图像细节增强与缩放装置,以及图像细节增强与缩放方法制造方法及图纸

一种图像细节增强与缩放装置，以及图像细节增强与缩放方法。上述装置接收一图像的N行像素的数据，包括图像细节增强器和缩放器。图像细节增强器调整上述N行像素中间的P行像素的亮度分量，以增强图像细节，其中N与P皆为正整数而且N大于P。缩放器耦接图像细节增强器，根据经过图像细节增强器增强细节的上述P行像素，以及其余未经过图像细节增强器增强细节的N-P行像素，对图像进行缩放。在上述缩放运算中，经过细节增强的上述P行像素的权重系数大于未经过细节增强的上述N-P行像素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种图像细节增强与缩放装置，与其对应方法。且特别是有关于一种在图像缩放(scaling)之前即进行细节增强的图像细节增强与缩放装置，与其对应方法。
技术介绍
使用照相机或摄影机之类的电子装置拍摄的低分辨率视频图像，其清晰度大多不如人眼所见的实景。尤其是图像经过缩放之后，例如将图像由标清画面放大成高清画面之后，图像的边缘细节会更加模糊。为了让视频图像的边缘细节与人眼所见一致，视频图像的细节增强技术已经是不可或缺。图像的细节增强需要许多复杂运算，为了降低成本，细节增强演算法与其硬件的简化是始终存在的趋势。现有的视频图像播放装置通常是在图像进行缩放之后才进行细节增强，由于缩放器(scaler)的低通特性使得图像在缩放之后损失高频细节，增加了细节提取难度，当缩放倍数较大时，增强效果有限。
技术实现思路
本专利技术提供一种图像细节增强与缩放装置，在缩放器之前即进行图像细节增强，可达到更佳的增强效果。本专利技术提供一种图像细节增强与缩放方法，可用相对简单的运算达到同样优异的细节增强效果。本专利技术提出一种图像细节增强与缩放装置，接收一图像的N行像素的数据，包括图像细节增强器和缩放器。图像细节增强器调整上述N行像素中间的P行像素的亮度分量，以增强图像细节，其中N与P皆为正整数而且N大于P。缩放器耦接图像细节增强器，根据经过图像细节增强器增强细节的上述P行像素，以及其余未r>经过图像细节增强器增强细节的N-P行像素，对图像进行缩放。在上述缩放运算中，经过细节增强的上述P行像素的权重系数大于未经过细节增强的上述N-P行像素。在本专利技术的一实施例中，上述的图像细节增强器包括分析单元、高频单元、以及增强单元。分析单元根据上述P行像素其中一目前像素的运动标志、亮度分量、以及色差分量，将目前像素划分到多个区域其中之一，并输出目前像素所属区域所对应的区域增强系数。高频单元根据上述亮度分量提供目前像素的高频分量与高频增强系数。增强单元耦接分析单元与高频单元，根据上述的区域增强系数、高频分量、以及高频增强系数调整目前像素的亮度分量。在本专利技术的一实施例中，上述的分析单元包括图像区域划分器以及选择器。图像区域划分器根据上述色差分量是否位于一预设范围中以及目前像素是否为边缘像素，将目前像素划分到上述多个区域其中之一。选择器耦接于图像区域划分器与增强单元之间，若上述运动标志为使能状态(enabled)，则将目前像素划分到上述多个区域其中的运动区域，并且将运动区域所对应的区域增强系数输出至增强单元。若运动标志为禁能状态(disabled)，则根据图像区域划分器的划分结果，在运动区域以外的上述多个区域所对应的区域增强系数中，选出目前像素所属区域所对应的区域增强系数，并将目前像素所属区域所对应的区域增强系数输出至增强单元。在本专利技术的一实施例中，上述的图像区域划分器根据上述色差分量的比例，判断上述色差分量是否位于上述预设范围中。在本专利技术的另一实施例中，上述的图像区域划分器根据上述色差分量的比例与饱和度，判断上述色差分量是否位于上述预设范围中。在本专利技术的一实施例中，上述的图像区域划分器根据图像中的目前像素与多个邻近像素的亮度分量，判断目前像素是否为边缘像素。更详细的说，上述的多个邻近像素包括紧邻目前像素的一相邻像素。图像区域划分器以相邻像素做为第一窗口的一预设角落，以目前像素做为第二窗口的一预设角落，根据第一窗口其中所有像素的亮度分量计算第一平均值，根据第二窗口其中所有像素的亮度分量计算第二平均值，根据第二平均值计算伪方差值，然后根据第一平均值、第二平均值、以及伪方差值判断目前像素是否为边缘像素。在本专利技术的一实施例中，上述的第一窗口与第二窗口的大小皆为2x2个像素。在本专利技术的一实施例中，上述的高频单元包括分量产生器与系数产生器。分量产生器耦接增强单元，根据图像中的目前像素与多个邻近像素的亮度分量计算上述高频分量，并将高频分量提供至增强单元。系数产生器耦接于分量产生器与增强单元之间，以计算或查表方式，根据高频分量提供高频增强系数至增强单元，其中高频增强系数与高频分量成反比。若以查表方式，则高频增强系数的大小取决于以高频分量为输入的查表曲线。在本专利技术的一实施例中，上述的增强单元包括两个乘法器与一加法器。其中，第一乘法器耦接分析单元与高频单元，将区域增强系数与高频分量相乘之后输出。第二乘法器耦接第一乘法器与高频单元，将第一乘法器的输出与高频增强系数相乘之后输出。加法器耦接第二乘法器，将目前像素的亮度分量与第二乘法器的输出相加之后输出。在本专利技术的一实施例中，上述的增强单元可以包括一限制器，此限制器耦接于第二乘法器与加法器之间。若第二乘法器的输出小于预设下限，则限制器将第二乘法器的输出设定为预设下限。若第二乘法器的输出大于预设上限，则限制器将第二乘法器的输出设定为预设上限。然后，限制器将经过上述设定的第二乘法器的输出提供至加法器。在本专利技术的一实施例中，上述的增强单元可以包括一除法器。此除法器耦接于第二乘法器与加法器之间，作用是将第二乘法器的输出除以一预设值，然后将除以预设值的第二乘法器的输出提供至加法器。上述预设值为二的整数次方。在本专利技术的另一实施例中，上述缩放器根据图像中经过细节增强的多个像素以及未经过细节增强的多个原始像素，对图像进行缩放。在上述缩放运算中，经过细节增强的上述多个像素的权重系数大于未经过细节增强的上述多个原始像素。本专利技术另提出一种对应上述图像细节增强与缩放装置的图像细节增强与缩放方法，包括下列步骤：接收一图像的N行像素的数据。调整上述N行像素中间的P行像素的亮度分量，以增强图像细节，其中N与P皆为正整数而且N大于P。根据经过上述细节增强的上述P行像素以及其余未经过上述细节增强的N-P行像素，对上述图像进行缩放。在上述缩放运算中，经过细节增强的上述P行像素的权重系数大于未经过细节增强的上述N-P行像素。在本专利技术的一实施例中，调整亮度分量以增强图像细节的步骤包括：根据上述P行像素其中一目前像素的运动标志、亮度分量、以及色差分量，将目前像素划分到多个区域其中之一，输出目前像素所属区域所对应的区域增强系数。根据上述亮度分量提供目前像素的高频分量与高频增强系数。根据上述的区域增强系数、高频分量、以及高频增强系数调整目前像素的亮度分量。在本专利技术的一实施例中，将目前像素划分到上述多个区域其中之一并输出区域增强系数的步骤包括：若运动标志为使能状态，则将目前像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像细节增强与缩放装置，接收一图像的N行像素的数据，包括：
一图像细节增强器，调整上述N行像素中间的P行像素的亮度分量，以增强
该图像的细节，其中N与P皆为正整数而且N大于P；以及
一缩放器，耦接该图像细节增强器，根据经过该图像细节增强器增强细节的
上述P行像素，以及其余未经过该图像细节增强器增强细节的N-P行像素，对该
图像进行缩放，在上述缩放运算中，经过细节增强的上述P行像素的权重系数大
于未经过细节增强的上述N-P行像素。
2.如权利要求1所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该图像细节
增强器包括：
一分析单元，根据上述P行像素其中一目前像素的运动标志、亮度分量、以
及色差分量，将该目前像素划分到多个区域其中之一，输出该目前像素所属区域所
对应的区域增强系数；
一高频单元，根据该亮度分量提供该目前像素的高频分量与高频增强系数；
以及
一增强单元，耦接该分析单元与该高频单元，根据该区域增强系数、该高频
分量、以及该高频增强系数调整该目前像素的亮度分量。
3.如权利要求2所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该分析单元
包括：
一图像区域划分器，根据上述色差分量是否位于一预设范围中以及该目前像
素是否为边缘像素，将该目前像素划分到上述多个区域其中之一；以及
一选择器，耦接于该图像区域划分器与该增强单元之间，若该运动标志为使
能状态，则将该目前像素划分到上述多个区域其中的运动区域，并且将该运动区域
所对应的区域增强系数输出至该增强单元，若该运动标志为禁能状态，则根据该图
像区域划分器的划分结果，在该运动区域以外的上述多个区域所对应的区域增强系
数中，选出该目前像素所属区域所对应的区域增强系数，并将该目前像素所属区域
所对应的区域增强系数输出至该增强单元。
4.如权利要求3所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该图像区域

\t划分器根据上述色差分量的比例，判断上述色差分量是否位于该预设范围中。
5.如权利要求3所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该图像区域
划分器根据上述色差分量的比例与饱和度，判断上述色差分量是否位于该预设范围
中。
6.如权利要求3所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该图像区域
划分器根据该图像中的该目前像素与多个邻近像素的亮度分量，判断该目前像素是
否为边缘像素。
7.如权利要求6所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，上述多个邻
近像素包括紧邻该目前像素的一相邻像素，该图像区域划分器以该相邻像素做为一
第一窗口的一预设角落，以该目前像素做为一第二窗口的一预设角落，根据该第一
窗口其中所有像素的亮度分量计算一第一平均值，根据该第二窗口其中所有像素的
亮度分量计算一第二平均值，根据该第二平均值计算一伪方差值，然后根据该第一
平均值、该第二平均值、以及该伪方差值判断该目前像素是否为边缘像素。
8.如权利要求7所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该第一窗口
与该第二窗口的大小皆为2x2个像素。
9.如权利要求2所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该高频单元
包括：
一分量产生器，耦接该增强单元，根据该图像中的该目前像素与多个邻近像
素的亮度分量计算该高频分量，并将该高频分量提供至该增强单元；以及
一系数产生器，耦接于该分量产生器与该增强单元之间，以计算或查表方式，
根据该高频分量提供该高频增强系数至该增强单元，其中该高频增强系数与该高频
分量成反比。
10.如权利要求2所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该增强单元
包括：
一第一乘法器，耦接该分析单元与该高频单元，将该区域增强系数与该高频
分量相乘之后输出；
一第二乘法器，耦接该第一乘法器与该高频单元，将该第一乘法器的输出与
该高频增强系数相乘之后输出；以及
一加法器，耦接该第二乘法器，将该目前像素的亮度分量与该第二乘法器的

\t输出相加之后输出。
11.如权利要求10所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该增强单
元更包括：
一限制器，耦接于该第二乘法器与该加法器之间，若该第二乘法器的输出小
于一预设下限，则将该第二乘法器的输出设定为该预设下限，若该第二乘法器的输
出大于一预设上限，则将该第二乘法器的输出设定为该预设上限，然后将经过上述
设定的该第二乘法器的输出提供至该加法器。
12.如权利要求10所述的图像细节增强与缩放装置，其特征在于，该增强单
元更包括：
一除法器，耦接于该第二乘...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖汝鹏，文锦松，高峰，
申请(专利权)人：珠海扬智电子有限公司，
类型：发明
国别省市：