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用于视频锐度增强的选择性局部瞬时改进和峰化制造技术

技术编号:3592983 阅读:178 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种选择性地锐化图像的方法,其可包括:对于图像中的至少一部分像素,确定与图像中的像素值相关联的频率内容。如果该频率内容超出阈值,则该像素可被线性地锐化。如果该频率内容没有超出阈值,则该像素可被非线性地锐化。在某些实现中,非线性锐化可包括图像的小波分解和分解分量的增强。

【技术实现步骤摘要】

要求保护的本专利技术的实现总地可涉及用于增强视频信息的方案,以及更具体地,涉及变更视频信息锐度的这样的方案。
技术介绍
视频信息可以经由媒介以分离的时间和/或位置在时间和/或空间上进行传输以用于观看。在某些情况下,媒介可以是传输媒介,诸如载波(例如陆地的和/或电缆载送的)或基于协议的数据网络。在某些情况下,媒介可以是在其显示之前能存储视频信息的存储媒介(例如带子、硬盘、数字视频盘(DVD)等等)。典型地,视频数据在传输之前可以被编码成多种格式的其中一种。某些编码格式可以包括但不限于MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、高级视频编码(AVC)(例如,MPEG-4,part 10和ITU-T推荐H.264)、Windows Media Video 9(WMV-9)、和/或SMPTE’s VC-1。 视频信息的这种编码会移除(例如通过量化等)原始视频信息中的某些较高频内容。解码的信息在被显示时可能看来好象被平滑和/或有些模糊。这种现象可能不只对于编码的视频数据才有,而且例如还可能由于传输路径中的障碍而出现在传输的模拟视频中。因此,希望增加接收到的和/或解码的视频数据的锐度以提高其被感知的图像质量。 为了进一步介绍锐化(sharpen)视频的概念,将针对于图1A和1B讨论一维的例子。视频序列中的图像可以包括例如在水平和垂直方向都被采样的亮度和色度信号(例如Y,U和V)。当图像在某一区域内大致均匀时,采样值可以是基本上相同的。然而,当边缘(例如水平边缘)存在于图像中时,在水平方向的采样值可能在数值上遭受突变。图1A图示了在多个像素上有些突变的亮度值的一维曲线图110。 为了使视频信号锐化,可以通过把曲线图110的二次微分(例如d2Y/dx2)加到它自身,而在信号(例如Y,U或V)中生成过冲/负向过冲。图1B图示了通过加入负向过冲130和过冲140而被这样锐化的曲线图120。加入过冲/负向过冲140/130可以提升被感知的较高频分量。由于曲线图120可能比曲线图110具有更陡峭的边缘,因此它的转变可能比未锐化的曲线图110在视觉上被感知为更锐利。 然而,一些用于增强视频信息的锐度的方案可能把视频信息内的噪声增大到不能接受的程度。附图说明被结合到本说明书中并构成本说明书一部分的附图,图示了一个或多个与本专利技术的原理相一致的实现,并与描述一起解释这样的实现。这些附图不必是按比例的,替代地,重点要放在图示本专利技术的原理上。在附图中,图1A和1B概念性地图示了把视频信号锐化;图2图示了视频显示系统的一部分;图3图示在图2的系统中的示例性线性锐化器;图4概念性地图示了示范卷积核(kemel);图5图示在图3的线性锐化器中的放大器的示例性增益分布图;图6图示在图2的系统中的示例性非线性锐化器;图7图示由图6的锐化器进行的示例性第一级分解;和图8图示选择性地改变视频数据的锐度的示例性处理过程。具体实施方式下面的详细描述参考于附图。在不同的图中可使用相同的参考标记来标识相同或类似的单元。在下面的描述中,为了解释而不是限制的目的,阐述了具体细节例如特定的构件、体系结构、接口、技术等,以便提供对要求保护的本专利技术的各个方面的透彻了解。然而,对于从本公开内容受益的本领域技术人员来说,显然要求保护的本专利技术的各个方面可以在脱离了这些具体细节的其它例子中实行。在某些情况下,省略了对公知设备、电路以及方法的描述,以免不必要的细节遮掩了本专利技术的描述。 图2图示了视频显示系统200的一部分。系统200可以接收来自于任何适当媒介的视频信息,其中任何适当的媒介包括但并不限于各种传输和/或存储媒质。虽然为了易于解释而被图示为分开的功能单元,但是系统200的任何或所有的单元都可以共处一处和/或用共同的一组门和/或晶体管来实现。更进一步地,系统200可以通过软件、固件、硬件或它们的任何适当的组合来实现。 在各种实现中,系统200可以包括一个或多个处理系统、处理子系统、处理器、计算机、设备、编码器、解码器、编码器/解码器(CODEC)、滤波设备(例如图形缩放设备(graphic scaling device)、解锁滤波设备)、转换设备、娱乐系统、显示器或任何其它处理结构,或者是成为它们的一部分。这些实现不限定在本上下文中。 图2所示的显示系统200的一部分可以包括线性锐化器210、非线性锐化器220、选择器230以及显示缓冲器240。输入到系统200的视频数据可以已经依据多个编码方案中的任意一个被解码,其中所述多个编码方案包括但不限于MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、高级视频编码(AVC)(例如,MPEG-4,part10和ITU-T推荐H.264)、Windows Media Video 9(WMV-9)、和/或SMPTE’sVC-1。 线性锐化器210可以起作用来选择性地锐化视频图像流。在某些实现中,线性锐化器210可以基于视频流中图片的某些部分的振幅度/或其相邻像素而对它们进行不同的锐化。 图3图示了线性锐化器210的一个实现。线性锐化器210可以包括卷积器310、放大器320和组合器330。虽然为了易于说明而把它们图示为以确定的方式被连接,但是图3中的线性锐化器210可以以其它配置来连接。例如,在某些实现中,组合器330可以位于放大器320之前,而不是如所示的位于其后。其它变例是可能和预期的。 通过对像素加入内容,卷积器310可以被安排来锐化视频数据的像素(例如Y,U和/或V分量)。卷积器310可以利用围绕所讨论的像素的多个像素对2维(2D)拉普拉斯算子核(Laplacian kernel)进行卷积,以得到一个微分值。这样的微分值—即卷积器310的输出—可以被称为锐化值。 例如,在某些实现中,卷积器310可以使用5×5核,例如图4中所示的拉普拉斯算子卷积核410。卷积器310可以利用包含所讨论的像素的例如5×5亮度数据对核410进行卷积,以得到亮度信号的2D微分。卷积器310的输出例如可以是7×7阵列,其作为5×5亮度(或色度)数据与5×5核的卷积的结果。由卷积器310输出的锐化值可以是与所讨论的像素相对应的这样的结果阵列的中心值。 除了这个具体例子之外的其他变例是预期的。例如,卷积器310可以使用与核410相比不同大小的核。在某些实现中,相同或不同的核可以被用于亮度(例如Y)和色度(例如U和/或V)视频数据。在某些实现中,只有亮度数据可以被卷积,而色度数据则未被变更地通过。 返回图3,放大器320可以被安排来选择性地增大来自于卷积器310的锐化值以产生放大的值。在某些实现中,放大器320可以应用依赖于输入—即锐化值—的非线性增益曲线,以产生放大的值。例如,在某些实现中,放大器320可以不提供(和/或不施加)增益给那些不超过输入到卷积器310的像素值总动态范围的大约5%(或另外的相对小的阈值)的锐化值。放大器320进行的这种选择性放大可以避免放大在某一信号电平以下的噪声(例如防止由组合器330输出的最终的、锐化的像素值中的“核化”(coring))。类似地,在某些实现中,放大器320 还可以不提供和/或不施加增益给超出某一阈值的锐化值。如此,放大器320还可以防止在由组合器330输出的最终的、锐化的像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,包括:    确定与图像内的像素值相关联的频率内容;    如果该频率内容超出阈值则将该像素线性地锐化;以及    如果该频率内容没有超出阈值则将该像素非线性地锐化。

【技术特征摘要】
US 2005-12-29 11/321690予以保护。权利要求1.一种方法,包括确定与图像内的像素值相关联的频率内容;如果该频率内容超出阈值则将该像素线性地锐化;以及如果该频率内容没有超出阈值则将该像素非线性地锐化。2.如权利要求1所述的方法,其中所述确定包括使用小波将该图像分解成第一级小波分解。3.如权利要求2所述的方法,其中所述频率内容包括在第一级小波分解中的水平分量,在第一级小波分解中的垂直分量,或在第一级小波分解中的对角分量。4.如权利要求1所述的方法,其中所述线性地锐化包括生成用于像素值的锐化值,以分段线性方式放大该锐化值以产生放大的值,以及组合该像素值与该放大的值。5.如权利要求4所述的方法,其中所述生成包括用一个核对该像素值和多个周围的像素进行卷积,以产生所述锐化值。6.如权利要求1所述的方法,其中所述非线性地锐化包括执行图像的小波分解以产生输出,以及增强小波分解的输出的高频分量。7.如权利要求6所述的方法,其中所述非线性地锐化还包括基于已增强的小波分解的输出的高频分量来重建图像。8.一种系统,包括线性锐化器,其选择性地锐化图像的像素、并输出对于该像素的线性锐化的值;非线性锐化器,其选择性地锐化该像素、并输出对于该像素的非线性锐化的值;以及选择器,其基于与该像素相关联的频率内容来选取该线性锐化的值和非线性锐化的值中的一个作为输出值。9.如权利要求8所述的系统,其中所述频率内容从非线性锐化器获得。10.如权利要求8所述的系统,其中所述线性锐化器包括锐化部分,其将像素锐化并输出锐化值,放大器,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:WSI阿利
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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