[实用新型]一种高速边缘自适应的去隔行插值装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数字视频图像处理装置，特别的是涉及一种数字视频图像的去隔行装置。

背景技术

视频图像的显示分为隔行显示和逐行显示，早期的模拟电视采用隔行的形式，每一幅图像分为奇数场和偶数场，一场扫描显示奇数行，一场扫描显示偶数行，利用人眼的视觉暂存机制，使观众感知到完整的图像。随着数字电视的快速发展，传统的隔行扫描已经越来越不能满足用户的需要，高清晰的逐行电视正在逐渐取代隔行显示的电视，因此，在隔行、逐行扫描技术并存的过渡阶段，逐行设备显示隔行信号的去隔行装置就显得十分重要。

去隔行算法分为线性算法、非线性算法、运动自适应算法、运动补偿算法、以及运动检测和自适应加权滤波的算法，其中基于运动检测和自适应加权滤波的算法是目前比较常用的去隔行方法，在图像静止时，采用直接将相邻两场拼接为一场的插值方法；而在图像运动时，比较插值点前一行和后一行的若干像素点在方向上的相关性，沿着相关性最大的方向进行插值。该算法有比较好的效果，大大减少了单纯采用场间插值而引入的人为失真，但是它依赖于边缘判断的准确性，如果边缘判断不正确的话，运动估计误差同样会影响到图像的质量。

发明内容

本实用新型的目的就是为提高现有去隔行算法中插值的准确性，从而减少基于运动检测和自适应加权滤波的去隔行装置在去隔行时产生的误差，提高图像的质量。

为解决上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提出了一种高速边缘自适应的去隔行插值装置，该装置包括行缓存器101、运动因子计算单元102、场间静止点运算单元103、场内运动点运算单元104及插值结果产生单元105；计算去隔行插值点所需的相应像素点数据输入至行缓存器101，得到插值所需的数据后，将所述数据分别输入至运动因子计算单元102、场间静止点运算单元103和场内运动点运算单元104，其中由运动因子计算单元102输出当前待插值像素点的运动因子，由场间静止点运算单元103输出当前待插值点处于静止状态时的插值结果，由场内运动点运算单元104输出当前待插值点处于运动状态时的插值结果，所述的运动因子、静止状态插值结果和运动状态插值结果输入到插值结果产生单元105加权得到最终的插值点。

所述场内运动点运算单元104包括依次相连的各个方向绝对差值计算单元401、方向判决器402及运动方向插值单元403。

所述各个方向绝对差值计算单元401包括N个方向的绝对差值计算单元，其中，N为所述去隔行插值装置中检测的运动方向的个数。

所述方向判决器402包括一比较器单元，其中该比较器单元的输入为所有方向的绝对差值，输出为比较后得到的最小的绝对差值。

所述每个方向的绝对差值计算单元均包括一个第一加法器，该第一加法器的输入为该方向的所有亮度、色度信息分量的绝对差值，输出为该方向的绝对差值。

所述每个方向的每个信息分量的绝对差值均由一个第二加法器输出得到，该第二加法器的输入为该分量在该方向的所有方向群绝对差值；其中第二加法器的输入端个数为该方向的方向群个数2M+1，M为自然数，且M和方向个数N满足N+2M不大于每行的有效数据个数。

本实用新型所述装置在判断运动矢量时增加了方向群的判断，精确的确定图像相关点的运动方向和运动矢量，建立了鲁棒的补偿模型，增加了边缘判断的准确性，是一种实现结构简单、成本低廉、稳定可靠的自适应运动补偿去隔行插值处理装置，实现更加准确的运动插值的同时，还兼顾了边缘的保护和随机噪声的抑制。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的系统结构框图；

图2是本实用新型具体实施方式中当前待插值点与所需相关点的位置关系图；

图3是本实用新型具体实施方式中运动因子的计算流程图；

图4是本实用新型具体实施方式中运动因子腐蚀的电路结构图；

图5是本实用新型具体实施方式中运动因子膨胀的电路结构图；

图6(a)是传统的检测运动方向的方向示意图；

图6(b)是本实用新型具体实施方式中方向群判断的示意图；

图7是本实用新型具体实施方式中场内运动点运算单元的结构图；

图8是本实用新型具体实施方式中方向判决器的结构图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型具体实施方式作详细的描述。