專利名稱：運動自適應(yīng)視頻處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說來涉及電視機，特別涉及一種運動自適應(yīng)視頻信號處理系統(tǒng)。運動自適應(yīng)視頻信號處理系統(tǒng)可用于各種不同的用途。這些用途的例子有隔行/逐行掃描轉(zhuǎn)換器，制式轉(zhuǎn)換器，亮度和色度信號分離器等等。在這類系統(tǒng)中，運動信號產(chǎn)生之后用以控制經(jīng)處理視頻信號的參數(shù)，例如，選擇、混合或調(diào)合兩個或多個經(jīng)處理的視頻信號從而產(chǎn)生混合信號，由此減少了因景物運動而產(chǎn)生的看得見的瑕疵。
在一般的應(yīng)用中，運動的檢測是通過測定連續(xù)圖象幀上相應(yīng)各象素的(亮度)信號電平的差值進(jìn)行的。從這個差值的絕對值可以估計出圖象在那個位置是否運動及其運動量。遺憾的是，幀差信號在給定圖象位置的值還與對比度的大小有關(guān)。對比度減小時，幀差值也減小。為確保不僅可以檢測出對比度較大的運動象素而且可以檢測出對比度小的運動象素，通常的作法是將幀差信號限定在范圍較小的數(shù)值，以此來補償對比度的變化。
一般的作法是將幀差信號“限制”或限定到較小的幅值(例如7個量化級)，這時就可以認(rèn)為這個較小的幅值代表整個運動。由于如此產(chǎn)生的運動信號只有7個量化電平，用而可以用較小的字長(例如3比特)表示，而且因此運動信號對存儲器的存儲要求比起存儲“高清晰度”(例如255電平，8比特)運動信號時的要求就比較適當(dāng)了。
如上所述產(chǎn)生運動信號和補償對比度變化之后，通常的作法是進(jìn)一步在運動信號處理器中對運動信號進(jìn)行“分布”處理?！胺植肌币辉~是指往運動信號中加入從內(nèi)插中的象素周圍的象素抽取的運動樣品的過程。在某種意義上說，這個過程“分布”或“擴大”了運動檢測范圍，使其大于其運動在側(cè)定中的特定象素。測定運動時采用大量象素，具有這樣的好處，即檢測出在運動的象素的可能性提高了，這是因為運動信號的“分布”使所產(chǎn)生的運動檢測“孔”或“窗口”增加所致。
實際上，運動信號的分布可以是瞬時分布或空間分布的。瞬時分布是通過將前一些場和/或以后各場的運動信號的影響包括進(jìn)來獲得的。空間分布可以通過在垂直方向上(逐行)和/或在水平方向上(逐個象素)的前一些和/或以后的運動樣品的運動信號的影響包括進(jìn)來進(jìn)行。此外還可以通過將瞬時和空間(水平和/或垂直)分布分量兩者混合起來“分布”運動信號。
如上所述，運動信號處理是對運動信號進(jìn)行瞬時和/或空間分布，以利用四周的運動信息。這樣可以減小運動在例如連續(xù)各幀的相應(yīng)象素雖然表示運動物體的不同部分卻碰巧具有相同的信號值的情況下被遺漏掉的可能性。
運動信號經(jīng)分布之后，傳統(tǒng)運動自適應(yīng)視頻處理系統(tǒng)中的最后處理程序是產(chǎn)生瞬時和空間內(nèi)插過的視頻信號，并借助于已處理的運動信號將這些視頻信號混合起來?；旌系囊环N方法是將已處理的信號加到通常叫做“軟開關(guān)”或“衰減器”電路的控制輸入端上。瞬時均化和空間均化過的視頻信號加到“軟開關(guān)”的相應(yīng)信號輸入端。在運動信號的控制下，軟開關(guān)在運動信號低(表示圖象區(qū)是靜止的)時選擇瞬時內(nèi)插過的信號，在運動信號高(表示圖象區(qū)在運動)時選擇經(jīng)空間內(nèi)插的信號。至于運動信號值在高與低之間時，軟開關(guān)“調(diào)和”或按比例混合空間和瞬時信號，形成視頻輸出信號。這個“調(diào)和”過程使空間和瞬時信號的選擇有一個平穩(wěn)的過渡，從而減小在一個內(nèi)插信號轉(zhuǎn)換成另一個內(nèi)插信號的過程中產(chǎn)生看得見的瑕疵的傾向。


圖1是上述系統(tǒng)的一個典型實施例。待內(nèi)插的輸入信號Yin加到由串聯(lián)連接的262H延遲件10、1-H延遲件12和另一個262H延遲件14組成的幀存儲器上。均化器16均化1-H信號，提供空間內(nèi)插信號YS，這是表示待評價的象素上下各行上各象素平均數(shù)的信號。另一個均化器18均化幀信號和未延遲的信號，提供瞬時內(nèi)插信號YT，這個信號表示前一場和后一場相應(yīng)各象素的平均數(shù)。在靜止區(qū)，瞬時內(nèi)插信號YT對輸出信號Yest的估計最佳，至于圖象運動部分，則需要采用空間內(nèi)插信號YS以防止運動瑕疵。
信號的選擇由軟開關(guān)20進(jìn)行，軟開關(guān)20由減法器22、乘法器24和加法器26組成，減法器20從YS減去YT，乘法器24將減法器得出的差值與運動信號MOT相乘，加法器26將信號YT加到乘法器的輸出以產(chǎn)生估計或內(nèi)插視頻輸出信號Yest。運動信號MOT由減法和絕對值電路28產(chǎn)生，電路28將輸入信號和幀延遲信號相減，并取絕對差值以產(chǎn)生表示基本運動的信號加到運動信號處理器30，處理器30可增加諸如運動分布之類的處理并輸出經(jīng)處理的運動的信號MOT。
乘法器在軟開關(guān)中進(jìn)行的換算達(dá)到這樣的效果，即當(dāng)運動信號MOT表示最大運動時，在增益等于1的情況下讓信號YS-YT通過，于是信號YT在加法器中被取消，且輸出信號Yest等于YS。相反，在靜止區(qū)，運動信號MOT為零，因而輸出的估計信號成了瞬時內(nèi)插信號YT。運動介于零加全運動之間時，輸出信號是瞬時和空間估計信號YT和YS按比例混合的信號。
圖1的系統(tǒng)，盡管對高質(zhì)量的視頻輸入信號有效，但對質(zhì)量較差信號的噪聲很敏感，特是圖象靜止時更是如此。在靜止信號的情況下，例如帶附加噪聲的測試圖形，在YS與YS值之間的大差值中會出現(xiàn)在水平方向從邊緣開始的高比對度。同時，噪聲較低的電平會使運動信號MOT顯著波動，估計信號Yest，因而圖象，會在這種邊緣處顯著波動。另一個問題是，對比度小的運動圖象可能不會產(chǎn)生全運動信號。在此情況下，軟開關(guān)于是會讓某些瞬時平均信號YT通過，從而使精細(xì)的細(xì)節(jié)模糊和損壞。
為解決傳統(tǒng)的運動補償系統(tǒng)的上述問題，有人提出了不對運動信號進(jìn)行檢測和處理而采用不同形式處理方法的方案。Hurst.Jr在1991年9月3日頒布的題為“隔行/逐行掃描轉(zhuǎn)換器的間隙線發(fā)生器”的美國專利5046164中就介紹了這種方法。Hurst.Jr的設(shè)備進(jìn)行空間/瞬時信號選擇時應(yīng)用了中值濾除原理。中值濾除時，將多個視頻信號相比較，選取信號值為中值的信號作為輸出。在Hurst.Jr的系統(tǒng)中，由一個延遲電路提供多個位于待產(chǎn)生的間隙線周圍的圖象線。比較電路將延遲視頻信號的各相對值加以比較。消除最大和最小兩極端的信號，再把其余的信號按預(yù)定的比例混合，以提供合成間隙線。
Hursr.Jr的系統(tǒng)簡練，而且特別有效。中值濾波器在這種應(yīng)用中具有一些頗為需要的特性。其中有用的一種性能是連續(xù)性，例如，連續(xù)變化差的輸入產(chǎn)生連續(xù)變化著的輸出。這樣就無需使用軟開關(guān)，而運動自適應(yīng)系統(tǒng)中通常就是采用軟開來避免人為突變。另一個有價值的性能是增益局限于1，就是說，任何輸入中的變化都不會在輸出中產(chǎn)生更大的變化。這后一種性能使中值濾波系統(tǒng)具有對噪聲極好的抗干擾能力，因為噪聲的影響總不會超出噪聲值。
這種系統(tǒng)的缺點在于，中值濾波系統(tǒng)不能起任何形式的運動“分布”作用，因為這種系統(tǒng)中沒有明顯的運動信號。缺乏這種能力，非運動自適當(dāng)系統(tǒng)可能會漏掉對某些類型的運動(例如會使特定象素位置的亮度電平不發(fā)生變化的對角線運動)的象素進(jìn)行內(nèi)插。
本發(fā)明一方面是認(rèn)識到了上述問題，另一方面是要提出解決上述問題的方法。體現(xiàn)本發(fā)明的運動自適應(yīng)視頻處理系統(tǒng)有一個視頻源，用以提供瞬時內(nèi)插視頻信號YT、空間內(nèi)插視頻信號YS和表示運動的信號M。系統(tǒng)中配備了各種電路裝置，用以從所述瞬時和空間內(nèi)插信號產(chǎn)生差值信號，用以根據(jù)運動信號MOT對稱地限定差值信號，和用以將得出的信號與瞬時內(nèi)插信號混合起來以產(chǎn)生運動自適應(yīng)視頻輸出信號。
在本發(fā)明的原理有效益的實際應(yīng)用中，差值信號的對稱幅定是由中值濾波器進(jìn)行的。
按照本發(fā)明原理的另一種應(yīng)用，在只要滿足存儲器適當(dāng)要求的情況下就能享有對高清晰度運動信號進(jìn)行瞬時運動分布的好處，這是通過對運動信號在進(jìn)行瞬時運動分布之前進(jìn)行二次取樣達(dá)到的。
本發(fā)明形成運動經(jīng)補償?shù)囊曨l信號的方法包括下列步驟提供瞬時內(nèi)插視頻信號YT、空間內(nèi)插視頻信號YS和表示運動的信號MOT;從瞬時和空間內(nèi)插信號形成差值信號;根據(jù)運動信號MOT對稱限幅差值信號，從而形成對稱限幅差值信號;將對稱限幅差值信號與瞬時內(nèi)插信號組合起來，形成運動自適應(yīng)視頻輸出信號。
在本發(fā)明的方法有效益的應(yīng)用中，對稱限定所述差值信號的步驟包括下列步驟將差值信號加到中值濾波器的第一輸入端;
將運動信號加到所述中值濾波器的第二輸入端;
倒相運動信號，形成負(fù)的運動信號;
將經(jīng)倒相的運動信號加到所述中值濾波器的第二輸入端。
在本發(fā)明的方法另一個有效益的應(yīng)用中，增設(shè)了另一個步驟，即對運動信號進(jìn)行二次取樣和瞬時分布處理，二次取樣在瞬時分布之前進(jìn)行。
附圖中舉例了本發(fā)明的上述和其它特點，其中
圖1是傳統(tǒng)的運動自適應(yīng)視頻處理系統(tǒng)的方框圖;
圖2是本發(fā)明實施例的運動自適應(yīng)視頻處理系統(tǒng)的方框圖;
圖3是本發(fā)明實施例的運動自適應(yīng)逐行掃描轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的方框圖。
作為本發(fā)明的一些更突出特點的概要，圖2的運動自適應(yīng)系統(tǒng)200有一個視頻源202(在虛線框內(nèi))，該視頻源提供瞬時內(nèi)插視信號YT、空間內(nèi)插視頻信號YS和表增運動的信號MOT。選擇電路或輸出信號形成電路250(在虛線框內(nèi))是為從瞬時和空間內(nèi)插視頻信號YT和YF形成等值信號DIFF而設(shè)的。對稱限幅器252是為根據(jù)運動信號M對稱限幅或“限制”差值信號DIFF并將得出的信號加到瞬時內(nèi)插信號YT從而形成運動自適應(yīng)視頻輸出信號Yest而設(shè)的。
采用運動受控的對稱限幅(這可借助于例如是值濾波器來完成)有下列好處(1)運動的后生現(xiàn)象減小了;(2)對噪聲比較不敏感;和(3)小對比度運動的再現(xiàn)性良好。
更詳細(xì)地說，圖2運動自適應(yīng)視頻信號處理系統(tǒng)200的視頻源202有一個由串聯(lián)連接的262H延遲元件203、一行(1-H)遲遲元件204和另一個262H延遲元件206組成的有引出線的幀存儲器。亮度輸入信號Yin加到串聯(lián)連接線路，瞬時內(nèi)插輸出信號YT則由均化器208產(chǎn)生，由均化器。208均化輸入信號和在延遲元件206輸出端產(chǎn)生的幀延遲(525H)信號?？臻g內(nèi)插信號YS，由均化器210產(chǎn)生，由均化器210均化分別在延遲元件202和204的輸出端的262H延遲信號。
表示運動的信號MOT由減法器和絕對值電路212產(chǎn)生，絕對值電路212取輸入信號Yin與延遲元件206所產(chǎn)生的幀延遲輸出(525H)信號之間的差值，再取該差值信號的絕對值。這個可以說是“經(jīng)整流”的信號表示運動，它加到運動處理器214上，該處理器可對運動信號進(jìn)行諸如垂直、水平、對角線或瞬時“分布”或組合式的各種分布。
垂直運動分布可通過在垂直方向上均化運動數(shù)據(jù)進(jìn)行。垂直和水平分布都可以通過均化某給定場象素陣列的運動數(shù)據(jù)進(jìn)行。瞬時運動分布中通過均化兩個或多個場的運動數(shù)據(jù)進(jìn)行。采用運動分布有這樣的好處，即可以通過在運動評會時增加運動數(shù)據(jù)的數(shù)目來減少運動誤差。
在圖2的系統(tǒng)中，運動信號MOT并不象在傳統(tǒng)的運動自適應(yīng)中那樣壓縮到幾個比特，而是保持在高(例如8比特)分辨力的狀態(tài)。這一點就比上述傳統(tǒng)的運動自適應(yīng)系統(tǒng)有利得多，傳統(tǒng)系統(tǒng)的分辨力由于低對比度運動的影響只局限于兩個或三個比特。較高的分辨力能有效地減少在靜止和活動物體畫面中的可見運動后生現(xiàn)象。這一點是完全可能的，因為在本系統(tǒng)中，運動信號MOT并不是象現(xiàn)有系統(tǒng)那樣用來操縱開關(guān)，而是用來設(shè)定和控制對稱限幅電路252的限幅值。
更詳細(xì)地說，減法器254提供的差值信號(YS-YT)加到對稱限幅器252上，限幅器252的另一個輸入端接收運動信號MOT和(由倒相器250提供的)負(fù)(倒相)運動信號。因此，差值信號(YS-YT)不是象上述傳統(tǒng)的系統(tǒng)那樣與運動信號相乘，而是對稱限幅或“限制”到相當(dāng)于±MOT的電平。接著經(jīng)內(nèi)插或評價的亮度輸出信號Yest由加法器258形成，即由該加法器將瞬時內(nèi)插信號YT與對稱限幅器252的輸出組合起來。
鑒于運動信號MOT是從幀差信號獲得的，因而在高對比度運動的情況下大，在低對比度運動的情況下小。在這兩種情況下，有運動存在時，運動信號MOT會大于差值信號YS-YT的幅值，于是沒有限幅或限制作用產(chǎn)生。在這種線路接法中，對稱限幅器顯示出增益為1的特性，從而使信號中促使運動信號MOT波動的噪聲會促使不大于噪聲的輸出信號Yest波動。因此，這種系統(tǒng)即減小了傳統(tǒng)運動補償系統(tǒng)(例如圖1)的運動后生現(xiàn)象，對噪聲又不每感，而且由于內(nèi)插系統(tǒng)是中值濾波型的，因而低對比度運動的再現(xiàn)情況良好。
在圖2的系統(tǒng)中，由于運動主號MOT的字長增加(8比特高分辨力)電路的復(fù)雜性有點增加。但與乘法器相比比，對稱限幅器較簡單，因而在某種程度上補償了這一點。實際上，對稱限幅器可采用三輸入端的中值濾波器。通常，一般三輸入端濾波器要求對三個輸入端成對加以比較以確定要選哪一個輸入端。所舉實施例的發(fā)下特點有好處，即采用適用作對稱限幅器252的中值濾波器就無需對三個輸入端成對加以比較。這是因為在圖2(圖3亦然)的實例中，大家知道輸入(+MOT)總是大于另一個輸入(-MOT)，因而要確定輸出只需要進(jìn)行兩交比較。
圖3中以線路350(在虛線方框中)示出了采用圖2的對稱限幅器252的好處。這種線路起三輸入端中值濾波器的作用但只需要進(jìn)行兩次比較，不象一般的三輸入端中值濾波器那樣通常需要進(jìn)行三次比較。傳遞函數(shù)可用下式表示Yout＝Max[-MOT，Min(YS-YT，+MOT)](1)這個關(guān)系式表明，經(jīng)對稱限幅或中值濾波過的亮度信號Yout等于較大(Max)負(fù)值運動信號(-MOT)和較小(Min)運動信號+MOT以及差值信號YS_YT。圖3中，這個功能是采用最小值選擇器354和最大值檢測器352組合起來實現(xiàn)的，選擇器354選擇差值信號YS-YT和運動信號MOT兩者中的最小值，檢測器352則選擇倒相運動信號(-MOT)與最小值選擇結(jié)果兩者之中的較大者。
圖2的運動自適應(yīng)性處理系統(tǒng)200是通用設(shè)備，它可用在例如隔行/非隔行掃描(例如逐行掃描)轉(zhuǎn)換器中，用在制式轉(zhuǎn)換器(例如NTST/PAL轉(zhuǎn)換器)中，用在行頻/場頻倍增器中，用在亮度/包度信號分離器和其它這類用途中。
圖3中，逐行掃描轉(zhuǎn)換器有一個幀存儲器(在虛線方框中)包括串聯(lián)連接的262H延遲存儲器322、1-H延遲存儲器324和另一個262H延遲存儲器326，從而提供延遲2262H、236H和全幀525H的視頻輸出信號。應(yīng)該理解的是，這些延遲都是為NTSC制式信號的。至于其它系統(tǒng)則可選用適當(dāng)?shù)难舆t。舉例說，在PAL系統(tǒng)中，每幀有625行。因此在這種系統(tǒng)中，應(yīng)選用312H、1H和312H的延遲，因而總的延遲為312H、313H和625H。
待轉(zhuǎn)換到逐行掃描形式的視頻輸入信號Yin借助于噪聲降低電路310(在虛線方框中)加到幀延遲存儲器320上。該幀存儲器提供視頻輸入信號空間和瞬時內(nèi)插所需要的所有延遲。噪聲降低電路與幀延遲電路配合對輸入信號和全部經(jīng)延遲的輸出信號進(jìn)行瞬的(幀)遞歸濾波。噪聲降低電路310有一個從幀延遲信號Y525減去輸入信號Yin的減法器312。得出的差值信號由限幅器314加以限定，然后在加法器316中與輸入信號相加，形成加到幀存儲器320的噪聲減少了的亮度輸入信號。工作時，減法器312產(chǎn)生輸入信號與幀延遲噪聲減少了的亮度信號之間的差值。該差值小(即運動不大或沒有運動)時，限定器314讓該差值通過，且由加法器316將差值信號加到輸入信號Yin上。結(jié)果，輸入信號Yin幾乎被取消，而由幀延遲信號代替。然而，當(dāng)運動出現(xiàn)時，減法器312的輸出會是較大的信號。因此限幅器314會限定差值信號從而促使輸入信號Yin必乎是專用的，因為差值信號會由限幅器314加以限定。為使這一點能夠發(fā)生，在限幅器314不限幅時選取限幅器的增益小于1(例如限幅器小信號增益)，從而使存儲器320的存儲內(nèi)容始終朝輸入信號Yin的平均值轉(zhuǎn)換。限幅器314增益的一個例子為八分之七(7/8)。
圖3處理器中的運動信號是在運動檢測器和二次取樣電路330中借助于減法器332和絕對值電路334產(chǎn)生的。減法器332將不延遲視頻信號與幀延遲視頻信號相減，絕對值電路334取差值信號的絕對值。由于差值是取絕對值的，因而無論是從不延遲信號減去延遲信號或從延遲信號減去不延遲信號都無所謂。
接著，絕對值電路的輸出加到“二次取樣”電路336上。二次取樣電路336在本發(fā)明的實例中是具有減小存儲器大小和水平運動可分布這雙重特點的那一種。不要忘了在本系統(tǒng)中，運動信號是高分辨力(清晰度)(例如8比特)的而不是低分辨力(清晰度)的(例如3比特)。而且，在本系統(tǒng)中，運動信號是稍晚才在單元340中瞬時分布的，而這就要彩幀延遲存儲器。高清晰度運動信號是所需的如此大容量的存儲器意味著成本上的一個負(fù)擔(dān)，因為這增加了存儲單元的數(shù)目的。圖3系統(tǒng)的好處即在于解決了這個問題。具體地說，我們發(fā)現(xiàn)，如果將四個水平毗鄰的象素的運動信號混合起來，同時用四象素中最大的幀差值表示整組象素的運動，則性能的下降程度不大或等于零。這樣做使運動數(shù)據(jù)產(chǎn)生一種局部水平分布的現(xiàn)象，圖3中的二次取樣方框336即體現(xiàn)了這一點。這可以這樣付諸實施，例如，將運動數(shù)據(jù)每次4比特地移入珍寄存器中，再將數(shù)據(jù)加到幅值比較器以選取四個數(shù)據(jù)樣品中最大的一個，從而產(chǎn)生“水平分布”運動輸出信號。這樣做的好處是，8比特形式的這種二次取樣運動信號所需用的存儲器時相當(dāng)于本來2比特額定運動信號所需用的存儲器。這樣，節(jié)約的效果達(dá)到這樣的程度，即連續(xù)瞬時遞歸分布所需用的存儲器的容量減少了四倍。
接著，由單元330產(chǎn)生的經(jīng)檢測和亞取樣的運動信號加到運動信號處理器340上。為確?？臻g內(nèi)插過的視頻信號YS中的運動都包括進(jìn)來讓動信號在單元342中延遲262H，再在單元343中延遲1-H，以獲取對應(yīng)于產(chǎn)生空間內(nèi)插信號YS的各行運動。這些運動值最小的一個(262H或263H)經(jīng)最小值選擇器36選取，再(由最大值選擇器347將其)與不經(jīng)延遲的運動信號相比較，然后用這些信號較大的一個作為經(jīng)處理的運動輸出信號MOT。
我們發(fā)現(xiàn)，純粹的瞬時遞歸運動分布能很好地抑制運動后生現(xiàn)象。這是在運動信號處理器340中通過在單元344中使1-H延遲元件343輸出端的運動信號延遲另一個場(262H)進(jìn)行的，這樣就產(chǎn)生一個幀的總延遲量。單元345將此幀延遲信號乘上一個小于/的分?jǐn)?shù)(例如15/16)。同時由最大值檢測器341選取進(jìn)來的運動信號用作幀延遲件的輸入。這促使某特定象素的運動信號MOT的信號值在運動物體已通過從而使運動“瞬時”分布之后的一段時間內(nèi)逐漸“消失”(例如減小)。
運動自適應(yīng)亮度輸出信號Y2是借助于均化器360形成的，即由均化器360均化未經(jīng)延遲和幀延遲的視頻信號0-H和525H，由此形成瞬時內(nèi)插視頻信號YT。另一個均化器均化幀延遲存儲器320提供的延遲信號262H和263H，形成空間內(nèi)插視頻信號YS。減法器370從瞬時和空間內(nèi)插信號YT和YS形成差值信號YS-YT。接著，中值濾波器350根據(jù)處理器340所產(chǎn)生的運動信號MOT并根據(jù)例相器364提供的倒相運動信號(-MOT)對稱限幅(或限制)差值信號YS-YT的幅值。接著，將運動限幅差值信號與瞬時均化信號YT混合起來形成內(nèi)插(或“估計”)輸出信號Y2。
和前一個實例一樣，對稱限幅器可采用不同的形式。例如，可以采用一般形式的三輸入端中值濾波器，由這種濾波器每次三對地進(jìn)行比較，從而提供對應(yīng)于三輸入信號中值的輸出信號。但如前面說過的那樣，還可以簡化到如圖3所示的那樣只需要進(jìn)行兩次比較，因為事先已知，運動信號MOT總是等于或大于運動信號-MOT。在本實例中，中值濾波器有一個最小值選擇器354和一個最大值選擇器352，前者選擇運動信號MOT和差值信號YS-YT中最小的一個，后者選擇倒相運動信號-M和最小值選擇器的輸出兩者中較大的一個。
逐行掃描視頻輸出信號Your由一對時間壓縮電路308和382以及多路轉(zhuǎn)換開關(guān)386產(chǎn)生。為確保不內(nèi)插視頻輸入信號Y1與內(nèi)插運動補償信號Y2之間瞬時對準(zhǔn)，由延遲元件322使視頻延遲信號延遲一個場。不同插場延遲視頻信號Y1和內(nèi)插運動補償信號Y2接著分別在壓縮電路380和382中以2∶1的壓縮因數(shù)進(jìn)行時間壓縮。時間壓縮之后，經(jīng)處理的信號借助于多路轉(zhuǎn)換開關(guān)386進(jìn)行交叉，從而提供行頻為輸入信號的兩倍的逐行掃描視頻輸出信號YOUT，且其中每隔一行對應(yīng)于視頻輸入信號，且其中在中間的各行都加以內(nèi)插并對其進(jìn)行自適應(yīng)運動補償。
在本發(fā)明的上述實施例中，我們知道，運動補償輸出信號是這樣產(chǎn)生的先從空間和瞬時內(nèi)插信號形成差值信號，然后按運動信號的變化對稱限幅差值信號，最后將限幅信號與瞬時內(nèi)插信號混合起來。在圖2和圖3中舉出了本發(fā)明這樣的兩上實例，其中差值信號YT是通過從空間的內(nèi)插信號YS減去瞬時內(nèi)插信號YT獲得的，輸出信號則通過將限幅信號和瞬時內(nèi)插信號加起來產(chǎn)生的。但本發(fā)明并不一定非要按這種作法不可。作可另一個方案，如果用減法器代替輸出端的加法器從瞬時內(nèi)插信號YT減去經(jīng)限幅的差值信號，也可以從瞬時內(nèi)插信號YT減去空間內(nèi)插信號YS。
權(quán)利要求
1.一種運動自適應(yīng)視頻信號處理系統(tǒng)，包括視頻源(202)，用以提供瞬時內(nèi)插視頻信號(YT)、空間內(nèi)插視頻信號(YS)和表示運動的信號(MOT)；其特征在于電路裝置(305)，用以從所述瞬時和空間內(nèi)插信號形成差值信號(DIFF)，用以根據(jù)運動信號(MOT)的變化對稱限幅差值信號，并用以將得出的經(jīng)稱限幅的差值信號(Y3)與瞬時內(nèi)插信號混合起來，從而形成運動自適應(yīng)輸出信號(Y2)。
2.如權(quán)利要求1所述的運動自適應(yīng)視頻信號處理系統(tǒng)，其特征還在于所述電路裝置(350)有一個中值濾波器(252)供對稱限幅所述差值信號之用;且所述中值濾波器的第一輸入端是供接收所述差值信號(DIFF)而連接的，第二輸入端是為接收所述運動信號(MOT)而連接的，第三輸入端是為接收倒相表示運動的信號(-MOT)而連接的，輸出端則用以提供所述得出的經(jīng)對稱限幅的差值信號(Y3)。
3.如權(quán)利要求1所述的運動自適應(yīng)視頻信號處理系統(tǒng)，其特征還在于第二電路裝置(214)，用以對所述運動信號進(jìn)行二次取樣和瞬時運動分布兩者中的至少一種處理。
4.如權(quán)利要求1所述的運動自適應(yīng)視頻信號處理系統(tǒng)，其特征還在于，為對稱限幅所述差處理系統(tǒng)(DIFF)所述電路裝置(350)包括最小值選擇器(354)，用以選擇所述差值信號(DIFF)和所述運動信號(MOT)兩者是較小的一個;最大值選擇器(352)，用以選擇所述運動信號的倒相信號(-MOT)和所述最小值選擇器所選擇的信號兩者中較大的一個。
5.如權(quán)利要求1所述的運動自適應(yīng)視頻信號處理系統(tǒng)，其特征還在于，所述電路裝置包括裝置(256)，用以對所述運動信號(MOT)進(jìn)行倒相;裝置(254)，用以將所述瞬時內(nèi)插信號和所述空間內(nèi)插信號相減，形成所述差值信號(DIFF)。對稱限幅器(252)，為接收所述差值信號和所述運動信號以提供所述經(jīng)對稱限幅的輸出信號而連接;裝置(358)，用以將所述瞬時內(nèi)插信號與所述經(jīng)對稱限幅的信號混合起來以形成所述運動自適應(yīng)視頻輸出信號(yest)。
全文摘要
視頻源(202)提供瞬時內(nèi)插視頻信號(YT)、空間內(nèi)插視頻信號(YS)和表示運動的信號(MOT)。差值信號(DIFF)從瞬時和空間內(nèi)插信號獲得之后由對稱限幅器(252)根據(jù)運動信號幅值的變化對稱限幅，然后與瞬時內(nèi)插信號混合形成具有下列特點的運動自適應(yīng)視輸入信號(Yest)(1)諸如細(xì)節(jié)部分模糊和損壞之類的運動后生現(xiàn)象有所減少；(2)對噪聲的敏感性有所減小；(3)提高了低對比度運動的再現(xiàn)性。
文檔編號H04N5/44GK1104398SQ94104040
公開日1995年6月28日 申請日期1994年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月22日
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