运动估计与运动补偿方法及其视频处理器技术

本发明专利技术公开了一种运动估计与运动补偿的方法及其视频处理器，所述方法用于视频处理器，并包括下列步骤：侦测一系列输入帧的一输入帧率；计算一帧计数值，该帧计数值代表该系列输入帧中的一当前输入帧与一先前输入帧之间输出帧期间的数量；根据该帧计数值来计算一相位步阶，该相位步阶用来产生一相位系数，该相位系数用来产生一插补帧，作为每一输出帧期间的一输出帧；以及根据该当前输入帧与该先前输入帧，利用该相位系数来产生该插补帧。其中，计算该帧计数值、计算该相位步阶、以及产生该插补帧的步骤持续进行，直到成功侦测到该输入帧率为止。帧率为止。帧率为止。

【技术实现步骤摘要】
运动估计与运动补偿方法及其视频处理器


[0001]本专利技术涉及一种用于视频处理器的方法，尤其涉及一种可用于视频处理器的运动估计与运动补偿(Motion Estimation and Motion Compensation，MEMC)方法及其相关的视频处理器。

技术介绍

[0002]运动估计与运动补偿(Motion Estimation and Motion Compensation，MEMC)是一种用于帧插补(frame interpolation)的技术，可让一系列图像帧在较高帧率(frame rate)之下进行显示。举例来说，若30赫兹(Hz)的原始视频(例如电影影片)需要以60赫兹的频率显示，则原始视频的每两相邻输入帧之间需加入一插补帧，从而实现两倍的帧率。
[0003]插补帧的相位是根据输入帧率与输出帧率进行计算，因此，输入帧率与输出帧率必须是固定值，以确保计算出的相位稳定。传统上，前端装置可将输入帧率与输出帧率告知帧率转换器，因此帧率转换器可立即判断相位步阶(phase step)及相位系数(phase coefficient)(其用于进行运动补偿)。然而，在例如移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)的指令模式(command mode)等部分新应用中，输入帧率不是固定值，而是根据系统的指令随时变化。此外，前端装置也无法提供输入帧率的信息给帧率转换器。因此，帧率转换器须动态侦测输入帧率以判断输入帧率与输出帧率之间的关系，且运动估计与运动补偿操作须在完成输入帧率的侦测之后才能够开始。再者，不规则的输入帧率往往难以侦测，使得用于输入帧序列的侦测时间较长，在这段侦测期间内，由于尚未取得用于内插的输入帧率及相位，因而无法执行运动估计与运动补偿。鉴于此，现有技术实有改进的必要。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的主要目的即在于提出一种新式的运动估计与运动补偿(Motion Estimation and Motion Compensation，MEMC)方法及其相关的视频处理器，其中，运动估计与运动补偿可在尚未侦测到输入帧率的情况下执行，从而解决上述问题。
[0005]本专利技术的一实施例公开了一种运动估计与运动补偿的方法，用于一视频处理器。该方法包括下列步骤：侦测一系列输入帧的一输入帧率；计算一帧计数值，该帧计数值代表该系列输入帧中的一当前输入帧与一先前输入帧之间输出帧期间的数量；根据该帧计数值来计算一相位步阶(phase step)，该相位步阶用来产生一相位系数(phase coefficient)，该相位系数用来产生一插补帧，作为每一输出帧期间的一输出帧；以及根据该当前输入帧与该先前输入帧，利用该相位系数来产生该插补帧。其中，计算该帧计数值、计算该相位步阶、以及产生该插补帧的步骤持续进行，直到成功侦测到该输入帧率为止。
[0006]本专利技术的另一实施例公开了一种视频处理器，用来执行下列步骤：侦测一系列输入帧的一输入帧率；计算一帧计数值，该帧计数值代表该系列输入帧中的一当前输入帧与一先前输入帧之间输出帧期间的数量；根据该帧计数值来计算一相位步阶，该相位步阶用
来产生一相位系数，该相位系数用来产生一插补帧，作为每一输出帧期间的一输出帧；以及根据该当前输入帧与该先前输入帧，利用该相位系数来产生该插补帧。其中，计算该帧计数值、计算该相位步阶、以及产生该插补帧的步骤持续进行，直到成功侦测到该输入帧率为止。
附图说明
[0007]图1为本专利技术实施例一显示系统的示意图。
[0008]图2为本专利技术实施例一图像处理流程的流程图。
[0009]图3A及图3B为一视频处理器的一系列输出帧及输入帧的示意图。
[0010]其中，附图标记说明如下：
[0011]10
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显示系统
[0012]12
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视频提供单元
[0013]104
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帧率转换器
[0014]106
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视频处理器
[0015]108
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显示驱动装置
[0016]110
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显示屏
[0017]20
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图像处理流程
[0018]202～212
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步骤
具体实施方式
[0019]请参考图1，图1为本专利技术实施例一显示系统10的示意图。如图1所示，显示系统10可以是例如电视，其可接收并显示由一视频提供单元12提供的具有一系列图像帧的原始视频，视频提供单元12可以是例如数字多功能光碟(Digital Versatile Disc，DVD)播放器或视频串流服务提供者，其可和显示系统10通过有线网络或无线网络进行通信。显示系统10包括一视频处理器106、一显示驱动装置108及一显示屏110。一般来说，原始视频的帧率不同于欲在显示屏110上显示的帧率。视频处理器106可包括一电视控制集成电路及一帧率转换(Frame Rate Conversion，FRC)集成电路，用来对通常具有较低帧率的原始视频进行转换以产生具有较高帧率的一系列输出帧，以通过显示屏110进行显示。或者，视频处理器106可以是内建帧率转换功能的电视控制集成电路，即，图1所示的帧率转换器104可视为独立的帧率转换集成电路或是电视控制集成电路内部的帧率转换电路。举例来说，当帧率转换器104接收到具有两个输入帧A及B的24赫兹的输入视频时，可将两个输入帧A及B转换为60赫兹的5个图像帧A、A、A、B、B，并根据该些输入帧来执行运动估计与运动补偿(Motion Estimation and Motion Compensation，MEMC)，以产生适当的插补帧。
[0020]在另一实施例中，视频处理器106可包括一图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)及独立的帧率转换集成电路，或者，视频处理器106可以是内建有帧率转换电路的图形处理单元。
[0021]显示驱动装置108可将图像数据转换为数据电压信号，并通过数据电压信号来驱动显示屏110显示图像帧。显示驱动装置108可包括一时序控制器、一源极驱动装置、一栅极驱动装置及/或任何其它可用来驱动显示屏110的组件。显示屏110可以是任何类型，如液晶
显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)、发光二极管(Light
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动估计与运动补偿的方法，用于一视频处理器，其特征在于，包括：侦测一系列输入帧的一输入帧率；计算一帧计数值，该帧计数值代表该系列输入帧中的一当前输入帧与一先前输入帧之间输出帧期间的数量；根据该帧计数值来计算一相位步阶，该相位步阶用来产生一相位系数，该相位系数用来产生一插补帧，作为每一输出帧期间的一输出帧；以及根据该当前输入帧与该先前输入帧，利用该相位系数来产生该插补帧；其中，计算该帧计数值、计算该相位步阶、以及产生该插补帧的步骤持续进行，直到成功侦测到该输入帧率为止。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算该帧计数值的步骤包括：针对该每一输出帧期间，当该输出帧期间内未接收到任何输入帧时，将该帧计数值加1；以及当该输出帧期间内接收到一输入帧时，取得该帧计数值，接着将该帧计数值重置为0。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，计算该相位步阶的步骤包括：取得该帧计数值的累计的倒数加1，以计算该相位步阶。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该系列输入帧是通过该视频处理器从一前端装置接收。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：从一前端装置接收一系列原始输入帧；判断多个帧差值，其中每一帧差值是根据该系列原始输入帧中的每两相邻原始输入帧来产生；以及当对应于该系列原始输入帧中的一第一原始输入帧的该帧差值指示该第一原始输入帧与位于该第一原始输入帧之前的一先前原始输入帧之间的差异大于一临界值时，取出该第一原始输入帧作为该系列输入帧的其中一者。6.一种视频处理器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智，林义峰，张孝恩，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：