通过插值从隔行扫描视频信号产生的逐行扫描视频信号当行间插值行与隔行扫描行有不同的时间基准时可能存在时间失真。通过探测一个插值视频信号中的垂直低频空间失真并产生一个当被加到插值视频信号上时将能减小垂直低频空间失真的补偿信号，可以减轻该失真。对原始隔行图像当前场的几个相邻行的相应像元施加一个空间低通滤波器。同时，对被插入到隔行图像各行之间以产生逐行图像的几个插值行的相应像元施加一个空间低通滤波器。在每个像元位置上比较两个低通滤波的值。如果两个低通滤波值之间的差值超过了一个预定阈值，则把一个近似等于原始像元与插值像元之间的差值的值加到插值像元上。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频隔行至逐行扫描转换，较具体地涉及一种探测和校正一个逐行图像的插值部分中的误差的方法。遵从例如先进电视系统委员会(ATSC)标准的数字电视(DTV)可以具有许多种格式。典型地，这些格式由下述两个因素表征，即图像中的水平行数目以及每帧图像是由每个场分别含有该帧中交替的行的两个场构成(隔行的)还是由含有该帧中的所有行的单个场构成(逐行的)。ATSC标准规定的电视信号格式以分辨率自高到低排列的符号名称为1080I,720P,480P和480I。这些名称中的数字代表图像中的水平行数目，字母代表图像是隔行的(I)或是逐行的(P)。按照(美国)国家电视标准委员会(NTSC)规定的标准工作的电视接收机能以两个隔行场显示出480行的有效视频信息，所以它具有480I的分辨率。现有大多数的美国节目遵从NTSC标准。ATSC电视接收机可以支持许多不同种类的监视器。例如，一个ATSC接收机可以连接到一个能够显示所接收到的任何种类信号的多同步监视器上。由于这种多同步监视器能以期望的分辨率显示出各种可能类型的ATSC信号，所以通常被称作本地模式监视器。或者，也能够购买到能连接在标准NTSC监视器上的ATSC接收机。一种这样的接收机是Panasonic(松下)公司所制造的TU-DST51型数字电视解码器机顶盒。这种接收机能把各种类型的ATSC信号都转换成可以用NTSC监视器显示的480I输出信号。该Panasonic接收机还能支持其他种类的监视器，自动地把接收到的输入信号转换成特定监视器所支持的格式。众所周知，隔行视频信号具有因隔行视频场发生于两个不同时刻所造成的缺陷。其中一个缺陷是垂直点爬行。这种缺陷出现在图像的垂直边缘上，典型地出现在图像中不同颜色部分之间的边界上。正如该缺陷的名称所表明的，看到的垂直点爬行缺陷表现为有一行点从图像的名称所表明的，看到的垂直点爬行缺陷表现为有一行点从图像帧的底部移动到顶部。如果显示装置能支持逐行扫描信号，则如果在显示之前把隔行视频信号转换成逐行视频信号就可以消除或至少减轻隔行扫描的这些缺陷。有许多方法可以把隔行视频信号转换成逐行视频信号。典型的方法是把插值的图像行插入到视频信号每个图像场的各已有行之间。这些方法在K.Sugiyama等人的标题为“A Method of De-interlacingwith Motion Compensated Interpolation(一种用运动补偿插值进行非隔行化的方法)”的论文(IEEE Transactions on Consumer Electronics,Vol.45,No.3,1999 pp.611-616)中有所说明。附图说明图1是说明一个隔行视频信号的帧结构的垂向--时间图。图1中的每个“X”代表视频图像场的一个水平行。每条由X构成的垂向线代表一个图像场。在垂向--时间图上，视频图像的各个水平行都垂直于图面，而各个场则随时间沿着图面自左向右地移动。从图1可以看出，第一个图像场100的水平行110、112、114、116和118相对于第二个图像102的水平行120、122、124和126在垂直方向上是错开的。场100和102的结合构成了图像帧105。如图2所示，图1中的隔行图像序列通过对每个图像场添加一结水平行而被转换成一个逐行序列。所添加的行在图2中用“0”表示。所添加的行分别位在原始场中的各个行对之间。例如如图2所示，行111、113、115和117被插入在原始行110、112、114、116和118之间，而行121、123和125则被插入在原始行120、122、124和126之间。可以用许多不同的方法来产生这些插入行，其中之一是简单地重复每个场中的前一个(或后一个)行。另一个方法是通过平均相继的行来产生一个空间插值行(作为插入行)。这两种方法都能产生逐行视频显示，但是这种显示的垂直分辨率典型地要低于具有相同垂向行数的真正逐行信号所产生显示的分辨率。另一种把隔行图像转换成逐行图像的方法是通过把下一场的各个行插入到当前场的各行之间而把两个相继场结合起来。还有一种方法通过把当前场前面和后面的场取平均束产生各个时间插值行(作为插入行)。由这些方法产生的图像的垂直分辨率典型地优于空间插值图像的分辨率，但当图像序列的各个场之间存在运动时将出现失真。为了除去或至少是减少这种失真，已经提出了几种运动适应插值技术。其中最简单的方法是对图像序列施加一个运动探测器，并对存在场间运动的图像区域应用空间插值，而对不发生场间变化的区域应用时间插值。不过，这种技术产生的图像在不同的图像区域具有不同的垂直分辨率。此外，在时间插值像元与空间插值像元之间的边界区域中将产生比较低频的闪烁缺陷，降低了图像的观看质量。运动补偿插值是可以用来产生逐行图像中的插值行(插入行)的另一种技术。这种方法把一个图像分成一些(图像)块，并对每个块根据前一图像场、后一图像场、或前后图像场的结合来确定一个最佳匹配块。然后通过把这个匹配块中的样本行作为隔行图像块中的行间插入行，来形成逐行图像的相应块。虽然这个方法在垂直分辨率变化方面能产生较小的失真，但是它可能产生通常称之为分块失真的另一种类型的失真，即在所产生的图像中将可以看出图像的块状结构。会看出块状结构的原因在于，图像中某些块的匹配块比其他块的匹配块匹配得更好。本专利技术以一种设备和一种方法体现，这种设备和方法能探测一个插值视频信号中的低空间频率失真，并能产生一个补偿信号，当把该信号加到插值视频信号上时将可减小低空间频率失真。根据本专利技术的一个方面，把一个空间低通滤波器作用于原始隔行图像当前场的几个相邻行的各个对应像元。同时，把一个空间低通滤波器作用于在产生逐行图像时插入到隔行图像各行之间的几个插值行的各个对应像元。对于每个像元位置，比较两个经低通滤波后的值。如果这两个低通滤波值的差值超过了一个预定阈值，则给插值像元加上一个近似等于原始像元值与插值像元值的差值的值。图1是说明隔行视频信号的垂向--时间图。图2是说明从图1隔行视频信号产生的逐行视频信号的垂向_时间图。图3是用于说明本专利技术操作的插值逐行视频信号的垂向_时间图。图4是一个包含了本专利技术一个实施例的图像插值系统的方框图。图5是一个可以用于图4图像插值系统的图像滤波系统的方框图。图6是一个可以用作图4中的插值器的示例性运动补偿插值器的方框图。图7是一个可以用作图4中的插值器的第一示例性时间插值器的方框图。图8是一个可以用作图4中的插值器的第二示例性时间插值器的方框图。图9说明使用第二时间插值器时可能发生的运动失真的图像图。图10是说明一个可以用力产4图像插值系统产生的对应于图9图像图的校正图像的图像图。简短地说，本专利技术通过比较原始行与插值行的低频垂直分量来减小在把隔行扫描图像转换成逐行扫描图像时产生的插值误差。如果两个垂直分量的差值大于某一阈值，则在插值行上加上该差值。图4是一个包含了本专利技术一个实施例的隔行至逐行转换器的方框图。该示例性系统在一个插值器410的输入端接收隔行扫描视频信号I(x,y)。插值器410通过在隔行信号I(x,y)的相继各个行对之间进行视频样本行的插值来提供插值信号I(x,y+1)。然后，插值器410把插值信号I(x,y+1)与隔行信号I(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用一个隔行扫描视频信号的各个行之间的插值样本行来校正一个由该隔行扫描视频信号产生的逐行扫描视频信号中的低运动失真的方法，该方法包括以下步骤：通过对隔行图像多个相邻行的样本进行低通滤波来产生相应的滤波隔行样本；通过对逐行图像中位于多个相邻隔行样本行之间的多个相邻插值行的样本进行低通滤波来产生相应的滤波插值样本；通过从滤波隔行样本中减去滤波插值样本来产生相应的误差样本；把误差样本与一个阈值相比较；以及对于每个误差样本，如果误差样本超过了阈值，则通过把误差样本加到对应的插值样本上来校正逐行扫描视频信号中的运动失真。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特约瑟夫托佩尔，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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