專利名稱：用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，特別是一種用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，屬于電子信息領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電視信號(hào)依據(jù)其掃描參數(shù)、幅型比及分辨率，存在多種視頻圖象格式。另一方面，顯示器件的類型也多種多樣。除了傳統(tǒng)的CRT掃描電視顯示器外，出現(xiàn)了大量的諸如PDP，LCD，DLP及LCOS等數(shù)字平板或投影顯示器。它們都有各自特有的最佳顯示格式。研究視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的理論和方法早在60～70年代就開始了。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代，由于數(shù)字電視，特別是數(shù)字高清晰度電視的出現(xiàn)，需要大量采用視頻圖象格式轉(zhuǎn)換處理器，因而也出現(xiàn)許多實(shí)用的視頻圖象格式轉(zhuǎn)換處理技術(shù)和方法，主要的技術(shù)包括隔行轉(zhuǎn)逐行(I to P)；空間尺度變換(4∶3 to 16∶9，或SDTV to HDTV)；及幀/場(chǎng)頻率的變換(50Hz to 60Hz，或50Hz to 75/100Hz)等，并有專用IC。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利名稱為“視頻格式轉(zhuǎn)換裝置和方法”，申請(qǐng)?zhí)枮?94105360)。該專利提出了一種根據(jù)象素的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將隔行掃描視頻格式轉(zhuǎn)換為逐行掃描視頻格式的視頻轉(zhuǎn)換裝置和方法，以便可以在監(jiān)視器上以逐行掃描格式播放被壓縮的隔行掃描格式的視頻信號(hào)。根據(jù)該專利提供的方法，由超前于當(dāng)前場(chǎng)的前一場(chǎng)、當(dāng)前場(chǎng)和滯后于當(dāng)前場(chǎng)的下一場(chǎng)聯(lián)合判斷當(dāng)前場(chǎng)中的輸入象素的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判定它是靜止象素或運(yùn)動(dòng)象素，然后分別采用幀平均方法和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插方法得到未知象素，從而完成隔行掃描到逐行掃描的轉(zhuǎn)換。如上所述，該專利提出的視頻格式轉(zhuǎn)換僅僅完成隔行轉(zhuǎn)逐行，不能完成其他比例的圖象尺寸變換。這一特點(diǎn)使其應(yīng)用受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，使其實(shí)現(xiàn)多種視頻圖象格式轉(zhuǎn)換，可以廣泛應(yīng)用在PDP，LCD，DLP及LCOS等數(shù)字平板或投影顯示控制器上。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明采用加窗的抽樣函數(shù)作為多相位插值濾波器的傳遞函數(shù)；根據(jù)輸入與輸出圖象的掃描格式、頂?shù)讏?chǎng)情況和尺寸變換比例等參數(shù)確定二維初始插值相位，然后根據(jù)輸入輸出圖象的尺寸變換比例確定二維插值相位的變化步長，進(jìn)而采用迭代的方法進(jìn)行相位計(jì)算和二維插值計(jì)算得到輸出點(diǎn)的二維插值相位；再根據(jù)該二維相位對(duì)應(yīng)的插值濾波器系數(shù)計(jì)算輸出點(diǎn)的灰度值；重復(fù)以上步驟，直至得到全部的輸出采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，最后對(duì)插值結(jié)果圖象做水平方向的圖象增強(qiáng)濾波，輸出圖象。
以下對(duì)本發(fā)明方法作進(jìn)一步的說明，具體內(nèi)容如下所謂視頻格式轉(zhuǎn)換就是改變視頻序列的時(shí)間一空間采樣?xùn)鸥裎恢?。新柵格點(diǎn)下的數(shù)據(jù)是原采樣?xùn)鸥顸c(diǎn)的已知數(shù)據(jù)通過內(nèi)插算法重構(gòu)而來的。內(nèi)插過程可以看成是原數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)與插值核的卷積。
1.采用加窗的抽樣函數(shù)作為多相位插值濾波器的傳遞函數(shù)根據(jù)采樣定理，抽樣函數(shù)是最理想的插值核。因?yàn)槌闃雍瘮?shù)在整個(gè)實(shí)數(shù)集上都有定義，所以它是物理不可實(shí)現(xiàn)的。但是由于抽樣函數(shù)在其定義域內(nèi)有衰減特性，在實(shí)際應(yīng)用中可以對(duì)其進(jìn)行截?cái)?，即加窗。加窗的抽樣函?shù)如下h(x)=k(x)sinπxπx---(1)]]>其中k(x)是窗函數(shù)。
由于在加窗過程中直接對(duì)抽樣函數(shù)進(jìn)行了截?cái)啵栽诓逯到Y(jié)果中可能會(huì)引入振鈴。為保證插值結(jié)果的視覺效果，窗函數(shù)應(yīng)同時(shí)具備以下兩個(gè)條件(1)窗函數(shù)應(yīng)有寬而平坦的通帶和窄的過渡帶，使插值后的圖象清晰；(2)窗函數(shù)的過渡帶不可過窄，以免在圖象中銳利的邊緣處引起振鈴。
以上兩個(gè)條件是互相矛盾的，只能在圖象清晰度和振鈴效應(yīng)之間做出妥協(xié)，確定插值濾波器的參數(shù)，并采用圖象增強(qiáng)濾波等后處理方法提高圖象質(zhì)量。
2.多抽頭多相位的插值濾波器本發(fā)明設(shè)計(jì)的插值濾波器是多抽頭多相位的濾波器。“抽頭數(shù)”指的是參與插值運(yùn)算的已知點(diǎn)個(gè)數(shù)。各個(gè)抽頭的輸入值即為參與插值運(yùn)算的已知點(diǎn)。所謂“相位”是指待插值點(diǎn)與相鄰已知點(diǎn)的距離與最小插值間隔的比值。將兩相鄰已知點(diǎn)之間的距離平分為Np份，則最小插值間隔為 插值相位數(shù)為Np。插值濾波器的多抽頭設(shè)計(jì)是基于圖象鄰域相關(guān)性的考慮，對(duì)以加窗的抽樣函數(shù)為插值核的濾波器而言，多抽頭設(shè)計(jì)可以使輸出圖象更細(xì)膩；而多相位的設(shè)計(jì)則是插值算法完成多種比例尺寸變換的基礎(chǔ)。
綜上所述，一維多抽頭多相位插值濾波器系數(shù)生成公式為h(|i-Δx|)≈h(|i-pnNp|)=k(|i-pnNp|)sinπ(|i-pnNp|)π(|i-pnNp|)---(2)]]>其中i＝{-N，-N+1，...，N-2，N-1}，即插值濾波器有2N個(gè)抽頭；Δx為輸出點(diǎn)距與其前一相鄰已知點(diǎn)的距離；Np為相位總數(shù)，即最小插值間隔為 pn為當(dāng)前相位，Δx≈pnNp.]]>3.采用迭代的方法進(jìn)行相位計(jì)算在對(duì)輸入圖象進(jìn)行尺寸變換前，先要生成指定相位數(shù)和抽頭數(shù)的插值濾波系數(shù)矩陣；在尺寸變換的過程中，根據(jù)當(dāng)前的插值相位從系數(shù)矩陣中提取對(duì)應(yīng)的系數(shù)，與各抽頭的輸入加權(quán)求和，完成插值運(yùn)算。為了使算法易于實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明采用迭代的方法計(jì)算相位。相位計(jì)算由以下兩步完成(1)初始相位的確定初始相位是根據(jù)輸入輸出圖象的掃描格式(即隔行掃描還是逐行掃描)、輸入輸出圖象的頂?shù)讏?chǎng)情況及尺寸變換比例確定的。確定初始相位的規(guī)則如下(其中Np為相位數(shù)， 為輸入/輸出圖象垂直方向尺寸的比值，p0h表示水平初始相位，p0v表示垂直初始相位)①一般設(shè)水平初始相位p0h＝0。
②如果格式變換為隔行到逐行變換，當(dāng)輸入圖象為頂場(chǎng)時(shí)，p0v＝0；當(dāng)輸入圖象為底場(chǎng)時(shí)，p0v＝Np/2。
③如果格式變換為隔行到隔行變換，當(dāng)輸入圖象為頂場(chǎng)時(shí)，p0v＝0；當(dāng)輸入圖象為底場(chǎng)時(shí)，p0v=(Np2×AvBv+Np2)mod(Np).]]>④如果格式變換為逐行到逐行變換，則p0v＝0。
⑤如果格式變換為逐行到隔行變換，當(dāng)輸出圖象為頂場(chǎng)時(shí)，p0v＝0；當(dāng)輸出圖象為底場(chǎng)時(shí)，p0v=(Np2×AvBv)mod(Np).]]>
(2)后續(xù)相位的計(jì)算在已知初始相位的情況下，可以根據(jù)以下公式依次得到后續(xù)相位pn=(pn-1+ABNp)mod(Np)---(3)]]>其中pn-1＝(p(n-1)h，p(n-1)v)為第n-1個(gè)輸出點(diǎn)的水平和垂直(二維)相位，pn＝(pnh，pnv)為第n個(gè)輸出點(diǎn)的二維相位，Np為相位數(shù)，AB=(AhBh,AvBv)]]>為圖象的二維尺寸變換比倒數(shù)(輸入/輸出)。
4.采用迭代的方法進(jìn)行二維插值計(jì)算，得到輸出點(diǎn)的灰度值綜上，本發(fā)明中采用的插值公式為I*(x*,y*)=I(x+Δx,y+Δy)=Σj=-N+1N[Σi=-N+1NI(x+i,y+j)ui(pmv)]uj(pnh)---(4)]]>其中I*(x*，y*)是插值后的圖象中(x*，y*)處的灰度值，I(x+i，y+j)是原圖象中的已知點(diǎn)(x+i，y+j)處的灰度值，即插值濾波器各個(gè)抽頭的輸入，其中i，j＝-N+1，-N+2，...N-1，N，濾波器抽頭數(shù)為2N；pnh，pmv分別為水平插值相位和垂直插值相位，n，m＝0，1，...，Np，h，v分別表示水平和垂直方向；ui(pmv)，uj(pnh)為根據(jù)公式(2)計(jì)算的插值系數(shù)；Δx≌pmv/Np，Δy≌pnh/Np。
5.對(duì)插值結(jié)果圖象做水平方向的圖象增強(qiáng)濾波為了提高插值圖象的視覺效果，根據(jù)該二維相位對(duì)應(yīng)的插值濾波器系數(shù)計(jì)算輸出點(diǎn)的二維插值結(jié)果，本發(fā)明對(duì)亮度信號(hào)采用了水平方向的圖象增強(qiáng)濾波。公式如下I^(x*,y*)=Σi=-1iI*(x*,y*+i)wi---(5)]]>其中I*(x*，y*)是插值后的圖象中(x*，y*)處的灰度值；wi是水平濾波器系數(shù)；(x*，y*)是圖象I*經(jīng)水平濾波后(x*，y*)處的灰度值。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，本發(fā)明用于完成視頻圖象的格式轉(zhuǎn)換，采用簡單的幀內(nèi)算法，不需進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)估計(jì)；采用加窗的抽樣函數(shù)作為插值濾波器的傳遞函數(shù)，圖象細(xì)節(jié)穩(wěn)定；插值濾波器采用了多抽頭設(shè)計(jì)，即在插值過程中考慮了圖象鄰域相關(guān)的特征，所以輸出圖象更細(xì)膩；插值濾波器采用了多相位設(shè)計(jì)，可以完成多種不同的視頻格式變換，所以其應(yīng)用范圍更廣，可以用在LCOS、LCD、DLP等多種數(shù)字顯示器的控制器件中。


圖1本發(fā)明二維多抽頭多相位插值算法原理2本發(fā)明相位示意3本發(fā)明一維插值濾波框4本發(fā)明圖象增強(qiáng)濾波框5升余弦窗抽樣函數(shù)曲線圖具體實(shí)施方式
結(jié)合本發(fā)明的內(nèi)容提供以下實(shí)施例如圖所示，圖1為本發(fā)明涉及的二維多抽頭多相位插值算法原理圖，二維插值過程如下(1)圖象擴(kuò)展單元11為了計(jì)算圖象邊界象素的插值，在對(duì)圖象進(jìn)行插值變換前要先進(jìn)行圖象邊界擴(kuò)展，擴(kuò)展方法為圖象左右邊界各向外擴(kuò)展Np/2-1列和Np/2列，上下邊界向外擴(kuò)展Np/2-1行和Np/2行，擴(kuò)展后的圖象30記作I(x，y)；(2)根據(jù)輸入/輸出圖象的尺寸、掃描格式和頂/底場(chǎng)等參數(shù)，由初始相位產(chǎn)生單元21計(jì)算水平和垂直方向的初始相位p0h，p0v；(3)根據(jù)公式(3)，由相位產(chǎn)生單元22計(jì)算下一輸出點(diǎn)的相位pnh，pmv，n，m＝{0，1，2，...}；(4)從插值系數(shù)存貯單元23中提取該相位處的插值系數(shù)uj(pnh)，ui(pmv)；(5)擴(kuò)展后的信號(hào)30(包括亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)Cr/Cb)和垂直插值系數(shù)ui(pmv)送入一維插值器(I)12中，做垂直方向的一維插值，得到一維插值結(jié)果31；(6)一維插值結(jié)果31和水平插值系數(shù)uj(pnh)送入一維插值器(II)13中，完成水平方向的一維插值，得到二維插值結(jié)果32；(7)二維插值結(jié)果32中的亮度信號(hào)321經(jīng)過水平方向的圖象增強(qiáng)濾波器14，進(jìn)行圖象增強(qiáng)濾波，得到最后的亮度信號(hào)331；(8)亮度(Y)信號(hào)331和色度(Cr/Cb)信號(hào)322一起構(gòu)成輸出圖象34。
如圖2所示，將已知圖象中的點(diǎn)(x，y)和點(diǎn)(x，y+1)之間的距離分為Np份，將(x，y)和點(diǎn)(x+1，y)之間的距離分為Np份，待插值點(diǎn)的位置距(x，y)為(Δx，Δy)，1≥Δx≥0，1≥Δy≥0，則待插值點(diǎn)的水平插值相位和垂直插值相位分別為
ph＝|Np·Δy|，pv＝|Np·Δx| (6)其中「 為向下取整，Np為相位數(shù)。
圖3是一維插值濾波框圖，以垂直插值為例。先做垂直方向的插值，設(shè)插值器的抽頭數(shù)為2N，則在垂直方向上的待插值點(diǎn)灰度計(jì)算公式為Iv*(x*,y)=Σi=-N+1NI(x+i,y)ui(pnv)---(7)]]>圖4是圖象增強(qiáng)濾波框圖。根據(jù)公式(5)，對(duì)完成二維插值的亮度信號(hào)進(jìn)行水平方向的圖象增強(qiáng)濾波。
以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，具體實(shí)施內(nèi)容如下首先確定插值核，計(jì)算插值濾波器的系數(shù)矩陣。在特例中以升余弦窗抽樣函數(shù)作為插值濾波器的傳遞函數(shù)，如公式(8)所示。h(x)=sinc(x)cosπγx1-(2γx)2---(8)]]>其中sinc(x)=sinπxπx.]]>h(x)的函數(shù)圖象如圖5所示。需要說明的是，升余弦函數(shù)也是定義在整個(gè)實(shí)數(shù)集上的函數(shù)，但是由于其衰減速度遠(yuǎn)大于抽樣函數(shù)，所以對(duì)升余弦函數(shù)可以直接采用截?cái)嗟姆椒ㄟM(jìn)行近似。
在實(shí)施例中，插值濾波器抽頭數(shù)為16，相位數(shù)為128。
根據(jù)插值濾波器的抽頭數(shù)和相位數(shù)，并將公式(8)代入公式(2)中，即可得到各相位情況下插值濾波器各抽頭的系數(shù)。以上計(jì)算的插值濾波器的系數(shù)矩陣(128×16)保存在一個(gè)數(shù)組中。
然后確定水平圖象增強(qiáng)濾波器的系數(shù)。實(shí)施例中采用的系數(shù)為{wi|i＝-1，0，1}＝{-0.25，1.5，-0.25}(9)最后按照附圖1所示各步依次進(jìn)行，得到輸出圖象。
采用以上方法對(duì)一組視頻序列(10幀)做了尺寸變換實(shí)驗(yàn)，當(dāng)尺寸變換比為水平方向放大4倍，垂直方向放大3倍時(shí)，輸出圖象的信噪比為19.5124；當(dāng)尺寸變換比為水平方向保持不變，垂直方向放大2倍時(shí)，輸出圖象的信噪比為20.6859。兩種情況下的輸出圖象均可達(dá)到令人滿意的視覺效果。
權(quán)利要求
1.一種用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，其特征在于，采用加窗的抽樣函數(shù)作為多相位插值濾波器的傳遞函數(shù)，根據(jù)輸入與輸出圖象的掃描格式、頂?shù)讏?chǎng)情況和尺寸變換比例參數(shù)確定二維初始插值相位，然后根據(jù)輸入輸出圖象的尺寸變換比例確定二維插值相位的變化步長，進(jìn)而采用迭代的方法進(jìn)行相位計(jì)算和二維插值計(jì)算得到輸出點(diǎn)的二維插值相位，再根據(jù)該二維相位對(duì)應(yīng)的插值濾波器系數(shù)計(jì)算輸出點(diǎn)的灰度值，重復(fù)以上步驟，直至得到全部的輸出采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，最后對(duì)插值結(jié)果圖象做水平方向的圖象增強(qiáng)濾波，輸出圖象。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，其特征是，采用加窗的抽樣函數(shù)作為多相位插值濾波器的傳遞函數(shù)，加窗的抽樣函數(shù)如下h(x)=k(x)sinπxπx---(1)]]>其中k(x)是窗函數(shù)，窗函數(shù)同時(shí)具備以下兩個(gè)條件(1)窗函數(shù)有寬而平坦的通帶和窄的過渡帶，使插值后的圖象清晰，(2)窗函數(shù)的過渡帶有足夠的寬度，避免在圖象中銳利的邊緣處引起振鈴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，其特征是，所述的插值濾波器采用多抽頭多相位的濾波器，抽頭數(shù)指的是參與插值運(yùn)算的已知點(diǎn)個(gè)數(shù)，各個(gè)抽頭的輸入值即為參與插值運(yùn)算的已知點(diǎn)，所謂相位是指待插值點(diǎn)與相鄰已知點(diǎn)的距離與最小插值間隔的比值，將兩相鄰已知點(diǎn)之間的距離平分為Np份，則最小插值間隔為 插值相位數(shù)為Np，一維多抽頭多相位插值濾波器系數(shù)生成公式為h(|i-Δx|)≈h(|i-pnNp|)=k(|i-pnNp|)sinπ(|i-pnNp|)π(|i-pnNp|)---(2)]]>其中i＝{-N，-N+1，...，N-2，N-1}，即插值濾波器有2N個(gè)抽頭，Δx為輸出點(diǎn)距與其前一相鄰已知點(diǎn)的距離，Np為相位總數(shù)，即最小插值間隔為 pn為當(dāng)前相位，Δx≈pnNp.]]>
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，其特征是，所述的采用迭代的方法進(jìn)行相位和插值計(jì)算得到輸出點(diǎn)的二維插值相位，具體如下在對(duì)輸入圖象進(jìn)行尺寸變換前，先要生成指定相位數(shù)和抽頭數(shù)的插值濾波系數(shù)矩陣，在尺寸變換的過程中，根據(jù)當(dāng)前的插值相位從系數(shù)矩陣中提取對(duì)應(yīng)的系數(shù)，與各抽頭的輸入加權(quán)求和，完成插值運(yùn)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，其特征是，所述的采用迭代的方法進(jìn)行相位計(jì)算，相位計(jì)算由以下兩步完成(1)初始相位的確定初始相位是根據(jù)輸入輸出圖象的掃描格式、輸入輸出圖象的頂?shù)讏?chǎng)情況及尺寸變換比例確定的，確定初始相位的規(guī)則如下①水平初始相位p0h＝0，②如果格式變換為隔行到逐行變換，當(dāng)輸入圖象為頂場(chǎng)時(shí)，p0v＝0，當(dāng)輸入圖象為底場(chǎng)時(shí)，p0v＝Np/2，③如果格式變換為隔行到隔行變換，當(dāng)輸入圖象為頂場(chǎng)時(shí)，p0v＝0，當(dāng)輸入圖象為底場(chǎng)時(shí)，p0v=(Np2×AvBv+Np2)mod(Np),]]>④如果格式變換為逐行到逐行變換，則p0v＝0，⑤如果格式變換為逐行到隔行變換，當(dāng)輸出圖象為頂場(chǎng)時(shí)，p0v＝0，當(dāng)輸出圖象為底場(chǎng)時(shí)，p0v=(Np2×AvBv)mod(Np),]]>其中Np為相位數(shù)， 為輸入/輸出圖象垂直方向尺寸的比值，p0h表示水平初始相位，p0v表示垂直初始相位；(2)后續(xù)相位的計(jì)算在已知初始相位的情況下，根據(jù)以下公式依次得到后續(xù)相位pn=(pn-1+ABNp)mod(Np)---(3)]]>其中pn-1＝(p(n-1)h，p(n-1)v)為第n-1個(gè)輸出點(diǎn)的水平和垂直相位，pn＝(pnh，pnv)為第n個(gè)輸出點(diǎn)的二維相位，Np為相位數(shù)，AB=(AhBh,AvBv)]]>為圖象的二維尺寸變換比倒數(shù)即輸入/輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，其特征是，所述的采用迭代的方法進(jìn)行二維插值計(jì)算，采用的插值公式為I*(x*,y*)=I(x+Δx,y+Δy)=Σj=-N+1:N[Σi=-N+1:NI(x+i,y+j)ui(pmv)]uj(pnh)---(4)]]>其中I*(x*，y*)是插值后的圖象中(x*，y*)處的灰度值，I(x+i，y+j)是原圖象中的已知點(diǎn)(x+i，y+j)處的灰度值，即插值濾波器各個(gè)抽頭的輸入，其中i，j＝-N+1，-N+2，...N-1，N，濾波器抽頭數(shù)為2N，pnh，pmv分別為水平插值相位和垂直插值相位，n，m＝0，1，...，Np，h，v分別表示水平和垂直方向；ui(pmv)，uj(pnh)為根據(jù)公式(2)計(jì)算的插值系數(shù)，Δx≌pmv/Np，Δy≌pnh/Np。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，其特征是，所述的對(duì)插值結(jié)果圖象做水平方向的圖象增強(qiáng)濾波，是根據(jù)該二維相位對(duì)應(yīng)的插值濾波器系數(shù)計(jì)算輸出點(diǎn)的二維插值結(jié)果，再進(jìn)行水平方向的增強(qiáng)濾波，具體如下對(duì)亮度信號(hào)采用水平方向的圖象增強(qiáng)濾波，公式如下I^(x*,y*)=Σi=-1iI*(x*,y*+i)wi---(5)]]>其中I*(x*，y*)是插值后的圖象中(x*，y*)處的灰度值，wi是水平濾波器系數(shù)，(x*，y*)是圖象I*經(jīng)水平濾波后(x*，y*)處的灰度值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，其特征是，優(yōu)選的插值濾波器的傳遞函數(shù)、插值濾波器的抽頭數(shù)、相位數(shù)和水平方向圖象增強(qiáng)濾波器系數(shù)具體如下插值濾波器的傳遞函數(shù)為以升余弦函數(shù)加窗的抽樣函數(shù)，插值濾波器的抽頭數(shù)為16至24，相位數(shù)為128，水平方向的圖象增強(qiáng)濾波器的抽頭數(shù)為3，系數(shù)依次為-0.25，1.5，-0.25。
全文摘要
一種用二維多相插值濾波器實(shí)現(xiàn)視頻圖象格式轉(zhuǎn)換的方法，屬于電子信息領(lǐng)域。本發(fā)明采用加窗的抽樣函數(shù)作為多相位插值濾波器的傳遞函數(shù)，根據(jù)輸入與輸出圖象的掃描格式、頂?shù)讏?chǎng)情況和尺寸變換比例參數(shù)確定二維初始插值相位，然后根據(jù)輸入輸出圖象的尺寸變換比例確定二維插值相位的變化步長，進(jìn)而采用迭代的方法進(jìn)行相位計(jì)算和插值計(jì)算，得到輸出點(diǎn)的二維插值相位，再根據(jù)該二維相位對(duì)應(yīng)的插值濾波器系數(shù)計(jì)算輸出點(diǎn)的灰度值，重復(fù)以上步驟，直至得到全部的輸出點(diǎn)。本發(fā)明采用簡單的幀內(nèi)算法，不需進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)估計(jì)；圖象細(xì)節(jié)穩(wěn)定；插值濾波器采用了多抽頭和多相位設(shè)計(jì)，輸出圖象更細(xì)膩，可完成多種視頻格式變換，應(yīng)用范圍更廣。
文檔編號(hào)H04N7/01GK1454003SQ03128929
公開日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2003年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者鄭世寶, 楊宇紅, 董云朝, 徐潤安 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)