专利名称：适应性解交错影像场的方法及相关解交错装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种解交错方法及相关装置，特别指一种适应性解交错影像场(video field)的方法及相关解交错装置。
背景技术：
在电视刚问世时，能以每秒60或50次的更新频率写入525(国际电视标准委员会，National Television Standard Committee，NTSC)、或625(相位变化线，Phase Alternating Line，PAL)条线的技术仍然非常昂贵而不适合大众市场，而减少更新频率却又需要更复杂的电路，也是不太可行，因此在扫描(scan)的时候每两条线只写入一条，而另一半的线则留待下一次扫描时再写入，即所谓的交错(interlace)，这样的话每秒只需要30或25张图(表示需要较少的频宽，所以同个频带上可以有较多的电视频道)，而且仍然是人眼能接受的流畅画面。
当个人计算机问世后，一次扫描整个屏幕的技术已经普及，就是所谓的渐进式扫描(progressive scan)。液晶屏幕及等离子屏幕只能显示渐进式影像，如果输入交错式的影像就需要使用一些技术方能呈现合理的画面，就是所谓的解交错(de-interlace)。
图1显示公知解交错装置10的功能方块图，包含解交错单元12及移动检测器14。移动检测器14检测影像场Field(n)及与其相邻的影像场(例如Field(n-2)、Field(n-1)、及Field(n+1))间的移动差异(motiondifference)、并对照于显示于图2的移动比率函数(motion ratio)输出移动比率MR；解交错单元12依据移动比率MR及与影像场Field(n)相邻的影像场对影像场Field(n)进行解交错。
公知移动检测器14依据单一移动比率函数输出移动比率MR，不论影像场Field(n)的特性为何。在相同的移动比率函数下，暗夜中的黑衣人由于对比差异很小，很容易被判断为静止画面，若因此选择高移动比率函数，使其容易突显移动变化，又会造成白板上黑体字会上下晃动或出现不稳定的闪点。
发明内容
本发明公开一种适应性解交错装置，其包含场景检测器，用来检测影像场以输出移动检测参数；移动检测器，用来检测影像场及与影像场邻近时间点的多个影像场间的移动差异，并根据移动检测参数为移动差异决定移动比率；以及解交错单元，用来依据移动检测器所输出的移动比率适应性解交错影像场。
本发明还揭示一种适应性地解交错影像场的方法，其包含检测影像场的像素值，以输出移动检测参数；检测影像场及与影像场邻近时间点的多个影像场间的移动差异；依据移动检测参数为移动差异决定移动比率；以及依据移动比率适应性地解交错影像场；其中，检测影像场的像素值的步骤可利用移动检测参数所描述的移动比率函数，将移动差异借助移动比率函数映像至移动比率，而移动检测参数较佳地包含起始点、斜率、以及饱和值。
图1为公知解交错装置的功能方块图。
图2为移动比率函数的函数图。
图3为本发明的较佳实施例中适应性解交错装置的功能方块图。
图4为图3所显示的适应性解交错装置中场景检测器的功能方块图。
图5至图7为图3所显示的适应性解交错装置中移动检测器内所包含的移动比率函数的函数图。
图8为对应于图3所显示的适应性解交错装置的方法的流程图。
图9为图3所显示的适应性解交错装置中场景检测器的另一功能方块图。
主要组件符号说明10、20解交错装置12解交错单元14、24移动检测器26场景检测器28延迟器30减法器32、36比较器34、38选择器
具体实施例方式
图3显示本发明的较佳实施例中适应性解交错装置20的功能方块图，场景检测器26检测影像场Field(n)的像素值、并据以输出移动检测参数(motion detection parameter)MDP；移动检测器24检测影像场Field(n)所对应的移动差异MD外，并根据移动检测参数MDP于多个移动比率函数(包含高移动比率函数MRFH、中移动比率函数MRFM、及低移动比率函数MRFL，显示于图5至图7)中选取一个移动比率函数MRF，据以输出移动差异MD于所选取的移动比率函数MRF中所对应的移动比率MR；解交错单元12依据移动检测器24所输出的移动比率MR解交错Field(n)。
场景检测器26检测影像场Field(n)的场景模式，例如是各像素的场景模式，可包含高移动、中移动、低移动检测参数MDP，移动检测器24检测影像场Field(n)的移动差异MD，举例而言，可参考前后时间点的影像场Field(n-2)、Field(n-1)、Field(n+1)。在电视交错信号的扫描下，影像场以奇偶影像场交错出现，较佳地，影像场Field(n)与Field(n-2)相减取绝对值，可以表示对应扫描线于邻近时间点的差异(可能是对应奇扫描线或对应偶扫描线的差异)，但因为稍后的解交错单元12会将相邻时间点奇偶影像场以较佳的方式进行解交错合成，因此对应扫描线的差异较佳地也参考相邻(奇或偶)扫描线的变化差异，以利更正确地决定移动比率MR，至于要参考多少相邻时间点的影像场则牵涉到硬件复杂度与内存存取的频宽，此实施例中以Field(n-2)、Field(n-1)、Field(n)、Field(n+1)作为说明，但不欲以此限制本发明的实施方式。
移动检测器24根据移动检测参数MDP于多个移动比率函数(例如显示于图5至图7)中选取一个移动比率函数MRF，有多种实施方式，举例而言，移动检测参数MDP可以提供移动检测器24有关移动比率函数MRF的特性，包括起始点、斜率、以及饱和值等参数，移动检测器24可根据这些参数利用硬件进行简单的运算而描述此移动比率函数MRF，移动检测器24经由此移动比率函数MRF将移动差异MD映射为移动比率MR；或者，场景检测器26直接提供适当的查表给移动检测器24进行查表，例如包括高移动查表、中移动查表、低移动查表，移动差异MD经过适当查表而获得移动比率MR。
图4显示本发明的较佳实施例中场景检测器26的功能方块图，延迟器28延迟Field(n)的像素Pixel(n)、并据以产生延迟像素Pixel(n-1)；减法器30产生像素Pixel(n)与延迟像素Pixel(n-1)间的差异值DIFF；比较器32将差异值DIFF与一组阈值TH(包含高阈值THH、及低阈值THL)相比、并据以输出边缘型式(edge type)ET；选择器34依据边缘型式ET于多个分别对应于该等移动比率函数MRF的移动检测参数(包含对应于高移动比率函数MRFH的低移动检测参数MDPL、对应于中移动比率函数MRFM的中移动检测参数MDPM、及对应于低移动比率函数MRFL的高移动检测参数MDPH)中输出移动检测参数MDP。
图8显示对应于模块20的解交错方法100的流程图，包含下列步骤步骤102开始；步骤104读取影像场信号；(读取影像场Field(n-2)、Field(n-1)、Field(n)、及Field(n+1))步骤106计算差异值DIFF；步骤108若差异值DIFF大于高阈值THH，进行步骤110，否则，进行步骤112；步骤110输出高移动检测参数MDPH，进行步骤118；(若差异值DIFF大于高阈值THH，代表Field(n)为白板上的黑体字，所以，输出对应于低移动比率函数MRFL的高移动检测参数MDPH)步骤112若差异值DIFF小于低阈值THL，进行步骤114，否则，进行步骤116；步骤114输出低移动检测参数MDPL，进行步骤118；(若差异值DIFF小于低阈值THL，代表Field(n)为黑夜中的黑衣人，所以，输出对应于高移动比率函数MRFH的低移动检测参数MDPL)步骤116输出中移动检测参数MDPM；以及步骤118进行移动检测程序。
如此一来，若差异值DIFF大于高阈值THH、而场景检测器26输出对应于低移动比率函数MRFL的高移动检测参数MDPH，移动检测器24便依据高移动检测参数MDPH选取图7中的低移动比率函数MRFL、并据以输出移动差异MD于低移动比率函数MRFL中所对应的移动比率MR。最后，解交错单元12便可依据移动检测器24所输出的移动比率MR解交错白板上的黑体字，解交错后的白板上的黑体字不会有上下晃动或不稳定的闪点；另一方面，若差异值DIFF小于低阈值THL、而场景检测器26输出低移动检测参数MDPL，移动检测器24便依据低移动检测参数MDPL选取图5中的高移动比率函数MRFH、并据以输出移动差异MD于高移动比率函数MRFH中所对应的移动比率MR。
图9显示根据本发明的另一实施例的场景检测器26的功能方块图，比较器36将Field(n)的像素值与高阈值THH及低阈值THL相比、并据以输出边缘型式ET，而选择器38则依据边缘型式ET输出移动检测参数MDP。
综上所述，本发明揭示一种适应性解交错装置，包含解交错单元12、移动检测器24及场景检测器26，移动检测器24包含多种移动比率函数，而场景检测器26可依据Field(n)的特性(例如为白板上的黑体字或暗夜中的黑衣人)适应性地控制移动检测器24选取最适宜的移动比率函数，并继而输出最适宜的移动比率。
本发明还揭示一种适应性地解交错影像场的方法，其包含检测影像场的像素值，以输出移动检测参数；检测影像场及与影像场时间点邻近的多个影像场间的移动差异；依据移动检测参数为移动差异决定移动比率；以及依据移动比率适应性地解交错影像场；其中，检测影像场的像素值的步骤可利用移动检测参数所描述的移动比率函数，将移动差异借助移动比率函数映像至移动比率，而移动检测参数较佳地包含起始点、斜率、以及饱和值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本申请权利要求范围所做的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种适应性地解交错一影像场的解交错装置，该解交错装置包含一场景检测器，用来检测该影像场以输出一移动检测参数；一移动检测器，用来检测该影像场及与该影像场邻近时间点的多个影像场间的一移动差异，并根据该移动检测参数将该移动差异决定一移动比率；以及一解交错单元，用来依据该移动检测器所输出的移动比率适应性解交错该影像场。
2.如权利要求1所述的解交错装置，其中该场景检测器包含一延迟器，用来延迟该影像场、并据以产生一延迟影像场；一减法器，用来产生该影像场的像素值与该延迟影像场的像素值间的差异值；一比较器，用来将该差异值与至少一阈值相比、并据以输出一边缘型式；以及一选择器，用来依据该边缘型式输出该移动检测参数。
3.如权利要求1所述的解交错装置，其中该场景检测器包含一比较器，用来将该影像场的像素值与至少一阈值相比、并据以输出一边缘型式；以及一选择器，用来依据该边缘型式输出该移动检测参数。
4.如权利要求1所述的解交错装置，其中该移动检测器根据该移动检测参数所描述的一移动比率函数，将该移动差异借助该移动比率函数映像至该移动比率。
5.如权利要求1所述的解交错装置，其中该移动检测参数代表一查表，使得该移动检测器根据该查表将该移动差异映射至该移动比率。
6.如权利要求1所述的解交错装置，其中该些邻近时间点的影像场包括时间上最邻近该进行解交错的影像场的三个不同影像场。
7.如权利要求1所述的解交错装置，其中该影像场为一奇影像场。
8.如权利要求1所述的解交错装置，其中该影像场为一偶影像场。
9.如权利要求2所述的解交错装置，其中该至少一阈值包含一高阈值以及一低阈值。
10.如权利要求3所述的解交错装置，其中该至少一阈值包含一高阈值以及一低阈值。
11.如权利要求4所述的解交错装置，其中该移动检测参数包含一起始点、一斜率、以及一饱和值。
12.如权利要求5所述的解交错装置，其中该查表选择自一由一高移动查表、一中移动查表、以及一低移动查表所组成的群组。
13.一种适应性地解交错影像场的方法，其包含检测一影像场的像素值，以输出一移动检测参数；检测该影像场及与该影像场时间点邻近的多个影像场间的移动差异；依据该移动检测参数将该移动差异决定为一移动比率；以及依据该移动比率适应性地解交错该影像场。
14.如权利要求13所述的方法，其中该检测影像场的像素值的步骤利用该移动检测参数所描述的一移动比率函数，将该移动差异借助该移动比率函数映像至该移动比率。
15.如权利要求13所述的方法，其中该检测影像场的像素值的步骤将该移动差异经由查表获得该移动比率。
16.如权利要求13所述的方法，其中该些邻近时间点的影像场包括最时间邻近该进行解交错的影像场的三个不同影像场。
17.如权利要求13所述的方法，其中该检测影像场的像素值的步骤将该影像场的像素值与至少一阈值相比较，以输出一边缘型式，然后根据该边缘型式输出该移动检测参数。
18.如权利要求13所述的方法，其中该检测影像场的像素值的步骤包含下列步骤延迟该影像场以产生一延迟影像场；计算该影像场的像素值与该延迟影像场的像素值间的一差异值；将该差异值与至少一阈值相比，以输出一边缘型式；以及根据该边缘型式输出该移动检测参数。
19.如权利要求14所述的方法，其中该移动检测参数包含一起始点、一斜率、以及一饱和值。
20.如权利要求18所述的方法，其中该差异值为一绝对差异值，其借助将该影像场的像素值与该延迟影像场的像素值相减后取绝对值而获得。
全文摘要
一种适应性解交错影像场的方法及相关解交错装置，解交错装置包含场景检测器，用来检测影像场以输出移动检测参数；移动检测器，用来检测影像场及与影像场邻近时间点的多个影像场间的移动差异，并根据移动检测参数为移动差异决定移动比率；以及解交错单元，用来依据移动检测器所输出的移动比率适应性解交错影像场。
文档编号H04N5/44GK1678041SQ200510062820
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月31日 优先权日2004年4月2日
发明者郑昆楠, 张志仁 申请人:晨星半导体股份有限公司