CN101232568B - 图像解交错的方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

一种图像解交错的方法，包含：(a)定义出一第一阈值和第二阈值，其中该第二阈值大于该第一阈值；(b)依据交错式图像的图像动态来产生一参数；以及(c)当参数介于第一阈值和第二阈值之间时，以一第一内插方法以及一第二内插方法共同处理该交错式图像。

Description

图像解交错的方法及相关装置
技术领域
本发明涉及使用在交错式图像的解交错方法及相关装置，特别是涉及使用两种以上的内插方法混合处理交错式图像的解交错方法及相关装置。
背景技术
在NTSC规格下，电视每秒钟可呈现60个连续画面。但是，图像信号通过电视台传送或储存于储存媒体时，会有传输频宽或储存容量上的限制，而且显示器本身也常有扫描频率的限制。为了不受限于这些限制，往往会使用交错式扫描(Interlace)将图像信号每一个画面的图像信号拆解成一半形成交错式图像，以减少数据量。然而交错式图像的每一画面仅具有原始画面的一半，因此需要各种图像内插法(interpolation)以产生每一画面所缺少的像素点，即进行图像解交错(de-interlace)。
Bob模式是较常被使用的图像内插法之一，其根据欲内插的像素点同一行(即垂直方向)上的像素点执行内插。然而，Bob模式仅适用于动态成分较多的图像(也就是较接近动态图像的图像)，若使用在静态成分较多的图像上，则容易造成画面闪烁(flicker)的情况。
为了改善以上的问题，理论上可使用移动检测(motion detection)以分辩哪些部分是动态图像以及哪些部分是静态图像，如此便可使用其它图像内插方法(如Weave模式)处理静态图像，并用Bob模式处理动态图像。然而，实际上百分之百正确的动态检测并不存在，因此上述的方法并不可行。
因此，需要一种新颖的方法或装置解决上述问题。
发明内容
本发明的目的之一为提供一种图像解交错方法，其根据图像的动态情况以不同的内插方法处理交错式图像以进行图像解交错。
本发明的实施例披露了一种图像解交错的方法，包含：(a)定义出一第一阈值和第二阈值，其中该第二阈值大于该第一阈值；(b)依据交错式图像的图像动态来产生一参数；以及(c)当参数介于第一阈值和第二阈值之间时，以一第一内插方法以及一第二内插方法共同处理该交错式图像。
本发明的实施例也披露了一种图像解交错的装置，包含：一参数检测器，用以检测一交错式图像的图像动态，以产生一参数；以及一控制电路，耦接至该参数检测器，用以处理该交错式图像以产生一解交错图像，当该参数介于一第一阈值和一第二阈值之间时，以一第一内插方法以及一第二内插方法共同处理该图像，其中该第二阈值大于该第一阈值。
上述第一内插方法的其中一例为Median模式，而第二内插方法的其中一例为Bob模式。
通过上述的方法和系统，可根据图像的动态以适当的内插方法进行处理，且可运用改良式的Median模式以改善传统Median模式的缺点。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的图像解交错的方法的流程图。
图2示出了图1所示的图像解交错的方法的示意图。
图3示出了计算参数的示意图。
图4示出了Adaptive Median模式的内插方法的示意图。
图5示出了根据本发明的实施例的图像解交错装置的功能方块图。
附图符号说明
500         图像解交错装置
501         参数检测器
503         控制电路
505         比例决定单元
507、509    计算单元
511         结合单元
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的图像解交错的方法的流程图。如图1所示，此图像解交错的方法包含：
步骤101：
定义出一第一阈值和第二阈值，其中该第二阈值大于该第一阈值。
步骤103：
依据交错式图像的图像动态来产生一参数。
步骤105：
当参数介于该第一阈值和该第二阈值时，以一第一内插方法以及一第二内插方法共同处理交错式图像。
图1中所述的方法还可包含：当参数低于第一阈值时，单纯使用第一内插方法处理图像，以及该参数超过该第二阈值时，单纯使用第二内插方法处理交错式图像。但并非用以限定本发明，举例来说，当参数低于第一阈值时，可使用第三内插方法处理图像但不使用第一以及第二内插方法，此种变化也应在本发明的范围之内。此外，图1所示的方法也可根据参数而决定第一内插方法以及第二内插方法的混合(blending)比例。
图2示出了图1所示的图像解交错的方法的示意图。如图2所示，横轴为与图像的动态有关的参数(将于下面详述)，而纵轴为内插方法。如图2所示，当参数介于该第一阈值和该第二阈值之间时，以一第一内插方法以及一第二内插方法共同处理交错式图像，而且第一内插方法以及第二内插方法的混合比例因参数而有所不同。且当参数低于第一阈值时，可使用第一内插方法处理图像，以及参数超过该第二阈值时，可使用第二内插方法处理交错式图像。
图3示出了计算上述的与图像的动态有关的参数的示意图。在此实施例中，此参数为垂直频率(Vertical Frequency)，而此垂直频率以欲插入像素点X的前后扫描在线的对应像素点A和B的差异量作为基准而计算出，如图3所示，差异量越大则表示垂直频率越大。须注意的是，此实施例中虽以垂直频率代表图像的动态与静止程度，但并非用以限定本发明。本领域技术人员也可利用其它动态检测方法以得到其它参数取代垂直频率，而使本发明得到相同的功效，其也在本发明的范围之内。
在图2所示的实施例中，第一内插方法用以处理静态成分较多的图像，且该第二内插方法用以处理动态成分较多的图像。而根据本发明的一实施例，第一内插方法为一Adaptive Median模式，而第二内插方法为一Bob模式。Bob模式如上所述，其根据欲内插的像素点同一行(即垂直方向)上的像素点执行内插。图4示出了Adaptive Median模式的内插方法的示意图，如图4所示，在Adaptive Median模式中欲插入的目标像素点X除了参考同一场(field)中的上下像素点A、C之外，还参考另一场(此例中为上一场)中相对应的点B。
传统Median模式的计算公式可表示为X＝median(A，B，C)，也就是将A，B，C的中间值作为目标像素点X的值。然而，这样的作法却容易使画面有失真的现象。因此，本发明不仅可适用传统的Median模式，还提出了一改良型的Median模式，其可以下面的公式表示：
X＝median(A，B，C)；
If(X＝＝B)
X＝B；
else
X＝(A+C)/2
也就是说，先根据传统的Median模式求出目标像素X的值，若目标像素X的值等于另一场(此例中为上一场)中相对应的点B，则以B点值作为X。但若目标像素X的值不等于X，则根据同一场中的A和C的值求出X。在本实施例中，以A和C的平均值作为X的值，但并非用以限定本发明，举例来说，亦可以A和C总和的1/3作为X的值。
图5示出了根据本发明的实施例的图像解交错装置500的功能方块图。如图5所示，图像解交错装置500包含一参数检测器501以及一控制电路503。参数检测器501，用以检测一交错式图像以根据该图像的动态而产生一参数P。控制电路耦接至参数检测器501，用以处理图像IM以产生一插入后图像IIM，当该参数介于第一阈值和第二阈值时，以第一内插方法以及第二内插方法共同处理图像IM，其中第二阈值大于该第一阈值。此外如上所述，控制电路503可在当参数低于一第一阈值时使用一第一内插方法处理图像Im，以及该参数超过一第二阈值时，使用一第二内插方法处理该图像。其中一例为，第一内插方法用以处理静态成分较多的图像，且该第二内插方法用以处理动态成分较多的图像。且如上所述，第一内插方法为一AdaptiveMedian模式，而第二内插方法为一Bob模式。且第一内插方法也可为上述的改良型的Median模式。
根据本发明的实施例，控制电路503可包含一比例决定单元505、计算单元507和509以及一结合单元511，在此实施例中，计算单元507和509为乘法器，而结合单元511为一加法器，但并非用以限定本发明。比例决定单元505根据参数P决定一比例R(可视为权重值)。第一计算单元507耦接至比例决定单元505，用以根据比例R以及第一内插方法处理图像以产生一第一图像IM1。第二计算单元509用以根据1-R以及第二内插方法处理图像以产生一第二图像IM2。结合单元511用以结合第一图像IM1以及第二图像IM2以产生插入后图像IIM。
其它详细的技术细节如产生参数P的方法，传统的Median模式以及改良式的Median模式等已披露于上述方法之中，故在此不再赘述。
通过上述的方法和系统，可根据图像的状态以适当的内插方法进行处理，且可运用改良式的Median模式以改善传统Median模式的缺点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。

Claims (13)

1.一种图像解交错的方法，包含：
(a)定义出一第一阈值和一第二阈值，其中该第二阈值大于该第一阈值；
(b)依据一交错式图像的图像动态来产生一参数；以及
(c)当该参数介于该第一阈值和该第二阈值之间时，以一第一内插方法以及一第二内插方法共同处理该交错式图像，
其中该第一内插方法用以处理静态成分较多的图像，且该第二内插方法用以处理动态成分较多的图像。
2.如权利要求1所述的图像解交错的方法，还包含当该参数低于该第一阈值时，使用该第一内插方法处理该图像，以及当该参数超过该第二阈值时，使用该第二内插方法处理该交错式图像。
3.如权利要求1所述的图像解交错的方法，其中该步骤(b)根据该交错式图像的场中在垂直方向上的像素的差异量而计算出该参数。
4.如权利要求1所述的图像解交错的方法，该步骤(c)中，使用该第一内插方法以及该第二内插方法处理该交错式图像所占的比例依据该参数所决定。
5.如权利要求1所述的图像解交错的方法，其中该第一内插方法使用Median模式。
6.如权利要求1所述的图像解交错的方法，其中该第一内插方法包含：
依据一第一像素、一第二像素及一第三像素的像素值来产生一目标像素的像素值，当该第一、第二、第三像素的像素值之中位数等于该第三像素的像素值时，则使该目标像素的像素值等于该第三像素的像素值，否则，由该第一、第二像素的像素值产生该目标像素的像素值；其中，该第一、第二及该目标像素位于该交错式图像的同一场上，该第一、第二像素分别位于该目标像素欲插入位置的上方及下方，而该第三像素位于相对该目标像素的前一场的相同位置上。
7.如权利要求6所述的图像解交错的方法，其中当该第一、第二、第三像素的像素值之中位数不等于该第三像素的像素值时，使该目标像素的像素值等于该第一、第二像素的像素值的平均值。
8.如权利要求1所述的图像解交错的方法，其中该第二内插方法使用Bob模式。
9.一种图像解交错装置，包含：
一参数检测器，用以检测一交错式图像的图像动态以产生一参数；以及
一控制电路，耦接至该参数检测器，用以处理该交错式图像以产生一解交错图像，当该参数介于一第一阈值和一第二阈值之间时，以一第一内插方法以及一第二内插方法共同处理该交错式图像，其中该第二阈值大于该第一阈值，其中该第一内插方法用以处理静态成分较多的图像，且该第二内插方法用以处理动态成分较多图像。
10.如权利要求9所述的图像解交错装置，其中该控制电路在当该参数低于该第一阈值时使用该第一内插方法处理该交错式图像，以及当该参数超过该第二阈值时，使用该第二内插方法处理该交错式图像。
11.如权利要求9所述的图像解交错装置，其中该控制电路包含：
一比例决定单元，根据该参数决定一比例；
一第一计算单元，耦接至该比例决定单元，用以根据该比例以及该第一内插方法处理该交错式图像以产生一第一图像；
一第二计算单元，用以根据一减去该比例后的值以及该第二内插方法处理该交错式图像以产生一第二图像；以及
一结合单元，用以结合该第一图像以及该第二图像以产生该解交错图像。
12.如权利要求9所述的图像解交错装置，其中该参数检测器根据该交错式图像的场中在垂直方向上的像素的差异量而计算出该参数。
13.如权利要求9所述的图像解交错装置，其中该第一内插方法包含：依据一第一像素、一第二像素及一第三像素的像素值来产生一目标像素的像素值，当该第一、第二、第三像素的像素值之中位数等于该第三像素的像素值时，则使该目标像素的像素值等于该第三像素的像素值，否则，由该第一、第二像素的像素值产生该目标像素的像素值；其中，该第一、第二及该目标像素位于一交错式图像的同一场上，该第一、第二像素分别位于该目标像素欲插入位置的上方及下方，而该第三像素位于相对该目标像素的前一场的相同位置上。
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