專利名稱：加倍影像信號的幀率的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種加倍影像信號的幀率的方法，特別是涉及一種幀率向上 轉(zhuǎn)換的方法。
背景技術(shù)：
為了在接收器端顯示全幀率，需要一被稱為幀率向上轉(zhuǎn)換(frame rate up conversion; FRUC)的恢復機制，以重新產(chǎn)生被省略掉的幀及減少瞬時假影。 大體上，F(xiàn)RUC為影像解碼器增加重建影像的被察覺幀率的影像內(nèi)插過程。
在FRUC中，以接收到的幀作為參考，來產(chǎn)生內(nèi)插幀。目前，建構(gòu)FRUC 幀內(nèi)插的系統(tǒng)包括運動補償內(nèi)插及傳輸運動向量處理的方法。FRUC也用于 各種影像格式之間的轉(zhuǎn)換。
已有許多FRUC算法被提出，其可分為兩類，第一類通過使用所接收影 像幀的組合，而不考慮對象運動，來內(nèi)插被省略的幀。幀重復及幀平均方法 屬于此類FRUC算法。圖l(a)顯示通過幀重復方法，判定在內(nèi)插幀中各像素 的值。在時間L時，內(nèi)插幀中各內(nèi)插像素的值，相同于在時間Tw時的現(xiàn) 行幀中各相應現(xiàn)行參考像素的值，而非相同于在時間Tw時的前一幀的各相 應前一參考像素的值。此外，圖l(b)顯示通過幀平均方法，判定的內(nèi)插幀中
的每一像素的值。在時間Tn時，內(nèi)插幀中的各內(nèi)插像素的值，為時間Tn+1
時的現(xiàn)行幀中各相應現(xiàn)行參考像素的值與在時間T^時的前一幀中，各相應 前一參考像素的值的平均值。此等方法的缺陷包括在涉及運動時運動急動
(motionjerkness)、"鬼(ghost)"影及移動對象的模糊的產(chǎn)生。
第二類與第一類相比更為進步，且使用所傳輸?shù)倪\動信息，所謂的運動
才卜4嘗(幀)內(nèi)4翁(motion compensated interpolation; MCI )。 雖然MCI才是供 一些優(yōu)勢，但其也將諸如重迭區(qū)(多個運動軌跡通過此區(qū)域)及孔區(qū)(沒有 運動軌跡通過此區(qū)域)的一些非所要的區(qū)域引入內(nèi)插幀中。重迭區(qū)及孔區(qū)的 內(nèi)插為已知運動補償方法中最主要的技術(shù)難題。另一方面，關(guān)于MCI的方 法的缺陷包括會增加內(nèi)插操作的復雜性。因此，影像信號處理上亟須需要克服上述問題。亦即，在各種影像應用 中急切地需要一種用于幀率向上轉(zhuǎn)換的簡單及高視覺質(zhì)量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的為提供一種加倍影像信號的幀率的方法。該方法使用一 現(xiàn)行幀及前一幀來產(chǎn)生一內(nèi)插幀，且在該內(nèi)插幀中各像素的值在與現(xiàn)行幀中
的參考像素的值相比時有可能過沖(overshoot)或欠沖(undershoot),使得內(nèi)插 幀中的運動模糊及閃爍得以減少。
本發(fā)明的另一目的為提供一種用于加倍影像信號的幀率的簡單方法。該 計算方法取決于一現(xiàn)行幀中各相應參考像素的值及前一幀中各相應參考像 素的值，使得此使幀率加倍的方法為簡單及易于實施者。
為了達到上述目的，本發(fā)明揭示一種加倍影像信號的幀率的方法。首先， 順序地接收一現(xiàn)行幀。將一 內(nèi)插幀插入于前一幀與該現(xiàn)行幀之間，內(nèi)插幀中 各像素的值得自將現(xiàn)行幀中一第一參考像素偏置(biased)該第一參考像素與 前一幀中 一第二參考像素間的差值的正加權(quán)乘積。
該差值的正加權(quán)乘積為第一參考像素減去第二參考像素且乘以一正加 權(quán)數(shù)。


圖l(a)顯示通過幀重復方法判定的內(nèi)插幀中各像素的值；
圖l(b)顯示通過幀平均方法判定的內(nèi)插幀中的每一像素的值；
圖2根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，插入于兩個連續(xù)幀間的一內(nèi)插幀的說明
圖3(a)顯示根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，決定內(nèi)插幀中一像素的值； 圖3(b)顯示根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，決定內(nèi)插幀中一像素的值；及 圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，連續(xù)幀中相應像素的值的變化。
附圖符號說明
d, 差值 d2 差值
幀 Fn 幀
Fn+1 幀 Fn+2 幀F(xiàn)n+3幀F(xiàn)n+4幀
Fn+5幀像素
Pn像素Pn+1像素
r正加^又凄t丁n-l時間
T時間Tn+i時間
具體實施例方式
圖2是本發(fā)明插入于兩個連續(xù)幀間的一內(nèi)插幀的說明圖。幀F(xiàn)^及F^ 分別為一需要內(nèi)插幀F(xiàn)n的在前(precede) (t-l )的幀及后繼(follow ) (t+l ) 的幀。前一幀中的參考像素Pn.,接近地匹配現(xiàn)行幀F(xiàn)n+1中的一參考像素
Pn+1，且內(nèi)插幀F(xiàn)。中的像素Pn為一基于像素Pn.i及像素Pn+i的內(nèi)插像素。亦 即，像素Pn的值Ln (其中Ln代表諸如亮度及色度的像素特征中的一者)通 過像素的值及像素Pn+1的值Ln+1決定，如下公式所示
Ln=Ln+1+(Ln+1 -Ln-1) x r
其中r為值Ln的正加權(quán)數(shù)。
因此，當值Ln+,大于值U.,時，內(nèi)插幀F(xiàn)n中像素Pn的值L。大于現(xiàn)行參 考像素Pn+1的值Ln+1及前一參考像素的值Ln-，中的每一者。在這些條件
下，圖3(a)顯示本發(fā)明內(nèi)插幀中決定一像素的值。當值Uw與值L^之間的
差異山為一正數(shù)，所以內(nèi)插值Ln大于值Ln+1。因此，此內(nèi)插方法產(chǎn)生一過
沖的像素值以避免運動模糊及閃爍。
相反，當值L^小于值Ln.i時，內(nèi)插幀F(xiàn)n中的像素Pn的值Ln小于現(xiàn)行 參考像素Pn+1的值Ln+1及前一參考像素的值Ln-,中的每一者。在這些條
件下，圖3(b)顯示本發(fā)明內(nèi)插幀中決定一像素的值。當值Uw與值U-,之間
的差異d2為一負數(shù)，會使得內(nèi)插值Ln小于值Ln+1。因此，此內(nèi)插方法產(chǎn)生 一欠沖的像素值以防止影像影像出現(xiàn)運動模糊及閃爍。
圖4顯示本發(fā)明連續(xù)幀中相應像素的值的變化。幀F(xiàn)^、 Fn+1、 Fn+3及 Fn+5為自影像信號解碼的參考幀，且Fn、 Fn+2及Fn+4使用本內(nèi)插方法得到的 內(nèi)插幀。與已知幀重復方法相比，本發(fā)明內(nèi)插幀中的內(nèi)插像素的值為過沖或 欠沖，尤其在相應參考像素的值的轉(zhuǎn)移發(fā)生于相鄰參考幀周期之間時，而該 內(nèi)插幀的周期藉于該兩個參考幀周期之間。舉例而言，內(nèi)插像素的值在內(nèi)插 幀周期Fn期間為過沖者，且在內(nèi)插幀周期Fn+2期間則為欠沖者，使得過沖值或欠沖值引起高對比視覺效應。
本發(fā)明的上述實施例意欲僅為說明性的。在沒有脫離本發(fā)明權(quán)利要求的 情況下，本領域技術(shù)人員可做出許多替代實施例。
權(quán)利要求
1.一種加倍影像信號的幀率的方法，其中該影像信號具有一連串幀，該方法包含以下步驟順序地接收一現(xiàn)行幀；及將一內(nèi)插幀插入于前一幀與該現(xiàn)行幀之間，其中該內(nèi)插幀中各像素的值得自將現(xiàn)行幀中一第一參考像素偏置該第一參考像素與前一幀中一第二參考像素間的差值的正加權(quán)乘積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中該差值的正 加權(quán)乘積為該第一參考像素的值減去該第二參考像素的值且乘以一正加權(quán) 數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中在該第一參 考像素的值與該第二參考像素的值彼此不同時，該內(nèi)插幀中的該像素的值為 過沖或欠沖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中當該第一參 考像素的一值大于該第二參考像素的一值時，該內(nèi)插幀中的該像素的值大于 該第 一參考像素的值及該第二參考像素的值中的每一者。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中在該第一參 考像素的值小于該第二參考像素的值時，該內(nèi)插幀中的該像素的值小于該第一參考像素的值及該第二參考像素的值中的每一者。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中該內(nèi)插幀中的該像素的值表示亮度或色度。
7 一種加倍影像信號的幀率的方法，該方法包含以下步驟順序地接收一第一幀與一第二幀；及將一 內(nèi)插幀插入于該第 一幀與該第二幀之間，其中該內(nèi)插幀的各像素的 值，為該第 一幀與該第二幀的相對應像素的差值的正加權(quán)乘積。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中該差值的正 加權(quán)乘積為該第一幀與該第二幀的相對應像素的值，再乘以一正加權(quán)數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中在該第一幀 與該第二幀的相對應像素的值為不同時，該內(nèi)插幀中的相對應像素的值為過 沖或欠沖。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中當該第一 幀的相對應像素的值大于該第二幀的相對應像素的值時，該內(nèi)插幀中的相對 應像素的值小于該第一幀及該第二幀的相對應像素的值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中當該第一幀的相對應像素的值小于該第二幀的相對應像素的值時，該內(nèi)插幀中的相對 應像素的值大于該第一幀及該第二幀的相對應像素的值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中相對應像 素的值為亮度或色度。
13. —種加倍影像信號的幀率的方法，該方法包含以下步驟 順序地接收一第一幀與一第二幀；及將一內(nèi)插幀插入于該第一幀與該第二幀之間，其中根據(jù)該第一幀與該第 二幀決定該內(nèi)插幀的各像素的值，當該第 一 幀的相對應像素的值大或小于該 第二幀的相對應像素的值，則以兩者的差值乘上負加權(quán)乘積或正加權(quán)乘積。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中在該第一 幀與該第二幀的相對應像素的值為不同時，該內(nèi)插幀中的相對應像素的值為 過沖或欠沖。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中當該第一 幀的相對應像素的值大于該第二幀的相對應像素的值時，該內(nèi)插幀中的相對 應像素的值小于該第一幀及該第二幀的相對應像素的值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13的加倍影像信號的幀率的方法，其中當該第一幀的 相對應像素的值小于該第二幀的相對應像素的值時，該內(nèi)插幀中的相對應像 素的值大于該第一幀及該第二幀的相對應像素的值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的加倍影像信號的幀率的方法，其中相對應像 素的值為亮度或色度。
全文摘要
一種加倍影像信號的幀率的方法，其使用一現(xiàn)行幀及前一幀來產(chǎn)生一內(nèi)插影像幀。首先，順序地接收現(xiàn)行幀及前后幀。將內(nèi)插幀插入于前一幀與該現(xiàn)行幀之間，其中內(nèi)插幀中各像素的值得自將現(xiàn)行幀中一第一參考像素偏置(biased)該第一參考像素與前一幀中一第二參考像素間的差值的正加權(quán)乘積。
文檔編號H04N5/14GK101309355SQ20081008723
公開日2008年11月19日 申請日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日
發(fā)明者張芳甄 申請人:奇景光電股份有限公司