[发明专利]用于影像缩放的自适应方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频处理领域，具体而言，涉及一种用于影像缩放的自适应方法和装置。

背景技术

影像缩放方法一般采用多相滤波器实现。多相滤波器具有抽头(Tap)数和相位(Phase)数两个主要参数，多相滤波器的阶次(Order)为抽头数乘以相位数。通常多相滤波器的抽头数越高，低通滤波性能越好，因此在高性能缩放模块的设计中，为获得影像的平滑缩放效果，多采用高抽头数多相滤波器。

首先，对比具有不同脉冲响应特性的两个缩放滤波器实例。图1为2抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的脉冲响应特性。图2为5抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的脉冲响应特性。对比可见，在相同时宽的响应区间(2抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的0～128，5抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的96～224)，2抽头64相位滤波器较5抽头64相位滤波器具有更陡峭的过渡和更宽的峰值与谷底。同时，5抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器有过冲，会造成振铃(Ringing)伪像。

其次，对比具有不同阶跃响应特性的两个缩放滤波器实例。图3为2抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的阶跃响应特性。图4为5抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的阶跃响应特性。对比可见，在相同时宽的响应区间(2抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的0～64，5抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的96～160)，同样地，2抽头64相位滤波器较5抽头64相位滤波器具有更陡峭的过渡。同时，5抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器有过冲，会造成振铃伪像。

最后，对比具有不同单调响应特性的两个缩放滤波器实例。图5为2抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的单调响应特性。图6为5抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器的单调响应特性。对比可见，2抽头64相位奈奎斯特缩放滤波器具有明显的振铃伪像。

在实现本发明的过程中，发明人发现在现有的缩放模块的设计中，因为由于采用固定的多相滤波器(即使滤波系数是可编程的，在编程后的使用中也是固定的)，导致多相滤波器的响应特性与影像内容无关，有可能产生振铃伪像。而这种伪像一旦产生，现有的视频处理技术无法将其彻底消除。

发明内容

本发明旨在提供一种用于影像缩放的自适应方法和装置，能够解决相应地影像缩放器可能产生振铃伪像的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种用于影像缩放的自适应方法，包括以下步骤：实时识别影像的平滑程度；根据平滑程度选择相应响应特性的多相滤波器；采用选择的多相滤波器对影像进行缩放。

可选的，在上述的自适应方法中，实时识别影像局部的平滑程度具体包括：采用阈值判断方法实时识别平滑程度。

可选的，在上述的自适应方法中，采用阈值判断方法实时识别平滑程度具体包括：检测影像中相邻像素的分量差值；若存在分量差值超过预设的阈值，且分量差值符号不一致，则确定平滑程度为脉冲或阶跃类型；反之，确定平滑程度为单调或慢变类型。

可选的，在上述的自适应方法中，根据平滑程度选择相应响应特性的多相滤波器具体包括：对于脉冲或阶跃类型，选择单调或慢变响应特性更优的多相滤波器；对于单调或慢变类型，选择脉冲或阶跃响应特性更优的多相滤波器。

可选的，在上述的自适应方法中，预设的阈值包括：从大到小的阈值1、阈值2、…、阈值n，采用阈值判断方法实时识别平滑程度具体包括：检测影像中相邻像素的分量差值；若存在分量差值超过预设的阈值n，且分量差值符号不一致，则确定平滑程度为第n脉冲或阶跃类型；阈值从低到高逐一判断；若存在分量差值超过预设的阈值2，且分量差值符号不一致，则确定平滑程度为第2脉冲或阶跃类型；若存在分量差值超过预设的阈值1，且分量差值符号不一致，则确定平滑程度为第1脉冲或阶跃类型；反之，确定平滑程度为单调或慢变类型。

可选的，在上述的自适应方法中，根据平滑程度选择相应响应特性的多相滤波器具体包括：对于第n脉冲或阶跃类型，选择脉冲或阶跃响应特性最优的多相滤波器；类型从低到高逐一选择；对于第1脉冲或阶跃类型，选择单调或慢变响应特性次优的多相滤波器；对于单调或慢变类型，选择单调或慢变响应特性最优的多相滤波器。

可选的，在上述的自适应方法中，实时识别影像局部的平滑程度具体包括：采用模板配比方法实时识别平滑程度。

在本发明的实施例中，还提供了一种用于影像缩放的自适应装置，包括：实时识别模块，用于实时识别影像的平滑程度；选择模块，用于根据平滑程度选择相应响应特性的多相滤波器；缩放模块，用于采用选择的多相滤波器对影像进行缩放。