本发明专利技术涉及一种图像变换单元（２００），用于将具有第一分辨率的输入图像变换为具有不同于该第一分辨率的第二分辨率的输出图像。该图像变换单元（２００）包括：一个系数确定装置（１０６），用于基于该第一图像的一组像素的像素值确定第一滤波器系数；组合装置（２０４－２１０），用于将该第一滤波器系数与一个预定滤波器系数组合为最后的滤波器系数；以及一个自适应滤波装置（１０４），用于基于该第一图像的所述像素值中的第一个和该最后的滤波器系数来计算该第二图像的第二像素值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将具有第一分辨率的第一图像变换为具有不同于第一分辨率的第二分辨率的第二图像的图像变换单元，该图像变换单元包括-一个系数确定装置，用于基于该第一图像的一组像素的像素值确定第一滤波器系数；以及-一个自适应滤波装置，用于基于该第一图像的所述像素值中的第一个和该第一滤波器系数计算该第二图像的第二像素值。本专利技术还涉及一种图像处理设备，包括-接收装置，用于接收一个对应于第一图像的信号；以及-一个图像变换单元，用于将该第一图像变换为第二图像，正如上面所描述的那样。本专利技术还涉及一种将具有第一分辨率的第一图像变换为具有不同于第一分辨率的第二分辨率的第二图像的方法，该方法包括-基于该第一图像的一组像素的像素值确定第一滤波器系数；以及-基于该第一图像的所述像素值中的第一个和该第一滤波器系数计算该第二图像的第二像素值。本专利技术还涉及一种将被计算机装置加载的计算机程序产品，包括将具有第一分辨率的第一图像变换为具有不同于该第一分辨率的第二分辨率的第二图像的指令。HDTV的出现强调对于使标准清晰度(SD)视频素材能在高清晰度(HD)电视(TV)显示器上观看的空间上变换技术的需要。传统的技术是线性内插方法，诸如双线性内插和使用多相位低通内插滤波器的方法。前者因为它的低质量而不普遍用于电视应用中，而后者在商业上可获得的IC中是可用的。使用所述线性方法，帧中的像素数量增加了，但是图像的感知清晰度没有增加。换句话说，显示器的性能没有被完全利用。除传统的线性技术之外，已经提出多个非线性算法以便获得该上变换。有时这些技术被称为基于内容的、内容自适应的或边缘相关的空间上变换。这些上变换技术中的多个已经在下述概述文章中描述了Meng Zhao等人的“Towards an overview of spatial up-conversiontechniques(空间上变换技术概述)”，ISCE 2002年学报，德国Erfurt，2002年9月23-26。已经证明，这些文献中描述的内容自适应图像上变换与基于采样原理的线性上变换方法相比给出了大大改进的清晰度效果。然而这些方法的缺点在于在主观感觉中它们不一定是最佳的，并且它们没有给出关于怎样在这方面改进它们的性能的线索。本专利技术的一个目的是提供一种在开头段落中描述的图像变换单元，其被安排为提供在主观感觉方面最佳的图像。实现本专利技术的该目的在于该图像变换单元包括控制装置以便控制对该第一滤波器系数的确定。通过提供一个到该系数确定装置的接口，该自适应滤波可以在外部被控制，并且从而该滤波不仅依赖于该实际的图像内容而且依赖于附加的控制数据。该控制数据可以直接由观看该第二图像或从该第二图像导出的图像的用户提供。优选地，该控制数据通过从对应于各个预定爱好的控制数据组中进行选择来提供。或者，基于图像的元数据(例如图像的种类或风格)来控制该变换。例如，清晰度提高的量在图像表示卡通片的情况下高于图像表示足球比赛的情况。根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例的特征在于，其被安排为通过组合第二滤波器系数与预定的滤波器系数来计算第一滤波器系数，该第二滤波器系数基于所述像素组的像素值，该组合由该控制装置控制。这意味着该第一滤波器系数基于两个分量该第二滤波器系数和该预定滤波器系数。换句话说，该第一滤波器系数分别基于实际图像内容和一个固定的值。在这两个分量之间的比率确定该滤波和例如清晰度提高。为了获得这两个分量的组合或混合，根据本专利技术的图像变换单元优选地包括-第一计算装置，用于计算该第二滤波器系数和该预定滤波器系数之间的差；-第二计算装置，用于通过将该差与一个增益因数相乘来计算一个加权的差；以及-第三计算装置，用于基于该加权的差计算该第一滤波器系数。该第三计算装置被安排为通过将该加权的差加到该预定滤波器系数来计算该第一滤波器系数，或者该第三计算装置被安排为通过将该加权的差加到该第二滤波器系数来计算该第一滤波器系数。根据本专利技术的这些后面的实施例的优点在于，甚至可以获得对于自适应性的扩大(exaggeration)。因为在这种情况中该增益因数高于统一增益，于是自适应滤波和线性滤波之间的差被放大了。在根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例中，系数确定装置包括一个用于将从所述像素组的像素值获得的数据转换为第二滤波器系数的预定查找表，该预定查找表是借助于训练过程获得的。该实施例的一个优点在于，该第二滤波器系数的确定需要相对低的计算资源使用。在所引用的文章中已经公开了一种在上变换单元中应用LUT以便确定滤波器系数的方法。在根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例中，系数计算装置被安排为通过一个最佳化算法来计算第二滤波器系数。优选地，该最佳化算法是最小均方算法。最小均方算法是相对简单和鲁棒的。在所引用的文章中已经公开了一种在上变换单元中应用最佳化算法以便确定滤波器系数的方法。在根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例中，图像变换单元包括一个限幅单元，以便将第二像素值限制在一个最小像素值和一个最大像素值之间，所述最小像素值和最大像素值是在该第一图像的第一个像素值的附近找到的。该变换尤其在上述扩大的情况中的变换可能导致过冲。在感知方面，这导致改进的清晰度效果，但是应注意这些过冲不应太强烈。因此，“扩大的输出信号”被(软)限幅在一个空间邻域中找到的最小和最大像素值之间。这里存在各种选项。该最小和最大像素值可以从输入图像(也就是第一图像)或从输出图像(也就是第二图像)中获得。本专利技术的另一目的是提供一种在开头段落中描述的图像处理设备，其被安排为提供在主观感觉方面最佳的图像。实现本专利技术的该目的在于该图像变换单元还包括控制装置以便控制该系数确定装置。该图像处理设备可选地包括一个用于显示该第二图像的显示装置。该图像处理设备例如可以是TV、机顶盒、卫星调谐器、VCR(盒式磁带录像机)播放器或DVD(数字通用盘)播放器。本专利技术的另一目的是提供一种在开头段落中描述的方法，其提供在主观感觉方面最佳的图像。实现本专利技术的这一目的在于该方法还包括控制对该第一滤波器系数的确定。本专利技术的另一目的是提供一种在开头段落中描述的计算机程序产品，其提供在主观感觉方面最佳的图像。实现本专利技术的这一目的在于该计算机程序产品在被加载后提供能够执行下列步骤的处理装置-基于第一图像的一组像素的像素值确定第一滤波器系数；-基于该第一图像的所述像素值中的第一个和该第一滤波器系数计算该第二图像的第二像素值；以及-控制对该第一滤波器系数的确定。所述图像变换单元的修改和变型可以对应于所述图像处理设备、方法和计算机程序产品的修改和变型。参照下面描述的实现方式和实施例并且参照附图，根据本专利技术的图像变换单元、图像处理设备、方法和计算机程序产品的这些和其它方面将变得明显并且将被说明。其中附图说明图1A示意性地示出了根据现有技术的图像变换单元的一个实施例；图1B示意性地示出了多个像素以解释根据现有技术的方法；图1C示意性地示出了根据现有技术的图像变换单元的一个替换实施例；图2A示意性地示出了根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例；图2B示意性地示出了根据本专利技术的图像变换单元的一个替换实施例；图3A示意性地示出了一个SD输入图像；图3B示意性地示出了在图3A的SD输入图像上添加像素以便增加分辨率；图3C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像变换单元（２００），用于将具有第一分辨率的第一图像变换为具有不同于该第一分辨率的第二分辨率的第二图像，该图像变换单元（２００）包括：－一个系数确定装置（２０２），用于基于该第一图像的一组像素的像素值确定第一滤波器系数；以及－一个自适应滤波装置（１０４），用于基于该第一图像的所述像素值中的第一个和该第一滤波器系数计算该第二图像的第二像素值，其特征在于，该图像变换单元（２００）包括控制装置（２０４－２１０）以便控制对该第一滤波器系数的确定。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G德哈安，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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