DE60305274T2

DE60305274T2 - Bewegungsschätzungsvorrichtung, Verfahren und maschinenlesbares Speichermedium geeignet zur Erkennung von Verschiebungen von Text und grafischen Daten

Info

Publication number: DE60305274T2
Application number: DE60305274T
Authority: DE
Inventors: 301-1204 Seung-joon Yang
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-11-23
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: EP1422929A3; CN1503564A; CN100396087C; JP4122279B2; EP1422929B1; KR20040045525A; US20040101047A1; US7079159B2; KR100930043B1; DE60305274D1; JP2004312680A; EP1422929A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegungs-Schätzvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren und im Besonderen eine Bewegungs-Schätzvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren, die in der Lage sind, Rolltext und rollende grafische Daten in einer horizontalen Richtung auf dem Bildschirm zu erfassen.
Derzeit sind eine Zwischenzeilenabtastung und eine progressive Abtastung als Abtastmodi für Videoanzeigevorrichtungen verfügbar. Der Zwischenzeilenabtastmodus wird für allgemeine Fernsehgeräte usw. genutzt und bezieht sich auf einen Modus, der, wenn ein Bild angezeigt wird, ein Vollbild in zwei Halbbilder unterteilt und die beiden Halbbilder sequenziell eines nach dem anderen anzeigt. Der progressive Abtastmodus wird hingegen für Computerbildschirme, digitale Fernsehgeräte usw. genutzt und bezieht sich auf einen Modus, der jeweils ganze Bilder anzeigt, wobei ein Bild genau wie bei einem Film, der auf eine Leinwand projiziert wird, als eine Bildeinheit verarbeitet wird.
Während immer mehr Videoanzeigevorrichtungen mit dem progressiven Abtastmodus verwendet werden und gleichzeitig die Notwendigkeit des Datenaustauschs zwischen Vorrichtungen, die verschiedene Abtastmodi verwenden, zunimmt, verschiebt sich die Wichtigkeit mehr als je zuvor auf das IPC-Verfahren (Verfahren zum Umwandeln der Zwischenabtastung in progressive Abtastung). Deshalb sind IPC-Verfahren erforderlich, die eine wesentlich verbesserte Leistung aufweisen, um Bilder besserer Qualität zu erreichen.
Es gibt verschiedene Verfahren zum Umwandeln der Zwischenzeilenabtastung in progressive Abtastung. Als Basisverfahren gibt es ein Intra-field-IPC-Verfahren, das Durchschnittsdaten von Zweizeilen-Daten zwischen zwei Zeilen eines aktuellen Halbbildes einführt, um ein neues Halbbild auszuführen, und ein Intra-field-IPC-Verfahren ohne Bewegungskompensation, das zwischen Zeilen eines aktuellen Halbbildes Durchschnittsdaten von Daten vor und hinter dem Halbbild einfügt, um ein neues Halbbild auszuführen. Derartige IPC-Verfahren sind einfach zu implementieren, können jedoch keine zufriedenstellende Bildqualität erreichen. Dementsprechend erreicht ein vorgeschlagenes IPC-Verfahren mit Bewegungskompensation, das ein Vollbild in eine Vielzahl von Blöcken in Bezug auf zeitkontinuierliche Halbbilddaten, die sich auf aktuelle Halbbilddaten beziehen, unterteilt, Bewegungen für die jeweiligen Blöcke und interpoliert ein aktuelles Bild in Bezug auf die Bewegungsvektoren. Ebenso wurde ein bewegungsangepasstes IPC-Verfahren vorgeschlagen, das das Ausmaß von Bewegungen schätzt und die Bilder basierend auf den Bewegungen interpoliert. Derartige IPC-Verfahren erreichen eine bessere Bildqualität als die Basisverfahren, weisen jedoch eine relativ kompliziertere Hardware auf.
Derartige IPC-Verfahren sind jedoch nicht für das Anzeigen von Text oder grafischen Daten, wie zum Beispiel Nachrichten, Programmen, Aktienkursen, Wetter usw. mit horizontalem Rollen am unteren Ende eines Bildschirms, geeignet. Aus diesem Grund wird auf Grund der Eigenschaften von Rolltext oder von rollenden grafischen Daten, wenn das Intra-field-IPC-Verfahren oder das Intra-field-IPC-Verfahren verwendet werden, der Text bei interpolierten Daten nicht klar angezeigt und weist häufig defekte Zeichen auf. Des Weiteren kann in dem Fall von Rolltext oder rollenden grafischen Daten, da sich eine Vielzahl von Zeilen auf dem Bildschirm mit einer gewissen Geschwindigkeit in der horizontalen Richtung bewegen, wenn Informationen, ob Rolltext oder rollende grafische Daten und über eine Rollgeschwindigkeit vorhanden sind, Bildinterpolation einfach implementiert werden, so dass ausgezeichnete Bildinterpolationen in Bezug auf die Leistung oder die Geschwindigkeit möglich werden, ohne die Verwendung eines komplizierten Algorithmus, wie zum Beispiel dem IPC-Verfahren mit Bewegungskompensation oder dem bewegungsangepassten IPC-Verfahren.
Aus diesem Grund werden eine auf IPC-Verfahren und dergleichen anwendbare Begungs-Schätzvorrichtung und ein Verfahren erforderlich, um zu erkennen, ob Text oder grafische Daten, die auf dem Bildschirm in der horizontalen Richtung rollen, vorhanden sind, und um die für die Bildinterpolationen erforderlichen Informationen bereitzustellen.
US-A-5 153 719 schlägt eine Vorrichtung zum Erkennen horizontaler Bewegungen in den Bildinhalten eines Fernsehsignals vor, wobei die Kanten in den Abtastlinien durch das Vergleichen von Pixelwerten aufeinanderfolgender Pixel erkannt werden und durch das Lokalisieren der erkannten Kanten in aufeinanderfolgenden Vollbildern oder Halbbildern ein Verschiebungsvektor bestimmt wird.
EP-A-1 117 251 betrifft die Stabilisierung eines bewegten Bildes, das unter Verwendung von aufeinanderfolgenden Vollbildern, gebildet wird. Es wird vorgeschlagen ein Bewegungsvektor-Histogramm aus horizontalen und vertikalen Komponenten des Bewegungsvektorfeldes zu bilden und einen Schwellenwert auf das Bewegungsvektor-Histogramm anzuwenden, um ein Schwellenwert-Bewegungsvektor-Histogramm zu erzeugen, aus dem Schwellenwert-Bewegungsvektor-Histogramm durchschnittliche horizontale und vertikale Komponenten zu erzeugen, die durchschnittlichen horizontalen und vertikalen Bewegungskomponenten über eine Anzahl von Bildern zu filtern, um für jedes der Bilder unerwünschte horizontale und vertikale Bewegungskomponenten zu identifizieren, und die Bildsequenz durch Verschieben jedes Vollbildes entsprechend den zugehörigen unerwünschten horizontalen und vertikalen Bewegungskomponenten zu stabilisieren.
Seungjoon Yang u.a.: Pattern matching assisted motion estimation und motion vector histogram analysis for interlaced-to-progressive conversion, Tätigkeitsbericht der internationalen IEEE-Konferenz über Bildverarbeitung 2002, Seiten 365–368, beschreiben Bewegungsvektorschätzung basierend auf der Minimierung der Summe der Absolutdifferenz und Bewegungsanalyse durch Nutzung eines Histogramms von Bewegungsvektoren.
Kalevo u.a.: Motion Compensated Deinterlacing, IEEE-Konferenz über Verbraucherelektronik 1993, Seiten 40–41, schlagen einen Algorithmus zum Umwandeln verschachtelter Videosequenzen in ein progressives Format basierend auf Bewegungserkennung, einfacher Bewegungskompensation und adaptiv gewichtetem Median-Filtern vor.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bewegungs-Schätzvorrichtung, ein Verfahren und ein maschinenlesbares Medium zum Erkennen, ob Text oder grafischen Daten, die auf einem Bildschirm in der horizontalen Richtung rollen, vorhanden sind, bereitzustellen und die für Bildinterpolationen erforderlichen Informationen bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Zusätzliche Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind teilweise in der folgenden Beschreibung dargestellt und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch das Umsetzen der Erfindung in die Praxis in Erfahrung gebracht werden.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, umfasst eine erfindungsgemäße Bewegungs-Schätzvorrichtung eine Einheit zum Schätzen zeilenweiser Bewegung, die Bewegungsvektoren berechnet, die das Maß von Bewegungen in einer horizontalen Richtung für einzelne Zeilen eines vorgegebenen Suchbereiches unter Bezugnahme auf ein aktuelles Halbbild/Vollbild und ein Bezugs-Halbbild/Vollbild anzeigen,
einen Bewegungsvektor-Puffer, der Bewegungsvektoren für die einzelnen Zeilen speichert,
eine Roll-Erfassungseinheit, die feststellt, ob horizontale Rollbewegungen in dem aktuellen Halbbild/Vollbild vorhanden sind, wobei die Roll-Erfassungseinheit eine Einrichtung, die eine Häufigkeit des Auftretens nach Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren berechnet, sowie eine Einrichtung umfasst, die feststellt, ob die Häufigkeit des Auftretens einer bestimmten Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren einer vorgegebenen Häufigkeit des Auftretens entspricht oder größer ist als diese, und
eine Roll-Zeilen-Erfassungseinheit, die für jede der einzelnen Zeilen feststellt, ob die horizontale Rollbewegungen in den einzelnen Zeilen des Suchbereiches vorhanden sind, wobei die Roll-Zeilen-Erfassungseinheit eine Einrichtung umfasst, die für jede der einzelnen Zeilen feststellt, ob die Größe ihres berechneten Bewegungsvektors der Größe von Bewegungsvektoren entspricht, deren Häufigkeit des Auftretens der vorgegebenen Häufigkeit entspricht oder größer ist als diese.
Die Einheit zum Schätzen zeilenweiser Bewegung enthält einen Pixel-Puffer, der sequenziell Pixeldaten speichert, die Zeilen bilden, um die Bewegungsvektoren in dem Bezugs-Halbbild/Vollbild zu berechnen; einen FIFO-Puffer, der sequenziell Pixeldaten speichert, die Zeilen bilden, um die Bewegungsvektoren in dem aktuellen Halbbild/Vollbild zu berechnen; einen SAD-Puffer, der Werte der summierten Absolutdifferenz (SAD) auf Basis von Schätzwerten des Maßes von Bewegungen unter Verwendung in dem Pixel-Puffer bzw. in dem FIFO-Puffer gespeicherter Pixel-Daten berechnet und speichert; und eine Bewegungsvektor-Schätzeinrichtung, die die Bewegungsvektoren auf Basis der in dem SAD-Puffer gespeicherten SAD-Werte berechnet.
Die Bewegungs-Schätzeinrichtung umfasst des Weiteren einen Bewegungsdetektor, der die Gültigkeit der durch die Bewegungsvektor-Schätzeinrichtung berechneten Bewegungsvektoren feststellt; und eine Ausgabe-Auswähleinrichtung, die auf Basis eines Ergebnisses der Gültigkeitsfeststellung der Bewegungs-Erfassungseinrichtung selektiv nur ausgewählte Bewegungsvektoren ausgibt.
Ein erfindungsgemäßes Bewegungs-Schätzverfahren umfasst:

a) Berechnen von Bewegungsvektoren, die das Maß von Bewegungen in einer horizontalen Richtung für einzelne Zeilen eines vorgegebenen Suchbereiches unter Bezugnahme auf ein aktuelles Halbbild/Vollbild und ein Bezugs-Halbbild/Vollbild anzeigen;
b) Speichern von Bewegungsvektoren für die einzelnen Zeilen;
c) Feststellen, ob horizontale Rollbewegungen in dem aktuellen Halbbild/Vollbild vorhanden sind, indem eine Häufigkeit des Auftretens nach Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren berechnet wird, und Feststellen, ob die Häufigkeit des Auftretens einer bestimmten Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren einer vorgegebenen Häufigkeit des Auftretens entspricht oder größer ist als diese; und
d) Feststellen für jede der einzelnen Zeilen, ob die horizontale Rollbewegungen in den einzelnen Zeilen des Suchbereiches vorhanden sind, indem für jede der einzelnen Zeilen festgestellt wird, ob die Größe ihres berechneten Bewegungsvektors den Größen von Bewegungsvektoren entspricht, deren Häufigkeit des Auftretens der vorgegebenen Häufigkeit entspricht oder größer ist als diese.

Der Vorgang (a) umfasst des Weiteren:

a1) sequenzielles Speichern von Pixeldaten, die Zeilen bilden, um die Bewegungsvektoren in dem Bezugs-Halbbild/Vollbild zu berechnen;
a2) sequenzielles Speichern von Pixeldaten, um die Bewegungsvektoren in dem aktuellen Halbbild/Vollbild zu berechnen;
a3) Berechnen und Speichern von Werten der summierten Absolutdifferenz (SAD) auf Basis von Schätzungen des Maßes von Bewegungen unter Verwendung der in den Vorgängen (a1) bzw. (a2) gespeicherten Pixeldaten; und
a4) Berechnen der Bewegungsvektoren auf Basis der gespeicherten SAD-Werte.

Das Bewegungs-Schätzverfahren umfasst des Weiteren das Feststellen (S304) der Gültigkeit der in dem Vorgang (a4) berechneten Bewegungsvektoren; und selektives Ausgeben nur gültiger Bewegungsvektoren auf Basis eines Ergebnisses der Gültigkeitsfeststellung. Zu diesem Zeitpunkt stellt das Feststellen die Gültigkeit der Bewegungsvektoren als gültig fest, wenn eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der in dem SAD-Puffer gespeicherten SAD-Werte größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungen davon in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich und besser verstanden werden, wobei in den Zeichnungen
1 ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Bewegungs-Schätzvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist,
2 ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Einheit zum Schätzen zeilenweiser Bewegung der 1 ist und
3 ein Ablaufdiagramm zum Erklären eines Betriebsprozesses für eine Bewegungs-Schätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
Im Folgenden wird im Einzelnen Bezug auf die Ausführungen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, wobei gleiche Bezugsziffern sich durchgängig auf gleiche Elemente beziehen.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Bewegungs-Schätzvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Bewegungs-Schätzvorrichtung enthält eine Einheit 100 zum Schätzen zeilenweise Bewegung, einen Demultiplexer 150, einen Bewegungsvektor-Puffer 200, eine Roll-Erfassungseinheit 250, eine Roll-Zeilen-Erfassungseinheit 300 und einen Multiplexer 350.
Die Einheit 100 zum Schätzen zeilenweiser Bewegung berechnet Bewegungsvektoren, die Bewegungen in einer horizontalen Richtung in Bezug auf Zeilen von eingegebenen Referenz-Bildern/-Halbbildern und aktuelle Bilder/Halbbilder anzeigen.
Der Bewegungsvektor-Puffer 200 speichert in der Einheit 100 zum Schätzen zeilenweiser Bewegung geschätzte Bewegungsvektoren in Bezug auf einzelne Zeilen. Zu diesem Zeitpunkt speichert der Demultiplexer 150 entsprechende Bewegungsvektoren auf in dem Bewegungsvektor-Puffer 200 den jeweiligen Zeilen auf Basis von eingegebenen Zeilennummerinformationen zugeordneten Positionen.
Die Roll-Erfassungseinheit 250 stellt basierend auf den in dem Bewegungsvektor-Puffer 200 gespeicherten Bewegungsvektoren fest, ob in einem aktuellen Halbbild/Vollbild Rollbewegungen von Text, von grafischen Daten oder dergleichen in der horizontalen Richtung vorhanden sind. Des Weiteren stellt die Roll-Zeilen-Erfassungseinheit 300 für den Fall, dass Rollbewegungen in dem aktuellen Halbbild/Vollbild vorhanden sind, fest, ob Rollbewegungen in Bezug auf einzelne Zeilen vorhanden sind.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Einheit 100 zum Schätzen zeilenweiser Bewegung der 1 im Einzelnen zeigt.
In der 2 umfasst die Einheit 100 zum Schätzen zeilenweiser Bewegung einen Pixel-Puffer 101, einen SAD-Puffer 103, einen FIFO-Puffer 105, eine Bewegungsvektor-Schätzeinrichtung 109 und eine Ausgabe-Auswähleinrichtung 111.
Der Pixel-Puffer 101 gibt sequenziell Pixel ein und speichert diese, die Zeilen bilden, für die Bewegungsvektoren in einem Bezugs-Halbbild/Vollbild berechnet werden. Der FIFO-Puffer 105 gibt sequenziell Pixel ein und speichert diese, die Zeilen bilden, für die Bewegungsvektoren in einem aktuellen Halbbild/Vollbild berechnet werden. Der SAD-Puffer 103 speichert die summierten Absolutdifferenz-(SAD-)Werte, die durch Nutzung der in dem Pixel-Puffer 101 und in dem FIFO-Puffer 105 gespeicherten Pixel berechnet werden. Die Bewegungsvektor-Schätzeinrichtung 107 stellt die Gültigkeit der geschätzten Vektoren fest. Des Weiteren gibt die Ausgabe-Auswähleinrichtung 111 die durch die Gültigkeitsfeststellung als gültig festgestellten Bewegungsvektoren aus. Wenn die Bewegungsvektoren als ungültig festgestellt werden, kann eine bestimmte Konstante ausgegebene werden, um die Ungültigkeit zu melden.
Die 3 ist ein Ablaufdiagramm zum Erklären eines Betriebsvorganges für eine Bewegungs-Schätzvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
In dem Betriebsprozess der 3 berechnet die Einheit 100 zum Schätzen zeilenweiser Bewegung basierend auf einem Bezugs-Halbbild/Vollbild und einem Halbbild/Vollbild zuerst einen SAD-Wert in Bezug auf die i-te Zeile in einem spezifizierten Suchbereich (S300). Generell ist es möglich, da Rolltext oder rollende grafische Daten am unteren Ende eines Bildschirms vorhanden sind, die Verarbeitungsgeschwindigkeit durch das richtige Einstellen des Suchbereichs, anstelle des Berechnens von SAD-Werten über den gesamten Halbbild-/Vollbildbereich, zu verbessern.
Die SAD-Werte in einem Suchbereich werden durch einen wie unten beschriebenen Prozess berechnet. Zuerst speichert der Pixel-Puffer 121 Pixel-Daten, die die i-te Zeile eines Bezugs-Halbbildes/Vollbildes bilden, und der FIFO-Puffer 125 speichert Pixelda ten, die die i-te Zeile eines aktuellen Halbbildes/Vollbildes bilden. Die Pixel-Daten für das Bezugs-Halbbild/Vollbild und das aktuelle Halbbild/Vollbild werden sequenziell eingegeben und gespeichert, bis für die i-te Zeile ein SAD-Wert vollständig berechnet ist. Der berechnete SAD-Wert wird auf einer entspechenden Position in dem SAD-Puffer 103 gespeichert. der SAD-Wert wird mit der folgenden Formel 1 berechnet. Formel 1
Hierbei bezeichnet f_ref(i, j – 1) Pixel-Daten, die auf einer Spalte j + v der i-ten Zeile in einem aktuellen Halbbild/Vollbild positioniert sind. Wie in der Formel 1 gezeigt, wird ein SAD-Wert mit v-Wertänderungen und einer Bewegungs-Schätzposition entsprechendem v berechnet.
Wenn die Berechnung des SAD-Wertes für die i-te Zeile durch den obigen Vorgang abgeschlossen ist, schätzt die Bewegungsvektor-Schätzeinrichtung 109 als den Bewegungsvektor eine Position, die den Minimalwert aus den SAD-Werten, die in dem SAD-Puffer 103 gespeichert sind, aufweist (S302). Dies wird durch die folgende Formel 2 ausgedrückt.
Formel 2

V = arg minΦ(i, v)

Der Bewegungsdetektor 107 stellt die Gültigkeit eines aus den Minimal- und Maximalwerten der in dem SAD-Puffer 103 gespeicherten SAD-Werte geschätzten Bewegungsvektors fest (S304). Der Bewegungsvektor wird als gültig festgestellt, wenn eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der SAD-Werte größer als ein vorgegebener erster Schwellenwert Th1 ist, wie in der Formel 3 unten gezeigt. Andernfalls wird der Bewegungsvektor als ungültig festgestellt.
Wenn
dann ist der geschätzte Bewegungsvektor gültig.
Andernfalls ist der geschätzte Bewegungsvektor ungültig.
Die Ausgabe-Auswähleinrichtung 111 gibt einen Bewegungsvektor, der in dem Bewegungsdetektor 107 als gültig festgestellt wurde, aus und speichert den Bewegungsvektor auf einer entsprechenden Position des Bewegungsvektor-Puffers 200 (S306). In dem Fall, dass der geschätzte Bewegungsvektor nicht gültig ist, kann es möglich sein, dass die Ausgabe-Auswähleinrichtung 111 eine zu speichernde Konstante ausgibt. Dies kann durch die Formel 4 wie unten dargestellt ausgedrückt werden.
Formel 4

vscr[i] = V wobei i eine Zeilennummer bezeichnet und vsc[i] einen Puffer, der in dem Bewegungsvektor-Puffer 200 in Bezug auf jeweilige Zeilen zugeordnet ist, bezeichnet.

Nachdem für die i-te Zeile ein Bewegungsvektor gespeichert ist, wird festgestellt, ob die i-te Zeile eines Bereiches die des Suchbereiches ist (S308) und wenn die i-te Zeile nicht die letzte Zeile ist, wird der Vorgang oben bis zu der letzten Zeile des Suchbereiches wiederholt.
Die Roll-Erfassungseinheit 250 schätzt aus den in dem Bewegungsvektor-Puffer 200 gespeicherten Bewegungsvektoren, ob auf einer aktuellen Halbbild-/Vollbildansicht eine Rollbewegung von Text oder grafischen Daten oder dergleichen vorhanden ist (S310). Die Schätzung, ob die Rollbewegung von Text oder grafischen Daten oder dergleichen vorhanden ist, folgt einem wie unten beschriebenen Prozess.
Zuerst berechnet die Roll-Erfassungseinheit 250 die Häufigkeit des Auftretens nach Größe in Bezug auf in dem Bewegungsvektor-Puffer 200 gespeicherten Bewegungsvektoren V und stellt fest, dass die Rollbewegung vorhanden ist, wenn eine vorgegebene Anzahl des Auftretens von Bewegungsvektoren einer bestimmten Größe aus der Be rechnung hervorgeht. Das bedeutet, dass in dem Fall, dass Rolltext oder rollende grafische Daten vorhanden sind, sich einige Zeilen mit gleicher Geschwindigkeit in die horizontale Richtung bewegen, so dass eine bestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren derselben Größe vorhanden ist.
Durch den Prozess oben ist festgestellt, dass eine Rollbewegung auf einem aktuellen Halbbild/Vollbild vorhanden ist und die Roll-Erfassungseinheit 250 gibt eine „1" als ein Roll-Flag-Signal, flag_scr, aus (S312 und S314). Dies wird durch die unten beschriebene Formel 5 ausgedrückt.
Formel 5

Wenn maxhist[V] > Th2, flag_scr = 1, andernfalls flag_scr = 0.

Hierbei bezeichnet hist[V] ein Histogramm und Th2 einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert. Das von der Roll-Erfassungseinheit 250 ausgegebene Roll-Flag kann als ein Signal für externe Geräte verwendet werden, das anzeigt, ob die Rollbewegung vorhanden ist.
In dem Fall, das Rolltext oder rollende grafische Daten vorhanden sind, schätzt die Roll-Zeilen-Erfassungseinheit 300, ob Rolltext oder rollende grafische Daten in einem Suchbereich Zeile für Zeile vorhanden sind (S316).
Die Feststellung über die Rollbewegung für jede Zeile wird dadurch getroffen, ob der Zeile für Zeile geschätzte Bewegungsvektor einem Bewegungsvektor mit einer bestimmte Häufigkeit des Auftretens, der verwendet wird, wenn die Roll-Erfassungseinheit 250 feststellt, ob eine Rollbewegung vorhanden ist, entspricht. Wenn durch einen solchen Feststellungsvorgang festgestellt ist, dass Rolltext oder rollende grafischen Daten in einer entsprechenden Zeile vorhanden sind, gibt die Roll-Zeilen-Erfassungseinheit 300 eine „1" für ein entsprechendes Zeilen-Flag, flag_scr_line[i], aus und gibt andernfalls eine „0" für das entsprechende Roll-Zeilen-Flag, flag_scr_line[i], aus. Ein derartiger Prozess wird für alle Zeilen in dem Suchbereich durchgeführt, so dass festgestellt wird, ob die Rollbewegung Zeile für Zeile vorhanden ist.
Die Bewegungsvektoren, Roll-Flag, flag_scr, und das Roll-Zeilen-Flag, flag_scr_line[i], die durch den Prozess oben berechnet werden, können für IPC-Verfahren genutzt werden. Beispielsweise werden in Bezug auf einen Bereich, in dem Rollbewegungen vorhanden sind, Informationen, wie zum Beispiel die durch den Prozess oben berechneten Bewegungsvektoren, Scroll-Flag, flag_scr, und Scroll-Zeilen-Flag, flag_scroll_line[i], für die Bildinterpolationen verwendet und für andere Bereiche wird für die Bildinterpolationen ein IPC-Verfahren eines angemessenen Modus verwendet. Durch einen derartigen Prozess können ohne Berücksichtigung von Rolltext oder rollenden grafische Daten Bilder besserer Qualität und eine verbesserte Verarbeitungsgeschwindigkeit erreicht werden.
Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung durch ein relativ einfaches Verfahren erfassen, ob Text oder grafische Daten, die auf einem Bildschirm in einer horizontalen Richtung rollen, vorhanden sind. Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung auch Informationen, wie zum Beispiel Bewegungsvektoren und dergleichen, die sich auf Rolltext oder rollende grafische Daten beziehen und die für Bildinterpolationen verwendet werden können, bereit, wodurch Bildinterpolationen ermöglicht werden, die unter dem Aspekt der Bildqualität und der Verarbeitungsgeschwindigkeit vorteilhaft sind.
Die in dem System enthaltene Hardware kann Speicher, Prozessoren und/oder anwendungsspezifische IC-Bausteine („ASICs") enthalten. Ein Speicher kann ein maschinenlesbares Medium, auf dem ein Befehlssatz (d.h. Software) gespeichert ist, enthalten, der eine oder jede hierin beschriebene Methode ausführt. Die Software kann sich vollständig oder teilweise in diesem Speicher befinden und/oder innerhalb des Prozessors und/oder des ASICs. Für den Zweck dieser Spezifikation soll der Ausdruck „maschinenlesbares Medium" verstanden werden, um jeden Mechanismus der Informationen in einer Form bereitstellt (d.h. speichert und/oder überträgt), die durch eine Maschine (d.h. einen Computer) gelesen werden können, zu umfassen. Beispielsweise enthält ein maschinenlesbares Medium einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Magnetplattenspeichermedium, ein optisches Speichermedium, Flash-Speichervorrichtungen, elektrische, optische, akustische oder andere Formen von verbreiteten Signalen (beispielsweise Trägerwellen, Infrarotsignale, Digitalsignale usw.).
Obwohl einige Ausführungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird der Fachmann in dieser Technik verstehen, dass verschiedene Änderungen in der Form und in Einzelheiten darin vorgenommen werden können, ohne dass von dem Geltungsbereich der Erfindung, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert, abgewichen wird.

Claims

Bewegungs-Schätzvorrichtung, die umfasst: eine Einheit (100) zum Schätzen zeilenweiser Bewegung, die Bewegungsvektoren berechnet, die das Maß von Bewegungen in einer horizontalen Richtung für einzelne Zeilen eines vorgegebenen Suchbereiches unter Bezugnahme auf ein aktuelles Halbbild/Vollbild und ein Bezugs-Halbbild/Vollbild anzeigen; einen Bewegungsvektor-Puffer (200), der Bewegungsvektoren für die einzelnen Zeilen speichert; eine Roll-Erfassungseinheit (250), die feststellt, ob horizontale Rollbewegungen in dem aktuellen Halbbild/Vollbild vorhanden sind, wobei die Roll-Erfassungseinheit eine Einrichtung, die eine Häufigkeit des Auftretens nach Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren berechnet, sowie eine Einrichtung umfasst, die feststellt, ob die Häufigkeit des Auftretens einer bestimmten Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren einer vorgegebenen Häufigkeit des Auftretens entspricht oder größer ist als diese; und eine Roll-Zeilen-Erfassungseinheit (300), die für jede der einzelnen Zeilen feststellt, ob die horizontale Rollbewegungen in den einzelnen Zeilen des Suchbereiches vorhanden sind, wobei die Roll-Zeilen-Erfassungseinheit eine Einrichtung umfasst, die für jede der einzelnen Zeilen feststellt, ob die Größe ihres berechneten Bewegungsvektors der Größe von Bewegungsvektoren entspricht, deren Häufigkeit des Auftretens der vorgegebenen Häufigkeit entspricht oder größer ist als diese.
Bewegungs-Schätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zum Schätzen zeilenweiser Bewegung enthält: einen Pixel-Puffer (101), der sequenziell Pixeldaten speichert, die Zeilen bilden, um die Bewegungsvektoren in dem Bezugs-Halbbild/Vollbild zu berechnen; einen FIFO-Puffer (105), der sequenziell Pixeldaten speichert, die Zeilen bilden, um die Bewegungsvektoren in dem aktuellen Halbbild/Vollbild zu berechnen; einen SAD-Puffer (103), der Werte der summierten Absolutdifferenz (SAD) auf Basis von Schätzwerten des Maßes von Bewegungen unter Verwendung in dem Pixel-Puffer bzw. in dem FIFO-Puffer gespeicherter Pixel-Daten berechnet und speichert; und eine Bewegungsvektor-Schätzeinrichtung (109), die die Bewegungsvektoren auf Basis der in dem SAD-Puffer gespeicherten SAD-Werte berechnet.
Bewegungs-Schätzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bewegungsvektor-Schätzeinrichtung (109) so eingerichtet ist, dass sie die Bewegungsvektoren entsprechend einer Bewegungs-Schätzposition berechnet, die den minimalen Wert der in dem SAD-Puffer (103) gespeicherten SAD-Werte hat.
Bewegungs-Schätzvorrichtung nach Anspruch 2, die des Weiteren umfasst: einen Bewegungsdetektor (107), der die Gültigkeit der durch die Bewegungsvektor-Schätzeinrichtung (109) berechneten Bewegungsvektoren feststellt; und eine Ausgabe-Auswähleinrichtung (111), die auf Basis eines Ergebnisses der Gültigkeitsfeststellung der Bewegungs-Erfassungseinrichtung selektiv nur ausgewählte Bewegungsvektoren ausgibt.
Bewegungs-Schätzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Bewegungs-Detektor (107) so eingerichtet ist, dass er feststellt, dass die Bewegungsvektoren gültig sind, wenn eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der in dem SAD-Puffer (103) gespeicherten SAD-Werte größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Bewegungs-Schätzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei, wenn der Bewegungs-Detektor (107) feststellt, dass ein Bewegungsvektor ungültig ist, die Ausgabe-Auswähleinrichtung (111) so eingerichtet ist, dass sie eine Konstante ausgibt, um Ungültigkeit anzuzeigen.
Bewegungs-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die des Weiteren einen Demultiplexer (150) umfasst, der entsprechende Bewegungsvektoren an Positionen speichert, die in dem Bewegungsvektor-Puffer (200) jeweiligen Zeilen auf Basis eingegebener Zeilennummer-Informationen zugeordnet werden.
Bewegungs-Schätzverfahren, das umfasst: a) Berechnen von Bewegungsvektoren, die das Maß von Bewegungen in einer horizontalen Richtung für einzelne Zeilen eines vorgegebenen Suchbereiches unter Bezugnahme auf ein aktuelles Halbbild/Vollbild und ein Bezugs-Halbbild/Vollbild anzeigen; b) Speichern (S306) von Bewegungsvektoren für die einzelnen Zeilen; c) Feststellen (S312), ob horizontale Rollbewegungen in dem aktuellen Halbbild/Vollbild vorhanden sind, indem eine Häufigkeit des Auftretens nach Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren berechnet wird, und Feststellen, ob die Häufigkeit des Auftretens einer bestimmten Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren einer vorgegebenen Häufigkeit des Auftretens entspricht oder größer ist als diese; und d) Feststellen (S316) für jede der einzelnen Zeilen, ob die horizontale Rollbewegungen in den einzelnen Zeilen des Suchbereiches vorhanden sind, indem für jede der einzelnen Zeilen festgestellt wird, ob die Größe ihres berechneten Bewegungsvektors den Größen von Bewegungsvektoren entspricht, deren Häufigkeit des Auftretens der vorgegebenen Häufigkeit entspricht oder größer ist als diese.
Bewegungs-Schätzverfahren nach Anspruch 8, wobei Vorgang (a) des Weiteren umfasst: a1) sequenzielles Speichern von Pixeldaten, die Zeiten bilden, um die Bewegungsvektoren in dem Bezugs-Halbbild/Vollbild zu berechnen; a2) sequenzielles Speichern von Pixeldaten, um die Bewegungsvektoren in dem aktuellen Halbbild/Vollbild zu berechnen; a3) Borechnen (S300) und Speichern von Werten der summierten Absolutdifferenz (SAD) auf Basis von Schätzungen des Maßes von Bewegungen unter Verwendung der in den Vorgängen (a1) bzw. (a2) gespeicherten Pixeldaten; und a4) Berechnen (S302) der Bewegungsvektoren auf Basis der gespeicherten SAD-Werte.
Bewegungs-Schätzverfahren nach Anspruch 9, wobei der Vorgang (a4) die Bewegungsvektoren entsprechend einer Bewegungs-Schätzposition berechnet, die den Minimalwert der gespeicherten SAD-Werte hat.
Bewegungs-Schätzverfahren nach Anspruch 9 oder 10, das des Weiteren umfasst: Feststellen (S304) der Gültigkeit der in dem Vorgang (a4) berechneten Bewegungsvektoren; und selektives Ausgeben nur gültiger Bewegungsvektoren auf Basis eines Ergebnisses der Gültigkeitsfeststellung.
Bewegungs-Schätzverfahren nach Anspruch 11, wobei das Feststellen der Gültigkeit die Bewegungsvektoren als gültig feststellt, wenn eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der in dem SAD-Puffer gespeicherten SAD-Werte größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Bewegungs-Schätzverfahren nach Anspruch 11 oder 12, das des Weiteren umfasst: wenn ein Bewegungsvektor ungültig ist, Ausgeben einer Konstante, die Ungültigkeit anzeigt.
Bewegungs-Schätzverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, das des Weiteren umfasst: Speichern entsprechender Bewegungsvektoren an Positionen, die jeweiligen Zeilen auf Basis eingegebener Zeilenzahl-Informationen zugeordnet werden.
Maschinenlesbares Medium, das Befehle bereitstellt, die, wenn sie durch eine Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, Bewegungs-Schätzvorgänge durchzuführen, die umfassen: a) Berechnen von Bewegungsvektoren, die das Maß von Bewegungen in einer horizontalen Richtung für einzelne Zeilen eines vorgegebenen Suchbereiches unter Bezugnahme auf ein aktuelles Halbbild/Vollbild und ein Bezugs-Halbbild/Vollbild anzeigen; b) Speichern (S306) von Bewegungsvektoren für die einzelnen Zeilen; c) Feststellen (S312), ob horizontale Rollbewegungen in dem aktuellen Halbbild/Vollbild vorhanden sind, indem eine Häufigkeit des Auftretens nach Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren berechnet wird, und Feststellen, ob die Häufigkeit des Auftretens einer bestimmten Größe der gespeicherten Bewegungsvektoren einer vorgegebenen Häufigkeit des Auftretens entspricht oder größer ist als diese; und d) Feststellen (S316) für jede der einzelnen Zeilen, ob die horizontalen Rollbewegungen in den einzelnen Zeilen des Suchbereiches vorhanden sind, indem für jede der einzelnen Zeilen festgestellt wird, ob die Größe ihres berechneten Bewegungsvektors den Größen von Bewegungsvektoren entspricht, deren Häufigkeit des Auftretens der vorgegebenen Häufigkeit entspricht oder größer ist als diese.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei die Befehle die Maschine veranlassen, Bewegungs-Schätzvorgänge durchzuführen, die des Weiteren umfassen: a1) sequenzielles Speichern von Pixeldaten, die Zeilen bilden, um die Bewegungsvektoren in dem Bezugs-Halbbild/Vollbild zu berechnen; a2) sequenzielles Speichern von Pixeldaten, um die Bewegungsvektoren in dem aktuellen Halbbild/Vollbild zu berechnen; a3) Berechnen (S300) und Speichern von Werten der summierten Absolutdifferenz (SAD) auf Basis von Schätzungen des Maßes von Bewegungen unter Verwendung der in den Vorgängen (a1) bzw. (a2) gespeicherten Pixeldaten; und a4) Berechnen (S302) der Bewegungsvektoren auf Basis der gespeicherten SAD-Werte.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 16, wobei Vorgang (a4) die Bewegungsvektoren entsprechend einer Bewegungs-Schätzposition berechnet, die den Minimalwert der gespeicherten SAD-Werte hat.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Befehle die Maschine veranlassen, Bewegungs-Schätzvorgänge durchzuführen, die des Weiteren umfassen: Feststellen (S304) der Gültigkeit der in Vorgang (a4) berechneten Bewegungsvektoren; und selektives Ausgeben nur gültiger Bewegungsvektoren auf Basis eines Ergebnisses der Gültigkeitsfeststellung.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei das Feststellen der Gültigkeit die Bewegungs vektoren als gültig feststellt, wenn eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der in dem SAD-Puffer gespeicherten SAD-Werte größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.