專利名稱：圖像內(nèi)插裝置的制作方法
技術領域：
本總體發(fā)明構(gòu)思涉及圖像內(nèi)插裝置和方法，更具體地，涉及一種改善圖像信號的邊沿部分特征的一種圖像內(nèi)插裝置和方法。
背景技術：
通常，當圖像顯示設備接收具有與在圖像顯示設備中預設的分辨率不同的分辨率的圖像時，要求圖像顯示設備轉(zhuǎn)換圖像的分辨率以匹配圖像顯示設備的預設分辨率。
如果輸入到圖像顯示設備的圖像的分辨率不同于圖像顯示設備的預設分辨率，則通過增加或者降低輸入圖像的像素數(shù)量來轉(zhuǎn)換圖像的分辨率以分別地內(nèi)插(也就是提升(upscale))或抽取(也就是縮減(downscale))圖像的分辨率。圖像的轉(zhuǎn)換通常被稱為縮放或格式轉(zhuǎn)換。特別地，如果具有比圖像顯示設備的預設分辨率更低的分辨率的圖像被輸入到圖像顯示設備，則圖像顯示設備使用線性內(nèi)插方法來垂直地和/或水平地提升圖像的較低分辨率，以匹配預設分辨率。
線性內(nèi)插方法可以包括雙線性內(nèi)插方法和立方卷積內(nèi)插方法等。圖1A和1B是示出傳統(tǒng)的圖像內(nèi)插裝置分別使用的雙線性內(nèi)插方法和立方卷積內(nèi)插方法的圖示。雙線性內(nèi)插方法和立方卷積內(nèi)插方法使用有限脈沖響應(FIR)濾波器來把輸入圖像信號轉(zhuǎn)換到頻域，然后利用與內(nèi)插位置(也就是，正被內(nèi)插的像素)相鄰的像素的權(quán)重對頻域圖像信號進行濾波。結(jié)果，輸出了提升了的內(nèi)插數(shù)據(jù)。例如，在雙線性內(nèi)插方法中，用如圖1A所示的2波帶(tab)濾波來內(nèi)插輸入的圖像信號。換言之，使用與要內(nèi)插的位置(也就是，像素)相鄰的兩個像素執(zhí)行雙線性內(nèi)插方法。
在立方卷積內(nèi)插方法中，使用如圖1B所示的4波帶濾波來內(nèi)插輸入圖像信號。換言之，使用與要內(nèi)插的位置相鄰的四個像素執(zhí)行立方卷積內(nèi)插方法。但是，傳統(tǒng)的圖像內(nèi)插設備通常只使用一種內(nèi)插方法(也就是，一種預設的濾波)執(zhí)行內(nèi)插。因此，圖像信號的每個頻域中的圖像質(zhì)量可能惡化。例如，當傳統(tǒng)圖像內(nèi)插裝置使用立方卷積內(nèi)插法內(nèi)插輸入圖像信號時，圖像質(zhì)量在圖像中具有高頻分量的部分可能沒有惡化。但是，當傳統(tǒng)圖像內(nèi)插裝置使用雙線性內(nèi)插方法內(nèi)插輸入圖像信號時，在圖像中具有高頻分量的部分的圖像質(zhì)量可能惡化。
大多數(shù)圖像顯示設備通常使用立方卷積內(nèi)插方法、卷積類型圖像內(nèi)插方法(例如，正弦卡迪納爾(sinc，sine cardinal)內(nèi)插方法)、或者立方卷積內(nèi)插方法和卷積類型圖像內(nèi)插方法二者。當圖像顯示設備選擇性地采用立方卷積內(nèi)插方法或者正弦卡迪納爾內(nèi)插方法以生成圖像時，可能難以減少在圖像的邊沿部分的模糊發(fā)生。
當使用立方卷積內(nèi)插方法的時候，在圖像信號的邊沿區(qū)域幾乎不發(fā)生振蕩現(xiàn)象，但是在邊沿區(qū)域發(fā)生模糊現(xiàn)象。當使用正弦卡迪納爾內(nèi)插方法的時候，頻率特征在低頻域(也就是，圖像變化低的范圍)是好的，但是在邊沿區(qū)域可能發(fā)生振蕩。圖2是示出了根據(jù)立方卷積內(nèi)插方法的方波A的響應特性的圖。如圖2所示，對方波A使用立方卷積內(nèi)插方法，在邊沿部分發(fā)生線圖B表示的模糊。因此，邊沿部分的圖像質(zhì)量惡化了。當對方波A使用正弦卡迪納爾內(nèi)插方法，在邊沿區(qū)域發(fā)生線圖C表示的振蕩。
因此，當傳統(tǒng)的圖像再現(xiàn)裝置選擇性地使用立方卷積內(nèi)插方法或者正弦卡迪納爾內(nèi)插方法重新生成圖像時，有必要確定減少當使用立方卷積內(nèi)插方法時在邊沿部分發(fā)生的模糊的方法。
當對圖像信號使用立方卷積內(nèi)插方法時，在圖像信號的邊沿部分發(fā)生模糊。但是，屬于正弦卡迪納爾內(nèi)插方法的一類的8波帶多相位內(nèi)插方法可以用于減少邊沿部分的模糊。但是，在這種情況下，在邊沿區(qū)域發(fā)生振蕩。

發(fā)明內(nèi)容
本總體發(fā)明構(gòu)思提供了一種圖像內(nèi)插裝置，來最小化發(fā)生在圖像信號的邊沿區(qū)域的模糊，并通過采用正弦卡迪納爾內(nèi)插方法來減少發(fā)生在圖像信號的邊沿區(qū)域的振蕩。
本總體發(fā)明構(gòu)思的附加方面部分地將在下面的描述中闡明，部分地將從描述中顯而易見，或者可以通過對本總體發(fā)明構(gòu)思的實踐而得知。
本總體發(fā)明構(gòu)思的前述和/或其它方面可以通過提供一種圖像內(nèi)插裝置而實現(xiàn)，該圖像內(nèi)插裝置根據(jù)預定的分辨率轉(zhuǎn)換率把具有第一分辨率的輸入圖像信號內(nèi)插成為具有第二分辨率的輸出圖像信號，該圖像內(nèi)插裝置包括頻率確定器，檢測輸入圖像信號的頻率變化來確定對應于輸入圖像信號的頻域；控制器，根據(jù)預定的分辨率轉(zhuǎn)換率計算輸入圖像信號的內(nèi)插位置；系數(shù)存儲器，存儲對應于內(nèi)插位置的內(nèi)插系數(shù)；內(nèi)插濾波器，從系數(shù)存儲器接收內(nèi)插系數(shù)并相應地內(nèi)插輸入圖像信號；以及內(nèi)插值校正器，基于有關頻率確定器確定的輸入圖像信號的頻域的信息來校正從內(nèi)插濾波器輸出的輸入圖像信號所內(nèi)插的輸出圖像信號。
內(nèi)插濾波器可以包括多個延遲單元，把輸入圖像信號延遲預定的時間段，并輸出延遲的圖像信號；多個乘法器，給從多個延遲單元輸出的輸入圖像信號乘以從系數(shù)存儲器輸出的內(nèi)插系數(shù)，并輸出多個內(nèi)插數(shù)據(jù)；以及加法器，將從多個乘法器輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù)相加以產(chǎn)生輸出圖像信號?？梢园褟亩鄠€乘法器中的至少兩個乘法器輸出的內(nèi)插值提供給內(nèi)插值校正器。
從至少兩個乘法器輸出的內(nèi)插值可以是輸入圖像信號的亮度值。
內(nèi)插值校正器可以計算從至少兩個乘法器輸出的內(nèi)插值和內(nèi)插濾波器的輸出值之間的差值，并用預定的權(quán)重乘以該差值以校正內(nèi)插值。
如果內(nèi)插濾波器的輸出值大于從至少兩個乘法器輸出的內(nèi)插值，則內(nèi)插值校正器可以確定內(nèi)插濾波器的輸出值為下沖(under-shoot)。
如果內(nèi)插濾波器的輸出值小于從至少兩個乘法器輸出的內(nèi)插值，則內(nèi)插值校正器可以確定內(nèi)插濾波器的輸出值為過沖(over-shoot)。
預定的權(quán)重可以是“0”和“1”之間的值。
內(nèi)插值校正器可以根據(jù)頻率確定器的判定而確定輸入圖像信號為高頻域和低頻域之一。
如果內(nèi)插值校正器確定輸入圖像信號是高頻域，則內(nèi)插值校正器可以選擇內(nèi)插濾波器的輸出值作為輸出圖像信號。


通過結(jié)合附圖對實施例進行的以下描述，本總體發(fā)明構(gòu)思的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得明顯和更容易理解，其中圖1A和1B是示出用傳統(tǒng)的圖像內(nèi)插裝置內(nèi)插輸入圖像信號的2波帶濾波方法的圖示；圖2是示出根據(jù)立方卷積內(nèi)插方法的方波的響應特性的曲線圖；
圖3是示出根據(jù)本總體發(fā)明構(gòu)思的實施例的圖像內(nèi)插裝置的方框圖；以及圖4是示出根據(jù)圖3的圖像內(nèi)插裝置的控制器所計算的內(nèi)插位置來產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)的方法的圖示。
具體實施例方式
現(xiàn)在將具體討論本總體發(fā)明構(gòu)思的實施例，在附圖中示出了其實例，其中相同的附圖標記始終表示相同的元件。下面描述實施例，從而通過參考附圖來說明本總體發(fā)明構(gòu)思。
圖3是示出根據(jù)本總體發(fā)明構(gòu)思的實施例的圖像內(nèi)插裝置的方框圖。參考圖3，本總體發(fā)明構(gòu)思的圖像內(nèi)插裝置包括頻率確定器200、控制器300、系數(shù)存儲器400、內(nèi)插濾波器500、以及內(nèi)插值校正器600。
一般地，通過使用預定的內(nèi)插方法增加像素數(shù)目來提升輸入圖像信號的分辨率的裝置可以被稱為“縮放器”、“格式轉(zhuǎn)換器”、“圖像提升器”等，但是在下文中被稱為“圖像內(nèi)插裝置”。
控制器300根據(jù)預設的分辨率的轉(zhuǎn)換率把具有第一分辨率的輸入圖像信號提升或縮減為具有第二分辨率的輸出圖像信號。換言之，控制器300根據(jù)預設分辨率的轉(zhuǎn)換率比較輸入圖像信號的幅度和輸出圖像信號的幅度，并根據(jù)比較結(jié)果選擇存儲在系數(shù)存儲器400中的系數(shù)。
系數(shù)存儲器400把控制器300選擇的系數(shù)提供給內(nèi)插濾波器500。內(nèi)插濾波器500可以是8波帶多相位濾波器。8波帶多相位濾波器使用8個輸入圖像信號來從輸入圖像信號內(nèi)插輸出圖像信號。
內(nèi)插濾波器500包括多個延遲單元500a到500g和多個乘法器501a到501h，用系數(shù)存儲器400提供到乘法器501a到501h的系數(shù)分別乘以從延遲單元500a到500g輸出的信號。內(nèi)插濾波器500進一步將相乘結(jié)果相加，并從輸入圖像信號產(chǎn)生輸出圖像信號。
頻率確定器200分析隨后的輸入圖像信號中的亮度電平的增加和減少。頻率確定器200則基于輸入圖像信號的亮度值突然改變的次數(shù)確定輸入圖像信號為高和低頻域。例如，當鑲嵌(mosaic)式圖像信號依次輸入到頻率確定器200時，鑲嵌式圖像信號的亮度值大幅改變幾次。這樣，頻率確定器200確定鑲嵌式圖像信號是高頻域的圖像信號。如果輸入到頻率確定器200的圖像信號輕微的改變或者在其邊沿部分改變，則輸入圖像信號的亮度電平幾乎不改變。從而，頻率確定器200確定幾乎不改變的輸入圖像信號是低頻域的圖像信號。當頻率確定器200確定輸入圖像信號是低頻域的圖像信號時，頻率確定器200產(chǎn)生具有邏輯“高”電平的控制信號SH_CONTL_FLAG。當頻率確定器200確定輸入圖像信號是高頻域時，頻率確定器200產(chǎn)生具有邏輯“低”電平的控制信號SH_CONTL_FLAG。頻率確定器200將控制信號SH_CONTL_FLAG發(fā)送到內(nèi)插值校正器600。盡管頻率確定器200已經(jīng)被描述為產(chǎn)生具有邏輯“高”和“低”電平的控制信號，應該理解，其它控制信號(具有不同的邏輯值)也可以結(jié)合本總體發(fā)明構(gòu)思使用。
內(nèi)插值校正器600參考從頻率確定器200輸出的控制信號SH_CONTL_FLAG的值和從內(nèi)插濾波器500的乘法器501a到501h中的兩個輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù)來校正從內(nèi)插濾波器500輸出的內(nèi)插值PRO OUT。例如，兩個乘法器可以是501d和501e?？梢杂孟旅娴谋?所示的方法來執(zhí)行內(nèi)插值PRO OUT的校正。
表1


如表1所示，當從頻率確定器200輸出的控制信號SH_CONTL_FLAG是邏輯“高”(也就是，“通”)時，內(nèi)插值校正器600把從乘法器501d和501e輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù)(也就是，D1和D2)的最大值與內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT比較。如果內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT大于從乘法器501d和501e輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù)D1和D2，內(nèi)插值校正器600把通過用權(quán)重W乘以從乘法器501d和501e輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù)D1和D2而得到的第一值與通過用權(quán)重1-W乘以內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT而得到的第二值相加。然后內(nèi)插值校正器600把第一值和第二值的和作為輸出圖像信號(也就是，DATA OUT)輸出。如果內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT小于從乘法器501d和501e輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù)D1和D2，則內(nèi)插值校正器600把通過用權(quán)重W乘以從乘法器501d和501e輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù)D1和D2的最小值而得到的第三值與通過用權(quán)重1-W乘以內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT而得到的第四值相加。然后內(nèi)插值校正器600產(chǎn)生第三值和第四值的和作為輸出圖像信號DATA OUT。
現(xiàn)在將參考上面的表1描述內(nèi)插值校正器600的操作的實例。
如果D1和D2的亮度值(也就是，從乘法器501d和501e輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù))分別為“100”和“110”，從內(nèi)插濾波器500輸出的內(nèi)插值(也就是，PROOUT)的亮度值為“130”，而權(quán)重W是“0.5”，則與內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT相比較，D1和D2的亮度值過沖。因此，根據(jù)由上面的表1所示的方法，把通過用權(quán)重0.5乘以作為亮度值D1和D2的最大值的D2的亮度值“110”而得到的第一值與通過用權(quán)重1-W乘以內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT而得到的第二值相加。這可以表述為下面的方程1DATA-OUT＝(0.5·110)+(1-0.5)·130＝120...(1)換言之，為了緩解過沖，減少了內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT。這里，輸出內(nèi)插值PRO OUT、內(nèi)插濾波器的內(nèi)插數(shù)據(jù)D1和D2、以及內(nèi)插值校正器600的輸出DATA OUT可以是亮度值。
在另一個示例中，如果D1和D2的亮度值(也就是，從乘法器501d和501e輸出的內(nèi)插數(shù)據(jù))分別為“140”和“130”，從內(nèi)插濾波器500輸出的輸出內(nèi)插值PRO OUT的亮度電平為“120”，而權(quán)重W是“0.5”，則與內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT相比較，D1和D2的亮度值是下沖。因此，根據(jù)由上面的表1所示的方法，把通過用權(quán)重0.5乘以作為亮度值D1和D2的最小值D2的亮度值“130”而得到的第三值與通過用權(quán)重1-W乘以內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT而得到的第四值相加。這可以表述為下面的方程2DATA-OUT＝(0.5·130)+(1-0.5)·130＝130...(2)
換言之，為了緩解下沖，增加了內(nèi)插濾波器500的輸出內(nèi)插值PRO OUT。
圖4是示出根據(jù)由如圖4所示的控制器300所計算的內(nèi)插位置(也就是，要內(nèi)插的像素)來產(chǎn)生內(nèi)插系數(shù)的方法。參考圖4，在8波帶核(kernel)，在內(nèi)插中使用了8個輸入圖像信號。依次涉及8個輸入圖像信號。另外，如果多個內(nèi)插位置是(p-4)、(p-3)、(p-2)、(p-1)、(p)、(p+1)、(p+2)、以及(p+3)，則用于獲得最終內(nèi)插數(shù)據(jù)的多個內(nèi)插系數(shù)是f(p-4)、f(p-3)、f(p-2)、f(-1)、f(p)、f(p+1)、f(p+2)、以及f(p+3)。這里，“p”表示在波帶之間的相對位置值。
預先用8波帶核計算內(nèi)插系數(shù)，并存儲到系數(shù)存儲器400中。例如，如果波帶間的間隔被分成32部分，則波帶間的內(nèi)插位置具有0、1/32、2/32、3/32、...、31/32、以及1的相對位置值，并且對應于內(nèi)插位置的垂直和/或水平內(nèi)插系數(shù)被預先計算并存儲在系數(shù)存儲器400中?？商鎿Q地，波帶間的間隔可以被分成16部分、64部分等。本領域的技術人員應該熟知根據(jù)預設分辨率的轉(zhuǎn)換率而對內(nèi)插位置和針對內(nèi)插位置的濾波器系數(shù)的計算，因此這里將不詳細描述。
本總體發(fā)明構(gòu)思的各種實施例可以用軟件、硬件、或者其組合實施。各種實施例可以作為計算機程序?qū)嵤?，可以在用計算機可讀記錄介質(zhì)執(zhí)行程序的通用數(shù)字計算機中實現(xiàn)。計算機可讀記錄媒質(zhì)的例子包括磁存儲介質(zhì)(例如，ROM、軟盤、硬盤等)、光記錄介質(zhì)(例如，CD-ROM、DVD等)、以及存儲介質(zhì)如載波(例如，通過因特網(wǎng)傳輸)。計算機可讀記錄媒質(zhì)也可以分布在網(wǎng)絡連接的計算機系統(tǒng)上，從而以分布方式存儲和執(zhí)行計算機程序。
如上所述，在根據(jù)本總體發(fā)明構(gòu)思的各種實施例的圖像內(nèi)插裝置中，當把輸入圖像信號的分辨率轉(zhuǎn)換為另一個分辨率時可以考慮輸入圖像信號的頻率以校正內(nèi)插濾波器的輸出值。這樣，可以減少過沖和下沖。另外，圖像內(nèi)插裝置可以計算在內(nèi)插濾波器產(chǎn)生的內(nèi)插數(shù)據(jù)和內(nèi)插濾波器的輸出值之間的差值，并用權(quán)重乘以該差值從而校正輸出內(nèi)插值。結(jié)果，可以防止過沖和/或下沖導致的圖像質(zhì)量惡化。
盡管已經(jīng)示出和描述了本總體發(fā)明構(gòu)思的幾個實施例，但是本領域的技術人員應該理解在不脫離本總體發(fā)明構(gòu)思的原理和精神的前提下，可以對這些實施例進行改變，本發(fā)明的范圍在所附權(quán)利要求和它們的等價物中限定。
權(quán)利要求
1.一種圖像內(nèi)插裝置，根據(jù)預定的分辨率轉(zhuǎn)換率把具有第一分辨率的輸入圖像信號內(nèi)插成為具有第二分辨率的輸出圖像信號，該裝置包括頻率確定器，檢測輸入圖像信號的頻率變化，以確定對應于輸入圖像信號的頻域；控制器，根據(jù)預定的分辨率轉(zhuǎn)換率計算輸入圖像信號的內(nèi)插位置；系數(shù)存儲器，存儲對應于內(nèi)插位置的內(nèi)插系數(shù)；內(nèi)插濾波器，從系數(shù)存儲器接收內(nèi)插系數(shù)，并相應地內(nèi)插輸入圖像信號；以及內(nèi)插值校正器，基于有關頻率確定器確定的輸入圖像信號的頻域的信息來校正從內(nèi)插濾波器輸出的輸入圖像信號內(nèi)插的輸出圖像信號。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插濾波器包括多個延遲單元，把輸入圖像信號延遲預定的時間段，并輸出延遲的圖像信號；多個乘法器，用從系數(shù)存儲器輸出的內(nèi)插系數(shù)乘以從多個延遲單元輸出的輸入圖像信號，并輸出多個內(nèi)插數(shù)據(jù)；以及加法器，將從多個乘法器輸出的多個內(nèi)插數(shù)據(jù)相加以產(chǎn)生輸出圖像信號，其中從多個乘法器中的至少兩個乘法器輸出的內(nèi)插值被提供給內(nèi)插值校正器。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像內(nèi)插裝置，其中從至少兩個乘法器中輸出的內(nèi)插值是輸入圖像信號的亮度值。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插值校正器計算從至少兩個乘法器中輸出的內(nèi)插值和內(nèi)插濾波器的輸出值之間的差值，并用預定的權(quán)重乘以該差值以校正內(nèi)插值。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像內(nèi)插裝置，其中如果內(nèi)插濾波器的輸出值大于從至少兩個乘法器輸出的內(nèi)插值，則內(nèi)插值校正器確定內(nèi)插濾波器的輸出值為下沖。
6.如權(quán)利要求4所述的圖像內(nèi)插裝置，其中如果內(nèi)插濾波器的輸出值小于從至少兩個乘法器輸出的內(nèi)插值，則內(nèi)插值校正器確定內(nèi)插濾波器的輸出值為過沖。
7.如權(quán)利要求4所述的圖像內(nèi)插裝置，其中預定的權(quán)重是“0”和“1”之間的值。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插值校正器根據(jù)頻率確定器的作出的判定確定輸入圖像信號為高頻域和低頻域之一。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像內(nèi)插裝置，其中如果內(nèi)插值校正器確定輸入圖像信號處于高頻域，則該內(nèi)插值校正器選擇內(nèi)插濾波器的輸出值作為輸出圖像信號。
10.一種圖像內(nèi)插裝置，包括頻率確定器，檢測輸入圖像信號的頻率信息；內(nèi)插單元，從輸入圖像信號內(nèi)插輸出圖像信號；以及內(nèi)插值調(diào)整單元，根據(jù)頻率確定器檢測的頻率信息來調(diào)整內(nèi)插單元輸出的輸出圖像信號的值。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像內(nèi)插裝置，其中輸入圖像信號包括多個相繼的圖像信號部分，且頻率確定器檢測的頻率信息包括輸入圖像信號處于高頻域還是低頻域。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像內(nèi)插裝置，其中當輸入圖像信號被檢測為處于低頻域時，內(nèi)插值調(diào)整單元調(diào)整輸出圖像信號的值。
13.如權(quán)利要求12所述的圖像內(nèi)插裝置，其中頻率信息測量輸入圖像信號中的亮度值每隔多長時間突然改變一次。
14.如權(quán)利要求10所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插單元應用正弦卡迪納爾內(nèi)插方法。
15.如權(quán)利要求10所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插單元提升具有一圖像分辨率的輸入圖像信號，以匹配圖像顯示設備的預設分辨率。
16.如權(quán)利要求10所述的圖像內(nèi)插裝置，還包括系數(shù)單元，根據(jù)圖像分辨率和預設的分辨率確定輸入圖像信號的內(nèi)插位置，并把多個內(nèi)插系數(shù)提供到內(nèi)插單元。
17.如權(quán)利要求16所述的圖像內(nèi)插裝置，其中輸入圖像信號被分成將被內(nèi)插單元內(nèi)插的8部分，并且系數(shù)單元用8波帶核函數(shù)確定8個對應的內(nèi)插系數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的圖像內(nèi)插裝置，其中8波帶核函數(shù)根據(jù)f(p-4)、f(p-3)、f(p-2)、f(p-1)、f(p)、f(p+1)、f(p+2)、以及f(p+3)確定8個對應的內(nèi)插系數(shù)，這里“f()”表示8波帶核函數(shù)，而“p”表示8波帶核函數(shù)的波帶之間的相對位置值。
19.如權(quán)利要求16所述的圖像內(nèi)插裝置，其中系數(shù)單元包括存儲單元，用于預先存儲多個內(nèi)插系數(shù)。
20.如權(quán)利要求16所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插單元包括多個乘法器，被并行安排以用系數(shù)單元提供的多個內(nèi)插系數(shù)中對應的內(nèi)插系數(shù)乘以輸入圖像信號的部分；以及相加單元，將被乘以對應的內(nèi)插系數(shù)的輸入圖像信號的多個部分相加，以獲得輸出圖像信號的值。
21.如權(quán)利要求20所述的圖像內(nèi)插裝置，其中輸入圖像信號的多個部分在時間上相關聯(lián)，并且圖像內(nèi)插單元還包括多個延遲單元，接收輸入圖像信號中對應的多個部分，并延遲輸入圖像信號的對應部分，從而使圖像信號的多個部分同步。
22.如權(quán)利要求16所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插單元單獨地內(nèi)插輸入圖像信號的多個相繼的部分，并把與多個相繼的部分中的一個或多個相對應的一個或多個內(nèi)插值提供給內(nèi)插值調(diào)整單元。
23.如權(quán)利要求22所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插值調(diào)整單元比較內(nèi)插單元提供的一個或多個內(nèi)插值和輸出圖像信號的值，以確定在輸出圖像信號的值中發(fā)生了下沖還是過沖。
24.如權(quán)利要求23所述的圖像內(nèi)插裝置，其中，當在輸出圖像信號的值中發(fā)生下沖時，內(nèi)插值調(diào)整單元將輸出圖像信號的值增加內(nèi)插單元提供的一個或多個內(nèi)插值和輸出圖像信號的值之間的加權(quán)差，而當在輸出圖像信號的值中發(fā)生過沖時，內(nèi)插值調(diào)整單元將輸出圖像信號的值減少內(nèi)插單元提供的一個或多個內(nèi)插值和輸出圖像信號的值之間的加權(quán)差。
25.一種內(nèi)插輸入圖像信號的圖像內(nèi)插裝置，包括內(nèi)插單元，從輸入圖像信號的多個部分的多個內(nèi)插確定輸出圖像信號；以及內(nèi)插值調(diào)整單元，當輸入圖像信號處于低頻域時，通過在輸出圖像信號的亮度值小于一個或多個所選擇的內(nèi)插的亮度值時，增加從內(nèi)插單元接收的輸出圖像信號的亮度值，而在輸出圖像信號的亮度值大于一個或多個所選擇的內(nèi)插的亮度值時，減少從內(nèi)插單元接收的輸出圖像信號的亮度值，來調(diào)整輸出圖像信號的亮度值。
26.如權(quán)利要求25所述的圖像內(nèi)插裝置，其中當輸入圖像信號被確定為鑲嵌式圖像信號時，調(diào)整從內(nèi)插單元接收的輸出圖像信號的亮度值，而當輸入圖像信號處于高頻域時，不調(diào)整從內(nèi)插單元接收的輸出圖像信號的亮度值。
27.如權(quán)利要求25所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插值調(diào)整單元根據(jù)下述來調(diào)整輸出圖像信號的亮度值當PRO OUT＞max{D1，D2}時，DATA OUT＝W*max{D1，D2}+(1-W)*PRO OUT，而當PRO OUT＜min{D1，D2}時，DATA OUT＝W*min{D1，D2}+(1-W)*PRO OUT，其中，DATA OUT表示調(diào)整后的輸出圖像信號的亮度值，W表示預定的權(quán)重，max()表示最大值函數(shù)，min()表示最小值函數(shù)，D1和D2表示一個或多個所選擇的內(nèi)插的亮度值，而PRO OUT表示從內(nèi)插單元接收的輸出圖像信號的亮度值。
28.如權(quán)利要求25所述的圖像內(nèi)插裝置，其中內(nèi)插單元把具有第一分辨率的輸入圖像信號縮放成與圖像顯示設備的預設分辨率相匹配的第二分辨率。
29.一種圖像內(nèi)插裝置，縮放具有對應分辨率的輸入圖像信號以與圖像顯示設備的預設分辨率相匹配，該裝置包括內(nèi)插單元，接收輸入圖像信號的多個部分，根據(jù)多個對應的內(nèi)插系數(shù)來內(nèi)插圖像信號的多個部分，并輸出包括輸出圖像信號的值的第一輸出和包括從輸入圖像信號的多個內(nèi)插部分中選擇的一個或多個內(nèi)插值的第二輸出；以及調(diào)整單元，接收第一輸出和第二輸出，并比較第一輸出和第二輸出，以確定是否調(diào)整第一輸出以補償過沖或下沖。
30.一種內(nèi)插圖像的方法，該方法包括檢測輸入圖像信號的頻率信息；內(nèi)插來自輸入圖像信號的輸出圖像信號；以及根據(jù)頻率信息調(diào)整輸出圖像信號的值。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中輸入圖像信號包括多個相繼的圖像信號部分，并且檢測的頻率信息包括輸入圖像信號處于高頻域還是低頻域。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中調(diào)整輸出圖像信號的值包括當輸入圖像信號被檢測為處于低頻域時調(diào)整輸出圖像信號的值。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中頻率信息測量輸入圖像信號的亮度值每隔多長時間突然改變一次。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其中輸出圖像信號的內(nèi)插包括應用正弦卡迪納爾內(nèi)插方法。
35.如權(quán)利要求30所述的方法，其中輸出圖像信號的內(nèi)插包括提升具有一圖像分辨率的輸入圖像信號以與圖像顯示設備的預設分辨率相匹配。
36.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括根據(jù)圖像分辨率和預設分辨率確定輸入圖像信號的內(nèi)插位置，并選擇多個內(nèi)插系數(shù)。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中輸入圖像信號被分成8個將要內(nèi)插的部分，并且對多個內(nèi)插系數(shù)的選擇包括用8波帶核函數(shù)確定8個對應的內(nèi)插系數(shù)。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中8波帶核函數(shù)根據(jù)f(p-4)、f(p-3)、f(p-2)、f(p-1)、f(p)、f(p+1)、f(p+2)、以及f(p+3)確定8個對應的內(nèi)插系數(shù)，這里“f()”表示8波帶核函數(shù)，而“p”表示8波帶核函數(shù)的波帶之間的相對位置值。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，還包括預先存儲多個內(nèi)插系數(shù)。
40.如權(quán)利要求36所述的方法，其中輸出圖像信號的內(nèi)插包括用多個內(nèi)插系數(shù)中對應的內(nèi)插系數(shù)乘以輸入圖像信號的部分；以及將被乘以對應的內(nèi)插系數(shù)的輸入圖像信號的多個部分相加，以獲得輸出圖像信號的值。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其中輸入圖像信號的多個部分在時間上相關聯(lián)，并且輸出圖像信號的內(nèi)插還包括在用對應多個的內(nèi)插系數(shù)乘以輸入圖像信號的部分之前，延遲輸入圖像信號的對應部分，從而使圖像信號的多個部分同步。
42.如權(quán)利要求36所述的方法，其中輸出圖像信號的內(nèi)插包括單獨地內(nèi)插輸入圖像信號的多個相繼的部分，并選擇與多個相繼的部分中的一個或多個相對應的一個或多個內(nèi)插值以確定調(diào)整量。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中調(diào)整輸出圖像信號的值包括比較所選擇的一個或多個內(nèi)插值和輸出圖像信號的值，以確定在輸出圖像信號的值中發(fā)生下沖還是過沖。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中，調(diào)整輸出圖像信號的值還包括當在輸出圖像信號的值中發(fā)生下沖時，將輸出圖像信號的輸出值增加所選擇的一個或多個內(nèi)插值和輸出圖像信號的值之間的加權(quán)差，而當在輸出圖像信號的值中發(fā)生過沖時，將輸出圖像信號的值減少所選擇的一個或多個內(nèi)插值和輸出圖像信號值之間的加權(quán)差。
45.一種內(nèi)插輸入圖像信號的方法，該方法包括從輸入圖像信號的多個部分的多個內(nèi)插中確定輸出圖像信號；以及當輸入圖像信號處于低頻域時，通過在輸出圖像信號的亮度值小于一個或多個所選擇的內(nèi)插的亮度值時，增加輸出圖像信號的亮度值，而在輸出圖像信號的亮度值大于一個或多個所選擇的內(nèi)插的亮度值時，減少輸出圖像信號的亮度值，來調(diào)整輸出圖像信號的亮度值。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中當確定輸入圖像信號為鑲嵌式圖像信號時，調(diào)整輸出圖像信號的亮度值，而當輸入圖像信號處于高頻域時，不調(diào)整從內(nèi)插單元接收的輸出圖像信號的亮度值。
47.如權(quán)利要求45所述的方法，其中根據(jù)下述來調(diào)整輸出圖像信號的亮度值當PRO OUT＞max{D1，D2}時，DATA OUT＝W*max{D1，D2}+(1-W)*PRO OUT，而當PRO OUT＜min{D1，D2}時，DATA OUT＝W*min{D1，D2}+(1-W)*PRO OUT，其中，DATA OUT表示調(diào)整后的輸出圖像信號的亮度值，W表示預定的權(quán)重，max()表示最大值函數(shù)，min()表示最小值函數(shù)，D1和D2表示一個或多個所選擇的內(nèi)插的亮度值，而PRO OUT表示輸出圖像信號的亮度值。
48.一種計算機可讀介質(zhì)，包含用于縮放具有對應的分辨率的輸入圖像信號以與圖像顯示設備的預設分辨率相匹配的可執(zhí)行碼，該介質(zhì)包括第一可執(zhí)行碼，接收輸入圖像信號的多個部分，根據(jù)多個對應的內(nèi)插系數(shù)來內(nèi)插圖像信號的多個部分，并輸出包括輸出圖像信號的值的第一輸出和包括從輸入圖像信號的多個內(nèi)插部分中選擇的一個或多個內(nèi)插值的第二輸出；以及第二可執(zhí)行碼，接收第一輸出和第二輸出，并比較第一輸出和第二輸出，以確定是否調(diào)整第一輸出以補償過沖或下沖。
全文摘要
一種圖像內(nèi)插裝置，根據(jù)預定的分辨率轉(zhuǎn)換率把具有第一分辨率的輸入圖像信號內(nèi)插成為具有第二分辨率的輸出圖像信號，該裝置包括頻率確定器，檢測輸入圖像信號的頻率變化，以確定對應于輸入圖像信號的頻域；控制器，根據(jù)預定的分辨率轉(zhuǎn)換率計算輸入圖像信號的內(nèi)插位置；系數(shù)存儲器，存儲對應于內(nèi)插位置的內(nèi)插系數(shù)；內(nèi)插濾波器，從系數(shù)存儲器接收內(nèi)插系數(shù)，并相應地內(nèi)插輸入圖像信號；以及內(nèi)插值校正器，基于有關頻率確定器確定的輸入圖像信號的頻域的信息來校正從內(nèi)插濾波器輸出的輸入圖像信號內(nèi)插的輸出圖像信號。
文檔編號H04N5/208GK1713268SQ200510079539
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者洪起玄 申請人:三星電子株式會社