运动检测器以及运动检测方法
专利名称：运动检测器以及运动检测方法
技术领域：
本发明是有关于一种针对复合图像信号的运动检测器，且特别是关于一种 能够抵抗复合信号中的相位误差的运动检测器。
背景技术：
对于复合的相交替线(Phase Alternating Line,以下简称为PAL )信号解码， 当采样与U轴或者V轴其中之一同相的复合信号(例如为视频信号或者电视信号: 时，复合信号的两个相邻帧并非处于相同相位。因此，无法将相邻帧直接相减， 以取得运动程度。然而，当在与U轴或者V轴相差45度处采样视频信号时， 视频信号的两个相邻帧能够包含相同相位，并且能够相减以取得运动信号。图1为理想PAL垂直色度的实施方式示意图。图1中，fl、 G、 f3与f4表 示四个连续帧，并且像素Pll、 P12、 P13与P14， P21、 P22、 P23与P24, P31、 P32、 P33与P34,以及P41、 P42、 P43与P44为不同帧中相同位置处的像素。 以虚线所示的帧11中的^象素为例，理想地，帧fl中4象素P11的同相^f象素为帧f4 中的像素P41，也就是说，现有技术的运动信号检测方法需要存储器，用于储存 至少四个帧来得到运动信号。假若接收的信号漂移或者接收的信号并非在45度 处采样，则可能发生错误运动信号检测并且所需的存储器可能增加。图2为向量的相位误差示意图。请参阅图2,图2中，向量的相位误差图 21、 22与23中所示的向量表示三条连续线的三个像素。向量的相位误差图21、 22与23中，发生相位误差^。理想地，如图2所示，接收的信号包含相同的相 位误差，然而，向量的相位误差图22与23中的相位误差可能并非为&并且这 可能引起错误的运动信号检测。由于较差的复合编码或者噪声干扰，当在与U轴或者V轴相差45度处采 样视频信号时，可能存在相位误差。此相位误差会影响运动检测的准确度。本 发明揭示一种方法，用于减少运动检测中的相位误差干扰。为解决上述运动检测中相位误差干扰的问题，本发明提出运动检测器以及 运动检测方法，用于减少运动检测中的相位误差千扰。本发明提供一种运动检测器，包含帧延迟单元、第一组合器、第二组合器与第三组合器。帧延迟单元接收复合信号来产生1帧延迟信号、2帧延迟信号与 3帧延迟信号。第一组合器用以由复合信号、1帧延迟信号、2帧延迟信号与3 帧延迟信号中的第一对信号来产生第一差。第二组合器用以由复合信号、l帧延 迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号中的第二对信号来产生第二差，其中第二 对信号不同于第一对信号。第三组合器用以根据第一差与第二差来产生用以检 测运动的第三差。本发明另提供一种运动检测方法，包含接收复合图像信号来产生四个连 续帧；由四个连续帧中的第一对帧来产生第一差；由四个连续帧中的另一对帧 来产生第二差，其中第一差不同于第二差；才艮据第一差、第二差来产生第三差， 以及根据第一差、第二差与第三差来产生运动4企测信号。上述运动检测器以及运动检测方法，通过根据四个连续帧中的第 一对信号 产生第一差，根据第二对信号产生第二差，再根据第一差、第二差产生第三差， 来进行运动检测，从而减少运动检测中的相位误差干扰。
图1为理想PAL垂直分量的实施方式示意图。 图2为向量的相位误差示意图。图3为本发明运动检测器的另一实施方式的方块示意图。 图4为本发明运动^r测器的又一实施方式的方块示意图。 图5为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。 图6为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。 图7为本发明运动检测器的实施方式的方块示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征 和优点能更明显易懂，下文特举出 较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下图7为本发明运动检测器的一实施方式的方块示意图。延迟单元71接收复合图像信号，例如电视信号，以产生四个连续帧，即第一帧、第二帧、第三帧与第四帧。第一差单元72接收四个连续帧中的两个帧，并且产生这两个帧之间 的差Dl。第二差单元73 4矣收四个连续帧中的两个帧，并且产生这两个帧之间 的差D2，其中用于产生差D2的两个被选择的帧不同于用于产生差D1的两个被 选择的帧。另一实施方式中，用以产生差D1的帧为四个连续帧中的两个帧，而 产生差D2的帧为四个连续帧中余下的另外两个帧。第三差单元74接收差Dl 与差D2，以产生差D3。复用器76包含第一输入端、第二输入端与输出端。复 用器76的第一输入端接收差D3，第二输入端接收差D2，并且输出端根据相位 误差检测信号S来输出用于图#^动检测的运动检测信号。另一实施方式中， 复用器76的第二输入端接收差Dl，而不接收差D2。相位误差检测器75接收 复合图像信号，并且输出相位误差检测信号(也称为相位误差指示信号)S。本实 施方式中，当不存在相位误差时，相位误差检测信号S为逻辑O,并且当存在相 位误差时，相位误差检测信号S为逻辑1。也就是说，当复合图像信号中发生相 位误差时，运动检测信号为差D3，并且当复合图像信号中没有相位误差时，运 动检测信号为差D2。如图7所示，复用器76中的"0"与"1"分别对应相位 误差检测信号S的逻辑0与逻辑1。也就是说，在本实施方式中，相位误差检测 信号S为逻辑0时，复用器76接收对应"0"的第二输入端的差D2，并且当相 位误差检测信号S为逻辑1时，复用器76接收对应"1"的第一输入端的差D3。 本发明一实施方式中，延迟单元71可由帧延迟单元代替，并且第一差单元72、 第二差单元73与第三差单元74可被视为组合器。图3为本发明运动检测器的另一实施方式的方块示意图。帧存储器31接收 复合信号，例如复合图像信号VO或者复合电视信号，以产生1帧延迟信号V1、 2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3。 一实施方式中，复合图像信号V0、 1帧 延迟信号VI、 2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3为四个连续帧。本发明一实 施方式中，帧存储器31也可由帧延迟单元代替。减法器32a接收复合图像信号V0与1帧延迟信号VI，以产生第一差。接 着，第一差被传送至绝对值单元(Absolute unit,以下简称为ABS ) 33a，以产生 差D1。复用器34a包含第一输入端、第二输入端与输出端。复用器34a的第一 输入端接收差Dl,第二输入端接收逻辑O,并且输出端根据同相选择信号SI来 输出差D1'。假若复合图像信号V0与1帧延迟信号VI同相，则同相选择信号 SI为逻辑O,复用器34a接收对应"0"的第二输入端的逻辑0，并且差D1，为0。假若复合图像信号V0与1帧延迟信号VI非同相，则同相选择信号Sl为逻辑1, 复用器34a接收对应"1"的第一输入端的差D1，并且差D1，为差D1。减法器 32b接收2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3，以产生第二差。接着，第二差 被传送至ABS33b，以产生差D2。复用器34b包含第一输入端、第二输入端与 输出端。复用器34b的第一输入端接收差D2，第二输入端接收逻辑0，并且输 出端根据同相选择信号S2来输出差D2'。假若2帧延迟信号V2与3帧延迟信 号V3同相，则同相选择信号S2为逻辑0并且差D2，为0。假若2帧延迟信号 V2与3帧延迟信号V3非同相，则同相选择信号S2为逻辑1，并且差D2，为差 D2。本发明一实施方式中，减法器32a、 32b也可视为组合器。本发明另一实施 方式中，复用器34a可为同相选择器，也就是说，当复合图像信号V0与1帧延 迟信号VI同相时，则同相选择器输出逻辑0。假若复合图像信号V0与1帧延 迟信号V1非同相，则同相选择器输出差D1。相似的，复用器34b也可为同相 选择器，以根据2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3是否为同相来产生同相选 择器的输出。
减法器32c接收差Dl，与差D2',以产生第三差。减法器32c也可^L为组合 器。接着，第三差被传送至ABS 33c，以产生差D3。复用器34c包含第一输入 端、第二输入端与输出端。复用器34c的第一输入端接收差D1，，第二输入端接 收差D3，并且输出端根据相位误差检测信号(也称为相位误差指示信号)S3输出 用于检测运动的运动检测信号。相位误差检测器35接收复合图像信号V0,并 且输出相位误差检测信号S3。假若复合图像信号V0中不存在相位误差，则相 位误差检测信号S3为逻辑0,并且运动检测信号为差Dl'。另一实施方式中， 假若复合图像信号中不存在相位误差，则相位误差检测信号S3为逻辑0，并且 运动检测信号为差D2'，即复用器34c的第一输入端接收差D2'。假若复合图像 信号中存在相位误差，则相位误差检测信号S3为逻辑1,并且运动检测信号为 差D3。本发明另一实施方式中，当复合图^象信号中的相位误差大于预定阈值时， 则视为复合图像信号中存在相位误差；当复合图像信号中的相位误差小于预定 阈值时，则视为复合图像信号中不存在相位误差。
当运动检测信号的大小超过阈值时，复合图像信号被视为运动图像信号。 当运动检测信号的大小未超过阔值时，复合图像信号被视为静止图像。在一些 实施方式中，运动检测器不包含复用器34c与相位误差检测器35，因此，输出 D3作为运动检测信号。图4为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。帧存储器41接收 复合图像信号V0,以产生1帧延迟信号VI、 2帧延迟信号V2与3帧延迟信号 V3。 一实施方式中，复合图像信号V0、 1帧延迟信号V1、 2帧延迟信号V2与 3帧延迟信号V3为四个连续帧。
减法器42b接收1帧延迟信号VI与2帧延迟信号V2,以产生第一差。随 后，第一差被传送至ABS 43a，以产生差D1。复用器44a包含第一输入端、第 二输入端与输出端。复用器44a的第一输入端接收差Dl，第二输入端接收逻辑 0,并且输出端根据同相选择信号S1来输出差D1'。假若1帧延迟信号V1与2 帧延迟信号V2同相，则同相选择信号Sl为逻辑O,并且差D1，为0。假若l帧 延迟信号VI与2帧延迟信号V2非同相，则同相选择信号Sl为逻辑1，并且差 D1，为差D1。减法器42d接收复合图像信号V0与3帧延迟信号V3,以产生第 二差。接着，第二差被传送至ABS43b，以产生差D2。复用器44b包含第一输 入端、第二输入端与输出端。复用器44b的第一输入端接收差D2,第二输入端 接收逻辑0,并且输出端根据同相选择信号S2来输出差D2'。假若复合图像信 号V0与3帧延迟信号V3同相，则同相选择信号S2为逻辑0，并且差D2，为0。 假若复合图像信号V0与3帧延迟信号V3非同相，则同相选择信号S2为逻辑1 ， 并且差D2，为差D2。
减法器42c接收差Dl，与差D2'，以产生第三差。接着，第三差被传送至 ABS 43c,以产生差D3。复用器44c包含第一输入端、第二输入端与输出端。 复用器44c的第一输入端接收差Dl，，第二输入端接收差D3，并且输出端根据 相位误差检测信号S3来输出用于检测运动的运动检测信号。相位误差检测器45 接收复合图像信号，并且输出相位误差检测信号S3。假若复合图像信号中不存 在相位误差，则相位误差^^测信号S3为逻辑0,并且运动^r测信号为差Dl，。 在另一实施方式中，假若复合图像信号中不存在相位误差，则相位误差检测信 号S3为逻辑0，并且运动检测信号为差D2',即复用器44c的第一输入端接收 差D2'。假若复合图像信号中存在相位误差，则相位误差检测信号S3为逻辑1， 并且运动4企测信号为差D3。
当运动检测信号的大小超过阈值时，复合图像信号被视为运动图像信号。 当运动检测信号的大小未超过阔值时，复合图像信号被视为静止图像。
图5为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。帧存储器51接收 复合图像信号V0,以产生1帧延迟信号VI、 2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3。 一实施方式中，复合图像信号V0、 1帧延迟信号VI、 2帧延迟信号V2与 3帧延迟信号V3为四个连续帧。
减法器52a接收复合图像信号V0与1帧延迟信号VI，以产生第一差。随 后，第一差被传送至ABS 53a,以产生差Dl。复用器54a包含第一输入端、第 二输入端与输出端。复用器54a的第一输入端接收差Dl，第二输入端接收逻辑 0,并且输出端根据同相选择信号Sl来输出差Dl'。假若复合图像信号V0与1 帧延迟信号V1同相，则同相选择信号Sl为逻辑O,并且差D1，为0。假若复合 图像信号V0与1帧延迟信号VI非同相，则同相选择信号Sl为逻辑l,并且差 D1，为差D1。减法器52b接收l帧延迟信号Vl与2帧延迟信号V2，以产生第 二差。接着，第二差被传送至ABS53b,以产生差D2。复用器54b包含第一输 入端、第二输入端与输出端。复用器54b的第一输入端接收差D2，第二输入端 接收差Dl，，并且输出端根据同相选择信号S2来输出差D2'。假若1帧延迟信 号V1与2帧延迟信号V2同相，则同相选择信号S2为逻辑0，并且差D2，为差 Dl'。假若1帧延迟信号VI与2帧延迟信号V2非同相，则同相选择信号S2为 逻辑l，并且差D2，为差D2。
减法器52c接收2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3，以产生第三差。随 后，第三差被传送至ABS 53c，以产生差D3。复用器54c包含第一输入端、第 二输入端与输出端。复用器54c的第 一输入端接收差D3,第二输入端接收逻辑 0,并且输出端根据同相选择信号S3来输出差D3，。假若2帧延迟信号V2与3 帧延迟信号V3同相，则同相选择信号S3为逻辑O,并且差D3，为0。假若2帧 延迟信号V2与3帧延迟信号V3非同相，则同相选择信号S3为逻辑1,并且差 D3，为差D3。减法器52d接收复合图像信号V0与3帧延迟信号V3，以产生第 四差。接着，第四差祐_传送至ABS53d，以产生差D4。复用器54d包含第一输 入端、第二输入端与输出端。复用器54d的第一输入端接收差D4，第二输入端 接收差D3'，且输出端根据同相选4奪信号S4来输出差D4'。假若复合图像信号 V0与3帧延迟信号V3同相，则同相选择信号S4为逻辑0，并且差D4，为D3'。 假若复合图像信号V0与3帧延迟信号V3非同相，则同相选择信号S4为逻辑1, 并且差D4，为差D4。
减法器52e接收差D2，与差D4，，以产生第五差。随后，第五差被传送至 ABS 53e，以产生差D5。复用器54e包含第一输入端、第二输入端与输出端。 复用器54e的第一输入端接收差D2'，第二输入端接收差D5，并且输出端4艮据相位误差检测信号S5来输出用于检测运动的运动检测信号。相位误差检测器55 接收复合图像信号VO，并且输出相位误差检测信号S5。假若复合图像信号VO 中不存在相位误差，则相位误差检测信号S5为逻辑O,并且运动检测信号为差 D2，。在另一实施方式中，假若复合图像信号V0中不存在相位误差，则相位误 差检测信号S5为逻辑0,并且运动检测信号为差D4',即复用器54e的第一输 入端接收差D4'。假若复合图像信号V0中存在相位误差，则相位误差检测信号 S5为逻辑1,并且运动^r测信号为差D5。
当运动检测信号的大小超过阈值时，复合图像信号被视为运动图像信号。 当运动检测信号的大小未超过阈值时，复合图像信号被视为静止图像。
图6为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。短促脉沖选通门 (burst gate) 61接收复合图像信号，并且将复合图像信号同步。延迟单元62输 出1帧延迟信号与2帧延迟信号。请注意，如图3、图4与图5所示，延迟单元 62可用帧存储器31、 41与51代替。减法器66a接收复合图像信号与1帧延迟 信号，以产生第一差。减法器66b接收1帧延迟信号与2帧延迟信号，以产生 第二差。复用器64接收第一差与第二差，并且根据同相选择信号，将差信号输 出至比较器65。比较器65比较差信号与预定阈值，以输出信号S3。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，凡依本发明权利要求所做的均等变 化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种运动检测器，包含帧延迟单元，接收复合信号来产生1帧延迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号；第一组合器，用以由该复合信号、该1帧延迟信号、该2帧延迟信号与该3帧延迟信号中的第一对信号来产生第一差；第二组合器，用以由该复合信号、该1帧延迟信号、该2帧延迟信号与该3帧延迟信号中的第二对信号来产生第二差，其中该第二对信号不同于该第一对信号；以及第三组合器，用以根据该第一差与该第二差来产生用以检测运动的第三差。
2. 如权利要求1所述的运动检测器，其特征在于，该运动检测器更包含第 一同相选择器，用以根据该第 一对信号中的两个信号是否为同相来产生该第一 同相选择器的输出，其中当该第一对信号中的两个信号非同相时，该第一同相 选择器的该输出等于该第一差的绝对值；当该第一对信号中的两个信号同相时， 该第一同相选择器的该输出等于零。
3. 如权利要求2所述的运动检测器，其特征在于，该运动检测器更包含第 二同相选择器，用以根据该第二对信号中的两个信号是否为同相来产生该第二 同相选择器的输出，其中当若该第二对信号中的两个信号非同时，则该第二同 相选择器的该输出等于该第二差的绝对值；当该第二对信号中的两个信号同相 时，该第二同相选择器的该输出等于零。
4. 如权利要求3所述的运动检测器，其特征在于，该运动检测器更包含复 用器，该复用器包含第一输入端、第二输入端以及输出端，该第一输入端用以 接收该第三差的绝对值，该第二输入端用以接收该第一同相选择器的该输出或 者该第二同相选择器的该输出，以及该输出端用以输出用于检测运动的信号， 该信号来自该第一输入端或者该第二输入端。
5. 如权利要求4所述的运动检测器，其特征在于，该运动检测器更包含相 位误差检测器，用于产生相位误差指示信号，以选择用于检测运动的该信号。
6. —种运动4全测方法，包含接收复合图像信号来产生四个连续帧； 由该四个连续帧中的第一对帧来产生第一差；由该四个连续帧中的第二对帧来产生第二差，其中该第一差不同于该第二差；根据该第一差、该第二差来产生第三差，以及根据该第一差、该第二差与该第三差来产生运动^H则信号。
7. 如权利要求6所述的运动检测方法，其特征在于，更包含得到对应该 第 一差的绝对值、对应该第二差的绝对值以及对应该第三差的绝对值。
8. 如权利要求7所述的运动一企测方法，其特征在于，更包含产生第一选 择差与第二选择差，其中当该第一对帧中的两个信号非同相时，该第一选择差等于该第一差的 该绝对值，以及当该第一对帧中的两个信号同相时，该第一选择差等于零， 其中当该第二对帧中的两个信号非同相时，该第二选择差等于该第二差的该绝对值，以及当该第二对帧中的两个信号同相时，该第二选择差为零。
9. 如权利要求8所述的运动检测方法，其特征在于，更对该复合图像信号 执行相位误差检测，其中当该复合信号包含相位误差，并且当该相位误差大于 预定阈值时，该运动检测信号根据该第三差产生。
10. 如权利要求8所述的运动检测方法，其特征在于，更对该复合图像信号 执行相位误差检测，其中当该复合信号包含相位误差，并且当该相位误差小于 预定阈值时，该运动检测信号根据该第一差或者该第二差产生。
全文摘要
本发明涉及运动检测器以及运动检测方法。一种运动检测器，包含帧延迟单元、第一组合器、第二组合器与第三组合器。帧延迟单元接收复合信号来产生1帧延迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号。第一组合器用以由复合信号、1帧延迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号中的第一对信号来产生第一差。第二组合器用以由复合信号、1帧延迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号中的第二对信号来产生第二差，其中第二对信号不同于第一对信号。以及第三组合器用以根据第一差与第二差来产生用以检测运动的第三差。上述运动检测器以及运动检测方法能够减少运动检测中的相位误差干扰。
文档编号H04N5/14GK101616248SQ200910006559
公开日2009年12月30日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年6月24日
发明者吕雅文 申请人:联发科技股份有限公司
技术领域：
本发明是有关于一种针对复合图像信号的运动检测器，且特别是关于一种 能够抵抗复合信号中的相位误差的运动检测器。
背景技术：
对于复合的相交替线(Phase Alternating Line,以下简称为PAL )信号解码， 当采样与U轴或者V轴其中之一同相的复合信号(例如为视频信号或者电视信号: 时，复合信号的两个相邻帧并非处于相同相位。因此，无法将相邻帧直接相减， 以取得运动程度。然而，当在与U轴或者V轴相差45度处采样视频信号时， 视频信号的两个相邻帧能够包含相同相位，并且能够相减以取得运动信号。图1为理想PAL垂直色度的实施方式示意图。图1中，fl、 G、 f3与f4表 示四个连续帧，并且像素Pll、 P12、 P13与P14， P21、 P22、 P23与P24, P31、 P32、 P33与P34,以及P41、 P42、 P43与P44为不同帧中相同位置处的像素。 以虚线所示的帧11中的^象素为例，理想地，帧fl中4象素P11的同相^f象素为帧f4 中的像素P41，也就是说，现有技术的运动信号检测方法需要存储器，用于储存 至少四个帧来得到运动信号。假若接收的信号漂移或者接收的信号并非在45度 处采样，则可能发生错误运动信号检测并且所需的存储器可能增加。图2为向量的相位误差示意图。请参阅图2,图2中，向量的相位误差图 21、 22与23中所示的向量表示三条连续线的三个像素。向量的相位误差图21、 22与23中，发生相位误差^。理想地，如图2所示，接收的信号包含相同的相 位误差，然而，向量的相位误差图22与23中的相位误差可能并非为&并且这 可能引起错误的运动信号检测。由于较差的复合编码或者噪声干扰，当在与U轴或者V轴相差45度处采 样视频信号时，可能存在相位误差。此相位误差会影响运动检测的准确度。本 发明揭示一种方法，用于减少运动检测中的相位误差干扰。为解决上述运动检测中相位误差干扰的问题，本发明提出运动检测器以及 运动检测方法，用于减少运动检测中的相位误差千扰。本发明提供一种运动检测器，包含帧延迟单元、第一组合器、第二组合器与第三组合器。帧延迟单元接收复合信号来产生1帧延迟信号、2帧延迟信号与 3帧延迟信号。第一组合器用以由复合信号、1帧延迟信号、2帧延迟信号与3 帧延迟信号中的第一对信号来产生第一差。第二组合器用以由复合信号、l帧延 迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号中的第二对信号来产生第二差，其中第二 对信号不同于第一对信号。第三组合器用以根据第一差与第二差来产生用以检 测运动的第三差。本发明另提供一种运动检测方法，包含接收复合图像信号来产生四个连 续帧；由四个连续帧中的第一对帧来产生第一差；由四个连续帧中的另一对帧 来产生第二差，其中第一差不同于第二差；才艮据第一差、第二差来产生第三差， 以及根据第一差、第二差与第三差来产生运动4企测信号。上述运动检测器以及运动检测方法，通过根据四个连续帧中的第 一对信号 产生第一差，根据第二对信号产生第二差，再根据第一差、第二差产生第三差， 来进行运动检测，从而减少运动检测中的相位误差干扰。
图1为理想PAL垂直分量的实施方式示意图。 图2为向量的相位误差示意图。图3为本发明运动检测器的另一实施方式的方块示意图。 图4为本发明运动^r测器的又一实施方式的方块示意图。 图5为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。 图6为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。 图7为本发明运动检测器的实施方式的方块示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征 和优点能更明显易懂，下文特举出 较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下图7为本发明运动检测器的一实施方式的方块示意图。延迟单元71接收复合图像信号，例如电视信号，以产生四个连续帧，即第一帧、第二帧、第三帧与第四帧。第一差单元72接收四个连续帧中的两个帧，并且产生这两个帧之间 的差Dl。第二差单元73 4矣收四个连续帧中的两个帧，并且产生这两个帧之间 的差D2，其中用于产生差D2的两个被选择的帧不同于用于产生差D1的两个被 选择的帧。另一实施方式中，用以产生差D1的帧为四个连续帧中的两个帧，而 产生差D2的帧为四个连续帧中余下的另外两个帧。第三差单元74接收差Dl 与差D2，以产生差D3。复用器76包含第一输入端、第二输入端与输出端。复 用器76的第一输入端接收差D3，第二输入端接收差D2，并且输出端根据相位 误差检测信号S来输出用于图#^动检测的运动检测信号。另一实施方式中， 复用器76的第二输入端接收差Dl，而不接收差D2。相位误差检测器75接收 复合图像信号，并且输出相位误差检测信号(也称为相位误差指示信号)S。本实 施方式中，当不存在相位误差时，相位误差检测信号S为逻辑O,并且当存在相 位误差时，相位误差检测信号S为逻辑1。也就是说，当复合图像信号中发生相 位误差时，运动检测信号为差D3，并且当复合图像信号中没有相位误差时，运 动检测信号为差D2。如图7所示，复用器76中的"0"与"1"分别对应相位 误差检测信号S的逻辑0与逻辑1。也就是说，在本实施方式中，相位误差检测 信号S为逻辑0时，复用器76接收对应"0"的第二输入端的差D2，并且当相 位误差检测信号S为逻辑1时，复用器76接收对应"1"的第一输入端的差D3。 本发明一实施方式中，延迟单元71可由帧延迟单元代替，并且第一差单元72、 第二差单元73与第三差单元74可被视为组合器。图3为本发明运动检测器的另一实施方式的方块示意图。帧存储器31接收 复合信号，例如复合图像信号VO或者复合电视信号，以产生1帧延迟信号V1、 2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3。 一实施方式中，复合图像信号V0、 1帧 延迟信号VI、 2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3为四个连续帧。本发明一实 施方式中，帧存储器31也可由帧延迟单元代替。减法器32a接收复合图像信号V0与1帧延迟信号VI，以产生第一差。接 着，第一差被传送至绝对值单元(Absolute unit,以下简称为ABS ) 33a，以产生 差D1。复用器34a包含第一输入端、第二输入端与输出端。复用器34a的第一 输入端接收差Dl,第二输入端接收逻辑O,并且输出端根据同相选择信号SI来 输出差D1'。假若复合图像信号V0与1帧延迟信号VI同相，则同相选择信号 SI为逻辑O,复用器34a接收对应"0"的第二输入端的逻辑0，并且差D1，为0。假若复合图像信号V0与1帧延迟信号VI非同相，则同相选择信号Sl为逻辑1, 复用器34a接收对应"1"的第一输入端的差D1，并且差D1，为差D1。减法器 32b接收2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3，以产生第二差。接着，第二差 被传送至ABS33b，以产生差D2。复用器34b包含第一输入端、第二输入端与 输出端。复用器34b的第一输入端接收差D2，第二输入端接收逻辑0，并且输 出端根据同相选择信号S2来输出差D2'。假若2帧延迟信号V2与3帧延迟信 号V3同相，则同相选择信号S2为逻辑0并且差D2，为0。假若2帧延迟信号 V2与3帧延迟信号V3非同相，则同相选择信号S2为逻辑1，并且差D2，为差 D2。本发明一实施方式中，减法器32a、 32b也可视为组合器。本发明另一实施 方式中，复用器34a可为同相选择器，也就是说，当复合图像信号V0与1帧延 迟信号VI同相时，则同相选择器输出逻辑0。假若复合图像信号V0与1帧延 迟信号V1非同相，则同相选择器输出差D1。相似的，复用器34b也可为同相 选择器，以根据2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3是否为同相来产生同相选 择器的输出。
减法器32c接收差Dl，与差D2',以产生第三差。减法器32c也可^L为组合 器。接着，第三差被传送至ABS 33c，以产生差D3。复用器34c包含第一输入 端、第二输入端与输出端。复用器34c的第一输入端接收差D1，，第二输入端接 收差D3，并且输出端根据相位误差检测信号(也称为相位误差指示信号)S3输出 用于检测运动的运动检测信号。相位误差检测器35接收复合图像信号V0,并 且输出相位误差检测信号S3。假若复合图像信号V0中不存在相位误差，则相 位误差检测信号S3为逻辑0,并且运动检测信号为差Dl'。另一实施方式中， 假若复合图像信号中不存在相位误差，则相位误差检测信号S3为逻辑0，并且 运动检测信号为差D2'，即复用器34c的第一输入端接收差D2'。假若复合图像 信号中存在相位误差，则相位误差检测信号S3为逻辑1,并且运动检测信号为 差D3。本发明另一实施方式中，当复合图^象信号中的相位误差大于预定阈值时， 则视为复合图像信号中存在相位误差；当复合图像信号中的相位误差小于预定 阈值时，则视为复合图像信号中不存在相位误差。
当运动检测信号的大小超过阈值时，复合图像信号被视为运动图像信号。 当运动检测信号的大小未超过阔值时，复合图像信号被视为静止图像。在一些 实施方式中，运动检测器不包含复用器34c与相位误差检测器35，因此，输出 D3作为运动检测信号。图4为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。帧存储器41接收 复合图像信号V0,以产生1帧延迟信号VI、 2帧延迟信号V2与3帧延迟信号 V3。 一实施方式中，复合图像信号V0、 1帧延迟信号V1、 2帧延迟信号V2与 3帧延迟信号V3为四个连续帧。
减法器42b接收1帧延迟信号VI与2帧延迟信号V2,以产生第一差。随 后，第一差被传送至ABS 43a，以产生差D1。复用器44a包含第一输入端、第 二输入端与输出端。复用器44a的第一输入端接收差Dl，第二输入端接收逻辑 0,并且输出端根据同相选择信号S1来输出差D1'。假若1帧延迟信号V1与2 帧延迟信号V2同相，则同相选择信号Sl为逻辑O,并且差D1，为0。假若l帧 延迟信号VI与2帧延迟信号V2非同相，则同相选择信号Sl为逻辑1，并且差 D1，为差D1。减法器42d接收复合图像信号V0与3帧延迟信号V3,以产生第 二差。接着，第二差被传送至ABS43b，以产生差D2。复用器44b包含第一输 入端、第二输入端与输出端。复用器44b的第一输入端接收差D2,第二输入端 接收逻辑0,并且输出端根据同相选择信号S2来输出差D2'。假若复合图像信 号V0与3帧延迟信号V3同相，则同相选择信号S2为逻辑0，并且差D2，为0。 假若复合图像信号V0与3帧延迟信号V3非同相，则同相选择信号S2为逻辑1 ， 并且差D2，为差D2。
减法器42c接收差Dl，与差D2'，以产生第三差。接着，第三差被传送至 ABS 43c,以产生差D3。复用器44c包含第一输入端、第二输入端与输出端。 复用器44c的第一输入端接收差Dl，，第二输入端接收差D3，并且输出端根据 相位误差检测信号S3来输出用于检测运动的运动检测信号。相位误差检测器45 接收复合图像信号，并且输出相位误差检测信号S3。假若复合图像信号中不存 在相位误差，则相位误差^^测信号S3为逻辑0,并且运动^r测信号为差Dl，。 在另一实施方式中，假若复合图像信号中不存在相位误差，则相位误差检测信 号S3为逻辑0，并且运动检测信号为差D2',即复用器44c的第一输入端接收 差D2'。假若复合图像信号中存在相位误差，则相位误差检测信号S3为逻辑1， 并且运动4企测信号为差D3。
当运动检测信号的大小超过阈值时，复合图像信号被视为运动图像信号。 当运动检测信号的大小未超过阔值时，复合图像信号被视为静止图像。
图5为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。帧存储器51接收 复合图像信号V0,以产生1帧延迟信号VI、 2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3。 一实施方式中，复合图像信号V0、 1帧延迟信号VI、 2帧延迟信号V2与 3帧延迟信号V3为四个连续帧。
减法器52a接收复合图像信号V0与1帧延迟信号VI，以产生第一差。随 后，第一差被传送至ABS 53a,以产生差Dl。复用器54a包含第一输入端、第 二输入端与输出端。复用器54a的第一输入端接收差Dl，第二输入端接收逻辑 0,并且输出端根据同相选择信号Sl来输出差Dl'。假若复合图像信号V0与1 帧延迟信号V1同相，则同相选择信号Sl为逻辑O,并且差D1，为0。假若复合 图像信号V0与1帧延迟信号VI非同相，则同相选择信号Sl为逻辑l,并且差 D1，为差D1。减法器52b接收l帧延迟信号Vl与2帧延迟信号V2，以产生第 二差。接着，第二差被传送至ABS53b,以产生差D2。复用器54b包含第一输 入端、第二输入端与输出端。复用器54b的第一输入端接收差D2，第二输入端 接收差Dl，，并且输出端根据同相选择信号S2来输出差D2'。假若1帧延迟信 号V1与2帧延迟信号V2同相，则同相选择信号S2为逻辑0，并且差D2，为差 Dl'。假若1帧延迟信号VI与2帧延迟信号V2非同相，则同相选择信号S2为 逻辑l，并且差D2，为差D2。
减法器52c接收2帧延迟信号V2与3帧延迟信号V3，以产生第三差。随 后，第三差被传送至ABS 53c，以产生差D3。复用器54c包含第一输入端、第 二输入端与输出端。复用器54c的第 一输入端接收差D3,第二输入端接收逻辑 0,并且输出端根据同相选择信号S3来输出差D3，。假若2帧延迟信号V2与3 帧延迟信号V3同相，则同相选择信号S3为逻辑O,并且差D3，为0。假若2帧 延迟信号V2与3帧延迟信号V3非同相，则同相选择信号S3为逻辑1,并且差 D3，为差D3。减法器52d接收复合图像信号V0与3帧延迟信号V3，以产生第 四差。接着，第四差祐_传送至ABS53d，以产生差D4。复用器54d包含第一输 入端、第二输入端与输出端。复用器54d的第一输入端接收差D4，第二输入端 接收差D3'，且输出端根据同相选4奪信号S4来输出差D4'。假若复合图像信号 V0与3帧延迟信号V3同相，则同相选择信号S4为逻辑0，并且差D4，为D3'。 假若复合图像信号V0与3帧延迟信号V3非同相，则同相选择信号S4为逻辑1, 并且差D4，为差D4。
减法器52e接收差D2，与差D4，，以产生第五差。随后，第五差被传送至 ABS 53e，以产生差D5。复用器54e包含第一输入端、第二输入端与输出端。 复用器54e的第一输入端接收差D2'，第二输入端接收差D5，并且输出端4艮据相位误差检测信号S5来输出用于检测运动的运动检测信号。相位误差检测器55 接收复合图像信号VO，并且输出相位误差检测信号S5。假若复合图像信号VO 中不存在相位误差，则相位误差检测信号S5为逻辑O,并且运动检测信号为差 D2，。在另一实施方式中，假若复合图像信号V0中不存在相位误差，则相位误 差检测信号S5为逻辑0,并且运动检测信号为差D4',即复用器54e的第一输 入端接收差D4'。假若复合图像信号V0中存在相位误差，则相位误差检测信号 S5为逻辑1,并且运动^r测信号为差D5。
当运动检测信号的大小超过阈值时，复合图像信号被视为运动图像信号。 当运动检测信号的大小未超过阈值时，复合图像信号被视为静止图像。
图6为本发明运动检测器的又一实施方式的方块示意图。短促脉沖选通门 (burst gate) 61接收复合图像信号，并且将复合图像信号同步。延迟单元62输 出1帧延迟信号与2帧延迟信号。请注意，如图3、图4与图5所示，延迟单元 62可用帧存储器31、 41与51代替。减法器66a接收复合图像信号与1帧延迟 信号，以产生第一差。减法器66b接收1帧延迟信号与2帧延迟信号，以产生 第二差。复用器64接收第一差与第二差，并且根据同相选择信号，将差信号输 出至比较器65。比较器65比较差信号与预定阈值，以输出信号S3。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，凡依本发明权利要求所做的均等变 化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种运动检测器，包含帧延迟单元，接收复合信号来产生1帧延迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号；第一组合器，用以由该复合信号、该1帧延迟信号、该2帧延迟信号与该3帧延迟信号中的第一对信号来产生第一差；第二组合器，用以由该复合信号、该1帧延迟信号、该2帧延迟信号与该3帧延迟信号中的第二对信号来产生第二差，其中该第二对信号不同于该第一对信号；以及第三组合器，用以根据该第一差与该第二差来产生用以检测运动的第三差。
2. 如权利要求1所述的运动检测器，其特征在于，该运动检测器更包含第 一同相选择器，用以根据该第 一对信号中的两个信号是否为同相来产生该第一 同相选择器的输出，其中当该第一对信号中的两个信号非同相时，该第一同相 选择器的该输出等于该第一差的绝对值；当该第一对信号中的两个信号同相时， 该第一同相选择器的该输出等于零。
3. 如权利要求2所述的运动检测器，其特征在于，该运动检测器更包含第 二同相选择器，用以根据该第二对信号中的两个信号是否为同相来产生该第二 同相选择器的输出，其中当若该第二对信号中的两个信号非同时，则该第二同 相选择器的该输出等于该第二差的绝对值；当该第二对信号中的两个信号同相 时，该第二同相选择器的该输出等于零。
4. 如权利要求3所述的运动检测器，其特征在于，该运动检测器更包含复 用器，该复用器包含第一输入端、第二输入端以及输出端，该第一输入端用以 接收该第三差的绝对值，该第二输入端用以接收该第一同相选择器的该输出或 者该第二同相选择器的该输出，以及该输出端用以输出用于检测运动的信号， 该信号来自该第一输入端或者该第二输入端。
5. 如权利要求4所述的运动检测器，其特征在于，该运动检测器更包含相 位误差检测器，用于产生相位误差指示信号，以选择用于检测运动的该信号。
6. —种运动4全测方法，包含接收复合图像信号来产生四个连续帧； 由该四个连续帧中的第一对帧来产生第一差；由该四个连续帧中的第二对帧来产生第二差，其中该第一差不同于该第二差；根据该第一差、该第二差来产生第三差，以及根据该第一差、该第二差与该第三差来产生运动^H则信号。
7. 如权利要求6所述的运动检测方法，其特征在于，更包含得到对应该 第 一差的绝对值、对应该第二差的绝对值以及对应该第三差的绝对值。
8. 如权利要求7所述的运动一企测方法，其特征在于，更包含产生第一选 择差与第二选择差，其中当该第一对帧中的两个信号非同相时，该第一选择差等于该第一差的 该绝对值，以及当该第一对帧中的两个信号同相时，该第一选择差等于零， 其中当该第二对帧中的两个信号非同相时，该第二选择差等于该第二差的该绝对值，以及当该第二对帧中的两个信号同相时，该第二选择差为零。
9. 如权利要求8所述的运动检测方法，其特征在于，更对该复合图像信号 执行相位误差检测，其中当该复合信号包含相位误差，并且当该相位误差大于 预定阈值时，该运动检测信号根据该第三差产生。
10. 如权利要求8所述的运动检测方法，其特征在于，更对该复合图像信号 执行相位误差检测，其中当该复合信号包含相位误差，并且当该相位误差小于 预定阈值时，该运动检测信号根据该第一差或者该第二差产生。
全文摘要
本发明涉及运动检测器以及运动检测方法。一种运动检测器，包含帧延迟单元、第一组合器、第二组合器与第三组合器。帧延迟单元接收复合信号来产生1帧延迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号。第一组合器用以由复合信号、1帧延迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号中的第一对信号来产生第一差。第二组合器用以由复合信号、1帧延迟信号、2帧延迟信号与3帧延迟信号中的第二对信号来产生第二差，其中第二对信号不同于第一对信号。以及第三组合器用以根据第一差与第二差来产生用以检测运动的第三差。上述运动检测器以及运动检测方法能够减少运动检测中的相位误差干扰。
文档编号H04N5/14GK101616248SQ200910006559
公开日2009年12月30日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年6月24日
发明者吕雅文 申请人:联发科技股份有限公司
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