，假若检测结果Sdet表示隔行扫描视频信号Sin从影像模式视频信号变为一般视频信号，或隔行扫描视频信号Sin为一般视频信号，则第二视频处理模块210在执行第二视频检测时，降低退出影像模式的决策临界值，以更容易地进入一般模式。相似地，以运动检测为例，假若检测结果Sdet表示隔行扫描视频信号Sin为运动视频信号，则运动补偿模块210在执行以块为基础的运动检测时，降低运动检测的决策临界值，以提高将逐行扫描视频信号S’辨识为运动视频信号的概率。另一方面，假若检测结果Sdet表示隔行扫描视频信号Sin为静止视频信号，则第二视频处理模块210在执行以块为基础的运动检测时，提高运动检测的决策临界值，以提高将逐行扫描视频信号S’辨识为静止视频信号的概率。这样做的优势在于，可以减少两个模块遇到不同检测结果的冲突情形。例如，隔行扫描视频信号Sin与逐行扫描视频信号S’其中之一被辨识为影像模式视频信号，而其中之另一被辨识为一般视频信号的情况。因此，视频处理装置200具有更强的对抗噪声能力(noise robustness)，其性能更为可靠。
此外，在另一实施方式中，第一视频处理模块(例如解交错处理模块)还可利用第二视频处理模块(例如运动补偿模块)的检测结果，而不执行或仅执行部分视频检测，以执行解交错操作。请参阅图3，图3为根据本发明第二实施方式的视频处理装置300的方块示意图。本实施方式中，第一视频处理模块310为运动补偿模块，并且第二视频处理模块305为解交错处理模块。请注意，一般来说，第二视频处理模块305首先执行视频检测，以将隔行扫描视频信号Sin正确地转换为逐行扫描视频信号S’。然而，一旦第一视频处理模块310输出运动检测/影像模式检测的检测结果Sdet’，则第二视频处理模块305可直接利用检测结果Sdet’，而不必执行第二视频检测(例如，以线为基础的运动检测/影像模式检测)，以完成解交错操作。出于简洁的目的，关于解交错操作与运动补偿操作的进一步描述在此省略。相似地，检测结果Sdet’可包含用于第二视频处理模块305的信息，例如表示视频信号Sin为一般视频信号/影像模式视频信号的信息、表示帧为静止/运动帧的信息或关于运动方向的信息。
第二视频处理模块305还可参考第一视频检测的检测结果Sdet’，执行第二视频检测(例如以线为基础的视频检测)，而并非不执行第二视频检测，而直接利用检测结果Sdet’。特别地，第二视频处理模块305参考第一视频检测(例如以块为基础的视频检测)的检测结果Sdet’，以调整进入/退出影像模式的决策临界值，或动态地调整运动检测的决策临界值。例如，假若检测结果Sdet’确定逐行扫描视频信号S’从一般视频信号变为影像模式视频信号或逐行扫描视频信号S’仍为影像模式视频信号，则第二视频处理模块305在执行第二视频检测时，降低进入影像模式的决策临界值，或提高退出影像模式的决策临界值，以更容易地进入或保持在影像模式。另一方面，假若检测结果Sdet’确定逐行扫描视频信号S’从影像模式视频信号变为一般视频信号，或逐行扫描视频信号S’为一般视频信号，则第二视频处理模块305在执行第二视频检测时，降低退出影像模式的决策临界值，以更容易地进入一般模式。
图4为根据本发明第三实施方式的视频处理装置400的方块示意图。本实施方式的视频处理模块能够利用相关于另一视频处理模块的视频检测结果的信息。如图4所示，第一视频处理模块405通过参考第二视频检测的检测结果Sdet2，执行第一视频检测，以进行第一视频处理操作，并且第二视频处理模块410根据第一视频检测的检测结果Sdet1，执行第二视频检测，以进行第二视频处理操作。第一与第二视频检测其中之一为以线为基础的检测，其中之另一为以块为基础的检测。例如，本实施方式中，第一视频处理模块405为解交错处理模块，并且第二视频处理模块410为运动补偿模块，则第一视频检测为以线为基础的视频检测，并且第二视频检测为以块为基础的视频检测。
更进一步地说，在另一实施方式中，仲裁器(arbiter)(例如中央控制器)可根据以线为基础的与以块为基础的视频检测的检测结果，帮助确定目标检测结果。请参阅图5。图5为根据本发明第四实施方式的视频处理装置500的方块示意图。视频处理装置500包含第一视频处理模块505(例如解交错处理模块)，第二视频处理模块510(例如运动补偿模块)与仲裁器515。第一视频处理模块505执行第一视频处理操作所需要的第一视频检测(例如以线为基础的视频检测)，并且第二视频处理模块510执行第二视频处理操作所需要的第二视频检测(例如以块为基础的视频检测)。接着，仲裁器515根据第一视频检测的第一检测结果Sdet1’与第二视频检测的第二检测结果Sdet2’，确定目标检测结果Sdet_tar。本实施方式中，第一视频处理模块505与第二视频处理模块510根据目标检测结果Sdet_tar，分别执行第一视频处理操作(例如解交错操作)与第二视频处理操作(例如运动补偿操作)。在一些实施方式中，目标检测结果可仅为视频处理模块其中之一所使用。本领域的技术人员应可了解，用于帮助确定目标检测结果的仲裁器515的任何变化与润饰，皆应属本发明的涵盖范围。出于简洁的目的，更详细的描述在此省略。
更进一步说，请注意，上述实施方式的解交错处理模块与运动补偿模块仅用于更加清楚地描述本发明的特征与精神，而并非用来对本发明的范畴加以限制。在其它实施方式中，第一/第二视频处理模块可为噪声抑制模块或梳状滤波器等。也就是说，无论特定的视频处理操作为解交错操作、运动抖动补偿、噪声抑制或梳状滤波等，为进行不同视频处理操作，通过使用/参考视频检测结果而执行的特定视频处理操作都符合本发明的精神。
换句话说，只要是两个视频处理模块，不管其使用硬件电路、韧体、软件程序或其各种组合，只要其中之一为以线(如扫描线)为处理基础，而另一个是以图形块为处理基础者，借着对参考一个视频处理模块的一部分或全部的检测结果，来提供另一个视频处理模块处理，而不要再完全按照以线为基础或以块为基础的方式进行检测，就能节省一定程度的设计复杂度。而这些变化都应该被认为是属于本发明所要保护的范围。所述的检测结果可为动态检测，例如计算运动向量(moving vector)或判断帧是否静止等等。
虽然本发明已以数个实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (19)

1.一种视频处理方法，包含：
执行第一视频检测，以进行第一视频处理操作；以及
参考该第一视频检测的检测结果，以执行第二视频处理操作，其中该第一与该第二视频处理操作其中之一是以线为基础的处理，并且其中之另一是以块为基础的处理。
2.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，该第一与第二视频检测为视频运动检测或影像模式检测。
3.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，该第一与该第二视频处理操作其中之一者为解交错操作，并且其中之另一者为运动补偿操作。
4.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，更包含：
执行第二视频检测，以进行该第二视频处理操作，其中该第二视频处理操作通过参考该第一与该第二视频检测的检测结果进行处理。
5.如权利要求4所述的视频处理方法，其特征在于，该第一视频处理操作通过参考该第一与该第二视频检测的检测结果进行处理。
6.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，更包含：
通过参考该第一视频检测的检测结果，执行第二视频检测；以及
利用该第二视频检测的检测结果，进行该第二视频处理操作。
7.如权利要求6所述的视频处理方法，其特征在于，更包含：
提供该第二视频检测的检测结果，以执行该第一视频检测。
8.如权利要求6所述的视频处理方法，其特征在于，所述的通过参考该第一视频检测的检测结果，执行第二视频检测的步骤更包含：
参考该第一视频检测的检测结果，以调整进入或退出影像模式的决策临界值，或动态地调整运动参数的决策临界值。
9.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，更包含：
执行第二视频检测，以进行该第二视频处理操作；
根据该第一与第二视频检测的检测结果，确定目标检测结果；以及
根据该目标检测结果，执行该第一与该第二视频处理操作其中至少之一。
10.一种视频处理装置，包含：
第一视频处理模块，执行第一视频检测并且执行第一视频处理操作；以及
第二视频处理模块，耦接该第一视频处理模块，通过参考该第一视频检测的检测结果，执行第二视频处理操作，
其中该第一与该第二视频处理操作其中之一是以线为基础的处理，并且其中之另一是以块为基础的处理。
11.如权利要求10所述的视频处理装置，其特征在于，该第一与第二视频检测为视频运动检测或影像模式检测。
12.如权利要求10所述的视频处理装置，其特征在于，该第一与该第二视频处理操作其中之一为解交错操作，并且该第一与该第二视频处理模块其中之一为解交错处理模块；以及该第一与该第二视频处理操作其中之另一为运动补偿操作，并且该第一与该第二视频处理模块其中之另一为运动补偿模块。
13.如权利要求10所述的视频处理装置，其特征在于，该第二视频处理模块执行第二视频检测。
14.如权利要求13所述的视频处理装置，其特征在于，该第二视频处理模块根据该第一与该第二视频检测的检测结果，执行该第二视频处理操作。
15.如权利要求13所述的视频处理装置，其特征在于，该第二视频处理模块通过参考该第一视频检测的检测结果，执行该第二视频检测。
16.如权利要求15所述的视频处理装置，其特征在于，该第二视频处理模块通过参考该第一视频检测的检测结果，调整进入或退出影像模式的决策临界值或动态地调整运动参数的决策临界值。
17.如权利要求13所述的视频处理装置，其特征在于，该第一视频处理模块通过参考该第二视频检测的检测结果，执行该第一视频检测。
18.如权利要求10所述的视频处理装置，其特征在于，更包含：
仲裁器，耦接该第一视频处理模块与该第二视频处理模块，根据该第一与第二视频检测的检测结果，确定目标检测结果，其中该第一视频处理模块通过参考该目标检测结果，执行该第一视频处理操作。
19.如权利要求18所述的视频处理装置，其特征在于，该第二视频处理模块通过参考该目标检测结果，执行该第二视频处理操作。
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