[发明专利]用于图像升频的像素自适应内插算法

说明书

一种使用像素自适应内插算法来提供图像升频的方法和设备。对于每个像素定位，所述算法确定是使用高质量定标器算法(例如，多相滤波器)还是定向内插器来确定像素值。对适当的内插算法的确定基于像素是否被确定为边缘。如果像素被确定为边缘，则像素自适应内插算法可使用定向内插器来处理像素；否则，利用定标器算法处理像素。

背景技术

考虑到日益增加的更高分辨率和更大屏幕尺寸显示技术的需求，传统图像内容可以通过日益增加的更大的缩放因子来进行升频(upscale)。此外，将要升频的图像内容不仅包括自然影像而且更经常地包括计算机图形和合成影像。当利用典型用于升频自然影像的图像处理技术来升频该内容时，这种计算机生成的图像内容可退化(degrade)，并且会引入伪像。此外，用于通过大的缩放因子来升频图像内容并输出高质量内容的现有图像处理技术可用计算机加强，但并不适用于实时和硬件实现。

附图说明

通过阅读以下说明及所附权利要求和通过参考下列附图，本发明实施例的各种优点将对所属领域的技术人员显而易见，其中：

图1是说明用于处理和显示图像和视频信号的示例性系统的框图；

图2A和2B是说明通过缩放因子N来升频图像数据帧的示例性升频电路的框图；

图3是说明示例性系统一维定标器的框图；

图4A说明用于去鸣振滤波器的示例性伪码；

图4B说明图4A的示例性代码的变量；

图5A说明用于通过正被内插的像素的边缘的2W+1潜在方向；

图5B、5C和5D说明用于计算正被内插的像素的可能边缘方向的基于SAD的度量的示例性像素；

图5E说明计算第一内插方向D1的示例性方法；

图6说明用于分析和组合逻辑的示例性伪码；

图7说明升频图像数据帧的示例性方法；

图8说明处理像素定位以确定升频的像素值的示例性方法；

图9说明对于像素定位确定是选择基于高质量缩放算法的第一内插还是选择基于方向内插算法的第二内插的示例性方法；

图10说明本公开的系统的示例性实施例；以及

图11是根据实施例的具有小形状因子的系统的示例的框图。

具体实施方式

本公开的各种实现可提供更少计算密集型设备和方法，来通过大缩放因子升频包含自然影像和计算机生成影像(如计算机图形和合成影像)的图像内容以提供高质量图像内容。本公开的设备和方法可使用像素自适应内插算法来提供实时、高质量图像升频。对于每个像素定位，此算法可以确定是使用高质量定标器算法(例如多相滤波器)还是定向内插器来确定像素值。确定适当的内插算法可基于像素是否被确定为边缘。如果像素被确定为边缘，则像素自适应内插算法可使用定向内插器来处理像素；否则，像素能够使用高质量定标器算法处理。

图1说明处理和显示图像和视频信号的示例性系统100。系统100包括图像数据源102、输入帧缓冲器104、具有升频电路108的视频处理装置106、主处理器114、输出帧缓冲器110和显示装置112。

例如，图像数据源102可包括电视调谐器、DVD驱动、计算机硬盘驱动、网络接口、有线电视机顶盒、数字视频磁带录音机、个人录像机等中的一个或多个。

输入帧缓冲器104可与图像数据源102耦合以储存由图像数据源102提供的一个或多个图像数据帧。

视频处理装置106可与输入帧缓冲器耦合并处理输入图像信号，如通过升频电路108升频输入图像信号。