專利名稱：利用預(yù)加重的輸入樣值的插值方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明背景本發(fā)明涉及用于離散校正抽樣點(diǎn)、諸如陣列中點(diǎn)的矩陣或沿線條的一系列間隔點(diǎn)之間的點(diǎn)的校正因子的插值。通過對特定點(diǎn)所在區(qū)段前和后的加權(quán)區(qū)段數(shù)據(jù)的校正因子進(jìn)行預(yù)處理來確定特定數(shù)據(jù)點(diǎn)的校正因子。對于特定點(diǎn)的區(qū)段，所述預(yù)處理修改輸入到二階分段插值處理中的校正因子，并利用較少的校正因子和最少的數(shù)據(jù)處理操作平滑地逼近理想校正曲線。本發(fā)明可用于例如數(shù)字會聚校正系統(tǒng)，后者在會聚校正點(diǎn)矩陣中的點(diǎn)之間進(jìn)行插值，用于彩色CRT(陰極射線管)顯示器、或上變換的圖像數(shù)據(jù)、或時域抽樣音頻信號。
為了會聚控制，顯示屏的有效掃描區(qū)可分成行和列的矩陣，后者具有對應(yīng)于顯示器上各間隔點(diǎn)的因子。根據(jù)所需要的校正精度來選擇行列數(shù)和最后得到的分段(resulting sections)數(shù)。在矩陣的每一個網(wǎng)格點(diǎn)上，通過在所述點(diǎn)疊加紅、綠、蘭光柵并記下消除所有失真及精確對準(zhǔn)所述點(diǎn)的光柵的校正值而按經(jīng)驗來確定校正值。每一個矩陣點(diǎn)上各個光柵值存儲在例如存儲器中。橫過顯示器的線條中連續(xù)的校正點(diǎn)用來表示理想的校正曲線。為了實(shí)現(xiàn)校正，在顯示光柵期間，通常按連續(xù)水平線、例如利用連接到驅(qū)動校正線圈的數(shù)模轉(zhuǎn)換器來讀出所述曲線上的點(diǎn)的值，其中所述驅(qū)動校正線圈調(diào)整每一種顏色的CRT電子束的位置。
校正點(diǎn)數(shù)少于讀出校正因子時用到的抽樣點(diǎn)數(shù)。因此所述矩陣中的校正點(diǎn)僅能逼近理想校正曲線。在水平和垂直方向進(jìn)行插值，以便確定所存儲的校正矩陣值間的抽樣點(diǎn)的附加值。校正曲線應(yīng)該平滑地通過鄰近校正值以避免橫過顯示器的校正曲線的斜率突然變化，后者會在顯示器中引起令人討厭的可見條紋。例如可以通過對來自數(shù)模轉(zhuǎn)換器的校正信號進(jìn)行低通濾波或通過有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器而在水平方向進(jìn)行插值。
在垂直方向(或其它方向)，可以利用計算來完成插值，以便使低階多項式曲線適合于一組調(diào)整點(diǎn)。定義或修改這些調(diào)整點(diǎn)以便提供平滑和連續(xù)的校正曲線。這樣的插值功能需要大量而復(fù)雜的計算，并且需要大量的存儲器。促使校正曲線線性地從一個矩陣調(diào)整值進(jìn)入到下一個的計算可能在網(wǎng)格點(diǎn)上產(chǎn)生尖銳的拐折或斜率變化。尖銳的斜率變化產(chǎn)生令人討厭的可見人工痕跡，后者被稱為條紋，它表現(xiàn)為顯示圖像中的陰影變化。有可能對校正曲線值進(jìn)行處理來限制允許的點(diǎn)到點(diǎn)的斜率變化。這是低通濾波器的形式，它消除或衰減了某些有效的校正成分，而保留住這些有效的校正成分是有益的。對于高頻寬信號尤為這樣。
在多種情況下都會面臨從一連串樣值恢復(fù)諸如校正波形的理想校正信號的問題。如果樣值數(shù)有限，則不可能同樣地恢復(fù)輸入信號的所有頻率成分。讀出所述因子會連續(xù)地產(chǎn)生階梯信號。在因子之間進(jìn)行線性插值會產(chǎn)生變化的鋸齒信號。兩種校正都引入高頻分量、即需要利用低通濾波器濾除的突變的斜率變化，這消除或衰減了有效的較高頻率分量。
對于某些應(yīng)用，解決方案利用大量的因子或樣值來定義待恢復(fù)的波形。通過以大于奈奎斯特頻率的頻率對波形進(jìn)行抽樣，基本上上可以恢復(fù)輸入的波形。利用大量的抽樣點(diǎn)或因子可以提高精度但耗費(fèi)存儲器。對于其它應(yīng)用，可以采用諸如有限脈沖響應(yīng)濾波器的計算濾波器。這種解決方案需要用于濾波器的計算資源和時間，以便獲得其最佳校正因子。它還引入了與原始抽樣數(shù)據(jù)的偏差。所述兩種解決方案都不是最佳的。在這樣的應(yīng)用中，有可能需要使定義波形的因子數(shù)量最少而由此節(jié)省存儲器。還需要避免引入對應(yīng)于斜率突變的高頻分量，然而獲得比較精確的輸入波形再現(xiàn)，其中所要的斜率變化不會被不當(dāng)?shù)厮p。應(yīng)該以最小的計算時間負(fù)荷和處理能力來達(dá)到這些目的。
本發(fā)明簡述按照本發(fā)明方案的插值方法有益于使得確定波形所需的因子數(shù)量最小從而節(jié)省存儲器。有益于避免對應(yīng)于斜率突變的高頻分量，還有益于獲得比較精確的輸入波形再現(xiàn)，其中所要的斜率變化未被不適當(dāng)?shù)厮p。而且，有益于以最少的計算時間負(fù)荷和處理能力來解決先有技術(shù)中的問題。
一種按照本發(fā)明方案的、用于產(chǎn)生定義輸出曲線的多個連續(xù)輸出數(shù)據(jù)值的方法，所述輸出曲線逼近多個輸入樣值定義的輸入曲線，所述輸出數(shù)據(jù)值具有比所述輸入樣值高的抽樣頻率，所述方法包括如下步驟預(yù)加重所述多個輸入樣值；定義包括至少三個所述預(yù)加重的輸入樣值的連續(xù)和重疊的間隔；根據(jù)所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值，通過計算線性插值曲線的移動平均值而在插值間隔中插入多個所述輸出數(shù)據(jù)值，每一個所述輸出數(shù)據(jù)值都受所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值影響；以及不同地加重所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值的影響，以便確定所述插值間隔中所述輸出數(shù)據(jù)值的不同的輸出數(shù)據(jù)值；由此，所述預(yù)加重步驟使得所述輸出曲線可控制地接近每一個所述輸入樣值并且所述輸出曲線的每一個增量斜率在相鄰的輸出數(shù)據(jù)值之間平滑地改變。
所述預(yù)加重步驟包括如下步驟根據(jù)所述輸入樣值產(chǎn)生抽樣因子；在所述插值步驟中利用所述抽樣因子。
所述方法可包括如下步驟僅根據(jù)所述輸入樣值中的三個來產(chǎn)生所述抽樣因子，由此所述輸出曲線在大約6％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
所述方法可包括如下步驟根據(jù)所述輸入樣值中的至少五個來產(chǎn)生所述抽樣因子，由此所述輸出曲線在至少大約1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
所述方法可包括如下步驟根據(jù)所述輸入樣值中的至少七個來產(chǎn)生所述抽樣因子，由此所述輸出曲線在至少大約0.1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
所述加重步驟可包括如下的步驟對每一個所述間隔中的所述預(yù)加重的輸入樣值進(jìn)行排序，以便所述預(yù)加重的輸入樣值中給定的一個樣值前面有某個預(yù)加重的輸入樣值并在后面有某個尾隨的預(yù)加重的輸入樣值；當(dāng)對所述給定的預(yù)加重的輸入樣值前面的所述輸出數(shù)據(jù)值進(jìn)行計算時，加重所述前面的預(yù)加重的輸入樣值的影響；當(dāng)對所述給定的預(yù)加重的輸入樣值后面的所述輸出數(shù)據(jù)值進(jìn)行計算時，加重所述后面的預(yù)加重的輸入樣值的影響。
所述方法可包括如下步驟按所選擇的所述輸出數(shù)據(jù)樣值數(shù)量來移動所述插值間隔。
所述方法還可包括如下步驟選擇所述平均間隔為偶數(shù)(P)個所述插值間隔；并且選擇P值使得2*P是2的因數(shù)。
所述插值步驟包括如下步驟利用斜坡函數(shù)計算每一個所述插值間隔前和后的增量斜率，所述斜坡函數(shù)確定所述插值間隔中相鄰間隔之間的平滑過渡。所述利用斜坡函數(shù)可包括如下步驟根據(jù)每一個所述插值間隔前面的所述輸入樣值來計算第一平均值；以及根據(jù)每一個所述插值間隔后面的所述輸入樣值來計算第二平均值。
所述預(yù)加重步驟可包括如下步驟定義包括所述輸入樣值中的至少三個的連續(xù)和重疊的預(yù)加重間隔；以及根據(jù)每一個所述預(yù)加重間隔中所述輸入樣值的前和后的輸入樣值，在每一個所述預(yù)加重間隔中連續(xù)地預(yù)加重某一給定的輸入樣值。
根據(jù)本發(fā)明的方案，另一種用于產(chǎn)生定義輸出曲線的多個連續(xù)輸出數(shù)據(jù)值的方法，所述輸出曲線逼近由多個輸入樣值定義的輸入曲線，所述輸出數(shù)據(jù)值具有比所述輸入樣值高的抽樣頻率，所述方法包括如下步驟定義包括所述輸入樣值中的至少三個的連續(xù)和重疊的預(yù)加重間隔；根據(jù)每一個所述預(yù)加重間隔中所述輸入樣值的前和后的輸入樣值，在每一個所述預(yù)加重間隔中連續(xù)地預(yù)加重某一給定的輸入樣值；定義包括多個所述預(yù)加重的輸入樣值的連續(xù)和重疊插值間隔；在插值間隔中插入多個所述輸出數(shù)據(jù)值，使得相鄰的輸出數(shù)據(jù)值之間的所述校正曲線的每一個增量斜率平滑地變化，并且所述多個輸入樣值不落在所述校正曲線上；以及調(diào)整所述輸入樣值來控制會聚校正，由此所述輸出曲線很逼近所述輸入曲線而沒有條紋工痕跡。
所述預(yù)加重步驟可包括如下步驟根據(jù)所述輸入樣值產(chǎn)生抽樣因子；以及在所述插值步驟中利用所述抽樣因子。
所述方法可包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中僅包括所述輸入樣值中的三個，由此所述輸出曲線在大約6％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
所述方法可包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中包括所述輸入樣值中的至少五個，由此所述輸出曲線在至少大約1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
所述方法可包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中包括所述輸入樣值中的至少七個，由此所述輸出曲線在至少大約0.1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
所述加重步驟可包括如下的步驟對每一個所述間隔中的所述預(yù)加重的輸入樣值進(jìn)行排序，以便所述預(yù)加重的輸入樣值中給定的一個樣值前面有某個預(yù)加重的輸入樣值并在后面有某個尾隨的預(yù)加重的輸入樣值；當(dāng)對所述給定的預(yù)加重的輸入樣值前面的所述輸出數(shù)據(jù)值進(jìn)行計算時，加重所述前面的預(yù)加重的輸入樣值的影響；以及當(dāng)對所述給定的預(yù)加重的輸入樣值后面的所述輸出數(shù)據(jù)值進(jìn)行計算時，加重所述后面的預(yù)加重的輸入樣值的影響。
所述方法還可包括如下步驟按所選擇的所述輸出數(shù)據(jù)樣值的數(shù)量來移動所述插值間隔。
所述方法還可包括如下步驟選擇所述平均間隔為偶數(shù)(P)個所述插值間隔；并且選擇P值使得2*P是2的因數(shù)。
所述插值步驟包括可如下步驟利用斜坡函數(shù)計算每一個所述插值間隔前和后的增量斜率，所述斜坡函數(shù)確定所述插值間隔中相鄰的插值間隔之間的平滑過渡。所述利用斜坡函數(shù)的步驟可包括如下步驟根據(jù)每一個所述插值間隔前面的所述輸入樣值來計算第一平均值；以及根據(jù)每一個所述插值間隔后面的所述輸入樣值來計算第二平均值。
附圖簡述

圖1A是數(shù)字會聚系統(tǒng)的方框圖。
圖1B示出了會聚校正網(wǎng)格。
圖2圖示了按照線性計算的內(nèi)插值。
圖3是執(zhí)行線性插值的流程圖。
圖4A是按照本發(fā)明一個方面的插值方法的流程圖。
圖4B圖示了為按照本發(fā)明一個方面的插值方法產(chǎn)生的常數(shù)。
圖5圖示了按照本發(fā)明一個方面的插值方法的效果。
圖6圖示了按照本發(fā)明一個方面的插值方法的效果。
圖7是按照其它方面的方框圖，它說明用來從根據(jù)某個特定區(qū)段前和后的區(qū)段確定的線性插值因子來產(chǎn)生二階插值的校正因子的關(guān)系。
圖8是隨機(jī)信號曲線，其中空心方塊示出樣值，實(shí)心菱形示出按照本發(fā)明的插值的輸出值。背景線示出了樣值信號和輸出值信號的直線和平滑表示。
最佳實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明涉及用于從一連串確定波形的因子來產(chǎn)生波形的最佳處理和裝置，本發(fā)明尤其適用于以最小計算開銷從最少量的樣值來恢復(fù)波形。本發(fā)明適用于各種情況，但這里示出數(shù)字會聚校正系統(tǒng)，在所述數(shù)字會聚校正系統(tǒng)中，存儲空間上分布在顯示器上的點(diǎn)的因子矩陣并將其用于產(chǎn)生所述顯示器的每一個彩色光柵的校正波形。
圖1A所示的數(shù)字會聚系統(tǒng)通常包括會聚模式發(fā)生器；用于驅(qū)動會聚校正線圈或偏轉(zhuǎn)線圈的放大器；用于存儲校正常數(shù)的存儲器和與微處理器連接的接口。該會聚系統(tǒng)用來確定和存儲顯示器中分隔點(diǎn)上的每一個彩色光柵位置的校正因子矩陣。該系統(tǒng)根據(jù)所述矩陣來確定附加校正值，包括矩陣中各點(diǎn)之間的點(diǎn)的值。在信號顯示期間，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器讀出所述校正值，以便驅(qū)動會聚校正線圈。會聚校正線圈將偏轉(zhuǎn)信號疊加在按另外的方法產(chǎn)生的主信號之上并使光柵在顯示器上掃描。
數(shù)字會聚系統(tǒng)包括內(nèi)部微處理器102。可以為獨(dú)立的會聚校正提供外部微處理器30。內(nèi)部微處理器控制輸出到會聚校正線圈的信號。內(nèi)部和/或外部微處理器可以通過用戶或作為技術(shù)人員設(shè)置或維護(hù)程序來對校正因子矩陣的確定進(jìn)行管理。用戶會聚校正的一個例子是當(dāng)投影電視被移至地磁場中的不同取向時對校正圖像飄移所需的會聚校正進(jìn)行修改。
圖1A示出了可以利用按照本發(fā)明的有益的數(shù)字會聚方法的系統(tǒng)。數(shù)字會聚電路100還包括EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)103、內(nèi)部RAM(隨機(jī)存儲器)104、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)105和會聚模式發(fā)生器120。
調(diào)整是借助于用于三色中每一種顏色的一組調(diào)整點(diǎn)進(jìn)行的。通常，諸如會聚模式發(fā)生器120的屏幕視頻模式發(fā)生器提供用于調(diào)整的位置參考。調(diào)整數(shù)據(jù)存儲在EEPROM 103中并在加電時被讀入到內(nèi)部RAM 104中。內(nèi)部RAM 104具有存儲X(水平排列點(diǎn)數(shù))乘Y(垂直排列點(diǎn)數(shù))乘2(水平/垂直)乘3(R、G、B)個因子的容量。
例如，出于會聚控制的目的，顯示裝置的有效掃描區(qū)域可被分成形成直線網(wǎng)格的行和列，僅僅存儲用于網(wǎng)格線交叉點(diǎn)的調(diào)整因子。圖1B示出了用這樣的交叉影線網(wǎng)格形成的顯示屏，其中外面的長方形定義了有效區(qū)域。在這一例子中，設(shè)置13個垂直網(wǎng)格點(diǎn)或抽樣和16個水平樣值，然而根據(jù)最后得到的光柵中所需的校正精度，任何數(shù)量的抽樣點(diǎn)都是有可能的。所述樣值用來確定網(wǎng)格的相應(yīng)區(qū)域中每一個光柵的會聚校正，包括網(wǎng)格線交叉點(diǎn)以及網(wǎng)格線交叉之間的點(diǎn)。按照本發(fā)明的一個方面，局部校正要考慮特定點(diǎn)前和后的網(wǎng)格的更遠(yuǎn)區(qū)域用的校正值，利用對出現(xiàn)在插值過程中的輸入值進(jìn)行調(diào)整的預(yù)強(qiáng)調(diào)技術(shù)。
再次參考圖1A，數(shù)字會聚系統(tǒng)提供用于三色種每一種顏色的正或負(fù)水平和垂直會聚信號。設(shè)置三個輸出級，即低通濾波器106、放大器107和線圈108，圖1A僅示出用于一種顏色的方框圖。微處理器102向數(shù)模轉(zhuǎn)換器105提供校正數(shù)據(jù)。低通濾波器106消除或衰減較高頻率分量，放大器107提供作為低通濾波器輸出信號的函數(shù)的電流輸出信號來驅(qū)動會聚線圈108。放大器107可以是反饋放大器，它對會聚偏轉(zhuǎn)線圈108中的電流電平作出反應(yīng)并驅(qū)動所述偏轉(zhuǎn)線圈以便適應(yīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)105輸出信號控制的電平。會聚線圈108中的理想驅(qū)動電流是使得CRT 10上的彩色光柵圖像被正確對準(zhǔn)而不會失真并準(zhǔn)確地與其它兩種顏色的圖像相對應(yīng)所需要的電流。
在圖1B中，點(diǎn)A、B和C是沿一條線(在本例中是垂直線)的、為其定義和存儲會聚校正因子的三個位置。分別將網(wǎng)格點(diǎn)A、B和C的會聚校正因子值表示為F1(0)、F1(1)和F1(2)。通過插值來計算沿著調(diào)整點(diǎn)A、B和C之間的所述線的附加點(diǎn)的會聚校正數(shù)據(jù)。
圖2是沿著包括點(diǎn)A、B和C的調(diào)整點(diǎn)的所述線的會聚因子值的典型曲線。在圖中，Y軸表示校正因子值而X軸表示點(diǎn)的位置。沿著X軸，M是所存儲的用于會聚校正的調(diào)整點(diǎn)的增量。附加點(diǎn)是所存儲的調(diào)整點(diǎn)之間的插值點(diǎn)，所計算的附加點(diǎn)的校正值將被讀取到圖1A中的DAC 105中。L表示調(diào)整點(diǎn)之間的點(diǎn)的索引，用于計算插值會聚校正值。這樣，F(xiàn)1(M)表示矩陣的未處理的會聚校正點(diǎn)數(shù)據(jù)。假設(shè)如所示的那樣在連續(xù)校正點(diǎn)的值之間的線性插值，則F2(L)表示各輸出樣值的插值后的會聚校正數(shù)據(jù)，對應(yīng)于調(diào)整點(diǎn)之間的直線段。
圖3示出了確定各中間點(diǎn)L、例如間隔M到(M+1)的校正值的線性插值計算。圖3是流程圖，其中在方框301中，計數(shù)器M和L被初始化為0。在方框302中，在多個輸出值NL(在圖2的例子中是10)上求相鄰矩陣因子F1(M)和F1(M+1)之間的差值的平均值，以便確定因子M到M+1之間的間隔中從一個點(diǎn)L到下一個點(diǎn)的增量變化K。方框303將第一中間輸出點(diǎn)的輸出F2(L)初始化為矩陣因子F1(M)的值，而方框304將用于M和M+1之間的中間輸出點(diǎn)的計數(shù)器復(fù)位。步驟或方框305、308和309形成循環(huán)，其中增量或平均差K被連續(xù)地加到輸出F2(L)的先前值，直到M和M+1之間的點(diǎn)的輸出值被確定。平均值K定義M和M+1之間的常數(shù)斜率，后者產(chǎn)生圖2的直線。在接下來的矩陣因子(M+1到M+2)之間重復(fù)所述處理等，直到確定所有輸出校正值。重新計算因子K以確定每一對矩陣點(diǎn)之間的新斜率。斜率的突變在顯示中產(chǎn)生條紋。
圖4說明本發(fā)明的插值技術(shù)，其中矩陣因子M之間的點(diǎn)L的輸出值之間的斜率被作為某些鄰近點(diǎn)的值的函數(shù)平滑地改變。更具體地說，按照圖4的插值處理將待插值的間隔移動或偏移選擇的P個輸出樣值。另外，通過插值跨度上的輸出點(diǎn)，因子Ramp(L)從對表示前面間隔(例如M-1到M)斜率的樣值到樣值的增量斜率K4的加重轉(zhuǎn)移到表示下一個間隔(M到M+1)的增量斜率K3。這樣約束偏移因子P，使得矩陣因子之間的線NL數(shù)目必須大于2P，并且2P值必須是2的因子。這些約束提供了平滑校正曲線并顯著地簡化了確定矩陣點(diǎn)之間的每一個點(diǎn)L的輸出校正值F3(L)所需的計算。
按照圖4A所示的處理，不必使得最后得到的曲線直接通過由矩陣點(diǎn)定義的調(diào)整點(diǎn)。即，F(xiàn)3(L)不必等于F1(M)。可是，最初在建立調(diào)整因子矩陣時，技術(shù)人員還要確定矩陣因子的值。在建立期間，這樣設(shè)置矩陣因子，使得F1(M)的值充分地離開理想校正曲線，以便輸出值F3(L)緊密地逼近理想曲線。
按照圖4A所示方法的一般插值計算是F3(L)=AVG(F2(L-N)…F2(L+N))其中L表示插值后數(shù)據(jù)的索引，而N確定在其上進(jìn)行修平的前點(diǎn)和后點(diǎn)的跨度。待求平均值的間隔可以按變量P移動，其中P=N-1，并且2P是2的冪F3(L)=AVG(F2(L-P)…F2(L+N))為了計算平滑的曲線值F3(L)，必須將從L-P到L+N的間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)求和，并除以(P+N+1)。通過選擇P=N-1和2P為2的冪，簡化了用于間隔(L-P)到(L+N)的二進(jìn)制數(shù)字形式的函數(shù)F3(L)的計算，因為除法操作僅僅是位移操作。
圖4A示出了有利的插值處理的流程圖。步驟400、401、402、403、404和405示出了按照本方法的初始化計算，即從矩陣值F1(M-1)、F1(M)和F1(M+1)以及每個矩陣段的輸出樣值數(shù)NL和偏移量P來確定四個因子K1、K2、K3和K4的值。因子K2最初是0(方框402)并按照增量Ramp(L)改變(方框406),Ramp(L)是在L=0和L=2P之間的循環(huán)(方框403到405)中確定的。
步驟400將數(shù)據(jù)索引和系統(tǒng)參數(shù)N、L和P初始化。選擇P值來確定按本發(fā)明的插值方法計算平均值的點(diǎn)數(shù)，P值確定了所需的平滑等級。選擇P的一些考慮是2P條線的跨度不能大于NL，最好P=N-1。為簡化除法計算，2P值應(yīng)該是2的冪。
步驟400將計數(shù)器M和L復(fù)位，并且還允許操作員輸入系統(tǒng)等級變量N、NL和P。除非預(yù)先設(shè)置這些因子并遵守約束條件，否則可提供步驟401來檢查約束條件和參數(shù)值，如果不滿足約束條件，則提示操作員重新輸入選擇。
在步驟402開始插值處理，它將Ramp(L)和K2(L)初始化為0并計算剩下的因子值，這些值將在整個插值段中保持不變。常數(shù)K1和K2是L的函數(shù)，L與按照圖2和3的簡單線性插值中的相同。K1是其值等于(2P*NL)-P的常數(shù)。由于P等于N-1，因而該常數(shù)將平均間隔偏移到右邊。還有可能利用P=N+1，使得初始化為K1=(2P*NL)+P，平均間隔偏移到左邊。按照步驟402的方程來計算常數(shù)K3和K4，后者分別表現(xiàn)為在矩陣點(diǎn)M前和后的區(qū)段中的各點(diǎn)L之間的線性平均增量變化。
由于F2(L+1)=F2(L)+K并且F2(L)=F1(M)，按照參考圖3描述的線性插值方法，如圖4A的步驟406中所示的那樣，可以將F3(L)的方程簡化為F3(L)=F1(M)+K1(L)/2P*K3-(K2(L)/2P)*K4其中K3=(F1(M)-F1(M+1))/NL，且K4=(F1(M)-F1(M-1))/NL在步驟405中產(chǎn)生斜坡函數(shù)Ramp(L)。當(dāng)L-(NL*M)大于(NL-2P)/2時，所述函數(shù)增量，當(dāng)L-(NL*M)大于2P+(NL-2P)/2時，所述函數(shù)變平。函數(shù)Ramp(L)引起從一個段到下一個段的轉(zhuǎn)變。在形成循環(huán)的步驟403和404中檢測約束條件。在步驟403、404和405中，函數(shù)Ramp(L)被定義為如果(L-NL*M)＜(NL-2P)/2，則Ramp(L)=0如果(L-NL*M)-2P＞(NL-2P)/2，則Ramp(L)=2P不然，Ramp(L)=L-NL*M-(NL-2P)/2步驟406計算因子K1和K2，并利用這兩個因子來設(shè)置輸出值F3(L)K2(L)=K2(L-1)+Ramp(L)K1(L)=K1(L-1)-(2P-Ramp(L))F3(L)=F1(M)+(K1(L)/2P)*K3-K2(L)/SP)*K4步驟407檢查約束條件并循環(huán)到完成插值為止，然后對計數(shù)器M進(jìn)行加值，并且在步驟402中，繼續(xù)對下一個段進(jìn)行插值過程，將Ramp(L)和K2復(fù)位，并重新計算用于下一段的剩余的各因子。
圖4B圖示了上述函數(shù)用于特定情況下的情形，其中NL=20,2P=16。圖4B表示Ramp(L)、K1和K2(縱坐標(biāo))相對L(橫坐標(biāo))的輸出數(shù)據(jù)。右縱坐標(biāo)是對應(yīng)于Ramp輸出的數(shù)據(jù)，而左縱坐標(biāo)是對應(yīng)于K1和K2的數(shù)據(jù)。
圖5和6示出了線性插值與參考圖4A所描述的有利的插值處理的效果的比較。圖5示出了輸出F3(L)與矩陣點(diǎn)F1(M)的對應(yīng)關(guān)系。輸出曲線F3(L)是平滑的，但它不相交于調(diào)整點(diǎn)F1(M)。圖6示出了作為L(橫坐標(biāo))函數(shù)的三條曲線。SUM表示理想會聚校正曲線，它對正弦波形、拋物線和線性波形求和。波形“插值的”表示線性插值?！安逯?”表示參考圖4A所描述的本發(fā)明的方法。
按照圖4A和4B的插值處理利用平滑技術(shù)消除了波紋效應(yīng)，所述技術(shù)使得輸出值F3(L)靠近但通常不交叉于矩陣調(diào)整值F1(M)。平滑處理使得曲線在靠近斜率發(fā)生變化的那些矩陣點(diǎn)時彎曲，如圖5所示。不能直接從垂直和水平位移量來確定矩陣調(diào)整值，所述位移量正確地定位光柵上的對應(yīng)點(diǎn)，因為實(shí)際上通過會聚線圈來使光柵位移的輸出值F3(L)受矩陣中相鄰的調(diào)整值的影響。在將本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字會聚校正時，有可能通過觀察校正技術(shù)的輸出F3(L)得到的校正來設(shè)置和調(diào)整校正矩陣中的值F1(M)。這有效地產(chǎn)生了用于作為插值技術(shù)輸入的F1(M)的人為值，即所述值是使得最后得到的輸出值F3(L)精確地為準(zhǔn)確確定光柵位置所需的值。
考慮到平滑技術(shù)引入的效果，當(dāng)利用樣值產(chǎn)生輸入信號的近似時出現(xiàn)的更一般的問題不包括作為間接調(diào)整樣值(或校正因子)的一種手段的操作員反饋的可能性?？傻玫降某闃狱c(diǎn)只是待再生的輸入信號的數(shù)字化樣值。插值后期望輸出信號等于或非常近似地等于對應(yīng)時間或位置的輸入信號和樣值。按照本發(fā)明的其它方面，本發(fā)明能在上面描述的樣值之間平滑地插值，以便在任何選擇的精度下，利用與輸入信號樣值相等的因子并產(chǎn)生輸出信號來逼近從中得到樣值的輸入信號，其中所述輸出信號在樣值位置上與輸入信號等值。這是象圖7所示的那樣結(jié)合下面的描述來完成的。預(yù)加重技術(shù)產(chǎn)生抽樣因子F1(M-1)、F1(M)和F1(M+1)，它們是用于會聚應(yīng)用的校正因子并可在其它應(yīng)用中表示輸入抽樣因子。因子F1(M-1)、F1(M)和F1(M+1)被用于前面描述插值方法中。由此更寬跨度的連續(xù)樣值F3(M-n)到F3(M+n)將因子K預(yù)加重，后者用于在抽樣因子F1(M-1)、F1(M)和F1(M+1)之間進(jìn)行插值，以便再生所述輸入信號。
本發(fā)明的插值方法利用加權(quán)因子，后者將所述曲線的斜率從表征正被插值的區(qū)段之前的區(qū)段的值轉(zhuǎn)換到正被插值的區(qū)段之后的區(qū)段的值。待解的一般插值函數(shù)是F3(M)=F1(M)-(Navg/8)*(F1(M)-F1(M+1)/NL)-(Navg/8)*(F1(M)-F1(M-1)/NL)其中Navg=正在對其取平均值的點(diǎn)數(shù)，它總是2的冪并總小于或等于NL；NL=任何數(shù)量的待插值的附加點(diǎn)；F3(M)=原始抽樣的數(shù)據(jù)，還期望它出現(xiàn)在輸出端；和F1(M)=預(yù)處理數(shù)據(jù)值，它將被按照本發(fā)明來確定并作為插值功能的輸入因子的函數(shù)。根據(jù)F3(M)來處理F1(M)，以便將表示信號F3(M)值的加重插入鄰近區(qū)段中。
如果解關(guān)于F1(M)緊接的前面的方程，則結(jié)果是F1(M)=(4*NL/(4NL-Navg))*(F3(M)-(Navg/8*NL)*(F1(M+1)+F1(M-1)))這一結(jié)果有些難以處理。通過F1(M+1)和F1(M-1)的值部分地確定F1(M)的值。在用于下一個或前面的插值區(qū)段的迭代中，F(xiàn)1(M)的值部分地或完全地確定F1(M-1)和F1(M+1)的值，使得方程循環(huán)并明顯地不能解。按照本發(fā)明的方面，通過使F1(M+/-P)=F3(M+/-P)，方程的解近似到給定的精度，其中P是大于或等于1的常數(shù)。這提供了良好的近似，其中對于所需的精度級別，相互影響已經(jīng)變得足夠小。
所述近似解實(shí)際上是實(shí)用的，因為可以通過擴(kuò)展最困難的情況看到，即對于典型大小的插值段，Navg=NL。于是F1(M)=(4/3)*F3(M)-(1/6)*(M+1)+F1(M-1)
它擴(kuò)展為F1(M)=(4/3)*F3(M)-(1/6)*(4/3)*(F3(M+1))+(1/6)*(1/6)*(2*F1(M)+F1(M+2)+F1(M-2))它簡化為F1(M)*(1-1/18)=(4/3)*F3(M)-(2/9)*(F3(M+1)+F3(M-1))+1/36*(F1(M+2)+F1(M-2))然后擴(kuò)展為F1(M)*(1-1/18)=(4/3)*F3(M)-(2/9)*(F3(M+1)+F3(M-1))+(1/36)*(4/3)*F3(M+/-2)-(1/36)*(1/6)*(F1(M+/-3)+F1(M+/-1))可無限地擴(kuò)展所述解。擴(kuò)展中用到的交互影響項和所提供的預(yù)加重隨著加入的每一個分量而減小，具有1/6^P的數(shù)量級，其中P是正被檢查的M前或后的點(diǎn)數(shù)。這是重要的結(jié)果，因為它表示在考慮所述數(shù)量的項時解的精度有可能達(dá)到2/(6^P)。這樣，考慮所述系列中的三項，按照本發(fā)明有可能達(dá)到8位(256中一部分)的精度。
圖7所示的上述近似被用來產(chǎn)生F1的預(yù)加重或預(yù)處理值，后者用作上述插值處理的輸入值，用于從輸入信號的離散樣值F3(M-n)到F3(M+n)重現(xiàn)曲線。通過所述擴(kuò)展計算預(yù)加重輸入濾波器的對稱因子F1(M)=(4/3*18/17)*F3(M)-((2/9-4/(3*216))*18/17)*F3(M+/-)+1/27*(18/17)*F3(M+/-2)-(1/162)*(18/17)*F3(M+/-3)本發(fā)明的方法作為數(shù)值處理方法是有用的，可用于對從輸入信號得到的抽樣的數(shù)據(jù)流的樣值之間的附加數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行插值。作為基本的插值技術(shù)，本發(fā)明可用于會聚校正，以及其它數(shù)模轉(zhuǎn)換，諸如在將視頻信息從一種格式上變換到另一種格式時所需的垂直和水平轉(zhuǎn)換，和其它這類應(yīng)用。
作為視頻格式轉(zhuǎn)換的例子，假設(shè)需要將640×480隔行掃描圖像轉(zhuǎn)換成1440×1080隔行掃描的圖像，本發(fā)明可用來對準(zhǔn)備顯示的附加點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。兩個分辯率之比是4/9(480=4*120,1080=9*120)。在給定所述比率的情況下，令Navg=8,NL=9，并且每隔3個待顯示的計算點(diǎn)選擇一個計算點(diǎn)。
利用這些值和等式F1(M)=(4*NL/(4NL-Navg))*(F3(M)-(Navg/8*NL)*F1(M+1)+F1(M-1)))，如上所述，我們得到F1(M)*(1-2*k14-2*k14-2*k16-…)=k2*(k1+k13+k15+…)*F3(M+/-1)+k2*((k12+2k14+2k16+…)*F3(M+/-2)-k2*(k13+k15+k17+…)*F3(M+/-3)+k2*(k14+k14+k16+…)*F3(M+/-4)其中k2=4*NL(4*NL Navg)，且k1=Navg/(2*(4*NL-Navg))。
在用于視頻轉(zhuǎn)換的特定情況下，其中NL=9,Navg=8,k1=0.142857,k2=1.285714。因為k2*k33=3.756×10E-3，為了得到8位的精度，所述項被擴(kuò)展到包括F3(M+/-3)。然后，計算預(yù)加重濾除F1(M)=k2/(1-2k12)*F3(M)-(k2/(1-2k12))*(k1+K13)*(F3(M+1)+F3(M-1))+(k2/(1-2k12))*(k12)*(F3(M+2)+F3(M-2))-(k2/(1-2K12))*(k13)*(F3(M+3)+F3(M-3))。
結(jié)果是比較精確的曲線，它在正負(fù)一位的范圍內(nèi)通過640×480數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)點(diǎn)。圖8利用隨機(jī)數(shù)據(jù)集圖示了插值后的數(shù)據(jù)和輸入數(shù)據(jù)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系。用矩形表示原始數(shù)據(jù)點(diǎn)，用菱形表示插值后的數(shù)據(jù)點(diǎn)。直線是線性連接的預(yù)加重數(shù)據(jù)。曲線是由二階曲線連接和擴(kuò)展的插值后的數(shù)據(jù)。
上述公開的計算可以由數(shù)字會聚電路的內(nèi)部微處理器102或其它可以利用的處理器來完成。不必在信號通道提供外部處理器來產(chǎn)生轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。數(shù)字會聚電路中所需的RAM存儲器的幀實(shí)際上小于傳統(tǒng)數(shù)字會聚系統(tǒng)中所需要的幀。
根據(jù)存儲的校正數(shù)據(jù)來產(chǎn)生校正波形的一種方式是提供X×Y1×2×3的RAM數(shù)據(jù)陣列，其中X是水平校正點(diǎn)數(shù)，Y1是場的線數(shù)，Y1=Y*NL。為了避免使用大的存儲器幀，本發(fā)明的插值方法可以以實(shí)時方式從存儲的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生插值后的或轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)?？傻玫降臅r間量是水平線時間(例如大約63毫秒)除以X。最好對每一種顏色進(jìn)行并行處理。按照本發(fā)明提供較簡單的計算(具有最少的加、減、乘、除運(yùn)算)。最好選擇二進(jìn)制因子或者從所述因子(例如因子P)所處的條件來產(chǎn)生二進(jìn)制因子。這使得可以利用簡單的移位或截取來代替利用二進(jìn)制或浮點(diǎn)乘除運(yùn)算實(shí)現(xiàn)乘除運(yùn)算中的加(或減)和移位。結(jié)果，與利用涉及指數(shù)計算、大量乘/除和加/減運(yùn)算的多項式曲線擬合的傳統(tǒng)曲線擬合方法相比較，用最少的處理硬件和處理能力產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)，所述傳統(tǒng)方法中的計算實(shí)際上可能不能實(shí)時地進(jìn)行。
利用一次乘法和一次加法運(yùn)算可以完成線性插值。利用本發(fā)明的將各因子預(yù)加重的插值方法來產(chǎn)生值F1(M-1)到F1(M+1)作為二階插值塊的輸入，需要兩次乘法和兩次加法運(yùn)算。
應(yīng)該指出在預(yù)加重間隔和插值間隔之間沒有直接的關(guān)系。在目前的最佳實(shí)施例中，對于每一個間隔，插值算法只利用三個輸入數(shù)據(jù)樣值。可以利用三個以上的樣值，但計算更復(fù)雜。由所選擇的插值常數(shù)和預(yù)加重計算中用到的輸入樣值數(shù)的結(jié)合來確定輸出波形的精度。在精度和數(shù)學(xué)復(fù)雜性、或換句話說在速度和計算成本上進(jìn)行折衷。
當(dāng)只把三個輸入樣值用于插值間隔并在預(yù)加重間隔中利用三個輸入樣值時，插值的輸出曲線在接近6％的精度內(nèi)逼近輸入曲線。當(dāng)在預(yù)加重間隔中利用五個輸入樣值時，插值的輸出曲線在接近1％的精度內(nèi)逼近輸入曲線。當(dāng)在預(yù)加重間隔中利用七個輸入樣值時，插值的輸出曲線在接近0.1％的精度內(nèi)逼近輸入曲線。
通常，本發(fā)明的技術(shù)可用來提供擴(kuò)充函數(shù)的平滑近似插值，并且可使插值后的曲線(即可在間隔的各樣值之間平滑地增加一些值)適合用于以下目的的輸入信號諸如數(shù)字視頻、音頻或者輸入抽樣速率或樣值密度低于需要輸出的抽樣速率或樣值密度的任何情況。
權(quán)利要求
1．一種用于產(chǎn)生定義輸出曲線的多個連續(xù)輸出數(shù)據(jù)值的方法，所述輸出曲線逼近由多個輸入樣值定義的輸入曲線，所述輸出數(shù)據(jù)值具有比所述輸入樣值高的抽樣頻率，所述方法包括如下步驟預(yù)加重所述多個輸入樣值；定義包括至少三個所述預(yù)加重的輸入樣值的連續(xù)的和重疊的間隔；通過根據(jù)所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值計算線性插值曲線的移動平均值而在插值間隔中插入多個所述輸出數(shù)據(jù)值，每一個所述輸出數(shù)據(jù)值都受所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值影響；和在所述插值間隔中，不同程度地加重所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值的影響，用于確定所述輸出數(shù)據(jù)值中不同的輸出數(shù)據(jù)值；由此，所述預(yù)加重步驟使得所述輸出曲線可控制地接近所述輸入樣值中的每一個并且在相鄰的輸出數(shù)據(jù)值之間平滑地改變所述輸出曲線的每一個增量斜率。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述預(yù)加重步驟包括如下步驟根據(jù)所述輸入樣值產(chǎn)生抽樣因子；和在所述插值步驟中利用所述抽樣因子。
3．權(quán)利要求2的方法，其特征在于包括如下步驟僅根據(jù)三個所述輸入樣值來產(chǎn)生所述抽樣因子，由此所述輸出曲線在大約6％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
4．權(quán)利要求2的方法，其特征在于包括如下步驟根據(jù)至少五個所述輸入樣值來產(chǎn)生所述抽樣因子，由此所述輸出曲線在至少大約1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
5．權(quán)利要求2的方法，其特征在于包括如下步驟根據(jù)至少七個所述輸入樣值來產(chǎn)生所述抽樣因子，由此所述輸出曲線在至少大約0.1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
6．權(quán)利要求1的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述間隔中僅包括三個所述預(yù)加重的輸入樣值，由此所述輸出曲線在大約6％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
7．權(quán)利要求1的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述間隔中包括至少五個所述預(yù)加重的輸入樣值，由此所述輸出曲線在至少大約1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
8．權(quán)利要求1的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述間隔中只包括七個所述預(yù)加重的輸入樣值，由此所述輸出曲線在大約0.1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
9．權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述加重步驟包括如下的步驟對每一個所述間隔中的所述預(yù)加重的輸入樣值進(jìn)行排序，以便所述各預(yù)加重的輸入樣值中給定的一個樣值前面有某個預(yù)加重的輸入樣值并在后面有某個尾隨的預(yù)加重的輸入樣值；當(dāng)對所述給定的預(yù)加重的輸入樣值前面的所述輸出數(shù)據(jù)值進(jìn)行計算時，加重所述前面的預(yù)加重的輸入樣值的影響；和當(dāng)對所述給定的預(yù)加重的輸入樣值后面的所述輸出數(shù)據(jù)值進(jìn)行計算時，加重所述后面的預(yù)加重的輸入樣值的影響。
10．權(quán)利要求1的方法，其特征在于包括如下步驟按所選擇的所述輸出數(shù)據(jù)樣值數(shù)量來移動所述插值間隔。
11．權(quán)利要求1的方法，其特征在于包括如下步驟選擇所述平均間隔為偶數(shù)P個所述插值間隔；和選擇P值使得2*P是2的因數(shù)。
12．權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述插值步驟包括如下步驟利用斜坡函數(shù)計算每一個所述間隔前和后的增量斜率，所述斜坡函數(shù)確定所述插值間隔中相鄰的插值間隔之間的平滑過渡。
13．權(quán)利要求12的方法，其特征在于所述利用斜坡函數(shù)的步驟包括如下步驟根據(jù)每一個所述插值間隔前面的所述輸入樣值來計算第一平均值；和根據(jù)每一個所述插值間隔后面的所述輸入樣值來計算第二平均值。
14．權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述預(yù)加重步驟包括如下步驟定義包括至少三個所述輸入樣值的連續(xù)和重疊的預(yù)加重間隔；根據(jù)每一個所述預(yù)加重間隔中所述輸入樣值的前和后的輸入樣值，在每一個所述預(yù)加重間隔中連續(xù)地預(yù)加重某一給定的輸入樣值。
15．一種用于產(chǎn)生定義輸出曲線的多個連續(xù)輸出數(shù)據(jù)值的方法，所述輸出曲線逼近由多個輸入樣值定義的輸入曲線，所述輸出數(shù)據(jù)值具有比所述輸入樣值高的抽樣頻率，所述方法包括如下步驟定義包括多個所述輸入樣值的連續(xù)的和重疊的預(yù)加重間隔；根據(jù)每一個所述預(yù)加重間隔中所述輸入樣值的前和后的輸入樣值，連續(xù)地預(yù)加重每一個所述預(yù)加重間隔中某一給定的輸入樣值；在插值間隔中插入多個所述輸出數(shù)據(jù)值，使得相鄰的輸出數(shù)據(jù)值之間的所述校正曲線的每一個增量斜率平滑地變化，并且所述多個輸入樣值不落在所述校正曲線上；和調(diào)整所述輸入樣值來控制會聚校正，從而，所述輸出曲線緊密地逼近所述輸入曲線而沒有條紋人工痕跡。
16．權(quán)利要求15的方法，其特征在于所述預(yù)加重步驟包括如下步驟根據(jù)所述輸入樣值產(chǎn)生抽樣因子；和在所述插值步驟中利用所述抽樣因子。
17．權(quán)利要求16的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中僅包括三個所述輸入樣值，由此所述輸出曲線在大約6％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
18．權(quán)利要求16的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中包括至少五個所述輸入樣值，由此所述輸出曲線在至少大約1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
19．權(quán)利要求16的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中包括至少七個所述輸入樣值，由此所述輸出曲線在至少大約0.1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
20．權(quán)利要求15的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中僅包括三個所述輸入樣值，由此所述輸出曲線在大約6％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
21．權(quán)利要求15的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中包括至少五個所述輸入樣值，由此所述輸出曲線在至少大約1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
22．權(quán)利要求1的方法，其特征在于包括如下步驟在每一個所述預(yù)加重間隔中包括至少七個所述輸入樣值，由此所述輸出曲線在大約0.1％的精度內(nèi)逼近所述輸入曲線。
23．權(quán)利要求15的方法，其特征在于所述加重步驟包括如下的步驟對每一個所述間隔中的所述預(yù)加重的輸入樣值進(jìn)行排序，以便所述各預(yù)加重的輸入樣值中給定的一個樣值前面有某個預(yù)加重的輸入樣值并在后面有某個尾隨的預(yù)加重的輸入樣值；當(dāng)對所述給定的預(yù)加重的輸入樣值前面的所述輸出數(shù)據(jù)值進(jìn)行計算時，加重所述前面的預(yù)加重的輸入樣值的影響；和當(dāng)對所述給定的預(yù)加重的輸入樣值后面的所述輸出數(shù)據(jù)值進(jìn)行計算時，加重所述后面的預(yù)加重的輸入樣值的影響。
24．權(quán)利要求15的方法，其特征在于包括如下步驟按所選擇的所述輸出數(shù)據(jù)樣值數(shù)量來移動所述插值間隔。
25．權(quán)利要求15的方法，其特征在于包括如下步驟選擇所述平均間隔為偶數(shù)P個所述插值間隔；和選擇P值使得2*P是2的因數(shù)。
26．權(quán)利要求15的方法，其特征在于所述插值步驟包括如下步驟利用斜坡函數(shù)計算每一個所述間隔前和后的增量斜率，所述斜坡函數(shù)確定所述插值間隔中相鄰的插值間隔之間的平滑過渡。
27．權(quán)利要求26的方法，其特征在于所述利用斜坡函數(shù)的步驟包括如下步驟根據(jù)每一個所述插值間隔前面的所述輸入樣值來計算第一平均值；和根據(jù)每一個所述插值間隔后面的所述輸入樣值來計算第二平均值。
全文摘要
一種用于產(chǎn)生定義輸出曲線的多個連續(xù)輸出數(shù)據(jù)值的方法,所述輸出曲線逼近由多個輸入樣值定義的輸入曲線,所述輸出數(shù)據(jù)值具有比所述輸入樣值高的抽樣頻率,所述方法包括如下步驟:對所述多個輸入樣值進(jìn)行預(yù)加重;定義包括至少三個所述預(yù)加重的輸入樣值的連續(xù)和重疊的間隔;根據(jù)所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值,通過計算線性插值曲線的移動平均值而在插值間隔中插入多個所述輸出數(shù)據(jù)值,所述輸出數(shù)據(jù)值中的每一個都受所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值的影響;在所述插值間隔中,不同程度地加重所述至少三個預(yù)加重的輸入樣值的影響,用于確定所述輸出數(shù)據(jù)值中不同的輸出數(shù)據(jù)值;由此,所述預(yù)加重步驟使得所述輸出曲線可控制地接近每一個所述輸入樣值并且平滑地改變相鄰的輸出數(shù)據(jù)值之間的輸出曲線的每一個增量斜率。
文檔編號G06F7/38GK1314054SQ99809862
公開日2001年9月19日 申請日期1999年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月23日
發(fā)明者E·M·奧東內(nèi)爾 申請人:湯姆森許可公司