專利名稱：影像處理電路及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種影像處理電路及其方法，特別涉及一種具有縮放及銳化功能的影 像處理電路及其方法。
背景技術：
由于制程上的進步，高分辨率的顯示器越來越普及，使得觀看者能夠觀看到更多 的影像細節(jié)。以具有高分辨率多媒體接口 (High Definition Multimedia Interface ；簡 稱HDMI)的顯示器為例，其能顯示分辨率為1920X1080的畫面。而分辨率為1920X1080 的畫面通常被稱為高分辨率(High Definition ；簡稱HD)畫面。然而，目前一般的電視節(jié)目大多只能提供分辨率為320X240的畫面，即使是DVD 影片也只能提供720X480的標準分辨率(Standard Definition)的畫質，因此，若要將上 述電視節(jié)目或DVD影片以高分辨率(HD)來顯示時，勢必要對較低分辨率的影像來源作畫面 的放大處理。又因經(jīng)放大處理后的影像其中的物體的輪廓不會太明顯，而容易使觀看者覺 得畫質下降，故一般會再對經(jīng)放大處理后的影像進行銳化處理，以強化影像的銳度。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有一影像處理電路10的功能方塊圖。影像處理電路10用以 將輸入影像IIN作放大及銳化處理后，輸出一銳化影像Is。影像處理電路10具有縮放電路 12以及銳化電路14?？s放電路12會對輸入影像IIN進行放大處理，以輸出一放大影像IP。 之后，銳化電路14對放大影像IP進行銳化處理，以輸出銳化影像Is。在發(fā)明中，為了方便說明的緣故，若某一影像被提到其分辨率為U X V，則表示此一 影像的水平分辨率為U，且其垂直分辨率為V，而其單位皆為像素。以輸入影像為IIN的分辨 率為720X480為例，表示輸入影像為IIN的水平分辨率為720像素，且其垂直分辨率為480 像素。此外，每一個像素可以只包括單一個次像素，或包括多個可顯示不同顏色的次像素。請參考圖2，圖2為圖1中輸入影像IIN、放大影像IP以及銳化影像Is的示意圖。以 將分辨率為720X480的輸入影像IIN轉換為分辨率為1920 X 1080的銳化影像Is為例。縮 放電路12會先對輸入影像1 進行放大處理，以輸出分辨率為1920X1080的放大影像IP。 之后，銳化電路14會對放大影像IP進行銳化處理，以輸出分辨率為1920X1080的銳化影 像Is。在分辨率不斷提升的需求下，為使銳化影像Is看起來更加清晰自然，銳化電路14 的階數(shù)(tap)須相對地增大。然而，當銳化電路14進行越多階數(shù)的銳化處理時，其所需要 的線緩沖器(line buffer)的空間相對也要越大。以將分辨率為720X480的輸入影像IIN 轉換為分辨率為1920X 1080的銳化影像Is為例，倘若銳化電路14要進行七階的垂直銳化 處理，且每一個像素具有三種顏色(例如紅、綠、藍)的次像素，而每一次像素的像素數(shù)據(jù) 以一個字節(jié)(即8位)表示256 (即2的8次方)種可能的灰階，則影像處理電路10至少 需要具有六條大小各為5760(即1920X3)字節(jié)的線緩沖器18，才足以使銳化電路14得以 進行上述七階的垂直銳化處理。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種影像處理電路，用以對影像依序進行垂直放大、垂直銳化、水平放 大以及水平銳化處理。因此，影像處理電路可使用其數(shù)據(jù)長度較短的線緩沖器，來進行影像 的垂直銳化處理。本發(fā)明提供一種影像處理方法，用以對影像依序進行垂直放大、垂直銳化、水平放 大以及水平銳化處理，而可在使用相同數(shù)據(jù)長度的線緩沖器的情況下，進行較多階數(shù)的垂 直銳化處理。本發(fā)明提出一種影像處理電路，其適于處理一輸入影像。上述影像處理電路包括 一第一縮放電路、一第一銳化電路、一第二縮放電路以及一第二銳化電路。第一縮放電路適 于將上述的輸入影像沿第一方向進行放大，以產(chǎn)生一第一放大影像。數(shù)個線緩沖器連接至 第一縮放電路，適于暫存第一放大影像的數(shù)列的像素的像素值。第一銳化電路連接至上述 線緩沖器，適于對第一放大影像進行一垂直銳化處理，以產(chǎn)生一第一銳化影像。第二縮放電 路連接至第一銳化電路，適于將上述的第一銳化影像沿第二方向放大為一第二放大影像。 第二銳化電路連接至第二縮放電路，適于對第二放大影像進行一水平銳化處理，以產(chǎn)生一 第二銳化影像。本發(fā)明提出一種影像處理方法，其適于處理一輸入影像。上述影像處理方法包括 下述步驟將一輸入影像輸入至一影像處理電路；利用影像處理電路的一第一縮放電路， 將上述的輸入影像沿第一方向進行放大，以產(chǎn)生一第一放大影像；利用影像處理電路的一 第一銳化電路，對第一放大影像進行一垂直銳化處理，以產(chǎn)生一第一銳化影像；利用影像處 理電路的一第二縮放電路，將上述的第一銳化影像沿第二方向放大為一第二放大影像；以 及利用影像處理電路的一第二銳化電路，對第二放大影像進行一水平銳化處理，以產(chǎn)生一 第二銳化影像。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一方向為垂直方向，而上述第二方向為水平方 向。在本發(fā)明的一實施例中，上述的影像處理電路還包括緩沖器。上述緩沖器連接第 一縮放電路以及第一銳化電路，用來暫存第一放大影像的部份像素的像素值。在本發(fā)明的一實施例中，上述的緩沖器包含有數(shù)個線緩沖器。本發(fā)明提出一種影像處理電路，其適于處理一輸入影像。上述影像處理電路包括 一第一縮放電路、數(shù)個線緩沖器、一第一銳化電路、一第二縮放電路以及一第二銳化電路。 第一縮放電路適于將輸入影像垂直放大為一第一放大影像。數(shù)個線緩沖器連接至第一縮放 電路，適于暫存第一放大影像的數(shù)列的像素的像素值。第一銳化電路連接至上述線緩沖器， 適于對第一放大影像進行一垂直銳化處理，以產(chǎn)生一第一銳化影像。第二縮放電路連接至 第一銳化電路，適于將第一銳化影像水平放大為一第二放大影像。第二銳化電路連接至第 二縮放電路，適于對第二放大影像進行一水平銳化處理，以產(chǎn)生一第二銳化影像。本發(fā)明提出一種影像處理方法，其適于處理一輸入影像。上述影像處理方法包括 下述步驟將一輸入影像輸入至一影像處理電路；利用影像處理電路的一第一縮放電路， 將輸入影像垂直放大為一第一放大影像；將第一放大影像的數(shù)列的像素的像素值暫存至數(shù) 個線緩沖器；利用影像處理電路的一第一銳化電路，對第一放大影像進行一垂直銳化處理， 以產(chǎn)生一第一銳化影像；利用影像處理電路的一第二縮放電路，將第一銳化影像水平放大
6為一第二放大影像；以及利用影像處理電路的一第二銳化電路，對第二放大影像進行一水 平銳化處理，以產(chǎn)生一第二銳化影像。在本發(fā)明的一實施例中，在進行垂直銳化處理的期間，第一銳化電路會從上述線 緩沖器讀取在第一放大影像中同一行的數(shù)個像素的像素值，并依據(jù)所讀取的上述像素的像 素值，計算第一銳化影像的一對應像素的像素值。在本發(fā)明的一實施例中，在進行水平銳化處理的期間，第二銳化電路依據(jù)第二放 大影像中同一列的數(shù)個像素的像素值，計算第二銳化影像的一對應像素的像素值。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一放大影像的水平分辨率等于輸入影像的水平 分辨率，而第一放大影像的垂直分辨率大于輸入影像的垂直分辨率。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二放大影像的垂直分辨率等于第一銳化影像的 垂直分辨率，而第二放大影像的水平分辨率大于第一銳化影像的水平分辨率。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一放大影像與第一銳化影像具有相同的分辨 率，而第二放大影像與第二銳化影像具有相同的分辨率。在本發(fā)明的一實施例中，上述的每一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度等于第一放大影像的 一像素列的像素值的數(shù)據(jù)量。在本發(fā)明的一實施例中，上述的線緩沖器為先進先出緩沖器?；谏鲜觯景l(fā)明將影像放大處理區(qū)分為垂直放大處理以及水平放大處理，并將 影像銳化處理區(qū)分為垂直銳化處理以及銳化放大處理。其中進行上述垂直銳化處理的時間 點是在進行完上述垂直放大處理之后，且在進行上述水平放大處理之前。因此，本發(fā)明的影 像處理電路可使用其數(shù)據(jù)長度較短的線緩沖器，來進行影像的垂直銳化處理。相對地，在使 用相同數(shù)據(jù)長度的線緩沖器的情況下，可進行較多階數(shù)的垂直銳化處理。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳 細說明如下。


圖1為現(xiàn)有一影像處理電路的功能方塊圖。圖2為圖1中輸入影像、放大影像以及銳化影像的示意圖。圖3為本發(fā)明一實施例的影像處理電路的功能方塊圖。圖4為圖3影像處理電路在處理輸入影像的過程中所產(chǎn)生的各種影像的示意圖。圖5為圖3的第一銳化電路對第一放大影像進行垂直銳化處理，以產(chǎn)生第一銳化 影像的示意圖。圖6為當?shù)谝讳J化電路計算完第一銳化影像的一像素的像素值后線緩沖器與第 一銳化影像的情況示意圖。圖7為圖3的第二銳化電路對第二放大影像進行水平銳化處理，以產(chǎn)生第二銳化 影像的示意圖。主要元件符號說明影像處理電路-10 ；縮放電路-12 ；銳化電路-14 ；線緩沖器-18 ；影像處理電路-100;緩沖器-101;
第二縮放電路-106;線緩沖器-1IOa 1 IOf ；像素列-120、130、140；輸入影像-Iin;第一放大影像-Ipi ；銳化影像-Is ；
像素 _112、122、132、142 ； 處理視窗-134 ； 放大影像-Ip ；
第二放大影像-Ip2 ； 第一銳化影像-Isi ；
第一銳化電路-104; 第二銳化電路-108 ；第二銳化影像-Is2 ；像素-P1 P9、PA PE、P' i-P' 4、Ρ' β、Pa P” P' d P' f。
具體實施例方式請參考圖3和圖4。圖3為本發(fā)明一實施例的影像處理電路100的功能方塊圖， 圖4為圖3影像處理電路100在處理輸入影像Iin的過程中所產(chǎn)生的各種影像的示意圖。 影像處理電路100的主要功能在于處理輸入影像IIN，以產(chǎn)生經(jīng)放大及銳化處理過的影像。 影像處理電路100具有第一縮放電路102、第一銳化電路104、第二縮放電路106以及第二 銳化電路108。以下實施例中，將以分辨率為720X480的輸入影像Iin被轉換為分辨率為 1920X1080的第二銳化影像Is2為例，來說明本發(fā)明一實施例的影像處理方法，以及說明上 述影像處理電路100的各元件的功能。然而，須說明的，上述各影像的分辨率只是用以方便 說明，本發(fā)明中各影像的分辨率并不以此為限。例如影像處理電路100也可將分辨率為 320X240的輸入影像Iin轉換為分辨率為720X480或1920 X 1080的第二銳化影像Is2。首先，第一縮放電路102會將輸入影像Iin放大為第一放大影像IP1。更進一步地 說，第一縮放電路102會將輸入影像Iin沿第一方向放大，以產(chǎn)生第一放大影像IP1。在本實 施例中，上述的第一方向為垂直方向。換言之，第一縮放電路102會對輸入影像Iin進行垂 直放大處理，以產(chǎn)生其垂直分辨率高于輸入影像Iin的垂直分辨率的第一放大影像IP1。以 輸入影像Iin的分辨率為720X480為例，第一縮放電路102將輸入影像Iin放大后所產(chǎn)生的 第一放大影像Ipi其分辨率為720X1080，如圖4所示。其中第一放大影像Ipi的垂直分辨 率會大于輸入影像Iin的垂直分辨率，而第一放大影像Ipi的水平分辨率會等于輸入影像Iin 的水平分辨率。在本實施例中，第一縮放電路102系采用內插法，在輸入影像Iin的每兩列像素之 間補入一列或多列的像素，以將輸入影像Iin放大為第一放大影像IP1。然而，本發(fā)明并不以 此為限，其他影像的放大方法，也可被應用在將輸入影像Iin放大為第一放大影像Ipi的用途 上。在本實施例中，影像處理電路100還具有一緩沖器101。緩沖器101連接第一縮放 電路102以及第一銳化電路104，用來暫存第一放大影像Ipi的部份像素的像素值。在本實 施例中，緩沖器包含有數(shù)個線緩沖器(line buffer) IlOa IlOf。線緩沖器IlOa IlOf 連接第一縮放電路102，且線緩沖器IlOa IlOf會暫存第一放大影像Ipi的數(shù)列的像素 的像素值，以供后續(xù)第一銳化電路104進行垂直銳化處理。此外，在本實施例中，線緩沖器 IlOa IlOf中的每一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度被設定為等于第一放大影像Ipi的一列像素 的像素值的數(shù)據(jù)量。以第一放大影像Ip1的分辨率等于720X480為例，第一放大影像Ip1可
8每一列像素具有720個像素。在此情形下，線緩沖器IlOa IlOf中的每一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度可設定為等于720個像素的像素值的數(shù)據(jù)量。具體而 言，假設每一個像素具有三種顏色(例如紅、綠、藍)的次像素，而每一次像素的像素數(shù)據(jù) 以一個字節(jié)(即8位)表示256 (即2的8次方)種可能的灰階，則每一像素的像素值的數(shù) 據(jù)量等于3字節(jié)，而線緩沖器IlOa IlOf中的每一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度可被設定為等 于2160 (S卩720X3)字節(jié)。當然，本發(fā)明并不以此為限，線緩沖器IlOa IlOf中的每一個 線緩沖器的數(shù)據(jù)長度可以為其他數(shù)值。請繼續(xù)參考圖3和圖4。第一銳化電路104連接線緩沖器IlOa IlOf。第一銳化電 路104會對第一放大影像Ipi進行垂直銳化處理(或稱“第一銳化處理”)，以產(chǎn)生第一銳化 影像Isi。其中，第一銳化影像Isi的分辨率會等于第一放大影像Ipi的分辨率。以第一放大影 像Ipi的分辨率等于720X 1080為例，第一銳化影像Isi的分辨率也會等于720X 1080 (如圖 4所示)。此外，第一放大影像Ipi的每一像素的像素值會依序地被暫存至線緩沖器IlOa IlOf，而當?shù)谝讳J化電路104對第一放大影像Ipi進行垂直銳化處理時，第一銳化電路104 會從上述的線緩沖器IlOa IlOf讀取第一放大影像Ipi中相關像素的像素數(shù)據(jù)，以依序地 計算第一銳化影像Isi的每一像素的像素值。至于第一銳化電路104如何進行上述的垂直 銳化處理，在后面將有進一步的說明。第二縮放電路106連接第一銳化電路104。第二縮放電路106會將第一銳化影像 Isi放大為第二放大影像IP2。更進一步地說，在本實施例中，第二縮放電路106會對第一銳 化影像Isi沿第二方向放大，以產(chǎn)生第二放大影像IP2。在本實施例中，上述的第二方向為水 平方向，而垂直于上述的第一方向。換言之，在本實施例中，第二縮放電路106會對第一銳 化影像Isi進行水平放大處理，以產(chǎn)生其水平分辨率高于第一銳化影像Isi的水平分辨率的 第二放大影像IP2。以第一銳化影像Isi的分辨率為720X 1080為例，第二縮放電路106將 第一銳化影像Isi放大后所產(chǎn)生的第二放大影像Ip2其分辨率為1920X 1080，如圖4所示。 其中第二放大影像Ip2的水平分辨率會大于第一銳化影像Isi的水平分辨率，而第二放大影 像Ip2的垂直分辨率會等于第一銳化影像Isi的垂直分辨率。在本實施例中，第二縮放電路106系采用內插法，在第一銳化影像Isi的每兩行像 素之間補入一行或多行的像素，以將第一銳化影像Isi放大為第二放大影像IP2。然而，本發(fā) 明并不以此為限，其他影像的放大方法，也可被應用在將第一銳化影像Isi放大為第二放大 影像Ip2的用途上。第二銳化電路108連接第二縮放電路106。第二銳化電路108會對第二放大影 像Ip2進行水平銳化處理(或稱“第二銳化處理”)，以產(chǎn)生第二銳化影像IS2。其中，第二銳 化影像Is2的分辨率會等于第二放大影像Ip2的分辨率。以第二放大影像Ip2的分辨率等于 1920X1080為例，第二銳化影像Is2的分辨率也會等于1920X 1080 (如圖4所示)。至于第 二銳化電路108如何進行上述的水平銳化處理，在后面將有進一步的說明。在本實施例中，影像處理電路100具有六個線緩沖器IlOa 1 IOf，而可暫存第一 放大影像Ipi的六列的像素的像素值，故第一銳化電路104可對第一放大影像Ipi進行七階 的垂直銳化處理。另外由上述的說明可知，在本實施例中，線緩沖器IlOa IlOf中的每一 個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度被設定為等于2160字節(jié)。因此，與圖1的影像處理電路10的每一 個線緩沖器18的數(shù)據(jù)長度為5760字節(jié)相比之下，通過本發(fā)明的影像處理方法，可使影像處
9理電路得以使用數(shù)據(jù)長度較短的線緩沖器，來進行相同階數(shù)的垂直銳化處理，而使得影像 處理電路的制造成本得以降低。相對地，在使用相同數(shù)據(jù)長度的線緩沖器的情況下，本發(fā)明 的影像處理電路可進行較多階數(shù)的垂直銳化處理。請參考圖5，圖5為圖3的第一銳化電路對第一放大影像進行垂直銳化處理，以產(chǎn) 生第一銳化影像的示意圖；圖5用以說明圖3的第一銳化電路104如何對第一放大影像Ipi 進行垂直銳化處理，以產(chǎn)生第一銳化影像IS1。如上所述，線緩沖器IlOa IlOf會暫存第 一放大影像Ipi的數(shù)列的像素的像素值，以供第一銳化電路104進行垂直銳化處理之用。如 圖所示，在本實施例中，六個線緩沖器IlOa IlOf會暫存第一放大影像Ipi的六列的像素 112的像素值，而線緩沖器IlOa IlOf中的每一個線緩沖器可記錄一對應列的像素112的 像素值。假設第一銳化影像Isi的分辨率為720 X 1080，則第一銳化影像Isi的所有像素122 可排列成1080列的像素列120。其中線緩沖器IlOa IlOf中的單一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長 度會等于每一像素列120的所有像素122的數(shù)據(jù)量，亦即線緩沖器IlOa IlOf中的每一 線緩沖器可記錄720個像素的像素值。在第一銳化電路104進行上述垂直銳化處理的期間，第一銳化電路104會從上述 線緩沖器IlOa IlOf讀取在第一放大影像Ipi中同一行的數(shù)個像素的像素值，并依據(jù)所 讀取的所述數(shù)個像素的像素值，計算第一銳化影像Isi的一對應像素的像素值。此外，影像 處理電路110的第一銳化電路104可在第一縮放電路102產(chǎn)生第一放大影像Ipi的期間， 同時地依據(jù)已產(chǎn)生的第一放大影像Ipi的部分像素的像素值，計算出第一銳化影像Isi相對 的部分像素的像素值。如圖5所示，像素P' 4為第一銳化電路104當時在處理的像素，在 像素P' 4之前以實線圓形表示的像素122為第一銳化電路104已經(jīng)處理過的像素，而在 像素P' 4之后以虛線圓形表示的像素122為第一銳化電路104等待處理而尚未處理的像 素122。第一銳化電路104會根據(jù)暫存在線緩沖器IlOa IlOf的像素122的像素值，依 序地計算第一銳化影像Isi的像素122的像素值，而期間線緩沖器IlOa IlOf的數(shù)據(jù)會依 序地更新。舉例來說，第一銳化電路104會依據(jù)像素P7的像素值以及分別暫存在線緩沖器 1 IOa IlOf的像素P^ P2、P3、P4、PjP P6的像素值，計算出像素P' 4的像素值。其中，像 素P7為第一縮放電路102剛產(chǎn)生的像素，而像素ΡρΡ2、Ρ3和P4在第一放大影像Ipi上的位 置分別相對于像素P' !>P' 2>P' 3和P' 4在第一銳化影像Isi上的位置。此外，像素Pp P2、P3、P4、P5、P6和P7是第一放大影像Ip1中位于同一行的像素。在本實施例中，線緩沖器IlOa IlOf為先進先出(first-in first-out ；簡稱 FIFO)緩沖器。換言之，最早被記錄到線緩沖器IlOa IlOf的像素112的像素值，會最優(yōu) 先被第一縮放電路102剛產(chǎn)生的像素的像素值所取代。請參考圖6，圖6為當?shù)谝讳J化電路 計算完第一銳化影像的一像素的像素值后線緩沖器與第一銳化影像的情況示意圖；并同時 參照圖5。圖6用來表示當?shù)谝讳J化電路104計算完像素P' 4后，線緩沖器IlOa IlOf 與第一銳化影像Isi的情況。如圖所示，原先線緩沖器IlOa用以記錄像素P1的像素值的位 置上，會記錄像素P7的像素值。換言之，當像素P' 4的像素值被計算出來后，像素P1的像 素值的數(shù)據(jù)即會被像素P7的像素值的數(shù)據(jù)所取代。之后，第一銳化電路104會繼續(xù)計算位 于像素P' 4之后的各像素122的像素值。以像素P' B為例，第一銳化電路104會依據(jù)像 素Pe的像素值以及分別暫存在線緩沖器IlOa IlOf的像素P8、P9、PA、PB、Pc和Pd的像素 值，計算出像素P' β的像素值。其中，像素Pe為第一縮放電路102當時剛產(chǎn)生的像素，而像
10素P' B在第一銳化影像Isi上的位置相對于像素Pb在第一放大影像Ipi上的位置。此外， 像素P8、P9> PA、PB、Pc> Pd和Pe是第一放大影像Ipi中位于同一行的像素。如上所述，在第一銳化電路104進行上述垂直銳化處理的期間，第一銳化電路104 會從上述線緩沖器IlOa IlOf讀取在第一放大影像Ipi中同一行的數(shù)個像素的像素值，并 依據(jù)所讀取的所述數(shù)個像素的像素值，計算第一銳化影像Isi的一對應像素的像素值。換言 之，第一銳化影像Isi的第一行的像素122的像素值，是第一銳化電路104依據(jù)第一放大影 像Ipi的第一行的像素112的像素值而計算出來的；第一銳化影像Isi的第二行的像素122 的像素值，是第一銳化電路104依據(jù)第一放大影像Ipi的第二行的像素112的像素值而計算 出來的。至于第一銳化影像Isi于第三行以后的像素值的計算方式，則可類推。上述實施例中，第一銳化電路104會依據(jù)第一縮放電路102當時剛產(chǎn)生的像素的 像素值，以及分別暫存在線緩沖器IlOa IlOf的像素的像素值，計算出第一銳化影像Isi 上一對應的像素的像素值。此外，在本發(fā)明的另一實施例中，影像處理電路100除線緩沖器 IlOa IlOf之外，可還包括另一個線緩沖器，用以暫存第一放大影像Ipi的另一列像素112 的像素值。如此一來，第一銳化電路104即可依據(jù)分別暫存在線緩沖器IlOa IlOf的像 素的像素值，以及暫存在上述另一線緩沖器的像素的像素值，計算出第一銳化影像Isi上一 對應的像素的像素值。此外，雖然在上述實施例中，以第一銳化電路104進行六階垂直銳化處理為例來 加以說明。然而，本發(fā)明技術領域中的技術人員應可明白第一銳化電路104可進行其他階 數(shù)的垂直銳化處理。此外，需要注意的是，影像處理電路100所具有的線緩沖器的數(shù)目會與 第一銳化電路104可進行的最大銳化階數(shù)有關。以影像處理電路100具有六個線緩沖器 IlOa IlOf為例，第一銳化電路104即可進行高達七階的垂直銳化處理。此外，倘若影像 處理電路100只具有六個線緩沖器IlOa IlOf當中的四個，則第一銳化電路104可進行 五階的垂直銳化處理。簡言之，在本發(fā)明的一實施例中，第一銳化電路104可進行的最大銳 化階數(shù)會比影像處理電路100所具有的線緩沖器的數(shù)目多一。此外，需要注意的是，影像處 理電路100所具有的線緩沖器的數(shù)目并不以六個或四個為限，亦即在本發(fā)明的其他實施例 中，影像處理電路100所具有的線緩沖器的數(shù)目可以為其他值。請參考圖7，圖7為圖3的第二銳化電路對第二放大影像進行水平銳化處理，以產(chǎn) 生第二銳化影像的示意圖；圖7用以說明圖3的第二銳化電路108如何對第二放大影像Ip2 進行水平銳化處理，以產(chǎn)生第二銳化影像IS2。如上所述，第二放大影像Ip2的分辨率等于第 二銳化影像Is2的分辨率。以第二放大影像Ip2和第二銳化影像Is2的分辨率同為1920 X 1080 為例，第二放大影像Ip2的數(shù)個像素132可構成1080列的像素列130，第二銳化影像Is2的 數(shù)個像素142可構成1080列的像素列140，而每一像素列130或140包括1920個像素。影像處理電路110的第二銳化電路108可在第二縮放電路106產(chǎn)生第二放大影像 Ip2的期間，同時地依據(jù)已產(chǎn)生的第二放大影像Ip2的部分像素的像素值，計算出第二銳化影 像Is2相對的部分像素的像素值。如圖7所示，像素P' 6為第二銳化電路108當時在處理 的像素，在像素P' e之前以實線圓形表示的像素142為第二銳化電路108已經(jīng)處理過的像 素，而在像素P' e之后以虛線圓形表示的像素122為第二銳化電路108等待處理而尚未處 理的像素142。當?shù)诙J化電路108對第二放大影像Ip2進行水平銳化處理時，會依據(jù)第二 放大影像Ip2的同一像素列130上的多個像素132的像素值，計算出第二銳化影像Is2的一對應的像素列140上的像素142的像素值。舉例來說，第二銳化影像Is2的第一列的像素 142的像素值，是第二銳化電路108依據(jù)第二放大影像Ip2的第一列的像素132的像素值而 計算出來的；第二銳化影像Is2的第二列的像素142的像素值，是第二銳化電路108依據(jù)第 二放大影像Ip2的第二列的像素132的像素值而計算出來的。至于第二銳化影像Is2于第三 列以后的像素值的計算方式，則可類推。具體而言，第二銳化影像Is2的每一像素142的像素值是依據(jù)第二放大影像Ip2中 在同一列上的數(shù)個像素132的像素值而求得。以第二銳化電路108對第二放大影像Ip2進 行七階水平銳化處理為例，第二銳化電路108會依據(jù)第二放大影像Ip2中在同一列上的七個 像素132的像素值，計算第二銳化影像Is2中一對應的像素140的像素值。如圖7所示，第 二銳化電路108會選出一處理視窗134中的像素132來進行上述的七階水平銳化處理，其 中處理視窗134通常會包括位于同一像素列130上的七個像素132，而位于處理視窗134中 央的像素132其所對應的像素142是第二銳化電路108當時在處理的像素。舉例來說，當 第二銳化電路108在計算第二銳化影像Is2的像素P' e的像素值時，處理視窗134內的七 個像素分別為Pb、P。、Pd、Pe> Pf、Pg和Ph，其中像素P b、P。、Pd、Pe、Pf、Pg和Ph位于同一像素列 130上。此時，第二銳化電路108會依據(jù)處理視窗134內的像素Pb、P。、Pd、Pe、Pf、PjP Ph的 像素值，來計算像素P' e的像素值。其中像素Pd、Pe和Pf在第二放大影像Ip2上的位置分 別相對于像素P' d、P'{在第二銳化影像Is2上的位置。另外，P' d的像素值是 依據(jù)像素pa、Pb、P。、pd、pe> Pf和Pg的像素值計算而得，而P' f的像素值是依據(jù)像素P。、Pd、 Pe> Pf、pg、Ph和Pi的像素值計算而得。在第二銳化電路108進行上述水平銳化處理的期間，處理視窗134會由左至右在 同一像素列130上地移動，而當?shù)诙J化電路108計算完一像素列140的像素值時，處理視 窗134會移動至下一個像素列的最左側。此外，當?shù)诙J化電路108在處理第二銳化影像 Is2左右兩邊附近的像素142時，因處理視窗134會露出于第二銳化影像Is2之外，而使得處 理視窗134內的像素132的數(shù)目會少于7個，即處理視窗134內的像素132的數(shù)目會為4 6個，此時第二銳化電路108則可依據(jù)當時在處理視窗134內的像素132的像素值，計算對 應的像素142的像素值。上述實施例中，以第二銳化電路108進行七階水平銳化處理為例來加以說明，本 發(fā)明技術領域中的技術人員應可明白第二銳化電路108可進行其他階數(shù)的水平銳化處理， 而處理視窗134所包含的像素132的數(shù)目可依據(jù)上述水平銳化處理的階數(shù)作對應的調整。 舉例來說，當?shù)诙J化電路108進行九階的水平銳化處理時，處理視窗134可含括九個像素 132。請再參考圖3。影像處理電路100除了可對影像分別進行放大處理以及銳化處理 之外，也可對原尺寸的影像進行銳化處理而不作放大處理。舉例來說，倘若影像處理電路 100和輸入影像Iin的分辨率皆為1920X1080，則影像處理電路100的第一縮放電路102 并不會對輸入影像Iin進行垂直放大處理，而直接將輸入影像Iin傳送至線緩沖器IlOa IlOf0第一銳化電路104則會依據(jù)儲存在線緩沖器IlOa IlOf的輸入影像Iin的數(shù)據(jù)， 直接對輸入影像Iin進行垂直銳化處理，以產(chǎn)生第一銳化影像IS1。之后，第二縮放電路106 不會對第一銳化影像Isi進行水平放大處理，而第二銳化電路108則會直接對第一銳化影像 Isi進行水平銳化處理，以產(chǎn)生第二銳化影像IS2。須說明的，當?shù)谝讳J化電路104直接對輸入影像Iin進行垂直銳化處理時，每三個線緩沖器IlOa IlOc和IlOd IlOf會各儲存第 一銳化影像Isi的其中一列的像素的像素值。具體而言，因對分辨率為1920X1080的輸入 影像Iin來說，其每一列像素的數(shù)據(jù)量等于5760 (即1920X3)字節(jié)，故對其數(shù)據(jù)長度各為 2160 (BP 720 X 3)字節(jié)的線緩沖器1 IOa 1 IOf來說，需要用到線緩沖器1 IOa 1 IOf中的 三個線緩沖器，來儲存輸入影像Iin的一列的像素的像素值。而在本實施例中，因共有六個 線緩沖器IlOa 110f，故可以儲存輸入影像Iin的兩列像素的像素值，而如此一來，第一縮 放電路102即可對分辨率為1920X1080的輸入影像Iin進行三階的垂直銳化處理。綜上所述，本發(fā)明將影像放大處理區(qū)分為垂直放大處理以及水平放大處理，并將 影像銳化處理區(qū)分為垂直銳化處理以及銳化放大處理。其中進行上述垂直銳化處理的時間 點是在進行完上述垂直放大處理之后，且在進行上述水平放大處理之前。因此，本發(fā)明的影 像處理電路可使用其數(shù)據(jù)長度較短的線緩沖器，來進行影像的垂直銳化處理。相對地，在使 用相同數(shù)據(jù)長度的線緩沖器的情況下，可進行較多階數(shù)的垂直銳化處理。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精 神和范圍。
1權利要求
一種影像處理電路，適于處理一輸入影像，該影像處理電路包括一第一縮放電路，適于將該輸入影像垂直放大為一第一放大影像；數(shù)個線緩沖器，連接至該第一縮放電路，適于暫存該第一放大影像的數(shù)列的像素的像素值；一第一銳化電路，連接至所述數(shù)個線緩沖器，適于對該第一放大影像進行一垂直銳化處理，以產(chǎn)生一第一銳化影像；一第二縮放電路，連接至該第一銳化電路，適于將該第一銳化影像水平放大為一第二放大影像；以及一第二銳化電路，連接至該第二縮放電路，適于對該第二放大影像進行一水平銳化處理，以產(chǎn)生一第二銳化影像。
2.根據(jù)權利要求1所述的影像處理電路，其中在該第一銳化電路進行該垂直銳化處理 的期間，該第一銳化電路會從所述數(shù)個線緩沖器讀取在該第一放大影像中同一行的數(shù)個像 素的像素值，并依據(jù)所讀取的所述數(shù)個像素的像素值，計算該第一銳化影像的一對應像素 的像素值。
3.根據(jù)權利要求1所述的影像處理電路，其中在該第二銳化電路進行該水平銳化處理 的期間，該第二銳化電路依據(jù)該第二放大影像中同一列的數(shù)個像素的像素值，計算該第二 銳化影像的一對應像素的像素值。
4.根據(jù)權利要求1所述的影像處理電路，其中該第一放大影像的水平分辨率等于該輸 入影像的水平分辨率，而該第一放大影像的垂直分辨率大于該輸入影像的垂直分辨率。
5.根據(jù)權利要求1所述的影像處理電路，其中該第二放大影像的垂直分辨率等于該第 一銳化影像的垂直分辨率，而該第二放大影像的水平分辨率大于該第一銳化影像的水平分 辨率。
6.根據(jù)權利要求1所述的影像處理電路，其中該第一放大影像與該第一銳化影像具有 相同的分辨率，而第二放大影像與該第二銳化影像具有相同的分辨率。
7.根據(jù)權利要求1所述的影像處理電路，其中每一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度等于該第一 放大影像的一像素列的像素值的數(shù)據(jù)量。
8.根據(jù)權利要求1所述的影像處理電路，其中所述數(shù)個線緩沖器為先進先出緩沖器。
9.一種影像處理方法，適于處理一輸入影像，該影像處理方法包括下述步驟輸入該輸入影像至一影像處理電路；利用該影像處理電路的一第一縮放電路，將該輸入影像垂直放大為一第一放大影像；將該第一放大影像的數(shù)列的像素的像素值暫存至數(shù)個線緩沖器；利用該影像處理電路的一第一銳化電路，對該第一放大影像進行一垂直銳化處理，以 產(chǎn)生一第一銳化影像；利用該影像處理電路的一第二縮放電路，將該第一銳化影像水平放大為一第二放大影 像；以及利用該影像處理電路的一第二銳化電路，對該第二放大影像進行一水平銳化處理，以 產(chǎn)生一第二銳化影像。
10.根據(jù)權利要求9所述的影像處理方法，其中在進行該垂直銳化處理的期間，該第一 銳化電路會從所述數(shù)個線緩沖器讀取在該第一放大影像中同一行的數(shù)個像素的像素值，并依據(jù)所讀取的所述數(shù)個像素的像素值，計算該第一銳化影像的一對應像素的像素值。
11.根據(jù)權利要求9所述的影像處理方法，其中在進行該水平銳化處理的期間，該第二 銳化電路依據(jù)該第二放大影像中同一列的數(shù)個像素的像素值，計算該第二銳化影像的一對 應像素的像素值。
12.根據(jù)權利要求9所述的影像處理方法，其中該第一放大影像的水平分辨率等于該 輸入影像的水平分辨率，而該第一放大影像的垂直分辨率大于該輸入影像的垂直分辨率。
13.根據(jù)權利要求9所述的影像處理方法，其中該第二放大影像的垂直分辨率等于該 第一銳化影像的垂直分辨率，而該第二放大影像的水平分辨率大于該第一銳化影像的水平 分辨率。
14.根據(jù)權利要求9所述的影像處理方法，其中該第一放大影像與該第一銳化影像具 有相同的分辨率，而第二放大影像與該第二銳化影像具有相同的分辨率。
15.根據(jù)權利要求9所述的影像處理方法，其中每一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度等于該第 一放大影像的一像素列的像素值的數(shù)據(jù)量。
16.根據(jù)權利要求9所述的影像處理方法，其中所述數(shù)個線緩沖器為先進先出緩沖器。
17.一種影像處理電路，適于處理一輸入影像，該影像處理電路包括一第一縮放電路，適于將該輸入影像沿第一方向進行放大，以產(chǎn)生一第一放大影像；一第一銳化電路，連接至該第一縮放電路，適于對該第一放大影像進行一垂直銳化處 理，以產(chǎn)生一第一銳化影像；一第二縮放電路，連接至該第一銳化電路，適于將該第一銳化影像沿第二方向放大為 一第二放大影像；以及一第二銳化電路，連接至該第二縮放電路，適于對該第二放大影像進行一水平銳化處 理，以產(chǎn)生一第二銳化影像。
18.根據(jù)權利要求17所述的影像處理電路，其中該第一方向為垂直方向，該第二方向 為水平方向。
19.根據(jù)權利要求18所述的影像處理電路，其中該第一放大影像的水平分辨率等于該 輸入影像的水平分辨率，而該第一放大影像的垂直分辨率大于該輸入影像的垂直分辨率。
20.根據(jù)權利要求18所述的影像處理電路，其中該第二放大影像的垂直分辨率等于該 第一銳化影像的垂直分辨率，而該第二放大影像的水平分辨率大于該第一銳化影像的水平 分辨率。
21.根據(jù)權利要求17所述的影像處理電路，還包含有一緩沖器，連接該第一縮放電路以及該第一銳化電路，用來暫存該第一放大影像的部 份像素的像素值。
22.根據(jù)權利要求21所述的影像處理電路，其中該緩沖器包含有數(shù)個線緩沖器。
23.根據(jù)權利要求22所述的影像處理電路，其中每一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度等于該第 一放大影像的一像素列的像素值的數(shù)據(jù)量。
24.根據(jù)權利要求21所述的影像處理電路，其中該緩沖器為先進先出緩沖器。
25.根據(jù)權利要求21所述的影像處理電路，其中在該第一銳化電路進行該垂直銳化處 理的期間，該第一銳化電路會從該緩沖器讀取在該第一放大影像中同一行的數(shù)個像素的像 素值，并依據(jù)所讀取的所述數(shù)個像素的像素值，計算該第一銳化影像的一對應像素的像素值。
26.根據(jù)權利要求17所述的影像處理電路，其中在該第二銳化電路進行該水平銳化處 理的期間，該第二銳化電路依據(jù)該第二放大影像中同一列的數(shù)個像素的像素值，計算該第 二銳化影像的一對應像素的像素值。
27.根據(jù)權利要求17所述的影像處理電路，其中該第一放大影像與該第一銳化影像具 有相同的分辨率，而第二放大影像與該第二銳化影像具有相同的分辨率。
28.一種影像處理方法，適于處理一輸入影像，該影像處理方法包括下述步驟輸入該輸入影像至一影像處理電路；利用該影像處理電路的一第一縮放電路，將該輸入影像沿第一方向進行放大，以產(chǎn)生 一第一放大影像；利用該影像處理電路的一第一銳化電路，對該第一放大影像進行一垂直銳化處理，以 產(chǎn)生一第一銳化影像；利用該影像處理電路的一第二縮放電路，將該第一銳化影像沿第二方向放大為一第二 放大影像；以及利用該影像處理電路的一第二銳化電路，對該第二放大影像進行一水平銳化處理，以 產(chǎn)生一第二銳化影像。
29.根據(jù)權利要求28所述的影像處理方法，其中該第一方向為垂直方向，該第二方向 為水平方向。
30.根據(jù)權利要求29所述的影像處理方法，其中該第一放大影像的水平分辨率等于該 輸入影像的水平分辨率，而該第一放大影像的垂直分辨率大于該輸入影像的垂直分辨率。
31.根據(jù)權利要求29所述的影像處理方法，其中該第二放大影像的垂直分辨率等于該 第一銳化影像的垂直分辨率，而該第二放大影像的水平分辨率大于該第一銳化影像的水平 分辨率。
32.根據(jù)權利要求28所述的影像處理方法，還包括下述步驟將該第一放大影像的數(shù)列的像素的像素值暫存至該影像處理電路的一緩沖器。
33.根據(jù)權利要求32所述的影像處理方法，其中該緩沖器包含有數(shù)個線緩沖器，而該 第一放大影像的數(shù)列的像素的像素值是暫存至所述數(shù)個線緩沖器。
34.根據(jù)權利要求33所述的影像處理方法，其中每一個線緩沖器的數(shù)據(jù)長度等于該第 一放大影像的一像素列的像素值的數(shù)據(jù)量。
35.根據(jù)權利要求32所述的影像處理方法，其中該緩沖器為先進先出緩沖器。
36.根據(jù)權利要求32所述的影像處理方法，其中在該第一銳化電路進行該垂直銳化處 理的期間，該第一銳化電路會從該緩沖器讀取在該第一放大影像中同一行的數(shù)個像素的像 素值，并依據(jù)所讀取的所述數(shù)個像素的像素值，計算該第一銳化影像的一對應像素的像素 值。
37.根據(jù)權利要求28所述的影像處理方法，其中在該第二銳化電路進行該水平銳化處 理的期間，該第二銳化電路依據(jù)該第二放大影像中同一列的數(shù)個像素的像素值，計算該第 二銳化影像的一對應像素的像素值。
38.根據(jù)權利要求28所述的影像處理方法，其中該第一放大影像與該第一銳化影像具 有相同的分辨率，而第二放大影像與該第二銳化影像具有相同的分辨率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種影像處理電路及其方法。影像處理電路包括第一縮放電路、數(shù)個線緩沖器、第一銳化電路、第二縮放電路以及第二銳化電路。第一縮放電路將輸入影像沿第一方向放大為一第一放大影像。上述線緩沖器暫存第一放大影像的數(shù)列的像素的像素值。第一銳化電路對第一放大影像進行一垂直銳化處理，以產(chǎn)生一第一銳化影像。第二縮放電路將第一銳化影像沿第二方向放大為一第二放大影像。第二銳化電路對第二放大影像進行一水平銳化處理，以產(chǎn)生一第二銳化影像。因此，得以使用數(shù)據(jù)長度較短的線緩沖器，來進行垂直銳化處理。
文檔編號G06T3/40GK101930727SQ20091015073
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月24日 優(yōu)先權日2009年6月24日
發(fā)明者林騰毅, 羅偉仁, 陳威甫 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司