CN101366273A - 用于交错式视频的逐行扫描的方法和设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于对交错式视频信号进行去交错的方法，该方法使用基于中值单边(median single edge)的行平均场插值算法。该算法使用中值滤波器来确定在扫描交错式帧的两个场之间是否发生运动，并基于该结果来重构显示帧中的中间行。该中值滤波器通过确定目标像素值是否是中值来执行中值计算，而不是计算该中值并确定目标像素值是否等于所计算的中值。

Description

用于交错式视频的逐行扫描的方法和设备

相关申请

本申请根据35U.C.S.§119(e)而要求享有2005年12月21日递交的、名称为“FAST MEDIAN SINGLE EDGE BASED LINE AVERAGEFIELD INTERPOLATOR”的美国临时申请60/752,659的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明总体上涉及交错式视频的渐进式显示(去交错)，更具体地，涉及用于去交错的运动补偿技术。

背景技术

历史上，用于采集(例如记录)和显示(例如扫描)视频的事实标准是相互交错的。例如，传统的广播电视、有线电视等等已大量采用了交错式格式。用于美国电视广播的国家电视系统委员会(NTSC)标准规定以每秒30帧(fps)的速率的交错式格式来提供视频。逐行倒相(PAL)和按顺序传送彩色与存储系统(SECAM)标准规定使用25fps的速率的交错式视频格式。

交错式格式涉及将视频划分为偶数场和奇数场。例如，视频通常包括多个帧，其中每一帧是场景在某一时刻的静止图像。通常将每一帧划分为水平行序列，称作扫描行，每一扫描行由一系列可被从左到右进行光栅扫描的像素组成。针对相应的帧，交错式格式规定将每一帧划分为包含奇数编号的扫描行的奇数场、以及包含偶数编号的扫描行的偶数场。

在获取交错式格式的视频时(例如通过录像机采集视频)，可以分别获取偶数场和奇数场。例如，可以首先采集奇数场内的所有奇数编号的扫描行，随后获取偶数场内的所有偶数编号的扫描行。类似地，通常通过顺序地扫描全部相应场来显示交错式视频。也就是说，首先显示整个奇数场，随后显示整个偶数场。但是，可以交换显示场的顺序。例如，PAL标准规定首先显示偶数场，而NTSC标准规定首先显示奇数场。通常通过对每个单独的扫描行从左到右、从上到下地进行光栅扫描来显示相应场。

图1示出了包括奇数场102和偶数场104的交错式视频帧100。可以以该交错式格式来存储和/或传输帧100。为了显示帧110，可以随后将偶数场和奇数场重构为显示帧110。正如上文所讨论的，显示交错式视频的通常方法是单独地扫描这两个场。具体地，根据NTSC标准，通过扫描整个偶数场和随后扫描整个奇数场来显示所述显示帧110。也就是说，首先对扫描行2、4、6、......、N_奇数进行光栅扫描，随后对扫描行1、3、5、......、N_偶数进行光栅扫描。使用PAL标准时，交换显示场的顺序(即，首先是奇数场，随后是偶数场)。如前所述的扫描交错式视频的显示器在这里被称为交错式显示器。

随着交错式显示器的广泛使用，诸多手持装置、计算机监视器、等离子屏幕、液晶显示器(LCD)、数字光处理(DLP)显示器等等使用逐行扫描来显示视频。在逐行扫描中，按照以数字表示的扫描行的顺序从首行到末行一起扫描偶数场和奇数场。也就是说，第一偶数扫描行跟在第一奇数扫描行之后，依此类推，而不是在扫描所有奇数扫描行之后再扫描所有偶数扫描行(或者在扫描所有偶数扫描行之后再扫描所有奇数扫描行)。例如，对图1中的帧100的逐行扫描可包括：显示扫描行1(来自奇数场)，然后是扫描行2(来自偶数场)，依此类推，向下沿着该帧在显示奇数场的行和显示偶数场的行之间交替。使用逐行扫描来显示交错式视频的过程通常被称为“去交错”。

正如上文所讨论的，交错式视频被设计成被以相同的交错式格式来采集、传输或存储以及显示。因此，在不同的时刻采集交错式视频的偶数场和奇数场。由于在偶数扫描行和奇数扫描行之间交替地进行逐行扫描，因此将会以与采集视频的时间顺序不相同的时间顺序来显示逐行扫描的交错式视频。结果，逐行扫描容易受到由于实质上在相同的时刻显示在不同的时刻获得的数据而导致的运动伪影的影响。

发明内容

本发明的一些实施例包括一种用于在交错式视频的逐行扫描中确定中间扫描行的目标像素值的方法，该目标像素被确定以在渐进式显示装置上显示，该交错式视频包括多个帧，每个帧包括第一场和第二场，该第一场和第二场包含相应帧的交替的扫描行。该方法包括以下计算机实现的动作：从该交错式视频中第一场的第一扫描行中的水平位置处获得第一像素值，从该交错式视频中第二场的第一扫描行中的水平位置处获得第二像素值，从该交错式视频中第一场的第二扫描行中的水平位置处获得第三像素值，确定第二像素值是否是第一像素值、第二像素值和第三像素值的中值，如果第二像素值是该中值，则将第二像素值作为目标像素值而显示，如果第二像素值不是该中值，则显示第一像素值和第三像素值的平均值。

本发明的一些实施例包括一种有利于在交错式视频的逐行扫描中确定中间扫描行的目标像素值的中值计算方法，该目标像素值被确定以在渐进式显示装置上显示，该交错式视频包括多个帧，每个帧包括第一场和第二场，该第一场和第二场包含相应帧的交替的扫描行，所述方法包括以下计算机实现的动作：计算第一像素值与第二像素值之间的第一差值，其中该第一像素值是从该交错式视频中第一场的第一扫描行中的水平位置处获得的，该第二像素值是从该交错式视频中第二场的第一扫描行中的水平位置处获得的；计算第二像素值与第三像素值之间的第二差值，其中该第三像素值是从该交错式视频中第一场的第二扫描行中的水平位置处获得的；将第一差值和第二差值相乘以获得指示值；如果该指示值大于或等于零，则确定第二像素值是中值，并且如果该指示值小于零，则确定第二像素值不是中值。

本发明的一些实施例包括一种用于在交错式视频的逐行扫描中确定中间扫描行的目标像素值的设备，该目标像素被确定以在渐进式显示装置上显示，该交错式视频包括多个帧，每个帧包括第一场和第二场，第一场和第二场包含相应帧的交替的扫描行，该设备包括能够以逐行扫描的方式显示像素的显示器、以及耦合到该显示器的至少一个处理器，该至少一个处理器被配置成：从该交错式视频中第一场的第一扫描行中的水平位置处获得第一像素值，从该交错式视频中第二场的第一扫描行中的水平位置处获得第二像素值，以及从该交错式视频中第一场的第二扫描行中的水平位置处获得第三像素值，该至少一个处理器还适用于确定第二像素值是否是第一像素值、第二像素值和第三像素值的中值，其中，如果第二像素值是该中值，则该至少一个处理器将该第二像素值提供给显示器，如果第二像素值不是该中值，则该至少一个处理器将第一像素值和第三像素值的平均值提供给显示器。

本发明的一些实施例包括一种有利于在交错式视频的逐行扫描中确定中间扫描行的目标像素值的中值计算设备，该目标像素被确定以在渐进式显示装置上显示，该交错式视频包括多个帧，每个帧包括第一场和第二场，第一场和第二场包含相应帧的交替的扫描行，该设备包括能够以逐行扫描的方式显示像素的显示器、以及耦合到该显示器的至少一个处理器，该至少一个处理器被配置成：计算在第一像素值与第二像素值之间的第一差值，其中该第一像素值是从该交错式视频中第一场的第一扫描行中的水平位置处获得的，该第二像素值是从该交错式视频中第二场的第一扫描行中的水平位置处获得的；计算第二像素值与第三像素值之间的第二差值，其中该第三像素值是从该交错式视频中第一场的第二扫描行中的水平位置处获得的；将第一差值和第二差值相乘以获得指示值；其中，如果该指示值大于或等于零，则该至少一个处理器确定第二像素值是中值，如果该指示值小于零，则该至少一个处理器确定第二像素值不是中值。

附图说明

图1是示出了以交错式视频格式显示视频的示意图；

图2是示出了交错式视频的传统的逐行扫描的示意图；

图3是示出了根据本发明的一些实施例的交错式视频的逐行扫描的示意图；

图4是示出了根据本发明的一些实施例的、确定交错式视频的逐行扫描的中间扫描行的像素值的方法的流程图；

图5是传统中值计算的流程图；以及

图6是根据本发明的一些实施例的中值计算的流程图；以及

图7是示出了适合于实现本发明的各方面的设备的框图。

具体实施方式

正如上文所讨论的，交错式视频的逐行扫描容易受到由于以与获取交错式视频的时间顺序不同的时间顺序来显示扫描行而产生的运动伪影的影响。已经开发出各种去交错方法来补偿各种运动影响。被称为场内的第一类运动补偿方法仅使用两个场之一来导出用于渐进式显示的视频数据。当使用场内方法来解决运动伪影问题时，仅使用一半的可用视频数据会导致垂直分辨率的显著损失。

被称为场间的另一类运动补偿方法以前述的方式来组合来自偶数场和奇数场的数据，例如，对各场取平均以得到显示扫描行的像素值。然而，由于该数据总是被组合，因此即使在不存在运动时，也总有至少一些扫描行是被合成的而不具有真实的采集值。这可能会导致相应的分辨率损失。

第三类运动补偿方法根据在特定像素处是否发生运动来确定用于显示的像素。例如，一些方法首先处理目标像素周围的邻近区域的像素值，以确定真实的像素值是否是运动伪影，并且在一些方法中还确定运动的范围和特性。通过分析邻近像素之间的关系，可以使用目标像素值来补偿运动。虽然第三类方法倾向于比场内和场间方法更有效地解决运动影响问题，但是这些传统类型的方法的计算开销很大。特别是，通常至少针对交替的扫描行在每个像素处执行运动检测算法。同样地，复杂的算法可能开销很大，因而在应用上受到限制。

申请人已经提出了一种计算相对简单的运动检测和补偿算法。在一些实施例中，通过以下步骤来确定多场之一的特定扫描行中的像素值：首先计算扫描行中的目标像素是否是其它场的扫描行中的垂直方向上相邻的像素的中值，以检测是否发生了运动。如果目标像素是该中值，则使用该目标像素的值来进行显示，否则，使用垂直方向上相邻的像素的平均值来进行显示。因此，通过相对简单的中值计算可以检测出运动，并且因此可以在各种处理器上实现。

申请人还认识到：诸如各种中值滤波算法等的执行中值计算的传统方法通过以下步骤来计算中值：首先确定哪个输入像素值是中值，然后将该中值与目标像素进行比较，以确定目标像素是否是该中值。申请人认识到，对于中值计算而言更少的计算可能也是足够的。具体地，正如下文更详细地讨论的，申请人开发了一种算法，该算法通过识别目标像素是否是中值来执行中值计算，而非计算哪个输入像素值是该中值并作相关的比较。结果，从计算方面来看，可以更有效地执行中值计算。

下文更详细地描述了根据本发明的方法和设备所涉及的各种概念及所述方法和设备的实施例。应当理解，这里描述的本发明的各方面可以通过多种方式中的任一方式来实现。这里提供的具体实施方式的实例仅用于说明的目的。此外，在下面的实施例中描述的本发明的各方面可以单独使用或以任何组合方式使用，并且不限于这里所明确描述的组合。

图2示出了使用逐行扫描来显示交错式视频的方法。在图2中，示出了交错式视频帧200，其包括第一场206(例如奇数场)和第二场208(例如偶数场)，每个场包括多个像素，用值a标记该多个像素，并通过像素在帧中的对应位置来对该多个像素进行索引。为了将交错式视频变换成渐进式显示视频，直接使用场206和208的扫描行来形成显示视频帧210的扫描行。由于要使用逐行扫描来显示该帧，因此以顺序的方式交替地显示奇数场和偶数场的扫描行(例如，按奇数、偶数、奇数、偶数等的方式显示所得到的帧)。

正如上文所讨论的，在传统的逐行扫描(例如无运动补偿的逐行扫描)中，可以未经修改就直接使用奇数场和偶数场的扫描行来形成显示视频的相应帧。如图2所示，直接将扫描行1的像素值(即像素值a11-a1n)扫描到显示帧210的扫描行1中。类似地，直接将扫描行2的像素值(即像素值a21-a2n)扫描到显示帧210的扫描行2中。结果，传统的逐行扫描直接在第一奇数行中扫描，随后是第一偶数行，依此类推，直到最后的奇数扫描行和偶数扫描行。

然而，由于以与获取数据的时间顺序不相同的时间顺序来显示数据，因此传统的逐行扫描方法可能会导致在所得到的显示数据中出现运动伪影。具体地，在获取第二场之前已经完整地采集了一个场，因而将会在不同的时刻采集显示帧中的相邻扫描行。例如，使用NTSC标准(其规定30fps)，可能在采集扫描行1之后的1/60秒时采集扫描行2，在此1/60秒期间所采集的场景中的物体可能进行了可察觉的运动。为了解决与运动相关的问题，可以基于相邻扫描行之间的关系来确定帧210中的交替行。

图3示出了根据本发明的一些实施例的、使用具有运动补偿功能的逐行扫描来显示交错式视频的方法。帧300可以与图2所示的帧200相同。然而，与直接扫描交错式帧300的每个扫描行不同，可以通过考虑诸如像素值与邻近像素值之间的关系之类的一个或更多个因素来计算交替行。例如，如同传统逐行扫描中一样，可以直接将奇数扫描行(例如扫描行1，2，3...i)扫描到显示帧310中。然而，正如偶数扫描行中的x值所指示的，可以确定显示帧中的偶数扫描行的像素值以补偿运动，并且不需要直接扫描显示帧中的偶数扫描行的像素值。基于邻近扫描行而确定的扫描行被称为中间扫描行。应当理解，虽然图3示出了作为中间扫描行的偶数扫描行并直接在奇数扫描行中扫描，但是本发明的各方面并不局限于此，因而可以交换偶数扫描行和奇数扫描行的角色。

在一些实施例中，根据垂直方向上相邻的扫描行中的像素值之间的关系来确定中间扫描行的像素值。例如，可以直接将帧300的奇数行中的像素值扫描到显示帧310中。为了补偿可能由于在不同于奇数场的时刻获取偶数场而产生的运动伪影，可以基于偶数扫描行中的像素值与紧挨在前的奇数扫描行以及紧挨在后的奇数扫描行中的像素值之间的关系，来确定显示帧310的偶数扫描行中的像素值。例如，可以基于像素a11、a21和a31之间的关系来确定像素x21，可以基于像素a11、a22和a32之间的关系来确定像素x22，等等。

应当理解，可以基于任何邻近区域的像素来确定中间扫描行的像素值x，并且不限于图3所示的垂直方向上的邻近区域。例如，可以基于垂直方向和/或水平方向上的相邻像素，基于奇数场、偶数场或这两者的像素等，来确定x值。此外，应当理解，本发明的各方面并不局限于此，因而可以直接将偶数场扫描到渐进式显示视频中，并基于像素相邻性来确定奇数行。

图4示出了根据本发明的一些实施例的、在交错式视频的逐行扫描中确定中间扫描行的像素值的方法。方法400通过直接从奇数场中扫描奇数行，并根据垂直方向上与目标像素相邻的像素之间的关系确定偶数行，来执行对交错式视频的逐行扫描。应当理解，本发明的各个方面并不局限于此，因而可以根据偶数场来确定偶数行，并根据垂直方向上与目标像素相邻的像素之间的关系来确定奇数行。

在动作410中，从交错式视频中获得像素值a1，a2和a3。像素a1和a3可以是偶数场中沿着相邻偶数扫描行的当前水平位置处的像素。像素a2可以是在偶数扫描行之间的奇数扫描行中的当前水平位置处的像素。例如，在光栅扫描中，当前位置可以始于交错式视频的左上部(例如，像素值a1、a2和a3可以对应于图3中的像素值a11、a21和a31)，并且水平移动穿过扫描行中的连续像素，然后在下个垂直扫描行处重复。正如上文所讨论的，可以直接将像素值a1和a3扫描到显示帧中。然而，为了至少部分地补偿在获取偶数场和获取奇数场之间可能发生的运动，并不将像素值a2直接应用于显示帧。而是基于a1、a2和a3之间的关系来确定对应的值x2。

在动作415中，确定a2是否是像素a1、a2和a3的中值。如果a2是该中值，则输出a2(动作420)，并且a2可被作为像素值x2而直接应用于显示帧。否则，输出像素a1和a3的平均值(动作430)，并且该平均值可被作为像素值x2而应用于显示帧。然后可以针对显示帧的中间扫描行的每个像素值重复该过程，并且对显示视频中的每一帧再次重复该过程。例如，在光栅扫描中，可以在每一帧中从左到右、从上到下地连续确定中间扫描行的像素值，并随后对交错式视频中的每一帧进行重复。

申请人已经认识到，中值计算是一种确定出现运动影响的方法。假设如果a2是所述中值，则在采集偶数场与采集奇数场之间基本没有发生运动，并且可以显示真实的值a2。否则，如果a2不是该中值(即，a2在由a1和a3所限定的范围之外)，则假定偏移是由于在采集(例如记录)形成交错式视频的偶数场与奇数场之间发生运动所导致的。为了补偿该假定的运动，使用a1和a3的平均值来取代a2(该a2被假定为运动伪影)。

应当理解，可以对中间扫描行中的每个像素执行对中间扫描行的像素值的计算。因此，用来确定要将什么像素值应用于显示视频的算法应当是相对较快速的。例如，可能需要以30fps显示视频。因此，复杂的算法可能过于耗时，或者可能局限于具有较大计算能力的显示设备。同时，该算法应当在一定程度上补偿运动影响。从计算方面来看，上述算法提供了考虑至少一些运动影响的相对简单的算法。

传统的使用中值计算的算法通常是通过以下步骤来进行中值计算的：计算哪个输入像素值是中值，然后将该中值与目标像素值进行比较，以确定该目标像素值是否是该中值。例如，对于三个垂直方向上相邻的像素值a1、a2、a3而言，为了确定a2是否是中值，传统的中值计算首先确定a1、a2、a3的中值，然后将该确定的中值与a2进行比较，以确定a2是否是该中值。

例如，图5示出了一种针对三个输入值a1、a2、a3(例如，来自两个连续的奇数扫描行和中间的偶数扫描行的、垂直方向上相邻的像素)来进行中值计算的传统方法。在步骤504-510中，通过使用三个临时变量temp1、temp2和temp3来计算中值。在步骤520中，计算像素值a₁和a₂的最小值并将该最小值指定为temp1。在步骤530中，计算像素值a₁和a₂的最大值并将该最大值指定为temp2。在步骤540中，将temp3变量定义为temp1和像素值a₃的最大值。在步骤550中，将中值计算为temp2和temp3的最小值。随后在步骤555中，将该中值与a2进行比较，以确定该中值与a2是否是同一个值(即确定a2是否是该中值)。

图5所示的中值计算需要四次最小值和最大值运算。在图5所示的算法的一个实现中，使用可从Analog Devices Inc.(Norwood，MA)获得的Blackfin数字信号处理器族中的处理器，需要6.25个周期来完成该中值计算。为了对视频帧进行去交错，可以将算法400应用于该帧中的每个像素。以30fps速率显示的720×480像素的标准视频帧要求每秒扫描720×480×30≈10.4百万像素。从计算方面看，该数量使该算法开销很大，特别是对于嵌入式计算装置而言。

申请人已经认识到，传统的中值计算方法可能花费不必要的过长时间。特别是，申请人已经认识到，实际上并不需要计算一组输入值的中值以针对该输入值之一进行中值确定。与实际计算中值不同，申请人已经开发了一种直接确定像素值是否是中值的算法，而无需确定中值像素值。通过去除专门的中值计算，可以减少执行中值计算所需要的步骤数量(并且最终减少了处理器周期)。

图6示出了根据本发明的一些实施例的确定像素值是否是一组输入值的中值的方法。在动作602中，获得输入值a1、a2和a3(例如从交错式视频的当前位置处获得)，其中要确定a2是否是中值。在动作604中，计算像素值a₁和a₂之间的差值d₁(例如，d₁-a₁-a₂)。在动作606中，计算像素值a₂和a₃之间的差值d₃(例如，d₃＝a₂-a₃)。接下来，使用上述两个差值d1和d3来确定a2是否是中值。具体地，在动作608中，确定这些差值的乘积是否大于或等于零(例如，评估表达式d₁＊d₃≥0是否为真)。如果d1和d3的乘积大于或等于0，则a2是该中值，否则a2不是该中值。

上述算法可用作结合图4所描述的中间扫描行确定算法的中值计算，以进一步减少用于对视频进行去交错的运动补偿技术的计算复杂度。应当理解，本发明的各个方面并不局限于此，因而可以以任何顺序或并行地执行动作504和506。此外，本发明的各个方面并不局限于使用任何特定的算法，因而可以使用确定给定值是否是中值而不用首先计算该中值的其它算法。

下面是结合图6描述的算法正确地确定了特定值a2是否是一组值a1、a2和a3的中值的证明。要使该算法正确，下面的语句1和2必须等价：

语句1：

a₂是中值                               (1)

语句2：

d₁＊d₃≥0                              (2)

其中d₁＝a₁-a₂并且d₃＝a₂-a₃。假设语句1成立，则为了证明语句2为真，应当指出，如果a₂是中值，则以下表达式中任一表达式为真：

a₁≥a₂≥a₃                            (3)

或者

a₁≤a₂≤a₃                            (4)

如果表达式3为真，则下面的方程式5中的两个表达式也为真。

d₁＝(a₁-a₂)≥0并且d₃＝(a₂-a₃)≥0       (5)

因此，d₁＊d₃≥0为真。如果表达式4为真，则下面的方程式6中的两个表达式也为真。

d₁＝(a₁-a₂)≤0并且d₃＝(a₂-a₃)≤0       (6)

因此，表达式d₁＊d₃≥0为真。因此，已经示出了：如果语句1为真，则语句2为真。下面示出了反之也成立。具体地，假设语句2为真，则示出了语句1为真。最初考虑下面的情况：

d₁＊d₃＞0                             (7)

表达式7表示d₁和d₃的符号相同，这意味着以下表达式中任一为真：

d₁>0并且d₃>0                          (8)

和

d₁<0并且d₃<0                          (9)

由于表达式8中示出的不等式意味着d₁＝(a₁-a₂)>0且d₃＝(a₂-a₃)>0，即a₁>a₂>a₃，因此表达式8中示出的不等式表示a₂是中值。相反地，如果表达式9中示出的不等式为真，则由于该不等式表示a₁、a₂和a₃具有下述连贯的顺序：a₁<a₂<a₃，因此a₂也是中值。因此，假定语句2，则示出了对于情况7(即d₁＊d₃>0)而言语句1为真。接下来，假设语句2为真，则示出了在下面的特定情况下语句1为真：

d₁＊d₃＝0                             (10)

表达式10意味着下面的四种可能性中的每一种都可能为真：

d₁＝0并且d₃≤0                        (11)

d₁＝0并且d₃>0                         (12)

d₁≤0并且d₃＝0                        (13)

或者

d₁>0并且d₃＝0                        (14)

如果情况11为真，则分别根据d₁＝0以及d₃≤0得出：

a₁＝a₂并且a₂≤a₃                     (15)

因此，由此得出：

a₁＝a₂≤a₃                           (16)

这说明a₂是中值，并且示出了在情况11下语句1为真。如果情况12为真，则分别根据d₁＝0以及d₃>0得出：

a₁＝a₂并且a₂>a₃                       (17)

因此，由此得出：

a₁＝a₂>a₃                             (18)

这说明a₂是中值，并且示出了在情况12下语句1为真。如果情况13为真，则分别根据d₃＝0以及d₁≤0得出：

a₂＝a₃并且a₁≤a₂                         (19)

因此，由此得出：

a₁≤a₂＝a₃                                (20)

这说明a₂是中值，并且示出了在情况13下语句1为真。如果情况14为真，则分别根据d₃＝0以及d₁>0得出：

a₂＝a₃并且a₁>a₂                            (21)

因此，由此得出：

a₁>a₂＝a₃                                   (22)

这说明a₂是中值，并且示出了对于情况14而言语句1为真。因此，上文示出了结合图5所描述的算法正确地确定了a₂是否是中值。可以组合地使用结合图4所描述的去交错方法与结合图6所描述的中值计算，以实现相对有效的去交错算法，与传统的运动补偿去交错算法相比，该相对有效的去交错算法可以产生实质的速度提升。然而，应当理解，本发明的各个方面并不局限于此，因而可以与其它中值计算方法一起使用图4的去交错算法。此外，本发明的各个方面并不局限于和任何特定应用一起使用，因而可以在除去交错之外的其它上下文中使用图6的中值计算。

图7示出了适用于实现本发明的各方面的显示系统。显示系统700包括能够使用逐行扫描来显示像素的显示器。显示器750可以是手持装置的显示屏、计算机监视器、等离子屏幕、液晶显示器(LCD)、数字光处理(DLP)显示器等。本发明的各个方面并不局限于此，因而显示器750也可以是适用于逐行扫描的交错式显示器、或者任何其它用于显示渐进式格式的像素的显示器。

显示系统700包括与显示器耦合的、用于处理视频的处理器720。该处理器可以是任何类型的能够执行数学和/或逻辑计算的计算机。该处理器可以是一个或更多个能够执行诸如存储在计算程序中的指令之类的指令的通用处理器，或者可以是一个或更多个专用处理器。处理器720可被编程为处理交错式视频用于以逐行扫描方式加以显示，并且可被配置成执行前述的各种算法中的任一算法。例如，处理器720可被编程为根据结合图4所描述的算法来确定中间扫描行的像素值、和/或执行结合图6所述的中值计算。应当理解，本发明的各个方面并不局限于此，因而处理器720可被编程为执行这里所描述的算法中的任一算法或其组合。处理器720可以是嵌入式处理器或者独立计算机。

显示系统还可以包括用于存储要在显示器750上显示的至少一部分视频的存储器710。存储器710可以被处理器720访问，以便从该存储器中读出视频，并在将该视频提供给显示器750之前处理该视频。具体地，存储器710可存储接收的交错式视频的部分，该接收的交错式视频要被处理器720以逐行扫描方式处理，更具体地，要在被提供用于显示之前被处理以补偿运动伪影。存储器710可以是帧缓冲器、片上高速缓存、或者诸如ROM、RAM、软盘、CD-ROM、DVD之类的任何类型的存储介质。

显示系统700包括输入705，存储器710通过输入705来接收视频。例如，输入705可以是用于接收广播电视或其它视频信号的天线。输入705可以是用于接收有线电视或其它视频信号的有线连接。输入705可以是用于通过诸如互联网之类的网络来接收视频的网络端口，或者是能够接收视频的任何其它连接。处理器720和存储器710可被集成在一起或驻留在分离的设备上。同样地，处理器720和显示器750可被集成在诸如手持装置、移动设备或膝上型电脑设备、或者任何各种电视机如等离子、LCD、DLP等中，或者可被分离设于诸如具有外部监视器或其它显示器的桌上型计算机中。此外，处理器720可以远离显示器，并且可以通过网络无线地或经由任何其它远程连接技术来提供视频数据。

可以使用诸多方式中的任何方式来实现本发明的上述实施例。例如，可以使用硬件、软件或其组合来实现上述实施例。当以软件实现时，不管软件代码是设于单个计算机中还是分布在多个计算机中，该软件代码都可以在任何适当的处理器或处理器集合上执行。应当理解，可以将任何执行上述功能的组件或组件集合整体上认为是控制上述讨论的功能的一个或更多个控制器。该一个或更多个控制器可以以多种方式实现，例如使用微代码或软件被编程为执行上述功能的专用硬件或者通用硬件(例如一个或更多个处理器)。

应当理解，可以将这里所概述的各种方法编码为可在一个或更多个处理器上执行的软件，其中所述处理器使用多种操作系统或平台中的任何一种。此外，可以使用多种适当的编程语言和/或传统的编程或脚本编写工具中的任何一种来编写这种软件，并且这种软件也可被编译为可执行的机器语言代码。

在这方面，应当理解，本发明的一个实施例致力于实现使用一个或更多个程序编码的计算机可读介质(或者多个计算机可读介质)(例如计算机存储器、一个或更多个软盘、压缩盘、光盘、磁带等)，当在一个或更多个计算机或其它处理器上运行所述一个或更多个程序时，所述一个或更多个程序执行实现上文所讨论的本发明的各实施例的方法。所述一个或多个计算机可读介质可以是便携式的，以便可以将存储在其上的所述一个程序或更多个程序加载到一个或更多个不同的计算机或其它处理器上，以实现上文所讨论的本发明的各个方面。

应当理解，这里使用的术语“程序”在通常意义上是指可用于对计算机或其它处理器进行编程以实现上文所讨论的本发明的各方面的、任何类型的计算机代码或指令集。此外，应当理解，根据本发明的一个方面，在运行时执行本发明的方法的一个或更多个计算机程序不需要驻留在单个计算机或处理器上，而是可以用模块化的方式分布在多个不同的计算机或处理器中，以实现本发明的各个方面。

本发明的各个方面可以单独地、结合地、或者以前述的实施例中未明确讨论的多种布置方式来使用，并且因此并不局限于在前面的说明书中提供的或在附图中示出的、其应用细节和组件的布置方式。本发明能够具有其它的实施例，并且能够以多种方式来实现或执行。具体地，本发明的各方面并不局限于这里所描述的特定组合，因而可以以任何方式(单独地或者以任何组合)使用与各种辐射能量以及各种辐射强度相关的各种概念。因此，前面的说明书和附图仅仅用于示例。

权利要求中用于限定权利要求要素的、诸如“第一”、“第二”、“第三”等之类的序数词本身并不意味着任何优先级、优先权、或者一个权利要求要素超过另一要素的顺序、或者执行方法的动作的时序，而仅仅用作用于将具有特定名称的一个权利要求要素与(如果不使用该序数词就会)具有相同名称的另一要素相区别的标记，以便区分所述权利要求要素。

此外，这里使用的措辞和术语是用于描述的目的，而不应被认为是限定性的。“包括”、“包含”或者“具有”、“包含有”、“包括有”及其各种变形的使用意味着包括下文所列的项及其等效内容以及附加的项。

Claims (16)

1.一种用于在交错式视频在渐进式显示装置上的渐进式显示中确定中间扫描行的目标像素值的方法，所述交错式视频包括多个帧，每个帧包括第一场和第二场，所述第一场和第二场包含相应帧的交替的扫描行，所述方法包括以下计算机实现的动作：

从该交错式视频中第一场的第一扫描行中的水平位置处获得第一像素值；

从该交错式视频中第二场的第一扫描行中的水平位置处获得第二像素值；

从该交错式视频中第一场的第二扫描行中的水平位置处获得第三像素值；

确定第二像素值是否是第一像素值、第二像素值和第三像素值的中值；

如果第二像素值是该中值，则将第二像素值作为目标像素值而显示；以及

如果第二像素值不是该中值，则显示第一像素值和第三像素值的平均值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中第一场是奇数场，并且第一场的第一扫描行和第一场的第二扫描行是该奇数场中的相邻的奇数编号的扫描行，以及其中第二场是偶数场，并且第二场中的第一扫描行是在所述相邻的奇数编号的扫描行之间的、偶数编号的扫描行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中第一场是偶数场，并且第一场的第一扫描行和第一场的第二扫描行是该偶数场中的相邻的偶数编号的扫描行，以及其中第二场是奇数场，并且第二场中的第一扫描行是在所述相邻的偶数编号的扫描行之间的、奇数编号的扫描行。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定第二像素值是否是所述中值的步骤还包括以下计算机实现的动作：

确定第一像素值与第二像素值之间的第一差值；

确定第二像素值与第三像素值之间的第二差值；

将第一差值与第二差值相乘以获得指示值；

如果该指示值大于或等于零，则确定第二像素值是中值；以及

如果该指示值小于零，则确定第二像素值不是中值。

5.一种有利于在交错式视频在渐进式显示装置上的渐进式显示中确定中间扫描行的目标像素值的中值计算方法，所述交错式视频包括多个帧，每个帧包括第一场和第二场，所述第一场和第二场包含相应帧的交替的扫描行，所述方法包括以下计算机实现的动作：

计算第一像素值与第二像素值之间的第一差值，其中所述第一像素值是从该交错式视频中第一场的第一扫描行中的水平位置处获得的，所述第二像素值是从该交错式视频中第二场的第一扫描行中的水平位置处获得的；

计算第二像素值与第三像素值之间的第二差值，其中所述第三像素值是从该交错式视频中第一场的第二扫描行中的水平位置处获得的；

将第一差值与第二差值相乘以获得指示值；

如果该指示值大于或等于零，则确定所述第二像素值是中值；以及

如果该指示值小于零，则确定所述第二像素值不是中值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中第一场是奇数场，并且第一场的第一扫描行与第一场的第二扫描行是该奇数场中的相邻的奇数编号的扫描行，以及其中第二场是偶数场，并且第二场中的第一扫描行是在所述相邻的奇数编号的扫描行之间的、偶数编号的扫描行。

7.根据权利要求5所述的方法，其中第一场是偶数场，并且第一场的第一扫描行与第一场的第二扫描行是该偶数场中的相邻的偶数编号的扫描行，以及其中第二场是奇数场，并且第二场中的第一扫描行是在所述相邻的偶数编号的扫描行之间的、奇数编号的扫描行。

8.一种用于在交错式视频在渐进式显示装置上的渐进式显示中确定中间扫描行的目标像素值的设备，所述交错式视频包括多个帧，每个帧包括第一场和第二场，所述第一场和第二场包含相应帧的交替的扫描行，所述设备包括：

显示器，该显示器能够以逐行扫描方式显示像素；以及

耦合到所述显示器的至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成：从该交错式视频中第一场的第一扫描行中的水平位置处获得第一像素值，从该交错式视频中第二场的第一扫描行中的水平位置处获得第二像素值，以及从该交错式视频中第一场的第二扫描行中的水平位置处获得第三像素值，所述至少一个处理器还适用于确定所述第二像素值是否是第一像素值、第二像素值和第三像素值的中值，其中，如果所述第二像素值是所述中值，则所述至少一个处理器将所述第二像素值提供给所述显示器，如果所述第二像素值不是所述中值，则所述至少一个处理器将第一像素值和第三像素值的平均值提供给所述显示器。

9.根据权利要求8所述的设备，还包括可由所述至少一个处理器来访问的、用于存储所述交错式视频的至少一些部分的存储器。

10.根据权利要求8所述的设备，其中第一场是奇数场，并且第一场的第一扫描行与第一场的第二扫描行是该奇数场中的相邻的奇数编号的扫描行，以及其中第二场是偶数场，并且第二场中的第一扫描行是在所述相邻的奇数编号的扫描行之间的、偶数编号的扫描行。

11.根据权利要求8所述的设备，其中第一场是偶数场，并且第一场的第一扫描行与第一场的第二扫描行是该偶数场中的相邻的偶数编号的扫描行，以及其中第二场是奇数场，并且第二场中的第一扫描行是在所述相邻的偶数编号的扫描行之间的、奇数编号的扫描行。

12.根据权利要求8所述的设备，其中，为了确定所述第二像素值是否是所述中值，所述至少一个处理器被配置成：确定第一像素值与第二像素值之间的第一差值，确定第二像素值与第三像素值之间的第二差值，以及将第一差值与第二差值相乘以获得指示值，其中如果所述指示值大于或等于零，则所述至少一个处理器将所述第二像素值提供给所述显示器，如果所述指示值小于零，则所述至少一个处理器将第一像素值和第三像素值的平均值提供给所述显示器。

13.一种有利于在交错式视频在渐进式显示装置上的渐进式显示中确定中间扫描行的目标像素值的中值计算设备，所述交错式视频包括多个帧，每个帧包括第一场和第二场，所述第一场和第二场包含相应帧的交替的扫描行，所述设备包括：

显示器，该显示器能够以逐行扫描方式显示像素；以及

耦合到所述显示器的至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成：计算第一像素值与第二像素值之间的第一差值，其中所述第一像素值是从该交错式视频中第一场的第一扫描行中的水平位置处获得的，所述第二像素值是从该交错式视频中第二场的第一扫描行中的水平位置处获得的；计算第二像素值与第三像素值之间的第二差值，所述第三像素值是从该交错式视频中第一场的第二扫描行中的水平位置处获得的；以及将第一差值和第二差值相乘以获得指示值，其中，如果所述指示值大于或等于零，则所述至少一个处理器确定所述第二像素值是所述中值，如果所述指示值小于零，则所述至少一个处理器确定第二像素值不是所述中值。

14.根据权利要求8所述的设备，还包括可由所述至少一个处理器来访问的、用于存储所述交错式视频的至少一些部分的存储器。

15.根据权利要求8所述的设备，其中第一场是奇数场，并且第一场的第一扫描行和第一场的第二扫描行是该奇数场中的相邻的奇数编号的扫描行，以及其中第二场是偶数场，并且第二场中的第一扫描行是在所述相邻的奇数编号的扫描行之间的、偶数编号的扫描行。

16.根据权利要求8所述的设备，其中第一场是偶数场，并且第一场的第一扫描行和第一场的第二扫描行是该偶数场中的相邻的偶数编号的扫描行，以及其中第二场是奇数场，并且第二场中的第一扫描行是在所述相邻的偶数编号的扫描行之间的、奇数编号的扫描行。

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