專(zhuān)利名稱：使用運(yùn)動(dòng)和空間相關(guān)的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用運(yùn)動(dòng)和空間相關(guān)的隔行向順序(逐行)轉(zhuǎn)換(interlaced-to-progressive conversion)裝置和方法。特別是，本發(fā)明涉及依據(jù)運(yùn)動(dòng)和空間相關(guān)通過(guò)空間或時(shí)間地內(nèi)插將隔行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成順序圖像信號(hào)的裝置和方法。
通常，隔行向順序轉(zhuǎn)換(IPC)裝置已廣泛用于減少因隔行掃描造成的許多后生現(xiàn)象(artifacts)，即，在諸如NTSC、PAL、SECAM等系統(tǒng)中的垂直分辨率劣化、掃描行閃爍、和寬域閃爍。
近來(lái)，由于高清晰度電視(HDTV)系統(tǒng)采用了對(duì)于信號(hào)格式的多種標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)常需要在不同格式的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出信號(hào)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此，隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置已變得更加重要。
已在早期階段發(fā)展起來(lái)的隔行向順序轉(zhuǎn)換算法供諸如NTSC、PAL、SECAM等系統(tǒng)使用。已提出的各種算法通常以重放被排除在隔行掃描以外的行的內(nèi)插為基礎(chǔ)。
在1989年8月的IEEE學(xué)報(bào)消費(fèi)者電子學(xué)(consumer electronics)第35卷第3號(hào)第279-289頁(yè)由D.I.C.Hentschei發(fā)表的題為“用于減少閃爍的中值濾波和垂直邊緣控制的內(nèi)插器的比較”的參考文獻(xiàn)[1]中公開(kāi)了所提出的減少這些后生現(xiàn)象的算法、根據(jù)簡(jiǎn)單的行重復(fù)與垂直濾波的內(nèi)插方法、和基于垂直邊緣信息的方法。
在1994年《HDTV國(guó)際討論會(huì)會(huì)刊》上由D.Bagni、R.Lancini、S.Landi、和S.Tubaro發(fā)表的題為“HD TV空間-時(shí)間向上變換”的參考文獻(xiàn)[2]中公開(kāi)了根據(jù)邊緣方向的內(nèi)插方法。
在1989年5月美國(guó)Portland的IEEE ISCAS-89會(huì)刊第433-436頁(yè)由J.Juhola、A.Nieminen、J.Salo、和Y.Neuvo發(fā)表的題為“使用加權(quán)中值濾波的掃描速率轉(zhuǎn)換”的參考文獻(xiàn)[3]中公開(kāi)了基于加權(quán)中值濾波器的非線性高速內(nèi)插方法。
在1990年10月瑞士Lausanne的《SPIE可視通信和圖像處理會(huì)刊》第132-135頁(yè)由A.Lehtonen和M.Renfors發(fā)表的題為“非線性五點(diǎn)形內(nèi)插濾波，，的參考文獻(xiàn)[4]中公開(kāi)了基于FIR中值混合濾波器的算法。
在1994年《HDTV國(guó)際討論會(huì)會(huì)刊》上由H.Blume、L.Schwoerer、和K.Zygis發(fā)表的題為“基于使用互補(bǔ)中值濾波器的向上變換的子帶”的參考文獻(xiàn)[5]中公開(kāi)了基于互補(bǔ)中值濾波器的算法。
設(shè)在North Holland的L.Chiariglione Ed.，Elsevier科學(xué)出版社在1988年的《HDTV信號(hào)處理》第421-430頁(yè)發(fā)表的T.Doyle的題為“EDTV應(yīng)用的隔行向順序轉(zhuǎn)換”的參考文獻(xiàn)[6]中公開(kāi)了基于根據(jù)方向的中值濾波的算法。
在1986年的IEEE學(xué)報(bào)消費(fèi)者電子學(xué)第32卷第3號(hào)第237-240頁(yè)由P.Frenchen發(fā)表的題為“兩個(gè)集成順序掃描轉(zhuǎn)換器”的參考文獻(xiàn)[7]；和1986的《IEEE技術(shù)論文文摘》第186-187頁(yè)由T.Doyle和P.Frencken發(fā)表的題為“電視圖像中值濾波”的參考文獻(xiàn)[8]公開(kāi)了基于垂直-時(shí)間中值濾波器的算法。
另外，在1989年8月的IEEE學(xué)報(bào)消費(fèi)者電子學(xué)第33卷第3號(hào)第266-271頁(yè)由N.Suzuki等人發(fā)表的題為“在IDTV接收機(jī)中用于完善運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)預(yù)掃描轉(zhuǎn)換的改進(jìn)合成運(yùn)動(dòng)信號(hào)”的參考文獻(xiàn)[9]中；和1990年5月的IEEE學(xué)報(bào)消費(fèi)者電子學(xué)第36卷第2號(hào)第110-114頁(yè)由C.P.Markhauser發(fā)表的題為“帶有二維輪廓增強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)預(yù)掃描轉(zhuǎn)換器”的參考文獻(xiàn)[10]公開(kāi)了運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)方案。
上面的隔行向順序轉(zhuǎn)換方法可大致分為空間內(nèi)插方法、時(shí)間內(nèi)插方法和空間內(nèi)插和時(shí)間內(nèi)插組合的三維內(nèi)插方法。
在三維內(nèi)插方法中，由于錯(cuò)誤的時(shí)間內(nèi)插可導(dǎo)致諸如后生現(xiàn)象撕裂(tearing-artifact)之類(lèi)的圖像質(zhì)量劣化，檢測(cè)圖像中的運(yùn)動(dòng)并根據(jù)所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)適當(dāng)?shù)貓?zhí)行時(shí)間內(nèi)插是很重要的。這歸因于由于實(shí)際圖像信號(hào)中時(shí)間取樣速率小于奈奎斯特(Nyquist)速率而使可在理論上確定的最大時(shí)間頻率被限定的事實(shí)造成的。
然而，正如本發(fā)明所提出的通過(guò)與運(yùn)動(dòng)信息一起使用取樣的空間信息可以增加運(yùn)動(dòng)信息的可靠性。
本發(fā)明的一個(gè)目的是一種隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，用于依據(jù)運(yùn)動(dòng)和空間相關(guān)通過(guò)進(jìn)行空間內(nèi)插或時(shí)間內(nèi)插將隔行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成順序圖像信號(hào)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是一種三維隔行向順序轉(zhuǎn)換方法，用于依據(jù)運(yùn)動(dòng)和空間相關(guān)選擇和輸出空間內(nèi)插或時(shí)間內(nèi)插的圖像信號(hào)之一。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種用于將輸入的隔行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成順序圖像信號(hào)的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，包括空間內(nèi)插裝置，用于空間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出空間內(nèi)插信號(hào)；時(shí)間內(nèi)插裝置，用于時(shí)間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出時(shí)間內(nèi)插信號(hào)；相關(guān)裝置，用于通過(guò)使用當(dāng)前場(chǎng)、前一場(chǎng)和下一場(chǎng)中預(yù)定數(shù)量的取樣數(shù)據(jù)來(lái)輸入所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出運(yùn)動(dòng)相關(guān)、垂直相關(guān)、和時(shí)間垂直相關(guān)；和選擇裝置，用于將運(yùn)動(dòng)相關(guān)、垂直相關(guān)、和時(shí)間垂直相關(guān)與相應(yīng)的預(yù)定常數(shù)相比較，并根據(jù)比較結(jié)果在空間內(nèi)插信號(hào)和時(shí)間內(nèi)插信號(hào)之間選擇一個(gè)。
為實(shí)現(xiàn)上述另一個(gè)目的，提供一種用于將輸入的隔行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成順序圖像信號(hào)的隔行向順序轉(zhuǎn)換方法，包括步驟(a)空間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出空間內(nèi)插信號(hào)；(b)時(shí)間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出時(shí)間內(nèi)插信號(hào)；(c)從所輸入的隔行圖像信號(hào)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)相關(guān)、垂直相關(guān)、和時(shí)間垂直相關(guān)；(d)如果所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)相關(guān)值大于第一預(yù)定常數(shù)，由選擇空間內(nèi)插信號(hào)；(e)如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于第一預(yù)定常數(shù)并且所檢測(cè)的垂直相關(guān)值大于第二預(yù)定常數(shù)，則選擇時(shí)間內(nèi)插信號(hào)；(f)如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于第一預(yù)定常數(shù)且垂直相關(guān)值不大于第二預(yù)定常數(shù)并且所檢測(cè)的時(shí)間垂直相關(guān)值大于第三預(yù)定常數(shù)，則選擇空間內(nèi)插信號(hào)；和(g)如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于第一預(yù)定常數(shù)和垂直相關(guān)值不大于第二預(yù)定常數(shù)并且時(shí)間垂直相關(guān)值不大于第三預(yù)定常數(shù)，由選擇時(shí)間內(nèi)插信號(hào)。
通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述其優(yōu)選實(shí)施例可使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)變得更加明顯。其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖2是圖1所示運(yùn)動(dòng)空間相關(guān)器的詳細(xì)方框圖；圖3說(shuō)明用于切換空間或時(shí)間內(nèi)插信號(hào)的取樣的幾何關(guān)系；和圖4是描述圖1所示選擇器中運(yùn)動(dòng)空間相關(guān)器根據(jù)輸出信號(hào)用于切換空間或時(shí)間內(nèi)插信號(hào)的方法的流程圖。
下面，參考附圖描述使用運(yùn)動(dòng)和空間相關(guān)的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置和方法及其優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
該隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置包括一個(gè)空間內(nèi)插器110、一個(gè)時(shí)間內(nèi)插器120、一個(gè)相關(guān)器130、一個(gè)選擇器140。
空間內(nèi)插器110使用預(yù)定算法來(lái)空間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)Vin。
時(shí)間內(nèi)插器120使用預(yù)定算法來(lái)時(shí)間內(nèi)插該輸入的隔行圖像信號(hào)Vin。
相關(guān)器130從所輸入的隔行圖像信號(hào)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM、垂直方向相關(guān)(下文稱之為“垂直方向相關(guān)”)DV、和時(shí)間內(nèi)插與垂直內(nèi)插之間的相關(guān)(下文稱之為“時(shí)間垂直相關(guān)”)DT。
選擇器140將運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM、垂直相關(guān)DV、和時(shí)間垂直相關(guān)DT分別與預(yù)定常數(shù)TM、T1、和T2比較，并根據(jù)比較結(jié)果選擇由空間內(nèi)插器110輸出的信號(hào)Is或由時(shí)間內(nèi)插器120輸出的信號(hào)It以將其輸出作為內(nèi)插信號(hào)Vout。
現(xiàn)在描述圖1所示該裝置的操作。
圖1中，將隔行圖像信號(hào)Vin施加到空間內(nèi)插器110、時(shí)間內(nèi)插器120、和相關(guān)器130。
同時(shí)，由于本發(fā)明涉及根據(jù)運(yùn)動(dòng)信息和空間信息來(lái)切換空間內(nèi)插的順序圖像信號(hào)(下文稱之為“空間內(nèi)插信號(hào)”)和時(shí)間內(nèi)插的順序圖像信號(hào)(下文稱之為“時(shí)間內(nèi)插信號(hào)”)并輸出所選擇的信號(hào)，因此與分別在空間內(nèi)插器110和時(shí)間內(nèi)插器120中使用哪一種空間內(nèi)插算法和時(shí)間內(nèi)插算法無(wú)關(guān)。
相關(guān)器130輸入內(nèi)插信號(hào)Vin并從隔行圖像信號(hào)Vin檢測(cè)運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM、垂直方向相關(guān)DV、和時(shí)間垂直相關(guān)DT。此后，相關(guān)器130輸出信號(hào)DM、DV和DT。
選擇器140將運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM、垂直相關(guān)DV、和時(shí)間垂直相關(guān)DT分別與預(yù)定常數(shù)TM、T1、和T2比較，并選擇由空間內(nèi)插器110輸出的信號(hào)Is或由時(shí)間內(nèi)插器120輸出的信號(hào)It，并輸出所選擇的信號(hào)Vout。
圖2是圖1所示相關(guān)器的詳細(xì)方框圖。
取樣延遲器201、203、204和206，行延遲器202和205構(gòu)成第一取樣檢測(cè)器，并檢測(cè)取樣w1至w5。場(chǎng)存儲(chǔ)器210，取樣延遲器211和213，行延遲器212構(gòu)成第二取樣檢測(cè)器，并檢測(cè)取樣x1和x2。另外，場(chǎng)存儲(chǔ)器220，取樣延遲器221、223、224和226，行延遲器222和225構(gòu)成第一取樣檢測(cè)器，并檢測(cè)取樣v1至v5。
運(yùn)動(dòng)相關(guān)器230接收取樣v1和v5和w1和w5，并計(jì)算和輸出運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM。減法器241和絕對(duì)值電路242接收取樣v1至v5和w1至w5，并計(jì)算和輸出垂直相關(guān)DV。另外，加法器251和252，減法器253和絕對(duì)值電路254接收取樣x1、x2、v3和w3，并計(jì)算和輸出時(shí)間垂直相關(guān)DT。
圖3說(shuō)明圖2中所示取樣之間的幾何關(guān)系。
圖3中，取樣“x”表示將由內(nèi)插(被稱為“當(dāng)前內(nèi)插取樣”)恢復(fù)的取樣。取樣“x1”表示前一行中與當(dāng)前內(nèi)插取樣具有相同水平位置的取樣。另外，取樣“x2”表示下一行中與當(dāng)前內(nèi)插取樣具有相同水平位置的取樣。
取樣“v3”表示前一場(chǎng)中與當(dāng)前內(nèi)插取樣具有相同位置的取樣。取樣“v2”和“v4”是取樣v3的前一個(gè)和后一個(gè)取樣。另外，取樣“v1”表示前一行中與取樣v3具有相同水平位置的取樣。取樣“v5”表示下一行中與取樣v3具有相同水平位置的取樣。
同樣，取樣“w3”表示下一場(chǎng)中與當(dāng)前內(nèi)插取樣具有相同位置的取樣。取樣“w2”和“w4”是取樣w3的前一個(gè)和后一個(gè)取樣。另外，取樣“w1”表示前一行中與取樣w3具有相同水平位置的取樣。取樣“w5”表示下一行中與取樣w3具有相同水平位置的取樣。
同樣，如果當(dāng)前場(chǎng)是奇數(shù)場(chǎng)，由于該輸入信號(hào)是輸入的隔行信號(hào)，前一場(chǎng)和下一場(chǎng)則是偶數(shù)場(chǎng)。另外，如果當(dāng)前場(chǎng)是偶數(shù)場(chǎng)，前一場(chǎng)和下一場(chǎng)則是奇數(shù)場(chǎng)。
現(xiàn)在參考圖3描述圖2所示裝置的操作。
在圖2中，隔行圖像信號(hào)Vin被輸入到場(chǎng)存儲(chǔ)器210、取樣延遲器201和行延遲器202。
場(chǎng)存儲(chǔ)器210存儲(chǔ)所輸入的圖像信號(hào)Vin的一場(chǎng)并輸出被延遲一個(gè)場(chǎng)周期的圖像信號(hào)。場(chǎng)存儲(chǔ)器220從場(chǎng)存儲(chǔ)器210輸入該延遲的圖像信號(hào)，存儲(chǔ)該延遲的圖像信號(hào)的一場(chǎng)，并輸出與所輸入的原始輸入信號(hào)Vin相比被延遲兩個(gè)場(chǎng)周期的圖像信號(hào)。場(chǎng)存儲(chǔ)器210和220由先入先出(FIFO)存儲(chǔ)器構(gòu)成。
取樣延遲器201輸入隔行圖像信號(hào)Vin，將該信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出圖3所示下一個(gè)場(chǎng)的取樣w5。行延遲器202接收該輸入信號(hào)Vin，將該信號(hào)延遲1個(gè)水平行周期，并當(dāng)取樣延遲器201輸出取樣w5時(shí)輸出取樣w4。取樣延遲器203將行延遲器202輸出的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣信號(hào)w3。取樣延遲器204將取樣延遲器203輸出的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣信號(hào)w2。行延遲器205將行延遲器202輸出的信號(hào)延遲1個(gè)水平行周期。取樣延遲器206將行延遲器205輸出的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣信號(hào)w1。
同時(shí)，取樣延遲器211進(jìn)一步將來(lái)自場(chǎng)存儲(chǔ)器210的被延遲1個(gè)場(chǎng)周期的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣x2。行延遲器212將場(chǎng)存儲(chǔ)器210輸出的信號(hào)延遲1個(gè)水平行周期。取樣延遲器213將行延遲器212輸出的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣信號(hào)x1。
取樣延遲器221進(jìn)一步將來(lái)自場(chǎng)存儲(chǔ)器210的被延遲2個(gè)場(chǎng)周期的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣v5。行延遲器222將場(chǎng)存儲(chǔ)器220輸出的信號(hào)延遲1個(gè)水平行周期，并輸出取樣v4。取樣延遲器223將行延遲器222輸出的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣信號(hào)v3。取樣延遲器224將取樣延遲器223輸出的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣信號(hào)v2。行延遲器225將行延遲器222輸出的信號(hào)延遲1個(gè)水平行周期。取樣延遲器226將行延遲器225輸出的信號(hào)延遲1個(gè)取樣周期，并輸出取樣信號(hào)v1。
運(yùn)動(dòng)相關(guān)器230接收前一場(chǎng)的取樣v1至v5和下一場(chǎng)的取樣w1至w5，計(jì)算并輸出運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM。此時(shí)，通過(guò)公式(1)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)相關(guān)器230輸出的運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM。DM-Σ15a1|vi-wi|----(1)]]>其中，ai是預(yù)先設(shè)定的系數(shù)。
運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM是用于估算將由內(nèi)插恢復(fù)的取樣的位置的相鄰處是否產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的測(cè)量結(jié)果(圖3中的x是x1和x2的幾何中點(diǎn))。
減法器241從由取樣延遲器213輸出的取樣數(shù)據(jù)x1中減去由取樣延遲器2 11輸出的取樣數(shù)據(jù)x2，并輸出相減結(jié)果。此后，絕對(duì)值電路242計(jì)算相減結(jié)果的絕對(duì)值并輸出該絕對(duì)值作為垂直相關(guān)DV。
因此，可用公式(2)表示垂直相關(guān)DV。
DV|x1-x2|…(2)加法器251將取樣數(shù)據(jù)v3加到取樣數(shù)據(jù)w3。加法器252將取樣數(shù)據(jù)x1加到取樣數(shù)據(jù)x2。
減法器253從由加法器251輸出的信號(hào)中減去由加法器252輸出的信號(hào)，并輸出相減結(jié)果。此后，絕對(duì)值電路254計(jì)算相減結(jié)果的絕對(duì)值并輸出該絕對(duì)值作為時(shí)間垂直相關(guān)DT。
因此，可用公式(3)表示時(shí)間垂直相關(guān)DT。
DT |(v3+w3)(x1+x2)|…(3)將運(yùn)動(dòng)相關(guān)器230輸出的運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM、絕對(duì)值電路242輸出的垂直相關(guān)DV、和絕對(duì)值電路254輸出的時(shí)間垂直相關(guān)DT輸入到圖1所示的選擇器140。
參考圖4所示流程描述選擇器140的操作。
圖4中，選擇器140將運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM與常數(shù)TM比較(步驟S101)。如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM大于表明產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的常數(shù)TM，選擇器140選擇并輸出來(lái)自空間內(nèi)插器110的空間內(nèi)插信號(hào)(步驟S102)。
如果在步驟S101中運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM不大于運(yùn)動(dòng)常數(shù)TM，選擇器140將垂直相關(guān)DV與常數(shù)T1比較(步驟S103)。如果垂直相關(guān)DV大于常數(shù)T1，選擇器140選擇并輸出來(lái)自時(shí)間內(nèi)插器120的時(shí)間內(nèi)插信號(hào)It(步驟S104)。
在此，當(dāng)運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM不大于常數(shù)TM時(shí)將垂直相關(guān)DV與常數(shù)T1相比較的原因是因?yàn)榭捎慑e(cuò)誤的時(shí)間內(nèi)插產(chǎn)生的后生現(xiàn)象按垂直相關(guān)DV的大小而在視覺(jué)上的感受不同。當(dāng)垂直相關(guān)DV大于常數(shù)T1時(shí)，由于圖像信號(hào)在垂直方向相關(guān)更小，在視覺(jué)上不容易察覺(jué)到因錯(cuò)誤的時(shí)間內(nèi)插產(chǎn)生的后生現(xiàn)象。因此，當(dāng)DM不大于TM并且DV大于T1時(shí)，由選擇器140選擇并輸出來(lái)自時(shí)間內(nèi)插器120的信號(hào)It(步驟S104)。
然而，當(dāng)DM小于TM并且DV小于T1時(shí)，更容易在視覺(jué)上覺(jué)察到因錯(cuò)誤的時(shí)間內(nèi)插產(chǎn)生的后生現(xiàn)象。因此，選擇器140根據(jù)表明時(shí)間內(nèi)插和垂直內(nèi)插之間相關(guān)的時(shí)間垂直相關(guān)DT選擇并輸出來(lái)自空間內(nèi)插器110的信號(hào)Is或來(lái)自時(shí)間內(nèi)插器120的信號(hào)It。
即，當(dāng)運(yùn)動(dòng)相關(guān)DM不大于常數(shù)TM并且垂直相關(guān)DV不大于常數(shù)T1時(shí)，選擇器140將時(shí)間垂直相關(guān)DT與常數(shù)T2比較(步驟S105)。如果時(shí)間垂直相關(guān)DT大于常數(shù)T2，由于時(shí)間內(nèi)插和垂直內(nèi)插之間的相關(guān)較小，選擇器140選擇并輸出來(lái)自空間內(nèi)插器110的信號(hào)Is，以便減小后生現(xiàn)象的影響(步驟S106)。同時(shí)，如果時(shí)間垂直相關(guān)DT不大于常數(shù)T2，由于時(shí)間內(nèi)插和垂直內(nèi)插之間的相關(guān)較大，選擇器140選擇并輸出來(lái)自時(shí)間內(nèi)插器120的輸出信號(hào)It(步驟S107)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置和方法使用運(yùn)動(dòng)和空間相關(guān)兩者來(lái)時(shí)間或空間地內(nèi)插隔行圖像信號(hào)，并增強(qiáng)有關(guān)運(yùn)動(dòng)信息的可靠性和有效地減少后生現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種用于將輸入的隔行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成順序圖像信號(hào)的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，包括空間內(nèi)插裝置，用于空間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出空間內(nèi)插信號(hào)；時(shí)間內(nèi)插裝置，用于時(shí)間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出時(shí)間內(nèi)插信號(hào)；相關(guān)裝置，用于通過(guò)使用當(dāng)前場(chǎng)、前一場(chǎng)和下一場(chǎng)中預(yù)定數(shù)量的取樣數(shù)據(jù)來(lái)輸入所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出運(yùn)動(dòng)相關(guān)、垂直相關(guān)、和時(shí)間垂直相關(guān)；和選擇裝置，用于將運(yùn)動(dòng)相關(guān)、垂直相關(guān)、和時(shí)間垂直相關(guān)與相應(yīng)的預(yù)定常數(shù)比較，并根據(jù)比較結(jié)果在空間內(nèi)插信號(hào)和時(shí)間內(nèi)插信號(hào)之間選擇一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)空間相關(guān)裝置包括第一檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)第一取樣組和第二取樣組之間的運(yùn)動(dòng)相關(guān)，該第一取樣組在包括與當(dāng)前內(nèi)插取樣相同的位置上的第一取樣、第一取樣之前的取樣和第一取樣之后的取樣及在前一行和后一行中與第一取樣在相同水平位置上的取樣的前一場(chǎng)中，該第二取樣組在包括與當(dāng)前內(nèi)插取樣相同的位置上的第二取樣、第二取樣之前的取樣和第二取樣之后的取樣及在前一行和后一行中與第二取樣在相同水平位置上的取樣的下一場(chǎng)中；第二檢測(cè)裝置，用于通過(guò)計(jì)算與當(dāng)前內(nèi)插取樣在相同水平位置上的當(dāng)前場(chǎng)的前一行和下一行中的取樣之間的差來(lái)檢測(cè)垂直相關(guān)；和第三檢測(cè)裝置，用于通過(guò)計(jì)算第一取樣和第二取樣的和與在相同水平位置上的當(dāng)前場(chǎng)的前一行和下一行中的取樣的和之間的差來(lái)檢測(cè)時(shí)間垂直相關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中所述第二檢測(cè)裝置包括第一減法器，用于從當(dāng)前場(chǎng)前一行中相同水平位置中的取樣減去當(dāng)前場(chǎng)下一行中相同水平位置的取樣并輸出第一相減結(jié)果；和第一絕對(duì)值電路，用于確定第一相減結(jié)果的絕對(duì)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中所述第三檢測(cè)裝置包括第一加法器，用于將第一取樣加到第二取樣；第二加法器，用于將在當(dāng)前場(chǎng)的前一行和下一行中相同水平位置上的取樣相加；第二減法器，用于從所述第一加法器的輸出減去所述第二加法器的輸出并輸出第二相減結(jié)果；和第二絕對(duì)值電路，用于確定第二相減結(jié)果的絕對(duì)值并輸出時(shí)間垂直相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括第一取樣檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)第一取樣組；第二取樣檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)與當(dāng)前內(nèi)插取樣在相同水平位置上的當(dāng)前場(chǎng)的前一行和下一行中的取樣；和第三取樣檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)第二取樣組。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中所述第一取樣檢測(cè)裝置包括第一取樣延遲器，用于輸入隔行圖像信號(hào)并將該信號(hào)延遲一個(gè)取樣周期；第一行延遲器，用于輸入隔行圖像信號(hào)并將該信號(hào)延遲一個(gè)水平行周期；第二取樣延遲器，用于輸入所述第一行延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期；第三取樣延遲器，用于輸入所述第二取樣延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期；第二行延遲器，用于輸入所述第一行延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該水平行周期；和第四取樣延遲器，用于輸入所述第二行延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中所述第二取樣檢測(cè)裝置包括第一場(chǎng)存儲(chǔ)器，用于輸入隔行圖像信號(hào)并將該信號(hào)延遲一個(gè)場(chǎng)周期；第五取樣延遲器，用于輸入所述第一場(chǎng)存儲(chǔ)器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期；第三行延遲器，用于輸入所述第一場(chǎng)存儲(chǔ)器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該水平行周期；和第六取樣延遲器，用于輸入所述第三行延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中所述第三取樣檢測(cè)裝置包括第二場(chǎng)存儲(chǔ)器，用于輸入所述第一場(chǎng)存儲(chǔ)器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該場(chǎng)周期；第七取樣延遲器，用于輸入所述第二場(chǎng)存儲(chǔ)器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期；第四行延遲器，用于輸入所述第二場(chǎng)存儲(chǔ)器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該水平行周期；第八取樣延遲器，用于輸入所述第四行延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期；第九取樣延遲器，用于輸入所述第八取樣延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期；第五行延遲器，用于輸入所述第四行延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該水平行周期；和第十取樣延遲器，用于輸入所述第五行延遲器的輸出并將該信號(hào)延遲一個(gè)該取樣周期。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值大于一第一預(yù)定常數(shù)，所述選擇裝置選擇和輸出空間內(nèi)插信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于該第一預(yù)定常數(shù)而垂直相關(guān)值大于一第二預(yù)定常數(shù)，所述選擇裝置則選擇和輸出時(shí)間內(nèi)插信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于該第一預(yù)定常數(shù)和垂直相關(guān)值不大于該第二預(yù)定常數(shù)，而所檢測(cè)的時(shí)間垂直相關(guān)值大于一第三預(yù)定常數(shù)，所述選擇裝置則選擇和輸出空間內(nèi)插信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置，其中如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于該第一預(yù)定常數(shù)和垂直相關(guān)值不大于該第二預(yù)定常數(shù)并且時(shí)間垂直相關(guān)值不大于該第三預(yù)定常數(shù)，所述選擇裝置則選擇和輸出時(shí)間內(nèi)插信號(hào)。
13.一種用于將輸入的隔行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成順序圖像信號(hào)的隔行向順序轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟(a)空間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出空間內(nèi)插信號(hào)；(b)時(shí)間內(nèi)插所輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出時(shí)間內(nèi)插信號(hào)；(c)從所輸入的隔行圖像信號(hào)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)相關(guān)、垂直相關(guān)、和時(shí)間垂直相關(guān)；(d)如果所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)相關(guān)值大于一第一預(yù)定常數(shù)，則選擇空間內(nèi)插信號(hào)；(e)如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于該第一預(yù)定常數(shù)并且所檢測(cè)的垂直相關(guān)值大于一第二預(yù)定常數(shù)，則選擇時(shí)間內(nèi)插信號(hào)；(f)如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于該第一預(yù)定常數(shù)和垂直相關(guān)值不大于該第二預(yù)定常數(shù)并且所檢測(cè)的時(shí)間垂直相關(guān)值大于一第三預(yù)定常數(shù)，則選擇時(shí)間內(nèi)插信號(hào)；和(g)如果運(yùn)動(dòng)相關(guān)值不大于該第一預(yù)定常數(shù)和垂直相關(guān)值不大于該第二預(yù)定常數(shù)并且時(shí)間垂直相關(guān)值不大于該第三預(yù)定常數(shù)，則選擇時(shí)間內(nèi)插信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的隔行向順序轉(zhuǎn)換方法，其中所述步驟(c)包括步驟(c1)檢測(cè)第一取樣組與第二取樣組之間的運(yùn)動(dòng)相關(guān)，該第一取樣組在包括與當(dāng)前內(nèi)插取樣相同的位置上的第一取樣、在該第一取樣之前的取樣和在該第一取樣之后的取樣及在前一行和后一行中與第一取樣相同水平位置上的取樣的前一場(chǎng)中，該第二取樣組在包括與當(dāng)前內(nèi)插取樣相同的位置上的第二取樣、第二取樣之前的取樣和第二取樣之后的取樣和在前一行和后一行中與第二取樣在相同水平位置上的取樣的下一場(chǎng)中；(c2)通過(guò)計(jì)算與當(dāng)前內(nèi)插取樣在相同水平位置上的當(dāng)前場(chǎng)的前一行和下一行中的取樣之間的差來(lái)檢測(cè)垂直相關(guān)；(c3)通過(guò)計(jì)算第一取樣和第二取樣的和與在相同水平位置上的當(dāng)前場(chǎng)的前一行和下一行中的取樣的和之間的差來(lái)檢測(cè)時(shí)間垂直相關(guān)。
全文摘要
隔行向順序轉(zhuǎn)換裝置,包括空間內(nèi)插器,空間內(nèi)插輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出空間內(nèi)插信號(hào);時(shí)間內(nèi)插器,時(shí)間內(nèi)插輸入的隔行圖像信號(hào)并輸出時(shí)間內(nèi)插信號(hào);相關(guān)器,通過(guò)使用當(dāng)前場(chǎng)、前一場(chǎng)和下一場(chǎng)中預(yù)定數(shù)量的取樣數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)相關(guān)、垂直相關(guān)、和時(shí)間垂直相關(guān);和選擇器,將運(yùn)動(dòng)相關(guān)、垂直相關(guān)、和時(shí)間垂直相關(guān)與相應(yīng)的預(yù)定常數(shù)比較,按比較結(jié)果在空間內(nèi)插信號(hào)和時(shí)間內(nèi)插信號(hào)之間選擇一個(gè)。其使用運(yùn)動(dòng)和空間相關(guān)通過(guò)時(shí)間或空間地內(nèi)插隔行圖像信號(hào)可增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)信息的可靠性和減少后生現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H04N5/14GK1173776SQ9710299
公開(kāi)日1998年2月18日 申請(qǐng)日期1997年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月27日
發(fā)明者金永澤 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社