[发明专利]内插数据的方法和装置

说明书

本发明涉及内插法，更具体地说，是关于在两个输入信号间插入数据的方法与装置。

数学内插法用于许多技术区域中，包括例如，数字处理与类比取样应用。以前，内插法是利用诸如“最近邻域”方法与利用线性，二次与三次多项式等方法(approaches)来实现。

线性内插法为诸如0≤x≤1的区域范围逼近由

(1)y＝mx+b

所提供的直线函数的两点间的值。关于上述方程式，已知点x＝0与x＝1用于决定斜率(slope)m与节距(intercept)b。因为使用线性函数，只需要两点即可以内插，与线性内插有关的计算成本很少。然而，由线性内插法所产生的结果，在许多应用上太不准确。例如，在影象处理应用上，线性内插法产生一些与输入信号相比较缺乏清晰度与对比度的输出信号。

普通的二次内插曲线(general quadratic interpolation curve)对0≤x≤1的区域范围，利用由下式提供的二次函数逼近两点之间的值：

(2)y＝ax²+bx+c

二次内插法通常需要三点：例如，f(-1)，f(0)，与f(1)。为0≤x≤1的区域范围可利用二次函数获得的一内插方程式是：

(3)f＝((f(-1)-2f(0)+f(1))/2)x²+(f(1)-f(-1))x+f(10)

另一个二次内插方程式是在美国专利第5,379,241号，授权给格瑞根(Greggain)，其中为-0.5≤x≤0.5的区域范围提供下式：

(4)f＝((f(-0.5)-2f(0)+f(0.5)/0.5)x²+(f(0.5)-f(-0.5))x+f(0)

方程式(4)也可以与方程式(1)合并起来为-0.5≤x≤0.5的区域范围产生下式：

(5)f＝((f(-1)-2f(0)+f(1))x²+((f(1)-f(-1)/2)x+f(0)

同样地，三次或更高次的内插法在该技术中也属公知(如美国专利第4,578,612号所示)，其为三次卷积内插法(cubic convolutioninterpolation)实行高次内插做为权重因子。

对于需要优选清晰度与对比度的应用，通常需要二或更高次的内插。可是，较高次内插在进行内插时会增加复杂性与资源。因此，需要一种内插法与应用，它能提供正确性而计算上不需要二次与较高次的内插法。

现有技术的上述及其他缺点将由本发明加以说明。

本发明的一实施例提供一在视频显示系统的第一像素与第二像素之间内插的方法，该视频显示系统中，第一像素在第一轴上有一第一像素值与第一座标，而第二像素在第一轴上有一第二像素值与第二座标值。该方法包括在第一轴上的第一与第二座标之间提供第一介于两者之间的座标的步骤。该方法还包括为第一介于两者之间的座标决定一权重因子。如果该第一介于两者之间的座标位于第一区域，将该第一介于两者之间的座标输入到第一混合函数中，或如果该第一介于两者之间的座标位于第二区域，将该第一介于两者之间的座标输入到第二混合函数中，从而来决定该权重因子。该方法还包括由权重因子的第一乘积及第一像素值与第二像素值的差计算第一内插值的步骤。

本发明的另一实施例中，提供一在第一与第二像素之间的内插方法，其中第一像素在第一轴上有一第一像素值与一第一座标，而第二像素在第一轴上有一第二像素值与一第二座标。该方法包括在第一轴上的第一与第二座标之间提供第一介于两者之间的座标的步骤以及为该第一介于两者之间的座标决定一权重因子。该权重因素的决定方法是：如果第一介于两者之间的座标位于第一区域，则将第一介于两者之间的座标输入到第一个二次混合函数中，或如果第一介于两者之间的座标位于第二区域，则将第一介于两者之间的座标输入到第二个二次混合函数中。该方法也包括由线性方程式计算第一内插值的步骤，该线性方程式包含一与第一或第二像素值相等的常数，以及一权重因子的乘积与第一像素值与第二像素值的差。