CN102609959A - 一种图像块类型判断方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于图像处理领域，提供了一种图像块类型判断方法及系统，所述方法包括，判断4x4图像块是否为平坦块，当判断所述4x4图像块不是平坦块时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断所述4x4图像块的类型，所述4x4图像块类型为边缘块或者纹理块。本发明通过根据中心指定点的邻域像素点的标记确定图像块的类型，使得在判断4x4图像块类型时，不必对每一个像素点均进行考察以计算连通域数量，提高了图像放大的运算速度，从而可以实现实时应用。

Description

一种图像块类型判断方法及系统

技术领域

本发明属于图像处理领域，尤其涉及一种块类型判断方法及系统。

背景技术

在数字图像处理中，人们可以利用各种处理方法来实现许多的应用，譬如对图像进行复原，增强，识别以及几何处理等等，几何处理主要包括图像的坐标变换、图像的移动、缩小、放大、旋转等等。数字图像放大的方法多种多样，常用的有DUBE、COK、bilinear、bicubic，KR和NEDI等等，KR、NEDI和DUBE放大方法虽然放大效果优秀，但是复杂度高，很难在实时应用中使用，COV和bilinear等方法虽然较为简单，但是效果较差，难以满足要求。

DUBE图像放大方法通过整像素插值进行图像放大，每个像素插值时需要周围4x4区域的点，即先判断4x4的图像块的块类型，然后根据4x4图像块的类型采用不同的插值算法进行图像的放大。传统方法判断图像块类型过程中，需要对每个像素进行一次考察以计算连通域数量，4x4的区域就需要做16次考察，这样的运算量对于实时应用来说太大了，所以传统DUBE的图像放大由于图像块类型判断过程中的运算量太大导致图像放大计算量大，无法实现实时应用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种图像块类型判断方法，旨在解决传统的DUBE图像放大由于图像块类型判断过程中的运算量太大导致图像放大过程计算量大，无法实现实时应用的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种图像块类型判断方法，所述方法包括下述步骤：

判断4x4图像块是否为平坦块；

当判断所述4x4图像块不是平坦块时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断所述4x4图像块的类型；

所述4x4图像块类型为边缘块或者纹理块；

所述中心指定标记点为4x4图像块的中心4个像素点中标记为指定标记的像素点；

所述中心指定标记点的邻域像素点为在所述中心指定标记点水平和垂直方向上的边界上的像素点以及与所述中心指定标记点距离最近的图像块角上的像素点；

所述标记为分别将所述4x4图像块中每个像素点的像素值与图像块中所有像素点的平均值进行比较后的标记，其中，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记。

本发明实施例还提供了一种图像块类型判断系统，所述系统包括：

平坦块判断单元，用于判断所述4x4图像块是否为平坦块；

非平坦块判断单元，用于当所述平坦块判断单元判断4x4图像块不是平坦块时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断所述4x4图像块的类型；

其中：

所述4x4图像块类型为边缘块或者纹理块；

所述中心指定标记点为4x4图像块的中心4个像素点中标记为指定标记的像素点；

所述中心指定标记点的邻域像素点为在所述中心指定标记点水平和垂直方向上的边界上的像素点以及与所述中心指定标记点距离最近的图像块角上的像素点；

所述标记为分别将所述4x4图像块中每个像素点的像素值与图像块中所有像素点的平均值进行比较后的标记，其中，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记。

本发明实施例通过根据中心指定点的邻域像素点的标记确定图像块的类型，使得在判断4x4图像块类型时，不必对每一个像素点均进行考察以计算连通域数量，提高了图像放大的运算速度，从而可以实现实时应用。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的图像放大的示意图；

图2是本发明实施例一提供的连通分量计算像素点顺序的示意图；

图3是本发明实施例一提供的图像块类型判断方法的实现流程；

图4是本发明实施例二提供的根据中心指定标记点的邻域像素点的标记确定图像块的类型的实现流程图；

图5是本发明实施四提供的中心4个像素点为类型一时的示意图；

图6a-6d是本发明实施四提供的中心4个像素点为类型二时中心0点邻域像素点标记的示意图；

图7a-7d是本发明实施四提供的中心4个像素点为类型三时中心0点邻域像素点标记的示意图；

图8a-8b是本发明实施四提供的中心4个像素点为类型四时中心0点邻域像素点标记的示意图；

图9a-9d是本发明实施四提供的中心4个像素点为类型五时中心0点邻域像素点标记的示意图；

图10是本发明实施四提供的中心4个像素点为类型六时中心0点邻域像素点标记的示意图；

图11是本发明实施例五提供的图像放大的装置的结构图；

图12是本发明实施例五提供的图像块类型判断系统的结构图；

图13是本发明实施例六提供的图像块类型判断系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过对图像放大过程对边缘块或者纹理块的判断方法进行改进，提高了图像放大方法的运算速度。

本发明实施例提供了一种图像块类型判断方法，所述方法包括下述步骤：

判断4x4图像块是否为平坦块；

当判断所述4x4图像块不是平坦块时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断所述4x4图像块的类型；

其中：

所述4x4图像块类型为边缘块或者纹理块；

所述中心指定标记点为4x4图像块的中心4个像素点中标记为指定标记的像素点；

所述中心指定标记点的邻域像素点为在所述中心指定标记点水平和垂直方向上的边界上的像素点以及与所述中心指定标记点距离最近的图像块角上的像素点，所述标记为分别将所述4x4图像块中每个像素点的像素值与图像块中所有像素点的平均值进行比较后的标记，其中，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记。

本发明实施例还提供了一种图像块类型判断系统，所述系统包括：

平坦块判断单元，用于判断所述4x4图像块是否为平坦块；

非平坦块判断单元，用于当所述平坦块判断单元判断4x4图像块不是平坦块时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断所述4x4图像块的类型；

其中：

所述4x4图像块类型为边缘块或者纹理块；

所述中心指定标记点为4x4图像块的中心4个像素点中标记为指定标记的像素点；

所述中心指定标记点的邻域像素点为在所述中心指定标记点水平和垂直方向上的边界上的像素点以及与所述中心指定标记点距离最近的图像块角上的像素点；

所述标记为分别将所述4x4图像块中每个像素点的像素值与图像块中所有像素点的平均值进行比较后的标记，其中，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记。

本发明实施例通过根据中心指定点的邻域像素点的标记确定图像块的类型，使得在判断4x4图像块类型时，不必对每一个像素点均进行考察以计算连通域数量，提高了图像放大的运算速度，从而可以实现实时应用。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：

实施例一

DUBE图像放大方法，如图1所示，像素点A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O和P为原图的像素点，DUBE图像放大是通过在A、B、C、D等像素点右方，正下方和右下方插入一些新的像素点实现的，其步骤具体包括：先判断4x4的图像块的块类型，然后根据4x4图像块的类型，采用不同的滤波算子进行插值得到新的像素点，以进行图像的放大。其中，划分图像块类型的方法为：先判断是否为平坦区域，如果不是则通过计算连通分量的个数来判断为边缘块还是纹理块。然后根据图像块类型，采用不同的滤波算子进行插值得到新的像素点，如在像素点F右方，正下方和右下方，通过插值得到新的像素点x、y和z。

下面以从像素点F插值得到x、y和z为例说明DUBE图像放大方法：以X_i，i＝0，1，2，......15代表图中的A、B、C、...P点，则16个像素点的平均值标准差之和为

水平方向上的梯度H_g为H_g＝F-G，垂直方向上的梯度为V_g＝F-J，如果V，H_g，V_g均低于设定的阈值，则认为当前图像块为平坦块。否则，根据每个像素是否大于平均值将其标记为′+′或′-′，大于平均值标记为′+′，否则标记为′-。如果图中标有′+′的只能构成一个联通分量，则认为当前图像块为边缘块，否则为纹理块。连通分量为一个不与任何一个像素点′+′相连的像素点′+′，或者为几个的像素点′+′组成的所有相连的像素点的集合，其中，每个像素和此集合中的至少一个像素点′+′相连。如果一个像素点′+′邻域存在像素点′+′，那么此像素点′+′和邻域的像素点′+′相连，一个像素点的邻域指的是上、下、左、右、右上、右下，左上和左下存在的像素点。

计算连通分量个数的方法可以采用如下方法：

如图2所示，首先初始化连通分量个数为0，并标记每个像素不属于任何连通分量，然后按照行扫描的顺序考察每个像素点。考察一个像素点时，首先判断此像素点的标记状况(′+′或′-′)，如果此像素点标记为′-′，则直接跳过不用计算，如果标记为′+′，则需要判断周围一些点的标记状况，根据此像素点和周围一些像素点的标记，把此像素点分配到某个连通分量，同时计算连通分量的个数。从以上分析可以看出，DUBE图像放大方法的插值部分运算量并不太大，而划分图像块类型的运算量非常大，在本发明实施例中，对于1个4x4的图像块，首先确定其是否为平坦块，如果不是平坦块，可以使用中心指定点邻域判别法判断图像块的类型，具体请参阅实施例一说明：

图3示出了本发明实施例一提供的图像块类型判断方法的实现流程，详述如下：

在步骤S301中，判断4x4图像块是否为平坦块。

在本发明实施例中，当4x4图像块的标准差之和、水平梯度和垂直梯度均低于设定的阈值，则判断4x4图像块为平坦块。

在步骤S302中，当判断4x4图像块不是平坦块时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断4x4图像块的类型；

其中：

4x4图像块类型为边缘块或者纹理块；

中心指定标记点为4x4图像块的中心4个像素点中标记为指定标记的像素点；

中心指定标记点的邻域为在中心指定标记点水平和垂直方向上的边界上的像素点以及与中心指定标记点距离最近的图像块角上的像素点所构成的区域；

标记为分别将4x4图像块中每个像素点的像素值与图像块中所有像素点的平均值进行比较后的标记，其中，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记。

在本发明实施例中，位于中心指定点邻域中的像素点为邻域像素点。

在本发明实施例中，可以将像素点的像素值大于平均值的像素点标记为第一类标记，将像素点的像素值小于平均值的像素点标记为第二类标记。

在本发明实施例中，可以将中心指定标记点为中心4个像素点中标记为第二类标记或者标记为第一类标记的像素点。

为了便于理解和描述，以下以具体示例进行说明，像素点的像素值大于平均值的像素点的第一类标记为1，像素点的像素值小于平均值的像素点的第二类标记为0，则中心指定标记点可以为中心4个像素点中标记为0或者标记为1的像素点，在以下实施例中仍然可以以此为例进行说明解释，不再做另外说明，但不限于此实现示例。

在本发明实施例中，对于不同类型的图像块，可以使用的不同的滤波算子，例如利用以下三种滤波算子，如下所示：

Cublic1(a，b，c，d)＝(-a+9*b+9*c-d)/16

Cublic2(a，b，c，d)＝(-2*a+10*b+10*c-2*d)/16

Med(a，b，c，d)＝((a+b+c+d)-Min(a，b，c，d)-Max(a，b，c，d))/2

Min(a，b，c，d)为取a，b，c，d的最小值，Max(a，b，c，d)为取a，b，c，d的最大值。

平坦区域：

x＝Cubic1(E，F，G，H)

y＝Cubic1(B，F，J，N)

z＝Cubic1(t，x，u，v)

边缘区域：

z＝Med(F，G，J，K)

x＝Med(F，G，r，z)

y＝Med(F，J，s，z)

纹理区域：

x＝Cubic2(E，F，G，H)

y＝Cubic2(B，F，J，N)

z＝Cubic2(t，x，u，v)

在本发明实施例中，当根据中心指定标记点的邻域像素点的标记确定图像块的连通域的个数为1个，则该图像块类型为边缘块，当根据中心指定标记点的邻域像素点的标记确定图像块的连通域的个数为多个，则该图像块类型为纹理块。

在本发明实施例中，通过根据中心指定点的邻域像素点的标记确定图像块的类型，使得在判断4x4图像块类型时，不必对每一个像素点均进行考察以计算连通域数量，提高了图像放大方法的运算速度，从而可以实现实时应用。

实施例二

在本发明实施例中，当中心指定标记点为中心4个像素点中标记为第二类标记的像素点时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断4x4图像块类型的步骤具体为，请参阅图4：

值得注意的是，本发明实施例中的方法是以标记为第二类标记的像素点为例进行说明，对于当中心指定标记点为中心像素点中标记为第一类标记的像素点时的步骤和本实施例的技术方案相同，在此不再赘述。

在步骤S401中，根据图像块中心4个像素点中标记为第二类标记的像素点，确定中心4个像素点的类型，中心4个像素点的类型具体包括：

类型一：图像块中心4个像素点的标记无第二类标记点；

类型二：图像块中心4个像素点的标记包含1个第二类标记点；

类型三：图像块中心4个像素点的标记包含2个第二类标记点，且两个第二类标记点位于同行或者同列；

类型四：图像块中心4个像素点的标记包含2个第二类标记点，且两个第二类标记点处于对角位置；

类型五：图像块中心4个像素点的标记包含3个第二类标记点；

类型六：图像块中心4个像素点的标记包含4个第二类标记点；

为了便于理解，继续以实施例一中的实现示例的情况进行说明，当中心指定标记点为中心4个像素点中标记为0的像素点时，根据图像块中心4个像素点中标记为0的像素点，确定中心4个像素点的类型，中心4个像素点的类型具体包括：

类型一：图像块中心4个像素点的标记无0点；

类型二：图像块中心4个像素点的标记包含1个0点；

类型三：图像块中心4个像素点的标记包含2个0点，且两个0点位于同行或者同列；

类型四：图像块中心4个像素点的标记包含2个0点，且两个0点处于对角位置；

类型五：图像块中心4个像素点的标记包含3个0点；

类型六：图像块中心4个像素点的标记包含4个0点；

在本发明实施例中，中心像素点类型的划分是根据图像块中心4个像素点点中标记为0的像素点的个数和位置确定的，也可以根据图像块中心4个中标记为1的像素点的个数和位置确定。

在步骤S402中，根据确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断4x4图像块类型。

在本实现示例中，根据确定的中心4个像素点类型及中心0点的邻域，判断4x4图像块类型。

在本发明实施例中，通过将中心4个像素点划分成不同的类型，进而根据确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断4x4图像块类型，简化了图像块类型的判断过程，方便简单。

实施例三

在本发明实施例中，步骤S402的根据确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断4x4图像块类型的步骤具体为：

a、当中心4个像素点为类型一时，图像块为边缘块。

b、当中心4个像素点为类型二时，当判断邻域的两个端点为第二类标记，且中间点为第一类标记点，则图像块为纹理块，否则为边缘块。

c、当中心4个像素点为类型三时，此时，同行或者同列的两个第二类标记的邻域像素点一起构成邻域：

c1、当邻域的两个端点的标记为第二类标记，且中间点的标记中包含至少一个第一类标记，则为纹理块，否则为边缘块。

c2、当邻域的两个端点的标记为第一类标记，则图像块为边缘块。

c3、当邻域的两个端点的标记为分别为第一类标记和第二类标记，则当判断与标记为第二类标记的端点相邻的三个中间点的标记为第二类标记、第一类标记、第二类标记，第一类标记、第二类标记、第二类标记，第一类标记、第一类标记、第二类标记或者第一类标记、第二类标记、第一类标记时为纹理块，否则为边缘块。

d、当中心4个像素点为类型四时，中心第二类标记值点的邻域包括二个，此时，每个处于对角位置的第二类标记点的邻域像素点均构成一个邻域，对于每个邻域，当判断二个邻域中任一邻域的两个端点为第二类标记，且中间点为第一类标记点，则图像块为纹理块，否则为边缘块；

e、当中心4个像素点为类型五时，此时，三个第二类标记的邻域像素点一起构成邻域：

e1、当邻域的两个端点的标记为第二类标记，且中间点的标记中包含至少一个第一类标记，则为纹理块，否则为边缘块。

e2、当邻域的两个端点的标记为第一类标记或者当两个端点的标记分别为第一类标记和第二类标记，则通过中间点的标记确定图像块为边缘块或者纹理块。

f、当中心4个像素点为类型六时，通过邻域的点的标记确定图像块为边缘块或者纹理块。

其中，在邻域中与第一类标记及第二类标记均相邻的像素点为邻域的端点，仅与第二类标记相邻的像素点为该邻域的中间点。

在本发明实施例中，通过根据中心4个像素点类型的不同，分别采用不同的判断方式确定图像块的类型，简单且运算量小，大大加快了图像块类型的确定速度。

实施例四

在本发明实施例中，根据确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断4x4图像块类型步骤具体可以通过对中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算，或者通过在预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型。

在本发明实施例中，邻域像素点中标记为第二类标记的点为逻辑0，邻域像素点中标记为第一类标记的点为逻辑1。

1、请参阅图5，当中心4个像素点为类型一时，图像块为边缘块。

2、请参阅图6a-6d，当中心4个像素点为类型二时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C，当逻辑表达式

的值为逻辑1时为纹理块，否则为边缘块。

此时，仍然以实施例一的实现示例为例，通过考察ABC的值就能知道有几个连通分量，当大于一个连通分量就是纹理块，所以可以知道只有当ABC分别等于010时，等价于逻辑表达式结果为逻辑1，才是纹理块，其余情况都是边缘块，改变0的位置，计算方法也一样，只不过判断的像素点变成了另一个角的3个点。

在本发明实施例中，也可以ABC作为地址直接查表得到图像块的类型，请参阅表1，查表得到的值为1表示纹理块，为0表示边缘块。

表1第二类图像块类型查找表

ABC	表内容	块类型
			000	0	边缘块
001	0	边缘块
			010	1	纹理块
011	0	边缘块
			100	0	边缘块
101	0	边缘块
			110	0	边缘块
111	0	边缘块

3、请参阅图7a-7d，当中心4个像素点为类型三时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则可以通过考察A、B、C、D、E、F的值确定图像块类型，逻辑运算如下：

当中心4个像素点为类型三时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则：

如果A＝＝第二类标记&&F＝＝第二类标记，那么只要B、C、D、E中含有第一类标记图像块就是纹理块，否则是边缘块。

如果A＝＝第一类标记&&F＝＝第一类标记，那么图像块为边缘块。

如果A＝＝第二类标记&&F＝＝第一类标记，当逻辑表达式

的值为逻辑1时为纹理块，否则是边缘块。

如果A＝＝第一类标记&&F＝＝第二类标记，当逻辑表达式

的值为1时为纹理块，否则是边缘块。

4、请参阅图8a、8b，当中心4个像素点为类型四时，将中心第二类标记点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则：

当逻辑表达式

的值为非0，即为逻辑1时，时为纹理块，否则为边缘块。

上述描述仍然可以使用查表法得到图像块类型，表格很容易得到，不再赘述。

5、请参阅图9a-9d，当中心4个像素点为类型五时，将中心第二类标记点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F、H、I，此时只需要考察A、B、C、D、E、F、G、H、I的值确定图像块的类型，逻辑运算如下：

当A＝第二类标记和I＝第二类标记时，当逻辑表达式B+C+D+E+F+G结果为1时为是纹理块；

当A＝＝第一类标记，I＝＝第一类标记时，当逻辑表达式的

值为逻辑1时为纹理块，否则为边缘块；

当A＝＝第二类标记，I＝＝第一类标记，当逻辑表达式

的值为1时为纹理块，否则为边缘块；

当A＝＝第一类标记，I＝＝第二类标记时，当逻辑表达式

的值为逻辑1时为纹理块，否则为边缘块；上述逻辑表达式仍然可以使用查表法得到图像块类型，表格很容易得到，不再赘述。

6、请参阅图10，当中心4个像素点为类型六时，通过预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型，将中心0点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11，则可以通过考察A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11的逻辑表达式的值确定图像块的类型，也可以用查表的方法来判断图像块类型，具体可以参见1-5中的方法，在此不再赘述。

本发明实施例中采用的逻辑表仅为本发明方法的一种实现方式，本发明的保护范围并不以此为限。

值得注意的是，本发明实施例中，中心第二标记点邻域像素点在标记是均按顺时针方向进行标记，当然也可以按照逆时针方向或者其它有规的方式进行标注即可，此外，标注采用的标记也可以根据实际情况设定，不以本发明实施例的情况为限。此外，当中心4个像素点为类型六，通过考察A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11的可以看出此时逻辑表达式比较复杂，因此，适合采用查表的方法来判断图像块类型，最多会有2^12＝4096不同的图像块排列，此时，表的容量不大，而且查表也比较方便，举例来说，可以把A11、A10...A0直接作为地址来进行查表(此时A11、A10...A0为1或者0)，A11为地址的最高位，A10为地址的次高位，依次类推，A0为地址的最低位，实际上地址可以随意排列，只要表的内容和地址相符即可。使用的时候通过地址查到表中的值为1或者0，1为纹理块，0为边缘块。大多时候，表都是以byte为单位的，这时候可以使用A11、A10...A0中的9个像素点作为地址进行寻址，剩余的3个像素点表示在byte中的位置，例如000表示bit 0，001表示bit 1，010表示bit 2，以此类推，实际上，这也是可以自由选择的，只要保证表与地址相符即可。

基于上述分析，在本发明实施例中，对中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算，或者通过在预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型的步骤具体可以采用以下方式实现：

(1)、当确定中心4个像素点的类型为类型一至类型五中任一类型时，根据对中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算确定图像块的类型。

(2)、当确定中心4个像素点的类型为类型六时，对中心第二类标记点的邻域像素点通过在预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型。

在具体的实现示例中可以采用：

(1)、当确定中心4个像素点的类型为类型一至类型五中任一类型时，根据对中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算确定图像块的类型。

(2)、当确定中心4个像素点的类型为类型六时，对中心第二类标记点的邻域像素点通过在预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型。

实施例五

对于使用DUBE方法进行图像放大的装置，请参阅图11所示，具体包括块类型划分单元111、插值单元112、控制单元113、输入图像存储单元114以及输出图像存储单元115，其中

块类型划分单元111计算图像块的类型及输出图像块类型。

插值单元112，插值得到新的像素及输出放大后的图像数据，

控制单元113，控制块类型划分单元111的数据读取和块类型划分使能以及控制插值单元112的数据存取和插值使能。

输入图像存储单元114存放需要放大的图像数据。

输出图像存储单元114存放经过放大后的图像数据。

其中，控制单元113控制着整个系统的运算，整个图像放大装置的工作过程如下：

先生成需要读取的图像数据在输入图像存储单元114中的位置信息和输出图像数据在输出图像存储单元114中的位置信息，然后使能块类型划分单元111的运算，块类型划分单元111接收到块类型划分使能信号后和输入图像数据位置信息后，先从输入图像存储单元114中读取这些图像数据，并计算出输入图像块的类型，完成计算后通知控制单元113已经完成块类型划分并把块类型输出到插值单元112。控制单元113接收到块类型划分单元111的块类型划分完成信号之后，发出插值使能信号和给输入输出图像数据在输入图像存储单元114和输出图像存储单元114中位置信息给插值单元112，插值单元112接收到使能信号和给输入输出图像数据的位置信息后，先从输入图像存储单元114中读取图像数据，然后根据给出的块类型进行相应的插值，完成插值后把输出图像数据输出到输出图像存储单元114，最后发出插值运算完成信号给控制单元113。控制单元113接收到插值单元112给出的插值完成信号后，再生成下次放大需要读取的图像数据在输入图像存储单元114中的位置和输出图像数据在输出图像存储单元114中的位置，再次使能块类型划分单元111的运算，一直循环处理，直到图片放大结束。

本发明实施例中通过对块类型单元进行改进，使得块类型单元可以根据中心指定点的邻域像素点的标记确定图像块的类型，使得在判断4x4图像块类型时，不必对每一个像素点均进行考察以计算连通域数量，提高了图像放大方法的运算速度，从而可以实现实时应用，具体请参阅图12。

图12示出了本发明实施例五提供的图像块类型判断系统的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该图像块类型判断系统包括平坦块判断单元121、和非平坦块判断单元122。

当接收到4x4图像块时，平坦块判断单元121判断4x4图像块是否为平坦块。

当平坦块判断单元121判断4x4图像块不是平坦块时，非平坦块判断单元122根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断4x4图像块的类型；

其中：4x4图像块类型为边缘块或者纹理块，中心指定标记点为4x4图像块的中心4个像素点中标记为指定标记的像素点；

中心指定标记点的邻域像素点为在中心指定标记点水平和垂直方向上的边界上的像素点以及与中心指定标记点距离最近的图像块角上的像素点；

标记为分别将4x4图像块中每个像素点的像素值与图像块中所有像素点的平均值进行比较后的标记，其中，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记。

在本发明实施例中，非平坦块判断单元122将像素点的像素值大于平均值的像素点标记为第一类标记，像素点的像素值小于平均值的像素点标记为第二类标记。

在本发明实施例中，可以将中心指定标记点为中心4个像素点中标记为第二类标记或者标记为第一类标记的像素点

实施例六

图13示出了本发明实施例六提供的图像块类型判断系统的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明与实施例四的区别在于，当中心指定标记点为中心4个像素点中标记为第二类标记的像素点时，非平坦块判断单元132包括中心点分类模块1321和图像块类型划分模块1322，其中，

中心点分类模块1321根据图像块中心4个像素点中标记为第二类标记的像素点，确定中心4个像素点的类型，中心4个像素点的类型具体包括：

类型一：图像块中心4个像素点的标记无第二类标记点；

类型二：图像块中心4个像素点的标记包含1个第二类标记点；

类型三：图像块中心4个像素点的标记包含2个第二类标记点，且两个第二类标记点位于同行或者同列；

类型四：图像块中心4个像素点的标记包含2个第二类标记点，且两个第二类标记点处于对角位置；

类型五：图像块中心4个像素点的标记包含3个第二类标记点；

类型六：图像块中心4个像素点的标记包含4个第二类标记点；

图像块类型划分模块1322根据中心点分类模块1321确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断4x4图像块类型。

实施例七

图像块类型划分模块1322具体包括：

第一图像块类型划分子模块，当中心4个像素点为类型一时，图像块为边缘块；

第二图像块类型划分子模块，当中心4个像素点为类型二时，当判断邻域的两个端点为第二类标记，且中间点为第一类标记点，则图像块为纹理块，否则为边缘块；

第三图像块类型划分子模块，当中心4个像素点为类型三时，同行或者同列的两个第二类标记的邻域像素点一起构成邻域：

当邻域的两个端点的标记为第二类标记，且中间点的标记中包含至少一个第一类标记，则为纹理块，否则为边缘块；

当邻域的两个端点的标记为第一类标记，则图像块为边缘块；

当邻域的两个端点的标记为分别为第一类标记和第二类标记，则当判断与标记为第二类标记的端点相邻的三个中间点的标记为第二类标记、第一类标记、第二类标记，第一类标记、第二类标记、第二类标记，第一类标记、第一类标记、第二类标记或者第一类标记、第二类标记、第一类标记时为纹理块，否则为边缘块；

第四图像块类型划分子模块，当中心4个像素点为类型四时，中心第二类标记值点的邻域包括二个，每个处于对角位置的第二类标记点的邻域像素点均构成一个邻域，当判断二个邻域中任一邻域的两个端点为第二类标记，且中间点为第一类标记点，则图像块为纹理块，否则为边缘块；

第五图像块类型划分子模块，当中心4个像素点为类型五时，三个第二类标记的邻域像素点一起构成邻域：

当邻域的两个端点的标记为第二类标记，且中间点的标记中包含至少一个第一类标记，则为纹理块，否则为边缘块；

当邻域的两个端点的标记为第一类标记或者当两个端点的标记分别为第一类标记和第二类标记，则通过中间点的标记确定图像块为边缘块或者纹理块；

第六图像块类型划分子模块，当中心4个像素点为类型六时，通过邻域的点的标记确定图像块为边缘块或者纹理块；

其中，在邻域中与第一类标记及第二类标记均相邻的像素点为邻域的端点，仅与第二类标记相邻的像素点为该邻域的中间点。

实施例八

图像块类型划分模块1322具体可以通过对中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算，或者通过在预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型。

优选的，可以采用以下方式确定图像块类型：

当确定中心4个像素点的类型为类型一至类型五中任一类型时，根据对中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算确定图像块的类型。

当确定中心4个像素点的类型为类型六时，根据对中心第二类标记的邻域像素点建立的图像块类型查找表确定图像块的类型。

优选的，可以采用以下方式确定图像块类型：

a、当中心4个像素点为类型二时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C，当逻辑表达式的值为逻辑1时为纹理块，否则为边缘块；

b、当中心4个像素点为类型三时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则：

如果A＝＝第二类标记&&F＝＝第二类标记，那么只要B、C、D、E中含有第一类标记图像块就是纹理块，否则是边缘块。

如果A＝＝第一类标记&&F＝＝第一类标记，那么图像块为边缘块；

如果A＝＝第二类标记&&F＝＝第一类标记，当逻辑表达式

的值为逻辑1时为纹理块，否则是边缘块。

如果A＝＝第一类标记&&F＝＝第二类标记，当逻辑表达式

的值为逻辑1时为纹理块，否则是边缘块。

c、当中心4个像素点为类型四时，将中心第二类标记点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则：

当逻辑表达式

的值为非0，即为逻辑1时为纹理块，否则为边缘块。

d、当中心4个像素点为类型五时，将中心第二类标记点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F、H、I，则：

当A＝第二类标记和I＝第二类标记时，当逻辑表达式B+C+D+E+F+G结果为逻辑1时为是纹理块。

当A＝＝第一类标记，I＝＝第一类标记时，当逻辑表达式的

值为逻辑1时为纹理块，否则为边缘块。

当A＝＝第二类标记，I＝＝第一类标记，当逻辑表达式的值为逻辑1时为纹理块，否则为边缘块。

当A＝＝第一类标记，I＝＝第二类标记时，当逻辑表达式

的值为逻辑1时为纹理块，否则为边缘块。

e、当中心4个像素点为类型六时，通过预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型。

其中，邻域像素点中标记为第二类标记的点为逻辑0，邻域像素点中标记为第一类标记的点为逻辑1。综上，本发明实施例通过根据中心指定点的邻域像素点的标记确定图像块的类型，使得在判断4x4图像块类型时，不必对每一个像素点均进行考察以计算连通域数量，提高了图像放大方法的运算速度，从而可以实现实时应用。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种图像块类型判断方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

判断4x4图像块是否为平坦块；

当判断所述4x4图像块不是平坦块时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断所述4x4图像块的类型；

其中：

所述4x4图像块类型为边缘块或者纹理块；

所述中心指定标记点为4x4图像块的中心4个像素点中标记为指定标记的像素点；

所述中心指定标记点的邻域为在所述中心指定标记点水平和垂直方向的边界上的像素点以及与所述中心指定标记点距离最近的图像块角上的像素点所构成的区域；

所述标记为分别将所述4x4图像块中每个像素点的像素值与图像块中所有像素点的平均值进行比较后的标记，其中，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记的步骤具体为：

将像素点的像素值大于平均值的像素点标记为第一类标记，将像素点的像素值小于平均值的像素点标记为第二类标记；

其中，所述中心指定标记点为中心4个像素点中标记为第二类标记或者标记为第一类标记的像素点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述中心指定标记点为中心4个像素点中标记为第二类标记的像素点时，所述根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断所述4x4图像块类型的步骤具体为：

根据所述图像块中心4个像素点中标记为第二类标记的像素点，确定中心 4个像素点的类型，所述中心4个像素点的类型具体包括：

类型一：图像块中心4个像素点的标记无第二类标记点；

类型二：图像块中心4个像素点的标记包含1个第二类标记点；

类型三：图像块中心4个像素点的标记包含2个第二类标记点，且两个第二类标记点位于同行或者同列；

类型四：图像块中心4个像素点的标记包含2个第二类标记点，且两个第二类标记点处于对角位置；

类型五：图像块中心4个像素点的标记包含3个第二类标记点；

类型六：图像块中心4个像素点的标记包含4个第二类标记点；

根据所述确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断所述4x4图像块类型。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断所述4x4图像块类型的步骤具体为：

A、当中心4个像素点为类型一时，图像块为边缘块；

B、当中心4个像素点为类型二时，当判断所述邻域的两个端点为第二类标记，且中间点为第一类标记，则图像块为纹理块，否则为边缘块；

C、当中心4个像素点为类型三时，同行或者同列的两个第二类标记的邻域像素点一起构成邻域：

当所述邻域的两个端点的标记为第二类标记，且中间点的标记中包含至少一个第一类标记，则图像块为纹理块，否则为边缘块；

当所述邻域的两个端点的标记为第一类标记，则图像块为边缘块；

当所述邻域的两个端点的标记为分别为第一类标记和第二类标记，则当判断与标记为第二类标记的端点相邻的三个中间点的标记为第二类标记、第一类标记、第二类标记，第一类标记、第二类标记、第二类标记，第一类标记、第一类标记、第二类标记或者第一类标记、第二类标记、第一类标记时图像块为 纹理块，否则为边缘块；

D、当中心4个像素点为类型四时，中心第二类标记点的邻域包括二个，每个处于对角位置的第二类标记点的邻域像素点均构成一个邻域，当判断所述二个邻域中任一邻域的两个端点为第二类标记，且中间点为第一类标记点，则图像块为纹理块，否则为边缘块；

E、当中心4个像素点为类型五时，三个第二类标记的邻域像素点一起构成邻域：

当所述邻域的两个端点的标记为第二类标记，且中间点的标记中包含至少一个第一类标记，则为纹理块，否则为边缘块；

当所述邻域的两个端点的标记为第一类标记或者当两个端点的标记分别为第一类标记和第二类标记，则通过中间点的标记确定图像块为边缘块或者纹理块；

F、当中心4个像素点为类型六时，通过所述邻域的点的标记确定图像块为边缘块或者纹理块；

其中，在所述邻域中与第一类标记及第二类标记均相邻的像素点为所述邻域的端点，仅与第二类标记相邻的像素点为该邻域的中间点。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断所述4x4图像块类型步骤具体为：

通过对所述中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算，或者通过在预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算，或者通过在预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型的步骤包括：

a、当中心4个像素点为类型二时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C，当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则为 边缘块；

b、当中心4个像素点为类型三时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则：

如果A＝＝第二类标记&&F＝＝第二类标记，那么只要B、C、D、E中含有第一类标记图像块就是纹理块，否则是边缘块；

如果A＝＝第一类标记&&F＝＝第一类标记，那么图像块为边缘块；

如果A＝＝第二类标记&&F＝＝第一类标记，当逻辑表达式 的值为1时为纹理块，否则是边缘块；

如果A＝＝第一类标记&&F＝＝第二类标记，当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则是边缘块；

c、当中心4个像素点为类型四时，将中心第二类标记点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则：

当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则为边缘块；

d、当中心4个像素点为类型五时，将中心第二类标记点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F、H、I，则：

当A＝第二类标记和I＝第二类标记时，当逻辑表达式B+C+D+E+F+G的值为1时为纹理块；

当A＝＝第一类标记，I＝＝第一类标记时，当逻辑表达式的 

值为1时为纹理块，否则为边缘块；

当A＝＝第二类标记，I＝＝第一类标记，当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则为边缘块；

当A＝＝第一类标记，I＝＝第二类标记时，当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则为边缘块；

e、当中心4个像素点为类型六时，通过预设的图像块类型查找表中查找确 定图像块的类型；

其中，邻域像素点中标记为第二类标记的点为逻辑0，邻域像素点中标记为第一类标记的点为逻辑1。

7.一种图像块类型判断系统，其特征在于，所述系统包括：

平坦块判断单元，用于判断所述4x4图像块是否为平坦块；

非平坦块判断单元，用于当所述平坦块判断单元判断4x4图像块不是平坦块时，根据中心指定标记点的邻域像素点的标记判断所述4x4图像块的类型；

其中：

所述4x4图像块类型为边缘块或者纹理块；

所述中心指定标记点为4x4图像块的中心4个像素点中标记为指定标记的像素点；

所述中心指定标记点的邻域像素点为在所述中心指定标记点水平和垂直方向上的边界上的像素点以及与所述中心指定标记点距离最近的图像块角上的像素点；

所述标记为分别将所述4x4图像块中每个像素点的像素值与图像块中所有像素点的平均值进行比较后的标记，其中，将像素点的像素值大于平均值的像素点和像素点的像素值小于平均值的像素点分别标以不同的标记。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述非平坦块判断单元将像素点的像素值大于平均值的像素点标记为第一类标记，像素点的像素值小于平均值的像素点标记为第二类标记；

所述中心指定标记点为中心4个像素点中标记为第二类标记或者标记为第一类标记的像素点。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述中心指定标记点为中心4个像素点中标记为第二类标记的像素点时，所述非平坦块判断单元包括：

中心点分类模块，用于根据所述图像块中心4个像素点中标记为第二类标记的像素点，确定中心4个像素点的类型，所述中心4个像素点的类型具体包 括：

类型一：图像块中心4个像素点的标记无第二类标记点；

类型二：图像块中心4个像素点的标记包含1个第二类标记点；

类型三：图像块中心4个像素点的标记包含2个第二类标记点，且两个第二类标记点位于同行或者同列；

类型四：图像块中心4个像素点的标记包含2个第二类标记点，且两个第二类标记点处于对角位置；

类型五：图像块中心4个像素点的标记包含3个第二类标记点；

类型六：图像块中心4个像素点的标记包含4个第二类标记点；

图像块类型划分模块，用于根据所述中心点分类模块确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，判断所述4x4图像块类型。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述图像块类型划分模块具体包括：

第一图像块类型划分子模块，用于当中心4个像素点为类型一时，图像块为边缘块；

第二图像块类型划分子模块，用于当中心4个像素点为类型二时，当判断所述邻域的两个端点为第二类标记，且中间点为第一类标记点，则图像块为纹理块，否则为边缘块；

第三图像块类型划分子模块，用于当中心4个像素点为类型三时，同行或者同列的两个第二类标记的邻域像素点一起构成邻域：

当所述邻域的两个端点的标记为第二类标记，且中间点的标记中包含至少一个第一类标记，则为纹理块，否则为边缘块；

当所述邻域的两个端点的标记为第一类标记，则图像块为边缘块；

当所述邻域的两个端点的标记为分别为第一类标记和第二类标记，则当判断与标记为第二类标记的端点相邻的三个中间点的标记为第二类标记、第一类标记、第二类标记，第一类标记、第二类标记、第二类标记，第一类标记、第 一类标记、第二类标记或者第一类标记、第二类标记、第一类标记时为纹理块，否则为边缘块；

第四图像块类型划分子模块，用于当中心4个像素点为类型四时，中心第二类标记值点的邻域包括二个，每个处于对角位置的第二类标记点的邻域像素点均构成一个邻域，当判断所述二个邻域中任一邻域的两个端点为第二类标记，且中间点为第一类标记点，则图像块为纹理块，否则为边缘块；

第五图像块类型划分子模块，用于当中心4个像素点为类型五时，三个第二类标记的邻域像素点一起构成邻域：

当所述邻域的两个端点的标记为第二类标记，且中间点的标记中包含至少一个第一类标记，则为纹理块，否则为边缘块；

当所述邻域的两个端点的标记为第一类标记或者当两个端点的标记分别为第一类标记和第二类标记，则通过中间点的标记确定图像块为边缘块或者纹理块；

第六图像块类型划分子模块，用于当中心4个像素点为类型六时，通过所述邻域的点的标记确定图像块为边缘块或者纹理块；

其中，在所述邻域中与第一类标记及第二类标记均相邻的像素点为所述邻域的端点，仅与第二类标记相邻的像素点为该邻域的中间点。

11.如权利要求9或10所述的系统，其特征在于，根据所述中心点分类模块确定的中心4个像素点类型及中心第二类标记点的邻域的标记，所述图像块类型划分模块，用于通过对所述中心第二类标记点的邻域像素点进行逻辑运算，或者通过在预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述图像块类型划分模块用于：

a、当中心4个像素点为类型二时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C，当逻辑表达式 的值为1时为纹理块，否则为边缘块； 

b、当中心4个像素点为类型三时，将中心第二类标记点邻域像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则：

如果A＝＝第二类标记&&F＝＝第二类标记，那么只要B、C、D、E中含有第一类标记图像块就是纹理块，否则是边缘块；

如果A＝＝第一类标记&&F＝＝第一类标记，那么图像块为边缘块；

如果A＝＝第二类标记&&F＝＝第一类标记，当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则是边缘块；

如果A＝＝第一类标记&&F＝＝第二类标记，当逻辑表达式 的值为1时为纹理块，否则是边缘块；

c、当中心4个像素点为类型四时，将中心第二类标记点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F，则：

当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则为边缘块；

d、当中心4个像素点为类型五时，将中心第二类标记点邻域的像素点按照顺时针方向标记为A、B、C、D、E、F、H、I，则：

当A＝第二类标记和I＝第二类标记时，当逻辑表达式B+C+D+E+F+G的值为1时为纹理块；

当A＝＝第一类标记，I＝＝第一类标记时，当逻辑表达式的 

值为1时为纹理块，否则为边缘块；

当A＝＝第二类标记，I＝＝第一类标记，当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则为边缘块；

当A＝＝第一类标记，I＝＝第二类标记时，当逻辑表达式 

的值为1时为纹理块，否则为边缘块；

e、当中心4个像素点为类型六时，通过预设的图像块类型查找表中查找确定图像块的类型； 

其中，邻域像素点中标记为第二类标记的点为逻辑0，邻域像素点中标记为第一类标记的点为逻辑1。 

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