專利名稱：用于輸出亮度信號之裝置及其方法
用于輸出亮度信號之裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻處理技術(shù)，特別涉及一種用于輸出亮度信號之裝置及其方法。背景技術(shù)：
一復(fù)合視頻信號(composite video signal)包括一亮度信號(Y)以及一色度信號(C)。梳形濾波器通常用于將該復(fù)合視頻信號分離出亮度信號以及色度信號，分離出亮度信號以及色度信號的過程稱為γ/C分離(Y/C separation)。
用于將復(fù)合視頻信號分離出亮度信號及色度信號的梳形濾波器包括三種，分為一維(ID)梳形濾波器、二維(2D)梳形濾波器以及三維(3D)梳形濾波器。一維梳形濾波器以及二維梳形濾波器為非三維(non-3D)梳形濾波器。一般來說，當(dāng)一圖框(frame)為動態(tài)時，利用非三維梳形濾波器分離出亮度信號以及色度信號，當(dāng)一圖框?yàn)殪o態(tài)時，利用三維梳形濾波器分離出亮度信號以及色度信號。
具體而言，根據(jù)圖框的點(diǎn)(points)決定選擇一維梳形濾波器或二維梳形濾波器來提供輸出，當(dāng)一個點(diǎn)的亮度信號判定為與該點(diǎn)在水平方向上的鄰近點(diǎn)較為相似時，選擇一維梳形濾波器來提供輸出，當(dāng)該點(diǎn)的亮度信號判定為與該點(diǎn)在垂直方向上的鄰近點(diǎn)較為相似時，選擇二維梳形濾波器來提供 輸出。然而，因?yàn)橐痪S梳形濾波器與二維梳形濾波器之間不和諧的切換(inharmonious switching),導(dǎo)致視頻產(chǎn)生鋸齒狀(saw-tooth)或小黑點(diǎn)(sparkling)的情況。
因此，需要提出解決方法來避免一維梳形濾波器與二維梳形濾波器之間不和諧的切換導(dǎo)致視頻產(chǎn)生鋸齒狀或小黑點(diǎn)的情況。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之一目的是提供一種用于輸出亮度信號之裝置及其方法。
本發(fā)明之一種用于輸出亮度信號之裝置是用于一視頻處理系統(tǒng)，包括一視頻平滑單元、一帶通濾波器單元以及一加法單元。于該系統(tǒng)中，一圖框之一復(fù)合視頻信號具有一色度成分以及一亮度成分，一二維梳形濾波器接收該圖框之該復(fù)合視頻信號及基于該亮度成分輸出一二維亮度信號，該色度成分是調(diào)變在一載波頻率。該視頻平滑單元接收該二維亮度信號及將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之一頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低。該帶通濾波器單元通過該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分并濾除該二維亮度信號的其它成分。該加法單元將該視頻平滑單元的輸出及該帶通濾波器單元的輸出相加以產(chǎn)生一結(jié)果亮度信號。
于一實(shí)施例中，該裝置進(jìn)一步包括一邊緣增強(qiáng)單元，該邊緣增強(qiáng)單元用于產(chǎn)生該復(fù)合視頻信號之低頻成分以增強(qiáng)該二維亮度信號。
本發(fā)明之一種用于輸出亮度信號之方法是用于一視頻處理系統(tǒng)。于該系統(tǒng)中，一圖框之一復(fù)合視頻信號具有一色度成分以及一亮度成分，一二維梳形濾波器接收該圖框之該復(fù)合視頻信號及基于該亮度成分輸出一二維亮度信號，該色度成分是調(diào)變在一載波頻率，該方法包括:將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之一頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低；通過該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分并濾除該二維亮度信號的其它成分；以及將該信號強(qiáng)度降低的二維亮度信號與該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分相加以產(chǎn)生一結(jié)果亮度信號。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下:

圖1是繪示一視頻處理系統(tǒng)，其具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例之用于輸出亮度信號之裝置；
圖2是繪示圖1之視頻平滑單元之一實(shí)施例；
圖3是繪示二維亮度信號如曲線Cl大幅地降低以及如曲線C2輕微地降低；
圖4是繪示圖1之邊緣增強(qiáng)單元之一實(shí)施例；以及
圖5是繪示視頻處理系統(tǒng)中，根據(jù)本發(fā)明之用于輸出亮度信號之方法流程圖。
具體實(shí)施方式
以下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。
圖1是繪示一視頻處理系統(tǒng)，其具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例之用于輸出亮度信號之裝置I (以下簡稱為裝置I)。該裝置I包括一視頻平滑單元10、一帶通濾波器單元20、一邊緣增強(qiáng)單元30以及一加法單元40。
于該系統(tǒng)中，一二維梳形濾波器50接收一圖框之一復(fù)合視頻信號SC及輸出一二維亮度信號LU。復(fù)合視頻信號SC具有一亮度成分以及調(diào)變在一載波頻率之一色度成分。視頻平滑單元10接收該二維亮度信號LU及將該二維亮度信號LU在該色度成分之該載波頻率之一頻率范圍(frequency range)內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低。帶通濾波器單元20通過該二維亮度信號LU在該載波頻率之頻率范圍內(nèi)的成分并濾除該二維亮度信號LU的其它成分。邊緣增強(qiáng)單元30產(chǎn)生復(fù)合視頻信號SC的低頻成分，該低頻成分是用于增強(qiáng)該二維亮度信號LU。加法單元40將視頻平滑單元10的輸出、帶通濾波器單元20的輸出以及邊緣增強(qiáng)單元30的輸出相加以產(chǎn)生一結(jié)果亮度信號LU0UT。
圖2是繪示圖1之視頻平滑單元10之一實(shí)施例。視頻平滑單元10包括一判斷單元100以及一帶止濾波 器(notch filter)單元102。判斷單元100判斷一特定點(diǎn)Pl的亮度成分與水平方向(稱為”一維方向”)上鄰近該特定點(diǎn)Pl的周遭點(diǎn)PH的亮度成分相似或與垂直方向(稱為”二維方向”)上鄰近該特定點(diǎn)Pl的周遭點(diǎn)PV的亮度成分相似。該特定點(diǎn)Pl與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)Pl的周遭點(diǎn)PH是位于該圖框之同一條掃描線(即一目前掃描線)上。垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)Pl的周遭點(diǎn)PV是位于該特定點(diǎn)Pl所在的目前掃描線的前一條或后一條掃描在線。于現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)該特定點(diǎn)Pl的亮度成分與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)Pl的周遭點(diǎn)PH的亮度成分相似時，是選擇一維梳形濾波器來處理復(fù)合視頻信號SC并輸出一個一維亮度信號，當(dāng)該特定點(diǎn)Pl的亮度成分與垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)Pi的周遭點(diǎn)PV的亮度成分相似時，是選擇二維梳形濾波器來處理復(fù)合視頻信號SC并輸出一個二維亮度信號，因此一維梳形濾波器與二維梳形濾波器之間會發(fā)生不和諧的切換而導(dǎo)致視頻有鋸齒狀或小黑點(diǎn)的情況。
為了防止一維梳形濾波器與二維梳形濾波器之間不和諧的切換而導(dǎo)致視頻有鋸齒狀或小黑點(diǎn)的情況，本發(fā)明之裝置I之視頻平滑單元10藉由只處理二維梳形濾波器50從復(fù)合視頻信號SC取出的二維亮度信號LU來避免不和諧的切換，更明確地說，帶止濾波器單元102接收該二維亮度信號LU及根據(jù)判斷單元100的判斷結(jié)果將該二維亮度信號LU在該色度成分之載波頻率Fsc之頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低。當(dāng)判斷單元100判斷特定點(diǎn)Pl的亮度成分與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)Pl的周遭點(diǎn)PH的亮度成分相似時，帶止濾波器單元102將該二維亮度信號LU在該色度成分之載波頻率Fsc之頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低一第一程度，當(dāng)判斷單元100判斷特定點(diǎn)Pl的亮度成分與垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)Pl的周遭點(diǎn)PV的亮度成分相似時，帶止濾波器單元102將該二維亮度信號LU在該色度成分之載波頻率Fsc之頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低一第二程度，具體而言，第一程度是指將該二維亮度信號LU在該色度成分之載波頻率Fsc之頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度大幅地降低(strongly decreased),而第二程度是指將該二維亮度信號LU在該色度成分之載波頻率Fsc之頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度輕微地降低(weakly decreased)。圖3是繪示二維亮度信號LU如曲線Cl大幅地降低以及如曲線C2輕微地降低。
請?jiān)賲㈤唸D1，帶通濾波器單元20通過該二維亮度信號LU在該載波頻率之頻率范圍內(nèi)的成分并濾除該二維亮度信號LU的其它成分。該載波頻率之頻率范圍可調(diào)整大小。
邊緣增強(qiáng)單元30接收復(fù)合視頻信號SC及產(chǎn)生復(fù)合視頻信號SC的低頻成分，該復(fù)合視頻信號SC的低頻成分是用于增強(qiáng)該二維亮度信號LU。圖4是繪示圖1之邊緣增強(qiáng)單元30之一實(shí)施例。邊緣增強(qiáng)單元30包括一低通濾波器300、一高通濾波器302以及一正成分移除單元304。低通濾波器300通過復(fù)合視頻信號SC的低頻成分，并濾除復(fù)合視頻信號SC的其它成分。高通濾波器302通過低通濾波器300之輸出的高頻成分，并濾除低通濾波器300之輸出的其它成分，更明確地說，高通濾波器302濾除低通濾波器300之輸出的直流成分。正成分移除單元304移除高通濾波器302之輸出的正成分(positive component),因此正成分移除單元304將高通濾波器302之輸出的負(fù)成分(negative component)輸出。
請?jiān)賲㈤唸D1，最后由加法單元40將視頻平滑單元10的輸出、帶通濾波器單元20的輸出以及邊緣增強(qiáng)單元30的輸出相加以產(chǎn)生結(jié)果亮度信號LU0UT。要說明的是，邊緣增強(qiáng)單元30在本發(fā)明之裝置I中為可選擇性的使用。
請參閱圖5，其繪示視頻處理系統(tǒng)中，根據(jù)本發(fā)明之用于輸出亮度信號之方法流程圖。更明確地說，該方法是指圖1之裝置I的執(zhí)行方法。于該視頻處理系統(tǒng)中，一二維梳形濾波器接收一圖框之一復(fù)合視頻信號及輸出一二維亮度信號，該復(fù)合視頻信號具有一亮度成分以及一色度成分，該色度成分是調(diào)變在一載波頻率，該方法包括下列步驟。于步驟S500中，將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之一頻率范圍(frequency range)內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低，該步驟S500包括:判斷該圖框之一特定點(diǎn)的亮度成分與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似或與垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似；以及接收該二維亮度信號及根據(jù)上述判斷步驟將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低。當(dāng)判斷該特定點(diǎn)的亮度成分與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似時，將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低一第一程度，當(dāng)判斷該特定點(diǎn)的亮度成分與垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似時，將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低一第二程度。
于步驟S502中，通過該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分并濾除該二維亮度信號的其它成分。于步驟S504中，產(chǎn)生該復(fù)合視頻信號之低頻成分以增強(qiáng)該二維亮度信號。于步驟S506中，將該信號強(qiáng)度降低的二維亮度信號、該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分以及該復(fù)合視頻信號之低頻成分相加以產(chǎn)生該結(jié)果亮度信號。要說明的是，該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍可根據(jù)需求調(diào)整大小。
本發(fā)明之用于輸出亮度信號之裝置及其方法能降低一維梳形濾波器與二維梳形濾波器之間不和諧的切換，進(jìn)而避免視頻產(chǎn)生鋸齒狀或小黑點(diǎn)的情況。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，但上述優(yōu)選實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于輸出亮度信號之裝置，用于一視頻處理系統(tǒng)，于該系統(tǒng)中，一圖框之一復(fù)合視頻信號具有一色度成分以及一亮度成分，一二維梳形濾波器接收該圖框之該復(fù)合視頻信號及基于該亮度成分輸出一二維亮度信號，該色度成分是調(diào)變在一載波頻率，其特征在于，該裝置包括: 一視頻平滑單元，接收該二維亮度信號及將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之一頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低； 一帶通濾波器單元，通過該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分并濾除該二維亮度信號的其它成分；以及 一加法單元，將該視頻平滑單元的輸出及該帶通濾波器單元的輸出相加以產(chǎn)生一結(jié)果亮度信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輸出亮度信號之裝置，其特征在于，該視頻平滑單元包括: 一判斷單元，判斷該圖框之一特定點(diǎn)的亮度成分與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似或與垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似；以及 一帶止濾波器單元， 根據(jù)該判斷單元的判斷結(jié)果將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輸出亮度信號之裝置，其特征在于，當(dāng)該判斷單元判斷該特定點(diǎn)的亮度成分與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似時，該帶止濾波器單元將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低一第一程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于輸出亮度信號之裝置，其特征在于，當(dāng)該判斷單元判斷該特定點(diǎn)的亮度成分與垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似時，該帶止濾波器單元將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低一第二程度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輸出亮度信號之裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括一邊緣增強(qiáng)單元，用于增強(qiáng)該復(fù)合視頻信號之低頻成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于輸出亮度信號之裝置，其特征在于，該邊緣增強(qiáng)單元包括: 一低通濾波器，通過該復(fù)合視頻信號的低頻成分，并濾除該復(fù)合視頻信號的其它成分； 一高通濾波器，通過該低通濾波器之輸出的高頻成分，并濾除該低通濾波器之輸出的其它成分；以及 一正成分移除單元，移除該高通濾波器之輸出的正成分，將該高通濾波器之輸出的負(fù)成分輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于輸出亮度信號之裝置，其特征在于，該加法單元將該視頻平滑單元的輸出、該帶通濾波器單元的輸出以及該邊緣增強(qiáng)單元的輸出相加以產(chǎn)生該結(jié)果亮度信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輸出亮度信號之裝置，其特征在于，該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍可調(diào)整大小。
9.一種用于輸出亮度信號之方法，用于一視頻處理系統(tǒng)，于該系統(tǒng)中，一圖框之一復(fù)合視頻信號具有一色度成分以及一亮度成分，一二維梳形濾波器接收該圖框之該復(fù)合視頻信號及基于該亮度成分輸出一二維亮度信號，該色度成分是調(diào)變在一載波頻率，其特征在于，該方法包括: 將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之一頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低； 通過該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分并濾除該二維亮度信號的其它成分；以及 將該信號強(qiáng)度降低的二維亮度信號與該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分相加以產(chǎn)生一結(jié)果亮度信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于輸出亮度信號之方法，其特征在于，將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低的步驟包括: 判斷該圖框之一特定點(diǎn)的亮度成分與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似或與垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似；以及 根據(jù)判斷結(jié)果將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于輸出亮度信號之方法，其特征在于，當(dāng)判斷該特定點(diǎn)的亮度成分與水平方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似時，將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低一第一程度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于輸出亮度信號之方法，其特征在于，當(dāng)判斷該特定點(diǎn)的亮度成分與垂直方向上鄰近該特定點(diǎn)的周遭點(diǎn)的亮度成分相似時，將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低一第二程度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于輸出亮度信號之方法，其特征在于，在將該信號強(qiáng)度降低的二維亮度信號與該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分相加以產(chǎn)生該結(jié)果亮度信號的步驟之前進(jìn)一步包括產(chǎn)生該復(fù)合視頻信號之低頻成分的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于輸出亮度信號之方法，其特征在于，產(chǎn)生該復(fù)合視頻信號之低頻成分的步驟包括: (a)通過該復(fù)合視頻信號的低頻成分，并濾除該復(fù)合視頻信號的其它成分； (b)通過步驟(a)之輸出的高頻成分，并濾除步驟(a)之輸出的其它成分；以及 (c)移除步驟(b)之輸 出的正成分(positivecomponent),將步驟(b)之輸出的負(fù)成分(negative component)輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于輸出亮度信號之方法，其特征在于，是將該信號強(qiáng)度降低的二維亮度信號、該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分以及該復(fù)合視頻信號之低頻成分相加以產(chǎn)生該結(jié)果亮度信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于輸出亮度信號之方法，其特征在于，該色度成分之該載波頻率之該頻率范圍可調(diào)整大小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于輸出亮度信號之裝置及其方法，該裝置包括一視頻平滑單元、一帶通濾波器單元以及一加法單元。該視頻平滑單元接收該二維亮度信號及將該二維亮度信號在該色度成分之該載波頻率之一頻率范圍內(nèi)的成分的信號強(qiáng)度降低。該帶通濾波器單元通過該二維亮度信號在該載波頻率之該頻率范圍內(nèi)的成分。該加法單元將該視頻平滑單元的輸出及該帶通濾波器單元的輸出相加以產(chǎn)生一結(jié)果亮度信號。本發(fā)明能避免一維梳形濾波器與二維梳形濾波器之間不和諧的切換所導(dǎo)致視頻產(chǎn)生鋸齒狀或小黑點(diǎn)的情況。
文檔編號H04N9/78GK103188498SQ20121031867
公開日2013年7月3日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者戴庭安, 魏楓棋, 劉恒毅 申請人:矽統(tǒng)科技股份有限公司