TWI407802B - 提升畫面品質的方法及顏色補償裝置與影像處理裝置 - Google Patents
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Description
本發明係指一種用於一影像處理裝置中的方法及相關裝置,尤指一種用於一影像處理裝置中用以降低色彩閃爍現象,提升畫面品質的方法及相關裝置。
NTSC、PAL及SECAM為當今世界上三種通用的類比電視系統標準。其中,SECAM類比電視系統由法國人及前蘇聯人率先發展,而通行於法國、前蘇聯體國家及一些法語系國家。SECAM為法文「Squentiel couleurmmoire」的縮寫,其英文譯為「Sequential Color with Memory」,其中文可意譯為「具有記憶特徵的色彩訊號的循序訊號」。於發展之初,SECAM系統的建立者發現電視訊號中的色彩訊號的變化相較於亮度訊號的變化來得少,因此SECAM系統除了傳送完整的亮度訊號Y之外,色彩訊號Cb
、Cr
則改以較小的頻寬傳送。同時,為了達到縮減色彩訊號頻寬的目的,SECAM系統的色彩訊號Cb
、Cr
係採用輪流傳送的方式實現,以便減少色彩訊號的頻寬及資料量。也就是說,SECAM所傳遞的色彩訊號中,任一掃瞄列中僅包含有色彩訊號中的Cb
或Cr
。因此,SECAM電視訊號的接收端首先必須對色彩訊號Cb
及Cr
刻意漏送的部分予以補足,然後才能顯示正常畫面。請參考第1A圖,第1A圖為SECAM電視畫面中兩個互補圖場訊號Field(k)及Field(k+1)中所包括之色彩訊號之部分佈示意圖。其中,Line(n)~Line(n+11)係表示對應一圖框(Frame)的掃描列,因此,由第1A圖可知,任一圖場訊號中的任一掃瞄列僅包含有色彩訊號Cb
或Cr
,並且色彩訊號Cb
及Cr
係交替出現。
由於SECAM系統也是採用交錯(interlaced)方式傳送電視訊號,一個完整的圖框畫面必須由一奇圖場(odd field)及一偶圖場(even field)構成。因此,SECAM電視訊號是以一奇圖場及一偶圖場交錯傳遞的方式來傳送畫面訊號。在傳統類比的電視螢幕上,SECAM系統也是以奇圖場及偶圖場的交錯切換的方式來顯示完整的圖框畫面。請參考第1B圖,第1B圖為SECAM電視畫面中某一行之色彩訊號Cb
及Cr
依時間順序播放之示意圖。圖場訊號Field(k)代表第k圖場訊號中某一固定行的影像資料,圖場訊號Field(k+1)代表第k+1個圖場訊號中同一行的影像資料,並以此類推。其中,圖場訊號的任一掃瞄列及其相鄰圖場訊號的掃瞄列之間也是採用互相交錯的方式。附帶一提的是,SECAM電視訊號每秒約包含有50個圖場畫面,因此兩個相鄰畫面之間的時間差約為0.02秒。
簡言之,SECAM電視訊號中的單一圖場並非用來構成完整的畫面,而必須用一奇圖場加上一與之互補的偶圖場,並且以交錯方式互相結合,才能構成完整畫面。然而,近年來以漸進(progressive)掃描方式顯像的新一代電視快速普及。所謂漸進掃描方式是指畫面的顯示是以圖框為基本單位,而不再將一圖框細分為一奇圖場及一偶圖場,然後一前一後掃描。為使現有的SECAM系統同樣可以在漸進掃描的電視中顯像,SECAM系統中的每一圖場訊號格式必須先轉換為一圖框訊號格式。因此,以漸進掃描方式呈現的電視若要用來觀賞SECAM訊號,除了必須將色彩訊號Cb
及Cr
中原有空缺的部分先予以補齊,還必須將交錯式的圖場轉換成漸進式的圖框。
請參考第2圖,第2圖為習知技術用於SECAM電視系統的電視訊號解碼器20的架構示意圖。電視訊號解碼器20包含有一類比至數位轉換器200、一影像解碼器204及一反交錯器206。一般而言,類比至數位轉換器200將類比訊號ACo1轉換為8~10位元的數位訊號DCo1。影像解碼器204根據數位訊號DCo1輸出一色彩成分指示值SECAM_cb及交錯式色彩訊號INTLC0。為方便說明,請參考第3A圖,第3A圖為SECAM電視訊號的色彩訊號Cb
及Cr
於時間及空間之一分佈圖,用以表示影像解碼器204的解碼結果。其中,原始色彩訊號係以符號Cb 0
及Cr 0
表示,括號內的係數用來表示其原始資料所在的掃描列。簡言之,影像解碼器204除了解碼得出原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
,並將數位訊號DCo1中所缺少的色彩訊號補齊。例如,Cb 0
(n+1)代表經由影像解碼器204所得出之第n+1條掃描列的原始色彩訊號Cb 0
。此外,將影像解碼器204另外補齊的色彩訊號係以初級補償色彩訊號Cb p
及Cr p
表示,括號內的係數同樣用來表示其所在的掃描列。於第3A圖中,初級補償色彩訊號Cb p
及Cr p
另加上底線以為清楚區別。同時,第3A圖中的箭頭即用來表示影像解碼器204補齊色彩訊號的方式,也就是由同一圖場中前一條掃描列的原始色彩訊號來填補。此外,色彩成分指示值SECAM_cb則是用來指示目前SECAM電視訊號掃描列的原始色彩訊號為Cb
或Cr
,當SECAM_cb=1時,代表此掃描列的色彩訊號Cb
為一原始色彩訊號Cb 0
,色彩訊號Cr
為一補償色彩訊號Cr p
。反之,若SECAM_cb=0,代表此掃描列的色彩訊號Cb
為一補償色彩訊號Cb p
,色彩訊號Cr
為一原始色彩訊號Cr 0
。其次,反交錯器206執行補足一個完整圖框中與色彩訊號INTLC0互補的色彩訊號INTLC1。請參考第3B圖,第3B圖為SECAM電視訊號經由反交錯器206補足色彩訊號MTLC1之後的色彩分佈示意圖。其中,色彩訊號INTLC0及INTLC1係以掃描列為單位,相互交錯,結合成為一完整圖框。若以圖框訊號Frame(k)為例,色彩訊號INTLC0即等同於圖場訊號Field(k),色彩訊號INTLC1則是與色彩訊號INTLC0互補,包含有Line(n)、Line(n+2)、Line(n+4)‧‧等掃描列;若以圖框訊號Frame(k+1)為例,色彩訊號INTLC1則是包含有Line(n+1)、Line(n+3)、Line(n+5)‧‧等掃描列。如第3B圖所示,色彩訊號INTLC1所包含的次級補償色彩訊號Cb s
及Cr s
係屬同一圖場。而且,色彩訊號INTLC0與色彩訊號INTLC1係互為互補關係,並且色彩訊號INTLC0包含有屬於同一圖場的原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
及初級補償色彩訊號Cbp
及Cr p
。
值得注意的是,反交錯器206一般係使用二維反交錯(2D deinterlace)演算法或三維反交錯(3D deinterlace)演算法的方式,用來產生色彩訊號INTLC1。首先,請參考第3C圖,第3C圖為SECAM中經由反交錯器206以二維反交錯演算法來補足色彩訊號INTLC1之後的色彩分佈示意圖。反交錯器206的二維反交錯演算方式係使用來自屬同一圖場的色彩訊號INTLC0中的色彩訊號Cb 0
、Cr 0
、Cb p
及Cr p
,並將鄰近之上下兩畫素的色彩訊號加以平均,計算出色彩訊號INTLC1中所有畫素的次級補償色彩訊號Cb s
、Cr s
。其次,請參考第3D圖,第3D圖為SECAM的電視畫面中經由反交錯器206以三維反交錯演算法補足色彩訊號INTLC1後之色彩分佈示意圖。反交錯器206的三維反交錯演算法係將前後之兩對應畫素的的色彩訊號Cb 0
、Cr 0
、Cb s
及Cr s
予以平均,計算出色彩訊號INTLC1中所有畫素的色彩訊號Cb d
、Cr d
。值得注意的是,第3B圖中之次級補償色彩訊號係簡單地以符號Cb s
及Cr s
表示,然為明確地表示習知技術中二維及三維反交錯演算法的計算方式,第3C圖及第3D圖之次級補償訊號的色彩值係直接地以色彩訊號Cb 0
、Cr 0
、Cb p
及Cr p
的計算公式表示。
簡言之,SECAM電視訊號經由電視訊號解碼器20所包含的類比至數位轉換器200、影像解碼器204及反交錯器206處理過後,將可得到一完整的圖框影像,進而可供漸進掃描電視呈現完整畫面。然而,檢視電視訊號解碼器20的運作方式,即可發現由影像解碼器204所輸出的色彩訊號INTLC0具有一明顯的缺點。請參考第4A及4B圖,第4A圖為原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
之一分佈圖。第4A圖中有兩種顏色,其原始色彩訊號分別以Cb1及Cr1及Cb2及Cr2表示。掃描列Line(n+5)及Line(n+6)之間為兩種色彩的界限。第4B圖為經影像解碼器204補償後之原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
及初級補償色彩訊號Cb p
及Cr p
之一分佈圖。根據影像解碼器204的工作原理及第4A及4B圖所示,掃描列Line(n+6)的初級補償色彩訊號Cb p
及Cr p
係直接由掃描列Line(n+4)的原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
複製而得,而掃描列Line(n+7)的初級補償色彩訊號Cb p
及Cr p
係直接由掃描列Line(n+5)的原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
複製而得。因此,當畫面隨著時間動態地播放時,圖場訊號Field(k-1)及Field(k+1)於掃描列Line(n+6)的色彩訊號將由Cb2、Cr1置換為Cb1、Cr2,再置換為Cb2、Cr1(未示於圖中);而圖場訊號Field(k)及Field(k+2)於掃描列Line(n+7)的色彩訊號也將由Cb1、Cr2置換為Cb2、Cr1,再由Cb2、Cr1置換為Cb1、Cr2(未示於圖中),並且只要畫面持續播放,置換動作便不會停止。也就是說,於掃描列Line(n+6)及Line(n+7)中的畫素,將呈現色彩訊號不斷置換的不穩定現象。尤其當電視的播放內容是一靜止畫面時,某些位於不同顏色區塊的邊緣畫素將產生色彩閃爍的不尋常現象。由於反交錯器206係用來輸入色彩訊號INTLC0及產生互補的色彩訊號INTLC1。因此,色彩訊號INTLC0中的色彩閃爍現象,將被反交錯器206進一步放大而容易被使用者查覺。
因此,本發明之主要目的即在於提供一種可用於影像處理裝置中提升畫面品質的方法及相關裝置。
本發明揭露一種用於一影像處理裝置中提升畫面品質的方法,包含有接收一影像訊號,該影像訊號包含複數個圖場(Field)訊號對應於複數個圖場,每一圖場訊號包含有複數個畫素訊號對應於一圖場之複數個畫素,每一畫素訊號包含一原始色彩值及一補償色彩值;將每一圖場訊號中一畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中一相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,以產生對應於每一畫素訊號之一初級補償結果;根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一畫素之一畫素訊號與對應於該畫素訊號之一初級補償結果的一初級加權和(weighted sum);以及依序輸出對應於每一畫素的初級加權和,以輸出複數個初級補償圖場訊號。
本發明另揭露一種用於一影像處理裝置中提升畫面品質的顏色補償裝置,包含有一影像接收單元,用來接收一影像訊號,該影像訊號包含複數個圖場(Field)訊號對應於複數個圖場,每一圖場訊號包含有複數個畫素訊號對應於一圖場之複數個畫素,每一畫素訊號包含一原始色彩值及一補償色彩值;一初級色彩補償單元,用來將每一圖場訊號中一畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中一相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,以產生對應於每一畫素訊號之一初級補償結果;一初級色彩加權單元,用來根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一畫素之一畫素訊號與對應於該畫素訊號之一初級補償結果的一初級加權和(weighted sum);以及一初級圖場輸出單元,用來依序輸出對應於每一畫素的初級加權和,以輸出複數個初級補償圖場訊號。
本發明另揭露一種可提升畫面品質之影像處理裝置,包含有一影像接收單元,用來接收一類比影像訊號;一類比至數位轉換器,用來將該類比影像訊號轉換為一數位影像訊號;一解碼單元,用來解碼該數位影像訊號,以產生對應於複數個圖場(Field)之複數個圖場訊號,每一圖場訊號包含有複數個畫素訊號對應於一圖場之複數個畫素,每一畫素訊號包含一原始色彩值及一補償色彩值;一顏色補償裝置,包含有一接收端,用來接收該數位影像訊號之解碼結果;一初級色彩補償單元,用來將每一圖場訊號中一畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中一相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,以產生對應於每一畫素訊號之一初級補償結果;一初級色彩加權單元,用來根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一畫素之一畫素訊號與對應於該畫素訊號之一初級補償結果的一初級加權和(weighted sum);以及一初級圖場輸出單元,用來依序輸出對應於每一畫素的初級加權和,以輸出複數個初級補償圖場訊號。
本發明之主要目的為使SECAM由原始的交錯式圖場訊號格式轉換為漸進式圖框訊號格式,並且解決習知技術中的色彩閃爍現象。為方便解釋本發明及其相關之實施例,茲沿用習知技術中原始色彩訊號Cb 0
、Cr 0
、初級補償色彩訊號Cb p
、Cr p
,以及次級補償色彩訊號Cb s
、Cr s
的表示符號,以代表個別色彩訊號其於畫面中所在的位置與功能。
請參考第5A圖,第5A圖為本發明實施例之一用於SECAM電視系統的影像處理裝置50的架構示意圖。影像處理裝置50包含有一影像接收單元500、一類比至數位轉換器502、一解碼單元504、一顏色補償裝置506及一變動偵測單元580。影像接收單元500用來接收一電視訊號TVSIG,其較佳地為一SECAM電視訊號。影像接收單元500將電視訊號TVSIG經一解調變程序,轉換為類比影像訊號ASIG。其次,類比至數位轉換器502用來將類比影像訊號ASIG轉換成為數位影像訊號DSIG。解碼單元504對數位影像訊號DSIG解碼,並用來輸出色彩成分指示值SEC_cb及交錯式色彩訊號INT0。色彩訊號INT0包含有以圖場為單位的影像訊號,依序排列為圖場訊號Field(x),其中x=1,2,3,...等排列序號,而每一圖場訊號Field(x)又包含有許多以畫素為單位,依序排列的畫素訊號Pixel(y),其中y=1,2,3,...等排列序號。其中,每一畫素訊號Pixel(y)包含一原始色彩值(Cb 0
或Cr 0
)及一補償色彩值(Cb p
或Cr p
)。此外,色彩成分指示值SEC_cb則是用來指示目前SECAM電視訊號掃描列的原始色彩訊號為Cb
或Cr
,其用法與習知技術中的色彩成分指示值相同。更進一步來看,請參考第5B圖,第5B圖為第5A圖中顏色補償裝置506的架構示意圖。顏色補償裝置506包含有一接收單元520、一初級色彩補償單元522、一初級色彩加權單元524及一初級圖場輸出單元526。接收單元520用來接收解碼單元504之解碼結果,也就是色彩成分指示值SEC_cb及交錯式色彩訊號INT0。然後,初級色彩補償單元522將圖場訊號Field(x)中的每一畫素訊號Pixel(y)中的補償色彩值(Cb p
或Cr p
)由另一圖場訊號Field(x1
)中相同位置的畫素訊號Pixel(y1
)的原始色彩值(Cb 0
或Cr 0
)所取代,以產生初級補償結果PCR(y)。其次,初級色彩加權單元524用來根據圖場訊號Field(x)中每一畫素訊號Pixel(y)的變動程度,計算出每一畫素的畫素訊號Pixel(y)與同一畫素訊號Pixel(y1
)經由初級色彩補償單元522轉換之後所得的初級補償結果PCR(y)之間的初級加權和(weighted sum)PWS(y)。同時,較佳地,初級色彩補償單元522係將每一圖場訊號Field(x)中的畫素訊號Pixel(y)的補償色彩值(Cb p
或Cr p
)由相隔一圖場訊號之另一圖場訊號Field(x+2)或Field(x-2)中相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值(Cb 0
或Cr 0
)取代,並以此方式得到初級補償結果PCR(y)。
請參考第6A圖,第6A圖為本發明經由解碼單元504補足色彩訊號INT0之後的色彩分佈之一示意圖。初級色彩補償單元522將圖場訊號Field(x)中的每一畫素訊號Pixel(y)中的補償色彩值(Cb p
或Cr p
)由圖場訊號Field(x-2)或Field(x+2)中相同位置的畫素訊號Pixel(y1)的原始色彩值(Cb 0
或Cr 0
)所取代。比如說,掃描列Line(n+6)的次級補償色彩訊號Cb s
、Cr s
係直接由圖場訊號Field(x-2)或Field(x+2)中掃描列Line(n+6)的原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
複製而得,而掃描列Line(n+7)的次級補償色彩訊號Cb s
、Cr s
係直接由圖場訊號Field(x-2)或Field(x+2)中掃描列Line(n+7)前後圖場訊號的原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
複製而得。若同樣根據第4A圖所示之原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
之分佈,解碼單元504可產生一新的色彩分佈圖,請參考第6B圖,第6B圖為經影像解碼器504補償後之原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
及初級補償色彩訊號Cb p
及Cr p
之一分佈圖。根據影像解碼器504的工作原理,掃描列Line(n+6)的次級補償色彩訊號Cb s
、Cr s
係直接由掃描列Line(n+6)的原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
複製而得,而掃描列Line(n+7)的次級補償色彩訊號Cb s
、Cr s
係直接由掃描列Line(n+7)的原始色彩訊號Cb 0
及Cr 0
複製而得。因此,當播放畫面為靜止的景物時,畫面將隨著時間推移動態地呈現,圖場訊號Field(k-1)及Field(k+1)於掃描列Line(n+6)及Line(n+7)的色彩訊號將不會產生習知技術中所產生的置換現象,因此也不會產生色彩閃爍現象。最後,由初級圖場輸出單元526依序輸出對應於每一畫素Pixel(y)的初級加權和PWS(y)。在此情況下,由於圖場中的每一畫素Pixel(y)皆對應地產生一初級加權和PWS(y)的結果,因此初級加權和PWS(y)也將構成一圖場格式的訊號,是為初級補償圖場訊號PCF(x)。
此外,較佳地,畫素訊號Pixel(y)的變動程度可以由一變動值MOTION表示,變動值MOTION為一0至1之間的小數,由一專屬之變動偵測單元580所產生,當MOTION=0代表畫素訊號Pixel(y)的內容係完全靜止,當變動程度增大時,變動值MOTION亦增加,而其最大值為1。因此,較佳地,初級加權和PWS(y)可依下列公式計算而得:
Pws(y)=PCR(y)*(1-MOTION)+Pixel(y)*MOTION
值得注意的是,由於每一畫素訊號Pixel(y)包含有兩個色彩訊號Cb
及Cr
,因此上述公式係分別對畫素訊號Pixel(y)、初級補償結果PCR(y)及初級加權和PWS(y)中的藍色色度分量值Cb
及紅色色度分量值Cr
加以估算。
影像處理裝置50除了包含有影像接收單元500、類比至數位轉換器502、解碼單元504及顏色補償裝置506之外,另可包含有一反交錯單元70,如第7圖所示,用來產生漸進式圖框訊號FRAME(x)。在第7圖中,反交錯單元70包含有一二維色彩補償單元750、一三維色彩補償單元752、一次級色彩加權單元754、一次級圖場輸出單元756及一漸進式圖框輸出單元758。二維色彩補償單元750用來根據交錯式色彩訊號INTO,產生二維補償圖場訊號2DCF(x),而二維補償圖場訊號2DCF(x)包含有多個二維補償畫素訊號2DCP(y)。三維色彩補償單元752用來根據交錯式色彩訊號INTO,產生三維補償圖場訊號3DCF(x),而三維補償圖場訊號3DCF(x)包含多個三維補償畫素訊號3DCP(y)。次級色彩加權單元754用來根據圖場Field(x)中每一畫素訊號Pixel(y)的變動程度,計算二維補償畫素訊號2DCF(y)與對應於三維補償畫素訊號3DCF(y)的次級加權和SWS(y)。次級圖場輸出單元756用來依序輸出對應於每一畫素訊號Pixel(y)的次級加權和SWS(y),並且由於圖場中的每一畫素Pixel(y)皆對應地產生次級加權和SWS(y),因此次級加權和SWS(y)也將構成一圖場格式的訊號,即為次級補償圖場訊號SCF(x)。最後,由漸進式圖框輸出單元758,以交錯方式結合初級補償圖場訊號PCF(x)及次級補償圖場訊號SCF(x),以產生漸進式圖框訊號FRAME(x)。較佳地,漸進式圖框輸出單元758係以列為基準,將每一初級補償圖場訊號PCF(x)與次級補償圖場訊號SCF(x)交錯結合,以輸出該複數個漸進式圖框訊號FRAME(x)。
較佳地,二維補償圖場訊號2DCF(x)係採用與習知技術中等同的二維反交錯演算法。換句話說,二維色彩補償單元750係用來取得每一圖場訊號Field(x)中每一畫素訊號Pixel(y)與其相鄰之一畫素訊號Pixel(y2
)的平均值,以產生對應於圖場訊號Field(x)之二維補償畫素訊號2DCF(x)。而三維色彩補償單元752係用來取得圖場訊號Field(x)之兩相鄰圖場訊號Field(x-1)、Field(x+1)中相同位置之兩畫素訊號的原始色彩值Cb 0
及Cr o
,以產生三維補償畫素訊號3DCF(x)。同樣地,利用變動偵測單元580所產生的變動指標值MOTION,以指示畫素Pixel(y)內容的變動程度。如上所述,變動指標值MOTION為一0至1之間的小數,當MOTION=0時,代表影像內容完全靜止,當MOTION=1時,代表影像內容的變化達到最大。因此,次級加權和SWS(y)可以依下列公式計算求得:
SWS(y)=3DCF(y)*(1-MOTION)+2DCF(y)*MOTION
同樣地,其中之二維補償畫素訊號2DCF(y)、三維補償畫素訊號3DCF(y)及初級加權和SWS(y)係對畫素Pixel(y)的色彩訊號所包含的藍色色度分量值Cb
及紅色色度分量值Cr
分別加以估算。
請參考第8圖,第8圖為SECAM電視訊號經由三維色彩補償單元752補足色彩訊號INT1之後的色彩分佈示意圖。舉例而言,根據三維色彩補償單元752的工作原理,掃描列Line(n+6)的次級補償色彩訊號Cb2、Cr2係直接由相鄰兩圖場訊號Field(x-1)、Field(x+1)中掃描列Line(n+6)的原始色彩訊號Cb2及Cr2複製而得。同樣地,掃描列Line(n+7)的次級補償色彩訊號Cb2、Cr2係直接由相鄰兩圖場訊號Field(x-1)、Field(x+1)中掃描列Line(n+7)的原始色彩訊號Cb2及Cr2複製而得。因此,當畫面隨著時間推移動態地播放一靜止畫面時,圖場訊號Field(k-1)及Field(k+1)於掃描列Line(n+6)及Line(n+7)的色彩訊號將不會因色彩的不當置換而產生閃爍現象。
根據上述對影像處理裝置50的功能及原理的說明,本發明可以歸納出一種使用於一影像處理裝置50中用以降低色彩閃爍現象、提升畫面品質的操作流程90,如第9圖所示。操作流程90包含有以下步驟:
步驟900:開始。
步驟902:接收一影像訊號,該影像訊號包含複數個圖場訊號對應於複數個圖場,每一圖場訊號包含有複數個畫素訊號對應於一圖場之複數個畫素,每一畫素訊號包含一原始色彩值及一補償色彩值。
步驟904:將每一圖場訊號中一畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中一相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,以產生對應於每一畫素訊號之一初級補償結果。
步驟906:根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一畫素之一畫素訊號與對應於該畫素訊號之一初級補償結果的一初級加權和。
步驟908:依序輸出對應於每一畫素的初級加權和,以輸出複數個初級補償圖場訊號。
步驟910:結束。
進一步地,反交錯單元70的操作方式可歸納為一操作流程100,如第10圖。操作流程100用以將圖場訊號轉變為漸進式圖框訊號,其包含以下步驟:
步驟950:開始。
步驟952:產生對應於該複數個圖場訊號之複數個二維補償圖場訊號,每一二維補償圖場訊號包含複數個二維補償畫素訊號對應於一圖場訊號之複數畫素訊號。
步驟954:產生對應於該複數個圖場訊號之複數個三維補償圖場訊號,每一三維補償圖場訊號包含複數個三維補償畫素訊號對應於一圖場訊號之複數畫素訊號。
步驟956:根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一二維補償畫素訊號與對應於之一三維補償畫素訊號的一次級加權和。
步驟958:依序輸出對應於每一畫素的次級加權和,成為複數個次級補償圖場訊號。
步驟960:以交錯方式結合每一初級補償圖場訊號及其對應之一次級補償圖場訊號,以輸出複數個漸進式圖框訊號。
步驟962:結束。
綜合以上所言,操作流程90係利用將每一圖場訊號中一畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中一相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,以產生對應於每一畫素訊號之一初級補償結果,計算其初級加權和,並以此產生初級補償圖場訊號。操作流程100係利用三維補償圖場訊號產生對應於每一畫素訊號之二維補償圖場訊號及三維補償圖場訊號,計算其次級加權和,並以此產生次級補償圖場訊號。
此外,本發明根據變動指標值MOTION來指示畫素訊號Pixel(y)的變化大小。因此,當畫素訊號變化較大時,本發明採用較多比例來自同一圖場訊號的色彩值,並採用較少比例來自其他相鄰圖場訊號的色彩值。反之,若畫素的亮度變化較小時,本發明則採用較多比例來自其他相鄰圖場訊號的色彩值,以及較少比例的同一圖場訊號的色彩值。經由此做法,本發明可以降低閃爍現象。換句話說,將可於畫素訊號的變化較小時,保持畫面的穩定。
附帶一提的是,本發明可根據習知技術電視訊號解碼器20所包含之反交錯器206本身具有用以儲存多個圖框訊號的記憶裝置(frame buffer),以及多個用以儲存掃描列的記憶裝置(line buffer)。而且,本發明中之二維補償圖場訊號2DCF(x)亦係採用與習知技術中等同的二維反交錯演算法。因此,本發明可以在習知技術的電路基礎上,利用習知技術的記憶裝置及二維反交錯演算電路,加上本發明所特有的設計,並以此大幅降低開發時程與晶片成本。
總而言之,本發明首先針對色彩訊號INTLC0中的色彩閃爍現象進行改善,並藉由對畫面中每一畫素之變動程度進行估測,以及根據其變動程度計算其加權值,使畫面內容根據變動程度調整其值,使畫面效果達到最好。最後,並可將圖場訊號轉變成漸進式的圖框訊號輸出。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申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。
20...電視訊號解碼器
200...類比至數位轉換器
204...影像解碼器
206...反交錯器
50...影像處理裝置
500...影像接收單元
502...類比至數位轉換器
504...解碼單元
506...顏色補償裝置
580...變動偵測單元
520...接收端
522...初級色彩補償單元
524...初級色彩加權單元
526...初級圖場輸出單元
70...反交錯單元
750...二維色彩補償單元
752...三維色彩補償單元
754...次級色彩加權單元
756...次級圖場輸出單元
758...漸進式圖框輸出單元
90...方法
900~910、950~962...步驟
ASIG、Acol...類比影像訊號
DSIG、Dcol...數位影像訊號
SEC_cb、SECAM_cb...色彩成分指示值
INT0、INT1、INTLC0、INTLC1...交錯式色彩訊號
Pixel(y)...畫素
Line(n)~Line(n+1)...掃描列
Field(x)、Field(x+1)、Field(k-1)~Field(k+2)...圖場訊號
Y...亮度訊號
Cb
、Cr
、Cb1、Cr1、Cb2、Cr2...色彩訊號
Cb 0
、Cr 0
...原始色彩訊號
Cb p
、Cr p
...初級補償色彩訊號
Cb s
、Cr s
...次級補償色彩訊號
TVSIG...電視訊號
PCF(x)...初級補償圖場訊號
SCF(x)...次級補償圖場訊號
FRAME(x)...漸進式圖框訊號
2DCF(x)...二維補償畫素訊號
3DCF(x)...三維補償畫素訊號
SWS(y)...次級加權和
PWS(y)...初級加權和
第1A圖為SECAM電視畫面中一圖場訊號中所包括之色彩訊號之分佈示意圖。
第1B圖為SECAM電視畫面中某一行之色彩訊號Cb
及Cr
依時間順序播放之示意圖。
第2圖為習知技術之用於SECAM電視系統的電視訊號解碼器的架構示意圖。
第3A圖為習知技術之SECAM電視訊號的色彩訊號Cb
及Cr
於時間及空間之一分佈圖。
第3B圖為習知技術之SECAM電視訊號經由反交錯器補足色彩訊號之後的色彩分佈示意圖。
第3C圖為習知技術之SECAM中經由反交錯器以二維反交錯演算法來補足色彩訊號之後的色彩分佈示意圖。
第3D圖為習知技術之SECAM的電視畫面中經由反交錯器以三維反交錯演算法補足色彩訊號後之色彩分佈示意圖。
第4A圖為習知技術之一原始色彩訊號之一分佈圖。
第4B圖為習知技術之一經影像解碼器補償後之原始色彩訊號及初級補償色彩訊號之一分佈圖。
第5A圖為本發明實施例之一用於SECAM電視系統的影像處理裝置的架構示意圖。
第5B圖為本發明實施例之一顏色補償裝置的架構示意圖。
第6A圖為本發明經由解碼單元補足色彩訊號之後的色彩分佈之一示意圖。
第6B圖為本發明實施例一經影像解碼器補償後之原始色彩訊號及初級補償色彩訊號之一分佈示意圖。
第7圖為本發明實施例之一反交錯單元之一示意圖。
第8圖為本發明實施例SECAM電視訊號經由三維色彩補償單元補足色彩訊號之後的色彩分佈示意圖。
第9圖為本發明實施例一種用於影像處理裝置中用以提升畫面品質的方法之流程圖。
第10圖為本發明實施例一反交錯單元的操作流程示意圖。
506...顏色補償裝置
520...接收端
522...初級色彩補償單元
524...初級色彩加權單元
526...初級圖場輸出單元
SEC_cb...色彩成分指示值
INT0...交錯式色彩訊號
PCF(x)...初級補償圖場訊號
Claims (27)
- 一種用於一影像處理裝置中提升畫面品質的方法,包含有:接收一影像訊號,該影像訊號包含複數個圖場(Field)訊號對應於複數個圖場,每一圖場訊號包含有複數個畫素訊號對應於一圖場之複數個畫素,每一畫素訊號包含一原始色彩值及一補償色彩值;將每一圖場訊號中一畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中一相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,以產生對應於每一畫素訊號之一初級補償結果;根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一畫素之一畫素訊號與對應於該畫素訊號之一初級補償結果的一初級加權和(weighted sum);以及依序輸出對應於每一畫素的初級加權和,以輸出複數個初級補償圖場訊號。
- 如請求項1所述的之方法,另包含有:產生對應於該複數個圖場訊號之複數個二維補償圖場訊號,每一二維補償圖場訊號包含複數個二維補償畫素訊號對應於一圖場訊號之複數畫素訊號;產生對應於該複數個圖場訊號之複數個三維補償圖場訊號,每一三維補償圖場訊號包含複數個三維補償畫素訊號對應於一圖場訊號之複數畫素訊號;根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一二維補償畫素訊號與對應於之一三維補償畫素訊號的一次級加權和(weighted sum);依序輸出對應於每一畫素的次級加權和,成為複數個次級補償圖場訊號;以及以交錯方式結合每一初級補償圖場訊號及其對應之一次級補償圖場訊號,以輸出複數個漸進式圖框訊號。
- 如請求項2所述的之方法,其中產生對應於該複數個圖場訊號之該複數個二維補償圖場訊號,包含有:取得每一圖場訊號中每一畫素訊號與其相鄰之一畫素訊號的平均值,以產生對應於每一圖場訊號之每一二維補償畫素訊號。
- 如請求項2所述的之方法,其中產生對應於該複數個圖場訊號之該複數個三維補償圖場訊號,包含有:取得每一圖場訊號之相鄰兩圖場訊號中相同位置之兩畫素訊號的原始色彩值,以產生對應於每一圖場訊號之每一三維補償畫素訊號。
- 如請求項2所述的之方法,其中以交錯方式結合每一初級補償圖場訊號及其對應之一次級補償圖場訊號,以成為複數個漸進式圖框訊號,係以列為基準,將每一初級補償圖場訊號與其對應之一次級補償圖場訊號交錯結合,以輸出該複數個漸進式圖框訊號。
- 如請求項1所述的之方法,其中於該影像訊號係一SECAM電視訊號。
- 如請求項6所述的之方法,其中於該原始色彩值係指一藍色色度分量值Cb ,則該補償色彩值係指一紅色色度分量值Cr 。
- 如請求項6所述的之方法,其中於該原始色彩值係指一紅色色度分量值Cr ,則該補償色彩值係指一藍色色度分量值Cb 。
- 如請求項1所述的之方法,其中將每一圖場訊號中該畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中該相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,係將每一圖場訊號中該畫素訊號的補償色彩值由與該圖場訊號相隔一個圖場訊號之另一圖場訊號中該相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代。
- 一種用於一影像處理裝置中提升畫面品質的顏色補償裝置,包含有:一接收單元,用來接收一影像訊號,該影像訊號包含複數個圖場(Field)訊號對應於複數個圖場,每一圖場訊號包含有複數個畫素訊號對應於一圖場之複數個畫素,每一畫素訊號包含一原始色彩值及一補償色彩值;一初級色彩補償單元,用來將每一圖場訊號中一畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中一相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,以產生對應於每一畫素訊號之一初級補償結果;一初級色彩加權單元,用來根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一畫素之一畫素訊號與對應於該畫素訊號之一初級補償結果的一初級加權和(weighted sum);以及一初級圖場輸出單元,用來依序輸出對應於每一畫素的初級加權和,以輸出複數個初級補償圖場訊號。
- 如請求項10所述的之顏色補償裝置,另包含有:一二維色彩補償單元,用來產生對應於該複數個圖場訊號之複數個二維補償圖場訊號,每一二維補償圖場訊號包含複數個二維補償畫素訊號對應於一圖場訊號之複數畫素訊號;一三維色彩補償單元,用來產生對應於該複數個圖場訊號之複數個三維補償圖場訊號,每一三維補償圖場訊號包含複數個三維補償畫素訊號對應於一圖場訊號之複數畫素訊號;一次級色彩加權單元,用來根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一二維補償畫素訊號與對應於之一三維補償畫素訊號的一次級加權和(weighted sum);一次級圖場輸出單元,用來依序輸出對應於每一畫素的次級加權和,成為複數個次級補償圖場訊號;以及一漸進式圖框輸出單元,以交錯方式結合每一初級補償圖場訊號及其對應之一次級補償圖場訊號,以輸出複數個漸進式圖框訊號。
- 如請求項11所述的之顏色補償裝置,其中該二維色彩補償單元係用來取得每一圖場訊號中每一畫素訊號與其相鄰之一畫素訊號的平均值,以產生對應於每一圖場訊號之每一二維補償畫素訊號。
- 如請求項11所述的之顏色補償裝置,其中該三維色彩補償單元係用來取得每一圖場訊號之相鄰兩圖場訊號中相同位置之兩畫素訊號的原始色彩值,以產生對應於每一圖場訊號之每一三維補償畫素訊號。
- 如請求項11所述的之顏色補償裝置,其中該漸進式圖框輸出單元係以列為基準,將每一初級補償圖場訊號與其對應之一次級補償圖場訊號交錯結合,以輸出該複數個漸進式圖框訊號。
- 如請求項10所述的之顏色補償裝置,其中於該影像訊號係一SECAM電視訊號。
- 如請求項15所述的之顏色補償裝置,其中於該原始色彩值係指一藍色色度分量值Cb ,則該補償色彩值係指一紅色色度分量值Cr 。
- 如請求項15所述的之顏色補償裝置,其中於該原始色彩值係指一紅色色度分量值Cr ,則該補償色彩值係指一藍色色度分量值Cb 。
- 如請求項10所述的之顏色補償裝置,其中該初級色彩補償單元係用來將每一圖場訊號中該畫素訊號的補償色彩值由與該圖場訊號相隔一圖場訊號之另一圖場訊號中該相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代。
- 一種可提升畫面品質之影像處理裝置,包含有:一接收單元,用來接收一類比影像訊號;一類比至數位轉換器,用來將該類比影像訊號轉換為一數位影像訊號;一解碼單元,用來解碼該數位影像訊號,以產生對應於複數個圖場(Field)之複數個圖場訊號,每一圖場訊號包含有複數個畫素訊號對應於一圖場之複數個畫素,每一畫素訊號包含一原始色彩值及一補償色彩值;一顏色補償裝置,包含有:一接收單元,用來接收該數位影像訊號之解碼結果;一初級色彩補償單元,用來將每一圖場訊號中一畫素訊號的補償色彩值由另一圖場訊號中一相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代,以產生對應於每一畫素訊號之一初級補償結果;一初級色彩加權單元,用來根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一畫素之一畫素訊號與對應於該畫素訊號之一初級補償結果的一初級加權和(weighted sum);以及一初級圖場輸出單元,用來依序輸出對應於每一畫素的初級加權和,以輸出複數個初級補償圖場訊號。
- 如請求項19所述的之影像處理裝置,另包含有:一二維色彩補償單元,用來產生對應於該複數個圖場訊號之複數個二維補償圖場訊號,每一二維補償圖場訊號包含複數個二維補償畫素訊號對應於一圖場訊號之複數畫素訊號;一三維色彩補償單元,用來產生對應於該複數個圖場訊號之複數個三維補償圖場訊號,每一三維補償圖場訊號包含複數個三維補償畫素訊號對應於一圖場訊號之複數畫素訊號;一次級色彩加權單元,用來根據對應於每一圖場之每一畫素的變動程度,計算對應於每一二維補償畫素訊號與對應於之一三維補償畫素訊號的一次級加權和(weighted sum);一次級圖場輸出單元,用來依序輸出對應於每一畫素的次級加權和,成為複數個次級補償圖場訊號;以及一漸進式圖框輸出單元,以交錯方式結合每一初級補償圖場訊號及其對應之一次級補償圖場訊號,以輸出複數個漸進式圖框訊號。
- 如請求項20所述的之影像處理裝置,其中該二維色彩補償單元係用來取得每一圖場訊號中每一畫素訊號與其相鄰之一畫素訊號的平均值,以產生對應於每一圖場訊號之每一二維補償畫素訊號。
- 如請求項20所述的之影像處理裝置,其中該三維色彩補償單元係用來取得每一圖場訊號之相鄰兩圖場訊號中相同位置之兩畫素訊號的原始色彩值,以產生對應於每一圖場訊號之每一三維補償畫素訊號。
- 如請求項20所述的之影像處理裝置,其中該漸進式圖框輸出單元係以列為基準,將每一初級補償圖場訊號與其對應之一次級補償圖場訊號交錯結合,以輸出該複數個漸進式圖框訊號。
- 如請求項19所述的之影像處理裝置,其中於該類比影像訊號係一SECAM電視訊號。
- 如請求項24所述的之影像處理裝置,其中於該原始色彩值係指一藍色色度分量值Cb ,則該補償色彩值係指一紅色色度分量值Cr 。
- 如請求項24所述的之影像處理裝置,其中於該原始色彩值係指一紅色色度分量值Cr ,則該補償色彩值係指一藍色色度分量值Cb 。
- 如請求項19所述的之影像處理裝置,其中該初級色彩補償單元係用來將每一圖場訊號中該畫素訊號的補償色彩值由與該圖場訊號相隔一圖場訊號之另一圖場訊號中該相同位置之另一畫素訊號的原始色彩值取代。
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