專利名稱：圖像內(nèi)插的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過對輸入圖像的像素值進(jìn)行內(nèi)插在輸入圖像的基礎(chǔ)上產(chǎn)生輸出圖像的一種圖像內(nèi)插單元，該圖像內(nèi)插單元包括用于選擇輸入圖像中各個方向(50，60，70)上的評價像素集合的選擇裝置，該評價像素集合與要內(nèi)插的輸出圖像的特定像素(10)有關(guān)；用于通過比較所選的評價像素集合的子集(400，410，420)的值來計算各個方向的匹配誤差的計算裝置；用于基于計算的匹配誤差選擇特定的方向的選擇裝置；用于在特定方向的基礎(chǔ)上產(chǎn)生內(nèi)插像素的集合的產(chǎn)生裝置；用于在產(chǎn)生的內(nèi)插像素集合的基礎(chǔ)上計算該特定像素的像素值的計算裝置；本發(fā)明還涉及包含這樣的圖像內(nèi)插單元的圖像處理設(shè)備。
本發(fā)明還涉及通過對輸入圖像的像素值進(jìn)行內(nèi)插，在輸入圖像的基礎(chǔ)上產(chǎn)生輸出圖像的一種方法，該方法包括在輸入圖像的各個方向上選擇評價像素集合，該評價像素集合與將要內(nèi)插的輸出圖像的特定像素有關(guān)；通過比較所選的評價像素集合的子集的值計算各個方向的匹配誤差；在計算的匹配誤差的基礎(chǔ)上選擇特定的方向；在特定方向的基礎(chǔ)上產(chǎn)生內(nèi)插像素集合；在產(chǎn)生的內(nèi)插像素集合的基礎(chǔ)上計算該特定像素的像素值。
特定的內(nèi)插像素值是從該特定像素鄰域的一組像素值得到。為了得到質(zhì)量相對較好的內(nèi)插圖像，可以選擇屬于各個方向的鄰域集合中的一個特定鄰域的一組像素。選擇的判據(jù)是在該特定鄰域內(nèi)存在一個邊緣結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
這樣一種邊緣依賴型的內(nèi)插方案的實現(xiàn)可見于美國專利US6133957。該專利描述了一種產(chǎn)生多個額外像素的方法，其中為了在該圖像中的一個位置產(chǎn)生一個額外像素，該方法包括以下步驟計算多個測量信號，該信號表示各個定向和在相對于該位置的各方向中的像素集合的對之間的偏差的相應(yīng)測量；從該測量信號中評價和選擇，以確定最好的選擇方向；通過對該圖像中從屬于最好方向的像素進(jìn)行內(nèi)插產(chǎn)生額外的像素。每個測量信號傳遞一個偏差(variance)測量，并且指示測量該偏差所沿著的方向。在一個實施例中，偏差的測量包括相應(yīng)集合對的兩個集合中相應(yīng)像素的絕對差值(difference)之和。
在該當(dāng)前技術(shù)方法中，采用了在沿著期望方向的評估像素集合之間的單個差值，無法保證最小絕對差值是由于沿著該期望方向存在邊界。接近零的像素差值經(jīng)常會同時發(fā)生。通過應(yīng)用當(dāng)前技術(shù)的方法，發(fā)現(xiàn)內(nèi)插輸出圖像的質(zhì)量在包含細(xì)線和具有逐步變化的亮度值和不規(guī)則紋理的線的圖像部分很差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種圖像內(nèi)插單元，使輸出圖像的質(zhì)量相對更高。
本發(fā)明的這一目標(biāo)是通過開頭一段所提到的圖像內(nèi)插單元的用于計算匹配誤差的計算裝置實現(xiàn)的，該計算裝置被安排計算在第一評價像素集合中的第一子集的第一值之間的第一差值，和在該第一評價像素集合的第二子集的第二值之間的第二差值，并且計算在該第一差值和第二差值之間的進(jìn)一步的差值。
因而根據(jù)本發(fā)明的該單元計算像素值的差值的差值?？紤]最少包含三個像素的集合來進(jìn)行評價。要適時的考慮相鄰像素的恒定值和恒定梯度以避免定向指示失敗。此外，即使在像素值中存在恒定梯度，單個像素的邊界寬度與邊界結(jié)構(gòu)的定向相比會給出最小偏差。進(jìn)一步的，對一兩個像素寬度的窄邊界，本發(fā)明描述的新方法在與邊界方向垂直的方向上給出最大的偏差。因此，本發(fā)明可以清楚的識別邊界結(jié)構(gòu)的真實方向。由于存在多于兩個像素子集來評價方向，所提出的方法在噪聲存在時魯棒性更強。
根據(jù)本發(fā)明的圖像內(nèi)插單元的一個實施例的特點在于，評價像素的集合包括在將要內(nèi)插的圖像特定像素的空間鄰域內(nèi)的輸入圖像的預(yù)定數(shù)目像素。
一組屬于一空間鄰域的像素形成了來探測邊界結(jié)構(gòu)的存在的評價像素集合。空間鄰域可以被固定在許多方向上，對空間鄰域的每個方向，一組像素構(gòu)成評價像素的候選者。對每個評價像素集合，計算每個方向的匹配誤差?？臻g鄰域的大小可以隨圖像中期望的邊界尺寸而變化。
根據(jù)本發(fā)明的圖像內(nèi)插單元的另一個實施例的特點在于，第一評價像素集合的第一子集包含來自第一行對的像素，第一評價像素集合的第二子集包含來自第二行對的像素，在圖像的將被內(nèi)插的特定像素附近，第一行對和第二行對有一個公共行。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于，在要內(nèi)插的特定像素的緊鄰鄰域中進(jìn)行像素值的比較，以確定邊界結(jié)構(gòu)的方向。比較在屬于要內(nèi)插的特定像素的鄰域的一個行對的相應(yīng)像素內(nèi)進(jìn)行。比較具有重疊行的行的子集保證了邊界結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。在該實施例中，將內(nèi)插的像素上邊的兩行像素和其下邊的一行像素被用以作為評價。
依照本發(fā)明的圖像內(nèi)插單元的另一個實施例特征在于，第一匹配誤差是在第一評價像素集合的第二子集和包含第三行對的第三子集基礎(chǔ)上計算的，在圖像的將被內(nèi)插的特定像素附近，第二行對和第三行對又有一個公共行。
為了計算子集內(nèi)部的像素的差值，每個子集可以含有一個行對。對于差值測量的差值，可以要求兩個這樣的子集。每個匹配誤差可以是從圖像的將被內(nèi)插的特定元素附近的有公共行的三行像素獲得的差值測量的差值。在這個實施例中，將被內(nèi)插的像素的下邊的兩行像素以及上邊的一行像素被用作評價。
依照本發(fā)明的圖像內(nèi)插單元的另一個實施例的特征在于，第一匹配誤差是第一中間匹配誤差和第二中間匹配誤差的和，第一中間匹配誤差由第一子集和第二子集計算，第二中間匹配誤差由第二子集和第三子集計算。
通過將兩個匹配誤差相加，對三個點匹配誤差中的兩個求和得到最終的匹配誤差，其中可以區(qū)分四個像素長的邊界結(jié)構(gòu)。
依照本發(fā)明的圖像內(nèi)插單元的另一個實施例的特征在于，第一匹配誤差是第一中間匹配誤差和第二中間匹配誤差的差，第一中間匹配誤差由第一子集和第二子集計算，第二中間匹配誤差由第二子集和第三子集計算。
當(dāng)進(jìn)行四個像素的比較時，匹配誤差可以是差值的差。
依照本發(fā)明的圖像內(nèi)插單元的另一個實施例的特征在于，用于選擇特定方向的選擇裝置被設(shè)置為基于為各個方向計算的匹配誤差的最小值來選擇該特定方向。
為了確定邊界結(jié)構(gòu)的方向，選擇對應(yīng)于該方向的最小匹配誤差是有利的。
依照本發(fā)明的圖像內(nèi)插單元的另一個實施例的特征在于，用于計算所述特定像素的像素值的計算裝置被設(shè)置為通過求內(nèi)插像素的集合像素值的平均值來計算該特定像素的像素值。
一旦建立起是內(nèi)插的良好候選的像素集合，內(nèi)插就可以從該像素集合進(jìn)行。特定像素的值用眾所周知的方法從該內(nèi)插像素集合中計算得到。
本發(fā)明的另一個目的是提供第一段所描述的那種圖像處理設(shè)備，其提供相對高質(zhì)量的圖像輸出。
本發(fā)明該目的的實現(xiàn)是通過，用于計算匹配誤差的計算裝置被設(shè)置用于在第一評價像素集合的第一子集的第一值之間計算第一差值，以及在第一評價像素集合的第二子集的第二值之間計算第二差值，并且計算該第一差值和第二差值之間進(jìn)一步的差。
該圖像處理設(shè)備可以支持以下一種或多種圖像處理-視頻壓縮，即編碼，解碼，代碼轉(zhuǎn)換，-分辨率轉(zhuǎn)換和格式轉(zhuǎn)換，-隔行掃描到逐行掃描的轉(zhuǎn)換，-圖像放大/縮小。
該圖像處理設(shè)備還包括附加單元，如接收單元，處理單元和顯示單元。該圖像處理設(shè)備可以是電視機，個人計算機，機頂盒，VCR/VCP(盒式磁帶錄像機/播放機)，衛(wèi)星調(diào)諧器，或DVD(數(shù)字通用光盤)播放機/記錄設(shè)備。
本發(fā)明的又一目的是提出如第一段所定義的提供相對高質(zhì)量的內(nèi)插圖像的方法。
本發(fā)明該目的的實現(xiàn)是通過，計算第一匹配誤差包括在第一評價像素集合的第一子集的第一值之間計算第一差值，以及在第一評價像素集合的第二子集的第二值之間計算第二差值，并且計算該第一差值和第二差值之間進(jìn)一步的差。
參考下文所描述的實施例，本發(fā)明的這些和其它方面將得以闡述并變得顯而易見。


圖1是示出依照本發(fā)明的圖像內(nèi)插設(shè)備的一個實施例的組件的功能框圖。
圖2是示出依照本發(fā)明的方法的步驟的流程圖。
圖3A是圖像一部分的示意性表示，其包括以行排列的像素、將被內(nèi)插的特定像素以及第一方向的鄰域內(nèi)的第一像素集合。
圖3B是圖像一部分的示意性表示，其包括以行排列的像素、將被內(nèi)插的特定像素以及第二方向的鄰域內(nèi)的第二像素集合。
圖3C是圖像一部分的示意性表示，其包括以行排列的像素、將被內(nèi)插的特定像素以及第三方向的鄰域內(nèi)的第三像素集合。
圖4是圖像一部分的示意性表示，其包括以行排列的像素、將被內(nèi)插的特定像素以及用以評價各匹配誤差的像素子集。
圖5示出了依照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個實施例。
具體實施例方式
圖1是示出依照本發(fā)明的圖像內(nèi)插設(shè)備的一個實施例的組件的功能框圖。選擇器100從外部源接收圖像1。該圖像也可以在內(nèi)部產(chǎn)生，比如在盒式磁帶播放機或DVD播放機的情況下。選擇器100在輸入圖像中相對于將被內(nèi)插的像素的各個方向上選擇評價像素的幾個集合。為了得到邊緣依賴的內(nèi)插，在相對于將被內(nèi)插的特定像素的各個方向的不同鄰域內(nèi)選擇評價像素的集合。通過比較該評價像素集合的子集的像素值，計算機110使用所選擇的集合101來計算各個方向上的匹配誤差。使用像素值的一個函數(shù)來計算匹配誤差。將相對于屬于不同鄰域的幾組像素來計算多個這樣的匹配誤差，該不同鄰域?qū)?yīng)于將被內(nèi)插的特定像素的不同方向。將計算得到的匹配誤差111傳送到選擇器120?？梢赃x擇匹配誤差的函數(shù)，使得最小匹配誤差對應(yīng)于所選鄰域內(nèi)的邊界結(jié)構(gòu)的方向。在匹配誤差的基礎(chǔ)上，選擇器120選擇一個特定的方向。產(chǎn)生器130使用所選擇的方向121產(chǎn)生內(nèi)插像素集合131。通過在沿著邊界結(jié)構(gòu)預(yù)測方向的鄰域內(nèi)選擇一組像素來調(diào)節(jié)內(nèi)插，可以得到質(zhì)量好的輸出圖像。內(nèi)插器140使用內(nèi)插像素的集合131計算將被內(nèi)插的特定像素141?？梢允褂脦追N標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)中的一個來進(jìn)行內(nèi)插。
圖2描繪了依照本發(fā)明的圖像內(nèi)插方法包括的步驟。在第一步200中，接收輸入圖像1，并且將其再分配給具有空白空間的格柵，該空白空間是必須內(nèi)插像素的地方。第二步210中，選擇將被內(nèi)插的特定像素，且定義鄰域和評價像素的集合。步驟220中，計算出對應(yīng)于每個評價像素集合的匹配誤差集合。步驟230中，從該匹配誤差集合中選擇出一個特定匹配誤差以及對應(yīng)于該特定匹配誤差的一個特定方向。步驟240中，選擇出一個特定方向的內(nèi)插像素集合，步驟250在被選擇的該內(nèi)插像素集合的基礎(chǔ)上計算出新的像素。對每個要內(nèi)插的像素從第一步200處重復(fù)上述過程。直至沒有將被內(nèi)插的像素剩下(步驟260)，過程結(jié)束(步驟270)。
在圖3A、3B和3C中，描述了圖像一部分的示意性表示，其包括以行排列的像素、將被內(nèi)插的特定像素以及三個不同方向的三個不同鄰域中的像素集合。
圖3A所示的是在第一方向50的第一鄰域300中將被內(nèi)插的特定像素10。屬于第一鄰域的像素可被視為第一內(nèi)插像素集合。
圖3B所示的是在第二方向60的第二鄰域310中將被內(nèi)插的特定像素10。屬于第二鄰域310的像素可被視為第二評價像素集合。
圖3C所示的是在第三方向70的第三鄰域320中將被內(nèi)插的特定像素10。屬于第三鄰域320的像素可被視為第三評價像素集合。
圖A、3B和3C顯示的是示例圖像的一部分，其中笛卡兒坐標(biāo)系的坐標(biāo)(x，y)可被假定與將被內(nèi)插的像素10一致。實線正方形表示原始像素，虛線正方形表示將被內(nèi)插的像素。屬于第一對相鄰行350和360的像素的坐標(biāo)分別表示為(y-3)和(y-1)。相應(yīng)的，屬于第二對相鄰行370和380的像素的坐標(biāo)分別表示為(y+1)和(y+3)。(x，y)右邊的像素具有逐漸增大的橫坐標(biāo)值，左邊的則具有逐漸減小的橫坐標(biāo)值。位置(x，y)處單個像素的值表示為F(x，y)。F(x，y)在單色圖像的情況下可以是單個亮度值，在彩色圖像的情況下可以是幾種表示中的任何一種，如RGB(紅，綠，藍(lán))或HSI(色彩，飽和度，亮度)。像素的方向由變量L表示，L的值可以是...，-2，-1，0，+1，+2，...之一。在圖3A、3B、3C中對應(yīng)于L＝0，+1，-1的方向分別表示為50，60，70。鄰域可以包含x方向上的一條像素帶(x+j)，j可以是-M到+M范圍內(nèi)的整數(shù)值，因此覆蓋了(2M+1)個像素的像素帶。這樣的排列保證了鄰域的像素帶對于其方向軸是對稱排列的。
圖4是圖像一部分的示意性表示，其包含將被內(nèi)插的特定像素、像素的子集以及用以評價各個匹配誤差的像素行排列。
圖4示出了圖3A的附加細(xì)節(jié)。落入鄰域300的評價像素集合被進(jìn)一步分為第一子集400、第二子集410和第三子集420。三個子集分別包含第一對相鄰行350和360，第二對相鄰行360和370，第三對相鄰行370和380。子集中的各對像素值被比較來計算匹配誤差?？梢圆煌姆绞绞褂米蛹?00、410和420中的比較值來計算匹配誤差。
匹配誤差可通過比較第一對相鄰行350和360、第二對相鄰行360和370、第三對相鄰行370和380中的各個像素對，以多種方式計算得到。
接下來介紹計算匹配誤差的多個可能方法中的三種方法。
第一種計算匹配誤差的方法是通過計算第一子集400中像素對的相應(yīng)像素值之間的第一差值，第二子集410中像素對的相應(yīng)像素值之間的第二差值，以及計算該第一差值和第二差值之間的進(jìn)一步的差。為了將每個差值映射為正數(shù)，在優(yōu)選實施例中采用差值的絕對值(|·|)，但是也可以用平方函數(shù)(·)2，或其它有類似特征的函數(shù)。為比較方便，可以將這樣得到的最終差值相加成一個數(shù)值。
通過計算第一子集400中像素值的第一差值、第二子集410中像素值的第二差值以及該第一差值和第二差值的進(jìn)一步的差來計算匹配誤差ME(L)的公式如下ME(L)=Σj=-MM|((F(x+3L+j,y-3)-F(x+L+j,y-1))-(F(x+L+j,y-1)-F(x-L+j,y+1))|---(1)]]>ME(L)=Σj=-MM|F(x+3L+j,y-3)-2F(x+L+j,y-1))+F(x-L+j,y+1)|---(2)]]>計算匹配誤差的第二種方法是通過計算第二子集410中像素對的相應(yīng)像素值之間的第一差值，第三子集420中像素對的相應(yīng)像素值之間的第二差值，以及計算該第一差值和第二差值之間進(jìn)一步的差。該匹配誤差通過下面公式的計算獲得ME(L)=Σj=-MM|F(x+L+j,y-1)-2F(x-L+j,y+1)+F(x-3L+j,y+3)|---(3)]]>第三種計算匹配誤差的方法是通過求從第一和第二子集400，410得到的第一匹配誤差，以及從第二和第三子集410，420得到的第二匹配誤差的和。因此最終的匹配誤差是通過一次考慮三個像素差值得到的兩個中間匹配誤差的和。這樣計算的最終匹配誤差由下面的公式給出ME(L)=Σj=-MM(|F(x+3L+j,y-3)-2F(x+L+j,y-1))+F(x-L+j,y+1)|+---(4)]]>(|F(x+L+j,y-1)-2F(x+j,y+1)+F(x-3L+j,y+3)|)]]>ME(L)=Σj=-Mj=M(|F(x+2L+j,y-3)-2F(x+j,y-1)+F(x-2L+j,y+1)|+---(5)]]>|F(x+2L+j,y-1)-2F(x+j,y+1)+F(x-2L+j,y+3)|)]]>公式(4)和(5)都表示的是從第一和第二子集(400，410)、第二和第三子集(410，420)獲得的兩個中間匹配誤差的和。在公式(4)中，是所選鄰域的軸的方向線，與執(zhí)行所述評價且通過將被內(nèi)插的特定像素的方向線一致。在公式(5)中，所選鄰域的軸與執(zhí)行評價的方向線不一致，但是與之平行。公式(5)中，與所選鄰域的軸相比，該方向線偏移了一個像素的寬度。可以使用任何數(shù)目的這種可能偏差。
計算匹配誤差的第四方法是計算從第一和第二子集(400，410)得到的匹配誤差從第三和第四子集(410，420)得到的匹配誤差的進(jìn)一步的差。因此，沿著一個方向上的四個像素的集合被考慮進(jìn)計算。從本質(zhì)上講，對四個像素長的鄰域的測量可以導(dǎo)致對差值的差的進(jìn)一步差。這種情況下匹配誤差ME(L)由下面公式給出ME(L)=Σj=-MM(|F(x-3L+j,y+3)+3F(x+L+j,y-1)-3F(x-L+j,y+1)-F(x+3L+j,y-3)|---(6)]]>在本例中，所選鄰域的軸與執(zhí)行評價的方向線一致。對四個像素的例子，存在公式(4)和(5)所提到的偏差也是可能的。
完成各個方向上的匹配誤差計算后，在這些匹配誤差之中進(jìn)行比較以選擇局部最小值。發(fā)現(xiàn)最小值的優(yōu)選方法如下?？紤]L個值的集合的匹配誤差集合。首先將垂直方向(L＝0)與最近的方向(L＝±1)進(jìn)行比較。如果ME(0)＜ME(1)＜ME(-1)，那么垂直方向是局部最小，因此內(nèi)插的最佳方向是(D＝0)。如果ME(0)不是最小值，接著比較ME(1)和ME(-1)，在該方向上繼續(xù)比較，直到發(fā)現(xiàn)最小值和確定方向。
像素的內(nèi)插可以從所確定方向的像素集合專門計算得到，或者從所確定方向及其垂直方向的像素的混合計算得到。此種情況下典型的內(nèi)插公式為Fnew＝α·(F(x+D，y-1)+F(x-D，y+1))/2+(1-α)(F(x，y-1)+F(x，y+1))/2..(7)式中F(x+D，·)表示D方向的像素值，F(xiàn)(x，·)表示垂直方向的像素值。
如公式(7)所示，方向置信度α用于混合的比值。方向置信度α通過含有變量D，ME(D)和ME(0)的置信度測量函數(shù)來確定，此處D是已確定的方向，ME(D)和ME(0)分別指在已確定方向及其垂直方向上的匹配誤差。
與當(dāng)前技術(shù)方法不同，本發(fā)明所提出的方法可以沿著一個恒定的梯度檢測并正確內(nèi)插。該內(nèi)插單元能夠很好的處理恒定像素值和恒定像素值梯度。該平均方差(MSE)值優(yōu)于當(dāng)前技術(shù)方法。
圖5是依照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備500的示意圖，包括-用于接收表示輸入圖像的信號501的接收裝置510；-與圖1聯(lián)合描述的圖像內(nèi)插單元520；-用以顯示輸出圖像的任意顯示裝置530。
信號501可以是通過天線或電纜接收的廣播信號，也可以是來自儲存設(shè)備如VCR(盒式磁帶錄像機)或數(shù)字通用光盤DVD的信號。信號在輸入連接器510提供。圖像處理設(shè)備500可以是，例如，機頂盒，衛(wèi)星調(diào)諧器，VCR播放機，DVD播放機或記錄機。圖像處理設(shè)備優(yōu)選包含諸如硬盤的儲存裝置，或移動介質(zhì)比如光盤上的存儲裝置。輸出圖像可以顯示或傳送到另外的設(shè)備上，如有線的、無線的或互聯(lián)網(wǎng)的廣播系統(tǒng)。圖像處理設(shè)備500也可以應(yīng)用在電影制片廠或廣播公司。
應(yīng)當(dāng)說明的是，上述實施例用于舉例說明而不是限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離所附權(quán)利要求的情況下可以設(shè)計出替代實施例。在權(quán)利要求書中，任何放在括號中的參考符號不應(yīng)被解讀為對權(quán)利要求的限制。詞包括不排除存在多個這樣的元件。本發(fā)明可以通過包含幾個不同元件的硬件來實現(xiàn)，也可以通過合適編程的計算機來實現(xiàn)。在列舉若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干可以通過一個或相同的硬件項來實現(xiàn)。第一、第二、第三等詞匯的使用不表示任何順序。這些詞匯可被解釋為名字。
權(quán)利要求
1.一種通過對輸入圖像的像素值進(jìn)行內(nèi)插在輸入圖像的基礎(chǔ)上產(chǎn)生輸出圖像的圖像內(nèi)插單元，該圖像內(nèi)插單元包括用于選擇輸入圖像中各個方向(50，60，70)上的評價像素集合的選擇裝置，該評價像素集合與要內(nèi)插的輸出圖像的特定像素(10)有關(guān)；用于通過比較所選的評價像素集合的子集(400，410，420)的值來計算各個方向的匹配誤差的計算裝置；用于基于計算的匹配誤差選擇特定的方向的選擇裝置；用于在特定方向的基礎(chǔ)上產(chǎn)生內(nèi)插像素的集合的產(chǎn)生裝置；用于在產(chǎn)生的內(nèi)插像素集合的基礎(chǔ)上計算該特定像素的像素值的計算裝置，其特征在于，計算匹配誤差的計算裝置被安排計算在第一評價像素集合的第一子集(400)的第一值之間的第一差值，和在該第一評價像素集合(300)的第二子集(410)的第二值之間的第二差值，并且計算在該第一差值和第二差值之間的進(jìn)一步的差值。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像內(nèi)插單元，其中評價像素集合包括在將被內(nèi)插的圖像的特定像素(10)的空間鄰域內(nèi)的輸入圖像的預(yù)定數(shù)目的像素。
3.如權(quán)利要求1或2所述的圖像內(nèi)插單元，其中第一評價像素集合(300)的第一子集(400)包含來自第一行對(350，360)的像素，第一評價像素集合(300)的第二子集(410)包含來自第二行對(360，370)的像素，在將被內(nèi)插的圖像的特定像素附近，第一行對和第二行對有個公共行(360)。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像內(nèi)插單元，其中第一區(qū)配誤差是在第一評價像素集合的第二子集(410)和第三子集(420)的基礎(chǔ)上計算的，該第三子集包含第三行對(470，480)的像素，在將被內(nèi)插的圖像的特定像素附近，第二和第三行對有另一個公共行(470)。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像內(nèi)插單元，其中第一匹配誤差是第一中間匹配誤差和第二中間匹配誤差的和，第一中間匹配誤差在第一子集(400)和第二子集(410)之間計算，第二中間匹配誤差在第二子集(410)和第三子集(420)之間計算。
6.如權(quán)利要求4所述的圖像內(nèi)插單元，其中第一匹配誤差是第一中間匹配誤差和第二中間匹配誤差的差，第一中間匹配誤差在第一子集(400)和第二子集(410)之間計算，第二中間匹配誤差在第二子集(410)和第三子集(420)之間計算。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像內(nèi)插單元，其中用于選擇特定方向的選擇裝置被安排在為各個方向計算的匹配誤差的最小值的基礎(chǔ)上，選擇該特定的方向。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像內(nèi)插單元，其中用于計算所述特定像素的像素值的計算裝置被安排通過對內(nèi)插像素集合的像素值求平均來計算特定像素的像素值。
9.一種圖像處理設(shè)備(500)，包括用于接收對應(yīng)于輸入圖像序列的信號的接收裝置(510)；如權(quán)利要求1所述的用于在一個輸入圖像的基礎(chǔ)上產(chǎn)生輸出圖像的圖像內(nèi)插單元(520)。
10.一種通過對輸入圖像的像素值進(jìn)行內(nèi)插在輸入圖像的基礎(chǔ)上產(chǎn)生輸出圖像的方法，該方法包括在輸入圖像的各個方向上選擇評價像素集合，該評價像素集合與將要內(nèi)插的輸出圖像的特定像素有關(guān)；通過比較所選的評價像素集合的子集的值計算各個方向的匹配誤差；在計算的匹配誤差的基礎(chǔ)上選擇特定的方向；在特定方向的基礎(chǔ)上產(chǎn)生內(nèi)插像素集合；在產(chǎn)生的內(nèi)插像素集合的基礎(chǔ)上計算該特定像素的像素值，其特征在于，計算第一匹配誤差包括計算在第一評價像素集合的第一子集的第一值之間的第一差值，和在該第一評價像素集合的第二子集的第二值之間的第二差值，并且計算在該第一差值和第二差值之間的進(jìn)一步的差值。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過對輸入圖像的像素值進(jìn)行內(nèi)插，在輸入圖像的基礎(chǔ)上產(chǎn)生輸出圖像的一種裝置、方法和圖像處理設(shè)備。本發(fā)明提出了一種邊緣依賴內(nèi)插方案，其中首先計算在將要內(nèi)插的特定像素(10)的各方向上的不同鄰域內(nèi)的像素集合的匹配誤差。對像素值子集(400，410，420)的比較被用做計算匹配誤差的函數(shù)。選擇一個匹配誤差及相應(yīng)的方向，且使用所選方向上的像素進(jìn)行特定像素的內(nèi)插操作。
文檔編號G06T3/40GK101027691SQ200580032513
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者H·W·P·范德海登, E·B·貝勒斯, R·J·舒坦, H·何 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司