发明名称 解交错装置及其方法
摘要 一种解交错装置及其方法,用于一影像。影像包括至少一显示域,显示域包括以M*N的矩阵方式排列之复数个像素。解交错装置用以决定目前像素的亮度值,包括以下元件。动态检测器用以判断目前像素是否属于动态。边缘检测器,若目前像素属于动态,则检测目前像素的边缘种类。边缘为基础之解交错器,包括:参考像素决定器,用以依据边缘种类决定与目前像素之相关性最强的复数个边缘参考像素;亮度值决定器,依据边缘参考像素求得目前像素的亮度值。
申请公布号 TWI252039 申请公布日期 2006.03.21
申请号 TW092137852 申请日期 2003.12.31
申请人 奇景光电股份有限公司 发明人 张芳甄;黄铃琇;戴显权
分类号 H04N5/14 主分类号 H04N5/14
代理机构 代理人
主权项 1.一种边缘为基础(edge-based)之解交错(de-interlace)方 法,用于一影像,该影像包括以M*N的矩阵方式排列 之复数个像素,该方法用以决定一目前像素的亮度 値,该目前像素系为该些像素之一,该方法包括: 判断该目前像素之一边缘种类,该边缘种类系分为 一平滑区、一垂直边缘、一水平边缘及一斜边缘; 依据该边缘种类决定与该目前像素之相关性最强 的复数个参考像素;以及 依据该些参考像素求得该目前像素的亮度値。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,若该边 缘种类系为该平滑区或该垂直边缘,则该些参考像 素系为该目前像素之一上方像素与一下方像素。 3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,若该边 缘种类系为该水平边缘,则决定该些参考像素之步 骤包括: 选择对称于该目前像素的一左上像素、一右上像 素、一左下像素及一右下像素; 依据该左上像素与该左下像素之亮度値分别计算 出一虚拟左上像素与一虚拟左下像素亮度値。 依据该右上像素与该右下像素之亮度値分别计算 出一虚拟右上像素与一虚拟右下像素亮度値。 依据该虚拟左下像素与该虚拟右上像素之亮度値 计算一第一亮度轮廓値; 依据该虚拟右下像素与该虚拟左上像素之亮度値 计算一第二亮度轮廓値;以及 若该第一亮度轮廓値小于该第二亮度轮廓値,则以 该虚拟左下像素与该右上像素做为该些参考像素, 否则以该右下像素与该左上像素做为该些参考像 素。 4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中该虚拟左 上像素、该虚拟右下像素、该虚拟右上像素与该 虚拟左下像素之亮度値系以半像素(half-pel)法计算 而得。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,若该边 缘种类系为该斜边缘,则决定该些参考像素的步骤 包括: 依据一水平系数与一垂直系数决定该斜边缘之一 角度资讯; 依据相对于该目前像素之一不具有效亮度値之左 上像素、一不具有效亮度値之右上像素、一不具 有效亮度値之左下像素、一不具有效亮度値之右 下像素决定该斜边缘之一倾斜资讯;以及 依据该角度资讯与该倾斜资讯决定与该目前像素 之相关性最高的复数个参考像素。 6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中决定该角 度资讯的步骤包括: 依据水平过滤子与垂直过滤子分别决定一水平系 数及一垂直系数;以及 若该水平系数大于该垂直系数的倍,则该角度资 讯系为一近似水平;若该垂直系数大于该水平系数 的倍,则该角度资讯系为一近似垂直;否则该角 度资讯系为一近似45度,其中系为预定之正数。 7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中系实质 上介于1.5~2之间。 8.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该倾斜资 讯系为一正斜率或一负斜率。 9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,若该边 缘种类系为该水平边缘,则决定该些参考像素之步 骤包括: 决定该目前像素的一左上像素、一右上像素、一 左下像素及一右下像素; 依据该左上像素与该右下像素之亮度値计算一第 一亮度轮廓値; 依据该右上像素与该左下像素之亮度値计算一第 二亮度轮廓値;以及 若该第一亮度轮廓値小于该第二亮度轮廓値,则以 该左上像素与该右下像素做为该些参考像素,否则 以该右上像素与该左下像素做为该些参考像素。 10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该左上 像素、该右下像素、该右上像素与该左下像素之 亮度値系以半像素(half-pel)法计算而得。 11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,若该边 缘种类系为该斜边缘,则决定该些参考像素的步骤 包括: 决定该斜边缘的一方向资讯;以及 依据该斜边缘的方向资讯决定与该目前像素之相 关性最高的复数个参考像素。 12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中该方向 资讯包括一角度资讯及一倾斜资讯。 13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中决定该 角度资讯的步骤包括: 决定一水平系数及一垂直系数;以及 若该水平系数大于该垂直系数的倍,则该角度资 讯系为一近似水平;若该垂直系数大于该水平系数 的倍,则该角度资讯系为一近似垂直;否则该角 度资讯系为一近似45度,其中系为预定之正数。 14.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该水平 系数系依据该目前像素与位于水平方向之邻近像 素的一水平梯度而得。 15.如申请专利范围第13项所述之方法,其中该垂直 系数系依据该目前像素与位于垂直方向之邻近像 素的一垂直梯度而得。 16.如申请专利范围第13项所述之方法,其中系实 质上介于1.5~2之间。 17.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该倾斜 资讯系为一正斜率或一负斜率。 18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中决定该 倾斜资讯的步骤包括: 决定该目前像素之复数个相关像素,包括第一左上 像素、第一右下像素、第一左下像素及第一右上 像素: 分别决定各相关像素的倾斜资讯; 若该第一左上像素的倾斜资讯等于该第一右下像 素的倾斜资讯,则该目前像素的倾斜资讯与该第一 左上像素的倾斜资讯相同; 若该第一左下像素的倾斜资讯等于该第一右上像 素的倾斜资讯,则该目前像素的倾斜资讯与该第一 左下像素的倾斜资讯相同。 19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该相关 像素的倾斜资讯系依据各该相关像素的邻近像素 预测而得; 该相关像素的邻近像素包括第二左上像素、第二 右下像素、第二左下像素及第二右上像素; 若该相关像素之第二右上像素与该第二左下像素 的相关性高于该相关像素之第二右下像素与该第 二左上像素的相关性,则该相关像素之倾斜资讯系 为正斜率,否则为负斜率。 20.如申请专利范围第11项所述之方法,其中,部分之 该些参考像素系为1/4像素(quarter-pel)。 21.如申请专利范围第1项所述之方法,其中决定该 些参考像素的步骤中,相关性的大小系依据该些参 考像素之一亮度轮廓値决定。 22.如申请专利第21项所述之方法,其中该亮度轮廓 値系为该些参考像素的亮度値差异。 23.如申请专利第1项所述之方法,其中该参考像素 的亮度値系为该参考像素之邻近像素的亮度値平 均。 24.一种解交错方法,用于一影像,该影像包括至少 一显示域,该显示域包括以M*N的矩阵方式排列之复 数个像素,该方法用以决定一目前像素的亮度値, 该目前像素系为该些像素之一,该方法包括: 判断该目前像素是否属于动态; 若该目前像素属于动态,则检测该目前像素的一边 缘种类,该边缘种类系分为一平滑区、一垂直边缘 、一水平边缘及一斜边缘; 依据该边缘种类决定与该目前像素之相关性最强 的复数个参考像素;以及 依据该些参考像素求得该目前像素的亮度値。 25.如申请专利范围第24项所述之方法,其中该动态 判断步骤包括: 决定该目前像素之复数个动态参考像素; 依据该些动态参考像素及该目前像素计算至少一 亮度差异値、至少一水平亮度轮廓图样値及至少 一垂直亮度轮廓图样値; 比较该亮度差异値与一第一门槛値,若该亮度差异 値大于该第一门槛値,则该目前像素系为动态; 比较该水平亮度轮廓图样値与一第二门槛値,若该 水平亮度轮廓値大于该第二门槛値,则该目前像素 系为动态;以及 比较该垂直亮度轮廓图样値与一第三门槛値,若该 垂直亮度轮廓値大于该第三门槛値,则该目前像素 系为动态。 26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中该影像 包括一第(n-2)显示域、一第(n-1)显示域、一第n显 示域及一第(n+1)显示域,该方法系用以求该目前像 素于第n显示域的亮度値,其中n系为正整数。 27.如申请专利范围第26项所述之方法,其中动态判 断步骤中,该动态参考像素之该亮度差异値系为该 动态参考像素于该第n显示域之亮度値与该动态参 考像素于第(n-2)显示域的亮度値之差异値。 28.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该些动 态参考像素系为该目前像素的一上方像素与一下 方像素。 29.如申请专利范围第26项所述之方法,其中动态判 断步骤中,该目前像素的该亮度差异値系为该目前 像素于该第(n+1)显示域的亮度値与该第(n-1)显示域 的亮度値的差异而得。 30.如申请专利范围第26项所述之方法,其中动态判 断步骤中,计算该动态参考像素之该水平亮度轮廓 图样値的步骤包括: 计算于该第n显示域中,依据该动态参考像素与一 左方像素之亮度差而得之一左亮度轮廓値(n); 计算于该第(n-2)显示域中,依据该动态参考像素与 该左方像素之亮度差而得之一左亮度轮廓値(n-2); 计算于该第n显示域中,依据该动态参考像素与一 右方像素之亮度差而得之一右亮度轮廓値(n); 计算于该第(n-2)显示域中,依据该动态参考像素与 该右方像素之亮度差而得之一右亮度轮廓値(n-2); 以及 计算该动态参考像素之该水平亮度轮廓图样値,其 系为该左亮度轮廓値(n)与该左亮度轮廓値(n-2)的 绝对差値,加上该右亮度轮廓値(n)与该右亮度轮廓 値(n-2)的绝对差値。 31.如申请专利范围第26项所述之方法,其中在计算 该垂直亮度轮廓图样値的步骤中,该些动态参考像 素系分别为该目前像素的一左上像素、一右上像 素、一左下像素、一右下像素、一上方像素及一 下方像素,计算该垂直亮度轮廓图样値的步骤包括 : 计算一第一亮度轮廓値(n),其系为于该第n显示域 中该左上家素与该左下像素的亮度差; 计算一第二亮度轮廓値(n),其系为于该第n显示域 中该右上像素与该右下像素的亮度差; 计算一第三亮度轮廓値(n),其系为于该第n显示域 中该上方像素与该下方像素的亮度差; 计算一第一亮度轮廓値(n-2),其系为于该第(n-2)显 示域中该左上像素与该左下像素的亮度差; 计算一第二亮度轮廓値(n-2),其系为于该第(n-2)显 示域中该右上像素与该右下像素的亮度差; 计算一第三亮度轮廓値(n-2),其系为于该第(n-2)显 示域中该上方像素与该下方像素的亮度差;以及 计算该垂直亮度轮廓图样値,其系为该第一亮度轮 廓値(n)与该第一亮度轮廓値(n-2)之绝对差値、该 第二亮度轮廓値(n)与该第二亮度轮廓値(n-2)之绝 对差値及该第三亮度轮廓値(n)与该第三亮度轮廓 値(n-2)之绝对差値的和。 32.一种解交错装置,用于一影像,该影像包括至少 一显示域,该显示域包括以M*N的矩阵方式排列之复 数个像素,该装置用以决定一目前像素的亮度値, 该目前像素系为该些像素之一,该装置包括: 一动态检测器,用以判断该目前像素是否属于动态 ; 一边缘检测器,若该目前像素属于动态,则检测该 目前像素的一边缘种类,该边缘种类系分为一平滑 区、一垂直边缘、一水平边缘及一斜边缘;以及 一边缘为基础之解交错器,包括: 一参考像素决定器,用以依据该边缘种类决定与该 目前像素之相关性最强的复数个参考像素;及 一亮度値决定器,依据该些参考像素求得该目前像 素的亮度値。 33.如申请专利范围第32项所述之装置,更包括一时 间性平均器,用以处理属于静态之该目前像素。 34.如申请专利范围第32项所述之装置,其中该动态 检测器包括: 一参数产生器,用以决定该目前像素之复数个动态 参考像素,并依据该些动态参考像素及该目前像素 计算至少一亮度差异値、至少一水平亮度轮廓图 样値及至少一垂直亮度轮廓图样値;以及 一参数比较器,用以比较该亮度差异値与一第一门 槛値,若该亮度差异値大于该第一门槛値,则该目 前像素系为动态,用以比较该水平亮度轮廓图样値 与一第二门槛値,若该水平亮度轮廓値大于该第二 门槛値,则该目前像素系为动态,用以比较该垂直 亮度轮廓图样値与一第三门槛値,若该垂直亮度轮 廓値大于该第三门槛値,则该目前像素系为动态。 35.如申请专利范围第34项所述之装置,其中该影像 包括一第(n-2)显示域、一第(n-1)显示域、一第n显 示域及一第(n+1)显示域,该装置系用以求该目前像 素于第n显示域的亮度値,其中n系为正整数。 36.如申请专利范围第35项所述之装置,其中该动态 检测器系依据该动态参考像素于该第n显示域之亮 度値与该动态参考像素于第(n-2)显示域的亮度値 之差异値而得该动态参考像素之该亮度差异値。 37.如申请专利范围第36项所述之装置,其中该些动 态参考像素系为该目前像素的一上方像素与一下 方像素。 38.如申请专利范围第35项所述之装置,其中该动态 检测器之参数产生器系依据该目前像素于该第(n+1 )显示域的亮度値与该第(n-1)显示域的亮度値的差 异而得该目前像素的该亮度差异値。 39.如申请专利范围第35项所述之装置,其中该动态 检测器之该参数产生器计算该动态参考像素之该 水平亮度轮廓图样値的步骤包括: 计算于该第n显示域中,依据该动态参考像素与一 左方像素之亮度差而得之一左亮度轮廓値(n); 计算于该第(n-2)显示域中,依据该动态参考像素与 该左方像素之亮度差而得之一左亮度轮廓値(n-2); 计算于该第n显示域中,依据该动态参考像素与一 右方像素之亮度差而得之一右亮度轮廓値(n); 计算于该第(n-2)显示域中,依据该动态参考像素与 该右方像素之亮度差而得之一右亮度轮廓値(n-2); 以及 计算该动态参考像素之该水平亮度轮廓图样値,其 系为该左亮度轮廓値(n)与该左亮度轮廓値(n-2)的 绝对差値,加上该右亮度轮廓値(n)与该右亮度轮廓 値(n-2)的绝对差値。 40.如申请专利范围第35项所述之装置,其中该些动 态参考像素系分别为该目前像素的一左上像素、 一右上像素、一左下像素、一右下像素、一上方 像素及一下方像素,该动态检测器之该参数产生器 计算该垂直亮度轮廓图样値的步骤包括: 计算一第一亮度轮廓値(n),其系为于该第n显示域 中该左上像素与该左下像素的亮度差; 计算一第二亮度轮廓値(n),其系为于该第n显示域 中该右上像素与该右下像素的亮度差; 计算一第三亮度轮廓値(n),其系为于该第n显示域 中该上方像素与该下方像素的亮度差; 计算一第一亮度轮廓値(n-2),其系为于该第(n-2)显 示域中该左上像素与该左下像素的亮度差; 计算一第二亮度轮廓値(n-2),其系为于该第(n-2)显 示域中该右上像素与该右下像素的亮度差; 计算一第三亮度轮廓値(n-2),其系为于该第(n-2)显 示域中该上方像素与该下方像素的亮度差;以及 计算该垂直亮度轮廓图样値,其系为该第一亮度轮 廓値(n)与该第一亮度轮廓値(n-2)之绝对差値、该 第二亮度轮廓値(n)与该第二亮度轮廓値(n-2)之绝 对差値及该第三亮度轮廓値(n)与该第三亮度轮廓 値(n-2)之绝对差値的和。 41.如申请专利范围第32项所述之装置,其中该边缘 检测器包括: 一系数产生器,用以计算一水平系数,其系为该目 前像素之与其水平邻近之该些像素的一水平梯度, 并用以计算一垂直系数,其系为该目前像素与其垂 直邻近之该些像素的一垂直梯度; 一系数比较器,用以将该水平系数与该垂直系数分 别与一水平门槛値及一垂直门槛値比较:若该水平 系数大于该水平门槛値,且该垂直系数不大于该垂 直门槛値,则该边缘种类系为该水平边缘;若该水 平系数大于该水平门槛値,且该垂直系数大于该垂 直门槛値,若该水平系数不大于一水平门槛値,且 该垂直系数大于该垂直门槛値,则该边缘种类系为 该斜边缘;若该水平系数不大于一水平门槛値,且 该垂直系数大于一垂直门槛値,则该边缘种类系为 该垂直边缘;否则,该边缘种类系为该平滑区。 42.如申请专利范围第32项所述之装置,其中,若该边 缘种类系为该平滑区或该垂直边缘,则该边缘为基 础之解交错器之该参考像素决定器所决定之该些 参考像素系为该目前家素之一上方像素与一下方 像素。 43.如申请专利范围第32项所述之装置,其中,若该边 缘种类系为该水平边缘,则该边缘为基础之解交错 器之该参考像素决定器决定该些参考像素之步骤 包括: 决定该目前像素的一左上像素及一右上像素一左 下像素及一右下像素; 依据该左上像素与该右下像素计算一第一亮度轮 廓値; 依据该右上像素与该左下像素计算一第二亮度轮 廓値;以及 若该第一亮度轮廓値小于该第二亮度轮廓値,则以 该左上像素与该右下像素做为该些参考像素,否则 以该右上像素与该左下像素做为该些参考像素。 44.如申请专利范围第43项所述之装置,其中该左上 像素、该右下像素、该右上像素与该左下像素之 亮度値以为半像素(half-pell)法计算而得。 45.如申请专利范围第32项所述之装置,其中,若该边 缘种类系为该斜边缘,则该边缘为基础之解交错器 之该参考像素决定器系先决定该斜边缘的一方向 资讯,然后依据该斜边缘的方向资讯决定与该目前 像素之相关性最高的复数个参考像素。 46.如申请专利范围第45项所述之装置,其中该方向 资讯包括一角度资讯及一倾斜资讯。 图式简单说明: 第1A图系为交错式影像示意图,包括第n-1、第n及第 n+1个显示域。 第1B图是依据第1A图而得之非交错式影像。 第2图绘示依照本发明一较佳实施例的一种解交错 装置方块图。 第3图绘示为BPPD方法所需之四个显示域示意图。 第4A及第4B图绘示分别为索伯过滤器之33的水平过 滤子HF及垂直过滤子VF的示意图。 第4C图绘示为垂直系数V_coeff与水平系数H_coeff的关 系图。 第5A图为斜边缘的种类示意图。 第5B图绘示为用以判断斜边缘之斜率的显示域示 意图。 第5C图是估计像素之倾斜资讯示意图。 第6A图是解交错器140实行第三步骤所使用的参考 像素示意图。 第6B图是当目前像素系位于近似水平之边缘时,计 算目前像素的亮度値所需要的参考像素。 第6C图是当目前像素系位于近似45度之边缘时,计 算目前像素的亮度値所需要的参考像素。 第6D图是当目前像素系位于近似垂直度之边缘时, 计算目前像素的亮度値所需要的参考像素。
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