專(zhuān)利名稱(chēng)：基于邊緣的圖像自適應(yīng)去除隔行掃描的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字視頻信號(hào)處理，并且特別涉及用于將隔行掃描格式的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描格式的視頻信號(hào)的去除隔行掃描(deinterlacing)的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
去除隔行掃描一般分類(lèi)為利用空間相關(guān)的場(chǎng)內(nèi)內(nèi)插(intra-fieldinterpolation)，或者使用場(chǎng)內(nèi)信息和場(chǎng)間信息、基于空間相關(guān)和時(shí)間相關(guān)來(lái)執(zhí)行內(nèi)插的場(chǎng)間內(nèi)插(inter-field interpolation)。場(chǎng)內(nèi)內(nèi)插只使用場(chǎng)內(nèi)信息、基于空間相關(guān)來(lái)執(zhí)行內(nèi)插，并且被表示為行循環(huán)、行平均、基于邊緣的行平均(Edged-based Line Average，ELA)等等。場(chǎng)間內(nèi)插使用場(chǎng)內(nèi)信息和場(chǎng)間信息、基于空間相關(guān)和時(shí)間相關(guān)來(lái)執(zhí)行內(nèi)插，并且被表示為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插和運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)補(bǔ)償內(nèi)插。一般地，現(xiàn)有技術(shù)中已知場(chǎng)間內(nèi)插具有極好的性能，但是由于場(chǎng)間信息的使用需要附加的場(chǎng)存儲(chǔ)器，使得場(chǎng)間內(nèi)插具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜和價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)。相反，場(chǎng)內(nèi)內(nèi)插的性能不如場(chǎng)間內(nèi)插那樣好，但是具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。
由于場(chǎng)內(nèi)內(nèi)插的行平均(Line Average)使用上下方向像素的平均值來(lái)執(zhí)行內(nèi)插，因而在低梯度邊緣產(chǎn)生鋸齒，從而使圖像的質(zhì)量下降。
由于ELA使用圖像的邊緣信息來(lái)執(zhí)行內(nèi)插，從而有效地防止在圖像的邊緣產(chǎn)生鋸齒，使得它在場(chǎng)內(nèi)內(nèi)插中具有好的性能。然而，ELA不能檢測(cè)實(shí)際的邊緣，并且在具有垂直邊緣的區(qū)域、在圖像的亮度差不明顯的區(qū)域、以及在具有許多圖像高頻分量的區(qū)域中，會(huì)錯(cuò)誤地檢測(cè)方向。由于產(chǎn)生了明顯錯(cuò)誤的高頻分量，使得圖像的質(zhì)量顯著下降。雖然ELA具有極好的內(nèi)插性能，但是由于存在以上缺點(diǎn)，使得傾向于在使用最近普及的運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)方法的場(chǎng)內(nèi)內(nèi)插設(shè)備中使用ELA，而不是在單獨(dú)的去除隔行掃描設(shè)備中使用。然而，由于仍然需要對(duì)由錯(cuò)誤內(nèi)插導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降進(jìn)行更多的改進(jìn)，所以各種ELA正處于研究之中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種基于邊緣的圖像自適應(yīng)去除隔行掃描的方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的局限性和缺點(diǎn)所帶來(lái)的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的特點(diǎn)是提供了一種基于邊緣的圖像自適應(yīng)去除隔行掃描的方法和設(shè)備，在該方法和設(shè)備中提高了圖像的質(zhì)量。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種包括如下步驟的去除隔行掃描方法根據(jù)關(guān)于要內(nèi)插像素的上掃描行中的一連串像素以及下掃描行中的一連串像素，來(lái)測(cè)量邊緣梯度；根據(jù)所測(cè)量的邊緣梯度，來(lái)確定內(nèi)插方法；對(duì)于多個(gè)像素對(duì)組合中的每一個(gè)計(jì)算差值，每個(gè)像素對(duì)組合具有至少一個(gè)像素對(duì)，像素對(duì)具有兩個(gè)像素，每一個(gè)像素來(lái)自關(guān)于將要內(nèi)插像素的上、下掃描行之一，每個(gè)像素對(duì)組合具有彼此相鄰的像素對(duì)，像素對(duì)組合具有彼此不同的方向；根據(jù)具有最小差值的像素對(duì)組合的方向，來(lái)確定邊緣方向；以及依照所確定的內(nèi)插方法和所確定的邊緣方向，來(lái)執(zhí)行像素的內(nèi)插。
在一個(gè)實(shí)施例中，邊緣梯度測(cè)量步驟包括以下步驟獲得上、下掃描行中的像素的MHD(Mean of Horizontal Difference，水平差的平均值)；以及獲得上、下掃描行中的像素的MVD(Mean of Vertical Difference，垂直差的平均值)。
在該實(shí)施例中，MHD是上掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值和下掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值，而MVD是上掃描行中的像素和下掃描行中的像素中、各個(gè)相互面對(duì)的像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值。
在一個(gè)實(shí)施例中，在內(nèi)插方法確定步驟中，根據(jù)MHD和MVD的關(guān)系來(lái)確定內(nèi)插方法。
在該實(shí)施例中，在內(nèi)插方法確定步驟中，當(dāng)MHD大于MVD時(shí)，將行平均確定為內(nèi)插方法。
在該實(shí)施例中，在內(nèi)插方法確定步驟中，當(dāng)MVD不大于MHD時(shí)，將ELA(基于邊緣的行平均)確定為內(nèi)插方法。
在該實(shí)施例中，在邊緣方向確定步驟中，當(dāng)所確定的內(nèi)插方法為ELA時(shí)，將具有最小差值的像素對(duì)組合的像素對(duì)中、與要內(nèi)插像素相鄰的像素對(duì)的方向確定為邊緣方向。
在該實(shí)施例中，在邊緣方向確定步驟中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，將這些像素對(duì)中、經(jīng)過(guò)要內(nèi)插像素的像素對(duì)的方向確定為邊緣方向。
在該實(shí)施例中，在內(nèi)插執(zhí)行步驟中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，將具有所確定的邊緣方向的兩個(gè)像素的平均值設(shè)置為要內(nèi)插像素的值。
在該實(shí)施例中，在邊緣方向確定步驟中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，將這些像素對(duì)中、與要內(nèi)插像素相鄰的兩個(gè)像素對(duì)之間的方向確定為邊緣方向。
在該實(shí)施例中，在內(nèi)插執(zhí)行步驟中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，將與所確定的邊緣方向相鄰的四個(gè)像素的平均值設(shè)置為要內(nèi)插像素的值。
在該實(shí)施例中，在內(nèi)插執(zhí)行步驟中，當(dāng)所確定的內(nèi)插方法為行平均時(shí)，將在上、下掃描行的像素中、關(guān)于要內(nèi)插像素具有垂直方向的兩個(gè)像素的平均值設(shè)置為要內(nèi)插像素的值。
在該實(shí)施例中，像素對(duì)組合的差值是像素對(duì)組合中的至少一個(gè)像素對(duì)的差值的絕對(duì)值的平均值。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種去除隔行掃描的設(shè)備，包括內(nèi)插方法確定單元，用于根據(jù)關(guān)于要內(nèi)插像素的上掃描行中的一連串像素以及下掃描行中的一連串像素來(lái)測(cè)量邊緣梯度，并且根據(jù)所測(cè)量的邊緣梯度來(lái)確定內(nèi)插方法；邊緣方向確定單元，用于計(jì)算每一個(gè)像素對(duì)組合的相關(guān)性，并且根據(jù)像素對(duì)組合中、具有最大相關(guān)性的像素對(duì)組合的方向來(lái)確定邊緣方向，每個(gè)像素對(duì)組合具有至少一個(gè)像素對(duì)，每個(gè)像素對(duì)具有兩個(gè)像素，每個(gè)像素來(lái)自關(guān)于要內(nèi)插像素的上、下掃描行之一，每個(gè)像素對(duì)組合具有彼此相鄰的像素對(duì)，像素對(duì)組合具有彼此不同的方向；以及內(nèi)插單元，用于根據(jù)所確定的內(nèi)插方法和所確定的邊緣方向來(lái)執(zhí)行像素的內(nèi)插。
在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)插方法確定單元包括MHD(水平差的平均值)計(jì)算器，用于獲得上、下掃描行中的像素的MHD；MVD(垂直差的平均值)計(jì)算器，用于獲得上、下掃描行中的像素的MVD；以及內(nèi)插方法確定器，用于根據(jù)MHD和MVD來(lái)確定內(nèi)插方法。
在該實(shí)施例中，MHD是上掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值和下掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值。
在該實(shí)施例中，當(dāng)上、下掃描行分別具有(2N+1)個(gè)像素時(shí)，按照下面的等式來(lái)計(jì)算MHDMHD=Σm=-NN-1w_hm{|Y(i-1,j+m)-Y(i-1,j+m+1)|+|Y(i+1,j+m)-Y(i+1,j+m+1)|}2·Σm=-NNw_hm]]>其中“ w_hm”是依賴(lài)于每個(gè)像素差的位置的加權(quán)值。
在該實(shí)施例中，MVD是上掃描行中的像素和下掃描行中的像素中、各個(gè)相互面對(duì)的像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值。
在該實(shí)施例中，當(dāng)上、下掃描行分別具有(2N+1)個(gè)像素時(shí)，按照下面的等式來(lái)計(jì)算MVDMVD=Σn=-NNw_vn|Y(i-1,j+n)-Y(i+1,j+n)|Σn=-NNw_vn]]>其中“w_vn”是依賴(lài)于每個(gè)像素差的位置的加權(quán)值。
在該實(shí)施例中，當(dāng)MHD大于MVD時(shí)，內(nèi)插方法確定器將行平均確定為內(nèi)插方法。
在該實(shí)施例中，當(dāng)MVD不大于MHD時(shí)，內(nèi)插方法確定器將ELA(基于邊緣的行平均)確定為內(nèi)插方法。
在該實(shí)施例中，邊緣方向確定單元包括相關(guān)性計(jì)算器，用于計(jì)算每個(gè)像素對(duì)組合的相關(guān)性；以及邊緣方向確定器，用于根據(jù)像素對(duì)組合中具有最大相關(guān)性的像素對(duì)組合來(lái)確定邊緣方向。
在該實(shí)施例中，相關(guān)性計(jì)算器包括分別對(duì)應(yīng)于像素對(duì)組合的多個(gè)計(jì)算單元，用于計(jì)算相應(yīng)像素對(duì)組合的差值。
在該實(shí)施例中，像素對(duì)組合的差值是像素對(duì)組合中的至少一個(gè)像素對(duì)的差值的絕對(duì)值的平均值。
在該實(shí)施例中，當(dāng)所確定的內(nèi)插方法是ELA時(shí)，邊緣方向確定單元將具有最小差值的像素對(duì)組合的像素對(duì)中、與要內(nèi)插像素相鄰的像素對(duì)的方向確定為邊緣方向。
在該實(shí)施例中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，邊緣方向確定器將這些像素對(duì)中、經(jīng)過(guò)要內(nèi)插像素的像素對(duì)的方向確定為邊緣方向。
在該實(shí)施例中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，內(nèi)插單元將具有所確定的邊緣方向的兩個(gè)像素的平均值設(shè)置為要內(nèi)插像素的值。
在該實(shí)施例中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，邊緣方向確定器將這些像素對(duì)中、與要內(nèi)插像素相鄰的兩個(gè)像素對(duì)之間的方向確定為邊緣方向。
在該實(shí)施例中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，內(nèi)插單元將與所確定的邊緣方向相鄰的四個(gè)像素的平均值設(shè)置為要內(nèi)插像素的值。
在該實(shí)施例中，當(dāng)所確定的內(nèi)插方法是行平均時(shí)，內(nèi)插單元確定要內(nèi)插像素的值是上、下掃描行的像素中、關(guān)于要內(nèi)插像素具有垂直方向的兩個(gè)像素的平均值。
在該實(shí)施例中，內(nèi)插單元包括分別對(duì)應(yīng)于像素對(duì)組合的多個(gè)內(nèi)插器，用于根據(jù)相應(yīng)的像素對(duì)組合來(lái)計(jì)算內(nèi)插值；以及選擇器，用于依照由內(nèi)插方法確定單元所確定的內(nèi)插方法以及由邊緣方向確定單元所確定的邊緣方向，來(lái)選擇內(nèi)插器的內(nèi)插值之一作為要內(nèi)插像素的值。
在該實(shí)施例中，每個(gè)內(nèi)插器計(jì)算相應(yīng)像素對(duì)組合的像素對(duì)中、與要內(nèi)插的像素相鄰的至少一個(gè)像素對(duì)的平均值，并且將計(jì)算出的平均值作為內(nèi)插值輸出。
在該實(shí)施例中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，每個(gè)內(nèi)插器將具有所確定的邊緣方向的兩個(gè)像素的平均值設(shè)置為要內(nèi)插像素的值。
在該實(shí)施例中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，內(nèi)插單元將與所確定的邊緣方向相鄰的四個(gè)像素的平均值設(shè)置為要內(nèi)插像素的值。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的以上概括描述和以下詳細(xì)描述是示例性和說(shuō)明性的，并且用于提供對(duì)所請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


通過(guò)對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述以及其它的目的，特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，如附圖所示，在不同附圖中、相同的參考標(biāo)記表示相同的部件。不必對(duì)附圖按比例進(jìn)行衡量，其重點(diǎn)在于說(shuō)明本發(fā)明的原理。
圖1是說(shuō)明具有通用隔行掃描格式的視頻信號(hào)的偶數(shù)場(chǎng)和奇數(shù)場(chǎng)的示意圖。
圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的去除隔行掃描方法的流程圖。
圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的去除隔行掃描設(shè)備的示意框圖。
圖4是說(shuō)明計(jì)算垂直差平均值的方法的示意圖。
圖5是說(shuō)明計(jì)算水平差平均值的方法的示意圖。
圖6A至6M是說(shuō)明像素對(duì)組合的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種去除隔行掃描的設(shè)備和方法，其中要內(nèi)插的場(chǎng)被劃分為低梯度邊緣區(qū)域和具有其他特征的區(qū)域，然后將ELA應(yīng)用于低梯度邊緣區(qū)域來(lái)最小化鋸齒，并且將行平均應(yīng)用于另一個(gè)區(qū)域來(lái)最小化錯(cuò)誤，從而提高整個(gè)圖像的質(zhì)量。本發(fā)明使用與劃分成兩個(gè)區(qū)域時(shí)的圖像特征相適應(yīng)的水平差和垂直差，從而與使用固定臨界值的常規(guī)方法相比具有穩(wěn)定的性能。當(dāng)ELA被用于查找具有很大相似性的方向時(shí)，本發(fā)明對(duì)于各個(gè)方向獲得并且平均可在窗口中獲得的最大數(shù)量的像素差值，從而防止出現(xiàn)由高頻分量引起的錯(cuò)誤內(nèi)插。本發(fā)明不僅可以作為單獨(dú)的去除隔行掃描設(shè)備使用，而且也可以作為運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)去除隔行掃描方法的場(chǎng)內(nèi)內(nèi)插使用。
圖1是說(shuō)明具有通用隔行掃描格式的視頻信號(hào)的偶數(shù)場(chǎng)10和奇數(shù)場(chǎng)20.的視圖。
偶數(shù)場(chǎng)10包括偶數(shù)掃描行0、2和4，奇數(shù)場(chǎng)20包括奇數(shù)掃描行1、3和5。偶數(shù)場(chǎng)10在T＝T1時(shí)被掃描，奇數(shù)場(chǎng)20在T＝T2時(shí)被掃描。例如，為了構(gòu)造偶數(shù)場(chǎng)10的整個(gè)幀，每個(gè)遺漏行(例如，行3)將被重建(或內(nèi)插)。例如，偶數(shù)場(chǎng)10的行3的像素元素X將被內(nèi)插。圖1中，實(shí)線表示在所給場(chǎng)中掃描的行，點(diǎn)劃線表示需要內(nèi)插的遺漏行。
圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的去除隔行掃描方法的流程圖。
首先，選擇包括在上、下掃描行中的、關(guān)于要內(nèi)插像素X的一連串像素(S100)。計(jì)算包括在上、下掃描行中的所選擇像素的水平差平均值(MHD)(S110)。計(jì)算包括在上、下掃描行中的所選擇像素的垂直差平均值(MVD)(S120)。比較MHD與MVD(S130)。如果MVD大于MHD，則將基于邊緣的行平均(ELA)確定為內(nèi)插方法(S140)。否則，將行平均確定為內(nèi)插方法(S150)。
計(jì)算各個(gè)像素對(duì)組合的差值(S160)。像素對(duì)組合包括至少一個(gè)像素對(duì)，所述像素對(duì)具有分別來(lái)自于每個(gè)上、下掃描行的兩個(gè)像素。根據(jù)具有最小差值的像素對(duì)組合來(lái)確定邊緣方向(S170)。根據(jù)所確定的內(nèi)插方法和邊緣方向類(lèi)似選擇內(nèi)插方向(S180)。根據(jù)所選擇的內(nèi)插方向來(lái)執(zhí)行內(nèi)插(S190)。
圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的去除隔行掃描設(shè)備的視圖。
關(guān)于要內(nèi)插像素X的每個(gè)上、下掃描行包括七個(gè)像素。去除隔行掃描設(shè)備200包括行存儲(chǔ)器210，行存儲(chǔ)器210具有存儲(chǔ)一個(gè)掃描行的視頻數(shù)據(jù)的大小。該行存儲(chǔ)器210其中存儲(chǔ)上掃描行的視頻數(shù)據(jù)。如果輸入了下掃描行的視頻數(shù)據(jù)，則行存儲(chǔ)器210繼續(xù)存儲(chǔ)所輸入的下掃描行的視頻數(shù)據(jù)。
去除隔行掃描設(shè)備200包括內(nèi)插方法確定單元220、邊緣方向確定單元230和內(nèi)插單元240。內(nèi)插方法確定單元220關(guān)于要內(nèi)插像素、根據(jù)上掃描行的一連串像素以及下掃描行的一連串像素來(lái)測(cè)量邊緣梯度，并且根據(jù)所測(cè)量的邊緣梯度來(lái)確定內(nèi)插方法。邊緣方向確定單元230計(jì)算像素對(duì)組合的差值，并且根據(jù)這些像素對(duì)組合中、具有最小差值的像素對(duì)組合的方向來(lái)確定邊緣方向。所述像素對(duì)組合包括至少一個(gè)像素對(duì)。像素對(duì)包括分別來(lái)自于關(guān)于像素X的每個(gè)上、下掃描行的兩個(gè)像素。像素對(duì)組合的像素對(duì)彼此相鄰，并且具有彼此不同的方向。內(nèi)插單元240依照由內(nèi)插方法確定單元220確定的內(nèi)插方法以及由邊緣方向確定單元230確定的邊緣方向，來(lái)執(zhí)行像素X的內(nèi)插。內(nèi)插方法確定單元220、邊緣方向確定單元230和內(nèi)插單元240的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和功能與下面一致。
如圖1中所示，要內(nèi)插像素X的上掃描行包括七個(gè)像素A0，A1，A2，A3，A4，A5和A6，下掃描行包括七個(gè)像素B0，B1，B2，B3，B4，B5和B6。分別包括在上、下掃描行中的像素并不限于七個(gè)，并且可以改變?yōu)椴煌臄?shù)字。像素A0到A6以及B0到B6如下面的等式1中所表示等式1A0＝Y(jié)(i-1，j-3)A1＝Y(jié)(i-1，j-2)A2＝Y(jié)(i-1，j-1)A3＝Y(jié)(i-1，j)A4＝Y(jié)(i-1，j+1)A5＝Y(jié)(i-1，j+2)A6＝Y(jié)(i-1，j+3)B0＝Y(jié)(i+1，j-3)B1＝Y(jié)(i+1，j-2)B2＝Y(jié)(i+1，j-1)B3＝Y(jié)(i+1，j)B4＝Y(jié)(i+1，j+1)B5＝Y(jié)(i+1，j+2)B6＝Y(jié)(i+1，j+3)其中“i”表示要內(nèi)插像素所在的掃描行，“i-1”表示上掃描行，而“i+1”表示下掃描行。在這里，Y(i，j)表示要內(nèi)插像素的像素值(像素?cái)?shù)據(jù))；i表示要內(nèi)插像素所在的掃描行；i-1表示上掃描行；i+1表示下掃描行；而j表示要內(nèi)插像素的水平位置。
當(dāng)應(yīng)用行平均來(lái)執(zhí)行去除隔行掃描時(shí)，問(wèn)題是會(huì)在低梯度邊緣產(chǎn)生鋸齒。由于在低梯度邊緣產(chǎn)生的鋸齒是明顯的，通過(guò)在低梯度邊緣采用ELA來(lái)根據(jù)邊緣方向執(zhí)行內(nèi)插，有效地提高了圖像質(zhì)量。相反，由于在高梯度邊緣產(chǎn)生的鋸齒對(duì)于肉眼幾乎不明顯，盡管進(jìn)行內(nèi)插，行平均也幾乎不會(huì)降低圖像的質(zhì)量。相反，行平均具有能夠防止在高梯度邊緣產(chǎn)生錯(cuò)誤內(nèi)插的優(yōu)點(diǎn)，從而提高了圖像的質(zhì)量。因此，如果圖像被劃分為低梯度邊緣區(qū)域和另一個(gè)區(qū)域，以便根據(jù)每個(gè)區(qū)域的特征而使用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ湍軌蛴行У匾种棋e(cuò)誤內(nèi)插，并且有效地提高圖像的質(zhì)量。
為了測(cè)量邊緣梯度以提取區(qū)域特征，使用像素的水平差和垂直差。像素的水平差和垂直差具有下面的特征。
1)在具有幾乎水平的邊緣的區(qū)域中，垂直差大于水平差。
2)在具有幾乎垂直的邊緣的區(qū)域中，水平差大于垂直差。
也就是說(shuō)，將ELA應(yīng)用于垂直差大于水平差的區(qū)域、以便根據(jù)邊緣方向來(lái)執(zhí)行內(nèi)插，而將行平均應(yīng)用于水平差大于垂直差的區(qū)域、以便執(zhí)行內(nèi)插，從而防止錯(cuò)誤內(nèi)插。此時(shí)，水平差和垂直差能夠適應(yīng)于諸如圖像亮度或?qū)Ρ榷鹊葓D像特征。
如上所述，內(nèi)插方法確定單元220的功能是根據(jù)水平差和垂直差來(lái)測(cè)量邊緣梯度，以及根據(jù)所測(cè)量的邊緣梯度來(lái)確定最終的邊緣方向。內(nèi)插方法確定單元220包括MHD計(jì)算器221、MVD計(jì)算器222以及內(nèi)插方向確定器223。MHD計(jì)算器221計(jì)算包括在上掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值以及包括在下掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值，從而提供計(jì)算出的平均值作為水平差的平均值。MHD計(jì)算器221從行存儲(chǔ)器210中選擇上掃描行的像素A0到A6，并且從外部選擇下掃描行的像素B0到B6，以便用圖4和等式2所示的相同方法來(lái)計(jì)算MHD。
等式2MHD=|A0-A1|+|A1-A2|+|A2-A3|+|A3-A4|+|A4-A5|+|A5-A6|+|B0-B1|+|B1-B2|+|B2-B3|+|B3-B4|+|B4-B5|+|B5-B6|12]]>MHD具有以下特征。
1)MHD是窗口中像素的水平方向差的測(cè)量值，并且是相鄰像素的平均值，并且在垂直邊緣或高梯度邊緣處較大。
2)當(dāng)窗口中包括高頻區(qū)域時(shí)，也就是說(shuō)，當(dāng)掃描行中包括的像素值極其不同時(shí)，MHD較大。
MHD也可以如下表示。
等式3MHD=12[Σm=05|Y(i-1,j+m)-Y(i-1,j+m+1)|6+Σm=05|Y(i+1,j+m)-Y(i+1,j+m+1)|6]]]>
從相鄰像素之差所獲得的像素差，由于與要內(nèi)插像素的距離較近而具有較大的相關(guān)性。為了反映這種關(guān)系，MHD依照像素差以及與要內(nèi)插像素的距離而使用加權(quán)值，如下面的等式4等式4MHD=Σm=05w_hm{|Y(i-1,j+m)-Y(i-1,j+m+1)|+|Y(i+1,j+m)-Y(i+1,j+m+1)|}2·Σm=05w_hm]]>其中“w_hm”是依照每個(gè)像素差的位置的加權(quán)值。根據(jù)該加權(quán)值，確定MHD的特征。
MVD計(jì)算器222計(jì)算包括在上掃描行中的各個(gè)相互面對(duì)的像素對(duì)之差的絕對(duì)值以及包括在下掃描行中的各個(gè)相互面對(duì)的像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值，從而提供該計(jì)算出的平均值作為MVD。MVD計(jì)算器222從行存儲(chǔ)器210中選擇上掃描行的像素A0到A6，并且從外部選擇下掃描行的像素B0到B6來(lái)計(jì)算MVD，如圖5和等式5所示。
等式5MHD=12·|A0-B0|+|A1-B1|+|A2-B2|+|A3-B3|+|A4-B4|+|A5-B5|+|A6-B6|7]]>在等式5中，由于與MVD的分子部分對(duì)應(yīng)的各個(gè)差值是從相隔兩個(gè)像素距離的像素之差獲得的，將MVD乘以1/2以獲得一個(gè)像素距離的差值。MVD具有下面的特征。
1)MVD是窗口中像素的垂直方向差的測(cè)量值，并且是一個(gè)像素距離的平均值，并且在水平邊緣或在低梯度邊緣處較大。
2)當(dāng)窗口中包括高頻區(qū)域時(shí)，即，當(dāng)圖像中的像素值極其不同時(shí)，MVD較大。
以與MHD相同的方式，由于與要內(nèi)插像素的距離較短，MVD為從相鄰像素之差所獲得的像素差提供較大的相關(guān)性。下面等式6中表示出具有加權(quán)值以便反映這種關(guān)系的MVD
等式6MVD=Σn=05w_vn|Y(i-1,j+n)-Y(i+1,j+n)|Σn=05w_vn]]>其中“w_vn”是根據(jù)每個(gè)像素差的位置的加權(quán)值。根據(jù)該加權(quán)值，來(lái)確定MVD的特征。
內(nèi)插方向確定器223通過(guò)使用MHD和MVD來(lái)確定內(nèi)插方法?？梢允褂肕HD和MVD的屬性來(lái)得出下面的關(guān)系。
1)如果窗口中有垂直邊緣或高梯度邊緣，則MHD大于MVD。
2)如果窗口中有水平邊緣或低梯度邊緣，則MHD小于MVD。
在MHD小于MVD時(shí)可以確定的低梯度邊緣區(qū)域，確定器223將ELA確定為內(nèi)插方法，而在另一個(gè)區(qū)域，確定器223將行平均確定為內(nèi)插方法。此時(shí)，行平均與ELA同樣執(zhí)行垂直方向內(nèi)插。在下面給出其更詳細(xì)的描述。當(dāng)對(duì)MHD和MVD進(jìn)行比較來(lái)劃分區(qū)域時(shí)，對(duì)于以下的比較增加角度檢測(cè)系數(shù)“a”，以便對(duì)邊緣梯度進(jìn)行控制，從而改變內(nèi)插程度。
1)如果MVD≤a·MHD，那么該區(qū)域具有高梯度邊緣。
2)如果MVD＞a·MHD，那么該區(qū)域具有低梯度邊緣。
使用固定臨界值的常規(guī)方法具有如下缺點(diǎn)，即性能隨圖像的特征而改變。一般地，臨界值使用通過(guò)在普通圖像中進(jìn)行的試驗(yàn)而最優(yōu)化的值。使用最優(yōu)化的值作為臨界值時(shí)，如果圖像的特征改變，那么臨界值應(yīng)當(dāng)被改變以便維持固有的性能。然而，如果使用固定臨界值，該固定臨界值不能相應(yīng)于圖像特征的變化。因此，缺點(diǎn)在于很難預(yù)期最佳的性能。也就是說(shuō)，當(dāng)用作亮度基準(zhǔn)的臨界值被固定時(shí)，在圖像亮度被改變的情況下，以及當(dāng)用作差值基準(zhǔn)的臨界值被固定時(shí)，在圖像對(duì)比度被改變的情況下，將出現(xiàn)這種缺陷。此外，即使當(dāng)一個(gè)場(chǎng)中存在具有不同特征的區(qū)域時(shí)，也就是說(shuō)，即使當(dāng)同一個(gè)圖像中存在具有不同亮度或?qū)Ρ榷鹊膮^(qū)域時(shí)，也可能出現(xiàn)這種缺陷。
由于MHD和MVD沒(méi)有平均值，它們不受亮度變化的影響。此外，由于對(duì)MHD和MVD進(jìn)行相互比較來(lái)確定最終的邊緣方向，因而無(wú)論對(duì)比度高或低，都能夠經(jīng)常維持該性能。這就意味著使用MHD和MVD的區(qū)域劃分方法具有對(duì)于亮度或?qū)Ρ嚷实淖兓淖赃m應(yīng)特征。因此，使用固定臨界值的常規(guī)方法具有性能隨圖像特征而改變的缺點(diǎn)，然而根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)區(qū)域劃分方法能夠維持穩(wěn)定的性能，而與圖像的特征無(wú)關(guān)。
在下文中，將詳細(xì)地描述邊緣方向確定單元230的操作。邊緣方向確定單元230搜索具有最大相似性的像素，以便將搜索出的像素的方向確定為臨時(shí)邊緣方向。邊緣上的像素使用具有最大相似性的屬性，以便搜索到具有最大相似性的像素，從而根據(jù)搜索到的像素的方向來(lái)執(zhí)行內(nèi)插。兩個(gè)像素之間的最大相似性指差值小。因此，邊緣方向確定單元230計(jì)算各個(gè)像素對(duì)組合的差值，并且搜索具有最小差值的像素對(duì)組合。
圖6A到6M是說(shuō)明各個(gè)像素對(duì)組合的視圖。
像素對(duì)組合包括至少一個(gè)像素對(duì)，并且包括兩個(gè)像素，每個(gè)像素來(lái)自關(guān)于要內(nèi)插像素的每一個(gè)上、下掃描行。像素對(duì)組合中的像素對(duì)彼此相鄰，并且像素對(duì)組合具有彼此不同的方向。
假如上、下掃描行分別包括七個(gè)像素，邊緣方向總共是13個(gè)，如圖6A到6M中所示。圖6A中所示的第一個(gè)像素對(duì)組合包括由上掃描行31的像素A6和下掃描行32的像素B0組成的像素對(duì)301a。圖6B的第二個(gè)像素對(duì)組合包括由上掃描行31的像素A0和下掃描行32的像素B6組成的像素對(duì)302a。圖6C的第三個(gè)像素對(duì)組合包括由上掃描行31的像素A5和下掃描行32的像素B0組成的像素對(duì)303a，以及由上掃描行31的像素A6和下掃描行32的像素B1組成的像素對(duì)303b。圖6D的第四個(gè)像素對(duì)組合包括由上掃描行31的像素A0和下掃描行32的像素B5組成的像素對(duì)304a，以及由上掃描行31的像素A1和下掃描行32的像素B6組成的像素對(duì)304b。如此，第五到第十三個(gè)像素對(duì)組合如圖6E到6M所示構(gòu)造。
邊緣方向確定單元230包括多個(gè)相關(guān)性計(jì)算器231至233和邊緣方向確定器234。相關(guān)性計(jì)算器231至233分別對(duì)應(yīng)于圖6A到6M中所示的像素對(duì)組合，并且計(jì)算相應(yīng)像素對(duì)組合的相關(guān)性。根據(jù)像素對(duì)組合中包括的像素對(duì)的差值來(lái)計(jì)算像素對(duì)組合的相關(guān)性。具有最小差值的像素對(duì)組合的相關(guān)性最大。例如，圖6A中所示的第一個(gè)像素對(duì)組合的差值是|A6-B0|，圖6C中所示的第三個(gè)像素對(duì)組合的差值是|A5-B0|+|A6-B1|2,]]>而第五個(gè)像素對(duì)組合的差值是|A4-B0|+|A5-B1|+|A6-B2|3.]]>在該實(shí)施例中，要求總數(shù)為13的相關(guān)性計(jì)算器231至233，并且相關(guān)性計(jì)算器的數(shù)量與像素對(duì)組合的數(shù)量一致。在上述的方法中，計(jì)算每個(gè)像素對(duì)組合的差值。具有最小差值的像素對(duì)組合的相關(guān)性最大。具有最小差值的像素對(duì)組合的方向被確定為邊緣方向。在下文中，將詳細(xì)地描述對(duì)于邊緣方向的確定。
當(dāng)獲得像素差來(lái)搜索邊緣方向時(shí)，平均并使用具有相同方向的七個(gè)像素差，以便它們幾乎不少受高頻分量的影響。這時(shí)，為了參照大小受限制的窗口中的多個(gè)可能像素之差，如上所述使用依照每個(gè)方向參照數(shù)量可變的像素之差的方法。
隨著每個(gè)方向中所參照的像素?cái)?shù)量的增加，錯(cuò)誤的可能性降低，而且邊緣方向的可靠性提高，但是能夠內(nèi)插的邊緣的梯度種類(lèi)降低了。相反，隨著每個(gè)方向中參照的像素的數(shù)量降低，由于直到低梯度邊緣進(jìn)行內(nèi)插導(dǎo)致邊緣的梯度種類(lèi)增加，但是由圖像的高頻分量引起的錯(cuò)誤內(nèi)插的可能性也提高到所參照像素差的數(shù)量減少的程度。
邊緣方向確定器234從相關(guān)性計(jì)算器231至233接收差值，并且根據(jù)具有最小差值的像素對(duì)組合的方向確定邊緣方向。例如，在圖6A到6M所示的像素對(duì)組合中，如果第一個(gè)像素對(duì)組合具有最小的差值，那么第一個(gè)像素對(duì)組合的方向被確定為邊緣方向。像素對(duì)組合的方向是圖6A到6M中所示的像素對(duì)組合中黑色像素對(duì)的方向。黑色像素是這些像素對(duì)組合的像素對(duì)中，具有與像素X最相鄰的路徑的像素對(duì)的像素。例如，圖6A中所示的像素對(duì)組合的方向是像素對(duì)301a的方向，圖6C中所示的像素對(duì)組合的方向是像素對(duì)303a和303b的中間值的方向，而圖6E中所示的像素對(duì)組合的方向是像素對(duì)305b的方向。其余像素對(duì)組合的方向的設(shè)置與上面的方法相同。
內(nèi)插單元240根據(jù)在內(nèi)插方法確定單元220處確定的內(nèi)插方法以及在邊緣方向確定單元230處確定的邊緣方向來(lái)執(zhí)行內(nèi)插。內(nèi)插單元240包括多個(gè)內(nèi)插器241至243、內(nèi)插方向確定器244和選擇器245。
內(nèi)插器241至243分別對(duì)應(yīng)于圖6A到6M中所示的像素對(duì)組合。在該實(shí)施例中，由于上、下掃描行中分別包括七個(gè)像素，因而內(nèi)插器241至243的總數(shù)是13。因此，內(nèi)插器241至243對(duì)應(yīng)于相關(guān)性計(jì)算器231至233。每個(gè)內(nèi)插器241至243從行存儲(chǔ)器210中選擇上掃描行的像素A0到A6，并且從外部選擇下掃描行的像素B0到B6，來(lái)計(jì)算內(nèi)插值。每個(gè)內(nèi)插器241至243計(jì)算圖6A到6M所示的像素中黑色像素的平均值，作為內(nèi)插值。如果一個(gè)像素對(duì)組合中包括奇數(shù)個(gè)像素對(duì)，那么具有經(jīng)過(guò)要內(nèi)插像素X的路徑的像素對(duì)的像素被用于計(jì)算內(nèi)插值。如果一個(gè)像素對(duì)組合中包括偶數(shù)個(gè)像素對(duì)，具有與要內(nèi)插像素X最相鄰的路徑的兩個(gè)像素對(duì)的像素被用于計(jì)算內(nèi)插值。例如，圖6A中所示的黑色像素A6和B0的內(nèi)插值是 圖6C的像素A5，A6，B0和B1的內(nèi)插值是A5+B0+A6+B14,]]>而圖6M中所示的像素A3和B3的內(nèi)插值是 如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的，在ELA和行平均中一般都使用像素A3和B3的平均值 響應(yīng)于由內(nèi)插方法確定單元220確定的內(nèi)插方法以及由邊緣方向確定單元230確定的邊緣方向，內(nèi)插方向確定器244輸出用于選擇內(nèi)插器241至243的任意一個(gè)內(nèi)插值的選擇信號(hào)。如果由內(nèi)插方法確定單元220確定的內(nèi)插方法是ELA，則內(nèi)插方向確定器244輸出選擇信號(hào)，用于允許在由邊緣方向確定器234確定的具有最小差值的像素對(duì)組合的方向上執(zhí)行內(nèi)插。相反，如果由內(nèi)插方法確定器220確定的內(nèi)插方法是行平均，則內(nèi)插方向確定器244輸出選擇信號(hào)，用于允許將像素A3和B3的平均值 作為像素X的數(shù)據(jù)F′(t)被輸出，如圖6M中所示，以便在垂直方向上執(zhí)行內(nèi)插。響應(yīng)于內(nèi)插方向確定器244的選擇信號(hào)，選擇器245輸出內(nèi)插器241至243的任意一個(gè)內(nèi)插值作為像素X的數(shù)據(jù)F′(t)。
如上所述，本發(fā)明把要內(nèi)插的場(chǎng)劃分為低梯度邊緣區(qū)域和具有其它特征的區(qū)域，然后在低梯度區(qū)域應(yīng)用ELA來(lái)最小化鋸齒，并且在其它區(qū)域應(yīng)用行平均來(lái)最小化錯(cuò)誤，從而提高整個(gè)圖像的質(zhì)量。本發(fā)明在劃分兩個(gè)區(qū)域時(shí)使用與圖像特征相適應(yīng)的水平差和垂直差，從而與使用固定臨界值的常規(guī)方法相比具有穩(wěn)定的性能。當(dāng)使用ELA來(lái)搜索具有最大相似性的方向時(shí)，本發(fā)明對(duì)于各自方向、獲得并且平均可在窗口中得到的最大數(shù)量的像素差值，從而防止出現(xiàn)由高頻分量引起的錯(cuò)誤內(nèi)插。
盡管參照本發(fā)明的示意性實(shí)施例，詳細(xì)地示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)場(chǎng)內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解到，在不脫離由以下權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的變化。
權(quán)利要求
1.一種去除隔行掃描的方法，包括如下步驟根據(jù)關(guān)于要內(nèi)插像素的上掃描行中的一連串像素和下掃描行中的一連串像素，來(lái)測(cè)量邊緣梯度；根據(jù)所測(cè)量的邊緣梯度，來(lái)確定內(nèi)插方法；對(duì)于多個(gè)像素對(duì)組合中的每一個(gè)計(jì)算多個(gè)差值，每個(gè)像素對(duì)組合具有至少一個(gè)像素對(duì)，像素對(duì)具有兩個(gè)像素，這兩個(gè)像素中的每一個(gè)屬于關(guān)于要內(nèi)插像素的上、下掃描行之一，像素對(duì)組合的像素對(duì)彼此相鄰，并且像素對(duì)組合具有彼此不同的方向；根據(jù)具有計(jì)算出的多個(gè)差值中的最小值的像素對(duì)組合的方向，來(lái)確定邊緣方向；以及使用所確定的內(nèi)插方法和所確定的邊緣方向，來(lái)執(zhí)行像素的內(nèi)插。
2.權(quán)利要求1的去除隔行掃描的方法，其中所述邊緣梯度測(cè)量步驟包括如下步驟獲得上、下掃描行中的像素的MHD(水平差平均值)；以及獲得上、下掃描行中的像素的MVD(垂直差平均值)。
3.權(quán)利要求2的去除隔行掃描的方法，其中，所述MHD是上掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值以及下掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值。
4.權(quán)利要求2的去除隔行掃描的方法，其中，所述MVD是上掃描行的像素以及下掃描行的像素中、各個(gè)相互面對(duì)的像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值。
5.權(quán)利要求2的去除隔行掃描的方法，其中，在所述內(nèi)插方法確定步驟中，根據(jù)MHD和MVD的關(guān)系來(lái)確定所述內(nèi)插方法。
6.權(quán)利要求5的去除隔行掃描的方法，其中，在所述內(nèi)插方法確定步驟中，當(dāng)MHD大于MVD時(shí)，將行平均確定為所述內(nèi)插方法。
7.權(quán)利要求5的去除隔行掃描的方法，其中，在所述內(nèi)插方法確定步驟中，當(dāng)MVD不大于MHD時(shí)，將ELA(基于邊緣的行平均)確定為所述內(nèi)插方法。
8.權(quán)利要求7的去除隔行掃描的方法，其中，在所述邊緣方向確定步驟中，當(dāng)所確定的內(nèi)插方法是ELA時(shí)，將具有最小差值的像素對(duì)組合的像素對(duì)中、與要內(nèi)插像素相鄰的像素對(duì)的方向確定為所述邊緣方向。
9.權(quán)利要求8的去除隔行掃描的方法，其中，在所述邊緣方向確定步驟中，當(dāng)具有所計(jì)算出的多個(gè)差值中的最小值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，將這些像素對(duì)中經(jīng)過(guò)要內(nèi)插像素的像素對(duì)的方向確定為所述邊緣方向。
10.權(quán)利要求9的去除隔行掃描的方法，其中，在所述內(nèi)插執(zhí)行步驟中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，將具有所確定的邊緣方向的兩個(gè)像素的平均值設(shè)置為所述要內(nèi)插像素的值。
11.權(quán)利要求8的去除隔行掃描的方法，其中，在所述邊緣方向確定步驟中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，將這些像素對(duì)中與要內(nèi)插像素相鄰的兩個(gè)像素對(duì)之間的方向確定為所述邊緣方向。
12.權(quán)利要求11的去除隔行掃描的方法，其中，在所述內(nèi)插執(zhí)行步驟中，當(dāng)具有所計(jì)算出的多個(gè)差值中的最小值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，將與所確定的邊緣方向相鄰的四個(gè)像素的平均值設(shè)置為所述要內(nèi)插像素的值。
13.權(quán)利要求6的去除隔行掃描的方法，其中，在所述內(nèi)插執(zhí)行步驟中，當(dāng)所確定的內(nèi)插方法是行平均時(shí)，將上、下掃描行的像素中、關(guān)于要內(nèi)插像素具有垂直方向的兩個(gè)像素的平均值設(shè)置為所述要內(nèi)插像素的值。
14.權(quán)利要求1的去除隔行掃描的方法，其中，所述像素對(duì)組合的差值是像素對(duì)組合中的至少一個(gè)像素對(duì)的差值絕對(duì)值的平均值。
15.一種去除隔行掃描的設(shè)備，包括內(nèi)插方法確定單元，用于根據(jù)關(guān)于要內(nèi)插像素的上掃描行中的一連串像素和下掃描行中的一連串像素來(lái)測(cè)量邊緣梯度，并且根據(jù)所測(cè)量的邊緣梯度來(lái)確定內(nèi)插方法；邊緣方向確定單元，用于對(duì)于每一個(gè)像素對(duì)組合計(jì)算相關(guān)性，并且根據(jù)像素對(duì)組合中具有最大相關(guān)性的像素對(duì)組合的方向來(lái)確定邊緣方向，每個(gè)像素對(duì)組合具有至少一個(gè)像素對(duì)，每個(gè)像素對(duì)具有兩個(gè)像素，這兩個(gè)像素中的每一個(gè)屬于關(guān)于要內(nèi)插像素的上、下掃描行之一，像素對(duì)組合的像素對(duì)彼此相鄰，像素對(duì)組合具有彼此不同的方向；以及內(nèi)插單元，用于使用所確定的內(nèi)插方法和所確定的邊緣方向來(lái)執(zhí)行像素的內(nèi)插。
16.權(quán)利要求15的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，所述內(nèi)插方法確定單元包括用于獲得上、下掃描行中的像素的MHD(水平差平均值)的MHD計(jì)算器；用于獲得上、下掃描行中的像素的MVD(垂直差平均值)的MVD計(jì)算器；以及用于根據(jù)MHD和MVD來(lái)確定內(nèi)插方法的內(nèi)插方法確定器。
17.權(quán)利要求16的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，所述MHD是上掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值和下掃描行中的各個(gè)相鄰像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值。
18.權(quán)利要求17的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)上、下掃描行分別具有(2N+1)個(gè)像素時(shí)，用下面的等式計(jì)算所述MHDMHD=Σm=-NN-1w_hm{|Y(i-1,j+m)-Y(i-1,j+m+1)|+|Y(i+1,j+m)-Y(i+1,j+m+1)|}2·Σm=-NNw_hm]]>其中“w_hm”是依賴(lài)于每個(gè)像素差的位置的加權(quán)值。
19.權(quán)利要求16的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，所述MVD是上掃描行的像素和下掃描行的像素中、各個(gè)相互面對(duì)的像素對(duì)之差的絕對(duì)值的平均值。
20.權(quán)利要求19的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)上、下掃描行分別具有(2N+1)個(gè)像素時(shí)，用下面的等式計(jì)算所述MVDMVD=Σn=-NNw_vn|Y(i-1,j+n)-Y(i+1,j+n)|Σn=-NNw_vn]]>其中“w_vn”是依賴(lài)于每個(gè)像素差的位置的加權(quán)值。
21.權(quán)利要求16的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)MHD大于MVD時(shí)，所述內(nèi)插方法確定器將行平均確定為所述內(nèi)插方法。
22.權(quán)利要求21的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)MVD不大于MHD時(shí)，所述內(nèi)插方法確定器將ELA(基于邊緣的行平均)確定所述為內(nèi)插方法。
23.權(quán)利要求22的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，所述邊緣方向確定單元包括相關(guān)性計(jì)算器，用于計(jì)算每個(gè)像素對(duì)組合的相關(guān)性；以及邊緣方向確定器，用于根據(jù)像素對(duì)組合中具有最大相關(guān)性的像素對(duì)組合來(lái)確定邊緣方向。
24.權(quán)利要求23的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，所述相關(guān)性計(jì)算器包括分別對(duì)應(yīng)于像素對(duì)組合的多個(gè)計(jì)算單元，用于計(jì)算相應(yīng)像素對(duì)組合的差值。
25.權(quán)利要求24的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，所述像素對(duì)組合的差值是像素對(duì)組合中的至少一個(gè)像素對(duì)的差值絕對(duì)值的平均值。
26.權(quán)利要求25的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)所確定的內(nèi)插方法是ELA時(shí)，所述邊緣方向確定單元將具有最小差值的像素對(duì)組合的像素對(duì)中、與要內(nèi)插像素相鄰的像素對(duì)的方向確定為所述邊緣方向。
27.權(quán)利要求26的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，所述邊緣方向確定器將這些像素對(duì)中經(jīng)過(guò)要內(nèi)插像素的像素對(duì)的方向確定為所述邊緣方向。
28.權(quán)利要求27的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，所述內(nèi)插單元將具有所確定的邊緣方向的兩個(gè)像素的平均值設(shè)置為所述要內(nèi)插像素的值。
29.權(quán)利要求27的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，所述邊緣方向確定器將這些像素對(duì)中與要內(nèi)插像素相鄰的兩個(gè)像素對(duì)之間的方向確定為所述邊緣方向。
30.權(quán)利要求29的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，所述內(nèi)插單元將與所確定的邊緣方向相鄰的四個(gè)像素的平均值設(shè)置為所述要內(nèi)插像素的值。
31.權(quán)利要求26的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)所確定的內(nèi)插方法是行平均時(shí)，所述內(nèi)插單元將上、下掃描行的像素中、關(guān)于要內(nèi)插像素具有垂直方向的兩個(gè)像素的平均值確定為所述要內(nèi)插像素的值。
32.權(quán)利要求28的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，所述內(nèi)插單元包括分別對(duì)應(yīng)于像素對(duì)組合的多個(gè)內(nèi)插器，用于根據(jù)相應(yīng)像素對(duì)組合來(lái)計(jì)算內(nèi)插值；以及選擇器，用于根據(jù)由所述內(nèi)插方法確定單元確定的所述內(nèi)插方法以及由所述邊緣方向確定單元確定的所述邊緣方向，來(lái)選擇所述內(nèi)插器的內(nèi)插值之一作為所述要內(nèi)插像素的值。
33.權(quán)利要求32的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，每個(gè)所述內(nèi)插器計(jì)算相應(yīng)像素對(duì)組合的像素對(duì)中、與要內(nèi)插像素相鄰的至少一個(gè)像素對(duì)的平均值，并且將計(jì)算出的平均值作為所述內(nèi)插值輸出。
34.權(quán)利要求33的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含奇數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，每個(gè)所述內(nèi)插器將具有所確定的邊緣方向的兩個(gè)像素的平均值設(shè)置為所述要內(nèi)插像素的值。
35.權(quán)利要求34的去除隔行掃描的設(shè)備，其中，當(dāng)具有最小差值的像素對(duì)組合包含偶數(shù)個(gè)像素對(duì)時(shí)，所述內(nèi)插單元將與所確定的邊緣方向相鄰的四個(gè)像素的平均值設(shè)置為所述要內(nèi)插像素的值。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將隔行掃描格式的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描格式的視頻信號(hào)的去除隔行掃描的設(shè)備和方法。去除隔行掃描的方法包括如下步驟根據(jù)關(guān)于要內(nèi)插像素的上掃描行中的一連串像素以及下掃描行中的一連串像素來(lái)測(cè)量邊緣梯度；根據(jù)所測(cè)量的邊緣梯度確定內(nèi)插方法；對(duì)于每個(gè)像素對(duì)組合來(lái)計(jì)算差值，每個(gè)像素對(duì)組合具有至少一個(gè)像素對(duì)，像素對(duì)具有兩個(gè)像素，每個(gè)像素來(lái)自關(guān)于要內(nèi)插像素的每個(gè)上、下掃描行，每個(gè)像素對(duì)組合具有彼此相鄰的像素對(duì)，像素對(duì)組合具有彼此不同的方向；根據(jù)具有最小差值的像素對(duì)組合的方向來(lái)確定邊緣方向；以及根據(jù)所確定的內(nèi)插方法和所確定的邊緣方向來(lái)執(zhí)行像素的內(nèi)插。
文檔編號(hào)H04N5/44GK1638447SQ20041009544
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月2日
發(fā)明者池垠錫, 鄭鏞埈 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社