[发明专利]基于FARROW结构的内容自适应缩放器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2009年5月5日提交的、序列号为61/175,548、名称为“Content Adaptive Scaler Based On A Farrow Structure”的美国临时专利申请的优先权，该申请在此通过引用而并入其全部内容。

背景技术

本发明涉及视频处理系统中的缩放操作，以在调整图像内容大小时具有最少伪像。

“缩放”通常是指改变图像大小的处理。可以将缩放作为视频系统中的格式转换操作来执行。例如，当在高分辨率面板(例如，全高清(1080p)面板)上显示低分辨率(例如，480p)的视频图像时，需要将视频图像缩放为1080p。这类转换被称为向上转换。同样，需要转换高分辨率的视频图像以在低分辨率面板(例如，1080p到480p)或者更小显示区域(例如，画中画(PIP))上显示。这类转换被称为向下转换或者抽取。

通常，缩放包含调整将要被显示的视频图像的大小。例如，具有480p分辨率的4∶3图像帧具有720×480或者345600个像素，而具有1080p分辨率的16∶9图像帧具有1920×1080或者2073600个像素。因而，需要增加附加像素来执行从480p到1080p的向上转换，并且需要去除和/或组合已有像素来执行从1080p到480p的向下转换。

传统上，对于向上转换，使用插值来在已有像素之间增加附加像素，而抽取被用来去除和/或组合已有像素。插值和抽取均涉及通过信号滤波器(例如，低通滤波器(LPF))传递图像数据。然而，在2维滤波中，不存在理想的LPF，并且一个维度的滤波常常降低沿其它维度的图像内容的质量。已经开发了各种技术来执行缩放并且还减少不期望的伪像。然而，已有技术包含复杂硬件结构并且没有有效地减少不期望的伪像。例如，各种不期望的伪像(诸如锯齿现象、边缘模糊、环状和波纹伪像)可以导致图像的失真并且在向上转换或者向下转换之后影响图像质量，但使用复杂硬件结构的已有技术没有有效地减少这些不期望的伪像。

因此，需要能够在调整图像数据大小时具有最少伪像但又使用复杂度降低的硬件结构的缩放系统。

附图说明

图1例示了根据本发明实施例的成像系统的示意图。

图2例示了根据本发明实施例的参数化Farrow结构。

图3例示了根据本发明实施例的用于确定参数化Farrow结构的系数的一组公式。

图4例示了根据本发明实施例的由参数化Farrow结构所增加的新像素y(k)。

图5例示了根据本发明实施例的确定可调整参数α的值的一组条件。

图6例示了针对传统多相滤波器的不同相位的幅度响应。

图7例示了根据本发明实施例的针对参数化Farrow结构的幅度响应。

图8例示了根据本发明实施例的使用参数化Farrow结构以用于向下转换的处理。

图9例示了根据本发明实施例的使用参数化Farrow结构的向下转换处理。

图10例示了根据本发明实施例的过冲控制。

具体实施方式

本发明实施例涉及图像处理系统。该图像处理系统可以包含：内容检测模块，其具有接收输入像素的序列的输入端，并且被配置成基于所检测的相邻输入像素对之间的差别生成可调整参数；以及数字滤波器，其具有针对该输入像素的序列的输入端和耦合至内容检测模块的输出端的控制输入端。该数字滤波器可以根据该参数调整滤波系数。

图1例示了根据本发明实施例的成像系统100的示意图。成像系统100可以包括内容检测模块104、参数化Farrow结构106和过冲控制模块108。参数化Farrow结构106可以是处理输入像素并且通过应用系数到各输入像素(例如，通过插值)生成输出像素的数字滤波器。参数化Farrow结构106可以耦合至像素输入102以接收输入像素。内容检测模块104可以基于输入像素确定参数α112来调整参数化Farrow结构106的系数。过冲模块108控制可以将来自Farrow结构106的输出像素限制在输入像素的一定范围内。在一个实施例中，内容检测模块104和过冲控制模块108可以耦合至参数化Farrow结构106。参数化Farrow结构106可以基于输入像素和参数α112生成输出像素。可以将所生成的输出像素传输到过冲控制模块108。过冲控制模块108可以针对过冲控制来处理所生成的输出像素并且将所生成的像素输出到像素输出110。