[发明专利]数字动态影像去交错方法与装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种视频信号处理的方法和装置，特别是关于一种数字动态影像的去交错(deinterlacing)方法和装置。

背景技术

动态视频影像的表示方法基于组成影像的顺序可以分为渐进式(progressive)和交错式(interlaced)两种技术，二者的基本差别在于组成帧(frame)的扫描线(scan lines)采样时点的不同。构成渐进式视频影像中同一帧的所有像素(picture elements或pixels)是采样于同一时点。而交错式视频影像的帧则包含采样于交替时点的二组扫描线，相邻扫描线是采样于不同的时点。以交错式技术表示的视频每一帧会产生二个称为图场(fields)的半帧，二个图场共同构成视频顺序中的单一帧。构成帧的第一个图场和第二个图场通常称为偶数图场(even field)和奇数图场(odd field)，其各自包含多条扫描线。例如，传统的电视和录影机是使用交错式技术表示动态视频影像，而计算机的监视器以及某些DVD播放器则通常使用渐进式视频技术。

实务上，某些应用需要将交错式视频影像显示于渐进式的影像装置。该应用需要将交错式视频影像转换为渐进式格式。将交错式视频影像转换为渐进式格式的程序即称为去交错(deinterlacing)，其将上述的偶数图场和奇数图场结合为单一帧。数字动态影像的去交错方法基本上是设法在原始图场中任意二相邻的扫描线内插出预估扫描线上的所有像素值，该预估扫描线上的像素本文以下通称为预估像素(predicted pixels)。预估像素值的决定是先判断预估像素是位于移动中(动态像素)或是静止(静态像素)的物体上。位于移动中物体的预估像素值通常以称为摆动(Bob)的方式利用同一时序目前图场上(假设为odd field)的邻近像素内插而推得该目前图场上的偶数扫描线上的预估像素。位于静止物体上的预估像素值则常以称为交织(Weave)的方式利用时序上前一图场(假设为even field)和目前图场(假设为odd field)上的邻近像素内插而推得该目前图场上的偶数扫描线上的预估像素。在上述例子中，不论是以摆动方式或是交织方式所取得的偶数扫描线，皆会完成一个偶数图场，而该偶数图场在后续处理中会与奇数图场合并以完成一完整帧(frame)。

图1显示一常用的数字动态影像去交错装置100的区块示意图。其中的摆动/交织侦测元件120利用一临界值和前一图场(包含于其中的扫描线暂存于扫描线缓冲区110)和目前图场(暂存于视频帧缓冲区900)上的像素值的关系判定预估像素是动态或静态。此种仅提供一组临界值的设计未特别考虑画面中刻意呈现的人工线(诸如球赛计分信息的外框)，且对于动态物体无法提供一个可以先行侦测的机制以判断执行摆动或是交织动作，故其去交错效果于动态影像上的表现并不理想。例如，由于影像中一些人造的水平线难以用一组临界值正确侦测，故常被误判为位于动态物体上的点，而以动态影像原则求取预估像素值，此可能造成部分水平线消失于预估图场中。

其它数字动态影像的去交错方法或装置亦曾被提出。例如，第6,414,719号美国专利提出一种利用中值滤波器(median filter)的交错式对非交错式转换装置和方法，其声称利用中值滤波器的去交错方式可以得到更接近原始影像的内插画面。然该方法的计算较为繁琐，故会占用较多系统资源，例如存储空间和计算时间等。

鉴于上述已知技术的缺失，其有必要提出改良的数字动态影像去交错方法和装置，以改进诸如人造的水平线的消失、动态影像表现不佳和占用太多系统资源等问题。

发明内容

本发明提出的一种数字动态影像去交错方法与装置，其可以进行人造的水平线的侦测，以避免误判其为动态影像，而能有较佳的动态表现，且可使用较少的系统资源执行动态物体的侦测。

依此，本发明提出一种数字动态影像去交错方法，其包含：依据第一像素值、第二像素值、第一临界值和第二临界值间的相对关系判定预估像素是否位于影像中的人造水平线之上；以及若预估像素被判定是位于该影像中的人造水平线之上，则以静态影像原则求取预估像素的亮度值，其中第一临界值大于第二临界值，预估像素和第一像素是分别位于数字动态影像中时序上相邻帧(frame)中同一垂直位置的扫描线上，该预估像素和该第一像素具有相邻的水平位置，且预估像素和第二像素是分别位于同一帧中相邻垂直位置的扫描线上。