TWI479896B - 動態影像補償之移動向量搜尋方法 - Google Patents

Description

動態影像補償之移動向量搜尋方法

本發明有關於一種動態影像補償方法，尤指一種在動態畫面下可避免畫面不連續的動態影像補償之移動向量搜尋方法。

MEMC(Motion Estimate and Motion Compensation)係液晶電視中使用的動態影像補償技術。請參考第1圖所示，MEMC的原理主要係比對前後連續兩張影像，如第一影像90及第二影像91，找出兩者之間移動的關聯性，以移動向量MV(Motion Vector)表示，利用運算得到的MV找到前後兩張影像的參考位置，再在第一影像90及第二影像91之間內插一補償影像900，以將普通液晶電視的畫面更新率從50/60Hz提升至100/120Hz，從而達到降低殘影，使得畫面更加清晰流暢。

現行ME演算法中尋找MV的過程大多採用將畫面切割成數個區塊，並配合動態規劃(Dynamic Programming)的方式，依序處理每一個區塊。參考第2圖所示，其中正接受處理的區塊80會以全域搜尋方式來運算出目前處理的區塊80的移動向量。其中區塊80的尺寸以及相鄰的區塊參考範圍81都會影響到畫面的處理速度。然而此種方式對於系統資源的消耗較大。再者，透過目前的演算法所求得的移動向量MV所內插得到的影像，不一定都能給予相對應的補償作用，若當中的物體運動路線無法預測時，則有失效的可能，使得畫面有不流暢、出現方格的情形產生。

故，有必要提供一種動態影像補償之移動向量搜尋方法，以解決習知技術所存在的問題。

有鑒於習知技術的缺點，本發明之主要目的在於提供一種動態影像補償之移動向量搜尋方法，先初步找出目前處理區塊的移動向量，然後再參考周圍已完成處理區塊的移動向量，根據預先定義的閥值來決定目前處理區塊是否繼續保持當前搜尋獲得的移動向量或者更新為考慮周圍已完成處理區塊的移動向量。以該方式所決定的移動向量產生的內插影像，可相對降低在動態畫面下出現不連續的情形。

為達上述之目的，本發明提供一種動態影像補償之移動向量搜尋方法，係包含下列步驟：讀取一未處理區塊，係讀取該未處理區塊作為一目前處理區塊；定義一參考移動向量，係從該目前處理區塊周圍的一已完成處理區塊的移動向量定義出該參考移動向量；初步運算一目前移動向量，係初步運算出該目前處理區塊的移動向量；比較兩移動向量的差距是否大於閥值，係比較目前處理區塊的該目前移動向量與參考移動向量的差距是否大於一閥值；根據比較結果更新該目前移動向量，係在差距大於該閥值時令該目前處理區塊的該目前移動向量更新為該參考移動向量，反之則保持該目前處理區塊的該目前移動向量；以及完成目前處理區塊之該目前移動向量的決定，並讀取下一未處理區塊。

在本發明之一實施例中，其中該初步運算移動向量步驟係藉由全域搜尋運算得出目前處理區塊的移動向量。

透過本發明得到之移動向量所產生的內插影像，將可相對於現有技術改善畫面不流暢的情形。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

下列說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施之特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「內」、「外」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，本發明以下實施例中所提到的方向用語僅是用來輔助說明本發明技術內容，而非用來限制本發明。

請參考第3圖所示，第3圖揭示本發明動態影像補償之移動向量(motion vector)搜尋方法的分割區塊屬性的示意圖。本發明主要是將畫面切割為數個區塊，並根據處理的順序，依照不同的時間點下的屬性，定義該些區塊為已完成處理區塊101、目前處理區塊102以及未處理區塊103。當讀取一未處理區塊103時，該未處理區塊103屬性即改為目前處理區塊102；當目前處理區塊102完成處理後，其屬性即改為已完成處理區塊101。

請再參考第4圖所示，第4圖係揭示本發明動態影像補償之移動向量搜尋方法一較佳實施例之流程圖。本發明之移動向量搜尋方法主要是包含下列步驟：

讀取未處理區塊S200：係由系統讀取檔案(如BMP檔案格式)，將影像畫面切割成區塊，讀入一未處理區塊103，以作為一目前處理區塊102來進行其移動向量的搜尋處理；

定義參考移動向量S201：係從該目前處理區塊102周圍的已完成處理區塊101的移動向量定義出一參考移動向量，本實施例中係從該目前處理區塊102周圍的四個已完成處理區塊101的移動向量計算出一參考用的移動向量，也就是已完成處理區塊101的整體移動趨勢；

初步運算目前移動向量S202：係初步運算出目前處理區塊102的移動向量，本實施例中係藉由全域搜尋運算得出目前處理區塊102的目前移動向量，唯其運算方式不限全域搜尋，亦可以數個像點為一單位進行運算，可較全域搜尋的方式精簡；

比較兩移動向量的差距是否大於閥值S203：，係比較目前處理區塊的該目前移動向量與參考之移動向量的差距是否大於一閥值，也就是通過一權重函式將初步運算所獲得的目前移動向量與目前已完成處理區塊101的參考移動向量進行比較，判斷目前處理區塊102的移動趨勢與周圍的已完成處理區塊101的整體移動趨勢是否差異超過一預先設定的閥值(threshold)；本實施例中，所述權重函式為F(A,B)=A-B≦閥值，其中A等於已完成處理區塊101的參考移動向量值，B為目前處理區塊102的目前移動向量值。所述權重函式也可以是F(A,B)=A+B/A*B≦閥值，但不在此限。

根據比較結果更新移動向量，係在差距大於該閥值時令該目前處理區塊102的目前移動向量更新為該參考移動向量S204，更詳細地說，當兩者的移動向量相減後的絕對值大於該閥值，即表示針對該目前處理區塊102運算所獲得的目前移動向量悖離周圍已完成處理區塊101的整體移動趨勢太多，因此捨棄原運算所獲得的移動向量，而將其更新為目前的參考移動向量；反之則保持該目前處理區塊的目前移動向量S205，亦即判斷目前處理區塊102的移動趨勢與周圍已完成處理區塊101的整體移動趨勢相差不大，故保持原有運算獲得的移動向量；以及完成目前處理區塊之移動向量的決定S206，也就是在確定目前處理區塊102的目前移動向量之後，將其屬性變更為已完成處理區塊，並回到之前的步驟S200，繼續讀取下一未處理區塊103，直到所有區塊讀取完成為止。

透過前述步驟得到之移動向量所進一步產生的內插影像，將可相對於現有技術改善畫面不流暢、出現方格的情形。

綜上所述，本發明先初步找出目前處理區塊的移動向量，然後再參考周圍已完成處理區塊的移動向量，根據預先定義的閥值來決定目前處理區塊是否繼續保持當前搜尋獲得的移動向量或者更新為考慮周圍已完成處理區塊的移動向量。以該更新方式所決定的移動向量產生的內插影像，在動態畫面下可避免畫面不連續，降低馬賽克方格產生的情形。

本發明已以較佳實施例方式揭露，然其并非用以限制本創作，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

101．．．已完成處理區塊

102．．．目前處理區塊

103．．．未處理區塊

80．．．區塊

81．．．參考範圍

90．．．第一影像

91．．．第二影像

900．．．補償影像

第1圖為現有動態影像內插補償影像的示意圖。

第2圖為現有動態影像補償方法對一切割區塊進行處理的示意圖。

第3圖為本發明動態影像補償之移動向量搜尋方法的分割區塊屬性的示意圖。

第4圖為本發明動態影像補償之移動向量搜尋方法的流程圖。

Claims (2)

1. 一種動態影像補償之移動向量搜尋方法，包含：讀取一未處理區塊，係讀取該未處理區塊作為一目前處理區塊；定義一參考移動向量，係從該目前處理區塊周圍的一已完成處理區塊的移動向量定義出該參考移動向量；初步運算一目前移動向量，係初步運算出該目前處理區塊的移動向量；比較兩移動向量的差距是否大於閥值，係比較目前處理區塊的該目前移動向量與參考移動向量的差距是否大於一閥值；根據比較結果更新該目前移動向量，係在差距大於該閥值時令該目前處理區塊的該目前移動向量更新為該參考移動向量，反之則保持該目前處理區塊的該目前移動向量；以及完成目前處理區塊之該目前移動向量的決定，並讀取下一未處理區塊。
2. 如申請專利範圍第1項所述動態影像補償之移動向量搜尋方法，其中該初步運算移動向量步驟係藉由全域搜尋運算得出目前處理區塊的移動向量。