[发明专利]分割边缘增强架构

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年6月19日提交的、名称为“SPLIT EDGE ENHANCEMENT ARCHITECTURE”美国临时专利申请序号61/073,949的优先权的权益。在此通过引用并入该临时申请的全部内容。

技术领域

本发明的各方面总体上涉及视频编码领域，并且更具体地涉及图像细节和边缘增强。

背景技术

包括精细(fine)细节增强(细节EE)和亮度转变改进(LTI)二者的边缘增强器可以用于改进视频信号中的转变。并行地在小转变上应用细节EE以及在大转变上应用LTI，边缘增强器的输出是原始信号(Y_in)、细节增强(ΔY_det)和转变改进(ΔLTI)的总和。细节EE使用非锐化遮蔽(mask)的原理，并且引起可以增强小细节的边缘上的过冲(overshoot)或者振铃。

当输入视频信号是标准清晰度(SD)(通常是480i)，而期望的输出是高清晰度(HD)(通常是1080i或者1080p)时，放大(upscaling)通常是必需的。放大具有增强可能存在于或者引入到视频信号中的缺陷或者瑕疵的效果。因此，当放大信号时以下可能是重要的，即，验证增强的是视频图像中的实际细节而不是增强和传播瑕疵。

当信号被放大时，可能对细节EE性能进行折衷，因为由增强引起的过冲和振铃可能造成图像中添加的蚊式噪声(mosquito noise)和增大偏离缺陷。另外，放大通常造成图像和精细细节的柔化，因为未缩放的视频中的较高频率转换为放大后的视频中的较低频率。为了实现缩放之后(缩放器后(post-scaler))的有效细节EE，将需要新的滤波器设计来增强缩放之后存在的真实细节的频率，并且将导致需要基于放大比而改变的更大滤波器。因此，细节EE在放大之前实现时更加有效。

LTI是用于改进大幅度边缘的转变锐度而不会引起过冲或者振铃的非线性算法。然而，LTI并不显著地改进小转变。LTI可以人为地引入可能创建缺陷的频率，并且引入称为“锯齿(jaggies)”的混叠或者像素化(pixellation)，所以LTI在缩放器后应用时最有效，因为放大信号的频谱包含用于添加的频率的空间。另外，添加的缺陷和锯齿在放大增强的视频之后更为明显。因此，当包括细节EE和LTI二者的边缘增强器在缩放器前应用时，LTI增强不会如期望地那样工作，而当在缩放器后应用时，细节EE不会如期望地那样工作。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种用于增强输入视频信号中的细节边缘和转变的系统和方法。该方法可以通过以下步骤来完成：增强输入视频信号中的多个小细节；缩放增强的视频信号；以及在放大之后增强多个大幅度转变。细节边缘增强(细节EE)可以用于增强精细细节，而亮度转变改进(LTI)或者色度转变改进(CTI)可以用于增强大转变。细节增强和大边缘增强的分离可以通过以下步骤来完成：增强精细细节并且继而放大该信号；以及分别放大输入视频信号继而增强大转变；继而将两个增强的、放大的信号进行组合。增强信号的精细细节可以包括滤波、减少信号中包含的噪声，并且使输入视频信号获得增益。细节增强可以包括使用大边缘图来防止增强大边缘以及伴随蚊式噪声。增强大幅度转变可以包括：计算缩放的视频信号的二阶导数；从缩放的信号的像素创建像素核；确定像素核中的最小像素值和最大像素值；以及，如果二阶导数是正数则将缩放的信号向最大像素值偏移，或者如果二阶导数是负数则向最小像素值偏移。该系统可以包含适于执行这种方法、但是可以不限于此类性能的组件。

附图说明

在此参考附图描述本发明，相似的参考数字用于指示功能上相似的元件。

图1A和图1B示出了对转变的不同种类的增强的效果。

图2示出了分割边缘增强架构的一个实施方式的简化框图。

图3示出了说明精细细节增强器的一个实施方式的组件的简化框图。

图4示出了亮度转变改进模块的一个实施方式的简化框图。

图5是示出了利用分割边缘增强架构来增强视频信号的方法的一个实施方式的一般操作的简化流程图。

图6是示出了利用细节边缘增强器来增强视频信号的精细细节边缘的方法的一个实施方式的一般操作的简化流程图。

具体实施方式

本发明的目的和优点将从以下详细描述中变得容易理解。