專利名稱：圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置,以及圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，與其對(duì)應(yīng)方法。且特別是有關(guān)于一種在圖像縮放(scaling)之前即進(jìn)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，與其對(duì)應(yīng)方法。
背景技術(shù)：
使用照相機(jī)或攝影機(jī)之類的電子裝置拍攝的低分辨率視頻圖像，其清晰度大多不如人眼所見的實(shí)景。尤其是圖像經(jīng)過縮放之后，例如將圖像由標(biāo)清畫面放大成高清畫面之后，圖像的邊緣細(xì)節(jié)會(huì)更加模糊。為了讓視頻圖像的邊緣細(xì)節(jié)與人眼所見一致，視頻圖像的細(xì)節(jié)增強(qiáng)技術(shù)已經(jīng)是不可或缺。圖像的細(xì)節(jié)增強(qiáng)需要許多復(fù)雜運(yùn)算，為了降低成本，細(xì)節(jié)增強(qiáng)演算法與其硬件的簡(jiǎn)化是始終存在的趨勢(shì)?，F(xiàn)有的視頻圖像播放裝置通常是在圖像進(jìn)行縮放之后才進(jìn)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)，由于縮放器(scaler)的低通特性使得圖像在縮放之后損失高頻細(xì)節(jié)，增加了細(xì)節(jié)提取難度，當(dāng)縮放倍數(shù)較大時(shí)，增強(qiáng)效果有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，在縮放器之前即進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)， 可達(dá)到更佳的增強(qiáng)效果。本發(fā)明提供一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，可用相對(duì)簡(jiǎn)單的運(yùn)算達(dá)到同樣優(yōu)異的細(xì)節(jié)增強(qiáng)效果。本發(fā)明提出一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，接收一圖像的N行像素的數(shù)據(jù)，包括圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器和縮放器。圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器調(diào)整上述N行像素中間的P行像素的亮度分量， 以增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)，其中N與P皆為正整數(shù)而且N大于P?？s放器耦接圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器，根據(jù)經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器增強(qiáng)細(xì)節(jié)的上述P行像素，以及其余未經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器增強(qiáng)細(xì)節(jié)的N-P行像素，對(duì)圖像進(jìn)行縮放。在上述縮放運(yùn)算中，經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述P行像素的權(quán)重系數(shù)大于未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述N-P行像素。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器包括分析單元、高頻單元、以及增強(qiáng)單元。分析單元根據(jù)上述P行像素其中一目前像素的運(yùn)動(dòng)標(biāo)志、亮度分量、以及色差分量，將目前像素劃分到多個(gè)區(qū)域其中之一，并輸出目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)。高頻單元根據(jù)上述亮度分量提供目前像素的高頻分量與高頻增強(qiáng)系數(shù)。增強(qiáng)單元耦接分析單元與高頻單元，根據(jù)上述的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)、高頻分量、以及高頻增強(qiáng)系數(shù)調(diào)整目前像素的亮度分量。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的分析單元包括圖像區(qū)域劃分器以及選擇器。圖像區(qū)域劃分器根據(jù)上述色差分量是否位于一預(yù)設(shè)范圍中以及目前像素是否為邊緣像素， 將目前像素劃分到上述多個(gè)區(qū)域其中之一。選擇器耦接于圖像區(qū)域劃分器與增強(qiáng)單元之間，若上述運(yùn)動(dòng)標(biāo)志為使能狀態(tài)(enabled)，則將目前像素劃分到上述多個(gè)區(qū)域其中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，并且將運(yùn)動(dòng)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)輸出至增強(qiáng)單元。若運(yùn)動(dòng)標(biāo)志為禁能狀態(tài) (disabled)，則根據(jù)圖像區(qū)域劃分器的劃分結(jié)果，在運(yùn)動(dòng)區(qū)域以外的上述多個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)中，選出目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)，并將目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)輸出至增強(qiáng)單元。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的圖像區(qū)域劃分器根據(jù)上述色差分量的比例，判斷上述色差分量是否位于上述預(yù)設(shè)范圍中。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，上述的圖像區(qū)域劃分器根據(jù)上述色差分量的比例與飽和度，判斷上述色差分量是否位于上述預(yù)設(shè)范圍中。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的圖像區(qū)域劃分器根據(jù)圖像中的目前像素與多個(gè)鄰近像素的亮度分量，判斷目前像素是否為邊緣像素。更詳細(xì)的說，上述的多個(gè)鄰近像素包括緊鄰目前像素的一相鄰像素。圖像區(qū)域劃分器以相鄰像素做為第一窗口的一預(yù)設(shè)角落，以目前像素做為第二窗口的一預(yù)設(shè)角落，根據(jù)第一窗口其中所有像素的亮度分量計(jì)算第一平均值，根據(jù)第二窗口其中所有像素的亮度分量計(jì)算第二平均值，根據(jù)第二平均值計(jì)算偽方差值，然后根據(jù)第一平均值、第二平均值、 以及偽方差值判斷目前像素是否為邊緣像素。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一窗口與第二窗口的大小皆為2x2個(gè)像素。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的高頻單元包括分量產(chǎn)生器與系數(shù)產(chǎn)生器。分量產(chǎn)生器耦接增強(qiáng)單元，根據(jù)圖像中的目前像素與多個(gè)鄰近像素的亮度分量計(jì)算上述高頻分量，并將高頻分量提供至增強(qiáng)單元。系數(shù)產(chǎn)生器耦接于分量產(chǎn)生器與增強(qiáng)單元之間，以計(jì)算或查表方式，根據(jù)高頻分量提供高頻增強(qiáng)系數(shù)至增強(qiáng)單元，其中高頻增強(qiáng)系數(shù)與高頻分量成反比。若以查表方式，則高頻增強(qiáng)系數(shù)的大小取決于以高頻分量為輸入的查表曲線。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的增強(qiáng)單元包括兩個(gè)乘法器與一加法器。其中，第一乘法器耦接分析單元與高頻單元，將區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)與高頻分量相乘之后輸出。第二乘法器耦接第一乘法器與高頻單元，將第一乘法器的輸出與高頻增強(qiáng)系數(shù)相乘之后輸出。加法器耦接第二乘法器，將目前像素的亮度分量與第二乘法器的輸出相加之后輸出。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的增強(qiáng)單元可以包括一限制器，此限制器耦接于第二乘法器與加法器之間。若第二乘法器的輸出小于預(yù)設(shè)下限，則限制器將第二乘法器的輸出設(shè)定為預(yù)設(shè)下限。若第二乘法器的輸出大于預(yù)設(shè)上限，則限制器將第二乘法器的輸出設(shè)定為預(yù)設(shè)上限。然后，限制器將經(jīng)過上述設(shè)定的第二乘法器的輸出提供至加法器。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的增強(qiáng)單元可以包括一除法器。此除法器耦接于第二乘法器與加法器之間，作用是將第二乘法器的輸出除以一預(yù)設(shè)值，然后將除以預(yù)設(shè)值的第二乘法器的輸出提供至加法器。上述預(yù)設(shè)值為二的整數(shù)次方。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，上述縮放器根據(jù)圖像中經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的多個(gè)像素以及未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的多個(gè)原始像素，對(duì)圖像進(jìn)行縮放。在上述縮放運(yùn)算中，經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述多個(gè)像素的權(quán)重系數(shù)大于未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述多個(gè)原始像素。本發(fā)明另提出一種對(duì)應(yīng)上述圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，包括下列步驟接收一圖像的N行像素的數(shù)據(jù)。調(diào)整上述N行像素中間的P行像素的亮度分量，以增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)，其中N與P皆為正整數(shù)而且N大于P。根據(jù)經(jīng)過上述細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述P行像素以及其余未經(jīng)過上述細(xì)節(jié)增強(qiáng)的N-P行像素，對(duì)上述圖像進(jìn)行縮放。在上述縮放運(yùn)算中，經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述P行像素的權(quán)重系數(shù)大于未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述N-P行像素。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，調(diào)整亮度分量以增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)的步驟包括根據(jù)上述P 行像素其中一目前像素的運(yùn)動(dòng)標(biāo)志、亮度分量、以及色差分量，將目前像素劃分到多個(gè)區(qū)域其中之一，輸出目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)。根據(jù)上述亮度分量提供目前像素的高頻分量與高頻增強(qiáng)系數(shù)。根據(jù)上述的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)、高頻分量、以及高頻增強(qiáng)系數(shù)調(diào)整目前像素的亮度分量。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，將目前像素劃分到上述多個(gè)區(qū)域其中之一并輸出區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)的步驟包括若運(yùn)動(dòng)標(biāo)志為使能狀態(tài)，則將目前像素劃分到上述多個(gè)區(qū)域其中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，并輸出運(yùn)動(dòng)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)。若運(yùn)動(dòng)標(biāo)志為禁能狀態(tài)，則根據(jù)上述色差分量是否位于一預(yù)設(shè)范圍中以及目前像素是否為邊緣像素，將目前像素劃分到運(yùn)動(dòng)區(qū)域以外的上述多個(gè)區(qū)域其中之一，在運(yùn)動(dòng)區(qū)域以外的上述多個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)中， 選出目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)，并輸出目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)?；谏鲜觯景l(fā)明使用簡(jiǎn)單的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)了圖像細(xì)節(jié)的提取，以低成本提高了圖像分辨率。本發(fā)明在縮放之前即進(jìn)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)，有利于減少由于縮放器的低通特性造成的高頻細(xì)節(jié)損失。此外，本發(fā)明將圖像區(qū)分為不同區(qū)域，各采用不同的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)，有利于對(duì)人眼感興趣的區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)，也能有效減弱細(xì)節(jié)增強(qiáng)所引入的不良效應(yīng)。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1是一種傳統(tǒng)的視頻圖像播放裝置的示意圖。圖2與圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例的視頻圖像播放裝置的示意圖。圖4是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種視頻圖像播放裝置的示意圖。圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器的示意圖。圖6與圖7是依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法的流程圖。圖8與圖9是圖7流程中膚色范圍判斷的示意圖。圖10是圖7流程中邊緣像素判斷的示意圖。圖11是圖7流程中邊緣像素判斷的流程圖。圖12是依照本發(fā)明一實(shí)施例的一個(gè)高頻分量計(jì)算范例。圖13是依照本發(fā)明一實(shí)施例的一個(gè)高頻增強(qiáng)系數(shù)范例。主要元件符號(hào)說明-1、8 計(jì)算高頻分量的權(quán)重系數(shù)1 6 像素100:圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器111 輸入資料112:運(yùn)動(dòng)標(biāo)志
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113:輸出資料120 分析單元121 圖像區(qū)域劃分器122 選擇器140 高頻單元141 分量產(chǎn)生器142 系數(shù)產(chǎn)生器160 增強(qiáng)單元I61、I62:乘法器163 除法器164:限制器165 加法器210 270、310 390 流程步驟600:圖像710 740 流程步驟1010 解交錯(cuò)器1020 縮放器1050 圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1210、1310 解交錯(cuò)器輸出的原始像素?cái)?shù)據(jù)1350 圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置Cb、Cr 像素的色差分量R1、R2、S1、S2 預(yù)設(shè)參數(shù)
具體實(shí)施例方式圖1繪示一種傳統(tǒng)的視頻圖像播放裝置的部分電路，其中包括解交錯(cuò)器1010和縮放器1020。圖1的視頻圖像播放裝置可以是電視機(jī)或網(wǎng)絡(luò)多媒體播放器之類的裝置。解交錯(cuò)器1010將視頻信號(hào)的奇數(shù)場(chǎng)(odd field)和偶數(shù)場(chǎng)(even field)合為一幀(frame)。 縮放器1020對(duì)每一幀的圖像進(jìn)行縮放，將視頻信號(hào)源的各種不同分辨率統(tǒng)一為視頻圖像播放裝置的固定分辨率?？s放器1020采用8x4端口(taps)的濾波器(filter)進(jìn)行縮放運(yùn)算，所以需要4行的數(shù)據(jù)源輸入，如圖1的四個(gè)箭頭所示。圖2則繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種視頻圖像播放裝置的部分電路，其中包括解交錯(cuò)器1010和圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1050，圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1050包括圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)細(xì)100與縮放器1020。圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100自解交錯(cuò)器1010接收?qǐng)D像的原始像素，調(diào)整原始像素的亮度分量，以增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)?？s放器1020耦接圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100，根據(jù)上述圖像中經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100增強(qiáng)細(xì)節(jié)的多個(gè)像素對(duì)上述圖像進(jìn)行縮放。圖2的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100在縮放器1020之前進(jìn)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)，這樣才能取得較佳的增強(qiáng)效果。不過按照?qǐng)D2的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)有一個(gè)問題，如圖3所示，需要六行來自解交錯(cuò)器 1010的原始像素?cái)?shù)據(jù)1210。因?yàn)閳D像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100必須一次提供四行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素給縮放器1020，而且本實(shí)施例的細(xì)節(jié)增強(qiáng)需要計(jì)算每個(gè)原始像素的高頻分量，如圖12所示，每一個(gè)像素的高頻分量都需要以該像素為中心的3x3窗口才能計(jì)算(細(xì)節(jié)后述)。所以要計(jì)算四行像素的高頻分量，必須在上下各增加一行像素，也就是需要六行自解交錯(cuò)器 1010得到的原始像素?cái)?shù)據(jù)1210。為解決這個(gè)問題，要求圖2的解交錯(cuò)器1010同時(shí)輸出六行數(shù)據(jù)，如圖3所示。其中第一行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素是使用來自解交錯(cuò)器1010的六行數(shù)據(jù)1210其中的第一行至第三行原始像素而計(jì)算產(chǎn)生，第二行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素是使用來自解交錯(cuò)器1010的六行數(shù)據(jù)1210其中的第二行至第四行原始像素而計(jì)算產(chǎn)生，第三行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素是使用來自解交錯(cuò)器1010的六行數(shù)據(jù)1210其中的第三行至第五行原始像素而計(jì)算產(chǎn)生，第四行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素是使用來自解交錯(cuò)器1010的六行數(shù)據(jù)1210其中的第四行至第六行原始像素而計(jì)算產(chǎn)生。一般而言，如果縮放器1020需要同時(shí)輸入N行像素，而且計(jì)算高頻分量使用的像素窗口在垂直方向的高度為M行像素，則解交錯(cuò)器1010必須同時(shí)輸出M+N-1行原始像素。 圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100根據(jù)M+N-1行原始像素產(chǎn)生N行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素，縮放器1020根據(jù)這N行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素進(jìn)行圖像縮放。為了降低視頻圖像播放裝置的成本，可以減少解交錯(cuò)器1010同時(shí)輸出的數(shù)據(jù)行數(shù)，如圖4的實(shí)施例所示。圖4的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1350包括圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100 與縮放器1020，其中縮放器1020仍然需要同時(shí)需入四行像素，不過最上方和最下方兩行直接使用來自解交錯(cuò)器1010的原始像素1310，只有中間兩行使用經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100 進(jìn)行增強(qiáng)的像素。在縮放器1020的縮放運(yùn)算中，中間兩行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素的權(quán)重系數(shù)大于上下兩行未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的原始像素。這樣只需要解交錯(cuò)器1010同時(shí)輸出四行數(shù)據(jù) 1310即可，不需要解交錯(cuò)器1010同時(shí)輸出六行像素，可以降低硬件成本。雖然成本較低，圖 4的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1350仍然可達(dá)成明顯的細(xì)節(jié)增強(qiáng)效果。一般而言，如果縮放器1020需要同時(shí)輸入的像素中只需要P行經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100增強(qiáng)細(xì)節(jié)的像素，其余直接采用未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的原始像素，而且計(jì)算高頻分量使用的像素窗口在垂直方向的高度為M行像素，則只要解交錯(cuò)器1010能同時(shí)輸出M+P-1行原始像素即可，其中M與P皆為正整數(shù)。如果將中間P行經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素的權(quán)重系數(shù)設(shè)定為大于其余未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的原始像素，可以得到較佳的畫質(zhì)。圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100的示意圖。圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器 100接收需要細(xì)節(jié)增強(qiáng)的圖像像素111以及上述像素的運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112，輸出經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素113。本實(shí)施例的圖像使用YCbCr色彩空間，所以每個(gè)像素都有亮度分量Y和色差分量 Cb、Cr。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，圖像可以使用其他類似的色彩空間。圖6是圖4的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1350所執(zhí)行的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法的流程圖。圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1350會(huì)對(duì)上述的中間P行像素其中每一個(gè)像素逐一執(zhí)行圖6的方法流程，以下將圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1350正在處理的像素稱為目前像素。如圖5所示，圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100包括分析單元120、高頻單元140、以及耦接上述兩個(gè)單元的增強(qiáng)單元160。以下配合圖4與圖5說明圖6流程。首先，圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置1350自解交錯(cuò)器1010接收四行原始像素?cái)?shù)據(jù)1310(步驟210)?？s放器1020直接接收四行數(shù)據(jù)1310其中上下兩行未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的原始像素(步驟220)，圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器 100則將四行原始像素?cái)?shù)據(jù)1310全部接收。
圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100之中，分析單元120根據(jù)目前像素的運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112、亮度分量 Y、以及色差分量Cb、Cr，將目前像素劃分到多個(gè)預(yù)設(shè)的區(qū)域其中之一，并輸出目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)(步驟230)。本實(shí)施例有五個(gè)預(yù)設(shè)區(qū)域，也就是運(yùn)動(dòng)區(qū)域、眼睛區(qū)域、皮膚區(qū)域、邊緣區(qū)域、以及平滑區(qū)域。上述的區(qū)域劃分就是區(qū)分目前像素的種類，不同區(qū)域?qū)?yīng)不同的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)。另一方面，高頻單元140根據(jù)亮度分量Y提供目前像素的高頻分量(步驟M0)，根據(jù)高頻分量提供高頻增強(qiáng)系數(shù)(步驟250)。接下來，增強(qiáng)單元160 根據(jù)上述的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)、高頻分量、以及高頻增強(qiáng)系數(shù)調(diào)整目前像素的亮度分量Y，以達(dá)到增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)的目標(biāo)(步驟260)。接著縮放器1020根據(jù)上下兩行未經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100增強(qiáng)細(xì)節(jié)的原始像素，以及中間兩行經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100增強(qiáng)細(xì)節(jié)的像素，進(jìn)行圖像縮放(步驟270)。分析單元120包括圖像區(qū)域劃分器121和選擇器122，選擇器122耦接于圖像區(qū)域劃分器121與增強(qiáng)單元160的乘法器161之間。圖像區(qū)域劃分器121根據(jù)色差分量Cb、 Cr是否位于預(yù)設(shè)的膚色范圍中以及目前像素是否為邊緣像素，將目前像素劃分到上述區(qū)域其中之一。選擇器122選擇并輸出目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)。圖7繪示分析單元120執(zhí)行步驟210的較詳細(xì)流程。首先，選擇器122判斷目前像素的運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112是否為使能狀態(tài)(步驟310)。本實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112的值可以是 0或1，可將0與1其中一個(gè)定義為使能狀態(tài)，另一個(gè)定義為禁能狀態(tài)。如果運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112 為使能狀態(tài)，則選擇器122將目前像素劃分到運(yùn)動(dòng)區(qū)域，并且將運(yùn)動(dòng)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)輸出至增強(qiáng)單元160(步驟320)。運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112可來自提供目前像素的視頻解碼器 (video decoder)。運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112可由視頻解碼器根據(jù)目前像素所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量(motion vector)而決定，例如視頻解碼器可在運(yùn)動(dòng)向量的大小大于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)將運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112 設(shè)定為使能狀態(tài)，在運(yùn)動(dòng)向量小于閾值時(shí)將運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112設(shè)定為禁能狀態(tài)。如果運(yùn)動(dòng)標(biāo)志112為禁能狀態(tài)，則圖像區(qū)域劃分器121判斷目前像素的色差分量 Cb、Cr是否在預(yù)設(shè)的膚色范圍中(步驟330，細(xì)節(jié)后述)，接著判斷目前像素是否為邊緣像素(步驟340與370，細(xì)節(jié)后述)。如果目前像素在膚色范圍中而且是邊緣像素，則圖像區(qū)域劃分器121將目前像素劃分到眼睛區(qū)域(步驟350)。如果目前像素在膚色范圍中而且不是邊緣像素，則圖像區(qū)域劃分器121將目前像素劃分到皮膚區(qū)域(步驟360)。如果目前像素不在膚色范圍中而且是邊緣像素，則圖像區(qū)域劃分器121將目前像素劃分到邊緣區(qū)域 (步驟380)。如果目前像素不在膚色范圍中而且不是邊緣像素，則圖像區(qū)域劃分器121將目前像素劃分到平滑區(qū)域(步驟390)。在步驟350、360、380以及390之中，選擇器122都會(huì)根據(jù)圖像區(qū)域劃分器121的劃分結(jié)果，在運(yùn)動(dòng)區(qū)域以外的各區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)中，選出目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)，并且將目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)輸出至增強(qiáng)單元160。圖8與圖9是圖像區(qū)域劃分器121在步驟330之中判斷目前像素的色差分量Cb、 Cr是否在膚色范圍中的示意圖。圖8與圖9將Cb、Cr視為二維空間的兩坐標(biāo)軸。圖8是比較簡(jiǎn)單的判斷方式，圖像區(qū)域劃分器121根據(jù)色差分量Cb與Cr的比例判斷Cb、Cr是否位于膚色范圍中。更詳細(xì)的說，只要Cb與Cr符合下列的公式(1)，圖像區(qū)域劃分器121就認(rèn)定Cb與Cr位于膚色范圍中。Sl > Cr/Cb > S2..............................................(1)
Cr/Cb相當(dāng)于圖8的二維空間的直線斜率，圖8的膚色范圍就是線段Sl與S2之間的斜線區(qū)域。Sl與S2是預(yù)設(shè)參數(shù)。圖9是比較復(fù)雜的判斷方式，圖像區(qū)域劃分器121根據(jù)色差分量Cb、Cr的比例與飽和度，判斷Cb與Cr是否位于膚色范圍中。如果Cb與Cr符合上述的公式(1)以及下列的公式(2)、(3)，圖像區(qū)域劃分器121則認(rèn)定Cb與Cr位于膚色范圍中。Rl > SQU > R2..............................................(2)SQU = (Cb2+Cr2)1/2........................................(3)SQU就是Cb與Cr的飽和度，相當(dāng)于圖9的二維空間中，坐標(biāo)點(diǎn)和原點(diǎn)之間的距離。 因此，圖9的膚色范圍就是線段Si、S2以及圓弧Rl、R2之間的斜線區(qū)域。Rl與R2也是預(yù)設(shè)參數(shù)。比較圖8和圖9的判斷方式，圖8的簡(jiǎn)易方式不必計(jì)算飽和度SQU，省略了平方和開方運(yùn)算，可以簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，從而降低成本。圖9的方式雖然成本較高，但可以做出更精準(zhǔn)的判斷，提高細(xì)節(jié)增強(qiáng)的效果。圖10是圖像區(qū)域劃分器121在步驟340和370判斷目前像素是否為邊緣像素的示意圖，圖11則繪示圖像區(qū)域劃分器121在步驟340和370判斷目前像素是否為邊緣像素的較詳細(xì)流程。圖10的圖像600其中，每一個(gè)方格表示一個(gè)像素，像素6為本實(shí)施例的目前像素，像素1 5為目前像素6的鄰近像素。鄰近像素1 5其中，像素5是在左方緊鄰目前像素6的相鄰像素。圖像區(qū)域劃分器121根據(jù)兩個(gè)2x2的像素窗口進(jìn)行判斷所需的計(jì)算。圖像區(qū)域劃分器121以相鄰像素5做為第一窗口的右下角落，以目前像素6做為第二窗口的右下角落。也就是說，第一窗口由像素1、2、4、5組成，第二窗口由像素2、3、5、6組成。以下說明圖11流程。圖像區(qū)域劃分器121分別使用下列的公式⑷、(5)計(jì)算第一平均值A(chǔ)VEl (步驟710)以及第二平均值A(chǔ)VE2 (步驟720)。AVEl = (Yl+Y2+Y4+Y5)/4..................(4)AVE2 = (Υ2+Υ3+Υ5+Υ6) /4..................(5)公式(4)、(5)其中的Yl TO分別是鄰近像素1 5的亮度分量，Υ6是目前像素 6的亮度分量。接下來，圖像區(qū)域劃分器121使用下列的公式(6)，根據(jù)第二平均值A(chǔ)VE2計(jì)算第二窗口的偽方差值VIA (步驟730)。VIA = (|Y2-AVE2| + |Y3-AVE2| + |Y5-AVE2| + |Y6-AV E2|)/4...............................................(6)公式(6)其中的I I符號(hào)表示取絕對(duì)值。接下來，圖像區(qū)域劃分器121使用下列的公式(7)判斷目前像素是否為邊緣像素 (步驟740)。VIA > UD/ (IAVE2-AVE11 +1)..................(7)公式(7)其中的UD是圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器100的使用者預(yù)先定義的參數(shù)，如果公式 (7)成立，則圖像區(qū)域劃分器121判定目前像素是邊緣像素，否則判定目前像素不是邊緣像
ο本實(shí)施例的圖像區(qū)域劃分器121使用2x2的最小窗口是為了降低硬件成本，而且使用更大窗口對(duì)細(xì)節(jié)增強(qiáng)的效果不會(huì)有明顯提升。不過，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，圖像區(qū)域劃分器121仍然可以使用更大的像素窗口，公式(4)至(7)很容易就能修改為對(duì)應(yīng)更大窗口。本實(shí)施例的相鄰像素5是在左方緊鄰目前像素6，本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，相鄰像素5可以在其他方向緊鄰目前像素6，例如在上方、下方或右方。本實(shí)施例的相鄰像素5和目前像素6分別是第一窗口和第二窗口的右下角落，但是本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，相鄰像素5和目前像素6可以分別是兩個(gè)窗口的其他預(yù)設(shè)角落，例如右上角落、左上角落或左下角落。高頻單元140包括分量產(chǎn)生器141以及系數(shù)產(chǎn)生器142。分量產(chǎn)生器141耦接增強(qiáng)單元160，根據(jù)圖像中的目前像素與多個(gè)鄰近像素的亮度分量計(jì)算高頻分量，并且將高頻分量提供至增強(qiáng)單元160。分量產(chǎn)生器141計(jì)算高頻分量的方式是將目前像素和鄰近像素的亮度分量乘上不同的權(quán)重系數(shù)然后相加，例如圖12所示的權(quán)重系數(shù)。在圖12的范例中， 目前像素的權(quán)重系數(shù)為8，而周圍八個(gè)鄰近像素的權(quán)重系數(shù)為-1，分量產(chǎn)生器141使用下列的公式(8)計(jì)算高頻分量HF。HF = 8*Y (i，j) -Y (i-1，j-1) -Y (i，j_l) -Y (i+1，j_l) -Y (i_l，j) -Y (i+1，j) -Y (i_l， j+l)_Y(i，j+l)-Y(i+l, j+1)............(8)公式⑶其中的Y(i，j)是目前像素的亮度分量，i、j是目前像素在圖像中的坐標(biāo)，其余八個(gè)Y()是八個(gè)鄰近像素的亮度分量。系數(shù)產(chǎn)生器142耦接于分量產(chǎn)生器141與增強(qiáng)單元160的乘法器162之間。系數(shù)產(chǎn)生器142使用下列的公式(9)計(jì)算高頻增強(qiáng)系數(shù)C0E，并提供高頻增強(qiáng)系數(shù)COE至增強(qiáng)單元 160。COE = int (((A/ (IHFI +1)) +B) *C)...............(9)公式(9)其中的int()表示取整數(shù)，也就是舍去小數(shù)部分，A、B、C都是預(yù)設(shè)參數(shù)。 參數(shù)C通常是二的整數(shù)次方，通過調(diào)整參數(shù)C，可以使公式(9)的int()其中的小數(shù)部分進(jìn)入整數(shù)部分，增加后續(xù)計(jì)算的精準(zhǔn)度。圖13繪示依照公式(9)計(jì)算所得的高頻增強(qiáng)系數(shù)與高頻分量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從圖13以及公式(9)可以看出，高頻增強(qiáng)系數(shù)與高頻分量成反比。除了直接計(jì)算的方式以外，也可以依照公式(9)建立一個(gè)查找表儲(chǔ)存在系數(shù)產(chǎn)生器142之中。系數(shù)產(chǎn)生器142可以將接收自分量產(chǎn)生器141的高頻分量做為索引，在查找表中讀取對(duì)應(yīng)的高頻增強(qiáng)系數(shù)，然后將高頻增強(qiáng)系數(shù)提供至增強(qiáng)單元160。在此情況下，公式(9)就是以高頻分量為輸入的查表曲線。增強(qiáng)單元160包括依序串列耦接的乘法器161、162、除法器163、限制器164、以及加法器165。乘法器161也耦接分析單元120的選擇器122以及高頻單元140的分量產(chǎn)生器141。乘法器162也耦接高頻單元140的系數(shù)產(chǎn)生器142。乘法器161將來自選擇器122 的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)與來自分量產(chǎn)生器141的高頻分量相乘之后輸出。乘法器162將乘法器 161的輸出與來自系數(shù)產(chǎn)生器142的高頻增強(qiáng)系數(shù)相乘之后輸出。除法器163接收乘法器 162的輸出做為輸入。除法器163將其輸入除以一個(gè)預(yù)設(shè)值，然后輸出其輸入除以預(yù)設(shè)值之后的結(jié)果。上述預(yù)設(shè)值為二的整數(shù)次方，可用來抵消公式(9)其中的參數(shù)C。限制器164接收除法器163的輸出做為輸入。限制器164可將其輸入限制在一個(gè)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，然后輸出，以限制目前像素的細(xì)節(jié)增強(qiáng)程度，此預(yù)設(shè)范圍由預(yù)設(shè)的下限和上限所限定。限制器164在其輸入小于預(yù)設(shè)下限時(shí)，將其輸入設(shè)定為預(yù)設(shè)下限，在其輸入大于預(yù)設(shè)上限時(shí)，將其輸入設(shè)定為預(yù)設(shè)上限，然后輸出經(jīng)過上述設(shè)定的輸入值。如果輸入值并未超出預(yù)設(shè)范圍，則限制器164直接輸出其輸入。加法器165接收限制器164的輸出以及目前像素111做為輸入，將目前像素的亮度分量加上限制器164的輸出之后，輸出經(jīng)過上述加法運(yùn)算的目前像素，此輸出就是經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的目前像素113。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可以省略除法器163，在此情況下，限制器164接收乘法器162的輸出做為其輸入。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可以省略限制器164，在此情況下，加法器165接收除法器163的輸出以及目前像素111做為輸入，將目前像素的亮度分量加上除法器163的輸出之后，輸出經(jīng)過上述加法運(yùn)算的目前像素。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可以同時(shí)省略除法器163和限制器164，在此情況下， 加法器165接收乘法器162的輸出以及目前像素111做為輸入，將目前像素的亮度分量加上乘法器162的輸出之后，輸出經(jīng)過上述加法運(yùn)算的目前像素。綜上所述，本發(fā)明可應(yīng)用在靜態(tài)照片或動(dòng)態(tài)視頻。本發(fā)明將圖像區(qū)分為不同區(qū)域， 各采用不同的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)進(jìn)行控制，有利于對(duì)人眼感興趣的區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。本發(fā)明引入運(yùn)動(dòng)和膚色增強(qiáng)系數(shù)，有效減弱圖像增強(qiáng)引入的不良效應(yīng)。本發(fā)明引入高頻增強(qiáng)系數(shù)，其計(jì)算公式可自我適應(yīng)圖像內(nèi)容，控制增強(qiáng)幅度。本發(fā)明在縮放器之前即進(jìn)行圖像增強(qiáng)，有利于減少由于縮放器的低通特性造成的高頻細(xì)節(jié)損失。在成本方面，本發(fā)明使用簡(jiǎn)單的算子實(shí)現(xiàn)了細(xì)節(jié)提取，在判斷邊緣以及計(jì)算高頻分量時(shí)使用較小的窗口，簡(jiǎn)化了提取細(xì)節(jié)過程。本發(fā)明在縮放器之前即進(jìn)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)。在提供給縮放器的像素?cái)?shù)據(jù)中，本發(fā)明可以采用部分原始像素，藉此減少經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的像素?cái)?shù)量，以減少解交錯(cuò)器同時(shí)輸出的數(shù)據(jù)行數(shù)?？傊?，本發(fā)明能以低成本提高圖像分辨率。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，接收一圖像的N行像素的數(shù)據(jù)，包括一圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器，調(diào)整上述N行像素中間的P行像素的亮度分量，以增強(qiáng)該圖像的細(xì)節(jié)，其中N與P皆為正整數(shù)而且N大于P ；以及一縮放器，耦接該圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器，根據(jù)經(jīng)過該圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器增強(qiáng)細(xì)節(jié)的上述P行像素，以及其余未經(jīng)過該圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器增強(qiáng)細(xì)節(jié)的N-P行像素，對(duì)該圖像進(jìn)行縮放，在上述縮放運(yùn)算中，經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述P行像素的權(quán)重系數(shù)大于未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述N-P 行像素。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器包括一分析單元，根據(jù)上述P行像素其中一目前像素的運(yùn)動(dòng)標(biāo)志、亮度分量、以及色差分量，將該目前像素劃分到多個(gè)區(qū)域其中之一，輸出該目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)；一高頻單元，根據(jù)該亮度分量提供該目前像素的高頻分量與高頻增強(qiáng)系數(shù)；以及一增強(qiáng)單元，耦接該分析單元與該高頻單元，根據(jù)該區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)、該高頻分量、以及該高頻增強(qiáng)系數(shù)調(diào)整該目前像素的亮度分量。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該分析單元包括一圖像區(qū)域劃分器，根據(jù)上述色差分量是否位于一預(yù)設(shè)范圍中以及該目前像素是否為邊緣像素，將該目前像素劃分到上述多個(gè)區(qū)域其中之一；以及一選擇器，耦接于該圖像區(qū)域劃分器與該增強(qiáng)單元之間，若該運(yùn)動(dòng)標(biāo)志為使能狀態(tài)，則將該目前像素劃分到上述多個(gè)區(qū)域其中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，并且將該運(yùn)動(dòng)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)輸出至該增強(qiáng)單元，若該運(yùn)動(dòng)標(biāo)志為禁能狀態(tài)，則根據(jù)該圖像區(qū)域劃分器的劃分結(jié)果， 在該運(yùn)動(dòng)區(qū)域以外的上述多個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)中，選出該目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)，并將該目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)輸出至該增強(qiáng)單兀。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該圖像區(qū)域劃分器根據(jù)上述色差分量的比例，判斷上述色差分量是否位于該預(yù)設(shè)范圍中。
5.如權(quán)利要求3所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該圖像區(qū)域劃分器根據(jù)上述色差分量的比例與飽和度，判斷上述色差分量是否位于該預(yù)設(shè)范圍中。
6.如權(quán)利要求3所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該圖像區(qū)域劃分器根據(jù)該圖像中的該目前像素與多個(gè)鄰近像素的亮度分量，判斷該目前像素是否為邊緣像素。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，上述多個(gè)鄰近像素包括緊鄰該目前像素的一相鄰像素，該圖像區(qū)域劃分器以該相鄰像素做為一第一窗口的一預(yù)設(shè)角落，以該目前像素做為一第二窗口的一預(yù)設(shè)角落，根據(jù)該第一窗口其中所有像素的亮度分量計(jì)算一第一平均值，根據(jù)該第二窗口其中所有像素的亮度分量計(jì)算一第二平均值， 根據(jù)該第二平均值計(jì)算一偽方差值，然后根據(jù)該第一平均值、該第二平均值、以及該偽方差值判斷該目前像素是否為邊緣像素。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該第一窗口與該第二窗口的大小皆為2x2個(gè)像素。
9.如權(quán)利要求2所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該高頻單元包括一分量產(chǎn)生器，耦接該增強(qiáng)單元，根據(jù)該圖像中的該目前像素與多個(gè)鄰近像素的亮度分量計(jì)算該高頻分量，并將該高頻分量提供至該增強(qiáng)單元；以及一系數(shù)產(chǎn)生器，耦接于該分量產(chǎn)生器與該增強(qiáng)單元之間，以計(jì)算或查表方式，根據(jù)該高頻分量提供該高頻增強(qiáng)系數(shù)至該增強(qiáng)單元，其中該高頻增強(qiáng)系數(shù)與該高頻分量成反比。
10.如權(quán)利要求2所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該增強(qiáng)單元包括一第一乘法器，耦接該分析單元與該高頻單元，將該區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)與該高頻分量相乘之后輸出；一第二乘法器，耦接該第一乘法器與該高頻單元，將該第一乘法器的輸出與該高頻增強(qiáng)系數(shù)相乘之后輸出；以及一加法器，耦接該第二乘法器，將該目前像素的亮度分量與該第二乘法器的輸出相加之后輸出。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該增強(qiáng)單元更包括 一限制器，耦接于該第二乘法器與該加法器之間，若該第二乘法器的輸出小于一預(yù)設(shè)下限，則將該第二乘法器的輸出設(shè)定為該預(yù)設(shè)下限，若該第二乘法器的輸出大于一預(yù)設(shè)上限，則將該第二乘法器的輸出設(shè)定為該預(yù)設(shè)上限，然后將經(jīng)過上述設(shè)定的該第二乘法器的輸出提供至該加法器。
12.如權(quán)利要求10所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，其特征在于，該增強(qiáng)單元更包括 一除法器，耦接于該第二乘法器與該加法器之間，將該第二乘法器的輸出除以一預(yù)設(shè)值，然后將除以該預(yù)設(shè)值的該第二乘法器的輸出提供至該加法器，其中該預(yù)設(shè)值為二的整數(shù)次方。
13.一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，包括 接收一圖像的N行像素的數(shù)據(jù)；調(diào)整上述N行像素中間的P行像素的亮度分量，以增強(qiáng)該圖像的細(xì)節(jié)，其中N與P皆為正整數(shù)而且N大于P;以及根據(jù)經(jīng)過上述細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述P行像素以及其余未經(jīng)過上述細(xì)節(jié)增強(qiáng)的N-P行像素， 對(duì)該圖像進(jìn)行縮放；在上述縮放運(yùn)算中，經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述P行像素的權(quán)重系數(shù)大于未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述N-P行像素。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，調(diào)整該亮度分量以增強(qiáng)該圖像細(xì)節(jié)的步驟包括根據(jù)上述P行像素其中一目前像素的運(yùn)動(dòng)標(biāo)志、亮度分量、以及色差分量，將該目前像素劃分到多個(gè)區(qū)域其中之一，輸出該目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)； 根據(jù)該亮度分量提供該目前像素的高頻分量與高頻增強(qiáng)系數(shù)；以及根據(jù)該區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)、該高頻分量、以及該高頻增強(qiáng)系數(shù)調(diào)整該目前像素的亮度分量。
15.如權(quán)利要求14所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，將該目前像素劃分到上述多個(gè)區(qū)域其中之一并輸出該區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)的步驟包括若該運(yùn)動(dòng)標(biāo)志為使能狀態(tài)，則將該目前像素劃分到上述多個(gè)區(qū)域其中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，并輸出該運(yùn)動(dòng)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)；以及若該運(yùn)動(dòng)標(biāo)志為禁能狀態(tài)，則根據(jù)上述色差分量是否位于一預(yù)設(shè)范圍中以及該目前像素是否為邊緣像素，將該目前像素劃分到該運(yùn)動(dòng)區(qū)域以外的上述多個(gè)區(qū)域其中之一，在該運(yùn)動(dòng)區(qū)域以外的上述多個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)中，選出該目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)，并輸出該目前像素所屬區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，更包括 根據(jù)上述色差分量的比例，判斷上述色差分量是否位于該預(yù)設(shè)范圍中。
17.如權(quán)利要求15所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，更包括 根據(jù)上述色差分量的比例與飽和度，判斷上述色差分量是否位于該預(yù)設(shè)范圍中。
18.如權(quán)利要求15所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，更包括根據(jù)該圖像中的該目前像素與多個(gè)鄰近像素的亮度分量，判斷該目前像素是否為邊緣像素。
19.如權(quán)利要求18所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，上述多個(gè)鄰近像素包括緊鄰該目前像素的一相鄰像素，而且判斷該目前像素是否為邊緣像素的步驟包括以該相鄰像素做為一第一窗口的一預(yù)設(shè)角落； 以該目前像素做為一第二窗口的一預(yù)設(shè)角落； 根據(jù)該第一窗口其中所有像素的亮度分量計(jì)算一第一平均值； 根據(jù)該第二窗口其中所有像素的亮度分量計(jì)算一第二平均值； 根據(jù)該第二平均值計(jì)算一偽方差值；以及根據(jù)該第一平均值、該第二平均值、以及該偽方差值判斷該目前像素是否為邊緣像素。
20.如權(quán)利要求19所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，該第一窗口與該第二窗口的大小皆為2x2個(gè)像素。
21.如權(quán)利要求14所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，根據(jù)該亮度分量提供該高頻分量與該高頻增強(qiáng)系數(shù)的步驟包括根據(jù)該圖像中的該目前像素與多個(gè)鄰近像素的亮度分量計(jì)算該高頻分量；以及以計(jì)算或查表方式，根據(jù)該高頻分量提供該高頻增強(qiáng)系數(shù)，其中該高頻增強(qiáng)系數(shù)與該高頻分量成反比。
22.如權(quán)利要求14所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，調(diào)整該亮度分量以增強(qiáng)該圖像細(xì)節(jié)的步驟更包括將該區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)、該高頻分量、以及該高頻增強(qiáng)系數(shù)相乘；以及將該目前像素的亮度分量加上以上三者相乘結(jié)果。
23.如權(quán)利要求14所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，調(diào)整該亮度分量以增強(qiáng)該圖像細(xì)節(jié)的步驟更包括將該區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)、該高頻分量、以及該高頻增強(qiáng)系數(shù)相乘；若以上三者相乘結(jié)果小于一預(yù)設(shè)下限，則將以上三者相乘結(jié)果設(shè)定為該預(yù)設(shè)下限；若以上三者相乘結(jié)果大于一預(yù)設(shè)上限，則將以上三者相乘結(jié)果設(shè)定為該預(yù)設(shè)上限；以及該目前像素的亮度分量加上經(jīng)過上述設(shè)定的以上三者相乘結(jié)果。
24.如權(quán)利要求14所述的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法，其特征在于，調(diào)整該亮度分量以增強(qiáng)該圖像細(xì)節(jié)的步驟更包括將該區(qū)域增強(qiáng)系數(shù)、該高頻分量、以及該高頻增強(qiáng)系數(shù)相乘，然后除以一預(yù)設(shè)值；以及將該目前像素的亮度分量加上以上三者相乘然后除以該預(yù)設(shè)值的結(jié)果，其中該預(yù)設(shè)值為二的整數(shù)次方。
全文摘要
一種圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放裝置，以及圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)與縮放方法。上述裝置接收一圖像的N行像素的數(shù)據(jù)，包括圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器和縮放器。圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器調(diào)整上述N行像素中間的P行像素的亮度分量，以增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)，其中N與P皆為正整數(shù)而且N大于P。縮放器耦接圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器，根據(jù)經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器增強(qiáng)細(xì)節(jié)的上述P行像素，以及其余未經(jīng)過圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)器增強(qiáng)細(xì)節(jié)的N-P行像素，對(duì)圖像進(jìn)行縮放。在上述縮放運(yùn)算中，經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述P行像素的權(quán)重系數(shù)大于未經(jīng)過細(xì)節(jié)增強(qiáng)的上述N-P行像素。
文檔編號(hào)G06T5/00GK102456223SQ20101053786
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者廖汝鵬, 文錦松, 高峰 申請(qǐng)人:珠海揚(yáng)智電子有限公司