在缩放器中去除视频信号的振铃噪声的滤波系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种在缩放器中去除视频信号的振铃噪声的滤波系统及方法，其对视频信号进行第一方向及第二方向滤波，以去除该视频信号经由该第一方向及该第二方向滤波后所产生的振铃噪声。本发明专利技术使用视频区域判断装置以准确判断视频信号中的区域属性，当视频信号中的区域为边缘区域加上平坦区域，调整权重系数，以增加低频成分，而去除视频信号中的过激或欠激的现象。当视频信号中的区域非为平坦区域且非为边缘区域加上平坦区域时，调整权重系数，以保留高频成分。因此能有效滤除因使用滤波器而产生的过激或欠激现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频处理的
，尤指一种在缩放器(scaler)中去除视频信号 的振铃噪声的滤波系统及方法。
技术介绍
在液晶电视中，视频信号源的分辨率往往为固定值，欲在具有不同分辨率的不同 面板上显示时，需将视讯源的视频予以缩放，以适合在不同分辨率的面板上播放。美国专利 第5，739，867号公开了一种可用于液晶显示器上的视频缩放技术。于缩放过程中，常使用滤波器以执行缩放运算。在视频处理中，因常使用滤波器而 容易在滤波后的视频上出现过激(over shooting)、或欠激(under shooting)的情形，因此 容易在缩放过程中产生振铃噪声(ringing)。在MPEG 4规格书Annex F中提出去振铃噪声(deringing)的作法。其先求出 整个视频区块(block)的最大值及最小值，然后依据该最大值及最小值设定临界值。再 依据该临界值判断视频区块(block)的每一个像素是否需要执行去振铃噪声，如果需要， 则对该像素执行一个权重遮罩(weighted mask)运算，使该像素及其邻近像素更为平整 (smooth)ο然而MPEG 4所公开的仅为现有的去振铃噪声的技术，其应用于缩放器时，容易对 高频信号产生衰减现象，例如视频中的边缘(edge)会模糊，或在缩放器之后需要增加线缓 冲器(line buffer)，以应付新增的数据。由此可知，现有技术仍有诸多确定而有予以改善 的必要。
技术实现思路
本专利技术的目的主要在于提供一种在缩放器(scaler)中去除视频信号的振铃噪 声的滤波系统，可准确判断视频信号中的区域属性，当视频信号中的区域为边缘区域加上 平坦区域时，调整权重系数设为0.5，以增加低频成分，而去除视频信号中的过激(over shooting)或欠激(undershooting)的现象。同时，可保留视频信号中的高频成分。依据本专利技术的一个特点，本专利技术提出一种在缩放器(scaler)中去除视频信号的 振铃噪声的滤波系统，其对视频信号进行第一方向及第二方向滤波，以去除该视频信号经 由该第一方向及该第二方向滤波后所产生的振铃噪声，该滤波系统包含第一方向线性滤波 装置、具有中高频提升的第一方向滤波装置、第一方向视频区域判断装置、第一方向钳位装 置、第一混合装置。该第一方向线性滤波装置接收视频信号，以将该视频信号中的像素执行 该第一方向缩放，而产生第一方向线性滤波信号。该具有中高频提升的第一方向滤波装置 接收该视频信号，以将该视频信号中的像素执行该第一方向缩放及频率提升，而产生第一 方向频率提升滤波信号。该第一方向视频区域判断装置接收该视频信号，并判断该视频信 号中的区域，而产生第一调整系数。该第一方向钳位装置接收该视频信号并连接至该具有 中高频提升的第一方向滤波装置，依据该视频信号中的像素的极大值及极小值，对该第一方向频率提升滤波信号进行钳位运算，而产生第一方向钳位信号。该第一混合装置连接至 该具有中高频提升的第一方向滤波装置、该第一方向钳位装置及该第一方向视频区域判断 装置，依据该第一调整系数，调整该第一方向频率提升滤波信号及该第一方向钳位信号的 权重，而产生一第一方向输出信号。依据本专利技术的另一特点，本专利技术提出一种在缩放器(scaler)中去除视频信号的 振铃噪声的滤波方法，其对视频信号进行第一方向及第二方向滤波，以去除该视频信号经 由第一方向及一第二方向滤波装置后所产生的振铃噪声，该滤波方法包含(A)接收视频 信号，以将该视频信号中的像素执行该第一方向缩放，而产生第一方向线性滤波信号；(B) 接收该视频信号，以将该视频信号中的像素执行该第一方向缩放及频率提升，而产生第一 方向频率提升滤波信号；(C)接收该视频信号，并判断该视频信号中的区域，而产生第一调 整系数；(D)接收该视频信号及该第一方向频率提升滤波信号，依据该视频信号中的像素 的极大值及极小值，对该第一方向频率提升滤波信号进行钳位运算，而产生第一方向钳位 信号；(E)依据该第一调整系数，调整该第一方向频率提升滤波信号及该第一方向钳位信 号权重，而产生第一方向输出信号。附图说明图1为本专利技术在缩放器中去除视频信号的振铃噪声的滤波系统的方块图。图2为本专利技术第一方向线性滤波装置的频率响应示意图。图3为本专利技术具有中高频提升的第一方向滤波装置的频率响应示意图。图4为本专利技术第一方向视频区域判断装置的运作示意图。图5为本专利技术第一方向视频区域判断装置的另一运作示意图。图6为本专利技术第一方向钳位装置的运作示意图。图7(A)及(B)为现有未经本专利技术去除振铃噪声的滤波系统处理的视频信号与经 本专利技术去除振铃噪声的滤波系统处理后的视频信号的比较。图8为本专利技术在缩放器中去除视频信号的振铃噪声的滤波方法的流程图。主要元件符号说明滤波系统100第一方向线性滤波装置110具有中高频提升的第一方向滤波装置115第一方向视频区域判断装置120第一方向钳位装置125第一混合装置130第二方向线性滤波装置150具有中高频提升的第二方向滤波装置155第二方向视频区域判断装置160第二方向钳位装置165第二混合装置170具体实施例方式图1为本专利技术的一种在缩放器(scaler)中去除视频信号的振铃噪声的滤波系统 的方块图。该滤波系统100对视频信号进行第一方向及第二方向滤波，以去除该视频信号 经由第一方向与第二方向线性滤波装置滤波后所产生的振铃噪声(ring)，其中，该第一方向及第二方向互相垂直。该第一方向优选为水平方向，该第二方向优选为垂直方向。该滤波系统100包含第一方向线性滤波装置110、具有中高频提升的第一方向滤 波装置115、第一方向视频区域判断装置120、第一方向钳位装置125、及第一混合装置130， 其用以执行第一方向滤波，而消除第一方向的振铃噪声(ringing)。该滤波系统100更包含 第二方向线性滤波装置150、具有中高频提升的第二方向滤波装置155、第二方向视频区域 判断装置160、第二方向钳位装置165、及第二混合装置170，其用以执行第二方向滤波，而 消除该视频信号经由该第二方向线性滤波装置155滤波后所产生的振铃噪声。该第一方向线性滤波装置110接收视频信号，以将该视频信号中的像素执行该第 一方向缩放，而产生第一方向线性滤波信号lst_SC_LF。该具有中高频提升的第一方向滤波装置115接收该视频信号，以将该视频信号中 的像素执行该第一方向缩放及频率提升，而产生第一方向频率提升滤波信号lst_SC_HF。图2为本专利技术该第一方向线性滤波装置110的频率响应示意图。如图2所示，该 第一方向线性滤波装置110以低通滤波器对该视频信号中的像素执行该第一方向缩放。图3为本专利技术该具有中高频提升的第一方向滤波装置115的频率响应示意图。如 图3所示，该具有中高频提升的第一方向滤波装置115在超过低通频率fL后，其增益并未 下降反而上升，由此提升输入信号的中高频成分，以保存该视频信号中高频成分(例如边 缘)。该具有中高频提升的第一方向滤波装置115可使用贺密特(Hermit)滤波器加上峰值 滤波器(peaking filter)而产生图3中的频率响应，也可使用其他滤波装置以达到图3中 的频率响应。该第一方向视频区域判断装置120接收该视频信号，并判断该视频信号中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在缩放器中去除视频信号的振铃噪声的滤波系统，该滤波系统包含：　　第一方向线性滤波装置，接收视频信号，以对该视频信号中的像素执行第一方向缩放，而产生第一方向线性滤波信号；　　具有中高频提升的第一方向滤波装置，接收该视频信号，以将该视频信号中的像素执行该第一方向缩放及频率提升，而产生第一方向频率提升滤波信号；　　第一方向视频区域判断装置，接收该视频信号，并判断该视频信号中的区域，而产生第一调整系数；　　第一方向钳位装置，接收该视频信号并连接至该具有中高频提升的第一方向滤波装置，依据该视频信号中的像素的极大值及极小值，对该第一方向频率提升滤波信号进行钳位运算，而产生第一方向钳位信号；以及　　第一混合装置，连接至该具有中高频提升的第一方向滤波装置、该第一方向钳位装置及该第一方向视频区域判断装置，依据该第一调整系数，调整该第一方向频率提升滤波信号及该第一方向钳位信号的权重，而产生第一方向输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种在缩放器中去除视频信号的振铃噪声的滤波系统，该滤波系统包含第一方向线性滤波装置，接收视频信号，以对该视频信号中的像素执行第一方向缩放， 而产生第一方向线性滤波信号；具有中高频提升的第一方向滤波装置，接收该视频信号，以将该视频信号中的像素执 行该第一方向缩放及频率提升，而产生第一方向频率提升滤波信号；第一方向视频区域判断装置，接收该视频信号，并判断该视频信号中的区域，而产生第 一调整系数；第一方向钳位装置，接收该视频信号并连接至该具有中高频提升的第一方向滤波装 置，依据该视频信号中的像素的极大值及极小值，对该第一方向频率提升滤波信号进行钳 位运算，而产生第一方向钳位信号；以及第一混合装置，连接至该具有中高频提升的第一方向滤波装置、该第一方向钳位装置 及该第一方向视频区域判断装置，依据该第一调整系数，调整该第一方向频率提升滤波信 号及该第一方向钳位信号的权重，而产生第一方向输出信号。2.根据权利要求1所述的滤波系统，其进一步包含第二方向线性滤波装置，连接至该第一方向线性滤波装置，以将该第一方向线性滤波 信号中的像素执行第二方向缩放，而产生第二方向线性滤波信号；具有中高频提升的第二方向滤波装置，连接至该混合装置，接收该第一方向输出信号， 以将该第一方向输出信号中的像素执行该第二方向缩放及频率提升，而产生第二方向频率 提升滤波信号；第二方向视频区域判断装置，连接至该第一方向线性滤波装置，判断该第一方向线性 滤波信号中的区域，而产生第二调整系数；第二方向钳位装置，连接至该第一方向线性滤波装置及该具有中高频提升的第二方向 滤波装置，依据该第一方向线性滤波信号中的像素的极大值及极小值，对该第二方向频率 提升滤波信号进行钳位运算，而产生第二方向钳位信号；以及第二混合装置，连接至该具有中高频提升的第二方向滤波装置、该第二方向钳位装置 及该第二方向视频区域判断装置，依据该第二调整系数，调整该第二方向频率提升滤波信 号及该第二方向钳位信号权重，而产生第二方向输出信号。3.根据权利要求2所述的滤波系统，其中，当该视频信号中的区域为平坦区域时，该 第一调整系数为0，当该视频信号中的区域为边缘区域加上平坦区域时，该第一调整系数为 0.5，当该视频信号中的区域非为平坦区域且非为边缘区域加上平坦区域时，该第一调整系 数为1。4.根据权利要求3所述的滤波系统，其中，当该第一方向线性滤波信号为平坦区域时， 该第二调整系数为0，当该第一方向线性滤波信号为边缘区域加上平坦区域时，该第二调整 系数为0.5，当该第一方向线性滤波信号非为平坦区域且非为边缘区域加上平坦区域时，该 第二调整系数为1。5.根据权利要求4所述的滤波系统，其中，当该视频信号或该第一方向线性滤波信号 中的该像素及该邻近像素的差值小于第一阈值时，该像素处于平坦区域。6.根据权利要求5所述的滤波系统，其中，当该视频信号或该第一方向线性滤波信号 中的该像素及该邻近像素的差值小于该像素及该邻近像素的差值的极大值的1/4时，该像素处于该边缘区域加上平坦区域。7.根据权利要求6所述的滤波系统，其中，当该第一方向频率提升滤波信号大于该视 频信号中的该像素及该邻近像素的极大值时，该第一方向钳位装置则以该极大值作为该第 一方向钳位信号并输出，当该第一方向频率提升滤波信号小于该视频信号中的像素及该像 素的邻近像素的极小值时，该第一方向钳位装置则以该极小值作为第一方向钳位信号并输 出ο8.根据权利要求7所述的滤波系统，其中，当该第二方向频率提升滤波信号大于该第 一方向线性滤波信号中的像素及该邻近像素的极大值时，该第二方向钳位装置则以该极大 值作为该第二方向钳位信号并输出，当该第二方向频率提升滤波信号小于该第一方向线性 滤波信号中的像素及该邻近像素的极小值时，该第二方向钳位装置则以该极小值作为第二 方向钳位信号并输出。9.根据权利要求8所述的滤波系统，其中，该第一混合装置依据下列公式产生该第一 方向输出信号lst_KX lst_SC_HF+(l-lst_K) X clamp (lst_SC_HF)，其中，lst_K为该第一调整系数，lst_SC_HF为该第一方向频率提升滤波信号， clamp (lst_SC_HF)为该第一方向钳位信号。10.根据权利要求9所述的滤波系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈谦文，
申请(专利权)人：凌阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]