TWI381732B - 低角度內插裝置及其方法 - Google Patents

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Description

低角度內插裝置及其方法
本發明有關影像處理技術，尤有關於一種低角度內插(low angle interpolation)裝置及其方法。
去交錯(deinterlacing)是將交錯式(interlace)影像訊號轉換為漸進式(progressive)影像訊號的一種程序，一般分為單一場去交錯(intra－field deinterlacing)、場間去交錯(intra－field deinterlacing)、動態適應性(motion adaptive)去交錯及動態補償(motion compensated)去交錯等等。而低角度內插法是屬於單一場去交錯之其中之一種方法，觀念很簡單，係藉由偵測稜線(edge)及找出該稜線方向(edge direction)或角度，再沿著該稜線方向來進行內插。
至於如何正確偵測稜線及得到正確稜線方向以有效減少鋸齒影像及頻率混疊(frequency alias)現象之發生，實為目前業界面對的一大挑戰。
有鑒於上述問題，本發明目的之一為提供一種低角度內插裝置，係根據似三角形的右角度運算矩陣及左角度運算矩陣，計算絕對誤差總和(sum of absolute difference，SAD)，以正確偵測稜線並有效減少鋸齒影像。
為達成上述目的，本發明之低角度內插裝置，係用以 根據一圖場中相鄰的一第一掃描線與一第二掃描線，產生一條位於該第一掃描線與該第二掃描線之間的一內插掃描線，該裝置包含：一低角度運算電路，接收該第一掃描線之所有亮度值與該第二掃描線之所有亮度值，根據一右角度運算矩陣及一左角度運算矩陣，計算及比較該內插掃描線中每一像素之所有角度的絕對誤差總和，以產生該內插掃描線中每一像素之複數個運算參數值；一列緩衝器，用以儲存上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向；一方向決定電路，耦接至該列緩衝器及該低角度運算電路，根據該內插掃描線中每一像素之該些運算參數值及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，決定該內插掃描線中每一像素之臨時內插角度；一後處理電路，耦接至該列緩衝器及該方向決定電路，根據該內插掃描線中所有像素之臨時內插角度及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，進行內插方向校正處理，以決定該內插掃描線中每一像素之最終內插角度及最終內插方向；以及，一內插器，耦接至該後處理電路，接收該內插掃描線中每一像素之最終內插角度、該第一掃描線中所有像素之亮度值與色度值及該第二掃描線中所有像素之亮度值與色度值，並根據該右角度運算矩陣及該左角度運算矩陣，計算該內插掃描線中每一像素之色度誤差絕對值，並據以進行該最終內插角度之內插處理或九十度內插處理，進而得到該內插掃描線中每一像素之亮度值及色度值；其中，該最終內插角度及該臨時最終內插角度均包含內插方向之資訊。
本發明另一個目的為提供一種低角度內插方法，係用以根據一圖場中相鄰的一第一掃描線與一第二掃描線，產生一條位於該第一掃描線與該第二掃描線之間的一內插掃描線，該方法包含以下步驟：根據該第一掃描線之所有亮度值、與該第二掃描線之所有亮度值、一右角度運算矩陣及一左角度運算矩陣，計算及比較該內插掃描線中每一像素之所有角度的絕對誤差總和，以產生該內插掃描線中每一像素之複數個運算參數值；根據該內插掃描線中每一像素之該些運算參數值及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，決定該內插掃描線中所有像素之臨時內插角度；根據該內插掃描線中所有像素之該臨時內插角度及上一條內插掃描線中每一像素之最終內插方向，進行內插方向校正處理，以決定該內插掃描線中所有像素之最終內插角度及最終內插方向；以及，根據該內插掃描線中每一像素之最終內插角度、該第一掃描線中所有像素之亮度值與色度值、該第二掃描線中所有像素之亮度值與色度值，該右角度運算矩陣及該左角度運算矩陣，計算該內插掃描線中每一像素之色度誤差絕對值，並據以進行該最終內插角度內插處理或九十度內插處理，進而得到該內插掃描線中每一像素之亮度值及色度值；其中，該最終內插角度及該臨時最終內插角度均包含內插方向之資訊。
茲配合下列圖示、實施例之詳細說明及申請專利範圍，將上述及本發明之其他目的與優點詳述於後。
本發明之低角度內插裝置可以利用硬體、軟體、韌體(firmware)之其中之一、或前三者之任意組合來實施，例如：純硬體實施的例子為一現場可程式邏輯閘陣列(field programmable gate array，FPGA)設計、或一特殊應用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)設計，而硬體與韌體合併實施的例子為一數位信號處理器(digital signal processor，DSP)及其內建韌體之組合。
第1圖顯示一圖場的局部區域，在去交錯過程中，已存在之掃描線及需進行內插之掃描線之關係示意圖。參考第1圖，每一個圓圈代表一個像素，其中的實線圓圈共有四列，表示已知像素值(Y、U、V資訊)之掃描線；而虛線圓圈共有三列，表示該圖場中需進行內插之掃描線，其像素值目前未知。
第2圖為本發明低角度內插裝置之一實施例的架構示意圖。參考第2圖，本發明低角度內插裝置200包含一低角度運算電路210、一方向決定電路220、一後處理電路230、一內插器240、一適應性五點中值濾波器(adaptive 5－point median filter)250及一列緩衝器260。低角度內插裝置200用以接收一圖場280(以下以NTSC訊號為例作說明，係由240條掃描線所組成，而每條掃描線包含720個像素，每一像素均包含Y、U、V資訊)中之任二條相鄰掃描線(假設為第1圖之L(i－1)、L(i＋1))，以產生一條位於其間之內插掃描線(假設為第1圖之L(i))。
第3A圖與第3B圖顯示本發明之右角度運算矩陣與左角度運算矩陣之一實施例。第3A圖與第3B圖的橫軸 表示像素位置索引值，位置索引值為0之處係對齊目前內插掃描線L(i)將要計算絕對誤差總和(sum of absolute difference，SAD)的像素。在本實施例中，縱軸共有十種角度索引值，角度索引值越小角度越接近九十度，而角度索引值越大角度越低、越接近水平。需注意的是，角度索引值還包含內插方向的資訊，如第3A圖之角度索引值均為奇數，表示內插方向為右角度；而第3B圖之角度索引值為偶數，表示內插方向為左角度；至於角度索引值等於0時，則表示內插方向為九十度。另外，圖中每一種角度均包含一對上矩陣與下矩陣，計算SAD值時，上矩陣套用在掃描線L(i－1)，而下矩陣套用在掃描線L(i＋1)。從圖中可以觀察到，右角度運算矩陣與左角度運算矩陣的形狀近似於三角形，角度索引值越大(角度越低)，其相對應的一對上矩陣與下矩陣運算矩陣的寬度越寬(橫軸)，參考的像素點越多，表示在計算SAD值時，除非真的有低角度稜線的存在，否則不容易挑到低角度。當上矩陣與下矩陣的寬度為奇數點時，其中心各有一個深色點；而當上矩陣與下矩陣的寬度為偶數點時，其中心各有二個深色點，這些深色點是在其相對應之角度索引值當作最後內插角度時，內插器240當作內插用的參考點。
請注意，以上為方便解釋，將第3A圖與第3B圖的縱軸分為十種角度，但本發明不以此為限，實際應用時，只要右角度運算矩陣與左角度運算矩陣的整體形狀近似於三角形，無論斜率大小及角度索引值多寡，都屬本發明之範疇。
低角度運算電路210接收圖場280之二條相鄰掃描線L(i－1)、L(i＋1)之所有像素之亮度值(在第2圖中以L(i－1)_Y、L(i＋1)_Y來表示)，根據第3A圖之右角度運算矩陣與第3B圖之左角度運算矩陣，為內插掃描線L(i)的每一個像素(從左到右，共720個像素)計算九十度的絕對誤差總和sad_n、10個不同右角度的SAD值及10個不同左角度的SAD值，並比較10個左角度SAD值大小及10個右角度SAD值大小，以得到右角度絕對誤差最小總和min_sad_r及其角度angle_r、左角度絕對誤差最小總和min_sad_l及其角度angle_l與九十度的絕對誤差總和sad_n。請注意，本說明書中的角度angle_r、angle_l、angle_lr、angle_t及angle_f均利用角度索引值表示其角度。
以下介紹本發明低角度運算電路210如何搭配第3A圖之右角度運算矩陣來計算右角度絕對誤差總和sad_r及九十度的絕對誤差總和sad_n。以計算第1圖內插掃描線L(i)的第n個像素(即p(i,n))之右角度6的SAD值為例，第3A圖之角度6包含一對寬度等於4的上矩陣與下矩陣，上矩陣套用在掃描線L(i－1)之像素p(i－1,n)~p(i－1,n＋3)，而下矩陣套用在掃描線L(i＋1)之像素p(i＋1,n－3)~p(i＋1,n)。第1圖像素p(i,n)之角度6的SAD值等於上下矩陣中取相同角度之像素間亮度差絕對值的總和，也就是sad_r(6)＝abs(y(i－1,n＋3)－y(i＋1,n))＋abs(y(i－1,n＋2)－y(i＋1,n－1))＋abs(y(i－1,n＋1)－y(i＋1,n－2))＋abs(y(i－1,n)－y(i＋1,n－3))。由於其他角度(九十度除外)的SAD計算方式 都相同，在此不再贅述。低角度運算電路210利用上述方式初步計算出十個右角度絕對誤差總和sad_r(2)~sad_r(20)及十個左角度絕對誤差總和sad_l(1)~sad_l(19)。
至於第1圖像素p(i,n)之九十度的絕對誤差總和sad_n＝abs(y(i－1,n－1)－y(i＋1,n－1))×w0＋abs(y(i－1,n)－y(i＋1,n))×w1＋abs(y(i－1,n＋1)－y(i＋1,n＋1))×w2.......(1)。在本實施例中，參數w0＝w2＝0.25，w1＝0.5，而在其他實施例中，參數w0、w1、w2則可依據影像內容來調整。
接下來，低角度運算電路210利用三個補償單元來分別補償十個右角度絕對誤差總和sad_r(2)~sad_r(20)、十個左角度絕對誤差總和sad_l(1)~sad_l(19)及九十度的絕對誤差總和sad_n後，才開始比較SAD值大小。以下介紹三個補償單元(圖未示)。
第一個漸層補償單元是應用於九十度角的SAD補償。第4圖顯示具有相反漸層效果的局部掃描線L(i－1)、L(i＋1)的一個例子。參考第4圖，掃描線L(i－1)、L(i＋1)在像素p(i,n)的附近呈現相反漸層、但亮度接近的現象，雖然觀察者可以看到畫面上一個明顯的右角度稜線，但若依照上述方程式(1)來計算sad_n時，最後得到的sad_n值會偏小，故方向決定電路220極可能選到九十度作為臨時內插方向dir_t，結果像素p(i,n)被內插出來的亮度值會偏向白色，而使得影像中的右角度稜線看起來有斷掉之不連續現象。為避免此現象，本發明對上述sad_n值再加上一個漸層補償值sad_nc＝ abs((y(i－1,n－2)－y(i－1,n－1))－(y(i＋1,n－2)－y(i＋1,n－1))×w3＋abs((y(i－1,n－1)－y(i－1,n))－(y(i＋1,n－1)－y(i＋1,n))×w4＋abs((y(i－1,n)－y(i－1,n＋1))－(y(i＋1,n)－y(i＋1,n＋1))×w4＋abs((y(i－1,n＋1)－y(i－1,n＋2))－(y(i＋1,n＋1)－y(i＋1,n＋2))×w3....(2)
其中，參數w3、w4可依據影像內容來調整大小。上述漸層補償值sad_nc之方程式(2)主要是利用掃描線L(i－1)、L(i＋1)呈現漸層效果時，在一漸層視窗(寬度等於5)內水平及垂直方向上產生的亮度差異絕對值總和，來補償sad_n。因此，當掃描線L(i－1)、L(i＋1)是反方向漸層時，sad_nc值會偏大，使得像素p(i,n)補償後的九十度的絕對誤差總和(sad_n＝sad_n＋sad_nc)變大，最後方向決定電路220選到九十度的機率會變小，而低角度被選到的機率則增加，避免了上述的稜線不連續現象。另一方面，若掃描線L(i－1)、L(i＋1)是同方向漸層或無漸層時，得到的sad_nc值偏小，比較不會影響最後方向決定電路220選到九十度的機率。在另一實施例中，sad_nc可設一極限值，若超過及極限值即以極限值取代，以避免過度補償。請注意，本發明並未限制漸層視窗的寬度，可視需要來調整。
第二個裂角補償單元是應用於右角度與左角度的SAD補償。第5A圖是經過裂角補償後的理想內插影像，第5B圖是未經裂角補償處理的內插影像。第5B圖的例子因為沒有進行裂角偵測，故在分別比較像素a、b、c、d各自的SAD值時，會發現左角度絕對誤差總和值sad_l最小，而容易被內插為白色，進而在L型稜線的邊緣形成一個裂角。第5C圖顯示一圖場中一條稜線及其二端終點 的一個例子。為偵測一個像素是否為位於稜線的終點(即裂角偵測)，本發明係以橫跨上下三條掃描線的像素亮度差異絕對值(垂直方向)做判斷，如第5C圖中的直立虛線框所示。以偵測像素p(i－1,n＋6)是否為位於稜線的終點為例，若像素p(i－1,n＋6)及p(i－3,n＋6)間的亮度差異絕對值以及p(i－1,n＋6)及p(i＋1,n＋6)間的亮度差異絕對值均小於一臨界值th1，即abs(y(i－3,n＋6)－y(i－1,n＋6))<th1 && abs(y(i－1,n＋6)－y(i＋1,n＋6))<th1，則本發明會將像素p(i－1,n＋6)當作位於稜線的終點，並將像素p(i－1,n＋6)的裂角旗號設為1(亦即break(i－1,n＋6)＝1)，否則，裂角旗號break(i－1,n＋6)＝0。
本發明觀察到，計算內插掃描線L(i)任一像素的十個sad_r值及sad_l值時均會使用到十組不同寬度的上矩陣及下矩陣，若一組上矩陣及下矩陣的視窗和稜線終點重疊的程度越高，則裂角的機率越大，故必須統計每一角度之上矩陣及下矩陣的視窗和稜線終點重疊的程度，亦即累加每一角度之上矩陣及下矩陣的視窗範圍內所有像素之裂角旗標值，以補償該角度的SAD值。以第5B圖的例子而言，就必須補償像素a、b、c、d的左角度絕對誤差總和值sad_l，以減少方向決定電路220挑到左角度的機率，進而避免上述裂角問題。以補償第5C圖的像素p(i,n)之sad_r(4)值為例，根據第3A圖之右角度運算矩陣，右角度4包含一對寬度等於3的上矩陣與下矩陣，本發明先累加上矩陣所套用之像素p(i－1,n)、p(i－1,n＋1)、p(i－1,n＋2)之裂角旗號值，及下矩陣套用之像素p(i＋1,n－2)、p(i＋1,n－1)、 p(i＋1,n)之裂角旗號值，以補償至像素p(i,n)之右角度4的SAD值，補償方法如下：sad_c(4)＝(break(i－1,n)＋break(i－1,n＋1)＋break(i－1,n＋2)＋break(i＋1,n)＋break(i＋1,n－1)＋break(i＋1,n－2)) if(sad_c(4)>break_th1(4)) sad_r(4)＝sad_r(4)＋(sad_c(4)* break_th2) else sad_r(4)＝sad_r(4) 其中，允許值break_th1為角度索引值之函式，意謂不同角度索引值允許不同數量的裂角旗號值，超過允許值break_th1之裂角旗號值才會貢獻對應之補償值sad_c於sad_r。由於其他角度(九十度除外)的SAD補償方式都相同，在此不再贅述。
第三個斜率補償單元是應用於所有角度的SAD補償。請注意，這個斜率補償機制並非必須實施的，係應用在一些特定的情況，例如：第3A圖的右角度運算矩陣及第3B圖的左角度運算矩陣的斜率設太斜或太陡，而且該斜率是以硬體實施、不方便再更改時，就可以啟動這個斜率補償機制。若左(右)角度運算矩陣的斜率太斜，表示上下矩陣的寬度很寬，低角度比較不容易被選上，此時，本發明可藉由調整各角度的SAD值來達到反向調整左(右)角度運算矩陣的斜率之功效。斜率補償單元之一實施例之方程式如下：sad_n＝sad_n＋10×step for i＝1 to 10 sad_r(2×i)＝sad_r(2×i)＋(10－i)×step； sad_l(2×i－1)＝sad_l(2×i－1)＋(10－i)×step； end
從上面方程式可以觀察到，角度索引值越大時，補償值越小，近似於將左(右)角度運算矩陣的斜率變陡(即三角形的底變窄)的效果，使得低角度比較容易被選上。反之，若左(右)角度運算矩陣的斜率太陡，就可以設計另一個方程式使得角度索引值越大時，補償值也越大，即可達到反向調整左(右)角度運算矩陣的斜率的功效，使得低角度比較不容易被選上。
在經過上述三個補償單元的補償後，低角度運算電路210為內插掃描線L(i)的每一個像素(從左到右，共720個像素)，以一次處理一個像素的方式，比較右角度10個不同的sad_r值以得到右角度絕對誤差最小總和min_sad_r及其角度angle_r、及比較左角度10個不同的sad_l值以得到左角度絕對誤差最小總和min_sad_l及其角度angle_r，最後將min_sad_r、angle_r、min_sad_l、angle_l與sad_n輸出至方向決定電路220。
列緩衝器260係儲存上一條內插掃描線L(i－2)之所有像素的最終內插方向dir_f，在本實施例中，每一像素係以二個位元來表示其最終內插方向為右角度、左角度及九十度之其中之一，故列緩衝器260的大小必須大於或等於720x2位元。
第6圖顯示本發明方向決定電路一實施例之架構圖。參考第6圖，方向決定電路220包含一左右決定電路 610及一選取電路620。方向決定電路220以一次處理一個像素(pixel by pixel)的方式，根據內插掃描線L(i)中所有像素之min_sad_r、min_sad_l、angle_r、angle_r、sad_n及列緩衝器260所儲存之上一條內插掃描線L(i－2)中所有像素之最終內插方向dir_f，以決定內插掃描線L(i)之每個像素之臨時內插角度angle_t。方向決定電路220接收內插掃描線L(i)的每一個像素之min_sad_r及min_sad_l後，首先根據下列六個不同方程式，以分配一個最相符的方向旗標給每一像素。
SR＝>min_sad_l>(min_sad_r＋big_dif) GR＝>min_sad_l>(min_sad_r＋normal_dif) WR＝>(min_sad_l>min_sad_r)&&(min_sad_l<＝(min_sad_r＋normal_dif)) SL＝>min_sad_r>(min_sad_l＋big_dif) GL＝>min_sad_r>(min_sad_l＋normal_dif) WL＝>(min_sad_r>min_sad_l)&&(min_sad_r<＝(min_sad_l＋normal_dif))
其中，參數big_dif必需大於參數normal_dif，而左角度方向旗標之強度排序是：SL>GL>WL，右角度方向旗標之強度排序則是：SR>GR>WR。
在一整列剛分配到方向旗標之像素中，若方向旗標的強度在SL或GL之上，可直接判定該像素之內插方向為左角度，而若方向旗標的強度在SR或GR之上，可直接判定該像素之內插方向為右角度。至於方向旗標的強度為WL及WR時，因為方向指標性比較弱，故必須再利用以 下三個判定單元來幫忙做判斷。
GL/GR輔助判定單元611，係利用以下準則來做判定：連續x個具有GL(或GR)的像素可以影響其後連續y個具有WL(或WR)的像素之內插方向，其中x、y是可調整的。假設x＝y＝3，就第7A圖的例子而言，從左到右先找到連續3個具有GL的像素(a3~a5)，則左角度的有效性可以擴及到跟隨在後的連續3個具有WL(或WR)的像素(a6~a8)，圖中的問號表示其內插方向仍未決定。就第7B圖的例子而言，從左到右因為找不到連續3個具有GL的像素，故具有WL或WR的像素之內插方向還是無法決定。
SL/SR輔助判定單元612，係利用以下準則來做判定：一個具有SL(或SR)的像素可以影響其後連續z個具有WL(或WR)的像素之內插方向，其中z是可調整的。假設z＝3，就第7C圖的例子而言，像素(b5)的方向旗標SL之左角度有效性可以擴及到跟隨在後的連續3個具有WL的像素(b6~b8)。
前內插掃描線輔助判定單元613，係利用列緩衝器260所儲存之上一條內插掃描線L(i－2)之所有像素之最終內插方向dir_f，來幫忙判定內插方向仍懸而未決之像素。就第7D圖像素(d6)的例子而言，順著angle_l方向找出去的像素(c4)的方向是L，順著angle_r方向找出去的像素(c11)的方向也是L，左邊是對的右邊是錯的，所以像素(d6)的內插方向應該是左角度。就像素(d7)的例子而言，順著angle_l方向找出去的像素(c5)的方向是N(九十度)，順著angle_r方向找出去的像素(c12)的方向是L，左邊右 邊都是錯的，此時像素(d7)的內插方向被設定為N(九十度)。就像素(d8)的例子而言，順著angle_l方向找出去的像素(c6)的方向是L，順著angle_r方向找出去的像素(c12)的方向是R，左邊右邊都是對的，此時像素(d8)的內插方向被設定為N(九十度)。
經過上述三個單元的判定之後，左右決定電路610根據每一個像素之內插方向，輸出相對應方向的min_sad_lr及其角度angle_lr至方向選取電路620，方向選取電路620接著比較min_sad_lr及sad_n的大小，以選取其中最小值當作sad_t並記錄相對應的角度索引值angle_t，最後檢查sad_t有沒有大於一預設值max_sad(angle_t)，若sad_t大於max_sad(angle_t)，則將臨時內插角度angle_t設為九十度。
請注意，預設值max_sad(angle_t)是角度的函數，即不同角度angle_t之max_sad值會不同。另外，在第6圖顯示之左右決定電路610的電路中，係按照GL/GR輔助判定單元611、SL/SR輔助判定單元612及前內插掃描線輔助判定單元613的順序來執行。在另一實施例中，GL/GR輔助判定單元611及SL/SR輔助判定單元612的執行順序可以交換，或者可以並聯方式同時執行。
第8圖顯示本發明後處理電路之一實施例的架構圖。本發明後處理電路230包含一複雜場景分析單元810、一衝突方向校正單元820、一角度擴張單元830及一角度排除單元840。後處理電路230根據內插掃描線L(i)中所有像素之angle_t及上一條內插掃描線L(i－2)中所有 像素之最終內插方向dir_f，進行內插方向校正處理，以決定內插掃描線L(i)中每一像素之最終內插角度angle_f及最終內插方向dir_f，並將內插掃描線L(i)中每一像素之最終內插方向dir_f儲存至列緩衝器260，以及將內插掃描線L(i)中每一像素之最終內插角度angle_f傳送至內插器240。
複雜場景分析單元810接收內插掃描線L(i)中所有像素之angle_t及掃描線L(i－1)、L(i＋1)之所有像素之亮度值(Y)，根據一場景視窗寬度，以內插掃描線L(i)之像素p(i,n)為中心，累計掃描線L(i－1)、L(i＋1)中水平方向上亮度差異絕對值，若亮度差異絕對值>臨界值th2時，代表是一個複雜場景，將像素p(i,n)之angle_t設定為九十度。如第9圖的例子所示，以像素p(i,n)為中心，假設預設場景視窗寬度等於2m＋1點(m＝10，m值是可調整的)，以每三個像素為單位，分別計算視窗內之掃描線L(i－1)、L(i＋1)中每一像素與其左右像素之亮度差異絕對值YD，並取YD與臨界值th3間之最小值來做累計。以方程式表示如下：
若累計之亮度差異絕對值YD_sum>臨界值th2時，代表視窗內是一個複雜場景，故將像素p(i,n)之angle_t設定為九十度。反之，若YD_sum<臨界值th2時，代表視 窗內是一個單純場景，像素p(i,n)之angle_t維持不變。
衝突方向校正單元820接收內插掃描線L(i)中所有像素之angle_t及列緩衝器260所儲存之上一條內插掃描線L(i－2)之所有像素之最終內插方向dir_f，來幫忙校正內插掃描線L(i)中內插方向有衝突之像素。因為根據一般影像特性，內插方向不可能從左(或右)馬上轉成右(或左)，故有衝突的內插方向包含以下六種態樣：LR、RL、LNR、RNL、LNNR及RNNL，必須再確認其內插方向。第10A圖的例子是LR的態樣，衝突方向校正單元820找到內插掃描線L(i)中LR態樣的交界後，以交界處為中心點畫一個左右對稱的衝突視窗，並確認衝突視窗中的所有像素(e4~e9)的內插方向。像素e4~e6的臨時內插方向分別為L，像素e4、e5再順著臨時內插角度找出去的像素f3的方向是N，方向是錯的，應改為N。另一方面，像素e7~e9的臨時內插方向分別為R，像素e7~e9順著臨時內插角度找出去的像素g12~g14的方向是R，方向是正確的。
此外，第10B圖的例子是LNR的態樣，衝突方向校正單元820找到內插掃描線L(i)中LNR的態樣後，以N為中心點畫一個左右對稱的衝突視窗，並確認內插掃描線L(i)之衝突視窗範圍內的所有像素(h4~h8)的內插方向。像素h4、h5的臨時內插方向分別為L，像素h4、h5再順著臨時內插角度找出去的像素g3的方向是N，方向是錯的，應改為N。另一方面，像素h7、h9的臨時內插方向分別為R，像素h7、h9再順著臨時內插角度找出去的像素g12、g13的方向是R，方向是正確的。
角度擴張單元830比對內插掃描線L(i)本身所有像素之angle_t，若同一內插方向(L或R)的二群像素之間夾著另一群內插方向為N的像素，則將該些內插方向為N的像素改成同一方向，但先決條件是同一內插方向(L或R)的二群像素之間的內插角度差異不大以及內插方向為N的像素群之間是一平滑區、沒有稜線存在。如第11A圖所示，從左至右，連續三個內插方向為R的像素p(i,n)~p(i,n＋2)及另外連續三個內插方向同為R的像素p(i,n＋9)~p(i,n＋11)夾著連續六個內插方向為N的像素p(i,n＋3)~p(i,n＋8)，如果像素p(i,n)~p(i,n＋2)、p(i,n＋9)~p(i,n＋11)之間的角度差異不大(例如角度索引值只差2、4或6)且像素p(i,n＋2)~p(i,n＋9)間是一平滑區、沒有稜線存在，角度擴張單元830會將像素p(i,n＋3)~p(i,n＋8)的內插方向校正為R，而像素p(i,n＋3)~p(i,n＋8)校正後之內插角度等於像素p(i,n＋2)與像素p(i,n＋9)的內插角度之平均(0.5×angle_t(i,n＋2)＋0.5×angle_t(i,n＋9))。
根據影像特性，內插角度越斜越低，所找出的稜線一定是一整段而非只有一、二個點，據此，角度排除單元840將一些散佈在九十度中幾個零散低角度的點均校正為九十度。如第11B圖所示，連續三個內插方向不為N的像素p(i,n＋5)~p(i,n＋7)夾在其他內插方向為N的像素p(i,n)~p(i,n＋4)、p(i,n＋8)~p(i,n＋12)之間，如果像素p(i,n＋5)~p(i,n＋7)的角度索引值大於一角度臨界值(亦即角度比較斜)，角度排除單元840會將像素 p(i,n＋5)~p(i,n＋7)的內插方向校正為N。最後，角度排除單元840將內插掃描線L(i)中每一像素之校正後的內插方向當作最終內插方向dir_f儲存至列緩衝器260，並將內插掃描線L(i)中每一像素之最終內插角度angle_f及傳送至內插器240。
需注意的是，在第8圖顯示之後處理電路230的電路中，係按照複雜場景分析單元810、衝突方向校正單元820、角度擴張單元830及角度排除單元840的順序來執行。在另一實施例中，複雜場景分析單元810、衝突方向校正單元820及角度擴張單元830可以並聯方式同時執行，而角度排除單元840則是最後一個執行的元件。
內插器240接收內插掃描線L(i)中每一像素之最終內插角度angle_f、掃描線L(i－1)中所有像素之亮度值(Y)與色度值(U、V)及掃描線L(i＋1)中所有像素之亮度值(Y)與色度值(U、V)(在第2圖中以L(i－1)_YUV、L(i＋1)_YUV來表示)，並根據第3A圖的右角度運算矩陣及第3B圖的左角度運算矩陣，先計算每一像素之色度誤差絕對值chroma_error。在本實施例中，色度誤差絕對值chroma_error等於該像素之最終內插角度angle_f所對應的一對上矩陣及下矩陣中，內插用的深色點間的UV誤差絕對值的總和。舉例而言，若第1圖所顯示為像素p(i,n)之最終內插角度angle_f相對應的一對上矩陣及下矩陣，因為矩陣寬度為偶數，故各有二個內插用的深色點，而像素p(i,n)之色度誤差絕對值chroma_error＝abs(u(i－1, n＋1)＋u(i－1,n＋2)－u(i＋1,n－1)－u(i＋1,n－2))＋abs(v(i－1,n＋1)＋v(i－1,n＋2)－v(i＋1,n－1)－v(i＋1,n－2))。
若色度誤差絕對值chroma_error在預設值內，內插器240則進行angle_f的內插處理；反之，若色度誤差絕對值chroma_error過大，則進行九十度的內插處理。依此，即得到內插掃描線L(i)中每一像素相對應之亮度值、色度值及最終內插方向(在第2圖中以L(i)_YUVD來表示)。
最後，適應性五點中值濾波器250，對內插掃描線L(i)中最終內插方向dir_f不連續的像素，進行中值濾波處理。第12圖顯示內插掃描線L(i)中之部分像素之最終內插方向dir_f的一個例子，圖中三個虛線矩形標示出dir_f不連續之處。就最左邊虛線矩形而言，適應性五點中值濾波器250先對內插掃描線L(i)之像素p(i,n)進行中值濾波，換言之，也就是將適應性五點中值濾波器250套用於掃描線L(i)之像素p(i,n－1)、p(i,n)、p(i,n＋1)、掃描線L(i－1)之像素p(i－1,n)及掃描線L(i＋1)之像素p(i＋1,n)上，對上述五個像素的Y值取中間值，並選取相對應於中間值Y之像素，例如p(i,n－1)之Y為五點之中間值，則選取p(i,n－1)之Y、U、V為輸出；之後，適應性五點中值濾波器250再對內插掃描線L(i)之像素p(i,n＋1)進行中值濾波，換言之，也就是將適應性五點中值濾波器250套用於掃描線L(i)之像素p(i,n)、p(i,n＋1)、p(i,n＋2)、掃描線L(i－1)之像素p(i－1,n＋1)及掃描線L(i＋1)之像素p(i＋1,n＋1)上，並利用上述相同的方法，選取Y值為中間值的像素之Y、U、V值為輸出。因此，對任一虛線矩形而言，總共需進行2 次中值濾波處理，以濾除雜訊，進而提高影像品質。
當適應性五點中值濾波器250處理完內插掃描線L(i)之後，低角度內插裝置200即完成對內插掃描線L(i)的所有內插及濾波程序。接著，低角度內插裝置200隨即接收圖場280中之下二條相鄰掃描線L(i＋1)、L(i＋3)，以產生一條位於其間之內插掃描線L(i＋2)，重複以上步驟直到補滿圖場280內所有需內插掃描線為止。
第13圖是本發明低角度內插方法之流程圖。以下根據第2圖、第3A圖、第3B圖及第13圖說明本發明低角度內插方法的所有步驟。
步驟S1310：計算及比較圖場280之內插掃描線L(i)之每一像素之所有角度的絕對誤差總和，以產生內插掃描線L(i)之每一像素之複數個運算參數值。
根據圖場280之二條相鄰掃描線L(i－1)、L(i＋1)之所有像素之亮度值Y、第3A圖之右角度運算矩陣與第3B圖之左角度運算矩陣，為內插掃描線L(i)的每一個像素計算九十度的絕對誤差總和sad_n、10個不同右角度的SAD值及10個不同左角度的SAD值，並比較其大小，以得到以下的運算參數值：右角度絕對誤差最小總和min_sad_r及其角度angle_r、左角度絕對誤差最小總和min_sad_l及其角度angle_l與九十度的絕對誤差總和sad_n。
步驟S1320：根據內插掃描線L(i)中每一像素之上述運算參數值及上一條內插掃描線L(i－2)中所有像素之最終內插方向dir_f，決定內插掃描線L(i)中所有像素之臨時內插角度angle_t。
以一次處理一個像素(pixel by pixel)的方式，根據內插掃描線L(i)中所有像素之min_sad_r、min_sad_l、angle_r、angle_r、sad_n及列緩衝器260所儲存之上一條內插掃描線L(i－2)中所有像素之最終內插方向dir_f，以決定內插掃描線L(i)之每個像素之臨時內插角度angle_t。
步驟S1330：根據內插掃描線L(i)中所有像素之angle_t及上一條內插掃描線中所有像素之最終內插方向dir_f，進行內插方向校正處理，以決定內插掃描線L(i)中所有像素之最終內插角度angle_f及最終內插方向dir_f。
步驟S1340：進行內插處理，以得到內插掃描線L(i)中每一像素之亮度值(Y)與色度值(U、V)。
接收內插掃描線L(i)中每一像素之最終內插角度angle_f、掃描線L(i－1)中所有像素之亮度值(Y)與色度值(U、V)及掃描線L(i＋1)中所有像素之亮度值(Y)與色度值(U、V)，並根據第3A圖的右角度運算矩陣及第3B圖的左角度運算矩陣，先計算出色度誤差絕對值chroma_error，若色度誤差絕對值chroma_error在一預設值內，則進行最終內插角度angle_f之內插處理；反之，若色度誤差絕對值chroma_error過大，則進行九十度內插處理。依此，即得到內插掃描線L(i)中每一像素相對應之亮度值(Y)、色度值(U、V)及最終內插方向dir_f。
步驟S1350：對該內插掃描線中最終內插方向不一致的像素，進行該些像素之YUV值之中值濾波處理。請注意，本步驟並非本發明低角度內插方法之必要步驟，但有 濾除雜訊、提高影像品質之功效。
步驟S1360：判斷本圖場所有的內插掃描線是否已補滿？若未補滿，則跳到步驟S1370，否則結束所有流程。
步驟S1370：i＝i＋1。遞增i值後，回到步驟S1310，以根據圖場280中之下二條相鄰掃描線L(i＋1)、L(i＋3)，產生一條位於其間之內插掃描線L(i＋2)。
在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。
200‧‧‧低角度內插裝置
210‧‧‧低角度運算電路
220‧‧‧方向決定電路
230‧‧‧後處理電路
240‧‧‧內插器
250‧‧‧適應性五點中值濾波器
260‧‧‧列緩衝器
280‧‧‧圖場
610‧‧‧左右決定電路
620‧‧‧選取電路
611GL/GR‧‧‧輔助判定單元
612SL/SR‧‧‧輔助判定單元
613‧‧‧前內插掃描線輔助判定單元
810‧‧‧複雜場景分析單元
820‧‧‧衝突方向校正單元
830‧‧‧角度擴張單元
840‧‧‧角度排除單元
第1圖顯示一圖場的局部區域，在去交錯過程中，已存在之掃描線及需進行內插之掃描線之關係示意圖。
第2圖為本發明低角度內插裝置之一實施例的架構示意圖。
第3A圖與第3B圖顯示本發明之右角度運算矩陣與左角度運算矩陣之一實施例。
第4圖顯示具有相反漸層效果的局部掃描線L(i－1)、L(i＋1)的一個例子。
第5A圖是經過裂角補償後的理想內插影像。
第5B圖是未經裂角補償處理的內插影像。
第5C圖顯示一圖場中一條稜線及其二端終點的一個例子。
第6圖顯示本發明方向決定電路一實施例之架構圖。
第7A圖顯示連續3個具有GL的像素之左角度有效性可以擴及到其後連續3個具有WL的像素的一個例子。
第7B圖顯示無法找到連續3個具有GL的像素，故具有WL或WR的像素之內插方向還是無法決定的一個例子。
第7C圖顯示一個具有SL的像素之左角度有效性可以擴及到其後連續3個具有WL的像素的一個例子。
第7D圖顯示利用列緩衝器260所儲存之上一條內插掃描線L(i－2)之所有像素之最終內插方向dir_f，來幫忙判定內插方向仍未定之像素的一個例子。
第8圖顯示本發明後處理電路之一實施例的架構圖。 第9圖顯示以像素p(i,n)為中心，在一預設場景視窗寬度等於21點中，比較掃描線L(i－1)、L(i＋1)中每一像素與其左右像素之亮度差異YD的一個例子。
第10A圖顯示衝突視窗是LR態樣的一個例子。
第10B圖顯示衝突視窗是LNR態樣的一個例子。
第11A圖顯示內插方向為R的二群像素之間夾著另一群內插方向為N的像素的一個例子。
第11B圖顯示內插方向為N的二群像素之間夾著另一群低角度像素的一個例子。
第12圖顯示內插掃描線L(i)中之部分像素之最終內插方向dir_f的一個例子。
第13圖是本發明低角度內插方法之流程圖。
200‧‧‧低角度內插裝置
210‧‧‧低角度運算電路
220‧‧‧方向決定電路
230‧‧‧後處理電路
240‧‧‧內插器
250‧‧‧適應性五點中值濾波器
260‧‧‧列緩衝器
280‧‧‧圖場

Claims (25)

  1. 一種低角度內插裝置，用以根據一圖場中相鄰的一第一掃描線與一第二掃描線，產生一條位於該第一掃描線與該第二掃描線之間的一內插掃描線，該裝置包含：一低角度運算電路，接收該第一掃描線之所有亮度值與該第二掃描線之所有亮度值，根據一右角度運算矩陣及一左角度運算矩陣，計算及比較該內插掃描線中每一像素之所有角度的絕對誤差總和，以產生該內插掃描線中每一像素之複數個運算參數值；一列緩衝器，用以儲存上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向；一方向決定電路，耦接至該列緩衝器及該低角度運算電路，根據該內插掃描線中每一像素之該些運算參數值及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，決定該內插掃描線中每一像素之臨時內插角度；一後處理電路，耦接至該列緩衝器及該方向決定電路，根據該內插掃描線中所有像素之臨時內插角度及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，進行內插方向校正處理，以決定該內插掃描線中每一像素之最終內插角度及最終內插方向；以及一內插器，耦接至該後處理電路，接收該內插掃描線中每一像素之最終內插角度、該第一掃描線中所有像素之亮度值與色度值及該第二掃描線中所有像素之亮度值與色度值，並根據該右角度運算矩陣及該左角度運算矩陣，計算該內插掃描線中每一像素之色度誤差絕對值，並據以進行該最終 內插角度之內插處理或九十度內插處理，進而得到該內插掃描線中每一像素之亮度值及色度值；其中，該最終內插角度及該臨時最終內插角度均包含內插方向之資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之低角度內插裝置，更包含：一中值濾波器，耦接至該內插器，對該內插掃描線中最終內插方向不一致的像素，進行該些像素之亮度值及色度值之中值濾波處理。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之低角度內插裝置，其中該些運算參數值至少包含一右角度絕對誤差最小總和、一右角度、一左角度絕對誤差最小總和、一左角度及一九十度絕對誤差總和。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之低角度內插裝置，其中該右角度運算矩陣之寬度及該左角度運算矩陣之寬度均隨著角度之減少而增加。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之低角度內插裝置，其中該右角度運算矩陣及該左角度運算矩陣各分成r種角度，每一種角度分別包含一對上矩陣與下矩陣，而r為一正整數。
  6. 申請專利範圍第5項所記載之低角度內插裝置，其中該低角度運算電路包含：一漸層補償單元，對於該內插掃描線之每一像素，用以根據該像素周圍之該第一掃描線與該第二掃描線在一漸層視窗範圍內，水平及垂直方向上產生的亮度差異絕對值總和，來補償該像素之九十度絕對誤差總和；以及一裂角補償單元，對於該內插掃描線之每一像素，藉由統計每 一種角度之上矩陣及下矩陣的視窗和稜線終點重疊的程度，用以補償該像素之r個左角度絕對誤差總和及r個右角度絕對誤差總和。
  7. 申請專利範圍第6項所記載之低角度內插裝置，其中該低角度運算電路更包含一斜率補償單元，對於該內插掃描線之每一像素，根據一預設補償值及r，等比例反向補償該像素之所有角度的絕對誤差總和。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之低角度內插裝置，其中該方向決定電路包含：一左右決定電路，根據該內插掃描線之每一像素之該右絕對誤差最小總和、該右角度、該左絕對誤差最小總和、該左角度及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，分配一方向旗標，以決定該內插掃描線中每一像素之初步內插角度及其相對應的絕對誤差最小總和；以及一方向選取電路，根據該內插掃描線中每一像素之初步內插角度及其相對應的絕對誤差最小總和與該九十度絕對誤差總和，決定該臨時內插角度；其中，該方向旗標係一左角度強旗標、一左角度弱旗標、一右角度強旗標及一右角度弱旗標之其中之一。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之低角度內插裝置，其中該左右決定電路係將該內插掃描線中具有該右角度強旗標的像素之初步內插角度設定為該右角度，以及將該內插掃描線中具有該左角度強旗標的像素之初步內插角度設定為該左角度。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之低角度內插裝置，其中該左右決定電路包含： 一第一輔助判定單元，耦接該低角度運算電路，依循該內插掃描線之一特定方向，若該內插掃描線中包含連續x個左角度強旗標的像素跟隨著y個左角度弱旗標或右角度弱旗標的像素，將該y個左角度弱旗標或右角度弱旗標的像素之初步內插角度設定為該左角度，以及，依循該特定方向，若該內插掃描線中包含連續x個右角度強旗標的像素跟隨著y個右角度弱旗標或左角度弱旗標的像素，則將該y個右角度弱旗標或左角度弱旗標的像素之初步內插角度設定為該右角度，其中，x、y為正整數；以及一第二輔助判定單元，耦接該第一輔助判定單元及該列緩衝器，對於將該內插掃描線中具有該右角度弱旗標或該左角度弱旗標的像素，根據該像素相對應於該左角度及該右角度之上一條內插掃描線之二個像素的最終內插方向，將該像素之初步內插角度設定為該右角度、該左角度及九十度之其中之一。
  11. 如申請專利範圍第1項所記載之低角度內插裝置，其中該後處理電路包含：一複雜場景分析單元，對於該內插掃描線之每一像素，在一場景視窗範圍內，計算該第一掃描線與該第二掃描線中水平方向上亮度差異絕對值總和，其中，若該亮度差異絕對值總和大於一場景臨界值，將該像素之最終內插角度設定為九十度；一衝突方向校正單元，對於該內插掃描線中位於一衝突視窗內具有一特定衝突態樣的至少二像素，根據本身之臨時內插角度及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，決 定該些像素之最終內插角度；一角度擴充電路，在該內插掃描線中，若具有一第一內插方向之一第一群像素及一第二群像素夾著一個內插角度為九十度的一第三群像素，則將該第三群像素之最終內插方向設定為該第一內插方向，其中，該第一內插方向為該左角度及該右角度之其中之一，以及，其中，該第一群像素及該第二群像素間之該最終內插角度差異值小於一第一預設角度而且該第三群像素內無稜線存在；以及一角度排除電路，在該內插掃描線中，若一個內插角度為九十度的一第四群像素及一第五群像素夾著一個具有一第一內插角度的第六群像素，則將該第六群像素之最終內插角度設定為九十度，其中該第一內插角度小於一第二預設角度。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之低角度內插裝置，其中該特定衝突態樣為LR、RL、LNR、RNL、LNNR及RNNL之其中之一。
  13. 如申請專利範圍第1項所記載之低角度內插裝置，其中當該色度誤差絕對值大於一色度誤差臨界值時，該內插器係進行九十度內插處理，否則，進行該最終內插角度之內插處理。
  14. 一種低角度內插方法，用以根據一圖場中相鄰的一第一掃描線與一第二掃描線，產生一條位於該第一掃描線與該第二掃描線之間的一內插掃描線，該方法包含以下步驟：根據該第一掃描線之所有亮度值、與該第二掃描線之所有亮度值、一右角度運算矩陣及一左角度運算矩陣，計算及比較該內插掃描線中每一像素之所有角度的絕對誤差總和，以 產生該內插掃描線中每一像素之複數個運算參數值；根據該內插掃描線中每一像素之該些運算參數值及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，決定該內插掃描線中所有像素之臨時內插角度；根據該內插掃描線中所有像素之該臨時內插角度及上一條內插掃描線中每一像素之最終內插方向，進行內插方向校正處理，以決定該內插掃描線中所有像素之最終內插角度及最終內插方向；以及根據該內插掃描線中每一像素之最終內插角度、該第一掃描線中所有像素之亮度值與色度值、該第二掃描線中所有像素之亮度值與色度值，該右角度運算矩陣及該左角度運算矩陣，計算該內插掃描線中每一像素之色度誤差絕對值，並據以進行該最終內插角度內插處理或九十度內插處理，進而得到該內插掃描線中每一像素之亮度值及色度值；其中，該最終內插角度及該臨時最終內插角度均包含內插方向之資訊。
  15. 如申請專利範圍第14項所記載之低角度內插方法，更包含：對該內插掃描線中最終內插方向不一致的像素，進行該些像素之亮度值及色度值之中值濾波處理。
  16. 如申請專利範圍第14項所記載之低角度內插方法，其中該些運算參數值至少包含一右角度絕對誤差最小總和、一右角度、一左角度絕對誤差最小總和、一左角度及一九十度絕對誤差總和。
  17. 如申請專利範圍第14項所記載之低角度內插方法，其中該右角度運算矩陣之寬度及該左角度運算矩陣之寬度均隨著角度 之減少而增加。
  18. 如申請專利範圍第14項所記載之低角度內插方法，其中該右角度運算矩陣及該左角度運算矩陣各分成r種角度，每一種角度分別包含一對上矩陣與下矩陣，而r為一正整數。
  19. 申請專利範圍第18項所記載之低角度內插方法，其中該計算及比較步驟包含：計算根據該像素周圍之該第一掃描線與該第二掃描線在一漸層視窗範圍內，水平及垂直方向上的亮度差異絕對值總和，以補償該像素之九十度絕對誤差總和；以及藉由統計每一種角度之上矩陣及下矩陣的視窗和稜線終點重疊的程度，補償該像素之r個左角度絕對誤差總和及r個右角度絕對誤差總和。
  20. 申請專利範圍第19項所記載之低角度內插方法，其中該計算及比較步驟更包含：根據一預設補償值及r，等比例反向補償該像素之所有角度的絕對誤差總和。
  21. 如申請專利範圍第14項所記載之低角度內插方法，其中該決定該內插掃描線中所有像素之該臨時內插角度步驟包含：根據該內插掃描線之每一像素之該右絕對誤差最小總和、該右角度、該左絕對誤差最小總和、該左角度及上一條內插掃描線之最終內插方向，分配一方向旗標，以決定該內插掃描線中每一像素之初步內插角度及其相對應的絕對誤差最小總和；以及根據該內插掃描線中每一像素之初步內插角度及其相對應的絕對誤差最小總和與該九十度絕對誤差總和，決定該臨時 內插角度；其中，該方向旗標係一左角度強旗標、一左角度弱旗標、一右角度強旗標及一右角度弱旗標之其中之一。
  22. 如申請專利範圍第21項所記載之低角度內插方法，其中該分配該方向旗標步驟包含：將該內插掃描線中具有該右角度強旗標的像素之初步內插角度設定為該右角度；將該內插掃描線中具有該左角度強旗標的像素之初步內插角度設定為該左角度；依循該內插掃描線之一特定方向，若該內插掃描線中包含連續x個左角度強旗標的像素跟隨著y個左角度弱旗標或右角度弱旗標的像素，將該y個左角度弱旗標或右角度弱旗標的像素之初步內插角度設定為該左角度；依循該特定方向，若該內插掃描線中包含連續x個右角度強旗標的像素跟隨著y個右角度弱旗標或左角度弱旗標的像素，則將該y個右角度弱旗標或左角度弱旗標的像素之初步內插角度設定為該右角度，其中，x、y為正整數；以及對於將該內插掃描線中具有該右角度弱旗標或該左角度弱旗標的像素，根據該像素相對應於該左角度及該右角度之上一條內插掃描線之二個像素的最終內插方向，將該像素之初步內插角度設定為該右角度、該左角度及九十度之其中之一。
  23. 如申請專利範圍第14項所記載之低角度內插方法，其中該進行內插方向校正處理步驟包含：對於該內插掃描線之每一像素，在一場景視窗範圍內，計算該 第一掃描線與該第二掃描線中水平方向上亮度差異絕對值總和，若該亮度差異絕對值總和大於一場景臨界值，將該像素之最終內插角度設定為九十度；對於該內插掃描線中位於一衝突視窗內具有一特定衝突態樣的至少二像素，根據本身之內插角度及上一條內插掃描線之所有像素之最終內插方向，決定該些像素之最終內插角度；在該內插掃描線中，若具有一第一內插方向之一第一群像素及一第二群像素夾著一個內插角度為九十度的一第三群像素，則將該第三群像素之最終內插方向設定為該第一內插方向，其中，該第一內插方向為該左角度及該右角度之其中之一，同時，該第一群像素及該第二群像素間之該最終內插角度差異值小於一第一預設角度而且該第三群像素內無稜線存在；以及在該內插掃描線中，若一個內插角度為九十度的一第四群像素及一第五群像素夾著一個具有一第一內插角度的第六群像素，則將該第六群像素之最終內插角度設定為九十度，其中該第一內插角度小於一第二預設角度。
  24. 如申請專利範圍第23項所記載之低角度內插方法，其中該特定衝突態樣為LR、RL、LNR、RNL、RNNL及LNNR之其中之一。
  25. 如申請專利範圍第14項所記載之低角度內插方法，其中在該計算該內插掃描線中每一像素之該色度誤差絕對值之步驟中，當該色度誤差絕對值大於一色度誤差臨界值時，進行九十度內插處理，否則，進行該最終內插角度之內插處理。
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