專利名稱：模擬圖象提升到數(shù)字圖象的核心方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬圖象提升到數(shù)字圖象的核心方法。
背景技術(shù)：
我國的電視節(jié)目為50HZ的PAL制式，這是適應(yīng)于上世紀(jì)70年代技術(shù)水平的電視制式，其存在諸多缺陷，在近幾年發(fā)展起來的電視圖象逐行處理技術(shù)已將其中的多個(gè)缺陷解決好，但是50HZ場閃爍問題一直未能很好地解決，目前的逐行電視對(duì)50HZ場閃爍問題的處理方法主要有以下幾種1.轉(zhuǎn)換為100HZ進(jìn)行隔行掃描，這樣便解決了場閃爍的現(xiàn)象，但卻比逐行顯示的電視在垂直方向的掃描線減少了一半，使得在大尺寸顯示器件顯示時(shí)圖象在垂直方向上掃描線稀疏不細(xì)膩。
2.轉(zhuǎn)換為60HZ逐行掃描，但是只采用了簡單的幀重復(fù)來實(shí)現(xiàn)由50HZ轉(zhuǎn)換為60HZ進(jìn)行掃描，但這種簡單的幀重復(fù)方法帶來的另一個(gè)問題是運(yùn)動(dòng)畫面的不連續(xù)。
3.采用75HZ掃描，用兩幀補(bǔ)一幀的方法來實(shí)現(xiàn)，這種方法也會(huì)帶來運(yùn)動(dòng)畫面的不連續(xù)問題，只是不連續(xù)現(xiàn)象輕微，不易被覺察，但由于場頻提高較多，是犧牲圖象的行數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，因而掃描線也是較稀疏的。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了解決以上問題，提供一種模擬圖象提升到數(shù)字圖象的核心方法，解決50HZ圖象場閃爍問題，并且不會(huì)帶來其他易被覺察的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)問題及場掃描線變稀疏的問題，改善圖象的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種模擬圖象提升到數(shù)字圖象的核心方法，其特征是包括如下步驟(1)將50Hz圖象中的相鄰連續(xù)五幀圖象中的前面一幀或多幀直接顯示；(2)將其余的幾幀頻圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行插值，通過相鄰兩幀進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生新的一幀圖象，并且多產(chǎn)生出一幀圖象，使相鄰連續(xù)五幀圖象變?yōu)橄噜忂B續(xù)六幀圖象。
由于采用了以上的方案，新的算法只通過相鄰兩幀進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生新的一幀圖象，并未增加過多的運(yùn)算量，但是圖象的運(yùn)動(dòng)特性卻比簡單的50HZ轉(zhuǎn)60HZ算法有明顯的改善。雖然并未徹底消除不連續(xù)問題，但改善后的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性已經(jīng)很難覺察出來了。因此在用戶看來，運(yùn)動(dòng)可以說是連續(xù)的。并且在增加場頻和情況下不犧征行數(shù)，從而克服了場掃描線變稀疏的問題。

圖1是信號(hào)處理流程示意圖。
圖2是普通50Hz轉(zhuǎn)60Hz算法示意圖。
圖3是本發(fā)明50Hz轉(zhuǎn)60Hz算法示意圖。
圖4是兩種算法運(yùn)動(dòng)圖象的運(yùn)動(dòng)軌跡比較示意圖。
具體實(shí)施方式下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
本方案信號(hào)處理流程原理如圖1所示，需要處理的數(shù)字圖象格式主要有兩種來自視頻解碼器的ITU656/601格式數(shù)字YUV信號(hào)和來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器或數(shù)字視頻接口的24位的數(shù)字YUV/RGB信號(hào)。對(duì)于ITU656/601格式數(shù)字YUV信號(hào)，由于信號(hào)都是隔行的，因而先要進(jìn)行去隔行處理，轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)然后進(jìn)行行頻及幀頻的處理，而來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器或數(shù)字視頻接口的24位的數(shù)字YUV/RGB信號(hào)可以直接進(jìn)行行頻及幀頻的處理。
為了消除50HZ信號(hào)的場閃爍問題，目前主要有100HZ隔行處理法、75HZ隔行處理法及簡單的50HZ轉(zhuǎn)60HZ逐行掃描，但都會(huì)產(chǎn)生諸如掃描線變稀疏或運(yùn)動(dòng)不連續(xù)問題。從畫質(zhì)的角度考慮，應(yīng)該是在保證無場閃爍的情況下盡量減少場頻的增加。對(duì)于當(dāng)前占顯示器件絕大比例的CRT，其場閃爍的臨界值為58HZ-60HZ，而60HZ與50HZ有著較小的公倍數(shù)，因此60HZ是一個(gè)較好的頻率點(diǎn)，可以減少圖象轉(zhuǎn)換的運(yùn)算量。對(duì)于簡單的50HZ轉(zhuǎn)60HZ逐行掃描的算法的示意圖如圖2所示。
由于新的第6幀圖象是直接將原來第5幀圖象的拷貝，因此物體運(yùn)動(dòng)的軌跡由直線變?yōu)閳D中虛線所示的折線，在每6幀圖象就會(huì)出現(xiàn)一次停頓現(xiàn)象，這種停頓現(xiàn)象在物體運(yùn)動(dòng)速度為屏幕上為每秒五分之一行到每秒四分之一行時(shí)有較明顯的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)感。
從理論而言，如果要徹底消除50HZ轉(zhuǎn)60HZ帶來的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)問題，則必須至少要存儲(chǔ)5幀以上的圖象，然后根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)矢量算出新的6幀圖象，但是這需要較大的存儲(chǔ)空間和非常大的運(yùn)算量。至少在當(dāng)前的技術(shù)角度及成本角度都是不現(xiàn)實(shí)的。因此我們采用了一種新的算法，可以在現(xiàn)有硬件技術(shù)水平上最大程度地解決好50HZ轉(zhuǎn)60HZ的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)問題。算法示意如圖3所示。
從圖2中可以看出新的6幀圖象中第1、2、3幀圖象與原來的第1、2、3幀圖象位置差異較小，因此在算法圖3中我們直接將原來的第1、2、3幀顯示而不做處理。對(duì)新的第4幀圖象由原來的第3幀和第4幀圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行插值產(chǎn)生，新的第5幀圖象由原來的第4幀和第5幀圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行加權(quán)插值產(chǎn)生，新的第6幀圖象由原來的第5幀和新的第5幀圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行加權(quán)插值產(chǎn)生。這樣，新的算法只通過相鄰兩幀進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生新的一幀圖象，并未增加過多的運(yùn)算量，但是圖象的運(yùn)動(dòng)特性卻比簡單的50HZ轉(zhuǎn)60HZ算法有明顯的改善。兩種算法運(yùn)動(dòng)圖象的運(yùn)動(dòng)軌跡相比較如圖4所示。
根據(jù)同理，也可以將第1、2幀直接顯示，將第3、4、5幀轉(zhuǎn)換為新的3-幀，這樣顯示效果會(huì)更好一些，但運(yùn)算量稍大；或者將第1-4幀直接顯示，用第4、5幀進(jìn)行插值運(yùn)算，獲得新的第5、6幀，這樣運(yùn)算量小，但圖象質(zhì)量稍有降低。但這兩種替代方式仍然比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)越。
從圖4中可看出該新算法對(duì)圖象運(yùn)動(dòng)特性有明顯的改善，雖然并未徹底消除不連續(xù)問題，但由于人眼對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性不是非常敏感，改善后的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性已經(jīng)很難覺察出來了。因此在用戶看來，運(yùn)動(dòng)可以說是連續(xù)的。
該50HZ轉(zhuǎn)60HZ新的算法在保證圖象質(zhì)量的同時(shí)，解決了以往的50HZ轉(zhuǎn)60HZ產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)問題。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.該算法是在現(xiàn)有的硬件技術(shù)水平上提出的一種新的算法，硬件開銷與傳統(tǒng)的逐行電視相當(dāng)。
2.在保證圖象畫質(zhì)的基礎(chǔ)上，解決了圖象大面積閃爍的問題，并且處理好了運(yùn)動(dòng)圖象運(yùn)動(dòng)連續(xù)性問題。
這種新的50HZ轉(zhuǎn)60HZ的算法已經(jīng)在創(chuàng)維的健康高清逐行電視中實(shí)驗(yàn)，證實(shí)完全達(dá)到預(yù)期的圖象效果，圖象質(zhì)量優(yōu)良，運(yùn)動(dòng)畫面流暢，是一種完全可行的算法。
權(quán)利要求
1.一種模擬圖象提升到數(shù)字圖象的核心方法，其特征是包括如下步驟(1)將50Hz圖象中的相鄰連續(xù)五幀圖象中的前面一幀或多幀直接顯示；(2)將其余的幾幀圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行插值，通過相鄰兩幀進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生新的一幀圖象，并且多產(chǎn)生出一幀圖象，使相鄰連續(xù)五幀圖象變?yōu)橄噜忂B續(xù)六幀圖象。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬圖象提升到數(shù)字圖象的核心方法，其特征是在步驟(1)中直接顯示的圖象為前三幀圖象；在步驟(2)中的插值方法是新的第4幀圖象由原來的第3幀和第4幀圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行插值產(chǎn)生，新的第5幀圖象由原來的第4幀和第5幀圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行加權(quán)插值產(chǎn)生，新的第6幀圖象由原來的第5幀和新的第5幀圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行加權(quán)插值產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明公開一種模擬圖象提升到數(shù)字圖象的核心方法，將50Hz圖象中的相鄰連續(xù)五幀圖象中的前面一幀或多幀直接顯示；將其余的幾幀頻圖象根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)特征值進(jìn)行插值，通過相鄰兩幀進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生新的一幀圖象，并且多產(chǎn)生出一幀圖象，使相鄰連續(xù)五幀圖象變?yōu)橄噜忂B續(xù)六幀圖象。由于新的算法只通過相鄰兩幀進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生新的一幀圖象，并未增加過多的運(yùn)算量，但是圖象的運(yùn)動(dòng)特性卻比簡單的50HZ轉(zhuǎn)60HZ算法有明顯的改善。雖然并未徹底消除不連續(xù)問題，但改善后的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性已經(jīng)很難覺察出來了，因此在用戶看來，運(yùn)動(dòng)可以說是連續(xù)的。并且在增加場頻和情況下不犧征行數(shù)，從而克服了場掃描線變稀疏的問題。
文檔編號(hào)H04N7/01GK1642258SQ20041001519
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月17日
發(fā)明者安慎華, 游開忻, 劉永斌, 吳廣生, 鄒春友, 曾夢(mèng)螯 申請(qǐng)人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司