CN1015857B - 具有中值滤波器和平均电路的内插滤波器 - Google Patents

具有中值滤波器和平均电路的内插滤波器

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CN1015857B CN89103798A CN89103798A CN1015857B CN 1015857 B CN1015857 B CN 1015857B CN 89103798 A CN89103798 A CN 89103798A CN 89103798 A CN89103798 A CN 89103798A CN 1015857 B CN1015857 B CN 1015857B
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Abstract

中值滤波器9和平均电路25共同提供了一种简单可靠的内插滤波器。象素X1、X2和X3的信号加到中值滤波器9，在与对应于待插入象素(·)相对设置的象素X3和X4的连线相垂直的高空间频率下，中值滤波器9可能给出一个错误的输出值。X3和X4的信号加到平均电路25，且平均电路25在上述频率下将不被干扰，但在X3-X4的连线的方向上的高空间频率下将受到干扰。在最后所述的频率下，上述中间滤波器9却能正确工作。

Description

本发明涉及以逐行移动的取样方式取样的图像信号的内插滤波器。
从欧洲专利申请EP-AO，146，713号知道这种形式的一种内插滤波器。在该申请所述的缪司（MUSE）系统的接收部分中，在活动画面的情况下，第一个接收到的取样场都通过空间内插，采用一个与系统的发送部分的第一去假频滤波器相似的第一内插滤波器来完善。在静止画面的情况下，将四个被接收的场组合成一个组合场，接着，该组合物借助空间内插，用一个与系统的发送部分的第二去假频滤波器相似的第二内插滤波器来完善。这种类似于去假频滤波器的内插滤波器通常相当复杂。
此外，US-A-4，682，203揭示了一种中值滤波器，US-A-4，723，163揭示了一种自适应行内插器。本发明的一个特别的目的就是提供一种简单的内插滤波器。
为了这个目的，本发明一方面提供一种用于按照逐行移动的取样模式来取样的图像信号的内插滤波器，它包括一个中值滤波器和一个平均电路，其特征在于，中值滤波器有三个输入端，用于接收相对于一个待内插的像素周围的三个像素的信号，平均电路是校正电路的一部分此平均电路有两个输入端，用于接收相对于待内插的像素径向相对设置的二个像素信号，这两个输入端中的一个与上述中值滤波器的三个输入端中的一个相连接。上述平均电路的输出端与上述校正电路的输出端相耦合，上进的内插滤波器还包括一个组合电路，该组合电路有第一、第二两个输入端，这两个输入端分别与上述中值滤波器的一个输出端和上述校正电路的上述输出端相连接。
本发明是基于以下的分析：在与象素（在这些象素对应于待插入象素相对设置，且其信号加到平均电路）的连线相垂直的高空间频率下，上述中值滤波器可能输出错识的输出值，而在这些频率下，平均电路不被干扰;但是，在这个连线的方向上的高空间频率下，平均电路将受到干扰，而中值滤波器在刚提到的频率下却能正常工作;因此，中值滤波器和平均电路一起提供了一种简单、可靠的内插滤波器。在这点上可以注意到：用于传输部分的去假频滤波器使接收信号里高行频和高场频不可能同时出现。
一种按照本发明的内插滤波器的实施例的特征在于：校正电路还包括减法器电路和低通滤波器。减法器电路有两个输入端，第一输入端与平均电路的输出端相连，第二输入端与中值滤波器的输出端相连。低通滤波器在对应于待插入象素相对设置的象素的连线的方向上起作用。该低通滤波器有一个与减法器电路输出端相连的输入端和一个与校正电路输出端相连的输出端。在该实施例中，校正信号是由平均电路的输出信号和中值滤波器的输出信号的差信号构成的。为了使校正电路仅仅对那些中值滤波器不能正确工作而平均电路却能正确工作的频率有效，使差异信号在和中值滤波器的输出信号相加之前，先通过在象素连线方向上起作用的低通滤波器。
下面通过非限制性的实施例，参照附图，详细讨论本发明，其中：
图1表示按照本发明的内插滤波器，
图2表示象素的第一种排列，
图3表示象素的第二种排列。
图1表示本发明的内插滤波器，它有四个输入端1、3、5和 7，四个象素X1、X2、X3和X4的信号分别加到这四个输入端。这四个象素X1、X2、X3和X4彼此之间并相对于一个待插入象素如图2或图3所表示的方式设置。其中符号（·）表示待插入象素。内插滤波器的输入端1和3也是中值滤波器9的输入端，中值滤波器第三输入端11与内插滤波器输入端5相连。中值滤波器9的输出端13经过延迟元件14连到由加法器构成的组合电路17的第一输入端15。该组合电路的输出端19也就是内插滤波器的输出端。内插滤波器输入端7也是校正电路21的第一输入端，校正电路第二输入端23与内插滤波器的输入端5相连。校正电路的输入端7和23也是平均电路25的输入端。平均电路25的输出端27连到减法器电路31的正输入端29，减法器电路31的负输入端33，也就是校正电路21的第三输入端与中值滤波器9的输出端13相连。如果减法器电路31的输入端29和33相交换，上述组合电路17必须由另一个减法器电路来构成。由减法器电路构成的组合电路的第一输入端15是正输入端、第二输入端43为负输入端。减法器电路31输出端35连到低通滤波器39的输入端37，低通滤波器39的输出端41，也就是校正电路21的输出端，连到组合电路19的第二输入端43。对X3和X4的连线的方向起作用的低通滤波器39，确保校正电路21仅对当中值滤波器9不能正确工作而平均电路能正确工作的那些频率有效。
低通滤波器39的输入端37连到第一延迟元件47的输入端45，并通过第一乘法器49连接另一加法器53的第一输入端51。第一延迟元件47的输出端55通过第二乘法器57连到加 法器53的第二输入端59，第一延迟元件47的输出端还通过第二延迟元件61和第三乘法器63连到加法器53的第三输入端65。加法器53的输出端67与低通滤波器39的输出端41相连。上述乘法器49、57和63的相乘系数最好各自取为1/4    1/2和1/4，以便上述乘法器通过适当选择的布线来实现。基于上述分析，用1/2去乘表示二进位代码向右移动一位，用1/4去乘表示二进位代码向右移动二位。延迟元件14的延迟时间可选择为等于延迟元件47或61的延迟时间，如果需要，可用减法器电路31、乘法器49、59或63和加法器53所引起的延迟时间来校正。如果象素的排列如图3所示，延迟元件47和61的延迟时间必须都等于加到内插式滤波器上的图象信号的两个行扫描周期。如果象素的排列如图2所示，这些延迟时间仅需要等于加到内插滤波器的图象信号的一个取样周期。因此，按照图2的排列是可取的。
如果加到内插滤波器的图象信号产生于四个接收场组成的一个场，内插滤波器的输出信号可以大体上直接加到显示装置。如果加到内插滤波器的图象信号仅产生于一个接收场，将实行一种最优的内插方式，为这种用途选一个最简单的内插器是可取的，例如，一个确定在同行中并列设置的二个象素的平均值的内插器。可以采用这样一个简单的内插器，是由于活动图象的空间分辨率总是较低的。当系统里采用内插式滤波器，来自一个具有双倍行数的高清晰度场的二个待传送的相继的场到达系统的传送部分时，所需最优内插方式可通过简单地对二个相继行取平均值的方式来实现。
通过阅读本发明的说明，本领域的技术人员将能设想出许多的 变更，所有这些变更应认为包括在本发明之内。

Claims (3)

1、一种用于按照逐行移动的取样的图像信号的内插滤波器，该内插滤波器包括一个中值滤器和一个平均电路，其特征在于，该中值滤波器有三个输入端，用以接收位于一个待内插像素周围的三个像素的信号；该校正电路是一个校正电路的一部分，该平均电路有二个输入端，用以接收相对于待内插像素径向相对设置的二个像素的信号，这二个输入端的一个与上述中间滤波器三个输入端中的一个相连接，该平均电路的输出端与校正电路的输出端相耦合，上述内插滤波器还包括一个组合电路，该组合电路具有第一和第二输入端，这两输入端分别与上述中值滤波器的一个输出端和上述校正电路的上述输出端相耦合。
2、如权利要求1所述的内插滤波器，其特征在于，所述的校正电路还具有：一个减法电路，该减法电路的第一输入端与上述平均电路的输出端相耦合，其第二输入端与上述中值滤波器的输出端相耦合，及一个低通滤波器，该低通滤波器在对应于待内插像素相对设置的像素的连线方向上工作，该低通滤波器的输入端与上述减法器电路的输出端相耦合，其输出端与上述校正电路输出端相连接。
3、如权利要求2所述的内插的滤波器，其特征在于：设置在同一行的像素的信号加到平均电路，所述胝通滤波器具有延迟元件，延迟元件的延迟时间等于图象信号的一个取样周期。
CN89103798A 1988-06-02 1989-05-30 具有中值滤波器和平均电路的内插滤波器 Expired CN1015857B (zh)

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