用于减小视频信号中的运动模糊的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于减小视频信号中的运动模糊的设备和方法。该设备包括运动估计装置（１），用于提供视频信号的运动信息，高通滤波器装置（３ａ、３ｂ），用于对所述视频信号进行高通滤波，以及第一调制装置（４ａ、４ｂ），用于利用来自所述运动估计装置（１）的运动信息调制来自所述高通滤波器装置（３ａ、３ｂ）的经过高通滤波的视频信号并且用于输出运动相关的经过高通滤波的视频信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。技术背景现代的显示器，例如现代的保持模式显示器(诸如液晶显示器和 其他显示器)，由于图像持续整个帧时间，遭受到称为运动模糊的伪影(artefact)。无论什么时候显示器呈现(render)代表某种运 动的图像序列，观察者尤其在边缘周围感知到模糊或未聚焦的移动物 体。
技术实现思路
本专利技术现在的目的是提供一种用于减小视频信号中的运动模糊的 设备和方法，使得能够在低处理复杂度下改进整体视频质量。上述目的是通过根据权利要求1的用于减小视频信号中的运动模 糊的设备来实现的。该目的进一步是通过根据权利要求9的用于减小视频信号中的运 动模糊的方法来实现的。有利的特征限定在相应从属权利要求中。通常，本专利技术的方法和设备使得能够使用运动矢量信息减小运动 模糊效应，所述运动矢量信息最终为边缘信息和高通滤波，该高通滤 波可以是自适应高通滤波。进一步，本专利技术的方法和设备可以包括预 处理和后处理，应用预处理和后处理分别是为了减小输入^L频信号的 噪声或不希望的伪影并且产生一致的输出。本专利技术的优势在于整体质量的改进，诸如运动情况中的锐化，同 时尽可能地减少了伪影。进一步，另一个优势在于相对较低的处理复 杂度。而且，本专利技术具有只处理视频信号的优势，即随后发送到显示 器的图像序列，但是不要求显示设备自身的任何特定修改。附图说明在下面相对于附图1的优选实施例的描述中更详细地进一步解释 了本专利技术。图1示出了根据本专利技术的用于减小视频信号中的运动模糊的设备 的框图。具体实施方式通常，应注意本专利技术可以用硬件部件、软件部件、或硬件和软件 部件的任何希望的或合适的混合来实施。在以下说明和权利要求中， 术语装置旨在包括任何类型的适于执行指定功能的结构、元件、 单元等，还包括任何类型的软件和硬件实施方式。而且，应注意，除 了描述的元件，在实际实施方式中如杲需要或者有利的话，本专利技术可 以包括其他元件。本专利技术的设备或系统的实施例在图1中示出，对于输入部分，其包括运动估计装置1和预处理块2,其中运动估计装置1例如以运动矢 量的形式提供了需要的运动信息，所述运动矢量描述了在由输入视频 信号形成的图像的水平方向(mvX)和垂直方向(mvY)上每个像素或 相应的像素组从图像帧到图像帧的运动轨迹(trajectory),预处理 块2适于减小输入视频信号中的输入噪声。因此，预处理块2可以包括如例如低通滤波器的噪声/伪影减小系 统。这将削弱不希望有的内容，主要是噪声，但是还有例如MPEG伪影。 块2的一个可能实施例是5抽头的例如十字形的中值滤波器，借此被 处理的像素在中心。滤波器2可以在运动方向上操作，即其在那个方 向上例如通过子像素内插被旋转。另一个选项是将块2实现为在被处 理的像素处交叉的两个3抽头中值滤波器，并且然后相应地将这些加 权到水平和垂直运动分量。预处理块2的其他替换实施方式也是可以 的。在这些之后，两个独立的运动相关的(motion dependent)空间 高通滤波器3a、 3b产生水平3b和垂直3a方向上的高频内容。高通滤 波器3a、 3b例如可以实施为FIR (有限脉冲响应)滤波器，其系数和/ 或有效长度依赖于运动速度。然而，不同的实施方式也是可以的。查 找表(LUT) 5根据运动信息以及最终根据外部输入6向自适应滤波器 3a、 3b提供合适的系数/设置。具体地，LUT5的外部输入6可以是一次(one time)设置(面板相关的)或运行时间控制或两者。本地画 面内容(紋理/边缘/平坦(flat)或噪声水平等)可以控制外部LUT 输入6的运行时间部分，以便为这两个高通滤波器3a、 3b提供精细调 谐，因此允许高通滤波器的更好的辨别性能。另外，输入视频类型(例 如隔行扫描或逐行扫描)可以控制LUT5。具体地，在隔行扫描内容的 情况下，滤波器抽头可以在垂直方向上具有不同的间隔(通常滤波器 跳过属于其他域的像素)。LUT5可以通过提供作为输入地址的函数的 数据的存储器来实现。然而，可以例如通过给高通滤波器3a、 3b提供 作为运动速度的直接值(例如通过实施合适的变换)的系数来实施数 值功能而不是LUT5。加权电路7使用高通滤波器3a、 3b信息生成加权因子，该加权因 子然后用在调制装置10中以调制运动相关的高通画面。原理是在平坦 区域中时，高通滤波器3a、 3b不产生输出，而沿着边缘或紋理它们产 生内容，因此实施了隐含的边缘/紋理/平坦辨别。如所述，高通滤波 器3a、 3b可以是简单的线性FIR滤波器或更为复杂的非线性锐化增强 滤波器。该电路7例如提供高通滤波器输出的线性组合，但是可以具 有外部控制8或增益，其可以调谐加权，通常依赖于画面内容(再次， 噪声或其他)。在水平(mvX)和垂直(mvY)方向上，运动矢量的绝对(或平方) 值在相应的调制装置4a和4b中调制高通滤波器3a、 3b的输出。这里 的思想是无论何时没有运动发生时，也就不存在模糊并且不需要高频 内容(并且因此没有伪影出现)。另一方面，运动越快，要求高频越 多，即去模糊。当然，可以过滤矢量值，例如，低于特定阈值的矢量 可以被看作是没有运动，即为零。来自调制装置4b和4a的水平和垂 直的运动相关的高通画面在组合装置9中进行组合并且然后在调制装 置10中通过加权因子进行调制。调制装置4a、 4b、 IO可以例如净皮实 施为乘法器。如前所述，加权电路7控制組合的(垂直和水平)高频内容的量。 在这一点上，输入画面在组合装置11中与从组合装置9输出的经 过处理的画面进行组合，并且后处理块12使用原始输入视频信号和从 组合装置11输出的经过处理的信号对这个内容进行滤波，以便产生最 后的输出视频信号。后滤波器块12可以具有几种实施方式，例如它可以是低通滤波器、 除噪电路、剪切检测器(clipdetector)和补偿器，或者用于测量处理 的一致性的测量装置，或任何其他合适的滤波器。由于这个滤波器12可以访问原始画面和处理过的画面，因此它可 以例如检测处理的量或处理的密度，，(即在特定区域中在特定阈值 之上对多少个像素进行了修改)并且执行原始和改进的画面之间的合 适的混合。另一个选择是组合后处理与边缘检测并且使这些区域中的 处理尽可能地统一，，。这将避免边缘中的孔，在运动的情况下 其通常被观察者否定地感知。这意味着被未处理过(或处理过的)的 像素包围的处理过的(或相应地，未处理过的)像素将被反转到未处 理过的(或处理过的，在后一种情况下)。例如，滤波器12可以是平 滑滤波器，其平滑或去除图像中由于噪声而出现的尖峰。例如， 滤波器12可以用于每次估计特定数量的像素(例如5x5)，并且如果 一些像素与原始像素有相当大的不同，则用原始值替换它们。后处理块12还会将原始内容与处理过的内容混合，依赖于可能的 外部信息，如噪声或其他画面信息。如上所述，边缘是关键内容，但 是平坦区域或紋理也可以具有不同的混合处理。具体地，如果平坦区 域被适当地检测到，但仍存在具有运动矢量的可能性，则平坦区域必 须保持不被处理，以便避免噪声增强。本专利技术的设备和方法提供了减小视频信号中的运动模糊。借此， 不必要改变显示设备，因为建议的处理仅处理视频信号。本专利技术的又 一特征是该方法和设备的相对较低的复杂度。使用查找表本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于减小视频信号中的运动模糊的设备，包括　　　　运动估计装置（１），用于提供视频信号的运动信息，　　　　高通滤波器装置（３ａ、３ｂ），用于对所述视频信号进行高通滤波，以及第一调制装置（４ａ、４ｂ），用于利用来自所述运动估计装置（１）的运动信息调制来自所述高通滤波器装置（３ａ、３ｂ）的经过高通滤波的视频信号并且用于输出运动相关的经过高通滤波的视频信号。

【技术特征摘要】
EP 2007-3-19 07104412.7;EP 2007-5-31 07109330.61.用于减小视频信号中的运动模糊的设备，包括运动估计装置(1)，用于提供视频信号的运动信息，高通滤波器装置(3a、3b)，用于对所述视频信号进行高通滤波，以及第一调制装置(4a、4b)，用于利用来自所述运动估计装置(1)的运动信息调制来自所述高通滤波器装置(3a、3b)的经过高通滤波的视频信号并且用于输出运动相关的经过高通滤波的视频信号。2. 根据权利要求1的设备，包括加权装置(7),用于从来自所述高通滤波器装置(3a、 3b)的所 述经过高通滤波的视频信号获得加权因子，以及第二调制装置(10), 用于利用所述加权因子调制所述运动相关的经过高通滤波的视频信 号。3. 根据权利要求2的设备，其中所述加权装置(7)适于根据外 部信息(8)调谐加权因子。4. 根据权利要求1、 2或3的设备，其中所述高通滤波器装置包 括用于在水平方向上对所述视频信号进行高通滤波的水平高通滤波器(3b)以及用于在垂直方向上对所述视频信号进行高通滤波的垂直高 通滤波器(3a )。5. 根据权利要求1到4中的一项的设备，其中所述高通滤波器装 置(3a、 3b)适于根据来自所述运动估计装置(1)的运动信息和/或 外部信息(6 )使用查找表(5 )对所述视频信号进行滤波。6. 根据权利要求1到5中的一项的设备，包括预处理装置(2)， 用于在将视频信号提供到所述高通滤波器装置(3a、 3b)之前减少所 述视频信...

【专利技术属性】
技术研发人员：O埃德勒，P萨托，M里克特，
申请(专利权)人：索尼德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]