[发明专利]具可调性梯度差分的数字影像缩放方法及装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种影像处理装置及其方法，特别是指一种可弹性地增加或是减少影像分辨率的装置及其方法。

背景技术

影像调整的技术有许多不同的设计方法，但因为采用不同设计方法的原因，原输入影像经放大、缩小或调整屏幕分辨率后的图形清晰程度与影像对比也有优劣之别。最早期的技术就是利用“重制法与删除法”，将邻近的像素直接复制其相同的强度像素，产生所需要的额外像素，此方法当放大倍率非整数倍(1.33等)或显示器分辨率更加提高时，影像中的边缘轮廓会出现很明显的锯齿状的缺点；用于缩小影像则会有明显的失真现象。有鉴于此，利用线性内插法(linear interpolation)的观念便应运而生，当欲产生一个新的内插点像素，则考虑该左右相邻像素间的位置与强度关系，来产生所需要的额外像素，此种方法可以获得较高的影像质量，而不至于轮廓上产生明显的锯齿状缺陷。利用该现有技术演化而来的类似相关专利有，中国台湾专利公告第452757号、美国专利公告第4988984号、第6704463号等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法及装置以用来弹性地增加或减少影像分辨率。

为达成前述目的，本发明一种影像处理装置，用来将具有第一分辨率的输入影像转换为具有第二分辨率的输出影像，该输入影像包含若干个输入像素，该输出影像包含若干个输出像素，该影像处理装置包含一个输入单元，用来接收该若干个输入像素；一个解析单元，用来依据该第一分辨率以及该第二分辨率的比例决定每一输出像素对应的第一输入像素组以及第二输入像素组，该第一输入像素组所显示的区域交叠于该输出像素所欲显示的区域，该第二输入像素组所显示的区域未交叠于该输出像素所欲显示的区域；一个系数控制器，用来产生若干个控制系数；一个处理单元，电连接于该解析单元以及该系数控制器，用来依据该若干个控制系数、该第一输入像素组以及该第二输入像素组产生输出像素；以及一个输出单元，用来输出该处理单元产生的该若干个输出像素。

为达成前述目的，本发明一种将具有第一分辨率的输入影像转换为具有第二分辨率的输出影像的影像处理方法，该输入影像包含若干个输入像素，该输出影像包含若干个输出像素，该方法包含下列步骤：(a)依据一对比调整系数以内插的方式调整该若干个输入像素的像素值；(b)依据该第一分辨率与该第二分辨率的比例决定每一输出像素对应的第一输入像素组以及第二输入像素组，该第一输入像素组所显示的区域交叠于该输出像素所欲显示的区域，该第二输入像素组所显示的区域未交叠于该输出像素所欲显示的区域；(c)产生若干个控制系数；以及(d)依据该若干个控制系数、该第一输入像素组以及该第二输入像素组产生输出像素。

为达成前述目的，本发明一种将具有第一分辨率的输入影像转换为具有第二分辨率的输出影像的影像处理方法，该输入影像包含若干个输入像素，该输出影像包含若干个输出像素，该方法包含下列步骤(a)依据该第一分辨率与该第二分辨率的比例决定水平比例、垂直比例以及每一输出像素对应的若干个输入像素；(b)依据该水平比例和该垂直比例，决定每一该若干个输入像素的垂直参数以及水平参数；以及(c)依据每一输入像素以及每一输入像素的该垂直参数以及该水平参数之积，决定该对应的输出像素。

本发明的影像处理装置，可实时配合平面显示器分辨率的设定，将原输入影像的分辨率加以增减后产生一个输出影像，而该输出影像仍可保持该影像应有的清晰度与对比。此外，本发明的影像处理装置利用双重梯度差分法与影像二维空间上的水平方向与垂直方向的距离关系依据偏移的SINC函数观念产生正负系数因素，以获得更高质量的输出结果。此外，硬件架构加入了管线(pipeline)设计，可加快装置的处理速度，降低运算所需的时间。

附图说明

图1是本发明影像处理装置的功能方块图。

图2显示对比调整单元以及预处理单元执行梯度差分运算的说明图。

图3是输出像素O(2，2)以及用来决定输出像素O(2，2)地对应输入像素的示意图。

图4是输出像素O(3，3)以及用来决定输出像素O(3，3)的对应输入像素的示意图。

图5是负半区间的SINC函数的波形图。

图6是本发明的增加影像分辨率的范例。

图7是图1的对比调整单元的输入与输出的转移关系图。

图8是震幅重新调整比例(amplitude-rescaling)的转移函数。

图9是量化振幅(quantified amplitude)的转移函数。

具体实施方式