TWI255136B - De-interlacing module and related method capable of adaptively de-interlacing a video field - Google Patents

Description

1255136 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種解交錯方法及相關裝置，尤指一種適 應性解乂錯影像場之方法及相關解交錯裝置。 【先前技術】 # 在電視剛問世時，能以每秒60或50次之更新頻率寫入 525(國際電視標準委員會，NationalTelevisi〇nStandard

Committee，NTSC)、或625 (相位准線，phase仙⑽诏叩 Line，PAL)條線的技術仍然非常昂貴而不適合大眾市場， 而減少更新頻率卻又需要更複雜的電路，也是不太可行， 因此在知描（scan)的時候每兩條線只寫入一條，而另一半的 線則留待下一次掃描時再寫入，即所謂的交錯（interlace)， # 這樣的話每秒只需要30或25張圖（表示需要較少的頻寬， 所以同個頻帶上可以有較多的電視頻道），而且仍然是人眼 能接受的流暢晝面。 §個人電腦問世後，一次掃描整個螢幕的技術已經普及，就是 所謂的漸進式掃瞄(progressivescan)。液晶螢幕及電漿螢幕只能顯 - 示/斩進式影像，如果輸入交錯式的影像就需要使用一些技術方能 呈現合理的晝面，就是所謂的解交錯(de-interiaee；)。 6 1255136 第1圖顯示習知解交錯裝置10之功能方塊圖，包含解 交錯單元12及移動偵測器14。移動偵測器14偵洌影像場 Field(n)及與其相鄰之影像場（例如Field(n-2)、、 及Field(n+1))間之移動差異（moti〇n difference)、並對照於 顯示於第2圖之移動比率函數(motion rati〇)輸出移動比率 MR;解交錯單元12依據移動比率MR及與影像場… 相鄰之影像場對影像場Fiel(j(n)進行解交錯。

習知移動偵測器14依據單 , V〜…干撕双侧囬移動比 率通，不論影像場Field⑻之特性為何。在相同 率函數下，暗夜中之黑衣人由於對比差異很小，很容县 判斷為靜止晝面’若因此選擇高移動比率函數，使复= 突顯移動變化’又會造成白板上黑體字會上下晃動:戈： 不穩定的閃點。 見 【發明内容】 本發明揭露-種適應性解交錯襄置，其包含：場| 器’用來_影像場以輸出移動_參數；移動^哭承 及與影像場鄰近時間點之複數個影像：間 =動差異，並根據移動_參數為移動差異蚊移動比 ^以及解交錯單元，絲依據移動偵測器所輸出之移動 比率適應性解交錯影像場。 1255136 本發明亦揭示—種適應性 含：偵測影像場之像素值，以輪:衫像場之方法，其包 像場及與影像場鄰近時間點之複數=動偵剜參數；偵測影 異；依據移動偵測參數為移動場間之移動差 據移動比率適應性地解交錯旦二决疋移動比率；以及依 像素值之步驟可利用移動偵心二’ _影像場之 數，將移動差異藉由移動轉函數映動比率函 動偵測參數較佳地包含起妒點私動比率，而移 ”、斜率、以及飽和值。 【實施方式】 第3圖顯示本發明之較佳實施例中適應性解交錯裝 20之功能方塊圖，場景伯、、目丨卜口 κ上 解又錯衣爲 、 ，、、川态26偵測影像場Field(n)之像 素值、亚據以輸出移動_參數(m〇tiondetecti〇n 置 parameter Field(n),„^ 之移動差異MD外，並根據移動偵測參數⑽卩於複數 動比率函數（包含向移動比率函數MRFh、巾移動比率函數 mrfm、及低移動比率函數MRFl，顯示於第5圖至第7圖） 中選取-個移動比率函數MRF，據讀出移動差異於 所選取之移動轉函數MRF巾所對應之移祕# MR ;踩 交錯單元12依據移動偵測器24所輸出之移動比率”反解 交錯 Held(n)。 場景偵測裔26價剛影像場Field(n)的場景模式，例如是 1255136 .各像素之場景模式’可包含高移動、中移動、低移動偵測 -_參數MDP，移動偵測器24偵測影像場Field(n)之移動差異 MD，舉例而言，可麥考前後時間點的影像場Field(n_2)、 Field(n-l)、Field(n+1)。在電視交錯訊號的掃描下，影像場 係以奇偶影像場交錯出現，較佳地，影像場阶以⑻與 Field(n-2)相減取絕對值，可以表示對應掃描線於鄰近時間 點之差異（可能是對應奇掃描線或對應偶掃描線之差異）， 籲但因為稱後的解交錯單元12會將相鄰時間點奇偶影像場 以較佳的方式進行解交錯合成，因麟應掃描線之差異較 佳地也參考相鄰（奇或偶)掃描線之變化差異，以利更正確 地決定移動比率M R ’至於要參考多少相鄰時間點的影像 場則牽涉到硬體複雜度與記憶體存取的頻寬，此實施例中 以 Field(n-2)、Field(n-l)、Field(n)、Fidd(n+1)作為說明， 但不欲以此限制本發明之實施態樣。 移動制24根據移動制參數MDp於複數個移動比 率函數(例如顯示於第5圖至第7圖）中選取-個移動比率 數MRF #夕種冑施方式’舉例*言，移動偵測參數 _可以提供移動偵測⑽有關移動比率函數瓣的特 性’包括起始點、斜率、以及飽和值等參數，移動偵測器 24可根據此些錄利用硬體騎簡單的運算而描述此移動 此率函數蕭，移動_器2 4經由此移動㈣函數腿 將移動差異腸映射為移動比率通；或者，場景侧器 9 I255136 包提供適當的查表給移動偵測器24進行查表，例如 經扁巧=動查表、中移動查表、低移動查表，移動差異MD §查表而獲得移動比率MR。 第4 能方塊 圖 貞示本發明之較佳實施例中場景偵測器26之功 產生固延遲器28延遲Field(n)之像素Pixel(n)、並據以 遲 遲像素Pixel(n_l);減法器30產生像素Pixel(n)與延

PlXel(nq)間之差異值DIFF ;比較器32將差異值 與一組臨界值TH(包含高臨界值ΤΗΗ、及低臨界值 THl)相 卜、， 、並據以輸出邊緣型式(edge type)ET ;選擇器34 型式ET於複數個分別對應於該等移動比率函數 之移動偵測參數（包含對應於高移動比率函數mrfh 之-移動偵測參數MDPl、對應於中移動比率函數mrfm 移動彳貞測參數mdpm、及對應於低移動比率函數 巧移動偵測參數MDPh)中輸出移動偵测參數MDP。 第8圖顯示對應於模組20之解交錯方法10〇之流程圖， 包含下列步驟·· 步驟1〇2 ··開始； ^驟1〇4 :讀取影像場訊號； (讀取影像場 Held(n-2)、Field(n-i)、Fidd(n)、及 Field(n+1)) 步驟106 :計算差異值DIFF ; 1255136 步驟108:若差異值mFF大於高臨界值THh，進行步驟 110，否則，進行步驟112 ; y 110 輪出南移動^貞測蒼數MDPh，進行步驟118 ; (若差異值DIFF大於高臨界值THh，代表Field(n) 為白板上的黑體字，所以，輸出對應於低移動比 率函數MRFl之高移動偵測參數mdph) 步驟112:若差異值mFF小於低臨界值THl，進行步驟 參 114，否則，進行步驟116 ; 步驟114:輸出低移動偵測參數厘〇1^，進行步驟H8; (若差異值DIFF小於低臨界值THl，代表Field(n) 為黑夜中的黑衣人，所以，輸出對應於高移動比 率函數MRFH之低移動偵測參數MDp〇 步驟116:輸出中移動偵測參數MDPm;以及 步驟118 :進行移動偵測程序。 ® 如此一來，若差異值DIFF大於高臨界值THh、而場景 偵測器26輸出對應於低移動比率函數之高移動侦測 參數MDPH，移動偵測器24便依據高移動偵測參數MDPh 選取第7圖中之低移動比率函數MRFl、並據以輸出移動 差異MD於低移動比率函數MRFL中所對應之移動比率 MR。最後，解交錯單元12便可依據移動偵測器24所輸出 之移動比率MR解交錯白板上之黑體字，解交錯後之白板 上之黑體子不會有上下晃動或不穩定的閃點；另一方面， 11 1255136 若差異值DIFJF小於低臨界值THl、而場景偵測器26輸出 低移動偵測參數MDPL，移動偵測器24便依據低移動偵測 芩數MDPL選取第5圖中之高移動比率函數MRFh、並據以 輸出移動差異MD於高移動比率函數MRFh中所對應之移 動比率MR。 第9圖顯示根據本發明之另一實施例之場景偵測器26 ❿之功能方塊圖，比較器36將Fieid(n)之像素值與高臨界值 thh及低臨界值thl相比、並據以輸出邊緣型式ET，而選 擇裔38則依據邊緣型式Ετ輸出移動偵測參數 MDP 〇 表丁、上所述，本發明揭示一種適應性解交錯裝置，包含解 ^錯單元12、移動偵測器24及場景偵測器％，移動偵測 器24包含複數種移動比率函數，而場景偵測器％可依據 Fieid⑻之特性(例如4白板上之黑體字或暗夜中之黑衣 適應性地控制移動偵測器24選取最適宜之移動比率函 數，並、纟k而輸出最適宜之移動比率。 •本發明亦揭示—種適應性地解交錯影像場之方法，其包 3貞、像場之像素值，以輸出移動彳貞测參數；债測景多 像場及與影像場時間點鄰近之複數個影像場間之移動差 異；依據移tH貞測參數為移動差異決定移動比率；以及依 據移動比率適應性地解交錯影像場；其中，偵測影像場之 12 1255136 描述之移動 而移 數，將移動差異藉由移動比率函數映射至移動比率， 動_參數較㈣包含起斜率、以及飽和值。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發对請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

^【圖式簡單說明】 第1圖為習知解交錯裝置之功能方塊圖。 2圖為移動比率函數之函數圖。 3圖為本發明之較佳實施例中適應性解交錯裝置之功 方塊圖。

第5 第8 第9 圖為第3圖所顯示之適應性解交錯裝置中場景 之功能方塊圖。 ’、、/、為 圖至第7圖為第3圖所顯示之適應性解交錯裝置中矛 動偵測為内所包含之移動比率函數之函數圖。 圖為對應於第3圖戶斤顯示之適應性解交錯裝 之流程圖。 置的方法

圖為第3圖所顯示之適應性解交錯裝置中場景偵、 之另一功能方塊圖。 13 1255136 【主要元件符號說明】 10、20 解交錯裝置 12 解交錯單元 14、24 移動偵測器 26 場景偵測器 28 延遲器 30 減法器 32、36 比較器 34 > 38 選擇器

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Claims (1)

1255136 十、申請專利範圍： 1. 一種適應性地解交錯一影像場之解交錯裝置，該解交 錯裝置包含： 一場景偵測器，用來偵測該影像場以輸出一移動偵測參 數； 一移動偵測器，用來偵測該影像場及與該影像場鄰近時 間點之複數個影像場間之一移動差異，並根據該 移動偵測參數將該移動差異決定一移動比率；以 及 一解交錯單元，用來依據該移動偵測器所輸出之移動比 率適應性解交錯該影像場。 2. 如申請專利範圍第1項所述之解交錯裝置，其中該場景 偵測器包含： 一延遲器，用來延遲該影像場、並據以產生一延遲影像 場； 一減法器，用來產生該影像場的像素值與該延遲影像場 的像素值間之差異值； 一比較器，用來將該差異值與至少一臨界值相比、並據 以輸出一邊緣型式；以及 一選擇器，用來依據該邊緣型式輸出該移動偾測參數。 15 1255136 • 3.如申請專利範圍第1項所述之解交錯裝置，其中該場景 ， 偵測器包含： 一比較器，用來將該影像場之像素值與至少一臨界值相 比、並據以輸出一邊緣型式；以及 一選擇器，用來依據該邊緣型式輸出該移動偵測參 數。 I 4.如申請專利範圍第1項所述之解交錯裝置，其中該移動 偵測器根據該移動偵測參數所描述之一移動比率函數， 將該移動差異藉由該移動比率函數映射至該移動比率。 5.如申請專利範圍第1項所述之解交錯裝置，其中該移動 偵測參數代表一查表，使得該移動偵測器根據該查表將 該移動差異映射至該移動比率。 • 6.如申請專利範圍第1項所述之解交錯裝置，其中該些鄰 近時間點之影像場係包括時間上最鄭近該進行解交錯之 影像場之二個不同影像場。 7. 如申請專利範圍第1項所述之解交錯裝置，其中該影像 場係為一奇影像場。 8. 如申請專利範圍第1項所述之解交錯裝置，其中該影像 16 1255136 場係為一偶影像場。 9. 如申請專利範圍第2項所述之解交錯裝置，其中該至少 一臨界值包含一高臨界值以及一低臨界值。 10. 如申請專利範圍第3項所述之解交錯裝置，其中該至少 一臨界值包含一高臨界值以及一低臨界值。 11. 如申請專利範圍第4項所述之解交錯裝置，其中該移動 4貞測參數包含一起始點、一斜率、以及一飽和值。 12. 如申請專利範圍第5項所述之解交錯裝置，其中該查表 係選擇自一由一高移動查表、一中移動查表、以及一低 移動查表所組成之群組。 13. —種適應性地解交錯影像場之方法，其包含： 偵測一影像場之像素值，以輸出一移動偵測參數； 偵測該影像場及與該影像場時間點鄰近之複數個影像 場間之移動差異； 依據該移動偵測參數將該移動差異決定為一移動比 率；以及 依據該移動比率適應性地解交錯該影像場。 17 1255136 14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該偵測影像 場之像素值之步驟利用該移動偵測參數所描述之一移動 比率函數，將該移動差異藉由該移動比率函數映射至該 移動比率。 15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該偵測影像 場之像素值之步驟將該移動差異經由查表獲得該移動比 率。 16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該些鄰近時 間點之影像場係包括最時間鄰近該進行解交錯之影像場 之三個不同影像場。 17. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該偵測影像 場之像素值之步驟將該影像場之像素值與至少一臨界值 相比較，以輸出一邊緣型式，然後根據該邊緣型式輸出 該移動偵測參數。 18. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該偵測影像 場之像素值之步驟包含下列步驟： 延遲該影像場以產生一延遲影像場； 計算該影像場的像素值與該延遲影像場的像素值間之一 差異值； 18 1255136 將該差異值與至少一臨界值相比，以輸出一邊緣型式； 以及 根據該邊緣型式輸出該移動偵測參數。 19. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該移動偵測 麥數包含一起始點、一斜率、以及一飽和值。 20. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該差異值係 為一絕對差異值，其係藉由將該影像場的像素值與該延 遲影像場的像素值相減後取絕對值而獲得。 十一、圖式：

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