專利名稱：影像處理電路及影像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像處理方法及影像處理電路，尤指一種基于塞康制(SECAM)系 統(tǒng)的影像處理方法及影像處理電路。
背景技術(shù)：
合成視訊基頻訊號(compositevideo baseband signal, CVBS)是目前廣 為使用的一種模擬視訊訊號，并系由影像的亮度(Iuma)訊號及色度(chroma)訊號混 合而成。CVBS的相關(guān)規(guī)范主要有三大類國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(NationalTelevision System Committee, NTSC)系統(tǒng)、逐行倒相(Phase Alternating Line, PAL)系統(tǒng)及塞康制 (Sequential Couleur Avec Memo ire, SECAM)系統(tǒng)。請參閱圖1，圖1為CVBS的波形示意圖。同步提示訊號10用以標(biāo)示每條水平掃描 線的起始之處。載色訊號(color burst) 12呈現(xiàn)一弦波狀，用以提供與色度相關(guān)的參考訊 號。于圖1中，在載色訊號12之后呈現(xiàn)階梯狀的訊號是代表影像訊號中的亮度訊號。舉例 來說，圖1中的vMX可能對應(yīng)于灰階值為255的亮度，vMIN則可能對應(yīng)于灰階值為O的亮度。在SECAM系統(tǒng)的規(guī)范中，色度訊號是由加諸于亮度訊號之上的弦波表示，如圖1中 位于亮度訊號上的弦波訊號，借著比較色度訊號與載色訊號之間的角頻率，就可計算出對 應(yīng)的色度值(顏色)。圖2顯示習(xí)知技術(shù)中用于譯碼SECAM制訊號的色度成分的影像處理電路。影像處 理電路1包含接收單元13、濾波單元11、頻率解調(diào)模塊14及色度轉(zhuǎn)換單元16。濾波單元 11耦接至接收單元13，頻率解調(diào)模模塊14耦接至濾波單元11，色度轉(zhuǎn)換單元16耦接至頻 率解調(diào)模塊14。接收單元13用以接收依循SECAM系統(tǒng)規(guī)范所編碼的影像，影像中某一個 像素的影像訊號可以表示為S = Y+Sin[( c+A ω)* +Φ1]，其中Y為亮度訊號， Sin[( c+A co)*t]為色度訊號，《C為SECAM系統(tǒng)的載波角頻率，Δ ω為影像訊號的振蕩 角頻率與載波角頻率的頻率差，Φ1為相位。由于SECAM制的色度訊號是以頻率調(diào)變方式 編碼，因此Δ ω可對應(yīng)一色度值。濾波單元11主要用來濾除影像訊號的亮度成分(亮度訊號)，其可以包含帶通濾 波器(band pass filter)(未繪示)以及鐘形濾波器(cloche filter)(未繪示)。濾波后 的影像訊號只剩下色度成分(色度訊號)，色度訊號再經(jīng)由頻率解調(diào)模塊14處理后，計算出 Δ ω，之后再經(jīng)由色度轉(zhuǎn)換單元16得出對應(yīng)Δ ω的色度值(顏色)。頻率解調(diào)模塊14與 色度轉(zhuǎn)換單元16為熟習(xí)此項技藝者所熟知的技術(shù)，故其詳細(xì)的操作原理便不再贅述。SECAM系統(tǒng)中，影像的色度訊號是以載波角頻率(carrier frequency)振蕩變 化，載波角頻率可為4. 25MHz及4. 41MHz。請參閱圖3 (a)，若圖3 (a)中的亮度訊號以接 近載波角頻率的頻率振蕩時，則此影像訊號中的亮度訊號就無法以先前技術(shù)的影像處 理方法濾除，原因是亮度訊號的高頻成分也被帶入了色度訊號的頻率解調(diào)(frequency demodulation)計算。所以，于影像處理方法的頻率解調(diào)計算中，亮度訊號的規(guī)律振蕩會有一對應(yīng)的色度值(顏色)，因而于灰階多脈沖圖樣中產(chǎn)生了異常的色塊。圖3(b)為多脈沖 圖樣中產(chǎn)生異常色塊的示意圖，多個黑色長條間隔排列構(gòu)成灰階多脈沖圖樣，而具有顏色 的色塊20形成于多脈沖圖樣中。因此，如何避免發(fā)生上述多脈沖圖樣中的異常色塊現(xiàn)象，是本發(fā)明的影像處理方法及影像處理電路欲解決的主要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種影像處理電路及影像處理方法，可有效地 解決先前技術(shù)中處理多脈沖圖樣所產(chǎn)生的異常色塊現(xiàn)象，且可動態(tài)地調(diào)整權(quán)值比例，以廣 泛地處理影像中各種顏色分布情況。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種影像處理方法，用以處理基于塞康制系統(tǒng)的影像，并能解決先 前技術(shù)中處理多脈沖圖樣所產(chǎn)生的異常色塊現(xiàn)象。根據(jù)一具體實施例，該影像包含復(fù)數(shù)個像素，該等像素至少包含連續(xù)排列的一第 一像素、一第二像素及一第三像素，且分別對應(yīng)一第一影像訊號、一第二影像訊號及一第三 影像訊號。該影像處理方法包含下列步驟。首先，執(zhí)行步驟(a)，根據(jù)該第一影像訊號、該第二影像訊號及該第三影像訊號，并 經(jīng)由一縱向濾波(vertical filter)程序，計算出一第一色度訊號；接著，執(zhí)行步驟(b)，根 據(jù)該第一色度訊號，并經(jīng)由一頻率解調(diào)(frequency demodulation)程序，計算出一第一色 度角頻率；最后，執(zhí)行步驟(c)，根據(jù)該第一色度角頻率，計算出一第一色度值。此外，本發(fā)明的影像處理方法還能依據(jù)所接收影像的不同顏色分布情況，計算出 影像中正確的顏色。首先，執(zhí)行步驟(d)，于該第一、第二及第三影像訊號中選出一目標(biāo)影像訊號，并對 該目標(biāo)影像訊號執(zhí)行一濾波程序，計算出一第二色度訊號；接著，執(zhí)行步驟(e)，根據(jù)該第 二色度訊號，并經(jīng)由該頻率解調(diào)程序，計算出一第二色度角頻率；接著，執(zhí)行步驟(f)，根據(jù) 該第二色度角頻率，得出一第二色度值。最后，執(zhí)行步驟(h)，將步驟(C)計算而得的該第一色度值及步驟(f)計算而得的 該第二色度值分別乘以一第一權(quán)值及一第二權(quán)值后加總，以計算出一代表色度值。其中，第 一權(quán)值及第二權(quán)值可根據(jù)所接收影像的顏色分布情況，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整權(quán)重比例。由于本發(fā)明 同時采用先前技術(shù)的影像處理方法及上述的影像處理方法，因此本發(fā)明的影像處理方法更 能處理于原始影像中的各種顏色分布情況。本發(fā)明另提供了一種影像處理電路，用以處理基于塞康制系統(tǒng)的影像，并能解決 先前技術(shù)中處理多脈沖圖樣所產(chǎn)生的異常色塊現(xiàn)象。根據(jù)一具體實施例，本發(fā)明的影像處理電路包含接收單元、縱向濾波模塊、頻率解 調(diào)模塊及色度轉(zhuǎn)換單元?？v向濾波模塊耦接至該接收單元，頻率解調(diào)模塊耦接至該縱向濾 波模塊，色度轉(zhuǎn)換單元耦接至該頻率解調(diào)模塊。接收單元用以接收該影像，該影像包含復(fù)數(shù)個像素。該等像素至少包含同一垂直 線上連續(xù)排列的一第一像素、一第二像素及一第三像素，且分別對應(yīng)一第一影像訊號、一第 二影像訊號及一第三影像訊號。
縱向濾波模塊根據(jù)該第一影像訊號、該第二影像訊號及該第三影像訊號，產(chǎn)生一第一色度訊號。頻率解調(diào)模塊根據(jù)該第一色度訊號計算出一第一色度角頻率。接著，色度轉(zhuǎn)換單 元根據(jù)該第一色度角頻率計算出一第一色度值。本發(fā)明采用的影像處理電路及影像處理方法透過縱向濾波程序，有效地去除振蕩 頻率接近載波角頻率的亮度訊號，而不會將亮度訊號帶入后續(xù)的頻率解調(diào)程序。因此，本發(fā) 明可有效地解決先前技術(shù)中處理多脈沖圖樣所產(chǎn)生的異常色塊現(xiàn)象。此外，本發(fā)明進(jìn)而透 過色度值加權(quán)方式，融合了先前技術(shù)及本發(fā)明的影像處理方式。因而，本發(fā)明可動態(tài)地調(diào)整 權(quán)值比例，以廣泛地處理影像中各種顏色分布情況。


圖1為一般CVBS的波形示意圖。圖2為先前技術(shù)中的影像處理電路的功能方塊圖。圖3(a)為多脈沖圖樣的CVBS的波形示意圖。圖3(b)為先前技術(shù)的影像處理電路處理圖3(a)中的CVBS后所顯示的影像。圖4為根據(jù)本發(fā)明第一具體實施例的影像處理電路的功能方塊圖。圖5為根據(jù)一具體實施例的顏色分布示意圖。圖6為根據(jù)另一具體實施例的顏色分布示意圖。圖7(a)為根據(jù)本發(fā)明第二具體實施例的影像處理電路的功能方塊圖。圖7(b)為根據(jù)另一具體實施例的影像訊號的頻譜圖。圖8為根據(jù)本發(fā)明第三具體實施例的影像處理電路的功能方塊圖。主要組件符號說明1、3、5、7 影像處理電路16、36、58、79 色度轉(zhuǎn)換單元13、30、50、70 接收單元 53 第一陷形濾波單元14、34、74 頻率解調(diào)模塊 32、52 縱向濾波模塊320 第一乘法單元322 加法單元11:濾波單元55:色度邊緣偵測模塊57:亮度邊緣偵測模塊56:色度加權(quán)模塊550 第一減法單元552 第一判斷單元560 第一設(shè)定單元562 第二設(shè)定單元564 第三設(shè)定單元570 第二減法單元572 第二判斷單元75 第二陷形濾波單元77 第三陷形濾波單元78 第三減法單元76:亮度加權(quán)模塊760:第四設(shè)定單元10 起始提示訊號12 載色訊號Sl 第一影像訊號20、22、24 色塊S2 第二影像訊號S3 第三影像訊號VI:第一色度值V2:第二色度值
V3:第三色度值V4:第四色度值VO 代表色度值Yl 第一亮度值Y2 第二亮度值Y3 第三亮度值Y4:第四亮度值Y5:第五亮度值YO 代表亮度值51 帶通濾波單元
具體實施例方式為了讓本發(fā)明的實施方式更容易了解而分成五個主要段落敘述第一、本發(fā)明的二維影像處理方法；第二、為何二維影像處理方法能解決多脈沖圖樣的異常色塊問題；第 三、二維影像處理方法所遇到的問題；第四、色度的權(quán)值設(shè)定；第五、亮度的權(quán)值設(shè)定。先前技術(shù)的影像處理方法處理單一像素，以計算出色度值。然而，本發(fā)明的影像處 理方法處理至少三個連續(xù)排列于同一垂直線上的像素，以計算出色度值。因此，于下述說明 中，將先前技術(shù)的影像處理方法稱之為一維影像處理方法，將本發(fā)明的影像處理方法稱之 為二維影像處理方法。第一、本發(fā)明的二維影像處理方法請參閱圖4，圖4為根據(jù)本發(fā)明第一具體實施例的影像處理電路3的功能方塊圖。 如圖4所示，影像處理電路3用以實行本發(fā)明的二維影像處理方法，包含接收單元30、縱向 濾波模塊32、頻率解調(diào)模塊34及色度轉(zhuǎn)換單元36?？v向濾波模塊32耦接至接收單元30， 用以濾除影像訊號中的亮度訊號，以留下色度訊號。頻率解調(diào)模塊34耦接至縱向濾波模塊 32，用以將色度訊號解出色度頻率。色度轉(zhuǎn)換單元36耦接至頻率解調(diào)模塊34，用以將色度 頻率轉(zhuǎn)換為色度值。接收單元30用以接收依循SECAM系統(tǒng)規(guī)范所編碼的影像，該影像包含至少三個連 續(xù)排列于同一垂直線上的像素，該等像素分別對應(yīng)第一影像訊號Si、第二影像訊號S2及第 三影像訊號S3?？v向濾波模塊32根據(jù)第一影像訊號Si、第二影像訊號S2及第三影像訊號 S3，計算出色度訊號；頻率解調(diào)模塊34根據(jù)色度訊號，計算出色度角頻率，接著色度轉(zhuǎn)換單 元36找出對應(yīng)色度角頻率的第一色度值VI?？v向濾波模塊32包含第一乘法單元320及加法單元322。第一乘法單元320將第 一影像訊號Si、第二影像訊號S2及第三影像訊號S3分別乘以第一倍數(shù)、第二倍數(shù)及第三倍 數(shù)，其中第一倍數(shù)、第二倍數(shù)與第三倍數(shù)的總和為零。加法單元322耦接至第一乘法單元320，將乘法運算后的第一影像訊號、乘法運算 后的第二影像訊號及乘法運算后的第三影像訊號相加。由于第一倍數(shù)、第二倍數(shù)及第三倍 數(shù)的總和為零，因此亮度訊號的總和等于零，進(jìn)而濾出影像訊號的色度訊號。SECAM制的訊號具有以下特色縱向連續(xù)排列的三個像素，其所對應(yīng)的三個影像 訊號中，必有一個的相位與另兩個相差η (假設(shè)三個像素具有相同的亮度與色度)。為了讓 上述說明更容易了解，舉一例說明縱向濾除模塊32的處理流程?？v向連續(xù)排列的三個像素 分別對應(yīng)的第一影像訊號Si、第二影像訊號S2及第三影像訊號S3為Sl = Y+Sin [ (ω c+ Δ ω) Φ 1],S2 = Y+Sin [ (ω c+ Δ ω) Φ 1],S3 = Y+Sin[(coc+A ω)* +Φ 1+31 ]。
第一乘法單元320將S1、S2、S3分別乘以第一倍數(shù)(Ni)、第二倍數(shù)(N2)及第三倍 數(shù)(N3)，之后由加法單元322進(jìn)行加總，其中W+N2+N3 = 0。計算后的結(jié)果N1*S1+N2*S2+N3*S3 = Y*(N1+N2+N3)+Nl*Sin [ ( ωc+Δ ω)Φ 1]+N2*Si η[(ω0+Δ ω)Φ +Φ 1]+Ν3*8 η[(ω0+Δ ω) +Φ1+3 ] = Y (Ν1+Ν2+Ν3) + (Ν1+Ν2—Ν3) Sin[(coc+A ω)* +Φ 1]其中，上式結(jié)果的第一項Υ*(Ν1+Ν2+Ν3) = 0，代表亮度訊號被濾除，然而，另一項 (Nl+N2-N3)*Sin[(oc+A ω)^+Φ1]興0，代表色度訊號被保留下來。因此，縱向濾波模塊 32可有效地濾出影像訊號的色度訊號，以下稱該色度訊號為第一色度訊號。接著，縱向濾波模塊32所濾出的第一色度訊號輸入至頻率解調(diào)模塊34，頻率解調(diào)模塊34可解析出第一色度訊號的第一色度角頻率(△ ω)。頻率解調(diào)模塊34的操作原理與 頻率解調(diào)模塊14相同，故不再贅述。此處需注意的是，基于相位角應(yīng)該連續(xù)地變化的邏輯，Δω的絕對值應(yīng)該不大于 η弧度，也就是不大于180度，所以對應(yīng)兩像素的兩相位角之間的差值應(yīng)落于π弧度及 (_ ^O弧度之間。換句話說，若相位差大于η弧度，則需減去2 π弧度；若相位差小于(-π) 弧度，則需加上2 π弧度。上述說明了本發(fā)明的影像處理電路及其實施的影像處理方法。然而，為何一維影 像處理方法于多脈沖圖樣(multi-burst pattern)中會解出異常的色塊，而本發(fā)明的二維 影像處理方法就不會解出異常色塊，請見下述說明。第二、為何二維影像處理方法能解決多脈沖圖樣的異常色塊問題舉例來說，于黑 白相間的多脈沖圖樣中，目標(biāo)影像訊號S'應(yīng)為S' = Y+Sin[ (coc) *t]因黑白相間的多脈沖圖樣不具有顏色，所以代表色度的色度角頻率(Δ ω)為零， 而代表亮度訊號的Y在多脈沖圖樣中以特定頻率變化。于此例子中，亮度訊號以接近載波 角頻率的頻率(《C+δ ω)振蕩變化，其中δ ω代表微小的頻率差。一般來說，亮度訊號為低頻的訊號，其頻率比起載波角頻率(coc)來說低得多，因 此圖2所示習(xí)知的濾波單元11用過濾特定頻率范圍的方式就可以濾除亮度訊號。然而，若 亮度訊號的振蕩頻率接近載波頻率ω c,則傳統(tǒng)的濾波單元11 (圖2所示)則無法有效地過 濾亮度訊號。亦即，以特定震蕩頻率變化的亮度訊號在習(xí)知的影像處理電路中會被誤以為 是色度訊號，而造成于黑白相間的多脈沖圖樣中產(chǎn)生了異常的色塊，如圖3(b)所示。對多脈沖圖樣而言，影像處理電路3的縱向濾波模塊32并非透過頻率過濾的方式 去除亮度訊號，而是利用SECAM制的特性將亮度訊號去除。因此，本發(fā)明的影像處理電路可 有效地處理振蕩變化的亮度訊號，并不會于黑白相間的多脈沖圖樣中解碼出異常色塊。第三、二維影像處理方法所遇到的問題于下列兩種情況Α、跨色區(qū)情況及B、顏色分布不均勻的情況，圖4中的影像處理 電路3所進(jìn)行的二維影像處理方法會有較不理想的結(jié)果產(chǎn)生，將分別描述如下。Α、跨色區(qū)的情況(如圖5所示)上述二維影像處理方法的前提是三個縱向連續(xù)排列的像素皆是以同一頻率震蕩。 實際上，于跨色區(qū)的情況下，也就是說若色區(qū)邊緣位在所采用的三個像素之間，三個像素的 其中一個像素的振蕩頻率會與另兩個像素的振蕩頻率不同。
舉例來說，三條連續(xù)排列的像素中的第二像素與第三像素若分別位于不同顏色的 色區(qū)，則第一、第二及第三像素所對應(yīng)的影像訊號(Si'、S2'、S3')分別為
<formula>formula see original document page 10</formula>其中 Δ ω2≠ Δ ω 。經(jīng)過圖4中的縱向濾波模塊32的計算后，可得到 Sin[(coc+△w1)*t]+Sin[(coc+△w2)*t]的項次，相當(dāng)于具有振蕩頻率為(coc+Δ ω1) 與(ω c+ Δ ω 2)的訊號。進(jìn)而，圖4中的頻率解調(diào)模塊34與色度轉(zhuǎn)換單元36計算出的色度 值，將會是Δ ω 1與Δ ω 2所對應(yīng)的顏色的混合，而非Δ ω 1或Δ ω 2所對應(yīng)的顏色。也就 是說，于跨色區(qū)的情況下，會解出異于相鄰兩色區(qū)的顏色，并形成色塊于色區(qū)邊緣上，如圖5 所示。圖5為上下相鄰且顏色相異的兩色區(qū)，而兩色區(qū)之間的邊緣形成了異常的色塊22。B、顏色分布不均勻(如圖6所示)于上述二維影像處理方法中，連續(xù)排列的三個像素所對應(yīng)的三個影像訊號中，必 有一個的相位與另兩個相差η (SECAM系統(tǒng)的特性)。但是，若水平掃瞄線的前端顏色分布 不勻(如圖6的左半部的顏色分布情形)，就會造成額外的相位差。舉例來說，第一、第二及 第三水平掃瞄線分別對應(yīng)的影像訊號(Si"、S2〃、S3〃 )為:<formula>formula see original document page 10</formula>其中+ π為SECAM系統(tǒng)的規(guī)范相位差，而Φ 1、Φ 2、Φ 3系因為前端顏色分布不均 勻所造成的相位差異。因此，造成此連續(xù)三個像素所對應(yīng)的影像訊號的相位差不是單純的差值π。假如 剛好ΦΙ、Φ2、Φ3+π的相位差為0，輸入圖4中的縱向濾波模塊32后，計算結(jié)果將會是 0，可視為Sin[( c+(-coc))*t]的訊號，也就是色度角頻率的絕對值等于載波角頻率，但 實際上色度角頻率不等于載波角頻率。根據(jù)SECAM的色度角頻率與色度值(顏色)的對照 表，Δ ω =-coc的對應(yīng)顏色約為深紅色?？傊?，如此可能會讓二維影像處理方法計算出非 預(yù)期的顏色，如圖6所示。圖6為左右相鄰且顏色相異的色區(qū)，而左半部色區(qū)中的顏色分布 不均勻，導(dǎo)致左右半部色區(qū)相接的邊緣處出現(xiàn)了異常的色塊24。第四、色度的權(quán)值設(shè)定為了改善上述跨色區(qū)及顏色分布不均情況中所產(chǎn)生的影像處理問題，本發(fā)明透過 權(quán)值的設(shè)定來應(yīng)對。更詳細(xì)地說，請參閱圖7 (a)，同一影像經(jīng)由本發(fā)明的二維影像處理方式 (亦即經(jīng)由縱向濾波模塊52、頻率解調(diào)模塊54及色度轉(zhuǎn)換單元58)得到第一色度值，以及 經(jīng)由一維影像處理方法(亦即經(jīng)由帶通濾波單元51、頻率解調(diào)模塊54及色度轉(zhuǎn)換單元58) 得到第二色度值。接著，則將第一色度值與第二色度值分別乘以第一權(quán)值及第二權(quán)值后加 總，以計算出代表色度值。利用第一權(quán)值與第二權(quán)值的調(diào)整，來設(shè)定第一色度值及第二色度 值的重要性。如此一來，就可適用于不同顏色呈現(xiàn)狀況，增加了本發(fā)明的影像處理方法的使 用彈性。請參閱圖7 (a)，影像處理電路5包含色度加權(quán)模塊56。色度加權(quán)模塊56耦接至 色度轉(zhuǎn)換單元58，將第一色度值Vl及第二色度值V2分別乘以第一權(quán)值及第二權(quán)值后加總，以計算出代表色度值VO。色度加權(quán)模塊56包含第一設(shè)定單元560、第二設(shè)定單元562及第三設(shè)定單元564。 針對影像的不同狀況，對色度值進(jìn)行加權(quán)設(shè)定，而詳細(xì)的加權(quán)設(shè)定流程描述于下。1、第一設(shè)定單元根據(jù)上述第三點中顏色分布不均的說明可知，二維影像處理方法所計算出的第一 色度角頻率與SECAM系統(tǒng)的載波角頻率之間的角頻率差可能會很大，因而第一設(shè)定單元 560可針對此種情況加以適度地調(diào)低第一權(quán)值并且調(diào)高第二權(quán)值。也就是當(dāng)?shù)谝簧冉穷l 率與SECAM系統(tǒng)的載波角頻率之間的角頻率差很大時，本發(fā)明的二維影像處理方法很可能 會產(chǎn)生較不理想的效果，因此配合一維影像處理方法來得到較佳的效果。根據(jù)以上的說明，第一設(shè)定單元560會判斷第一色度角頻率是否超過一預(yù)定門坎 值。若判斷結(jié)果為是，則設(shè)定第一權(quán)值小于第二權(quán)值；若判斷結(jié)果為否，則設(shè)定第一權(quán)值大 于第二權(quán)值。2、第二設(shè)定單元接收單元50所接收的影像更包含第四像素與第五像素，且這些像素在垂直方向 上依序連續(xù)排列由上而下為第四、第一、第二、第三及第五像素，分別對應(yīng)第四、第一、第 二、第三及第五影像訊號?？v向濾波模塊52、頻率解調(diào)模塊54及色度轉(zhuǎn)換單元58根據(jù)第四 影像訊號、第一影像訊號及第二影像訊號，計算出第三色度值V3，并且根據(jù)第二影像訊號、 第三影像訊號及第五影像訊號，計算出第四色度值V4。本發(fā)明的影像處理電路5包含色度邊緣偵測模塊55，耦接至色度轉(zhuǎn)換單元58。色 度邊緣偵測模塊55根據(jù)色度轉(zhuǎn)換單元58輸出的第三色度值V3、第一色度值Vl及第四色度 值V4，計算出色度邊緣強(qiáng)度(色度差值)。色度加權(quán)模塊56的第二設(shè)定單元562耦接至色度邊緣偵測模塊55。第二設(shè)定單 元562依據(jù)色度邊緣偵測模塊55所輸出的色度邊緣強(qiáng)度的大小，設(shè)定代表色度值VO的計
算所需第一權(quán)值及該第二權(quán)值。邏輯上，若色度邊緣出現(xiàn)在第一、第二、第三像素之間，則第一色度值VI、第三色度 值V3與第四色度值V4其中的兩色度值必有相當(dāng)?shù)牟町?。所以，本發(fā)明藉由色度邊緣強(qiáng)度 (色度差值)來判斷是否為色區(qū)邊緣，而色度邊緣強(qiáng)度的計算如下所述。色度邊緣偵測模塊55包含第一減法單元550及第一判斷單元552。第一判斷單元 552耦接至第一減法單元550。第一減法單元550將色度轉(zhuǎn)換單元58所輸出的第三色度值 V3減去第一色度值Vl后，計算出第一色度差值，并且將第四色度值V4減去第一色度值Vl， 計算出第二色度差值。第一判斷單元552判斷該第一色度差值的絕對值是否大于該第二色 度差值的絕對值。若判斷結(jié)果為是，則第一判斷單元552設(shè)定該色度邊緣強(qiáng)度為該第一色 度差值的絕對值；若判斷結(jié)果為否，則第一判斷單元552設(shè)定該色度邊緣強(qiáng)度為該第二色 度差的絕對值。若縱向相鄰排列的兩像素分屬于不同顏色的色區(qū)，則分別對應(yīng)的色度值會有一定 程度的差異。因此，第二設(shè)定單元562可根據(jù)色度邊緣強(qiáng)度，分辨出目前是否處于跨越色區(qū) 的情況。藉此，第二設(shè)定單元562就可依據(jù)色度邊緣強(qiáng)度(色度差值)的大小設(shè)定該第一 權(quán)值及該第二權(quán)值。舉例來說，若色度邊緣強(qiáng)度為第一色度差值的絕對值并且大于一預(yù)定 門坎值，則極有可能第一像素至第三像素之間存在有色塊邊緣。因此，將二維影像處理方法所計算出的第一色度值Vi，賦予較低的權(quán)重比例。3、第三設(shè)定單元除了判別色度邊緣之外，本發(fā)明亦將亮度邊緣納入考慮。如圖7(a)所示，本發(fā)明的影像處理電路5包含第一陷形濾波單元53及亮度邊緣偵測模塊57。第一陷形濾波單元53耦接至接收單元50，亮度邊緣偵測模塊57耦接至第一 陷形濾波單元53。第一陷形濾波單元53用以處理第一影像訊號、第二影像訊號及第三影像 訊號，以分別計算出對應(yīng)第一像素的第一亮度值Y1、對應(yīng)第二像素的第二亮度值Y2及對應(yīng) 第三像素的第三亮度值Y3。如圖7(b)所示，曲線62及64分別代表影像訊號的亮度成分與 色度成分，虛線66代表第一陷形濾波單元53保留了大部分的低頻訊號(代表亮度成分)， 而濾除了以載波角頻率(《C)為中心的一頻率范圍的訊號(代表色度成分)。亮度邊緣偵測模塊57根據(jù)第一陷形濾波單元53所輸出的第一亮度值Y1、第二亮 度值Y2及第三亮度值Y3，計算出亮度邊緣強(qiáng)度。色度加權(quán)模塊56包含第三設(shè)定單元564，耦接至亮度邊緣偵測模塊57。第三設(shè)定 單元564依據(jù)亮度邊緣偵測模塊57所輸出的亮度邊緣強(qiáng)度的大小，設(shè)定代表色度值VO的 計算所需的第一權(quán)值及第二權(quán)值。關(guān)于亮度邊緣強(qiáng)度的計算，亮度邊緣偵測模塊57是透過第二減法單元及570及第 二判斷單元572來完成。第二判斷單元572耦接至第一減法單元570。第二減法單元570 將第一陷形濾波單元53所輸出的第一亮度值Yl減去第二亮度值Y2，計算出第一亮度差值， 并且將第三亮度值Y3減去第二亮度值Y2，計算出第二亮度差值。第二判斷單元572判斷第二減法單元570所輸出的第一亮度差值的絕對值是否大 于第二亮度差值的絕對值。若判斷結(jié)果為是，則第二判斷單元572設(shè)定亮度邊緣強(qiáng)度為第 一亮度差值的絕對值；若判斷結(jié)果為否，則第二判斷單元572設(shè)定亮度邊緣強(qiáng)度為第二亮 度差值的絕對值。若縱向相鄰排列的兩像素分屬于不同亮度的區(qū)域，則分別對應(yīng)的亮度值會有一定 程度的差異。因此，第三設(shè)定單元564可根據(jù)亮度邊緣強(qiáng)度，分辨出目前是否處于跨越不同 亮度區(qū)域的情況。舉例來說，若亮度邊緣強(qiáng)度為第一亮度差值的絕對值并且大于一預(yù)定門 坎值，則極有可能第一像素與第二像素之間存在有亮度邊緣。因此，將二維影像處理方法所 計算出的第一色度值Vl，賦予較低的權(quán)重比例。第五、亮度的權(quán)值設(shè)定。上述說明描述了色度值的計算及權(quán)值的設(shè)定。對于用以濾出亮度訊號的陷形濾波 程序而言，也可依循類似的權(quán)值概念，來設(shè)定過濾頻率的范圍。為了獲得較佳的亮度表現(xiàn)，本發(fā)明提供另一種影像處理電路7，請參閱圖8。如圖 8所示，影像處理電路7包含第二陷形濾波單元75、第三陷形濾波單元77及亮度加權(quán)模塊 76。第二陷形濾波單元75及第三陷形濾波單元77皆耦接至接收單元70，亮度加權(quán)模塊76 耦接至第二陷形濾波單元75及第三陷形濾波單元77。接收單元70用以接收基于SECAM制規(guī)范的影像，該影像包含復(fù)數(shù)個像素，該等像 素至少包含垂直方向上連續(xù)排列的第一像素、第二像素及第三像素，且分別對應(yīng)第一影像 訊號、第二影像訊號及第三影像訊號。第二陷形濾波單元75及第三陷形濾波單元77以第一、第二及第三影像訊號中的其中一影像訊號作為一目標(biāo)影像訊號，并分別以第一頻率范圍及第二頻率范圍處理該目標(biāo) 影像訊號，以分別計算出第四亮度值Y4及第五亮度值Y5，其中第二頻率范圍涵蓋且大于第 一頻率范圍。亮度加權(quán)模塊76將第四亮度值Y4及第五亮度值Y5分別乘以第三權(quán)值及第四權(quán) 值后加總，以計算出對應(yīng)目標(biāo)影像訊號的代表亮度值Y0。其中，亮度加權(quán)模塊76是依據(jù)一 維影像處理方法及二維影像處理方法分別計算而得的色度值，來設(shè)定第三權(quán)值及第四權(quán)值 的大小，而詳細(xì)的處理流程將描述于下。影像處理電路7另包含色度轉(zhuǎn)換單元79及耦接至色度轉(zhuǎn)換單元79的第三減法單 元78。第三減法單元78將色度轉(zhuǎn)換單元79輸出的第一色度值Vl減去第二色度值V2后， 計算出色度差值。亮度加權(quán)模塊76包含第四設(shè)定單元760，耦接至第三減法單元78，根據(jù)第三減法 單元78所輸出的色度差值的絕對值的大小設(shè)定第三權(quán)值及第四權(quán)值。若色度差值的絕對 值愈大，則盡量采用較窄的頻率范圍，所以設(shè)定第三權(quán)值大于第四權(quán)值；反之，若色度差值 的絕對值愈小，則盡量采用較寬的頻率范圍，所以設(shè)定第三權(quán)值小于第四權(quán)值。綜合上述，由上述第一點及第二點可知，本發(fā)明的二維影像處理方法(圖4的影像處理電路3)透過縱向濾波計算，解決先前技術(shù)的一維影像處理方法(圖2的影像處理電路 1)于多脈沖圖樣所計算出的異常色塊。由上述第三點及第四點可知，本發(fā)明(圖7(a)的影像處理電路5)透過權(quán)值設(shè)定 的方式，將本發(fā)明的二維影像處理方法及習(xí)知的一維影像方法分別計算而得的第一色度值 及第二色度值，適度地賦予一權(quán)重比例。因此，于不同的顏色分布情況，本發(fā)明皆能計算出 可信的色度值。由上述第五點可知，本發(fā)明(圖8的影像處理電路7)根據(jù)第一色度值及第二色度 值的差值來判斷目前顏色分布狀況，進(jìn)而于陷形濾波程序中能適當(dāng)?shù)卦O(shè)定用以過濾出亮度 訊號的過濾頻率范圍。因此，于不同顏色分布情況下，本發(fā)明的陷形濾波程序皆能有效地分 離亮度及色度訊號。藉由以上較佳具體實施例的詳述，系希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希 望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明權(quán)利要求的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明權(quán)利要求 的范疇?wèi)?yīng)該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性 的安排。
權(quán)利要求
一種影像處理方法，用以處理基于一塞康制系統(tǒng)的一影像，該影像包含同一垂直線上連續(xù)排列的一第一像素、一第二像素及一第三像素，且分別對應(yīng)一第一影像訊號、一第二影像訊號及一第三影像訊號，其特征在于，該影像處理方法包含下列步驟(a)根據(jù)該第一影像訊號、該第二影像訊號及該第三影像訊號，并經(jīng)由一縱向濾波程序，計算出一第一色度訊號；(b)根據(jù)該第一色度訊號，并經(jīng)由一頻率解調(diào)程序，計算出一第一色度角頻率；以及(c)根據(jù)該第一色度角頻率產(chǎn)生一第一色度值。
2.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，步驟(a)包含下列步驟(al)將該第一影像訊號、該第二影像訊號及該第三影像訊號分別乘以一第一倍數(shù)、一 第二倍數(shù)及一第三倍數(shù)，其中該第一倍數(shù)、該第二倍數(shù)與該第三倍數(shù)的總和為零；以及(a2)將乘法運算后的該第一影像訊號、乘法運算后的該第二影像訊號及乘法運算后的 該第三影像訊號相加，計算出該第一色度訊號。
3.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，更包含下列步驟(d)于該第一、第二及第三影像訊號中選出一目標(biāo)影像訊號，并對該目標(biāo)影像訊號執(zhí)行 一濾波程序，計算出一第二色度訊號；(e)根據(jù)該第二色度訊號，并經(jīng)由該頻率解調(diào)程序，計算出一第二色度角頻率；以及(f)根據(jù)該第二色度角頻率得出一第二色度值。
4.如權(quán)利要求3所述的影像處理方法，其特征在于，更包含下列步驟(h)將該第一色度值及該第二色度值分別乘以一第一權(quán)值及一第二權(quán)值后加總，以計 算出一代表色度值。
5.如權(quán)利要求4所述的影像處理方法，其特征在于，于步驟(h)之前，包含下列步驟 (gl)判斷該第一色度角頻率是否超過一門坎值；(g2)若判斷結(jié)果為是，則設(shè)定該第一權(quán)值小于該第二權(quán)值；以及 (g3)若判斷結(jié)果為否，則設(shè)定該第一權(quán)值大于該第二權(quán)值。
6.如權(quán)利要求4所述的影像處理方法，其特征在于，該等同一垂直線上連續(xù)排列的像 素更包含一第四像素及一第五像素，分別對應(yīng)一第四影像訊號及一第五影像訊號，該第四 像素、該第一像素、該第二像素、該第三像素及該第五像素依序連續(xù)排列，于步驟(h)之前 包含下列步驟(gl)根據(jù)該第四影像訊號、該第一影像訊號及該第二影像訊號，并經(jīng)由該縱向濾波程 序及該頻率解調(diào)程序，計算出一第三色度值；(g2)根據(jù)該第二影像訊號、該第三影像訊號及該第五影像訊號，并經(jīng)由該縱向濾波程 序及該頻率解調(diào)程序，計算出一第四色度值；(g3)根據(jù)該第三色度值、該第一色度值及該第四色度值，并經(jīng)由一色度邊緣偵測程序， 計算出一色度邊緣強(qiáng)度；以及(g4)依據(jù)該色度邊緣強(qiáng)度的大小設(shè)定該第一權(quán)值及該第二權(quán)值。
7.如權(quán)利要求4所述的影像處理方法，其特征在于，于步驟(h)之前包含下列步驟 (gl)分別對該第一影像訊號、該第二影像訊號及該第三影像訊號執(zhí)行一陷形濾波程序，以計算出對應(yīng)該第一像素的一第一亮度值、對應(yīng)該第二像素的一第二亮度值及對應(yīng)該 第三像素的一第三亮度值；(g2)根據(jù)該第一亮度值、該第二亮度值及該第三亮度值，并經(jīng)由一亮度邊緣偵測程序， 計算出一亮度邊緣強(qiáng)度；以及(g3)依據(jù)該亮度邊緣強(qiáng)度的大小設(shè)定該第一權(quán)值及該第二權(quán)值。
8.如權(quán)利要求3所述的影像處理方法，其特征在于，更包含下列步驟(il)設(shè)定一陷形濾波程序的一第一頻率范圍及一第二頻率范圍，該第二頻率范圍涵蓋 且大于該第一頻率范圍；( 2)以該第一頻率范圍對該目標(biāo)影像訊號執(zhí)行該陷形濾波程序，計算出一第四亮度值；( 3)以該第二頻率范圍對該目標(biāo)影像訊號執(zhí)行該陷形濾波程序，計算出一第五亮度 值；以及( 4)將該第四亮度值及該第五亮度值分別乘以一第三權(quán)值及一第四權(quán)值后加總，以計 算出對應(yīng)該目標(biāo)影像訊號的一代表亮度值。
9.如權(quán)利要求8所述的影像處理方法，其特征在于，于步驟(i4)之前包含下列步驟 將該第一色度值減去該第二色度值后，計算出一色度差值；以及根據(jù)該色度差值的大小設(shè)定該第三權(quán)值及該第四權(quán)值。
10.一種影像處理電路，用以處理基于塞康制系統(tǒng)的一影像，其特征在于，該影像處理 電路包含一接收單元，用以接收該影像，該影像包含同一垂直線上連續(xù)排列的一第一像素、一第 二像素及一第三像素，且分別對應(yīng)一第一影像訊號、一第二影像訊號及一第三影像訊號；一縱向濾波模塊，耦接至該接收單元，根據(jù)該第一影像訊號、該第二影像訊號及該第三 影像訊號，計算出一第一色度訊號；一頻率解調(diào)模塊，耦接至該縱向濾波模塊，根據(jù)該第一色度訊號，計算出一第一色度角 頻率；以及一色度轉(zhuǎn)換單元，耦接于該頻率解調(diào)模塊，用以根據(jù)該第一色度角頻率而產(chǎn)生一第一 色度值。
11.如權(quán)利要求10所述的影像處理電路，其特征在于，該縱向濾波模塊包含一第一乘法單元，將該第一影像訊號、該第二影像訊號及該第三影像訊號分別乘以一 第一倍數(shù)、一第二倍數(shù)及一第三倍數(shù)，其中該第一倍數(shù)、該第二倍數(shù)與該第三倍數(shù)的總和為 零；以及一加法單元，耦接至該第一乘法單元，將乘法運算后的該第一影像訊號、乘法運算后的 該第二影像訊號及乘法運算后的該第三影像訊號相加，計算出該第一色度訊號。
12.如權(quán)利要求10所述的影像處理電路，其特征在于，更包含一濾波單元，耦接至該接收單元，用以根據(jù)一目標(biāo)影像訊號計算出一第二色度訊號，該 目標(biāo)影像訊號系為該第一、第二及第三影像訊號其中之一；其中，該頻率解調(diào)模塊更耦接至該濾波單元，根據(jù)該第二色度訊號計算出一第二色度 角頻率，該色度轉(zhuǎn)換單元更根據(jù)該第二色度角頻率產(chǎn)生一第二色度值。
13.如權(quán)利要求12所述的影像處理電路，其特征在于，更包含一色度加權(quán)模塊，耦接至 該色度轉(zhuǎn)換單元，將該第一色度值及該第二色度值分別乘以一第一權(quán)值及一第二權(quán)值后加 總，以計算出一代表色度值。
14.如權(quán)利要求13所述的影像處理電路，其特征在于，該色度加權(quán)模塊包含一第一設(shè) 定單元，耦接至該頻率解調(diào)模塊，判斷該第一色度角頻率是否超過一門坎值，若是，則設(shè)定 該第一權(quán)值小于該第二權(quán)值，若否，則設(shè)定該第一權(quán)值大于該第二權(quán)值。
15.如權(quán)利要求13所述的影像處理電路，其特征在于，該等同一垂直線上連續(xù)排列的 像素更包含一第四像素及一第五像素，分別對應(yīng)一第四影像訊號及一第五影像訊號，該第 四像素、該第一像素、該第二像素、該第三像素及該第五像素依序連續(xù)排列，該縱向濾波模 塊、該頻率解調(diào)模塊及該色度轉(zhuǎn)換單元根據(jù)該第四影像訊號、該第一影像訊號及該第二影 像訊號，計算出一第三色度值，并且根據(jù)該第二影像訊號、該第三影像訊號及該第五影像訊 號，計算出一第四色度值，該影像處理電路更包含一色度邊緣偵測模塊，耦接至該色度轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)該第三色度值、該第一色度值及該 第四色度值，計算出一色度邊緣強(qiáng)度；其中，該色度加權(quán)模塊包含一第二設(shè)定單元，耦接至該色度邊緣偵測模塊，依據(jù)該色度 邊緣強(qiáng)度的大小設(shè)定該第一權(quán)值及該第二權(quán)值。
16.如權(quán)利要求13所述的影像處理電路，其特征在于，更包含一第一陷形濾波單元，耦接至該接收單元，用來處理該第一影像訊號、該第二影像訊號 及該第三影像訊號，以分別計算出對應(yīng)該第一像素的一第一亮度值、對應(yīng)該第二像素的一 第二亮度值及對應(yīng)該第三像素的一第三亮度值；以及一亮度邊緣偵測模塊，耦接至該第一陷形濾波單元，根據(jù)該第一亮度值、該第二亮度值 及該第三亮度值，計算出一亮度邊緣強(qiáng)度；其中，該色度加權(quán)模塊包含一第三設(shè)定單元，耦接至該亮度邊緣偵測模塊，依據(jù)該亮度 邊緣強(qiáng)度的大小設(shè)定該第一權(quán)值及該第二權(quán)值。
17.如權(quán)利要求12所述的影像處理電路，其特征在于，更包含一第二陷形濾波單元，耦接至該接收單元，以一第一頻率范圍處理該目標(biāo)影像訊號，以 計算出一第四亮度值；一第三陷形濾波單元，耦接至該接收單元，以一第二頻率范圍處理該目標(biāo)影像訊號，以 計算出一第五亮度值，其中該第二濾波頻率范圍涵蓋且大于該第一濾波頻率范圍；以及一亮度加權(quán)模塊，耦接至該第二陷形濾波單元及該第三陷形濾波單元，將該第四亮度 值及該第五亮度值分別乘以一第三權(quán)值及一第四權(quán)值后加總，以計算出對應(yīng)該目標(biāo)影像訊 號的一代表亮度值。
18.如權(quán)利要求17所述的影像處理電路，其特征在于，更包含一第三減法單元，耦接至該色度轉(zhuǎn)換單元，將該第一色度值減去該第二色度值后，計算 出一色度差值；其中該亮度加權(quán)模塊包含一第四設(shè)定單元，耦接至該第三減法單元，根據(jù)該色度差值 的大小設(shè)定該第三權(quán)值及該第四權(quán)值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種影像處理電路及影像處理方法，可有效地解決先前技術(shù)中處理多脈沖圖樣所產(chǎn)生的異常色塊現(xiàn)象，且可動態(tài)地調(diào)整權(quán)值比例，以廣泛地處理影像中各種顏色分布情況，用以處理基于塞康制系統(tǒng)的影像。影像包含同一垂直線上連續(xù)排列的第一像素、第二像素及第三像素，且分別對應(yīng)第一影像訊號、第二影像訊號及第三影像訊號。影像處理方法包含下列步驟首先，根據(jù)第一影像訊號、第二影像訊號及第三影像訊號，并經(jīng)由縱向濾波程序，計算出色度訊號；接著，根據(jù)色度訊號并經(jīng)由頻率解調(diào)程序，計算出色度角頻率；最后，根據(jù)色度角頻率產(chǎn)生出色度值。
文檔編號H04N9/66GK101808249SQ20091000901
公開日2010年8月18日 申請日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者廖明豪 申請人:晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司;晨星半導(dǎo)體股份有限公司