專利名稱：提高隔行掃描視頻顯示的圖象品質(zhì)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及顯示系統(tǒng)，并且特別涉及用于提高隔行掃描視頻顯示屏上的圖象品質(zhì)的系統(tǒng)和方法。
為了盡可能降低信號的帶寬要求，廣播電視使用隔行掃描技術(shù)。在一個(gè)掃描場中顯示奇數(shù)行(第1、3、5行等)，而在下一個(gè)掃描場中顯示偶數(shù)行(第2、4、6行等)。在US NTSC廣播標(biāo)準(zhǔn)中，掃描場以每秒60場的速率顯示，并且是交替顯示奇數(shù)和偶數(shù)掃描場。因此，奇數(shù)掃描場每秒顯示30次，偶數(shù)場每秒也顯示30次。在PAL廣播標(biāo)準(zhǔn)中則是每秒50場，或者每秒25奇數(shù)和偶數(shù)場。
假定相鄰奇數(shù)／偶數(shù)場的掃描線相似，則由于人的視覺暫留作用，每秒50或60場不會引起明顯的圖象閃爍。圖象處理在正常的廣播圖象內(nèi)容中執(zhí)行，這樣相鄰奇數(shù)和偶數(shù)行間只會有微小的像素值變化。這表明奇數(shù)和偶數(shù)場的差別微小，這樣可以每秒更新基本上相同的圖象50或60次，從而最大限度地減少閃爍。
逐行掃描的計(jì)算機(jī)圖象計(jì)算機(jī)顯示使用的是非隔行掃描或逐行掃描技術(shù)。根據(jù)不同的系統(tǒng)，整個(gè)圖象(包括連續(xù)的掃描線)被每秒顯示50-70次。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，因?yàn)榈湫蛻?yīng)用的文本和圖形圖象中的相鄰掃描線間的像素值變化劇烈，所以隔行掃描會引起劇烈的圖象抖動(dòng)。例如，在進(jìn)行隔行掃描時(shí)，黑色背景中一個(gè)像素高(one pixel high)的水平白線每秒將會明顯地閃爍30次(在使用60幀／秒的隔行掃描顯示時(shí))；同樣，實(shí)心物體的水平邊緣也會閃爍。通過逐行掃描，在計(jì)算機(jī)顯示上可運(yùn)用精細(xì)的垂直細(xì)節(jié)，而不會產(chǎn)生明顯的閃爍。
廣播電視上的計(jì)算機(jī)顯示市場上現(xiàn)在提供使逐行掃描的計(jì)算機(jī)視頻輸出適用于廣播電視接收機(jī)的隔行掃描視頻格式的產(chǎn)品。最簡單的裝置不進(jìn)行其它的圖象處理即進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換。由于上述垂直像素值的急劇變化，這樣的話通常會引起嚴(yán)重的圖象閃爍問題。較復(fù)雜的裝置在隔行掃描圖象之前應(yīng)用一種垂直圖象濾波器，通常稱作“閃爍濾波器”。該閃爍濾波器實(shí)質(zhì)上是混合縱向相鄰的像素值，從而減少相鄰奇數(shù)／偶數(shù)行之間的差別。這會顯著地減少明顯的圖象閃爍，但與原始的計(jì)算機(jī)顯示相比同樣也明顯地降低了垂直細(xì)節(jié)的程度。因此，在計(jì)算機(jī)行業(yè)中已經(jīng)形成的共識是高分辯率的圖形與廣播電視中使用的隔行掃描顯示的格式不兼容。
標(biāo)準(zhǔn)的3-行“閃爍濾波器”(3-line“flicker filter”)目前在PC業(yè)中用于減少隔行掃描閃爍的標(biāo)準(zhǔn)是三行閃爍濾波器。該三行閃爍濾波器從逐行掃描的源圖象中獲取三個(gè)縱向相鄰的像素，并且使用加權(quán)平均把它們混合，然后將這個(gè)值作為新像素輸出以用于隔行掃描顯示。事實(shí)上，這樣等于建立了一個(gè)低通垂直空間濾波器。

圖1從概念上示出了這個(gè)濾波器10。如圖所示，從概念上來說，上面的像素12、當(dāng)前像素14以及下面的像素16被組合以提供由此而產(chǎn)生的混合像素18。圖2從功能上示出了該濾波器。如圖所示，從功能上來說，上面的相鄰像素值12在組合器28中與第一加權(quán)系數(shù)22組合，當(dāng)前像素14在組合器30中與第二加權(quán)系數(shù)24組合，下面的相鄰像素值在組合器32中與第三加權(quán)系數(shù)26組合。組合器28、30和32的輸出提供到加法器，以便于提供新的像素值18。表1示出了在該濾波器中最常用的像素加權(quán)值。通過使用這些加權(quán)值，該濾波器有時(shí)被稱作“1-2-1閃爍濾波器”。此部分所示的所有閃爍濾波器的實(shí)例都使用這種1-2-1或25％-50％-25％的系數(shù)加權(quán)。
為了便于顯示，在此部分中，一個(gè)像素被看作是一個(gè)與周圍像素有關(guān)的對比能量(contrast energy)值。在實(shí)際的系統(tǒng)中，每個(gè)像素由RGB(紅、綠和藍(lán))彩色分量的三個(gè)離散值表示。在3-行閃爍濾波器的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中，每個(gè)RGB分量通過一個(gè)獨(dú)立的1-2-1加權(quán)的3-行閃爍濾波器進(jìn)行處理。
3-行閃爍濾波器的標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)值為了便于進(jìn)一步了解3-行閃爍濾波器的作用，在輸出像素中具有最高加權(quán)值的中心源像素被看作是當(dāng)前掃描線的像素。在某個(gè)時(shí)刻跨過該圖象一行的一個(gè)三像素或三元窗口被有效掃描，這樣每個(gè)像素均通過該濾波器的中心位置。這在圖3中已經(jīng)示出。總之，每個(gè)源像素通過該垂直濾波器3次(一次在頂部位置，一次在中間，一次在底部位置)。
如圖3所示，圖象被“有效掃描”，而在實(shí)際電路中，該濾波器固定不變并且流動(dòng)的像素?cái)?shù)據(jù)經(jīng)過它。在執(zhí)行過程中，由于需要三條像素掃描線，所以前面的兩條掃描線被存儲，這樣產(chǎn)生一個(gè)相對于“當(dāng)前”(中心)掃描線的線處理等待時(shí)間。
彩色分量的處理如上所述，閃爍濾波器的圖象處理通常應(yīng)用于每個(gè)像素的RGB分量。該閃爍濾波器也適用于轉(zhuǎn)換YUV分量數(shù)據(jù)之后的圖象數(shù)據(jù)，該轉(zhuǎn)換是作為復(fù)合視頻編碼處理的一部分所要求的。RGB到Y(jié)UV的轉(zhuǎn)換使用圖4所示的通常稱為“彩色矩陣”40的線性矩陣乘法器執(zhí)行。假定在濾波器之前不對視頻信號執(zhí)行諸如Gamma校正的其它非線性處理，則該閃爍濾波器可適用于RGB或YUV數(shù)據(jù)，而其結(jié)果沒有差別。
閃爍濾波器的優(yōu)點(diǎn)減少水平掃描線的閃爍使用閃爍濾波器最令人信服的理由大概是它能夠消除圖形圖象或文本中一個(gè)像素高的水平線的煩人的30Hz閃爍。如果沒有閃爍濾波器，單個(gè)水平線將只在隔行掃描圖象的奇數(shù)或偶數(shù)場中顯示，但不會在二者中都顯示。如果使用3-行閃爍濾波器，則如圖5所示，不會在二者中都顯示。如果使用3-行閃爍濾波器，則如圖5所示，該掃描線的對比能量被擴(kuò)展到了相鄰的掃描線上，當(dāng)在輸出端進(jìn)行隔行掃描時(shí)，這表示進(jìn)入了另一個(gè)場中。
最初集中于一個(gè)場中的圖象行的對比能量現(xiàn)在被平均分配到兩個(gè)隔行掃描場中。因此，對比能量在兩個(gè)場中恒定不變，從而每秒更新60次，而不會使對比能量在奇數(shù)和偶數(shù)場之間發(fā)生變化而引起明顯的30Hz閃爍。在這種情況下，假設(shè)觀看距離能夠從整體上觀察圖象而不是靠近查看單個(gè)像素行(這種情況下距離監(jiān)視器只有幾英寸)，那么實(shí)際上可消除可見圖象閃爍。
高于一個(gè)像素高的圖象特性(feature)也可被降低像素。與單個(gè)像素行的情況一樣，這是由于混合了該圖象特性邊緣或?qū)Ρ冗^渡處的行值，從而有效地提高該過渡的更新率。閃爍濾波器在奇數(shù)和偶數(shù)場中的相鄰掃描線之間擴(kuò)展該對比過渡。但這樣仍然會有稱作抖動(dòng)的二級效應(yīng)，這將在隨后的部分中進(jìn)行討論。
閃爍濾波器的缺點(diǎn)垂直分辯率損失由于3-行閃爍濾波器實(shí)際上是一個(gè)垂直低通濾波器，所以減少閃爍必然會降低垂直分辯率。圖5可表示一個(gè)像素行降低的垂直分辯率。圖6所示為不同的任意像素模式的結(jié)果。
因此，3-行閃爍濾波器的垂直濾波屬性限制了顯示精細(xì)垂直細(xì)節(jié)的能力。
垂直分辯率的損失從用戶應(yīng)用的觀點(diǎn)來說，降低垂直分辯率的最大問題是在顯示文本時(shí)。清晰的文本在橫軸和縱軸均要求高分辯率。與逐行掃描的計(jì)算機(jī)顯示相比，3-行閃爍濾波器要求文本字體較大，以易于在隔行掃描的TV顯示器上進(jìn)行閱讀。圖7所示為經(jīng)過3-行閃爍濾波器處理的文本分辯率損失的例子。
參照圖7，考慮到每幀所述行數(shù)進(jìn)行如下設(shè)定在掃描的情況下，圖象顯示是640×480個(gè)像素。在每幀40行時(shí)，字符“e”是5個(gè)像素高，而大寫字母是9個(gè)像素高，行間距是3個(gè)像素。在每幀20行時(shí)，所有的量都加倍；字符“e”是10個(gè)像素高，大寫字母是18個(gè)像素高，行間距是6個(gè)像素。
通過圖7可以看出，在使用3行閃爍濾波器20時(shí)，每幀20個(gè)字符行適于進(jìn)行舒服地閱讀，而每幀40行則不適于閱讀。因此，盡管該濾波器有利于減少煩人的圖象閃爍，但它也限制了諸如網(wǎng)頁、電子郵件、字處理等的富含文本內(nèi)容的圖象的隔行顯示的使用。
標(biāo)準(zhǔn)3行閃爍濾波器的概述3行閃爍濾波器因其適中的復(fù)雜性和整體效果而成為計(jì)算機(jī)行業(yè)普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)。比較而言，在TV廣播業(yè)中使用較復(fù)雜的方法來處理計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖象，以便于既保持圖象的高分辯率又減少閃爍。因此，通過標(biāo)準(zhǔn)3-行閃爍濾波器處理的圖形圖象不能滿足廣播行業(yè)所創(chuàng)建的不同于復(fù)合視頻編碼質(zhì)量的希望的TV質(zhì)量。
因而需要一種用于提高隔行掃描顯示的圖象品質(zhì)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明滿足這種需要。
本發(fā)明提供一種用于減少隔行掃描圖象中的閃爍的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)包括識別隔行掃描圖象需要減少閃爍的區(qū)域；根據(jù)該圖象的特征自適應(yīng)調(diào)節(jié)源自該區(qū)域內(nèi)的隔行掃描圖象的非隔行掃描空間關(guān)系的像素模式。所提供的閃爍濾波器使用自適應(yīng)技術(shù)，以便于根據(jù)特定圖象屬性不斷改變該圖象內(nèi)的像素混合特性。其獨(dú)特之處在于諸如文本和大部分圖形的詳細(xì)圖象內(nèi)容保持高垂直分辯率，同時(shí)能夠有效減少易于閃爍的圖象內(nèi)容的閃爍。該濾波器的依據(jù)是本公司進(jìn)行的心理視覺研究和模擬以及大量已有的閃爍濾波器的實(shí)施例。這樣可實(shí)現(xiàn)下面的目標(biāo)，即最大限度地提高垂直分辯率以增加文本和圖形的清晰度，同時(shí)還能夠抑制明顯的閃爍。在本發(fā)明中，該閃爍濾波器屬性可完全編程，以允許優(yōu)化特定系統(tǒng)的配置(屏幕大小、顯示類型、圖形分辯率等)。本發(fā)明對于通常不易閃爍但要求高垂直分辯率以便閱讀的文本內(nèi)容特別有用。
圖1從概念上示出了一種垂直空間濾波器。
圖2為一種垂直空間濾波器的功能表示。
圖3表示某個(gè)時(shí)刻跨過該圖象一行的一個(gè)三像素或三元窗口的掃描，這樣每個(gè)像素均通過該濾波器的中心位置。
圖4示出了一種線性矩陣乘法器。
圖5所示為使用3-行閃爍濾波器把行對比能量擴(kuò)展到相鄰行的圖。
圖6示出了不同的任意像素模式的結(jié)果。
圖7所示為進(jìn)行3-行閃爍濾波器處理的文本分辯率損失的例子。
圖8示出了閃爍能量的概念。
圖9示出了閃爍能量的第二個(gè)例子。
圖10A所示為沒有抖動(dòng)的圖象特性的例子。
圖10B所示為奇數(shù)和偶數(shù)場之間隨時(shí)間變化的相對閃爍能量。
圖11A示出了一個(gè)圖象抖動(dòng)的例子。
圖11B所示為一個(gè)像素列的暫態(tài)圖。
圖12A所示為圖象抖動(dòng)的另一個(gè)例子。
圖12B所示為暫態(tài)響應(yīng)圖。
本發(fā)明涉及一種用于提高隔行掃描視頻顯示屏上的圖象品質(zhì)的方法和系統(tǒng)。下面的描述能夠使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員執(zhí)行和利用本發(fā)明，并且下面的描述是以專利申請及其要求的上下文相關(guān)的形式提供的。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，對最佳實(shí)施例進(jìn)行各種改進(jìn)是容易的，并且這里所述的通用原理可適用于其它的實(shí)施例。因此，本發(fā)明并不限定于所示的實(shí)施例，而是包括符合這里所述原理和特征的最廣泛的范圍。
本發(fā)明的自適應(yīng)閃爍濾波器根據(jù)本發(fā)明的減少閃爍的濾波器具有允許其適用于輸入圖象的特定特征的可編程特征。該濾波器垂直濾波的原理類似于標(biāo)準(zhǔn)2-行或3-行閃爍濾波器。但是，該濾波器的自適應(yīng)在于根據(jù)在該濾波器處理的緊接區(qū)域中所測量的圖象亮度特征不斷改變?yōu)V波器的加權(quán)系數(shù)。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，不同的濾波器特征適用于圖象的亮度和色度特征。本發(fā)明所使用的自適應(yīng)濾波器技術(shù)的組合的最終結(jié)果是提高垂直圖象分辯率，同時(shí)還有效減少隔行掃描的閃爍。
亮度處理的重點(diǎn)根據(jù)對圖象閃爍的心理生理視覺感覺的成熟研究，閃爍基本上是一種在隔行掃描顯示速率下的亮度(亮度)現(xiàn)象。人的視覺系統(tǒng)由于對彩色較低的暫態(tài)響應(yīng)而察覺不到30Hz頻率的色度(彩色)值變化。因此，所有逐行到隔行掃描轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)都只對亮度信息進(jìn)行處理。
色度濾波如上所述，根據(jù)本發(fā)明減少閃爍的方法主要是處理亮度信息。次級閃爍濾波器功能也適用于“UV”色度分量。盡管從理論上來說它不需要減少純色度信息的閃爍，但是由于TV接收機(jī)中的“亮度泄漏”，隨著變化的色度信息會出現(xiàn)某些不希望的亮度調(diào)制?！傲炼刃孤敝傅氖怯捎谙袼厣戎档淖兓鸬牟幌Ｍ幕驔]有預(yù)料到的像素亮度值的變化。這可能是由于接收機(jī)的亮度／色度解調(diào)、YUV到RGB的轉(zhuǎn)換、RGB調(diào)制(包括磷化響應(yīng))的非線性或者是YUV或RGB分量間的串?dāng)_中的誤差引起的。
這里所述的方法可完全適用于色度濾波，盡管像素加權(quán)值較小并且減少閃爍的算法不同。本發(fā)明閃爍濾波器的設(shè)計(jì)具有可編程的UV像素加權(quán)值，以用于調(diào)節(jié)各種顯示類型。
閃爍能量的概念本發(fā)明的濾波器自適應(yīng)所采用的一個(gè)圖象屬性是“閃爍能量”。閃爍能量計(jì)算局部組合的隔行掃描物體所產(chǎn)生的閃爍的累積效果?？傊?，對于一個(gè)給定隔行掃描幀率的給定組的特征來說，它是奇數(shù)和偶數(shù)場間的累積強(qiáng)度差。
通過圖8所示的簡單例子可以初步理解閃爍能量的概念。此例中的圖象特性是在隔行掃描顯示器上顯示的一條亮的一個(gè)像素高的水平線。所示為三種情況；一，二和三個(gè)像素寬。該圖象特性的總閃爍能量由星狀閃爍表示，它隨著該特性寬度(在此情況下為一行)的增加而增加。
圖9示出了閃爍能量的第二個(gè)例子。此處所示的掃描線處于一個(gè)像素高(high)并且具有三個(gè)像素的長度(tall)，但是在改變亮度對比的三種情況下。它還是由閃爍星狀表示，總閃爍能量隨著亮度對比的增加而增加。
另外，可根據(jù)特征對背景的對比極性和特征／背景組合的平均亮度計(jì)算閃爍能量。這種現(xiàn)象與人的亮度感覺的非線性化有關(guān)。為了提供一個(gè)實(shí)例，假定該特性的圖象區(qū)域小于背景的圖象區(qū)域，則表2列出了白、黑和灰特征／背景組合的六個(gè)不同實(shí)例?？筛杏X到的閃爍從最高向最低排序。通常通過表2可以看出，增加的亮度對比差值增加了可感覺到的閃爍，這與先前的聲明一致。但是也可以看出對于相似的對比差值來說，亮背景上的黑特性與相反的情況相比具有更多的可察覺閃爍。因此可以說，可覺察的閃爍隨著較高的平均亮度值而增加。
圖象處理中的閃爍能量對于給定特性的可覺察閃爍能量的確定提供了一種把閃爍濾波器系數(shù)調(diào)節(jié)到最佳值的方式。幾乎沒有閃爍能量的特征，如相對于背景具有小的或沒有亮度對比的特征需要較少的像素混合，這樣在處理圖象時(shí)可保持較高的空間分辯率。
在理想的圖象處理應(yīng)用中，濾波器系數(shù)將根據(jù)圖象特性閃爍能量而定，這樣可把情況較嚴(yán)重的閃爍控制到一個(gè)可以接受的程度。如此考慮的最有效的方法是對較小的圖象特性應(yīng)用較少的像素混合，這樣可以提供較小的閃爍圖象能量，然而在保持圖象細(xì)節(jié)時(shí)仍然是重要的。
本發(fā)明已經(jīng)開發(fā)了一種用于根據(jù)圖象特性寬度和平均亮度調(diào)節(jié)閃爍濾波器系數(shù)的實(shí)際裝置。(表3是運(yùn)用上述概念的一個(gè)自適應(yīng)閃爍濾波器的例子。)圖象“抖動(dòng)”的概念本公司確定和命名的另一個(gè)概念是圖象抖動(dòng)。本發(fā)明執(zhí)行的圖象分析所得出的結(jié)論是，通常被看作“閃爍”的可見隔行掃描實(shí)例應(yīng)當(dāng)被分為“閃爍”和“抖動(dòng)”。本公司認(rèn)為“閃爍”是奇數(shù)和偶數(shù)場之間的可見亮度變化，它在我們周圍的暫態(tài)響應(yīng)之內(nèi)發(fā)生。而“抖動(dòng)”則是由于奇數(shù)和偶數(shù)幀的差別引起的圖象上下可見的運(yùn)動(dòng)。抖動(dòng)可以在沒有閃爍時(shí)發(fā)生，反之亦然。
閃爍和抖動(dòng)可以沒有彼此而單獨(dú)存在。例如，一個(gè)像素高的隔行掃描線(沒有進(jìn)行閃爍濾波)將閃爍(以幀速)，但不抖動(dòng)(它不上下移動(dòng))。正如下面所詳細(xì)描述的，沒有進(jìn)行閃爍濾波的兩個(gè)像素高的隔行掃描線從技術(shù)角度講不會閃爍(因?yàn)樗哂泻愣ǖ膱鲩g閃爍能量)，但會抖動(dòng)(它將上下跳動(dòng)一行)。
標(biāo)準(zhǔn)3-行閃爍濾波器處理的圖象具有抖動(dòng)的圖象特性。這是因?yàn)橛稍摓V波器擴(kuò)展幾行的對比邊界在奇數(shù)和偶數(shù)場間具有不同的垂直中心。盡管沒有被完全消除，但與沒有濾波的圖象相比，由3-行閃爍濾波器處理的圖象的抖動(dòng)顯著降低。
圖10A所示為不抖動(dòng)的圖象特性的例子。這個(gè)隔行掃描的圖象特性是一個(gè)已經(jīng)經(jīng)過了標(biāo)準(zhǔn)3-行閃爍濾波器的一個(gè)像素高的水平線。在圖10B中，此圖象的一個(gè)垂直像素列被暫態(tài)表示，以表示相對閃爍能量在奇數(shù)和偶數(shù)場之間如何隨時(shí)間變化。由于閃爍是一個(gè)限制空間分辯率的邊緣視覺效果，所以檢測不到閃爍能量的變化情況。這也是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)檢測的心理視覺優(yōu)于閃爍檢測的心理視覺而造成的。
圖11A示出了圖象抖動(dòng)的明顯實(shí)例。此隔行掃描的圖象特性是還沒有進(jìn)行閃爍濾波的兩個(gè)像素高的水平線。圖11B示出了一個(gè)像素列的暫態(tài)圖。如圖所示，閃爍能量的中心上下移動(dòng)一個(gè)像素行，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的抖動(dòng)。
圖12A示出了圖象抖動(dòng)的另一個(gè)例子。此處，兩像素高的水平線已經(jīng)進(jìn)行了閃爍濾波。圖12B的暫態(tài)響應(yīng)圖表示存在某種抖動(dòng)。
比較圖11B和12B可以看出，對于一些圖象特性來說，標(biāo)準(zhǔn)3-行閃爍濾波器減少但不能消除抖動(dòng)。
作為整個(gè)“減少閃爍”處理的一部分，本發(fā)明是一種享有專利權(quán)的方法，用于進(jìn)一步減少圖象抖動(dòng)，進(jìn)而提高隔行掃描圖象的外觀和可用性。
盡管本發(fā)明是根據(jù)所示實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠容易地認(rèn)識到可對這些實(shí)施例進(jìn)行各種變化，并且這些變化在本發(fā)明的范圍和宗旨之內(nèi)。相應(yīng)地，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不背離附屬權(quán)利要求的宗旨和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行多種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1．一種用于減少隔行掃描圖象中的閃爍的方法，包括的步驟是a)識別隔行掃描圖象需要減少閃爍的區(qū)域；以及b)根據(jù)該圖象的特征自適應(yīng)調(diào)節(jié)源自該區(qū)域中的隔行掃描圖象的非隔行掃描空間關(guān)系的像素模式。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括的步驟是(a1)識別水平方向的像素模式。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟(a1)包括的步驟是(a2)比較橫向相鄰的多個(gè)垂直像素組。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該特征包括亮度特征。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該特征包括色度和亮度特征，其中色度特征可以以不同于亮度分量的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中橫軸中相似的像素模式通過相似的橫向相鄰垂直組識別。
7．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中相似像素模式的水平尺寸通過水平相似相鄰的像素模式數(shù)識別。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中減少閃爍的算法根據(jù)水平方向而定。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中檢查表用于確定該減少閃爍的算法。
10．根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中濾波器用于確定該減少閃爍的算法。
11．根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中非線性自適應(yīng)算法用于確定該減少閃爍的算法。
12．根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該減少閃爍的算法使用多個(gè)縱向相鄰的像素值。
13．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中檢查表是可以用戶編程的。
14．根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中建立該減少閃爍的算法以使較少的像素混合發(fā)生在較短的像素模式中，而較多的像素混合發(fā)生在較長的像素模式中。
15．根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中選擇該減少閃爍的算法以在相同圖象中使用任意數(shù)量的縱向相鄰的像素值。
16．根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中通過確定垂直像素模式中的平均像素值修改該減少閃爍算法的閃爍減少分量。
17．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該減少閃爍算法根據(jù)源自像素值的組強(qiáng)度值進(jìn)行修改。
18．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中像素強(qiáng)度以加權(quán)方式平均。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中像素強(qiáng)度值在垂直像素模式中組合。
20．根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度值而定。
21．根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度和色度值而定。
22．根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中確定該平均值高于或低于加權(quán)的閾值參數(shù)，以便于確定組強(qiáng)度值。
23．一種用于減少隔行掃描圖象中的閃爍的方法，該隔行掃描圖象包括一個(gè)奇數(shù)圖象和一個(gè)偶數(shù)圖象，包括的步驟是a)確定偶數(shù)和奇數(shù)圖象間的強(qiáng)度差；b)確定該強(qiáng)度差間的間隔；以及c)根據(jù)該強(qiáng)度差自適應(yīng)調(diào)節(jié)源自隔行掃描圖象的像素模式。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中確定強(qiáng)度差的步驟a包括的步驟是確定偶數(shù)和奇數(shù)圖象區(qū)域間的強(qiáng)度差；根據(jù)一種減少閃爍的算法并且使用該密度信息計(jì)算該強(qiáng)度差的密度。
25．根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中減少閃爍的算法對于較低密度的模式使用較少的混合，而對于較高密度的模式使用較多的混合。
26．根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中減少閃爍的算法根據(jù)水平方向而定。
27．根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中檢查表用于確定該減少閃爍的算法。
28．根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中濾波器用于確定該減少閃爍的算法。
29．根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中非線性自適應(yīng)算法用于確定該減少閃爍的算法。
30．根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中該減少閃爍的算法使用多個(gè)縱向相鄰的像素值。
31．根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中該檢查表是可以用戶編程的。
32．根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中建立該減少閃爍的算法以使較少的像素混合發(fā)生在較短的像素模式中，而較多的像素混合發(fā)生在較長的像素模式中。
33．根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中選擇該減少閃爍的算法以在相同圖象中使用任意數(shù)量的縱向相鄰的像素值。
34．根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中通過確定垂直像素模式中的平均橡素值修改該減少閃爍算法的閃爍減少分量。
35．根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中該減少閃爍的算法根據(jù)源自像素值的組強(qiáng)度值進(jìn)行修改。
36．根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中以加權(quán)方式平均像素強(qiáng)度。
37．根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中該像素強(qiáng)度值在垂直像素模式中組合。
38．根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度值而定。
39．根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度和色度值而定。
40．根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中判定該平均值高于或低于加權(quán)的閾值參數(shù)，從而確定該組強(qiáng)度值。
41．一種用于減少隔行掃描圖象中的閃爍的方法，包括的步驟是a)識別隔行掃描圖象需要減少閃爍的區(qū)域；以及b)根據(jù)該區(qū)域中的閃爍能量自適應(yīng)調(diào)節(jié)源于該區(qū)域內(nèi)的隔行掃描圖象的像素模式。
42．根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中步驟(a)包括的步驟是(a1)識別水平方向的像素模式。
43．根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中步驟(a1)包括的步驟是(a2)比較橫向相鄰的多個(gè)垂直像素組。
44．根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中該特征包括亮度特征。
45．根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中該特征包括色度和亮度特征，其中色度特征可以以不同于亮度特征的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
46．根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中橫軸中相似的像素模式通過相似的橫向相鄰垂直組進(jìn)行識別。
47．根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中相似像素模式的水平尺寸通過橫向相鄰的像素模式數(shù)進(jìn)行識別。
48．根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中減少閃爍的算法根據(jù)水平方向而定。
49．根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中檢查表用于確定該減少閃爍的算法。
50．根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中濾波器用于確定該減少閃爍的算法。
51．根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中非線性自適應(yīng)算法用于確定該減少閃爍的算法。
52．根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中該減少閃爍的算法使用多個(gè)縱向相鄰的像素值。
53．根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中該檢查表可以用戶編程。
54．根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中建立該減少閃爍算法以使較少的像素混合發(fā)生在較短的像素模式中，而較多的像素混合發(fā)生在較長的像素模式中。
55．根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中選擇該減少閃爍的算法以在相同圖象中使用任意數(shù)量的縱向相鄰的像素值。
56．根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中該減少閃爍算法的閃爍減少分量通過確定垂直像素模式中的平均像素值而進(jìn)行修改。
57．根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中根據(jù)源自像素值的組強(qiáng)度值修改多種閃爍減少的算法。
58．根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中以加權(quán)方式平均該像素強(qiáng)度。
59．根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中該像素強(qiáng)度值在垂直像素模式中組合。
60．根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度值而定。
61．根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度和色度值而定。
62．根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中判定該平均值高于或低于加權(quán)的閾值參數(shù)，以用于確定該組強(qiáng)度值。
63．一種用于減少隔行掃描圖象中的閃爍的系統(tǒng)，包括用于識別隔行掃描圖象需要減少閃爍的區(qū)域的裝置；以及用于根據(jù)該圖象的特征自適應(yīng)調(diào)節(jié)源于該區(qū)域中的隔行掃描圖象的非隔行掃描空間關(guān)系的像素模式的裝置。
64．根據(jù)權(quán)利要求63所述的系統(tǒng)，其中該識別裝置包括用于識別水平方向的像素模式的裝置。
65．根據(jù)權(quán)利要求64所述的系統(tǒng)，其中該模式識別裝置包括用于比較橫向相鄰的多個(gè)垂直像素組的裝置。
66．根據(jù)權(quán)利要求64所述的系統(tǒng)，其中該特征包括亮度特征。
67．根據(jù)權(quán)利要求64所述的系統(tǒng)，其中該特征包括色度和亮度特征，其中色度特征可以以不同與亮度分量的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
68．根據(jù)權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其中橫軸中相似的像素模式通過相似的橫向相鄰的垂直組進(jìn)行識別。
69．根據(jù)權(quán)利要求66所述的系統(tǒng)，其中相似像素模式的水平尺寸通過橫向相鄰的像素模式數(shù)進(jìn)行識別。
70．根據(jù)權(quán)利要求69所述的系統(tǒng)，其中減少閃爍的算法根據(jù)水平方向而定。
71．根據(jù)權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中檢查表用于確定該減少閃爍的算法。
72．根據(jù)權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中濾波器用于確定該減少閃爍的算法。
73．根據(jù)權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中非線性自適應(yīng)算法用于確定該減少閃爍的算法。
74．根據(jù)權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中該減少閃爍的算法使用多個(gè)縱向相鄰的像素值。
75．根據(jù)權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中該檢查表可以用戶編程。
76．根據(jù)權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中創(chuàng)建該減少閃爍的算法以使較少的像素混合發(fā)生在較短的像素模式中，而較多的像素混合發(fā)生在較長的像素模式中。
77．根據(jù)權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中選擇減少閃爍的算法以在相同圖象中使用任意數(shù)量的縱向相鄰像素值。
78．根據(jù)權(quán)利要求76所述的系統(tǒng)，其中通過確定垂直像素模式中的平均像素值修改該減少閃爍算法的閃爍減少分量。
79．根據(jù)權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其中根據(jù)源自像素值的組強(qiáng)度值修改多個(gè)閃爍減少的算法。
80．根據(jù)權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其中該像素強(qiáng)度以加權(quán)方式進(jìn)行平均。
81．根據(jù)權(quán)利要求80所述的系統(tǒng)，其中該像素強(qiáng)度值在垂直像素模式中組合。
82．根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度值而定。
83．根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度和色度值而定。
84．根據(jù)權(quán)利要求80所述的系統(tǒng)，其中判定該平均值高于或低于加權(quán)的閾值參數(shù)，以用于確定該組強(qiáng)度值。
85．一種用于降低隔行掃描圖象中的閃爍的系統(tǒng)，該隔行掃描圖象包括一個(gè)奇數(shù)圖象和一個(gè)偶數(shù)圖象，包括用于確定奇數(shù)和偶數(shù)圖象間的強(qiáng)度差的裝置；用于確定強(qiáng)度差間的間隔的裝置；以及用于根據(jù)該強(qiáng)度自適應(yīng)調(diào)節(jié)源自隔行掃描圖象的像素模式。
86．根據(jù)權(quán)利要求85所述的裝置，其中該確定強(qiáng)度差的裝置包括用于確定奇數(shù)和偶數(shù)圖象區(qū)域間的強(qiáng)度差的裝置；以及用于根據(jù)一種降低閃爍的算法并且使用該密度信息計(jì)算強(qiáng)度差的密度的裝置。
87．根據(jù)權(quán)利要求86所述的系統(tǒng)，其中該減少閃爍的算法對于較低密度的模式使用較少的混合，而對于較高密度的模式使用較多的混合。
88．根據(jù)權(quán)利要求87所述的系統(tǒng)，其中減少閃爍的算法根據(jù)水平方向而定。
89．根據(jù)權(quán)利要求88所述的系統(tǒng)，其中檢查表用于確定該減少閃爍的算法。
90．根據(jù)權(quán)利要求88所述的系統(tǒng)，其中濾波器用于確定該減少閃爍的算法。
91．根據(jù)權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，其中非線性自適應(yīng)算法用于確定該減少閃爍的算法。
92．根據(jù)權(quán)利要求88所述的系統(tǒng)，其中該減少閃爍的算法使用多個(gè)縱向相鄰的像素值。
93．根據(jù)權(quán)利要求89所述的系統(tǒng)，其中該檢查表可以用戶編程。
94．根據(jù)權(quán)利要求88所述的系統(tǒng)，其中創(chuàng)建該減少閃爍的算法以使較少的像素混合發(fā)生在較短的像素模式中，而較多的像素混合發(fā)生在較長的像素模式中。
95．根據(jù)權(quán)利要求88所述的系統(tǒng)，其中選擇該減少閃爍的算法以在相同圖象中使用任意數(shù)量的縱向相鄰像素值。
96．根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其中該減少閃爍算法的閃爍減少分量通過確定垂直像素模式中的平均像素值進(jìn)行修改。
97．根據(jù)權(quán)利要求87所述的系統(tǒng)，其中多種減少閃爍的算法根據(jù)源自像素值的該組強(qiáng)度值進(jìn)行修改。
98．根據(jù)權(quán)利要求87所述的系統(tǒng)，其中以加權(quán)方式平均該像素強(qiáng)度。
99．根據(jù)權(quán)利要求98所述的系統(tǒng)，其中該像素強(qiáng)度值在垂直像素模式中組合。
100．根據(jù)權(quán)利要求99所述的系統(tǒng)，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度值而定。
101．根據(jù)權(quán)利要求99所述的系統(tǒng)，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度和色度值而定。
102．根據(jù)權(quán)利要求98所述的系統(tǒng)，其中判定該平均值高于或低于加權(quán)的閾值參數(shù)，以用于確定組強(qiáng)度值。
103．一種用于減少隔行掃描圖象中的閃爍的系統(tǒng)，包括用于識別隔行掃描圖象需要減少閃爍的區(qū)域的裝置；以及用于根據(jù)該區(qū)域內(nèi)的閃爍能量自適應(yīng)調(diào)節(jié)源于該區(qū)域中的隔行掃描圖象的像素模式的裝置。
104．根據(jù)權(quán)利要求103所述的系統(tǒng)，其中該識別裝置包括用于識別水平方向的像素模式的裝置。
105．根據(jù)權(quán)利要求103所述的系統(tǒng)，其中該模式識別裝置包括用于比較橫向相鄰的多個(gè)垂直像素組的裝置。
106．根據(jù)權(quán)利要求103所述的系統(tǒng)，其中該特征包括亮度特征。
107．根據(jù)權(quán)利要求106所述的系統(tǒng)，其中該特征包括色度和亮度特征，其中色度特征以不同與亮度特征的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
108．根據(jù)權(quán)利要求106所述的系統(tǒng)，其中橫軸中相似的像素模式通過相似的橫向相鄰垂直組進(jìn)行識別。
109．根據(jù)權(quán)利要求106所述的系統(tǒng)，其中相似像素模式的水平尺寸通過橫向相鄰的像素模式數(shù)進(jìn)行識別。
110．根據(jù)權(quán)利要求109所述的方法，其中減少閃爍的算法根據(jù)水平方向而定。
111．根據(jù)權(quán)利要求110所述的方法，其中檢查表用于確定該減少閃爍的算法。
112．根據(jù)權(quán)利要求110所述的方法，其中濾波器用于確定該減少閃爍的算法。
113．根據(jù)權(quán)利要求110所述的方法，其中非線性自適應(yīng)算法用于確定該減少閃爍的算法。
114．根據(jù)權(quán)利要求110所述的方法，其中該減少閃爍的算法使用多個(gè)縱向相鄰的像素值。
115．根據(jù)權(quán)利要求111所述的方法，其中該檢查表可以用戶編程。
116．根據(jù)權(quán)利要求110所述的方法，其中創(chuàng)建該減少閃爍的算法以使較少的像素混合發(fā)生在較短的像素模式中，而較多的像素混合發(fā)生在較長的像素模式中。
117．根據(jù)權(quán)利要求110所述的方法，其中選擇該減少閃爍的算法以在相同圖象中使用任意數(shù)量的縱向相鄰像素值。
118．根據(jù)權(quán)利要求116所述的方法，其中該減少閃爍算法的閃爍減少分量通過確定垂直像素模式中的平均像素值進(jìn)行修改。
119．根據(jù)權(quán)利要求105所述的方法，其中該減少閃爍的算法根據(jù)源自像素值的組強(qiáng)度值進(jìn)行修改。
120．根據(jù)權(quán)利要求105所述的方法，其中該像素強(qiáng)度以加權(quán)方式進(jìn)行平均。
121．根據(jù)權(quán)利要求120所述的方法，其中該像素強(qiáng)度值在垂直像素模式中組合。
122．根據(jù)權(quán)利要求121所述的方法，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度值而定。
123．根據(jù)權(quán)利要求121所述的方法，其中該強(qiáng)度值根據(jù)亮度和色度值而定。
124．根據(jù)權(quán)利要求120所述的方法，其中判定該平均值高于或低于加權(quán)的閾值參數(shù)，以用于確定組強(qiáng)度值。
125．一種用于降低隔行掃描圖象的上下移動(dòng)距離的方法，該隔行掃描圖象包括多個(gè)圖象場，該方法包括的步驟是(a)確定一個(gè)區(qū)域中的多個(gè)隔行掃描圖象場間移動(dòng)的可察覺程度；以及(b)根據(jù)該圖象的特征自適應(yīng)調(diào)節(jié)源自該區(qū)域中的隔行掃描圖象的像素模式，以便于最大限度地減少圖象的上下移動(dòng)量。
126．一種用于減少隔行掃描圖象的上下移動(dòng)距離的系統(tǒng)，該隔行掃描圖象包括多個(gè)圖象場，該系統(tǒng)包括用于確定一個(gè)區(qū)域中的多個(gè)隔行掃描圖象場間移動(dòng)的可察覺程度的裝置；以及用于根據(jù)該圖象的特征自適應(yīng)調(diào)節(jié)源自該區(qū)域中的隔行掃描圖象的像素模式的裝置，以用于最大限度地減少圖象的上下移動(dòng)量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于減少隔行掃描圖象中的閃爍的方法和系統(tǒng)(圖1)。該方法和系統(tǒng)包括識別隔行掃描圖象中需要減少閃爍的區(qū)域(圖3),以及根據(jù)該圖象的特征自適應(yīng)調(diào)節(jié)源自該區(qū)域中隔行掃描圖象的非隔行掃描空間關(guān)系的像素模式(圖5)。所提供的閃爍濾波器(10)使用自適應(yīng)技術(shù),從而可以根據(jù)特定圖象屬性而在該圖象中不斷變化像素混合(18)特性。其獨(dú)特之處在于可以使諸如文本和大部分圖形的詳細(xì)圖象內(nèi)容保持高垂直分辨率,同時(shí)又能有效減少易于閃爍的圖象內(nèi)容的閃爍。濾波器(18)的依據(jù)是本公司進(jìn)行的心理視覺研究和模擬以及大量已有的閃爍濾波器的實(shí)施例。這已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了下面的目的,即最大限度地保持垂直分辨率以增強(qiáng)文本和圖形的清晰度,同時(shí)還抑制明顯的閃爍。
文檔編號H04N5/44GK1292199SQ99803545
公開日2001年4月18日 申請日期1999年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月15日
發(fā)明者戴維·梅丁 申請人:因諾維森實(shí)驗(yàn)室有限公司