CN101207769A

CN101207769A - 用于视频播放器和电视之间提供视频接口的方法和系统

Info

Publication number: CN101207769A
Application number: CNA2007101621131A
Authority: CN
Inventors: 达恩·纽曼
Original assignee: Zyray Wireless Inc
Current assignee: Broadcom Corp; Zyray Wireless Inc
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2027-12-14
Also published as: CN101207769B; US20080143873A1; EP1933556A2; EP1933556A3; KR100945689B1; KR20080055718A; TW200845746A; HK1120691A1

Abstract

本发明公开了一种用于在手持视频播放器和电视机之间提供视频接口的方法和系统。所述方法包括激活视频处理接口以处理适合于在手持视频播放器上显示的压缩格式的输入视频信号；以及产生对应的适合于在电视机上显示的视频输出信号。所述输入信号可以通过电视上的专用连接器接收。所述视频处理系统的激活可以利用菜单选择软件按键或者利用硬件选择视频输入按键实现。所述专用连接器被标识在电视机上。视频输入信号的处理可以利用数字噪声消除技术(DNR)例如蚊式噪声消除(MNR)和块状噪声消除(BNR)。视频信号处理包括压缩伪影消除。视频信号处理还可以利用数字轮廓噪声消除(DCR)、运动自适应解隔行(MAD)和使用瞬态调整块(TAB)的图像锐化。

Description

用于视频播放器和电视之间提供视频接口的方法和系统

技术领域

本发明涉及便携式视频设备和视频处理，更具体地说，本发明涉及一种用于个人视频播放器的电视用户接口和处理的方法和系统。

背景技术

视音频信息压缩技术的进步实现了电影、视频和/或音乐内容在多种媒介内低成本和广泛的记录、存储和/或传输。运动图象专家组(MPEG)标准是最为常用的数字压缩格式之一。相对于其他视频和音频编码格式，MPEG的一个主要优点在于对于相同的质量，MPEG产生的文件要小的多。这是因为MPEG使用非常成熟的压缩技术。然而，MPEG压缩也是有损的，例如它可能使视频内容失真。在这点上，视频压缩得越多，也就是压缩比越高，恢复的视频相似于原始信息的越少。一些MPEG视频失真的例子有结构丢失、细节丢失和/或边缘丢失。MPEG压缩还可以导致在尖锐的边缘处出现振荡和/或块边缘不连续。因为MPEG压缩技术是基于定义的视频图象采样块而处理的，MPEG压缩还可以导致可见的“宏块”，它是因比特错误而产生的。在MPEG中，宏块是视频图象中的一个16×16亮度(luma)采样阵列所覆盖的区域。luma指的是表示亮度的视频图象的组成分量。另外，由于量化操作而引起的噪声以及引起的混淆伪影和/或瞬时伪影，这些都有可能是由于使用了MPEG压缩操作而引起的。

当MPEG视频压缩导致视频图象的细节丢失，我们称为“模糊”视频图象。在这点上，用来减少基于压缩模糊的操作一般称为图象增强操作。当MPEG视频压缩导致视频图象添加的失真，我们称为对视频图象产生了“伪影”(artifacts)。例如，“蚊式噪声”便是指由于对图象的高空间频率分量的量化引起的MPEG伪影。蚊式噪声还可以指的是“振荡”或“吉布斯效应”。

在8比特视频系统中，例如MPEG视频压缩还会导致平滑梯度上的数字图象轮廓或图象带。数字图象轮廓对应于一至三个量化等级的噪声，也就是视频信号中的低等级轮廓。例如，数字图象轮廓是亮度(luma)和色度(chroma)都可见的，其色度U和V分量内的一个量化等级的噪声很容易转变成R、G或B分量内的两个或三个量化等级的噪声。

视频伪影可能更容易受视频内容或者显示环境影响。例如，在一个静态视频场景中，由处理操作产生的伪影可以是静态的，例如蚊式噪声，或者可以是动态的，例如模数转换(ADC噪声)。数字图象轮廓可以通过大的、高锐度的、高对比度的、高分辩率的视频显示来增强。与一个量化等级相对应的数字图象轮廓在暗的图象中或者在暗的房间里很容易看出来。当有空间相关和/或时间相关时，数字图象轮廓也可以很容易看出来。另外，数字图象轮廓可以通过数字视频处理操作例如对比、锐化和/或反常取整(improper rounding)的方式来增强。

蚊式噪声、块状噪声和/或数字图象轮廓之间有一些差异。例如，蚊式噪声是基于块编码伪影，以非常高频率的点或绒毛状(fuzz)出现于强边缘附近。块状噪声也是基于块编码伪影，它主要是由离散余玄变换(DCT)系数的量化引起的并以强屏幕窗口出现。然而，数字图象轮廓可以是由视频数据量化为256级(也就是8比特值)所引起的，它主要是在平坦区域内可见的长模糊线或者模糊块。对于视频显示，当选择了较高对比度或者较锐图象设置时，例如，数字图象轮廓对于观察者更加容易可见。

在手持视频播放器例如iPod或者其它便携式设备中，视频数据被高度压缩以减少存储要求。这种压缩导致了数字噪声伪影，当在手持视频播放器的小屏幕上观看的时候，不会很明显地影响观看效果。然而，当这个视频在大的电视屏幕上显示的时候，伪影变得非常明显，减弱观看娱乐性。

通过比较以上系统与本发明在下文并参考附图给出的一些方面，现有和传统方式的进一步的限制和缺点对于本技术领域的人员将是非常明显的。

发明内容

本发明涉及一种用于个人视频的电视用户接口和处理的系统和/或方法，在结合至少一个附图而充分地显示和/或描述，并在权利要求书中更加完全的阐述。

根据本发明的一个方面，本发明给出了一种用于在手持视频播放器和电视机之间提供视频接口的方法，所述方法包括：

激活视频处理接口以处理来自于所述手持视频播放器的解压缩模拟格式的输入视频信号；和

从所述输入视频信号产生相应的适合于在电视机上显示的输出视频信号，其中所述输入视频信号是经过所述电视机上的专用连接器接收到的。

作为优选，所述方法进一步包括利用菜单选择软件按键或者硬件选择视频输入按键中的至少一个来激活所述视频处理接口。

作为优选，所述专用连接器在电视机上有标签。

作为优选，所述方法进一步包括利用数字噪声消除(DNR)来处理所述输入视频信号。

作为优选，所述数字噪声消除包括蚊式噪声消除(MNR)。

作为优选，所述数字噪声消除包括块状噪声消除(BNR)。

作为优选，所述处理包括压缩伪影消除。

作为优选，所述方法进一步包括利用数字轮廓噪声消除(DCR)来处理所述输入视频信号。

作为优选，所述方法进一步包括利用运动自适应解隔行(MAD)来处理所述输入视频信号。

作为优选，所述方法进一步包括利用图像锐化处理所述输入视频信号。

作为优选，所述图像锐化包括瞬态调整块(TAB)。

根据本发明的一个方面，本发明给出了一种用于在手持视频播放器和电视机之间提供视频接口的系统，所述系统包括：

视频处理接口，所述视频处理接口处理适合于在所述手持视频播放器上显示的解压缩模拟格式的输入视频信号；和

一个或者多个电路，所述一个或多个电路由所述输入信号产生适合于在电视机上显示的输出视频信号，其中所述输入视频信号是经过所述电视机上的专用连接器接收到的。

作为优选，所述系统进一步包括菜单选择软件按键或者硬件选择视频输入按键中的至少一个。

作为优选，所述专用连接器在电视机上有标签。

作为优选，所述系统进一步包括用于对所述输入视频信号进行数字噪声消除的电路。

作为优选，所述数字噪声消除电路包括蚊式噪声消除(MNR)。

作为优选，所述数字噪声消除电路包括块状噪声消除(BNR)。

作为优选，所述处理包括压缩伪影消除。

作为优选，所述系统进一步包括用于数字轮廓噪声消除(DCR)的电路。

作为优选，所述系统进一步包括用于运动自适应解隔行(MAD)的电路。

作为优选，所述系统进一步包括用于图像锐化的电路。

作为优选，所述图像锐化电路包括瞬态调整块(TAB)。

通过对这里给出的实施例的详尽描述以及以下描述和附图，本发明的其它的优点、方面和新特性将会变得非常容易理解。

附图说明

图1是依据本发明实施例的具有手持视频播放器接口的电视机前端面板示意框图；

图2A是依据本发明实施例的典型手持视频播放器接口的框图；

图2B是依据本发明实施例的包括有视频集成处理的典型手持视频播放器的框图；

图3是依据本发明实施例的DNR的顶层部分的框图；

图4所示是依据本发明实施例的典型MNR滤波模块的框图；

图5所示是依据本发明实施例的用于确定MNR差分参数的典型步骤的流程图；

图6所示是依据本发明实施例的数字轮廓移除系统的典型结构框图；

图7所示是依据本发明实施例的用于视频图像中数字轮廓移除的典型步骤的流程图；

图8是依据本发明实施例的运动自适应解隔行器的框图；

图9是依据本发明实施例的典型瞬态调整块(TAB)的框图；

图10所示是依据本发明实施例的与典型边缘相关的一阶导数和二阶导数的示意图。

具体实施方式

这里公开了的本发明的一些特定实施例可以发现一种用于个人视频的电视用户接口和处理的方法和系统。所述方法的典型方面可包括激活视频处理接口以处理适合于在所述手持视频播放器上显示的解压缩模拟格式的输入视频信号。从所述输入视频信号可产生相应的适合于在电视机上显示的输出视频信号。所述输入视频信号是经过所述电视机上的专用连接器接收到的。所述专用连接器被标记出来以指示手持视频播放器源。激活所述视频处理接口可以利用菜单选择软件按键或者利用硬件选择视频输入按键。所述处理包括压缩伪影消除。各种数字噪声消除(DNR)方案，例如蚊式噪声消除(MNR)和/或块状噪声消除(BNR)，均可以用来处理所述输入视频信号。数字轮廓噪声消除(DCR)、运动自适应解隔行(MAD)和/或利用瞬态调整块(TAB)的图像锐化都可以用来处理所述输入视频信号。

图1是依据本发明实施例的具有手持视频播放器接口的电视机前端面板框图。参考图1，给出了电视前端面板100和便携式或者手持视频播放器106。电视前端面板包括屏幕101、手持视频播放器连接器103和连接器标签105。例如，连接器标签105可以标记出“便携式视频播放器”。应该认识到的是，尽管图中所示的手持视频连接器在电视的前面板上，本发明并不局限于此。因此，尽管把手持视频播放器连接器103放在电视的前面板上对于接入是很方便的，手持视频播放器连接器103可以放在电视的侧面、顶部或者背面。在本发明的多个实施例中，手持视频播放器连接器103可以集成为连接器面板的一部分，这对于很多电视机是很常见的。

在图1中，所示的便携式手持视频播放器106通过手持视频连接器103连接到电视前面板100。允许接收来自于所述连接器的输入视频的用户选择，可以激活处理该解压缩视频所需的适当信号处理以使得可以在电视上观看。用户选择接口可以是用于视频输入选择的硬件按键，和/或可以是例如在菜单界面中的软件按键。

图2A是依据本发明的实施例的典型手持视频播放器接口的框图。参考图2A，给出的手持视频播放器接口包括手持视频播放器输入模块201、NTSC(或PAL)视频解码器203、视频噪声消除(DNR)模块205、数字轮廓噪声消除(DCR)模块207、运动自适应解隔行(MAD)模块209、瞬态调整块(TAB)图像锐化模块211和图像显示模块213。

手持视频播放器输入模块201可包括适应于从手持视频播放器例如iPod接收输入视频信号的合适逻辑、电路和/或代码。视频解码器203可包括适应于解码输入的解压缩视频信号到合适的格式(例如NTSC或PAL格式)的合适逻辑、电路和/或代码。视频噪声消除(DNR)模块205可包括合适的逻辑、电路和/或代码，适用于减小由MPEG编码引起的伪影。这些伪影包括块状噪声和蚊式噪声。数字轮廓噪声消除(DCR)模块207可包括合适的逻辑、电路和/或代码，适用于检测和减少数字轮廓噪声。MAD模块209可包括合适的逻辑、电路和/或代码，适用于对视频场进行解隔行扫描。TAB模块211可包括合适的逻辑、电路和/或代码，适用于锐化视频图像。图像显示模块213包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于显示输出视频图像。输入信号可包括采用适合于在链接图2中每一个模块的视频总线(VB)上通信的格式的图像。

在操作中，手持视频播放器例如iPod可以通过手持视频播放器连接器103连接到电视前端面板100。采用适合于在视频总线上通信格式的解压缩图像可从手持视频播放器106传送到图2A中的手持视频播放器接口以进行处理。视频解码器203可以解码输入的解压视频信号为合适的格式，例如NTSC或者PAL。DNR模块205可消除一些由MPEG编码引起的伪影。这些伪影包括块状噪声和蚊式噪声。DCR模块207可以检测和减少数字轮廓噪声。MAD模块209可以解隔行解码视频信号中的视频场。TAB模块211用来锐化已处理视频图像，显示图像模块213可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于显示输出视频图像。

图2B是依据本发明的实施例的包括了视频集成处理的典型手持视频播放器的框图。参考图2B，给出的手持视频播放器接口包括手持视频播放器输入模块201、NTSC(或PAL)视频解码器203、视频噪声消除(DNR)模块205、数字轮廓噪声消除(DCR)模块207、运动自适应解隔行(MAD)模块209、瞬态调整块(TAB)图像锐化模块211。模块201、203、205、207、209和211本质上与图2A所描述的相同。在本发明的这个实施例中，信号处理模块可以集成在用于输出到电视或者监视器的手持视频播放器内。

图3是依据本发明实施例的DNR的顶层部分的框图。参考图3，图2中描述的DNR模块205可包括VB接收机(VB RCV)302、线存储模块304、像素缓存306、合并器312、块方差(BV)蚊式噪声消除(MNR)模块314、MNR滤波器316、临时存储模块318、色度延迟模块320和VB发射机(VB XMT)322。在一些情况下，DNR模块205也可以支持块状噪声消除，为此目的DNR模块205还包括有水平块状噪声消除(BNR)模块308和垂直BNR模块310。

VB RCV 302可包括合适的逻辑、电路和/或代码，适应于接收符合由VB所支持的总线协议格式的图像。VB RCV 302还可以适应于转换接收的MPEG编码视频图像到用于传输到线存储模块304的不同的格式。线存储模块304可包括合适的逻辑、电路和/或代码，适应于将来自当前视频图像的光栅扫描亮度数据转换为并行亮度数据线。线存储模块304可以在高清晰(HD)模式或者在标准清晰(SD)模式下操作。另外，线存储模块304也可以转换并延时匹配光栅扫描色度信息为单一并行(parallel)线。

像素缓存306可以包括合适的逻辑、电路和/或代码，适应于存储与来自线存储模块304产生的亮度数据并行线的多个象素相对应的亮度信息。在本方面的一个典型的实施例中，像素缓存306可以利用移位寄存器实现。依据本发明的一个实施例，在当DNR模块208也可以支持块状噪声消除(BNR)的情况下，像素缓存306可以通信连接到MNR模块314、MNR滤波器316、水平BNR模块308和垂直BNR模块310，以保存每秒的浮点运算(flops)。

BV MNR模块314可包括适应于确定当前视频图象的图象块的块方差参数的合适逻辑、电路和/或代码。BV MNR模块314可以利用来自于象素缓存306的亮度信息和/或其它处理参数。临时存储模块318可包括适应于存储由BV MNR模块314模块确定的临时值的合适逻辑、电路和/或代码。MNR滤波器316可包括合适的逻辑、电路和/或代码，基于被处理图象块的一部分确定局部方差参数，以及依据所述局部方差参数滤波被处理图象块的该部分。MNR滤波器316还可以确定MNR差分参数，以用来消除蚊式噪声伪影。

合并器312可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于将来自象素缓存306的图象块象素的原始亮度值和经MNR滤波器316执行滤波操作后产生的亮度值合并。色度延迟320可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于延迟色度数据线中的色度象素信息到VB XMT 322的传输，以很好地匹配由合并器312产生的亮度数据传输到VB XMT 322的时间。VB XMT 322可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于将已消除噪声的输出视频信号汇编成符合VB所支持的总线协议的格式。

图4所示是依据本发明实施例的典型MNR滤波模块的框图。参考图4，给出了象素缓存306、BV MNR模块413、临时存储模块411以及MNR滤波器409。图4中的MNR滤波器409非常类似于图3所描述的滤波模块316。MNR滤波器409可包括例如滤波模块403、局部方差模块405和限幅器407。滤波模块403可包括适应于对图象块的一部分滤波的合适逻辑、电路和/或代码。滤波操作对完整的图像块执行。某些情况下，当图像块对应于视频图像边界时，将不对该图象块执行滤波。所使用的一组滤波器值取决于视频信号是逐行的还是隔行的。

局部方差模块405可包括适应于确定图象块中一部分内的局部方差参数(local_var)的合适逻辑、电路和/或代码。

限幅器407可包括合适的逻辑、电路和/或代码，基于来自于像素缓存306的原始像素值、来自于滤波模块403的已滤波像素值、相关权重参数(m_rel)、来自于BV MNR模块413的block_var以及来自于局部方差模块405的local_var来确定MNR差分参数。一旦确定后，用于正在处理的当前像素的MNR差分参数可以与来自VB XMT 322的符合VB所支持的总线协议格式的输出视频信号一起，传输到图3中的合并器312。

图5所示是依据本发明实施例的用于确定MNR差分参数的典型步骤的流程图。参考图5，在开始步骤501之后，步骤503中，确定图像的块方差参数。所述块方差参数可以基于融合相邻的图像块的块方差参数而得到。在步骤505，基于当前正在被处理的图像块的一部分确定出局部方差参数。在步骤507，为与该局部方差参数对应的图像块的该部分确定钳位极限(clamping limit)。所述钳位极限可以基于块方差参数、局部方差参数、相关权重参数以及蚊式核限制参数来确定。

在步骤509，可以依据视频信号是逐行还是隔行的而选择一组合适的滤波器值或者滤波系数。在步骤511，可以基于原始像素值和来自于步骤509的已滤波像素值确定出差分参数。在步骤513，MNR差分参数可以通过将步骤507中确定的钳位极限应用于在步骤511中确定的差分参数来确定出。在为当前视频图像的所有像素确定出了MNR差分参数后，所述方法的步骤可以处理到步骤515结束。

图6所示是依据本发明实施例的数字轮廓移除系统的典型结构框图。参考图6，给出了伪影减少和消除模块207。伪影减少和消除模块207可包括输入接口601、线存储模块603、DCR模块605和输出接口613。DCR模块605可包括滤波器607、半色调模块609和统计模块611。

输入接口601可包括合适的逻辑、电路和/或代码，可以接收符合VB所支持的总线协议格式的输入视频信号。输入接口601还可以转换接收到的视频图像为用于传输到线存储模块603的不同的格式。输出接口613可包括合适的逻辑、电路和/或代码，可以将来自于半色调模块609的已降低噪声的视频图像汇编成符合VB所支持的总线协议的格式。线存储模块603可包括合适的逻辑、电路和/或代码，把来自于当前视频图像的光栅扫描视频数据转换成视频数据并行线。线存储模块603可以在高清晰(HD)模式或者标准清晰(SD)模式下工作，所以该电视机可以是SD或者HD电视。

DCR模块605可包括合适的逻辑、电路和/或代码，它可以从视频图象中移除数字图象轮廓。在这点上，例如，DCR模块605可以从低比特率视频中移除低等级的轮廓。DCR模块605可以对所有的颜色分量操作，例如亮度(Y)和色度(Cb和Cr)。例如，DCR模块605可以利用12比特处理内部滤波轮廓。，DCR模块605可以对减少轮廓的输出信号利用抖动(dither)或者半色调。例如，对于10比特视频系统，DCR模块605的输出可以抖动至10比特，而对于8比特系统，输出可抖动至8比特。DCR模块605可以利用至少一个抖动选项以处理视频输出。

统计模块611可包括合适的逻辑、电路和/或代码，它可以从接收自线存储模块603的视频图象的至少一部分中收集统计信息。统计模块611可以处理收集到的统计信息并选择合适的数字滤波器样式以滤波视频图象的对应部分。在这点上，统计模块611可以产生至少一个信号以指示滤波器607使用哪一个样式的数字滤波器平滑视频图象的该部分。滤波器607包括有合适的逻辑、电路和/或代码，用于对接收自线存储模块603的视频图像的一部分滤波以消除数字图像轮廓。某些情况下，滤波器607可以利用比DCR模块605的数字视频输出更高的比特内部处理来实现。例如，滤波器607可以利用12比特内部处理实现，然而DCR模块605的输出是8比特或者10比特视频。滤波器607的输出可以传输到半色调模块609。

半色调模块609可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于抖动由滤波器607传输过来的视频图象的已滤波部分。半色调模块609可以使能直通模式，那样所述视频图象的已滤波部分不需要抖动。半色调模块609可以提供多于一种的输出格式。例如，半色调模块609的输出可以是8比特视频或者10比特视频。在这点上，当选择10比特视频时可以激活直通模式，而当选择8比特视频时可以不激活直通模式。在处理滤波器607的输出时，半色调模块609可以实现多于一种的抖动选项。例如，半色调模块609可以提供顺序抖动、随机抖动和顺序和随机抖动相结合。

在操作中，视频图象的至少一部分可以通过VB从输入接口601接收到。输入接口601可以将接收到的输入视频信号从所述VB所支持的格式转换成为可以传输到线存储模块603的格式。线存储模块603可以存储所接收到视频图象的数据线，并可以传输适当的视频图象信息到DCR模块605内的统计模块611和滤波器607。通过收集和处理统计信息，统计模块611可以在滤波器607中选择合适的数字滤波器用于滤波所述视频图象的相应部分。通过利用由统计模块611所选择的数字滤波器样式，滤波器607可以滤波所述视频图象的该部分以平滑数字图象轮廓。为了取得合适的输入比特大小时，半色调模块609可以抖动所述视频图象的已滤波部分。输出接口613将DCR模块605中的半色调模块609的输出转换成由VB所支持的格式。虽然图6给出的描述是针对伪影减少和消除模块207给出的，本发明的其它实施例可以用来消除数字图象轮廓。

图7所示是依据本发明的实施例的用于视频图像中数字轮廓移除的典型步骤的流程图。参考图7，给出了流程图700。在开始步骤701之后，步骤703中，DCR模块605中的统计模块611收集关于像素方差的颜色分量的统计信息，所述颜色分量是当前关注的像素的至少一个搜索窗口内的。在步骤705，依据视频图像的亮度将一个可编程偏差值加到亮度方差中。在步骤707，统计模块611选择亮度滤波器窗口大小和色度滤波器窗口大小，以在滤波器607中执行数字图像轮廓移除。该滤波器窗口大小可以与搜索窗口大小相同。在一些情况下，统计模块611可以指示出对于当前关注的像素不需要滤波处理。

在步骤709，DCR模块605可以确定出滤波器607的输出是否要截成8比特或者10比特视频。当滤波器607的输出需要被截为8比特视频时，处理流程可以执行步骤711。在步骤711，半色调模块609对滤波器607的输出加抖动，并把产生的结果截成8比特视频格式。在步骤711后，可以执行步骤713。

返回到步骤709，当滤波器607的输出需要被截成10比特视频输出时，半色调模块609可以不对滤波器607的输出应用抖动而执行截断操作。DCR模块605的输出可以是8比特视频或10比特视频。在结束步骤713，将DCR模块605的输出传输到输出接口以依据VB总线格式化该产生的结果。

图8是依据本发明的实施例的运动自适应解隔行器的框图。参考图8，运动自适应解隔行器(MAD)807可包括方向滤波器801、时间平均器805和混合器803。方向滤波器801可包括合适的逻辑、代码和/或电路，用于在空间上逼近输出像素值。时间平均器805可包括合适的逻辑、代码和/或电路，用于输出像素值的时间逼近。混合器803可包括合适的逻辑、代码和/或电路，用于合并输出像素的时间逼近值和空间逼近值。

操作中，MAD 209可以从隔行扫描视频场中接收输入场像素并转换它们为双倍显示率的逐帧内的输出帧像素。到MAD 209的输入的水平分辨率可以基于每个场而变化。MAD 209可以利用运动自适应算法，所述算法可以平滑地混合针对输出像素的各个逼近值以防止出现可见轮廓，这些轮廓可能是通过改变决策而产生的。在本发明的一个实施例中，可能需要确定每一个输出像素周围的运动数量，以使用对于该输出像素的合适逼近值。MAD 209可以利用方向滤波器801、时间平均器805和混合器803以获取针对该输出像素的运动自适应值，使所述像素视觉上是令人感觉舒服的。

图9是依据本发明实施例的典型的TAB211的框图。TAB211可包括亮度峰值模块903、亮度边缘增强模块905、中值滤波器907、色度边缘校正模块909、校正和钳位模块911、亮度边缘检测模块1013、色度和亮度边缘检测模块915、色度饱和模块917和调试模式模块919。TAB211的各模块所执行的功能可以利用硬件、软件或者它们的组合实现。TAB211可以通过接口901和921连结到其它处理模块。

TAB211的输入和输出可以是视频图像，例如4:2:2 YC_rC_b格式的视频图像。在本发明的一个实施例中，TAB211可完全旁路输入到输出，输入可以毫无改变的通过TAB211并输出到下一个处理模块。

TAB211以一次一个图像来处理视频内容。TAB211可以对图像沿水平方向逐个像素的处理，该图像可以是基于光栅扫描方式读取的。当TAB211利用超出图像边界的功能或者滤波器时，图像边界上的像素会重复。

输入的亮度Y可以输入到中值滤波器907。中值滤波器907可以是可选择的1-抽头、3-抽头或5-抽头中值滤波器。中值滤波器907可以滤出噪声并且还可以用于如下所描述的亮度和色度处理。中值滤波器907可以是用来防止电路增加点噪声的平滑滤波器。

亮度边缘检测模块913以及和色度和亮度边缘检测模块915可以监测输入的YC_rC_b数据并搜索边缘。基于搜索的结果，可以检测出垂直边缘。边缘可以通过亮度和色度分量进行监测，并且结果可以送到TAB211内的其它模块以处理，例如色度边缘校正模块909。

亮度边缘检测模块913以及和色度和亮度边缘检测模块915可以计算亮度的一阶导数和二阶导数，分别为Y’和Y”。亮度边缘检测模块913可以接收亮度Y作为输入。一阶导数Y’可以利用例如Sobel核[-101]计算出来。可以计算当前像素、当前像素左边的像素以及右边的像素的一阶导数，其值可以用于TAB211中的其它模块的处理。可以利用以下Sobel核计算一阶导数，其中value_y[n]为当前像素的值，value_y[n-1]为当前像素左边像素的值，value_y[n+1]为当前像素右边像素的值，依此类推：

^*first_der_left＝value_y[n-2]-value_y[n]；

^*first_der＝value_y[n-1]-value_y[n+1]；和

^*first_der_right＝value_y[n]-value_y[n+2]；

其中，^*first_der_left表示当前像素左边像素的一阶导数，^*first_der表示当前像素的一阶导数，^*first_der_right表示当前像素右边像素的一阶导数。

二阶倒数(second_der)可以利用例如如下标准拉普拉斯算子计算：

second_der＝-value_y[n-1]+2^*value_y[n]-value_y[n+1]。

亮度边缘检测模块1013可以利用亮度的一阶导数和二阶导数检测边缘。

图10所示是依据本发明实施例的与典型边缘相关的一阶导数和二阶导数示意图。参考图10，给出了根据本发明一个实施例与典型边缘相关的一阶和二阶导数图。原始信号1001有两个边缘1009和1017。一阶导数1003给出两个峰值1011和1019，以分别指示出边缘1009和1017在原始信号1001中的位置。二阶导数1005接着在原始信号1001中分别对应的边缘位置1009和1017处减少到零1013和1021，分别指示出原始信号1001内边缘1009和1017的位置。利用二阶导数1005自身可以指示出当前像素是在左边还是右边，是正的还是负的，这不能得到准确的结果，因为大的边缘可能有大的转变区域，那样可以得到较大的平坦区域，其中二阶导数是零。边缘的改进在平坦区域中间的一个小部分可能是必要的，并且用二阶导数1005乘以一阶导数1003可以得到结果图1007，其中平坦区域被减少到一个较小的位置1015和1023，该较小的位置中可以确定需要边缘增强的位置。另外，在一阶导数和二阶导数的乘积图1017中，当一个像素位于其中乘积为正值的区域内时，那么该像素位于边缘的左边，而当像素位于其中乘积为负值的区域时，那么该像素位于边缘的右边。

参考图9，色度和亮度边缘检测模块915可以接收输入的亮度Y以及C_r和C_b值。亮度边缘检测模块913以及色度和亮度边缘检测模块915的输出可以被色度边缘校正模块909使用。色度边缘校正模块909还可以接收C_r和C_b值作为输入。

色度边缘校正模块909可以增强色度边缘。亮度边缘检测模块913以及色度和亮度边缘检测模块915可以提供与当前像素相关的边缘强度信息，当前像素是位于边缘的左边还是右边，以及当前像素离边缘的中心有多近。色度边缘校正模块909可以在视频内容位于4:2:2空间时每隔一个采样处理输入的像素，在视频内容位于4:4:4空间时逐个采样处理输入的像素。色度和亮度边缘检测模块915为色度边缘校正模块909提供亮度边缘(edge_y)、C_r边缘(edge_u)和C_b边缘(edge_v)。对于各边缘的值，可以用如下方法计算：

y_first_der使用[-1，-1，0，1，1]； //Y的一阶导数

y_second_der使用[-1，0，2，0，-1]； //Y的二阶导数

u_first_der使用[-1，0，1]； //C_r的一阶导数

u_second_der使用[-1，2，-1]； //C_r的二阶导数

v_first_er使用[-1，0，1]； //C_b的一阶导数

v_second_der使用[-1，2，-1]； //C_b的二阶导数

edge_y＝(y_second_der*(-1*y_first_der))/4；

edge_u＝(u_second_der*(-1*u_first_der))；和

edge_v＝(v_second_der*(-1*v_first_der))。

接着，将参数edge_y、edge_u、edge_v合并以确定需要校正边缘的数量：

if(disable_chroma_luma){edge_y＝0；}

if(disable_chroma_chroma){edge_u＝0；edge_v＝0；}

edge_correction-(edge_y+edge_u+edge_v)/64；

其中disable_chroma_luma是一个比特的值，用来指示chroma和luma边缘是否需要对齐，其中“1”可以取消chroma对齐到luma边缘。类似的，disable_chroma_chroma可以是一个比特的值，用来指示chroma边缘是否需要对齐，其中“1”可以取消chroma对齐到chroma边缘。而edge_correction是需要边缘校正的chroma边缘的数量。

edge_correction的值可以接着用来选择八个滤波器中的一个以校正C_r和C_b的值，使得色度边缘可以与亮度边缘对齐。色度边缘校正模块909中所使用的滤波器可以是5-抽头滤波器，而滤波器的系数是可编程的。

色度边缘校正模块909接着可以应用合适的滤波器以得到C_r和C_b的值，这些值通过改进色度转换处的边缘以增强色度分辨率。色度边缘校正模块909应用的滤波器可以经配置，使得在当前像素处没有检测到边缘时，所使用的滤波器可以是中心抽头为某些正值而其它抽头都为零的一个滤波器，那么，所述像素可以通过滤波器而不发生任何改变。接着，当在当前像素右边检测到一个边缘时，也就是，当前像素在边缘的左边，滤波器中心抽头右边的抽头经具有更多的权重，结果色度可能更多的推向右边，因此锐化色度边缘。亮度边缘也可以用类似的方式校正。得到的亮度和色度分量可以混合在一起以得到期望的整体边缘增强效果。

色度边缘校正模块909接着可以输出C_r和C_b经校正的值，作为色度饱和模块917的输入。色度饱和模块917还可以从色度和亮度边缘检测模块1015处接收色度值的一阶导数u_first_der和v_first_der作为输入。

色度边缘校正模块909可以通过同样的缩放因子缩放C_r和C_b的值。结果，在不改变色调的情况下边缘处的颜色可饱和。这比独立处理C_r和C_b的值具有更好的视觉效果，独立处理C_r和C_b会改变边缘处的色调，视觉效果是令人不舒服的。

在本发明的一个实施例中，色度饱和功能具有用于色度饱和的一个范围的值。色度饱和值范围内的最大值是可编程的。色度饱和功能可以生成新的饱和C_r和C_b的值。

在本发明的一个实施例中，可使用色度钳位功能来检测已校正色度值的上溢或者下溢。色度钳位功能可以利用最大色度值和最小色度值来控制色度分量。例如，如果新的色度值小于最小色度值，色度钳位功能将迫使色度值为最小值，类似的，如果新的色度值大于最大色度值，色度钳位功能可以迫使色度值为最大值。

色度饱和模块917可以接着输出新的C_r和C_b的值，它们可以输入到调试模式模块919。

亮度边缘可以利用混合峰值和边缘增强的方式锐化。亮度检测模块913的输出可以作为亮度峰值模块903和亮度边缘增强模块905的输入。亮度峰值模块903提供用于增强高频部分的滤波器，并以此锐化边缘，而不切断或者影响其它频率部分，例如DC值保持DC值。峰值模块1003中的滤波器的整体效果可以去掉因低通滤波引起的模糊效果，低通滤波会衰减一些高频部分。

亮度峰值模块903可以利用从亮度检测模块913接收到的亮度的二阶导数。亮度峰值模块903使亮度值达到最高点以给出更尖锐的边缘效果。例如，在一个边缘处，该边缘一侧的亮度较高而其另一侧的亮度较低，因此如果该边缘周围的颜色是灰色的，则具有较高亮度值的一侧看起来比另一侧要淡些。亮度峰值模块903可以使较高的亮度值更高而使得较低的亮度值更低，那样的话，较淡的一侧灰色将变得更浅，而较暗一侧的灰色将变得更暗，最后边缘变得更尖锐。亮度峰值模块903可以如以下计算校正峰值：

peak_correction＝second_der*PEAK_SETTING；//需要校正的峰值数量

peak_correction＞＞＝PEAK_SCALE；

if(abs(peak_correction)＜PEAKCORE){peak_correction＝0；}

其中PEAK_SETTING为范围在[0，15]之间的值，并可以控制峰值的数量，其中“0”可以取消峰值。PEAK_SCALE可以是[1，2，3，4]中的一个，而PEAKCORE可以是[0，255]之间的值并可以指示出峰值处的核心值。

亮度边缘增强模块905可以使用从亮度边缘检测模块913接收到的亮度的一阶导数。亮度边缘增强模块905可以对边缘的具有较大亮度值的一侧进行增强。以下代码段可以利用亮度的一阶导数以验证具有较大亮度值的边缘一侧被增强：

if(first_der＞0){

edge_correction＝abs(fist_der_right)；

}else{

edge_correction＝abs(first_der_left)；

Scale&core；

edge_correction*＝EDGE_SETTING；

edge_correction＞＞＝EDGE_SCALE；

if(edge_correction＜EDGECORE){edge_correction＝0；}

if(edge_correction＞EDGEMAX){edge_correction＝EDGEMAX；}

其中EDGE_SETTING为范围在[0，15]之间的值并可以控制边缘增强数量，其中“0”可以取消增强。EDGE_SCALE可以是[1，2，3，4，5，6]中的一个，而EDGECORE可以是[0，255]中的值，它可以指示出用于边缘增强的核心值。EDGEMAX可以设置最大边缘增强并是[0，255]中的一个值。

亮度峰值和亮度边缘增强可以接着在校正和钳位模块1011中混合在一起以得到新的正确的亮度值。所述混合可以通过首先应用以下峰值校正实现：

new_luma＝original_luma+peak_correction；

相对于相邻的像素可以限制过冲(Overshoot)和下冲(Undershoot)，且按如下方式钳位：

max_luma＝max(value_y[n-1]，value_y[n]，value_y[n+1]+OVERSHOOT；

if(new_luma＞max_luma){new_luma＝max_luma}

min_luma＝min(value_y[n-1]，value_y[n]，value_y[n+1])-OVERSHOOT；

if(new_luma＜min_luma){new_luma＝min_luma}

边缘校正接着可以按如下应用：

new_luma+＝edge_correction。

接着new_luma被钳位以得到最后的new_luma值。过冲/下冲可以通过具有[0，255]范围内的值的脉冲(shoot)设置来控制，其中“0”表示没有过冲。

所述新的亮度值可以接着由校正和钳位模块209输出并输入到调试模式模块919。所述调试模式模块919还可以从色度饱和模块1017中接收新的色度(C_r和C_b)值。调试模式模块919可以检查新的亮度和色度值并显示一个错误项或者基于结果的边缘映射。所述错误项可以通过迫使C_r和C_b的值为0来显示出来，因此迫使色度为灰色，并且迫使Y显示为：

Y＝(128+original_luma-new_luma)；

结果得到的亮度值可以接着被钳位于[1，254]的范围内。该边缘映射可以通过迫使C_r和C_b的值为0而显示，因此迫使色度为灰色并迫使Y要么为1(如果错误项等于0)，要么迫使Y为254(如果错误项不等于0)。

这里公开的本发明的一些实施例包括一种用于在手持视频播放器106和电视机之间提供视频接口的方法和系统。所述方法的一些方面包括激活视频处理接口以处理适合于在所述手持视频播放器106上显示的解压缩格式的输入视频信号。所述处理包括压缩伪影消除。一个或者多个电路例如视频解码器203、DNR模块205、DCR模块207、MAD模块209、TAB模块211以及显示图像模块213可以用来产生相应的适合于在电视机100上显示的输出视频信号。

所述输入信号可以通过专用连接器103接收到，所述连接器在电视机100上有标签显示。视频处理接口200的激活可以利用菜单选择软件按键或者硬件选择器视频输入按键来实现。尽管如此，一旦接收到信号，视频处理接口200可以自动检测和处理信号。输入视频信号的处理包括利用数字噪声消除(DNR)模块205进行噪声消除。所述数字噪声消除包括利用MNR模块316的蚊式噪声消除和/或利用BNR模块308、310的块状噪声消除。所述视频信号处理进一步包括利用数字轮廓噪声消除(DCR)模块207的数字轮廓噪声消除，利用运动自适应解隔行(MAD)模块209的解隔行扫描，以及利用瞬时调整块(TAB)模块211的图像锐化。

本发明的特定实施例还提供一种机器可读存储器，其内存储的计算机程序包括至少一个用于在网络内传送信号的代码段，所述至少一个代码段被机器执行促使所述机器执行如上所描述的方法的一个或者多个步骤。

因此，本发明可以用硬件、软件或者硬件和软件的组合实现。本发明可以在至少一个计算机系统的集中模式下实现，或者在分布式模式下实现，在所述分布式模式下，不同组件分布在几个互联的计算机系统中。采用任何适用于执行本发明介绍的方法的计算机系统或者其他设备都是合适的。一种硬件、软件和固件的典型组合是具有计算机程序的通用计算机系统，当程序被加载和执行时，控制所述计算机系统以使其执行本申请描述的方法。

本发明的一个实施例可以实现为板级产品、单芯片、专用集成电路(ASIC)或者作为单独的部件与系统的其它部分以不同的集成度集成在单芯片中。所述系统的集成度将主要取决于速度和成本考虑。由于如今成熟的处理器技术，利用一个现有的商用处理器是可能的，所述处理器可以实现在本发明的ASIC实现的外部。或者，如果所述处理器是以ASIC核或者逻辑块存在的，那么现有的商业处理器可以被用来实现为ASIC设备的一部分，用固件方式实现其多种功能。

本发明还可以嵌入到计算机程序产品内，所述计算机程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。然而，本领域技术人员能够理解的计算机程序的其它含义也被本发明所包含。

虽然本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

参考文献

本申请参考以下专利申请：

美国专利申请号为10/929628、申请日为2004年8月30日的专利申请；

美国专利申请号为10/945756、申请日为2005年9月21日的专利申请；

美国专利申请号为11/087491、申请日为2005年3月22日的专利申请；

本申请参考并将以上给出的每一份专利申请的全文引入本申请。

Claims

1.一种用于在手持视频播放器和电视机之间提供视频接口的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括利用菜单选择软件按键或者硬件选择视频输入按键中的至少一个来激活所述视频处理接口。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述专用连接器在电视机上有标签。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括利用数字噪声消除来处理所述输入视频信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数字噪声消除包括蚊式噪声消除。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数字噪声消除包括块状噪声消除。

7.一种用于在手持视频播放器和电视机之间提供视频接口的系统，其特征在于，所述系统包括：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括菜单选择软件按键或者硬件选择视频输入按键中的至少一个。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述专用连接器在电视机上有标签。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括用于对所述输入视频信号进行数字噪声消除的电路。