用于數(shù)字畫面的內(nèi)容自適應(yīng)細(xì)節(jié)濾波的方法和裝置本申請是國際申請日為2007年12月27日、中國國家階段申請?zhí)枮?00780048828.2、題為“用于數(shù)字畫面的內(nèi)容自適應(yīng)細(xì)節(jié)濾波的方法和裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，尤其涉及視頻處理。背景圖像增強(qiáng)在視頻處理領(lǐng)域是重要的因素。在圖像/視頻應(yīng)用的終端用戶方，通常應(yīng)用圖像增強(qiáng)技術(shù)作為部分后處理濾波以提高畫面質(zhì)量。常規(guī)的媒體處理器通過放大高頻分量以增加畫面內(nèi)容的細(xì)節(jié)/銳度來提高畫面質(zhì)量。遺憾的是，盲目地放大高頻分量由于畫面內(nèi)容的噪聲細(xì)節(jié)的放大而導(dǎo)致不期望的畫面質(zhì)量。附圖簡述本發(fā)明在附圖中通過示例而非限制地示出，其中相同的附圖標(biāo)記指示相似的元件，附圖中：圖1是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個實(shí)施例的框圖；圖2是示出執(zhí)行細(xì)節(jié)濾波的一個實(shí)施例的流程圖；圖3是示出執(zhí)行細(xì)節(jié)濾波的另一個實(shí)施例的流程圖；圖4示出用于中心目標(biāo)像素的高頻分量提取進(jìn)程的等式和像素位置的一個實(shí)施例；以及圖5示出常規(guī)邊緣檢測度量上映射邊緣檢測對濾波加權(quán)的示圖的一個實(shí)施例。詳細(xì)描述公開了一種內(nèi)容自適應(yīng)細(xì)節(jié)濾波機(jī)制。在一個實(shí)施例中，該機(jī)制包括應(yīng)用于視頻、圖像、顯示和媒體處理器領(lǐng)域中的后處理系統(tǒng)的組件。在一個實(shí)施例中，該組件包括通過內(nèi)容自適應(yīng)濾波增加畫面細(xì)節(jié)/銳度來增強(qiáng)圖像/視頻視覺質(zhì)量的進(jìn)程；通過利用邊緣檢測和噪聲檢測以適配細(xì)節(jié)濾波的使用來提供內(nèi)容分析的進(jìn)程；通過利用預(yù)處理濾波改善邊緣檢測和噪聲檢測來提供更好/準(zhǔn)確的內(nèi)容分析的進(jìn)程；通過所提出的二維（2-D）二階導(dǎo)數(shù)公式提取高頻分量來提供細(xì)節(jié)濾波的進(jìn)程；通過從先前畫面檢測出的高頻分量的最大值歸一化濾波量來提供細(xì)節(jié)濾波的進(jìn)程；根據(jù)噪聲檢測或從先前畫面檢測出的高頻分量的最大值的一部分修改濾波量來提供細(xì)節(jié)濾波的進(jìn)程；以及通過允許終端用戶指定濾波增益因數(shù)來修改濾波量以實(shí)現(xiàn)用戶偏好來提供細(xì)節(jié)濾波的進(jìn)程。在本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中，闡述了很多特定細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然易見的是沒有這些特定細(xì)節(jié)也可實(shí)施本發(fā)明。在其它情況下，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以框圖形式而不詳細(xì)地示出，以免淡化本發(fā)明。在本說明書中對“一個實(shí)施例”或“一實(shí)施例”的引述表示結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性包括在本發(fā)明的至少一個實(shí)施例中。在說明書的各位置出現(xiàn)的短語“在一個實(shí)施例中”不一定全指同一實(shí)施例。以下的詳細(xì)描述的某些部分是按照對計(jì)算機(jī)存儲器內(nèi)數(shù)據(jù)位的操作的算法和符號表示來介紹的。這些算法描述和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員用于向本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員最有效地傳達(dá)其工作實(shí)質(zhì)的手段。在本文中且通常認(rèn)為算法是導(dǎo)致期望結(jié)果的步驟的自相容序列。這些步驟需要對物理量的物理處理。通常，盡管并非必需，這些量采用能夠被存儲、傳送、組合、比較和其它方式處理的電或磁信號形式。已經(jīng)證明將這些信號稱為位、值、元素、碼元、字符、項(xiàng)、數(shù)字等有時是方便的，主要是出于通用的原因。然而，應(yīng)當(dāng)銘記，所有這些和類似術(shù)語都與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)且僅僅是應(yīng)用于這些量的方便標(biāo)志。除非具體說明否則，如從以下討論所顯而易見的，應(yīng)意識到，貫穿說明書使用諸如“處理”、“計(jì)算”、“推算”、“確定”、“顯示”等術(shù)語的討論指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似的電子計(jì)算設(shè)備的動作和進(jìn)程，它們將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)寄存器和存儲器內(nèi)表示為物理(例如，電子)量的數(shù)據(jù)處理和變換成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲器、寄存器或其他這種信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)類似地表示為物理量的其他數(shù)據(jù)。本發(fā)明還涉及用于在本文中執(zhí)行操作的裝置。該裝置可專門構(gòu)造成用于所需目的，或者它可包括由存儲在計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序選擇性地激活或重新配置的通用計(jì)算機(jī)。這種計(jì)算機(jī)程序可存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，諸如但不限于包括軟盤、光盤、CD-ROM和磁光盤的任意類型的盤、只讀存儲器（ROM）、隨機(jī)存取存儲器（RAM）、EPROM、EEPROM、磁或光卡、或適用于存儲電子指令且各自耦合到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線的任意類型的介質(zhì)。本文中出現(xiàn)的算法和顯示器不固有地關(guān)聯(lián)于任何特定計(jì)算機(jī)或其它裝置。各種通用系統(tǒng)可根據(jù)本文的教義與程序一起使用，或者可證明構(gòu)造更為專用的裝置來執(zhí)行所需的方法步驟是方便的。用于多種這些系統(tǒng)的所需結(jié)構(gòu)將從以下的描述中出現(xiàn)。此外，本發(fā)明不是參考任何具體編程語言描述的。將意識到可將多種編程語言用于實(shí)現(xiàn)如本文所述的本發(fā)明的教義。編程語言的指令可由一個或多個處理設(shè)備（例如，處理器、控制器、控制處理單元（CPU））執(zhí)行。圖1是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的一個實(shí)施例的框圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括耦合至互連105的中央處理單元（CPU）102。在一個實(shí)施例中，CPU102是可從加利福尼亞州圣克拉拉的英特爾公司購買到的IV處理器的處理器家族中的處理器?；蛘?，可使用其它CPU。例如，可將CPU102實(shí)現(xiàn)為多個處理器或多個處理器核。在又一個實(shí)施例中，芯片組107也耦合到互連105。芯片組107可包括存儲器控制組件（MC）110。MC110可包括耦合到主系統(tǒng)存儲器115的存儲器控制器112。主系統(tǒng)存儲器115存儲由CPU102或系統(tǒng)100中包括的任何其它設(shè)備執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令序列。MC110可經(jīng)由集線器接口耦合到輸入/輸出控制組件（IC）140。IC140向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100內(nèi)的輸入/輸出（I/O）設(shè)備提供接口。IC140可支持諸如外圍組件互連（PCI）、加速圖形端口（AGP）、通用串行互連（USB）、低引腳數(shù)（LPC）互連或任意其它類型的I/O互連（未示出）等I/O互連上的標(biāo)準(zhǔn)I/O操作。在一個實(shí)施例中，ICH140耦合到無線收發(fā)機(jī)160。根據(jù)一個實(shí)施例，IC140包括執(zhí)行視頻數(shù)據(jù)的內(nèi)容自適應(yīng)細(xì)節(jié)濾波的指令集。然而，在其它實(shí)施例中，IC140可包括用于執(zhí)行該進(jìn)程的硬件模塊。在又一些實(shí)施例中，CPU102可被實(shí)現(xiàn)成執(zhí)行該進(jìn)程。圖2是示出執(zhí)行細(xì)節(jié)濾波的一個實(shí)施例的流程圖。在處理框210，接收視頻輸入。在處理框220，執(zhí)行預(yù)濾波以平滑畫面。在處理框230，應(yīng)用內(nèi)容分析以標(biāo)識諸如邊緣區(qū)之類的感興趣的區(qū)域。在處理框240，應(yīng)用2-D二階梯度運(yùn)算以提取高頻分量。在處理框250，關(guān)于來自先前畫面的同一高頻信息，歸一化高頻分量。在處理框255，通過邊緣檢測的結(jié)果精化調(diào)節(jié)量。在處理框260，從ICH140發(fā)送經(jīng)處理的視頻數(shù)據(jù)。以下更詳細(xì)地描述各個處理220-255。根據(jù)又一個實(shí)施例，向用戶提供參數(shù)設(shè)置以按用戶偏好選擇精化量。圖3是示出結(jié)合用戶偏好執(zhí)行細(xì)節(jié)濾波的另一個實(shí)施例的流程圖。在處理框320，乘法器被應(yīng)用于精化值以提供基于用戶定義的增益因數(shù)的調(diào)節(jié)。在處理框325，執(zhí)行限幅（clipping）。在一個實(shí)施例中，限幅基于在細(xì)節(jié)濾波期間處理的3x3毗鄰像素的局部最大和局部最小。在處理框330，將經(jīng)調(diào)節(jié)的值加至視頻輸入。在處理框340，在轉(zhuǎn)發(fā)到視頻輸出之前執(zhí)行第二限幅操作。預(yù)濾波使用低通預(yù)處理器去除噪聲改進(jìn)了畫面分析的準(zhǔn)確度。根據(jù)一個實(shí)施例，利用權(quán)重w實(shí)現(xiàn)2-D預(yù)邊緣濾波器。在又一個實(shí)施例中，可將2-D濾波器分解成兩個1-D濾波器以減少運(yùn)算的數(shù)量。這可表示為：[1]考慮具有3x3相鄰像素NH9(x)的目標(biāo)像素x，預(yù)邊緣濾波器的輸出由以下表示：[2]在以上的等式2中，對于等式1中的預(yù)_邊緣_濾波器_權(quán)重的和，∑w(x)=16。最后一項(xiàng)l/2·∑w(x)用于舍入目的。以上的公式由于簡單的復(fù)雜度而包括在本實(shí)施例中。然而，在其它實(shí)施例中，可應(yīng)用其它的預(yù)處理器技術(shù)。內(nèi)容分析-邊緣保護(hù)根據(jù)一個實(shí)施例，將邊緣檢測用作內(nèi)容分析進(jìn)程以標(biāo)識有興趣將被應(yīng)用于細(xì)節(jié)濾波的像素。在這一實(shí)施例中，以下示出的索貝爾邊緣算子被用作四個方向中的邊緣檢測進(jìn)程。[3]目標(biāo)像素x的邊緣度量（EM）用公式表示為等式3中的權(quán)重與其3x3毗鄰NH9(x)的卷積EM(x)=|NH9(x)*E_h|+|NH9(x)*E_v|=|NH9(x)*E_P45|+|NH9(x)*E_N45|[4]根據(jù)一個實(shí)施例，對于大多數(shù)應(yīng)用，使用兩個方向（例如，E_v和E_h）可能就足夠了。在45度的檢測以更大的計(jì)算復(fù)雜度進(jìn)一步改善了邊緣檢測。高頻分量提取在一個實(shí)施例中，以上示出的2-D公式在等式5中用于提取高頻分量。圖4示出高頻分量。如圖4所示，高頻分量被表示為中心像素Xc的σ[5]精化精化進(jìn)程包括兩個修改進(jìn)程：歸一化和邊緣自適應(yīng)。在一個實(shí)施例中，σ(Xc)由先前畫面的σ值的最大值σ_最大_先前來歸一化，使得：臨時_σ(Xc)=C*(σ(Xc)/σ_最大_先前-δ)[7]在一個實(shí)施例中，可由用戶指定的參數(shù)C是來自邊緣檢測的權(quán)重。在這一實(shí)施例中，像素被分類為強(qiáng)邊緣像素、弱邊緣像素和非邊緣像素。隨后，根據(jù)像素的邊緣性質(zhì)指派C值。圖5示出常規(guī)邊緣檢測度量上映射邊緣檢測對濾波加權(quán)的示圖的一個實(shí)施例。如圖5所示，低邊緣像素未被高頻測量所修改。等式7中的δ是以上高頻分量提取的閾值，其中此修改被添加到重構(gòu)。在一個實(shí)施例中，該進(jìn)程由噪聲檢測水平設(shè)置。然而，本文中沒有描述這一進(jìn)程，以免使本發(fā)明的范圍混淆。因此，在本實(shí)施例中，將σ_最大_先前的10%用作閾值。用戶偏好如上所述，這可以通過允許終端用戶指定濾波增益因數(shù)來修改濾波量以實(shí)現(xiàn)用戶偏好來提供。在這一實(shí)施例中，調(diào)節(jié)的量導(dǎo)致等式8中表示的最終調(diào)節(jié)：最終_σ(Xc)=K*臨時_σ(Xc)[8]在一個實(shí)施例中，參數(shù)K是用戶選擇的常數(shù)。此外，在等式9中表示為：輸出(Xc)=限幅(Xc+最終_σ(Xc)[9]其中如果x>255則限幅(x)=255，如果x<0則限幅(x)=0，否則限幅(x)=x。上述機(jī)制通過用邊緣檢測利用局部空間內(nèi)容信息來適配高頻分量調(diào)節(jié)以提供畫面細(xì)節(jié)的適度增強(qiáng)，由此實(shí)現(xiàn)提高的畫面質(zhì)量。此外，預(yù)濾波進(jìn)程提取更可靠的高頻分量和更準(zhǔn)確的內(nèi)容分析。此外，應(yīng)用有效的高頻分量提取限幅以避免在產(chǎn)生輸出時下溢或溢出，進(jìn)程實(shí)現(xiàn)二維2階導(dǎo)數(shù)公式以濾掉高頻分量從而示出畫面的細(xì)節(jié)。此外，通過允許用戶指定用于實(shí)現(xiàn)用戶所要求的觀看體驗(yàn)的增益因數(shù)而允許用戶配置各種應(yīng)用。盡管本發(fā)明的很多改變和修改在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀上述描述之后無疑將變得顯而易見，但應(yīng)該理解經(jīng)由說明示出和描述的任何具體實(shí)施例不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。因此，對各實(shí)施例的細(xì)節(jié)的參考不打算限制權(quán)利要求的范圍，該權(quán)利要求僅列舉認(rèn)為是本發(fā)明必不可少的那些特征。