本发明专利技术提出一种动态影像的适应性去交错方法与装置，其依据一线段宽度值，依序计算目前画面上各线段的特征值，接着再依序计算目前画面上各线段特征值与其参考画面上各相应线段的线段特征值之差值，以获得一线段影像移动值；再接着处理线段影像移动值与临界值，以决定一去交错算法，并执行该去交错算法，以构成一高画质的动态影像。同时储存目前画面上各线段特征值，以作为下一画面的线段影像移动值计算时的前一画面上各相应线段的特征值。通过调整线段宽度值与临界值，可控制所使用去交错算法的种类，以及每次去交错处理的数据量，以获得良好的动态影像画质与操作弹性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种动态影像的去交错方法及装置，特别是有关于一种将动态影像以像素所组成的线段为单位，来进行计算及判断处理的具有适应性功能的去交错方法及装置。
技术介绍
当视频产业从模拟转移至数字时，会有愈来愈多的视频处理设备必须具有将模拟信号转移至数字信号的功能。以目前模拟电视的扫描标准而言，普遍受到采用的有National Television Standards Committee(NTSC)及Phase Alternation by Line(PAL)两种。NTSC方式是以525条的扫描线来构成一个图框(frame)，或是称为画面，也就是以1秒30图框(画面)的速度重复显示，并且以隔行扫描的方式来重现一个画面。换句话说，在第1条扫描线完成后，紧接而来的并非第2线，而是以3、5、7的顺序进行，直至第525线，然后再回到第2线，然后以4、6、8的顺序重复进行，因此实际上所获得光滑且清晰的图框(画面)，是由奇数、偶数、奇数的方式去构成的，这就是「隔行扫描」也称为「交错扫描(Interlacing)」的编辑方式。交错视频信号由两个视场(field)所组成，其中每一个视场只包含影像的奇数线或影像的偶数线。在进行影像捕捉(image capture)的过程中，电视摄影机会在一个瞬间输出影像的奇数线，然后在16.7毫秒后，再输出影像的偶数线。在输出影像的奇数线及偶数线的过程之间，会产生一个时间的位移，而该时间的位移必须要在以图框基准来处理的系统中被定位。然此方式对于具有移动属性的动态影像画面而言，会在影像的边缘产生锯齿状(serration)的影像，即所谓「毛边」现象。此外，由于奇数场和偶数场是由一半的扫描线(即262.5条线)所组成，因此每个奇数场和偶数场只有原来影像一半的分辨率(resolution)，而且每个奇数场和偶数场是以1/60秒的速度来显示。这样的画面以人眼来看，虽然不至于让人眼的视觉感到不自然(motionartifacts)，但画面一旦放大，便会感到扫描线粗大，甚至会觉得画面模糊。前述这些在「交错扫描」或是「隔行扫描」所述的缺点，现在已经可由一种称为「顺序扫描(progressive scan)」的技术来解决。「顺序扫描」是以1、2、3连续至525条线，一次顺序描绘出所有的扫描线，并且以1秒60格画面的速度重现，因此其扫描速度是「隔行扫描」的两倍，因而画面是以525条扫描线在显示器上显示画面，所以画面非常纤细且清晰，这是「顺序扫描」最大的优点，因此目前先进的影音设备大都已采用此方式来扫描及显示。然而，现行的NTSC系统的影像信号，到目前为止，仍是采用「交错扫描」的方式为主，因此若将交错扫描所组成的画面在「顺序扫描」的显示系统来显示时，例如将一经由交错扫描编辑成的DVD影片，直接在高分辨率电视(HDTV)上播放及显示时，则只能显示奇数场和偶数场的面面，因此会使得影像的分辨率变差(因为只有原来影像一半的分辨率)。为解决此问题，就必须使用「去交错(De-interlace)」的技术来克服，换句话说，「去交错」就是将交错扫描转换成顺序扫描的一种方法。例如将标准分辨率电视(Standard Definition TV；SDTV)转换至高分辨率电视(High Definition TV；HDTV)时，其利用去交错及再取样两个步骤，将扫描线由480条交错扫描(480i)提升至720条顺序扫描(720p)，并且修正奇数线及偶数线的交错扫瞄影像合并时的对准误差，以产生在视觉上可使人满意的顺序影像。如前所述，虽然使用去交错的技术可以将交错扫描系统在顺序扫描系统上显示所产生分辨率不足的问题解决，但是同样有一不可忽略的状况，就是播放的影像总是在动的，若不理会此点，硬是将奇数场与偶数场重合，则静态影像部分可得到鲜明的图像，但是对动态影像的部分则一样会有模糊及不自然的现象，所以高画质就不能显示出来了。故在去交错处理的技术上，有两种基本的算法可以来选择，即无移动补偿(non-motion compensated)及移动补偿(motion-compensated)。1.无移动补偿去交错算法无移动补偿的去交错算法有两种最基本的线性转换技术，分别为编织(Weave)及摆动(Bob)，其中编织是将两个输入视场重叠或是编织在一起，以产生一个顺序图框。编织对于静态画面，可以将不同视场的影像完全对准，因而可得到一个没有衰减的清晰去交错影像；然而，在移动画面的边缘，却会显示出明显的锯齿状或是毛边，这是因为动态画面会随着时间而产生位移，故将奇数视场与偶数视场编织成一个图框时，就会因为奇数视场与偶数视场之间有一时间位移，因而在将奇数视场与偶数视场编织在一起时，就会因为产生影像对准误差而出现具有锯齿状或是毛边的模糊图框，此现象如图1所示。另一方面，摆动只接受输入影像的其中一视场(例如只接受偶数线的影像)，而另一个视场(即奇数线的影像)则是被丢弃的，因此画面在垂直方向的分辨率大小会从720×486像素(pixel)降低到720×243像素。这个只有一半分辨率的影像，将通过相邻扫描线去填补另一线的空隙空间(voids)，以便将影像内插回到720×486像素。摆动的优点是它可克服不自然动作(motion artifacts)的画面，并且有较小的计算需求，但其缺点是画面的垂直分辨率在经过内插后，仍然只有原来影像的一半，因此顺序画面的细部分辨率就降低了。2.移动补偿去交错算法由于去交错的移动补偿算法系运用到MPEG压缩技术中的移动补偿(Motion Compensation)的方法，故先对该项技术作摘要说明。在动态影像压缩技术中，目前均使用MPEG的压缩标准来执行，所谓的MPEG即是Motion Pictures Experts Group的缩写，其编辑规格分为视频(Video)、声音(Audio)及系统(System)三部分。在连续播放的影片中，其前后图片的关联性非常高，因此在一连串动态的原始影像序列中，其前后影像间具有空间的相关性与时间的相关性，而视频压缩就是根据这两类数据的相关性，来进行去除重复数据而达到压缩的目的。去除空间上重复数据的方法，通常是根据人类视觉的特性，以空间转换(例如离散式余弦转换(DCT)等方法)再加上量化过程，将属于高频的部分滤除，以达到压缩的效果。至于去除时间上的数据重复性，则是以运动估测(Motion Estimation)的原理，将时间上重复的数据找出后去除，以达到压缩的目的。在MPEG压缩(或称为编码)过程中，采用了3种不同的方式来压缩每个画面，即I画面(Intra-frame)、B画面(Bi-directionalframe)跟P画面(Predicted frame)。其中I画面不需要考虑与其它画面之间的关系，其所储存的是一张完整的画面；P画面是以前面的I画面作为参考图像，画面中有重复的部份就不再储存，仅储存不一样的地方；B画面的原理跟P画面的原理相同，唯一之差别在于B画面可以参考前面的I画面，也可以参考后面的P画面。在I画面中，一般将画面分割为16×16像素的区块来处理，这些区块称为宏区块(macro block)，每个宏区块又可由4个8×8像素的亮度(Luminance；Y)区块、一个8×8像素的C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动态影像的适应性去交错方法，其特征在于，包括：依据以像素为单位的一线段宽度值，依序计算一目前画面各以该线段宽度值为处理单位的线段的特征值；依据该目前画面各线段的特征值及该目前画面的一参考画面上各相对应位置的线段的特征值， 依序计算一线段影像移动值；比较该线段影像移动值与一临界值，藉以决定该动态影像所使用的一去交错算法，以作为执行去交错处理的依据；以及执行该去交错算法，藉以构成该动态影像的输出影像。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹盛哲，熊家豪，邱安德，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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