TWI389568B - 影像解交錯的方法及相關裝置 - Google Patents
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Description
本發明係有關於使用在交錯式影像的解交錯方法及相關裝置，特別有關於使用兩種以上的內插方法混合處理交錯式影像的解交錯方法及相關裝置。
在NTSC規格下，電視每秒鐘可呈現60個連續畫面。但是，影像訊號透過電視台傳送或儲存於儲存媒體時，會有傳輸頻寬或儲存容量上的限制，而且顯示器本身亦常有掃瞄頻率的限制。為了不受限於這些限制，往往會使用交錯式掃描(Interlace)將影像訊號每一個畫面的影像訊號拆解成一半形成交錯式影像，以減少資料量。然而交錯式影像的每一畫面僅具有原始畫面的一半，因此需要各種影像內插法(interpolation)以產生每一畫面所缺少的像素點，即進行影像解交錯(de－interlace)。
Bob模式是較常被使用的影像內插法之一，其係根據欲內插之像素點同一行(即垂直方向)上的像素點執行內插。然而，Bob模式僅適用於動態成份較多的影像(也就是較接近動態影像的影像)，若使用在靜態成份較多的影像上，則容易造成畫面閃爍(flicker)的情況。
為了改善以上的問題，理論上可使用移動偵測(motion detection)以分辯那些部份是動態影像以及那些部份是靜態影像，如此便可使用其他影像內插方法(如Weave模式)處理靜態影像，並用Bob模式處理動態影像。然而，實際上百分之百正確的動態偵測並不存在，因此上述的方法並不可行。
因此，需要一種新穎的方法或裝置解決上述問題。
本發明的目的之一為提供一種影像解交錯方法，其根據影像的動態情況以不同的內插方法處理交錯式影像以進行影像解交錯。
本發明之實施例揭露了一種影像解交錯的方法，包含：(a)定義出一第一臨界值和第二臨界值，其中該第二臨界值大於該第一臨界值；(b)依據交錯式影像之影像動態來產生一參數；以及(c)當參數界於第一臨界值和第二臨界值之間時，以一第一內插方法以及一第二內插方法共同處理該交錯式影像。
本發明之實施例亦揭露了一種影像解交錯的裝置，包含：一參數偵測器，用以偵測一交錯式影像的影像動態，以產生一參數；以及一控制電路，耦接至該參數偵測器，用以處理該交錯式影像以產生一解交錯影像，當該參數界於一第一臨界值和一第二臨界值之間時，以一第一內插方法以及一第二內插方法共同處理該影像，其中該第二臨界值大於該第一臨界值。
上述第一內插方法之其中一例為Median模式，而第二內插方法之其中一例為Bob模式。
藉由上述的方法和系統，可根據影像的動態以適當的內插方法進行處理，且可運用改良式的Median模式以改善傳統Median模式的缺點。
第1圖繪示了根據本發明之實施例之影像解交錯的方法之流程圖。如第1圖所示，此影像解交錯的方法包含：步驟101：定義出一第一臨界值和第二臨界值，其中該第二臨界值大於該第一臨界值。
步驟103：依據交錯式影像之影像動態來產生一參數。
步驟105：當參數界於該第一臨界值和該第二臨界值時，以一第一內插方法以及一第二內插方法共同處理交錯式影像。
第1圖中所述的方法可更包含：當參數低於第一臨界值時，單純使用第一內插方法處理影像，以及該參數超過該第二臨界值時，單純使用第二內插方法處理交錯式影像。但並非用以限定本發明，舉例來說，當參數低於第一臨界值時，可使用第三內插方法處理影像但不使用第一以及第二內插方法，此種變化亦應在本發明的範圍之內。此外，第1圖所示之方法亦可根據參數而決定第一內插方法以及第二內插方法的混合(blending)比例。
第2圖繪示了第1圖所示之影像解交錯的方法之示意圖。如第2圖所示，橫軸為跟影像之動態有關的參數(將於底下詳述)，而縱軸為內插方法。如第2圖所示，當參數界於該第一臨界值和該第二臨界值之間時，以一第一內插方法以及一第二內插方法共同處理交錯式影像，而且第一內插方法以及第二內插方法的混合比例係因參數而有所不同。且當參數低於第一臨界值時，可使用第一內插方法處理影像，以及參數超過該第二臨界值時，可使用第二內插方法處理交錯式影像。
第3圖繪示了計算上述之跟影像的動態有關的參數之示意圖。在此實施例中，此參數係為垂直頻率(Vertical Frequency)，而此垂直頻率係以欲插入像素點X的前後掃描線上之對應像素點A和B之差異量作為基準而計算出，如第3圖所示，差異量越大則表示垂直頻率越大。須注意的是，此實施例中雖以垂直頻率代表影像的動態與靜止程度，但並非用以限定本發明。熟知此項技藝者當可利用其他動態偵測方法以得到其他參數取代垂直頻率，而使本發明得到相同之功效，其亦在本發明的範圍之內。
在第2圖所示的實施例中，第一內插方法係用以處理靜態成份較多的影像，且該第二內插方法係用以處理動態成份較多的影像。而根據本發明之一實施例，第一內插方法係為一Adaptive Median模式，而第二內插方法係為一Bob模式。Bob模式如上所述，其係根據欲內插之像素點同一行(即垂直方向)上的像素點執行內插。第4圖繪示了Adaptive Median模式之內插方法的示意圖，如第4圖所示，在Adaptive Median模式中欲插入之目標像素點X除了參考同一圖場(field)中的上下像素點A、C之外，更參考另一圖場(此例中為上一圖場)中相對應的點B。
傳統Median模式的計算公式可表示為X=median(A,B,C)，也就是將A,B,C之中間值作為目標像素點X的值。然而，這樣的作法卻容易使畫面有失真的現象。因此，本發明不僅可適用傳統的Median模式，更提出了一改良型的Median模式，其可以底下的公式表示之：X=median(A,B,C)； If(X==B)
X=B； else X=(A+C)/2
也就是說，先根據傳統的Median模式求出目標像素X的值，若目標像素X之值等於另一圖場(此例中為上一圖場)中相對應的點B，則以B點值作為X。但若目標像素X之值不等於B，則根據同一圖場中的A和C之值求出X。在本實施例中，係以A和C的平均值作為X的值，但並非用以限定本發明，舉例來說，亦可以A和C總和之1/3作為X的值。
第5圖繪示了根據本發明之實施例的影像解交錯裝置500之功能方塊圖。如第5圖所示，影像解交錯裝置500包含一參數偵測器501以及一控制電路503。參數偵測器501，用以偵測一交錯式影像以根據該影像之動態而產生一參數P。控制電路耦接至參數偵測器501，用以處理影像IM以產生一插入後影像IIM，當該參數界於第一臨界值和第二臨界值時，以第一內插方法以及第二內插方法共同處理影像IM，其中第二臨界值大於該第一臨界值。此外如上所述，控制電路503可在當參數低於一第一臨界值時使用一第一內插方法處理影像Im，以及該參數超過一第二臨界值時，使用一第二內插方法處理該影像。其中一例為，第一內插方法係用以處理靜態成份較多的影像，且該第二內插方法係用以處理動態成份較多的影像。且如上所述，第一內插方法係為一Adaptive Median模式，而第二內插方法係為一Bob模式。且第一內插方法亦可為上述之改良型的Median模式。
根據本發明之實施例，控制電路503可包含一比例決定單元505、計算單元507和509以及一結合單元511，在此實施例中，計算單元507和509係為乘法器，而結合單元511係為一加法器，但並非用以限定本發明。比例決定單元505根據參數P決定一比例R(可視為權重值)。第一計算單元507耦接至比例決定單元505，用以根據比例R以及第一內插方法處理影像以產生一第一影像IM1
。第二計算單元509用以根據1－R以及第二內插方法處理影像以產生一第二影像IM2
。結合單元511用以結合第一影像IM1
以及第二影像IM2
以產生插入後影像IIM。
其他詳細的技術細節如產生參數P的方法，傳統的Median模式以及改良式的Median模式等已揭露於上述方法之中，故在此不再贅述。
藉由上述的方法和系統，可根據影像的狀態以適當的內插方法進行處理，且可運用改良式的Median模式以改善傳統Median模式的缺點。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
500．．．影像解交錯裝置
501．．．參數偵測器
503．．．控制電路
505．．．比例決定單元
507、509．．．計算單元
511．．．結合單元
第1圖繪示了根據本發明之實施例的影像解交錯的方法之流程圖。
第2圖繪示了第1圖所示之影像解交錯的方法的示意圖。
第3圖繪示了計算參數之示意圖。
第4圖繪示了Adaptive Median模式之內插方法的示意圖。
第5繪示了根據本發明之實施例的影像解交錯裝置之功能方塊圖。
101~105．．．步驟
Claims (11)
- 一種影像解交錯的方法，包含：(a)定義出一第一臨界值和一第二臨界值，其中該第二臨界值大於該第一臨界值；(b)根據一交錯式影像之圖場中於垂直方向上之像素的差異量而計算出一參數；以及(c)當該參數界於該第一臨界值和該第二臨界值之間時，以一第一內插方法以及一第二內插方法共同處理該交錯式影像，其中該第一內插方法係用以處理靜態成份較多的影像，且該第二內插方法係用以處理動態成份較多的影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像解交錯的方法，更包含當該參數低於該第一臨界值時，使用該第一內插方法處理該影像，以及當該參數超過該第二臨界值時，使用該第二內插方法處理該交錯式影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像解交錯的方法，該步驟(c)中，使用該第一內插方法以及該第二內插方法處理該交錯式影像所佔之比例係依據該參數所決定。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像解交錯的方法，其中該第一內插方法係使用Median模式。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像解交錯的方法，其中該第一內插方法包含：依據一第一像素、一第二像素及一第三像素之像素值來產生一目標像素之像素值，當該第一、第二、第三像素之像素值之中位數等於該第三像素之像素值時，則使該目標像素之像素值等於該第三像素之像素值，否則，由該第一、第二像素之像素值產生該目標像素之像素值；其中，該第一、第二及該目標像素係位於該交錯式影像之同一圖場上，該第一、第二像素分別位於該目標像素欲插入位置之上方及下方，而該第三像素係位於相對該目標像素之前一圖場之相同位置上。
- 如申請專利範圍第5項所述之影像解交錯的方法，其中當該第一、第二、第三像素之像素值之中位數不等於該第三像素之像素值時，使該目標像素之像素值等於該第一、第二像素之像素值之平均值。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像解交錯的方法，其中該第二內插方法係使用Bob模式。
- 一種影像解交錯裝置，包含：一參數偵測器，根據一交錯式影像之圖場中於垂直方向上之像素的差異量而計算出一參數；以及 一控制電路，耦接至該參數偵測器，用以處理該交錯式影像以產生一解交錯影像，當該參數界於一第一臨界值和一第二臨界值之間時，以一第一內插方法以及一第二內插方法共同處理該交錯式影像，其中該第二臨界值大於該第一臨界值，其中該第一內插方法係用以處理靜態成份較多的影像，且該第二內插方法係用以處理動態成份較多影像。
- 如申請專利範圍第8項所述之影像解交錯裝置，其中該控制電路在當該參數低於該第一臨界值時使用該第一內插方法處理該交錯式影像，以及當該參數超過該第二臨界值時，使用該第二內插方法處理該交錯式影像。
- 如申請專利範圍第8項所述之影像解交錯裝置，其中該控制電路包含：一比例決定單元，根據該參數決定一比例；一第一計算單元，耦接至該比例決定單元，用以根據該比例以及該第一內插方法處理該交錯式影像以產生一第一影像；一第二計算單元，用以根據一減去該比例後的值以及該第二內插方法處理該交錯式影像以產生一第二影像；以及一結合單元，用以結合該第一影像以及該第二影像以產生該解交錯影像。
- 如申請專利範圍第8項所述之影像解交錯裝置，其中該第一內 插方法包含：依據一第一像素、一第二像素及一第三像素之像素值來產生一目標像素之像素值，當該第一、第二、第三像素之像素值之中位數等於該第三像素之像素值時，則使該目標像素之像素值等於該第三像素之像素值，否則，由該第一、第二像素之像素值產生該目標像素之像素值；其中，該第一、第二及該目標像素係位於一交錯式影像之同一圖場上，該第一、第二像素分別位於該目標像素欲插入位置之上方及下方，而該第三像素係位於相對該目標像素之前一圖場之相同位置上。
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