專利名稱：增強(qiáng)彩色信號(hào)細(xì)節(jié)的方法及在彩色視頻裝置中實(shí)施的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增強(qiáng)包括在彩色信號(hào)中的細(xì)節(jié)(detail)成分的方法，及其在彩色視頻裝置中實(shí)施此方法的電路，尤其是涉及利用不同的R、G、B信道間的相關(guān)性，通過有效地將噪聲和信號(hào)成分相分離而減小低電平信號(hào)失真的方法和電路。
空間頻率是在預(yù)定空間方向距離內(nèi)參數(shù)怎樣快速變化的一種度量，它是瞬間頻率的模擬，是對(duì)于隨時(shí)間的推移參數(shù)如何迅速變化的一種度量。電視系統(tǒng)中采用了水平掃描行使水平空間通過掃描過程與時(shí)間變換一致，所以，電視圖象強(qiáng)度的水平空間頻率一致地變換成描繪電視圖象的視頻信號(hào)的瞬間頻率。
在采用單一提取裝置的視頻攝象機(jī)中，可用色彩信號(hào)圖形濾波器(colorpattem filter)來濾波到達(dá)提取裝置的光線，以便從提取裝置所提供的電信號(hào)中提取出彩色信號(hào)。彩色信號(hào)圖形濾波器通常包括發(fā)送到提取裝置三種不同色彩的光線的色條(stripes)，它可以是視象管，或者是固態(tài)成象器，例如線轉(zhuǎn)送電荷耦合器件。色條(stripes)的方向是垂直于攝象機(jī)中的行掃描方向的，而攝象機(jī)中的行掃描通常是水平方向。每種彩色的色條具有均勻的寬度，但不同彩色的色條最好是不一樣的寬度，以簡化對(duì)來自提取裝置的輸出信號(hào)中的彩色成分的分離。與不同的彩色相關(guān)的不同的寬度通常是關(guān)于特定色彩對(duì)于亮度所起的作用——即對(duì)基準(zhǔn)白色的度量。例如，如果色濾波器包括發(fā)送紅、發(fā)送綠和發(fā)送蘭的色條的話，則發(fā)送綠的色條則是最寬，而發(fā)送蘭的色條則為最窄。由越窄的色條提取的信號(hào)就有越差的信噪比(S/N)，尤其是在較高的、包括細(xì)節(jié)的水平空間頻率的情況下。當(dāng)視頻攝象機(jī)與將彩色信號(hào)被轉(zhuǎn)變成寬帶的亮度信號(hào)和窄帶的色差信號(hào)的視頻發(fā)送系統(tǒng)一起使用時(shí)，由于通常是以相關(guān)的亮度高頻而不是以單個(gè)的色彩信號(hào)來執(zhí)行細(xì)節(jié)的增強(qiáng)和視頻峰化(peaking)的，因而不關(guān)心差的色度信號(hào)S/N對(duì)于寬度信號(hào)的影響。
可是，電視攝象機(jī)能夠與其中色度信號(hào)未被組合以構(gòu)成亮度及色差信號(hào)的單一視頻裝置共用，例如某些稱為RGB型的數(shù)字視頻發(fā)送系統(tǒng)，其中的紅(R)、綠(G)、蘭(B)彩色信號(hào)被單獨(dú)數(shù)字化和編碼。這種裝置中的細(xì)節(jié)增強(qiáng)或視頻的峰化在紅(R)、綠(G)、蘭(B)信號(hào)上易于自身實(shí)現(xiàn)。由于隨著細(xì)節(jié)的變細(xì)，人眼視覺系統(tǒng)對(duì)于細(xì)節(jié)色彩間的識(shí)別變差，所以，用具有較好S/N的彩色細(xì)節(jié)對(duì)具有較差的S/N的色彩細(xì)節(jié)的增強(qiáng)，會(huì)在它們中產(chǎn)生具有少的明顯噪聲的圖象。綠(G)色信號(hào)中的隨機(jī)噪聲與紅(R)和蘭(B)色彩信號(hào)中的隨機(jī)噪聲不相關(guān)，所以就平均情況而言，G信號(hào)的隨機(jī)噪聲成分及其它色彩信號(hào)的隨機(jī)噪聲成分是作為正交矢量相加的，而不是以同相矢量相加的，因而當(dāng)對(duì)其它色彩信號(hào)的細(xì)節(jié)增強(qiáng)時(shí)，明顯有助于高頻的S/N。


圖1示出用于傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路第一實(shí)施例的框圖，其中包括紅(R)信道的第一和第二1H延遲線11和12，垂直高通濾波器(VHPF)加權(quán)與取和電路13，水平低通濾波器(HLPF)14，水平高通濾波器(HHPF)15，第一加法器16，ROM17，其中存儲(chǔ)有噪聲消除和細(xì)節(jié)增強(qiáng)量確定查詢表(LUT)，以及第二加法器18。該結(jié)構(gòu)也適用于綠(G)和蘭(B)信道。
圖2是圖1中ROM17所存儲(chǔ)的消噪及細(xì)節(jié)增強(qiáng)量確定查詢表(LUT)的輸入/輸出特性曲線。
現(xiàn)在參考圖1和2來描述傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)(detail enhancement)電路的第一實(shí)施例。
第一延遲線11將R信道圖象信號(hào)延遲1H周期，且第二延遲線12把出自第一延遲線11的已延遲圖象信號(hào)延遲另一個(gè)1H周期。其中從第一和第二延遲線11和12輸出的圖象信號(hào)是已作伽瑪(gamma)校正的信號(hào)。
VHPF加權(quán)與取和電路13對(duì)原始信號(hào)、從第一和第二延遲線11和12分別輸出的1H延遲信號(hào)和2H延遲信號(hào)執(zhí)行高通濾波操作，以提取出在預(yù)定高頻帶內(nèi)存在的垂直細(xì)節(jié)成分。
HLPF4對(duì)于出自VHPF加權(quán)與取和電路13的垂直細(xì)節(jié)成分執(zhí)行的水平低通濾波操作，以消除包含在從VHPF加權(quán)與取和電路13輸出的垂直細(xì)節(jié)成分中的對(duì)角細(xì)節(jié)成分，從而避免對(duì)于對(duì)角細(xì)節(jié)成分的加倍增強(qiáng)。
HHPF15對(duì)出自第一延遲線11的已被1H延遲的圖象信號(hào)進(jìn)行水平高通濾波操作，以提取出在預(yù)定高頻帶內(nèi)存在的水平細(xì)節(jié)成分。
第一加法器16對(duì)出自HLPF14的垂直細(xì)節(jié)成分和出自HHPF5的水平細(xì)節(jié)成分取和。將取和的輸出加到其中存儲(chǔ)有消噪及細(xì)節(jié)增強(qiáng)量確定查詢表(LUT)的ROM17。
該消噪及細(xì)節(jié)增強(qiáng)量確定查詢表(LUT)的輸入一輸出特性與圖2中的部分相同。此時(shí)，輸入信號(hào)(橫軸)被分成了部分A、部分B和部分C。其臨界點(diǎn)(cp)表示了部分A和部分B之間的邊界，即噪聲識(shí)別的基準(zhǔn)值。
如果加到ROM17的信號(hào)電平大于+cp或小于-cp(即在部分A中)，則存儲(chǔ)在ROM17中的LUT將針對(duì)輸入的水平和垂直細(xì)節(jié)成分的幅度確定并輸出范圍從零到各最大細(xì)節(jié)增強(qiáng)量(DEmax和-DEmax)的相應(yīng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)量(detail enhancement amounts)，如圖2所示。
另一方面，如果加到ROM17的信號(hào)電平小于+cp或大于-cp(即在部分B和C中)，則存儲(chǔ)在ROM17內(nèi)的LUT起消除高空間頻率噪聲的作用。
就是說，如果輸入信號(hào)出現(xiàn)在-CL和+CL之間時(shí)(即在C部分中)，則ROM17的輸出信號(hào)是其高頻噪聲被反相的信號(hào)。當(dāng)輸入到ROM17的信號(hào)主要是來自作為加到第二加法器18的被加數(shù)的R信號(hào)的高頻噪聲時(shí)，則出自ROM17的作為加到第二加法器的另一被加數(shù)的反相的高頻噪聲則消除來自第二加法器18的R′信號(hào)的高頻噪聲。就是說，如果輸入到ROM17的信號(hào)電平是在-CL和+CL之間時(shí)(即在部分C中)，則從ROM17讀出的相應(yīng)輸出信號(hào)電平則與輸入信號(hào)電平大小相等，但極性相反。如圖2所示。
如果輸入信號(hào)是在-cp到-cL之間，或是在+CL和+CP之間(即在部分B中)，則輸出信號(hào)電平則是以指數(shù)遞增函數(shù)所表示，如輸入信號(hào)電平范圍是從+a點(diǎn)向上到橫軸上對(duì)應(yīng)于+cp的該點(diǎn)或從-a點(diǎn)向下到橫軸上對(duì)應(yīng)于-cp的該點(diǎn)如圖2所示。
換句話說，輸入到ROM17的水平和垂直細(xì)節(jié)成分根據(jù)其不同的幅度值確定輸出信號(hào)的類型。如果輸入信號(hào)的幅值小于cp的絕對(duì)值，則輸出已消噪的水平和垂直細(xì)節(jié)成分。如果輸入信號(hào)的幅值大于cp的絕對(duì)值，則輸出對(duì)應(yīng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)量的水平和垂直的細(xì)節(jié)成分。
第二加法器18的作用是將從存儲(chǔ)在ROM17中的LUT輸出的高頻成分與從第一延遲線11輸出的已延遲1H信號(hào)相加或相減。此時(shí)，在相減期間內(nèi)的第二加法器18的作用是作為噪聲消除器，而在相加期間是起細(xì)節(jié)增強(qiáng)器的作用。
圖3示出了傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的第二實(shí)施例的框圖，包括用于紅(R)信道的第一和第二延遲線31和32、垂直低通濾波器(VLPF)加權(quán)及取和電路33、水平低通濾波器(H LPF)34、減法器35、ROM36，其中存儲(chǔ)有噪聲消除和細(xì)節(jié)增強(qiáng)量確定查詢表(LUT)、和加法器37。該結(jié)構(gòu)也用于綠(G)和蘭(B)信道。
圖4是存儲(chǔ)在圖3中的ROM36中的噪聲消除及細(xì)節(jié)增強(qiáng)量確定查詢表(LUT)的輸入-輸出特性曲線。
現(xiàn)參考圖3和4描述傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的第二實(shí)施例，其中與第一實(shí)施例相同的部分被省略。
VLPF加權(quán)及取和電路33對(duì)原始信號(hào)、分別從第一和第二延遲線31和32輸出的1H延遲信號(hào)及2H延遲信號(hào)執(zhí)行低通濾波操作，以提取垂直低頻帶信號(hào)。
HLPF34對(duì)從VLPF加權(quán)及取和電路33輸出的垂直低頻帶信號(hào)執(zhí)行水平低通濾波以提取包含在該垂直低頻帶中的對(duì)角低頻帶信號(hào)。
減法器35從第一延遲線31輸出的已1H延遲的圖象信號(hào)中減去由HLPF34輸出的包含在垂直低頻帶信號(hào)中的對(duì)角低頻帶信號(hào)，以輸出圍繞當(dāng)前數(shù)據(jù)的高頻成分，即，水平和垂直細(xì)節(jié)成分。
ROM36和加法器37的操作與第一實(shí)施例相同。
但是，如果輸入到存儲(chǔ)在ROM中的LUT的信號(hào)電平小于臨界電平(CL)的話，前述的傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路是將輸入信號(hào)相位反相180°而起到噪聲消除器的作用。結(jié)果出現(xiàn)有下面的不足。
首先，在高頻成分小于臨界電平(CL)的低電平輸入信號(hào)的情況下，輸入的信號(hào)總是被視作噪聲，即又被從原始信號(hào)中消除。
第二，為解決第一個(gè)缺陷，如果降低該臨界電平(CL)的話，就會(huì)減少作為噪聲消除器的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的優(yōu)點(diǎn)。
第三，如果彩色信號(hào)的變化量是一個(gè)大值，且輸入到信道的彩色信號(hào)電平小于臨界電平的話，則輸入到對(duì)應(yīng)信道的彩色信號(hào)就會(huì)被消除，從而改變了彩色信號(hào)。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法，用于在利用R、G和B信道間的相關(guān)性以及輸入到各信道的信號(hào)電平而對(duì)信號(hào)及噪聲作了精確識(shí)別之后，通過實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)增強(qiáng)功能和噪聲消除功能來改善信噪(S/N)比。
本發(fā)明的另一目的是提供適于實(shí)施該細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法的一個(gè)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路。
為實(shí)施該第一目的，本發(fā)明提供了包括以下步驟的方法提取包括在從紅(R)、綠(G)、蘭(B)信道的至少之一信道提供的輸入圖象信號(hào)中的水平和垂直細(xì)節(jié)成分；通過核查所說R、G和B信道之間的相關(guān)性及水平和垂直細(xì)節(jié)成分的幅度，確定該水平和垂直細(xì)節(jié)成分是對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)或是對(duì)應(yīng)于噪聲；如果在該信號(hào)/噪聲確定步驟中，該水平和垂直細(xì)節(jié)成分被確定為噪聲，則通過對(duì)各信道輸出的水平和垂直細(xì)節(jié)成分進(jìn)行核化(coring)而消除噪聲；而如果該水平和垂直細(xì)節(jié)成分被確定為信號(hào)，則確定并輸出對(duì)應(yīng)于該細(xì)節(jié)成分幅度的細(xì)節(jié)增強(qiáng)量；以及輸出各信道的細(xì)節(jié)增強(qiáng)的圖象信號(hào)，該信號(hào)是通過將從信道R、G和B信道至少之一信道提供的圖象信號(hào)作1H延遲的信號(hào)與其已確定為細(xì)節(jié)增強(qiáng)量的或其噪聲已被消除的水平/垂直細(xì)節(jié)成分 相加而獲得的。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的，本發(fā)明提供的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路包括提取裝置，用于提取包括在從紅(R)、綠(G)、蘭(B)信道的至少之一信道提供的輸入圖象信號(hào)中的水平和垂直細(xì)節(jié)成分；控制器，通過核查R、G和B信道之間的相關(guān)性及水平和垂直細(xì)節(jié)成分的幅度，確定該水平和垂直細(xì)節(jié)成分是對(duì)應(yīng)于信號(hào)還是對(duì)應(yīng)于噪聲，并輸出用于選擇相應(yīng)查詢表的一個(gè)選擇控制信號(hào)；一個(gè)ROM，存儲(chǔ)用于確定和輸出對(duì)應(yīng)于細(xì)節(jié)成分幅度的細(xì)節(jié)增強(qiáng)量的第一查詢表以及存儲(chǔ)用于消除被存儲(chǔ)的輸入圖象信號(hào)噪聲的第二查詢表，并根據(jù)選擇控制信號(hào)從選擇的查詢表中提供輸出；輸出裝置，用于輸出不同的信道的細(xì)節(jié)增強(qiáng)的圖象信號(hào)，該信號(hào)是通過從信道R、G和B信道至少之一信道提供的圖象信號(hào)作為1H延遲的信號(hào)與ROM中已確定了細(xì)節(jié)增強(qiáng)量的或其噪聲已被消除的水平/垂直細(xì)節(jié)成分 相加之和而獲得的。
本發(fā)明上述目的和優(yōu)點(diǎn)將通過參考附圖對(duì)最佳實(shí)施例的描述而變得顯見。
圖1是第一實(shí)施例傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的方框圖；圖2是圖1中存儲(chǔ)在ROM中的LUT的輸入/輸出特性曲線；圖3是第二實(shí)施例傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的方框圖；圖4是圖3存儲(chǔ)在ROM中的LUT輸入/輸出特性曲線；
圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的方框圖；圖6A至6B分別是在圖5的ROM中存儲(chǔ)的第一和第二LUT的輸入/輸出特性曲線；圖7是圖6所示控制器的詳細(xì)方框圖；圖8是圖象信號(hào)光成象屏幕(photographed screens)的垂直行；圖9A和9B分別是在圖8的系統(tǒng)中輸入aa′和bb′的信號(hào)；圖10示出通過對(duì)圖9A的信號(hào)執(zhí)行水平和垂直濾波操作并對(duì)R、G、B信道中的該結(jié)果取和而獲得的信號(hào)；圖11示出通過對(duì)圖9B的信號(hào)執(zhí)行水平和垂直濾波操作并對(duì)R、G、B信道中的該結(jié)果取和而獲得的信號(hào)；圖12示出通過對(duì)圖8所示圖象的CC′信號(hào)執(zhí)行水平和垂直濾波操作并對(duì)R、G、B信道中的該結(jié)果取和而獲得的信號(hào)；圖13是對(duì)于R、G和B信道識(shí)別為噪聲的信號(hào)；圖14是本發(fā)明第二實(shí)施例細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的方框圖；圖15是本發(fā)明第三實(shí)施例細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的方框圖；圖16是圖5、14和15中ROM所存儲(chǔ)的第一LUT(LUT1)的另外的輸入/輸出特性曲線；圖17是圖5、14和15中ROM所存的第二LUT(LUT2)的另外的輸入/輸出特性曲線；圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路，包括控制器58；ROM59，其中存儲(chǔ)第一和第二查詢表LUT1和LUT2；電路50中的除對(duì)應(yīng)于圖1所示傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路中的ROM17外的部分。圖6A和6B分別是從存儲(chǔ)在圖5的ROM59中的第一和第二查詢表LUT1和LUT2中給出的輸入/輸出特性曲線。
圖7是控制器58及圖6所示ROM59的詳細(xì)方框圖?？刂破?8包括RGB信道相關(guān)性確定器70、RGB信號(hào)電平確定器74和作為控制信號(hào)輸出單元的“或門”79。ROM59包括第一查詢表80a、第二查詢表80b和選擇器80c。
RGB信道相關(guān)性確定器70包括AND門71、NOR門72、和OR門73。RGB信號(hào)電平確定器74包括三個(gè)反相器75、76和77和一個(gè)OR門78。
圖8示出當(dāng)黑、灰和綠色分別沿aa′、bb′和cc′線在信號(hào)光成象操作期間垂直形成在白背景上時(shí)顯示在屏幕上的圖象信號(hào)。圖9A和9B示出當(dāng)圖8中的黑和灰信號(hào)分別沿aa′和bb′顯示時(shí)的行信號(hào)。
圖10示出對(duì)于圖9A所示的信號(hào)執(zhí)行水平和垂直濾波操作并對(duì)R、G、B信道中的該結(jié)果取和所獲得的信號(hào)。圖11示出對(duì)圖9B所示信號(hào)進(jìn)行執(zhí)行水平和垂直濾波并對(duì)R、G、B信道中的該結(jié)果取和所獲得的信號(hào)。圖12示出對(duì)圖8中的cc′行的綠色信號(hào)執(zhí)行水平和垂直濾波并對(duì)R、G、B信道中的該結(jié)果取和所獲得的信號(hào)。圖13示出被識(shí)別為噪聲的R、G、B信道的信號(hào)。
圖14是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的方框圖。它包括控制器147、ROM148，其中存有第一和第二查詢表LUT1和LUT2以及在電路140中的除對(duì)應(yīng)于圖3所示傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路ROM36的部分。
圖15是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路的方框圖，它包括控制器158；ROM159，其中存有第一和第二查詢表LUT1和LUT2和在電路150中的除對(duì)應(yīng)于圖1所示傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路ROM17外的部分。
圖16示出存儲(chǔ)在圖5、14和15中ROM中的第一LUT(LUT1)的輸入/輸出特性曲線的另一種形式。
圖17示出存儲(chǔ)在圖5、14和15的ROM中的第二LUT(LUT2)的輸入/輸出特性曲線的另一種形式。
現(xiàn)描述本發(fā)明的操作細(xì)節(jié)，其與傳統(tǒng)細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路相同的部分將被省去。
在控制器58中，RGB信道相關(guān)性確定器70檢測針對(duì)R通道從第一加法器55提供的信號(hào)Ra的符號(hào)，以及G和B信道(沒示出)的符號(hào)Ga和Ba，并判定Ra、Ga和Ba信號(hào)的符號(hào)是否完全一樣，從而確定信號(hào)Ra、Ga和Ba之間的符號(hào)相關(guān)性。
下面表1是RGB信道相關(guān)性確定器70的輸入/輸出表。表1中，如果R、G、或B信號(hào)是負(fù)值，則以“1”指示，若是正值，則以“0”表示。
表1
就是說，如果R、G、和B信道間存在相關(guān)性，則RGB信道相關(guān)性確定器70輸出1，否則它輸出“0”。
RGB信號(hào)電平確定器74將來自第一加法器55的信號(hào)Ra的大小與相關(guān)的R信道的信號(hào)相比較，并將信號(hào)Ga和Ba與相關(guān)的G和B信道(沒示出)的信號(hào)相比較。表2是RGB信號(hào)電平確定器74的輸入/輸出表，其中以“1”表示R、G或B信號(hào)大于CP，以“0”表示R、G或B小于CP。
表2
“或”門79(控制信號(hào)輸出單元)對(duì)RGB相關(guān)性確定器70的輸出信號(hào)和RGB信號(hào)電平確定器74的輸出信號(hào)執(zhí)行“或”操作，以將選擇查詢表的控制信號(hào)輸出到選擇器80c。
表3是“或”門79的輸入/輸出表。其中以“1”表示第一查詢表LUT180a被選擇的情況，以“0”表示第二查詢表LUT280b被選擇的情況。
表3
在使用三平面(triple-panel)電荷耦合器件(CCD)的情況中，從所要拍攝的黑和白物體獲得的各自的R、G和B信道的數(shù)據(jù)類型是完全一致的。因此當(dāng)同一頻帶內(nèi)的空間濾波器被使用時(shí)，空間濾波器輸出信號(hào)的相位是一樣的。此時(shí)的波形的實(shí)例如圖10和11所示。換句話說，如若有如圖10所示的大的黑與白變化信號(hào)被輸入，則在空間濾波器輸出中的DC移位(offset)被消除，以使得繞零值擺動(dòng)的信號(hào)被輸出。在圖11所示信號(hào)的情況中，指示正(+)或負(fù)(-)信號(hào)的相位符號(hào)是一樣的。即，如上所述，當(dāng)信號(hào)的符號(hào)部分相同且信號(hào)電平大于臨界點(diǎn)(cp)時(shí)，ROM59利用查詢表LUT180a執(zhí)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)器的操作。
另一方面，如圖11所示，如果小的黑與白變化信號(hào)被輸入，信號(hào)的符號(hào)部分是相同的，且信號(hào)電平小于臨界點(diǎn)(cp)。通常，信號(hào)在R、G和B信道之間存有相關(guān)性。而不規(guī)則的噪聲在R、G和B信道之間無相關(guān)性因此，如果不同信道的符號(hào)彼此都相同，該輸入圖象信號(hào)就有可能被視為信號(hào)成分。如前述的原因，當(dāng)信號(hào)的符號(hào)部分相同且信號(hào)的電平小于臨界點(diǎn)(cp)時(shí)，則ROM59將利用查詢表LUT180a執(zhí)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)器操作。
如果大的彩色變化信號(hào)被輸入，則對(duì)應(yīng)于該色信號(hào)電平的信道輸出將變大。此時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同信道的波形的實(shí)例示于圖12。換句話說，圖12所示的信號(hào)是針對(duì)當(dāng)出現(xiàn)綠垂直線時(shí)在綠(G)信道中相當(dāng)大的信號(hào)的情況。此情形中，雖然各信道的符號(hào)彼此不相同，因?yàn)槌^一般噪聲電平的大彩色變化信號(hào)出現(xiàn)在R、G、B信道中的任何信道，該信號(hào)被認(rèn)為是一個(gè)信號(hào)成分。因此，由于前述的原因，當(dāng)信號(hào)的符號(hào)部分不同且信號(hào)電平大于臨界點(diǎn)(cp)時(shí)，ROM59利用第一查詢表LUT180a執(zhí)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)器的操作。
另一方面，如圖13所示，在信號(hào)具有不同的R、G或B信號(hào)的符號(hào)部分且具有小的彩色變化時(shí)，R、G和B信道的分別的信號(hào)電平是處在普通噪聲電平。而且，由于在不同的R、G和B之間沒有相關(guān)性，因而輸入圖象信號(hào)被視為噪聲。由于前述原因，當(dāng)信號(hào)的符號(hào)不同且信號(hào)電平小于臨界點(diǎn)(cp)時(shí)，ROM59利用第二查詢表LUT280b執(zhí)行消噪操作。
圖6A和16示出了LUT180a的輸入/輸出特性曲線的實(shí)例，而圖6B和17示出了LUT280b的輸入/輸出特性曲線的實(shí)例。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法和電路中，通過檢驗(yàn)R、G、B信道間的相關(guān)性以及輸入到各個(gè)信道的信號(hào)電平而改善了信號(hào)及噪聲的可分離性。因此，即使輸入信號(hào)的高通頻率成分小于臨界值，該輸入信號(hào)也能被分離成信號(hào)或噪聲，隨之，只有當(dāng)輸入信號(hào)被歸類為噪聲時(shí)，信號(hào)才被消除。
而且，除了信道經(jīng)歷大的色彩變化，即使信道的信號(hào)電平小于臨界值，經(jīng)歷小色彩變化的該信道的信號(hào)也不被消除。因而彩色信號(hào)沒有變化。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法，包括以下步驟提取包括在紅R、綠G、蘭B信道的至少之一信道提供的輸入圖象信號(hào)中的水平和垂直細(xì)節(jié)成分；通過核查所說R、G和B信道之間的相關(guān)性及所說水平和垂直細(xì)節(jié)成分的幅度，確定該水平和垂直細(xì)節(jié)成分是對(duì)應(yīng)于一個(gè)信號(hào)還是對(duì)應(yīng)于一個(gè)噪聲；如果在所說信號(hào)/噪聲確定步驟中，該水平和垂直細(xì)節(jié)成分被確定為噪聲，則通過對(duì)所說各個(gè)信道的水平和垂直細(xì)節(jié)成分進(jìn)行核化而消除噪聲；如果該水平和垂直細(xì)節(jié)成分被確定為信號(hào)，則確定并輸出對(duì)應(yīng)于該細(xì)節(jié)成分幅度的細(xì)節(jié)增強(qiáng)量；以及輸出所說各個(gè)信道的細(xì)節(jié)增強(qiáng)的圖象信號(hào)，該信號(hào)是通過將從所說信道R、G和B信道至少之一通道提供的圖象信號(hào)作1H延遲后的信號(hào)與其已確定細(xì)節(jié)增強(qiáng)量或其已消除了噪聲的水平/垂直細(xì)節(jié)成分相加而獲得的。
2.如權(quán)利要求1的細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法，其中，在所說的信號(hào)/噪聲決定步驟中，借助對(duì)通過R、G和B信道的空間濾波器的信號(hào)的符號(hào)的檢測及把所測符號(hào)的相同性和通過一空間濾波器的信號(hào)的幅度分別比較來確定該水平/垂直細(xì)節(jié)成分是一個(gè)信號(hào)還是噪聲。
3.一種細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路，包括提取裝置，用于提取包括在紅R、綠G、蘭B信道的至少之一信道提供的輸入圖象信號(hào)中的水平和垂直細(xì)節(jié)成分；控制器，通過核查所說R、G和B信道之間的相關(guān)性及所說水平和垂直細(xì)節(jié)成分的幅度，確定該水平和垂直細(xì)節(jié)成分是對(duì)應(yīng)于信號(hào)還是對(duì)應(yīng)于噪聲，并輸出用于選擇相應(yīng)查詢表的一個(gè)選擇控制信號(hào)；一個(gè)ROM，存儲(chǔ)用以確定和輸出對(duì)應(yīng)于細(xì)節(jié)成分幅度的細(xì)節(jié)增強(qiáng)量的第一查詢表以及存儲(chǔ)用于消除被存儲(chǔ)的該輸入圖象信號(hào)噪聲的第二查詢表，并根據(jù)該選擇控制信號(hào)從選擇的查詢表提供輸出；輸出裝置，用于輸出各個(gè)信道的細(xì)節(jié)增強(qiáng)的圖象信號(hào)，該信號(hào)是通過從信道R、G和B信道至少之一通道提供的圖象信號(hào)作1H延遲后的信號(hào)與在ROM中已確定細(xì)節(jié)增強(qiáng)量或其噪聲已被消除的信號(hào)的水平/垂直細(xì)節(jié)成分相加而獲得的。
4.如權(quán)利要求3的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路，其中，如果所說的控制器確定該水平/垂直細(xì)節(jié)成分對(duì)應(yīng)于該信號(hào)，則在從零到最大細(xì)節(jié)增強(qiáng)量的范圍的細(xì)節(jié)增強(qiáng)量之間由該第一查詢表根據(jù)所說水平/垂直細(xì)節(jié)信號(hào)的幅度確定所說細(xì)節(jié)成分的相應(yīng)的增強(qiáng)量，并將其輸出。
5.如權(quán)利要求3的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路，其中，如果所說的控制器確定該水平/垂直細(xì)節(jié)成分對(duì)應(yīng)于噪聲，則根據(jù)所說水平/垂直細(xì)節(jié)信號(hào)的幅度由所說第二查詢表對(duì)所說細(xì)節(jié)成分信號(hào)進(jìn)行指數(shù)地核化，然后將其輸出。
6.如權(quán)利要求3的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路，其中，如果所說的控制器確定該水平/垂直細(xì)節(jié)成分對(duì)應(yīng)于該噪聲，則根據(jù)所說水平/垂直細(xì)節(jié)信號(hào)的幅度由所說的第二查詢表所說細(xì)節(jié)成分信號(hào)以一階函數(shù)方式對(duì)所說細(xì)節(jié)成分信號(hào)進(jìn)行核化，然后將其輸出。
7.如權(quán)利要求3的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路，其中，所說的控制器包括RGB信道相關(guān)性確定器，借助于檢測通過所說R、G和B信道的空間濾波器的信號(hào)的符號(hào)來判定R、G和B信號(hào)的符號(hào)同一性，以確定R、G和B信道之間的相關(guān)性；R、G、B信號(hào)電平確定器，借助于對(duì)通過R、G和B通道的空間濾波器的信號(hào)幅度的比較來確定信號(hào)電平；以及控制信號(hào)輸出單元，通過對(duì)該RGB信道相關(guān)性確定器的輸出信號(hào)和RGB信號(hào)電平確定器的輸出信號(hào)執(zhí)行“或”操作而輸出用于選擇對(duì)應(yīng)于查詢表的控制信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路，其中，所說的RGB信道相關(guān)性確定器包括一個(gè)“與”門，用于對(duì)所說R、G、B信道細(xì)節(jié)成分執(zhí)行“與”操作；一個(gè)“或非”門，用于對(duì)R、G、B信道細(xì)節(jié)成分執(zhí)行“或非”操作；一個(gè)“或”門，用于對(duì)“與”門和“或非”門的輸出信號(hào)執(zhí)行“或”操作。
9.如權(quán)利要求7的細(xì)節(jié)增強(qiáng)電路，其中，所說的R、G、B信號(hào)電平確定器包括三個(gè)反相器，用于分別反相該R、G、B信道的細(xì)節(jié)成分；一個(gè)“或”門，用于對(duì)所說三個(gè)反相器的輸出執(zhí)行“或”操作。
全文摘要
通過有效地分離噪聲和信號(hào)成分，利用R、G、B通道之間的相關(guān)性和細(xì)節(jié)成分的幅度降低低電平信號(hào)的失真的方法及電路，該細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法，包括細(xì)節(jié)成分提取步驟；信號(hào)/噪聲確定步驟；噪聲消除或細(xì)節(jié)增強(qiáng)步驟及細(xì)節(jié)增強(qiáng)的圖象信號(hào)的輸出步驟，即使輸入信號(hào)高通頻率成分小于臨界值，輸入信號(hào)仍然能被分離成信號(hào)或噪聲，因而只有當(dāng)輸入信號(hào)被判定為噪聲時(shí)才消除該信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N9/68GK1148777SQ9612244
公開日1997年4月30日 申請(qǐng)日期1996年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月29日
發(fā)明者李孝乘 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社