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抑制假色/假亮效應的方法及裝置的制作方法

文檔序號:7619734閱讀:256來源:國知局
專利名稱:抑制假色/假亮效應的方法及裝置的制作方法
技術領域
本發(fā)明提供一種用來改善圖像輸出質量的方法,尤指一種藉由抑制假色/假亮效應來改善圖像輸出質量的方法。
背景技術
在合成視頻(composite video)電視系統(tǒng)(例如NTSC以及PAL系統(tǒng))中,色度信號以及亮度信號是共享一部分的傳輸頻寬。舉例來說,在NTSC系統(tǒng)中,色度信息是編碼于頻率為3.57955MHz的副載波,由于色度的頻帶大致上為2.3MHz到4.2MHz,所以亮度頻譜和色度頻譜便會互相重迭,換句話說,信號之間的相互干擾便隨之發(fā)生。
如業(yè)界所眾所周知的,電視解調器(TV decoder)通常用來從合成視頻中解出亮度信息以及色度信息,然而,電視解調器并不能得知究竟哪一部分的高頻信號是色度信號,或是哪一部分的高頻信號是亮度信號,因此,由于亮度頻譜的干擾,電視解調器經常會產生錯誤的色度信息。“假色效應”(crosscolor)就是因為高頻的亮度信息被錯誤地解譯為色度信息,而由此造成色度頻譜的毀損;相反地,“假亮效應”(cross luminance)就是因為色度信息被錯誤地解譯為高頻的亮度信息,而因此造成亮度頻譜的毀損。
一般而言,降低假色效應的方法是在解調變成基頻色度信息之前,先對編碼于色度副載波上的色度信息進行操作,這類方法一般是將抑制假色現(xiàn)象的操作并入解碼運算的過程當中,并且著眼于增進將色度信息及亮度信息分離的程度,以同時減輕假色及假亮的現(xiàn)象。然而,在那些只有已經經過解調變之后的基頻色度信息可供使用的應用當中,假色抑制的技術是非常受到需要的,尤其是當先前進行解調變操作時并沒有考慮假色抑制的情形之下,在這樣的應用當中,基于實作上的考慮,假色效應的抑制則需要在基頻領域當中完成。
因此,F(xiàn)aroudja于美國專利第5,305,120號揭露一種抑制假色效應的技術,請注意,在不影響本發(fā)明技術揭露下,其內容不另贅述于此。雖然Faroudja提供了一種于解碼操作之后進行抑制假色效應的可行方法,但是為了減低由于過于簡化的靜止圖像判斷機制而造成于抑制假色效應時產生錯誤的可能性,我們需要一種更好的移動檢測運算法。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種利用移動檢測算法來抑制一圖像的假色/假亮效應的方法。
根據本發(fā)明的實施例,是揭露一種用來處理視頻數(shù)據中一圖像的方法,該視頻數(shù)據包含有多個圖框,該方法包含有取得該多個圖框中一圖框的像素信息以及該多個圖框中另一圖框的像素信息之間的第一差量集,其中對應該第一差量集的兩圖框是間隔一圖框;檢測該第一差量集是否符合第一條件;以及根據一靜止圖像判斷信息集,對該多個圖框中的一目標(current)圖框執(zhí)行一假色效應抑制操作,其中該靜止圖像判斷信息集包含該第一條件的檢測結果。
根據本發(fā)明的實施例,用來處理一視頻數(shù)據中一圖像的該方法還包含有取得該多個圖框中一圖框的像素信息以及該多個圖框中另一圖框的像素信息的第二差量集,其中對應該第二差量集的兩圖框為兩相鄰圖框;以及檢測該第二差量集是否符合第二條件;其中該靜止圖像判斷信息集還包含有該第二條件的檢測結果。
根據本發(fā)明的實施例,用來處理視頻數(shù)據中一圖像的該方法還包含有取得該多個圖框中相鄰三圖框的像素信息的第三差量集;以及檢測該第三差量集是否符合第三條件;其中該靜止圖像判斷信息集還包含有該第三條件的檢測結果。


第1圖為依據本發(fā)明一實施例的假色效應以及假亮效應的裝置的功能方塊圖。
第2圖為第1圖所示的裝置接收多個連續(xù)圖像圖框的時序圖。
第3圖為第2圖所示的圖像圖框中像素的配置示意圖。
第4圖為第1圖所示的裝置接收多個連續(xù)圖場(該多個圖場是對應第3圖所示的圖像圖框)的時序圖。
第5圖為依據本發(fā)明一實施例的抑制假色效應以及假亮效應的方法的流程圖。
100裝置 102移動檢測器104處理器具體實施方式
請參閱第1圖,第1圖為依據本發(fā)明一實施例的抑制假色/假亮效應的裝置100的功能方塊圖。在本實施例中,裝置100包含移動檢測器(motiondetector)102以及處理器(processor)104,移動檢測器102連續(xù)接收多個像素信息,于本實施例中,該多個像素信息可包含圖像圖框中一連串的像素數(shù)據的亮度信息(luminance information),例如Y,以及色度信息(chrominanceinformation),例如U、V,或者Cr、Cb,接著,移動檢測器102便根據接收到的像素信息產生移動控制信號,該移動控制信號是用來指出目標像素所對應的圖像是被視為是靜止圖像或是移動圖像。處理器104亦會接收到該像素信息,在此系為亮度信息以及色度信息,并且對于色度信息執(zhí)行抑制假色效應以及對于亮度信息執(zhí)行抑制假亮效應的操作,藉由上述這些操作,從處理器104輸出的像素信息便不受假色效應以及假亮效應的影響。
在更進一步地解釋本發(fā)明裝置100的運作之前,必須先了解圖像圖框的組成。在此,先以業(yè)界所熟知的NTSC系統(tǒng)做為一個例子來說明,請參閱第2圖,第2圖為第1圖所示的裝置100接收多個連續(xù)圖框的時序圖。如同第4圖所示,在NTSC系統(tǒng)之中,圖像數(shù)據是依照偶數(shù)圖場、而后奇數(shù)圖場的順序連續(xù)地被傳送和處理,如同第3圖所示,偶數(shù)圖場以及奇數(shù)圖場的像素數(shù)據交錯地排列以成為一個完整的圖像圖框,在第2、第3、第4圖之中,四圖像圖框3、2、1、0在時間坐標是分別對應時間T-3、時間T-2、時間T-1和時間T。此外,第3圖以及第4圖所示僅為一個圖像圖框的簡單說明(亦即一個圖場僅具有9個像素,以及一個圖框僅包含18個像素),其中標記A、B、C、D、E、F、G、H以及I分別代表一圖場中一像素數(shù)據,而下標e和o則標示出這些像素數(shù)據是來自偶數(shù)圖場還是奇數(shù)圖場,此外這些下標也標示出對應的圖框號碼。
在接下來的技術揭露中,我們將以NTSC作為本發(fā)明的一實施例。如業(yè)界所眾所周知,在NTSC圖像系統(tǒng)中,色度的副載波的相位在兩個相鄰的圖框中會轉換180度,這樣的相位轉換特性導致了之前所述亮度信息錯解為色度信息,使得色度信息以兩補色的形式交錯震蕩;亦即由于相位差為180度的原因,亮度信息成為色度頻譜上兩補色的色度信息。相同地,當我們檢驗假亮效應的時候,也可以在兩相鄰圖框的度信息觀察到相位差為180度的現(xiàn)象,換言之,這也是由于色度信息對于亮度頻譜的影響。
由上述可以得知,由于相位差為180度,因此可以輕易地藉由平均兩相鄰圖框的色度信息來還原原本的色度信息,并且藉此抑制假色效應,同樣地,假亮效應亦可以藉由同樣地動作來加以抑制(平均兩相鄰圖框的亮度信息)。然而,這種平均像素信息的方法,只有在畫面圖像是靜止的情況下最為有效。由于利用不好的移動檢測算法來抑制假色效應以及假亮效應會大大地降低顯示質量,所以,本發(fā)明揭露一種移動檢測算法(或一種靜止檢測算法)用來增進假色效應/假亮效應的抑制操作以及提升顯示質量。
因此在本發(fā)明一實施例中,一移動檢測算法便應用于移動檢測器102中,其運作于下詳述。就拿第4圖中連續(xù)輸入的圖像圖場作為一個例子,對于每一個輸入的像素數(shù)據來說(譬如將像素Eo當作目標(current)像素),移動檢測器102用來對該像素Eo檢測幾個預定條件。就拿第一個條件來說,移動檢測器102檢測時間T的目標圖框0以及時間T-2的前二圖框2之間的相似度,在此請注意,如前所述,由于假色/假亮效應的關系,相位在兩相鄰圖框會反轉180度,又圖框0跟圖框2之間相差兩圖框,因此圖框0與圖框2是對應同一相位。第一個條件可以利用以下的幾個方程式來解說dY1=|YEo-YEo″|<Thl_Y1方程式(1)dU1=|UEo-UEo″|<Thl_U1方程式(2)dV1=|VEo-VEo″|<Thl_V1方程式(3)其中Y、U、V表示相對應像素數(shù)據的一個亮度信息以及兩個色度信息,而Thl_Y、Thl_U、Thl_V是一些預設門限值,可以依據實際應用或藉由實驗來決定他們的數(shù)值。在本實施例中,只有當上述三個方程式(1)、(2)、(3)都成立時,第一個條件才算成立。
在此請注意,雖然在本實施例中是利用兩圖框的像素信息的差異來指出兩圖框的相似度,不過事實上也可以采用其它一些可以指出兩圖框的相似度的熟知方法;此外,請注意雖然在本實施例中只利用目標像素信息(如像素Eo)來作相似度檢測,但事實上可以采用更多的像素來作相似度檢測。舉例來說,方程式(1)可以改寫成如下的方程式(1)’dY1=ΣX=Ao~Io|YX-YX′′|<Thl_Y1]]>方程式(1)’亦即除了目標像素E0之外,在相同圖場中,也可以利用目標像素E0周圍的八個像素作相似度檢測,當然,用來作相似度檢測的這些像素的號碼跟位置可以改變,并且方程式(2)、(3)也可以如同方程式(1)作相對應的替換。
除此之外,在檢測對于目標像素(在此為像素Eo)的圖像是否靜止時,檢測互補圖場中的相對應像素(在此系為像素Ee)之間的相似度也是可以作為參考的,在此即利用奇圖場中的像素Ee以及前兩圖框中相對應圖場中的像素Ee”。這是因為在相同的圖框中的兩互補圖場分別提供了一半的圖框,所以可以藉由檢測鄰近的像素來決定圖像是否靜止。同樣地,如前所述,本發(fā)明系采用Y、U、V像素信息作為相似度檢測,環(huán)繞目標像素的幾個像素也可以應用于檢測互補圖場以及前兩圖框相對應圖場的相似度。
當檢測前述的第一個條件時,可以附帶檢測兩先前圖框的相似度(在此指時間T-1的圖框1以及時間T-3的圖框3,這兩個圖框亦相距兩圖框)。而利用這兩圖框的相對應方程式如下所示dY2=|YEo′-YEo|<Thl_Y2方程式(4)dU2=|UEo′-UEo|<Thl_U2方程式(5)dV2=|VEo′-VEo|<Thl_V2方程式(6)這是因為在決定時間T的圖像是否靜止時,去檢測前一圖框(于時間T-1的圖框)也是合理的,由于圖像靜止時,鄰近的幾個圖框應該都有類似的對應關系,也就是說于時間T-1的圖框1理論上圖像也應該靜止,因此于其中一個實施例中,可以增加上述三個方程式來作為第一個條件的補強,亦即,只有當上次六個方程式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)都成立時,第一個條件才算成立。
如本領域技術人員所熟知,前述利用互補圖場的像素以及利用目標像素的周圍像素的方法也可以實施于圖框1以及圖框3的相似度檢測,亦涵蓋于本發(fā)明的范疇之中。
此外,除了第一個條件之外,第二個條件也另外應用來檢測圖像是否靜止。該第二個條件為兩相鄰圖框的相似度檢測(譬如時間T-1的圖框1以及時間T-2的圖框2)。在NTSC圖像系統(tǒng)中,如前所述,雖然兩相鄰圖框會因為假色效應以及假亮效應致使相位有180度的改變,因此用兩相鄰圖框作為圖像靜止的判斷會比較不準確,但是仍然可以作為圖像靜止的一個參考。在本實施例中,第二個條件可以藉由以下方程序解釋之dY3=|YEo′-YEo″|<Thl_Y3方程式(7)dU3=|UEo′-UEo″|<Thl_U3方程式(8)dV3=|VEo′-VEo″|<Thl_V3方程式(9)同樣地,在本實施例中,只有當上述三個方程式(7)、(8)、(9)都成立時,第二個條件才視為成立。當然,以上述三個方程式均成立的狀況來代表第二個條件的成立于此僅為一例,而非本發(fā)明的限制條件。
除了上述三個方程式(7)、(8)、(9),也可以利用另外的信息來決定第二個條件,舉例來說,可以利用目標圖框的前二圖框(時間T-2的圖框2)以及其相鄰圖框(譬如時間T-3的圖框3),則其方程式如下所述dY4=|YEo″-YEo|<Thl_Y4方程式(10)dU4=|UEo″-UEo|<Thl_U4方程式(11)dV4=|VEo″-VEo|<Thl_V4方程式(12)于另一實施例來說,可以設定只有當前述的所有方程式(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(12)都成立時,第二個條件才視為成立。
在此請注意,當必須的像素信息可取得時,前述的三個方程式(7)、(8)、(9)可以用來檢測圖框1以及其相鄰圖框(目標圖框0)的相似度,并且前述的三個方程式(10)、(11)、(12)可以用來檢測圖框2以及其相鄰圖框(圖框1)的相似度。如本領域技術人員所熟知,也可以利用前述目標像素的周圍像素以及互補圖場的像素信息來檢測兩個鄰近圖框的相似度。
除了第一個條件以及第二個條件之外,還有一個稱為“高頻靜止”的第三個條件。第三個條件是利用以下幾個方程式來檢測連續(xù)幾個圖框(時間T的圖框0、時間T-1的圖框1、時間T-2的圖框2)是否靜止。
dNext_Y=YEo’-YEodPre_Y=YEo’-YEo″dNext_U=UEo’-UEodPre_U=UEo’-UEo″dNext_V=VEo’-VEodPre_V=VEo’-VEo″接著,利用上述方程式中運算子dNext_Y來找出另一運算子Next_Yif(dNext_Y>Thl_Y5)Next_Y=1(True)elseif(dNext_Y<-Thl_Y5)Next_Y=-1(True)elseNext_Y=0(False)其它類似的運算子dPre_Y、dNext_U、dPre_U、dNext_V、dPre_V也被用來找出相對應的運算子Pre_Y、Next_U、Pre_U、Next_V、Pre_V,并且最后再利用運算子Next_Y、Pre_Y與下列方程式找出另一運算子NextPre_Yif(Next_Y>0&&Pre_Y>0)Next Pre_Y=1(True)elseif(Next_Y<0&&Pre_Y<0)Next Pre_Y=1(True)elseNextPre_Y=0(False)其它類似的運算子Next_U以及Pre_U、Next_V以及Pre_V也是用以找出相對應運算子NextPre_U以及NextPre_V。在此,如果運算子NextPre_Y為真(true),在Y數(shù)據之高頻交錯現(xiàn)象視為發(fā)生,在此請注意,如果圖像數(shù)據是靜止的時候,原則上高頻交錯現(xiàn)象不會發(fā)生。因此在本實施例中,只有當運算子NextPre_Y、NextPre_U以及NextPre_V皆為假(false)時,第三個條件才會視為成立。在此請注意,如業(yè)界所熟知,判斷高頻現(xiàn)象的機制可以延伸至目標像素Eo鄰近的橫向像素(如像素Do以及/或像素Fo)或是縱向像素(像素Bo以及/或Ho)。
在這些檢測動作之后,移動檢測器102會決定對于目標像素來說,該圖像是否靜止。在本實施例中,該圖像僅僅在第一個條件、第二個條件、第三個條件都成立的情況才會被視為是靜止圖像。
在此請注意本發(fā)明對于硬件的需求,尤其是內存需求,對于必須檢測上述數(shù)個條件的移動檢測器102來說,很明顯地,如業(yè)界所熟知,本發(fā)明僅僅需要4個圖場緩沖器(field buffers)到8個圖場緩沖器。在此請另注意,上述的圖場緩沖器的估計值不包括正要輸入的圖場圖像,這是由于本發(fā)明是奠基于以像素為單位來操作。
在移動檢測器102決定目標像素所對應的圖像是否靜止之后,移動檢測器102會發(fā)出移動控制信號至處理器104用來通知該處理器104。如果該目標像素所對應的圖像為靜止圖像,則假色/假亮效應的抑制操作就會啟動。在本實施例中,該抑制操作系為平均兩鄰近圖框的像素信息(譬如(YEo+YEo’)/2、(UEo+UEo’)/2以及(VEo+VEo’)/2)),亦或者為其它業(yè)界熟知的抑制操作。此外,若該圖像不是一靜止圖像(譬如有移動現(xiàn)象),于本實施例中,仍然會輸出原本接收到的像素信息來作為目標像素的像素信息。
請參閱第5圖,第5圖為依據本發(fā)明一個實施例的抑制假色效應以及假亮效應的方法的流程圖。在此請注意,第5圖所示的步驟502、步驟504、步驟506的操作順序僅僅只用以作為一例而非限制,換言之,其順序可以任意變換,并不違背本發(fā)明的精神。另請注意,在本實施例中,如第5圖所顯示,只要步驟502、步驟504、步驟506中有任一個步驟的條件沒有為真(true),于步驟510中即以接收到的像素信息作為目標像素的像素信息。但實際上也可以對目標像素的像素信息作一些處理,并不只局限于不處理接收到的像素信息,如此亦不違背本發(fā)明的精神。
雖然本發(fā)明的上述揭露內容皆著重于NTSC圖像系統(tǒng)上的運用,但事實上本發(fā)明亦可實施于其它的圖像系統(tǒng)中,譬如PAL圖像系統(tǒng)。在此補述說明PAL圖像系統(tǒng)與NTSC圖像系統(tǒng)的相異之處,主要在于PAL圖像系統(tǒng)于兩相鄰圖框中色度與亮度副載波的相位差距為90度而非180度,因此于PAL圖像系統(tǒng)中,兩相鄰圖框中的色度以及亮度信息的相位亦相差90度,所以,本領域技術人員可輕易地根據本發(fā)明所揭露的上述內容,將本發(fā)明實施于PAL圖像系統(tǒng)中,并且藉此得到改善的顯示質量。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,凡依本發(fā)明權利要求范圍所作的均等變化與修飾,皆應屬本發(fā)明權利要求的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種用來處理視頻數(shù)據中一個圖像的方法,該視頻數(shù)據包含有多個圖框,該方法包含有取得該多個圖框中一個圖框的像素信息以及該多個圖框中另一圖框的像素信息之間的第一差量集,其中對應該第一差量集的兩圖框是間隔一圖框;檢測該第一差量集是否符合第一條件;以及根據靜止圖像判斷信息集,對該多個圖框中的目標圖框執(zhí)行假色效應抑制操作,其中該靜止圖像判斷信息集包含該第一條件的檢測結果。
2.根據權利要求1所述的方法,其中該第一差量集包含有對應該第一差量集的一圖框中一目標像素的像素信息以及對應該第一差量集的另一圖框中一相對應像素的像素信息之間的差量。
3.根據權利要求2所述的方法,其中該第一差量集還包含有多個差量,且每一差量是分別為該目標像素附近的多個像素中一個像素的像素信息以及對應該第一差量集的另一圖框中一相對應像素的像素信息之間的差量。
4.根據權利要求1所述的方法,其中該第一條件包含有該第一差量集中差量以及第一門限值的比較。
5.根據權利要求1所述的方法,其還包含有取得該多個圖框中一個圖框的像素信息以及該多個圖框中另一圖框的像素信息的第二差量集,其中對應該第二差量集的兩圖框為兩相鄰圖框;以及檢測該第二差量集是否符合第二條件;其中該靜止圖像判斷信息集還包含有該第二條件的檢測結果。
6.根據權利要求5所述的方法,其中該第二差量集包含有對應該第二差量集的一圖框中一目標像素的像素信息以及對應該第二差量集的另一圖框中一相對應像素的像素信息之間的差量。
7.根據權利要求6所述的方法,其中該第二差量集還包含有多個差量,且每一差量是分別為該目標像素附近的多個像素中一像素的像素信息以及對應該第二差量集的另一圖框中一相對應像素的像素信息之間的差量。
8.根據權利要求5所述的方法,其中該第二條件包含有該第二差量集中差量以及第二門限值的比較。
9.根據權利要求1所述的方法,其還包含有取得該多個圖框中相鄰三圖框的像素信息的第三差量集;以及檢測該第三差量集是否符合第三條件;其中該靜止圖像判斷信息集還包含有該第三條件的檢測結果。
10.根據權利要求1所述的方法,其中該假色效應抑制操作包含有平均該目標圖框的像素信息以及該目標圖框的前一圖框的像素信息。
全文摘要
一種抑制假色/假亮效應的方法及裝置。該裝置是用來檢測判斷圖像是否靜止的三個條件,其一為檢測距離一個圖框的兩圖框的相似度,其二為檢測兩相鄰圖框的相似度,以及其三為檢測三相鄰圖框的相似度。綜合上述三條件,可以決定該圖像是否靜止,且只有當該圖像判定為靜止的時候,假色/假亮效應的抑制操作才會啟動。
文檔編號H04N5/21GK1713737SQ200510079038
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權日2004年6月16日
發(fā)明者趙柏偉 申請人:瑞昱半導體股份有限公司
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