專利名稱：分割邊緣增強(qiáng)架構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面總體上涉及視頻編碼領(lǐng)域，并且更具體地涉及圖像細(xì)節(jié)和邊緣增 強(qiáng)。
背景技術(shù)：
包括精細(xì)(fine)細(xì)節(jié)增強(qiáng)(細(xì)節(jié)EE)和亮度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(LTI) 二者的邊緣增強(qiáng)器可 以用于改進(jìn)視頻信號中的轉(zhuǎn)變。并行地在小轉(zhuǎn)變上應(yīng)用細(xì)節(jié)EE以及在大轉(zhuǎn)變上應(yīng)用LTI， 邊緣增強(qiáng)器的輸出是原始信號(Yin)、細(xì)節(jié)增強(qiáng)QYdJ和轉(zhuǎn)變改進(jìn)(ALTI)的總和。細(xì)節(jié) EE使用非銳化遮蔽(mask)的原理，并且引起可以增強(qiáng)小細(xì)節(jié)的邊緣上的過沖(overshoot) 或者振鈴。當(dāng)輸入視頻信號是標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)(通常是480i)，而期望的輸出是高清晰度 (HD)(通常是IOSOi或者1080p)時(shí)，放大(upscaling)通常是必需的。放大具有增強(qiáng)可能 存在于或者引入到視頻信號中的缺陷或者瑕疵的效果。因此，當(dāng)放大信號時(shí)以下可能是重 要的，即，驗(yàn)證增強(qiáng)的是視頻圖像中的實(shí)際細(xì)節(jié)而不是增強(qiáng)和傳播瑕疵。當(dāng)信號被放大時(shí)，可能對細(xì)節(jié)EE性能進(jìn)行折衷，因?yàn)橛稍鰪?qiáng)引起的過沖和振鈴可 能造成圖像中添加的蚊式噪聲(mosquito noise)和增大偏離缺陷。另外，放大通常造成 圖像和精細(xì)細(xì)節(jié)的柔化，因?yàn)槲纯s放的視頻中的較高頻率轉(zhuǎn)換為放大后的視頻中的較低頻 率。為了實(shí)現(xiàn)縮放之后(縮放器后(post-scaler))的有效細(xì)節(jié)EE，將需要新的濾波器設(shè) 計(jì)來增強(qiáng)縮放之后存在的真實(shí)細(xì)節(jié)的頻率，并且將導(dǎo)致需要基于放大比而改變的更大濾波 器。因此，細(xì)節(jié)EE在放大之前實(shí)現(xiàn)時(shí)更加有效。LTI是用于改進(jìn)大幅度邊緣的轉(zhuǎn)變銳度而不會引起過沖或者振鈴的非線性算法。 然而，LTI并不顯著地改進(jìn)小轉(zhuǎn)變。LTI可以人為地引入可能創(chuàng)建缺陷的頻率，并且引入稱 為“鋸齒(jaggies) ”的混疊或者像素化(pixellation)，所以LTI在縮放器后應(yīng)用時(shí)最有 效，因?yàn)榉糯笮盘柕念l譜包含用于添加的頻率的空間。另外，添加的缺陷和鋸齒在放大增強(qiáng) 的視頻之后更為明顯。因此，當(dāng)包括細(xì)節(jié)EE和LTI 二者的邊緣增強(qiáng)器在縮放器前應(yīng)用時(shí)， LTI增強(qiáng)不會如期望地那樣工作，而當(dāng)在縮放器后應(yīng)用時(shí)，細(xì)節(jié)EE不會如期望地那樣工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種用于增強(qiáng)輸入視頻信號中的細(xì)節(jié)邊緣和轉(zhuǎn)變的系 統(tǒng)和方法。該方法可以通過以下步驟來完成增強(qiáng)輸入視頻信號中的多個(gè)小細(xì)節(jié)；縮放增 強(qiáng)的視頻信號；以及在放大之后增強(qiáng)多個(gè)大幅度轉(zhuǎn)變。細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)(細(xì)節(jié)EE)可以用于增強(qiáng)精細(xì)細(xì)節(jié)，而亮度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(LTI)或者色度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(CTI)可以用于增強(qiáng)大轉(zhuǎn)變。細(xì)節(jié) 增強(qiáng)和大邊緣增強(qiáng)的分離可以通過以下步驟來完成增強(qiáng)精細(xì)細(xì)節(jié)并且繼而放大該信號； 以及分別放大輸入視頻信號繼而增強(qiáng)大轉(zhuǎn)變；繼而將兩個(gè)增強(qiáng)的、放大的信號進(jìn)行組合。增 強(qiáng)信號的精細(xì)細(xì)節(jié)可以包括濾波、減少信號中包含的噪聲，并且使輸入視頻信號獲得增益。 細(xì)節(jié)增強(qiáng)可以包括使用大邊緣圖來防止增強(qiáng)大邊緣以及伴隨蚊式噪聲。增強(qiáng)大幅度轉(zhuǎn)變可 以包括計(jì)算縮放的視頻信號的二階導(dǎo)數(shù)；從縮放的信號的像素創(chuàng)建像素核；確定像素核 中的最小像素值和最大像素值；以及，如果二階導(dǎo)數(shù)是正數(shù)則將縮放的信號向最大像素值 偏移，或者如果二階導(dǎo)數(shù)是負(fù)數(shù)則向最小像素值偏移。該系統(tǒng)可以包含適于執(zhí)行這種方法、 但是可以不限于此類性能的組件。


在此參考附圖描述本發(fā)明，相似的參考數(shù)字用于指示功能上相似的元件。圖IA和圖IB示出了對轉(zhuǎn)變的不同種類的增強(qiáng)的效果。圖2示出了分割邊緣增強(qiáng)架構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式的簡化框圖。圖3示出了說明精細(xì)細(xì)節(jié)增強(qiáng)器的一個(gè)實(shí)施方式的組件的簡化框圖。圖4示出了亮度轉(zhuǎn)變改進(jìn)模塊的一個(gè)實(shí)施方式的簡化框圖。圖5是示出了利用分割邊緣增強(qiáng)架構(gòu)來增強(qiáng)視頻信號的方法的一個(gè)實(shí)施方式的 一般操作的簡化流程圖。圖6是示出了利用細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)器來增強(qiáng)視頻信號的精細(xì)細(xì)節(jié)邊緣的方法的一 個(gè)實(shí)施方式的一般操作的簡化流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)描述中變得容易理解。分割邊緣增強(qiáng)器可以將精細(xì)細(xì)節(jié)增強(qiáng)(細(xì)節(jié)EE)和亮度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(LTI)分離，以 使得細(xì)節(jié)EE可以在縮放器前發(fā)生，而LTI可以在縮放器后發(fā)生。圖IA中示出了細(xì)節(jié)EE 對轉(zhuǎn)變的效果?？梢栽?10中通過細(xì)節(jié)EE增強(qiáng)原始特征100，以強(qiáng)調(diào)該轉(zhuǎn)變。雖然該強(qiáng)調(diào) 對于包括低幅度邊緣的精細(xì)細(xì)節(jié)和紋理是有益的，但是對于大轉(zhuǎn)變而言此類增強(qiáng)是不期望 的。圖IB中示出了 LTI對于轉(zhuǎn)變的效果?？梢栽?30中通過LTI增強(qiáng)原始特征120，以強(qiáng) 調(diào)該轉(zhuǎn)變。圖2示出了分割邊緣增強(qiáng)架構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式?？梢詫⒁曨l信號Yin 200輸入到 包括細(xì)節(jié)EE模塊210和LTI模塊MO的分割邊緣增強(qiáng)器250中。可以首先將視頻信號Yin 200輸入到細(xì)節(jié)EE模塊210中。細(xì)節(jié)EE模塊210可以輸出細(xì)節(jié)信號AYdet 202，其可以表示 視頻信號的增強(qiáng)的精細(xì)細(xì)節(jié)。繼而可以在細(xì)節(jié)縮放器230處放大細(xì)節(jié)信號AYdet 202，并且 可以輸出縮放器后的信號AYdet_sel 204。細(xì)節(jié)EE模塊210的另一輸出可以是Ydet 201。Ydet 201可以是通過細(xì)節(jié)EE模塊210而沒有調(diào)整的輸入視頻信號Yin 200，或者Ydet 201可以是 添加至輸入視頻信號Yin 200的用以創(chuàng)建具有精細(xì)細(xì)節(jié)增強(qiáng)的視頻信號的細(xì)節(jié)信號AYdrt 202。繼而可以通過視頻縮放器220將Ydet 201放大，并且繼而可以將縮放的信號Ysel 203 輸入到轉(zhuǎn)變改進(jìn)模塊LTI 240中。兩個(gè)縮放器220和230還可以包含濾波器，其可以具有 相同或者不同的縮放器濾波器?？s放的信號Ysd 203加上LTI改進(jìn)ALTI輸出可以是LTI
6模塊240的輸出(Yscl+Δ LTI 205)。繼而可以在260處在空域中將輸出信號Ysel+Δ LTI 205 添加至縮放的細(xì)節(jié)增強(qiáng)的信號AYdet_sel 204，以使得分割邊緣增強(qiáng)器250的最終輸出Yee_。ut 206可以是邊緣增強(qiáng)并且縮放的信號。圖3示出了精細(xì)細(xì)節(jié)增強(qiáng)器210的一個(gè)實(shí)施方式。細(xì)節(jié)增強(qiáng)器210存在兩個(gè)主要 組件細(xì)節(jié)計(jì)算器310和大邊緣圖320。細(xì)節(jié)計(jì)算器310基于非銳化遮蔽的原理來工作。因 此，使輸入視頻信號Yin 200通過濾波器。如圖所示，可以使輸入視頻信號Yin 200通過兩個(gè) 并行的高通濾波器(HPF) 311和312，一個(gè)用于水平邊緣，另一個(gè)用于垂直邊緣。備選地，可 以使用2D全向?yàn)V波器或者帶通濾波器(BPF)來限制諸如蚊式噪聲之類的缺陷。另外，分離 的路徑可以包括噪聲濾波器313和314。此處，噪聲濾波器313或者314可以從信號幅度中 減去噪聲閾值thl或者th2。閾值可以是基于給定視頻饋送中的噪聲量而可編程的。該閾 值可以存儲在可編程寄存器中，并且可以是由用戶選定的恒定值。另外，存在用于估計(jì)視頻 信號中包含的噪聲的若干已知方法，例如可以實(shí)現(xiàn)基于塊的、基于平滑的或者基于小波的 噪聲估計(jì)來確定視頻信號中的噪聲量。輸入視頻信號Yin 200中包含的噪聲可以在視頻編 碼系統(tǒng)中進(jìn)行估計(jì)，并且經(jīng)由可編程寄存器向分割邊緣增強(qiáng)器250提供，以調(diào)節(jié)可編程噪 聲閾值thl和th2。信號繼而可以與可編程增益315和316相乘，得到輸出信號Yhpfl 301和 Yhpf2 302。可編程增益可以是存儲在可編程寄存器中的恒定值。兩個(gè)路徑的輸出Yhpfl 301 和Yhpf2 302繼而可以通過加法器317相加到一起，得到最終細(xì)節(jié)信號Yhpf 303。由細(xì)節(jié)計(jì)算器310生成的細(xì)節(jié)信號Yhpf 303可能包含大幅度邊緣處的不期望的振 鈴。為了校正對大轉(zhuǎn)變的任何不期望的增強(qiáng)，細(xì)節(jié)EE模塊210的第二部分及大邊緣圖320 可以使用邊緣圖在精細(xì)細(xì)節(jié)和大轉(zhuǎn)變之間進(jìn)行區(qū)分。大邊緣圖可以覆蓋大邊緣，并且通常 還可以覆蓋普遍接近大邊緣的蚊式噪聲，以使得細(xì)節(jié)信號在那些區(qū)域中不會增強(qiáng)。在大邊 緣圖320中，像素微分器321可以評估視頻信號圖像中的像素，以標(biāo)識大邊緣或者轉(zhuǎn)變?？?以選擇標(biāo)識為屬于大邊緣的那些像素來創(chuàng)建邊緣圖。繼而可以在模塊322處水平地和垂直 地?cái)U(kuò)展邊緣，以確認(rèn)邊緣圖較好地覆蓋了該邊緣和周圍的任何蚊式噪聲。為了擴(kuò)展邊緣圖 的邊緣，水平地和垂直地圍繞所標(biāo)識的大邊緣的附加像素也被選擇為邊緣的一部分。得到 的邊緣圖繼而可以反映包含了附加像素作為所標(biāo)識的邊緣的一部分。繼而在模塊323處 可以為該信號設(shè)置閾值以生成多比特信號。相應(yīng)地，該多比特信號可以是0-16比特信號， 可以存在多達(dá)15個(gè)閾值用于確定多比特信號。閾值可以存儲在可編程寄存器中。備選地， 閾值可以由基礎(chǔ)/步長方法來確定，其中第一閾值是基礎(chǔ)水平，而每個(gè)附加閾值從該基礎(chǔ) 增加步長。大邊緣圖320的輸出Yhpf_mask 304可以是邊緣圖。當(dāng)在模塊330處與細(xì)節(jié)信號 Yhpf 303組合時(shí)，得到的細(xì)節(jié)信號AYdet 202可以是沒有對大邊緣進(jìn)行增強(qiáng)的輸入視頻信號 Yin 200的增益的精細(xì)細(xì)節(jié)。如圖3所示，如果得到的細(xì)節(jié)信號AYdrt 202被添加至輸入視 頻信號Yin 200，則信號Ydet 201可以是完全的細(xì)節(jié)化信號。返回參考圖2，在通過細(xì)節(jié)EE模塊210之后，可以在視頻縮放器220處放大信號 Ydet 201。雖然可能在不縮放的情況下實(shí)現(xiàn)邊緣增強(qiáng)，但是在期望的輸出信號是IOSOp或者 IOSOi (由于多數(shù)源視頻是480p、680p或者可能是720p)時(shí)，通常需要放大視頻信號。如上 所述，放大通常導(dǎo)致較柔化的圖像以及較精細(xì)細(xì)節(jié)的丟失。這是因?yàn)榉糯笸ǔＩ婕暗屯V 波器(LPF)，其可能導(dǎo)致邊緣退化(degradation)。然而，利用細(xì)節(jié)EE模塊210中的細(xì)節(jié)化 信號的前期增益，細(xì)節(jié)信號AYdet 202的退化可以最小化。當(dāng)在315和316處使精細(xì)細(xì)節(jié)獲得增益時(shí)，由低通濾波造成的衰減可以是有限的，并且可以保留比其他方式更加精細(xì)的 細(xì)節(jié)。另外，視頻信號的真實(shí)細(xì)節(jié)常常包含大的頻率擴(kuò)展；主要圍繞帶通和高通頻率區(qū)域。 因此，縮放器220或者縮放器230中的LPF可以僅衰減一些較高頻率，而不干擾大多數(shù)細(xì)節(jié) 特征?？梢栽诜糯笾髴?yīng)用亮度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(LTI)，以緩和可能由縮放濾波器引起的任何 圖像柔化。在水平和垂直方向上都可以應(yīng)用LTI。在一個(gè)實(shí)施方式中，水平改進(jìn)可以由圖 4所示的LTI模塊240來實(shí)現(xiàn)。可以使經(jīng)縮放的信號Ysel 203在水平方向通過低通微分器 420，以得到低通濾波信號的二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量(equiValent)401。低通微分器是本領(lǐng)域所知的， 例如微分器可以利用簡單RC電路來實(shí)現(xiàn)。二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量401對于精細(xì)細(xì)節(jié)可能是相當(dāng)小 的，尤其是在對信號進(jìn)行縮放和濾波之后。附加地，這可以具有確保LTI模塊240不會顯著 地影響視頻信號的精細(xì)細(xì)節(jié)的益處。繼而可以在模塊410處圍繞感興趣的像素形成核，例 如，包括7個(gè)像素的核可以是足夠的。繼而可以分別在模塊450和模塊460處確定核中像 素的最大亮度值和最小亮度值。二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量401可以具有符號和數(shù)值二者。在模塊430處，可以確定二階導(dǎo)數(shù) 當(dāng)量的符號。如果在模塊430處，二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量401小于0，則符號是負(fù)的并且縮放的信號 Yscl 203可以向模塊460處確定的最小亮度值偏移。如果在模塊430處，二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量401 等于0，則不需要偏移。如果在模塊430處，二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量401大于0，則符號是正的并且縮 放的信號Ysd 203可以向模塊450處確定的最大亮度值偏移。二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量401的數(shù)值可以用于計(jì)算可以應(yīng)用于縮放的信號Ysel 203的偏移 量?？s放的信號Ysd 203在模塊470處的偏移量可以確定為模塊440處計(jì)算的可編程增益 值和二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量401的數(shù)值的乘積?？删幊淘鲆嬷悼梢允谴鎯υ诳删幊碳拇嫫髦械暮愣?值。使用二階導(dǎo)數(shù)當(dāng)量401來偏移信號允許瞬態(tài)改進(jìn)，其可以逐漸增加邊緣幅度以得到看 上去自然的LTI輸出。LTI模塊240的輸出可以是該模塊的輸入，縮放的信號Ysel 203加上 LTI改進(jìn)ALTI 402，以得到輸出信號Ysel+Δ LTI 205。圖5是示出利用分割邊緣增強(qiáng)架構(gòu)來增強(qiáng)視頻信號的方法的一個(gè)實(shí)施方式的一 般操作的簡化流程圖。利用縮放器來分割視頻信號中的精細(xì)細(xì)節(jié)邊緣的增強(qiáng)以及大轉(zhuǎn)變的 增強(qiáng)可以提供對固有或者引入缺陷具有最小增強(qiáng)的邊緣增強(qiáng)。在框510處，可以增強(qiáng)輸入 視頻信號Yin 200的精細(xì)細(xì)節(jié)。這可以利用細(xì)節(jié)EE來完成。在框520處，可以放大細(xì)節(jié)增 強(qiáng)的信號。在框530處，繼而可以增強(qiáng)放大的信號中的大轉(zhuǎn)變。這可以利用LTI來完成，以 改進(jìn)放大的信號中的亮度轉(zhuǎn)變，輸出LTI和細(xì)節(jié)EE增強(qiáng)的放大輸出信號Yee。ut 206。圖6是示出增強(qiáng)視頻信號的精細(xì)細(xì)節(jié)邊緣的方法的一個(gè)實(shí)施方式的一般操作的 簡化流程圖。在框605處，可以增強(qiáng)輸入視頻信號Yin 200的精細(xì)細(xì)節(jié)。這可以利用細(xì)節(jié)EE 來完成。細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)框605的操作還可以包括框610，其可以對輸入視頻信號Yin 200 進(jìn)行濾波；框615，其可以減少經(jīng)濾波的信號中的噪聲；以及框620，其可以為減少噪聲的信 號提供增益。在框610處對輸入視頻信號Yin200進(jìn)行濾波可以利用適合的濾波器來執(zhí)行， 例如，高通濾波器(HPF)、2D全向?yàn)V波器或者帶通濾波器(BPF)，以限制信號中的缺陷。在 框615處減少經(jīng)濾波的信號中的噪聲可以利用已知的噪聲濾波器來執(zhí)行，或者通過從經(jīng)濾 波的信號中去除可編程噪聲閾值來執(zhí)行?？删幊淘肼曢撝悼梢酝ㄟ^已知方法來確定，例如 通過用于估計(jì)信號中的噪聲的基于小波、基于塊或者基于平滑的方法來確定。在框620處使經(jīng)濾波的信號獲得增益可以通過將經(jīng)濾波和減少噪聲的信號與可編程增益相乘來完成。 邊緣增強(qiáng)框605繼而可以輸出經(jīng)濾波的、減少噪聲的、增益的信號Yhpf 303。大轉(zhuǎn)變的細(xì)節(jié)增強(qiáng)可能是不期望的；因此，在框625處，細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)還可以包括 創(chuàng)建邊緣圖以在精細(xì)細(xì)節(jié)與大轉(zhuǎn)變之間進(jìn)行區(qū)分。大邊緣圖可以覆蓋大邊緣，并且通常還 可以覆蓋接近大邊緣的蚊式噪聲，以使得那些區(qū)域中的細(xì)節(jié)信號不會增強(qiáng)。在框625處創(chuàng) 建大邊緣圖還可以包括框630、框635和框640。在框630處，可以評估輸入視頻信號Yin 200中的像素，以標(biāo)識大邊緣或者轉(zhuǎn)變?？梢赃x擇標(biāo)識為屬于大邊緣的那些像素來創(chuàng)建邊緣 圖。在框635處，可以水平地以及垂直地?cái)U(kuò)展邊緣圖中的邊緣，以使得邊緣圖較好地覆蓋所 標(biāo)識的邊緣以及周圍的任何蚊式噪聲。為了擴(kuò)展邊緣圖的邊緣，還可以選擇水平和垂直地 圍繞所標(biāo)識的細(xì)節(jié)邊緣的附加像素作為邊緣的一部分。所得到的邊緣圖繼而可以反映包 含了附加像素作為所標(biāo)識邊緣的一部分。在框640處，繼而可以為信號設(shè)置閾值，以生成多 比特信號。邊緣圖創(chuàng)建框625的輸出可以是邊緣圖^^ 31;304?？梢栽诳?45處將細(xì)節(jié)信 號Yhpf 303與邊緣圖Yhpf_mask 304進(jìn)行組合，以輸出結(jié)果信號AYdet 202，其可以具有獲得增 益的精細(xì)細(xì)節(jié)而不具有對大邊緣的增強(qiáng)。注意，圖5和圖6中的框的布置未必暗示事件的特定順序或者序列，并且也并不旨 在排除其他可能性。例如，610處和615處或者630處和635處所繪出的操作可以基本上彼 此同時(shí)地發(fā)生。雖然上述實(shí)施方式描述為主要用于亮度信號增強(qiáng)，但是其也可以應(yīng)用于色度信號 增強(qiáng)。雖然以上參考一些實(shí)施方式詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的變 體將對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員變得易見。由此，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被視為僅由所附權(quán)利要求的范圍 來限定。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括通過對接收的視頻信號中的精細(xì)細(xì)節(jié)應(yīng)用細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)，來增強(qiáng)所述視頻信號中的多 個(gè)精細(xì)細(xì)節(jié)；在增強(qiáng)所述視頻信號中的所述精細(xì)細(xì)節(jié)之后，縮放增強(qiáng)的視頻信號；以及 在縮放增強(qiáng)的視頻信號之后，通過應(yīng)用轉(zhuǎn)變改進(jìn)來增強(qiáng)縮放的視頻信號的多個(gè)轉(zhuǎn)變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中增強(qiáng)所述轉(zhuǎn)變包括應(yīng)用亮度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(LTI)或者 色度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(CTI)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中縮放增強(qiáng)的視頻信號以及增強(qiáng)所述轉(zhuǎn)變還包括 利用第一縮放器來縮放所述增強(qiáng)的視頻信號，以將所接收的、具有縮放的和增強(qiáng)的多個(gè)精細(xì)細(xì)節(jié)的視頻信號創(chuàng)建為第一輸出；利用第二縮放器來縮放第二信號，以將縮放的第二信號創(chuàng)建為第二輸出；增強(qiáng)所述第二輸出的多個(gè)轉(zhuǎn)變；以及組合所述第一輸出與所述第二輸出的增強(qiáng)的多個(gè)轉(zhuǎn)變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第一縮放器包括第一濾波器，并且所述第二 縮放器包括第二濾波器，所述第一濾波器和所述第二濾波器具有相同或者不同的濾波器系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中增強(qiáng)所述接收的視頻信號的精細(xì)細(xì)節(jié)還包括 對所述視頻信號濾波；減少所述視頻信號中的噪聲水平；以及 使所述視頻信號獲得增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括 檢測多個(gè)大邊緣；創(chuàng)建所述大邊緣的邊緣圖；以及在增益之后組合所述視頻信號與所述邊緣圖，減少所述噪聲水平，并且濾波。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括延伸所述邊緣圖中的所述大邊緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中通過從所述視頻信號中減去噪聲閾值來減小所述 噪聲水平。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中增強(qiáng)縮放的視頻信號的轉(zhuǎn)變還包括 計(jì)算所述縮放的視頻信號的二階導(dǎo)數(shù)；從所述縮放的視頻信號中的多個(gè)像素創(chuàng)建像素核； 確定所述像素核中的多個(gè)像素的最大亮度值和最小亮度值；以及 如果所述二階導(dǎo)數(shù)具有正值，則按照計(jì)算出的量將所述縮放的視頻信號向所述最大亮 度值偏移，或者如果所述二階導(dǎo)數(shù)具有負(fù)值，則按照計(jì)算出的量將所述縮放的視頻信號向 所述最小亮度值偏移；其中用于偏移的所述計(jì)算出的量是增益值與二階導(dǎo)數(shù)的乘積。
10.一種系統(tǒng)，包括細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)器，其接收視頻信號，并且增強(qiáng)接收的視頻信號中的多個(gè)精細(xì)細(xì)節(jié)邊緣；第一縮放器，其縮放細(xì)節(jié)增強(qiáng)的視頻信號；以及轉(zhuǎn)變增強(qiáng)器，其對縮放的視頻信號中的多個(gè)轉(zhuǎn)變應(yīng)用轉(zhuǎn)變改進(jìn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)變改進(jìn)包括亮度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(LTI)或者色 度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(CTI)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中水平地和垂直地對所述縮放的視頻信號應(yīng)用所 述轉(zhuǎn)變增強(qiáng)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括具有第一濾波器的第一縮放器；具有第二濾波器的第二縮放器；其中所述第一縮放器應(yīng)用于細(xì)節(jié)增強(qiáng)的視頻信號以創(chuàng)建第一縮放信號，所述第二縮放 器應(yīng)用于所述接收的視頻信號以創(chuàng)建第二縮放信號，所述轉(zhuǎn)變增強(qiáng)器應(yīng)用于所述第二縮放 信號以創(chuàng)建轉(zhuǎn)變增強(qiáng)的信號，并且所述第一縮放信號與所述轉(zhuǎn)變增強(qiáng)的信號組合以創(chuàng)建輸 出信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一濾波器和所述第二濾波器具有相同或 者不同的濾波器系數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)器具有第一增益，并且還包括第一濾波器；以及第一噪聲減少器；其中所述第一濾波器、所述第一噪聲減少器以及所述第一增益水平地增強(qiáng)所述接收的 視頻信號的精細(xì)細(xì)節(jié)，以創(chuàng)建水平輸出信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述第一噪聲減少器從所述接收的視頻信號的 噪聲水平中減去噪聲閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)器還具有第二增益，并且還 包括第二濾波器；第二噪聲減少器；以及加法器；其中所述第二濾波器、第二噪聲減少器以及所述第二增益垂直地增強(qiáng)所述接收的視頻 信號的精細(xì)細(xì)節(jié)，以創(chuàng)建垂直輸出信號，并且所述加法器組合所述水平輸出信號和所述垂 直輸出信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中從包含高通濾波器和帶通濾波器的組中選擇所 述第一濾波器和所述第二濾波器。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，還包括像素微分器；擴(kuò)展器；閾值生成器；以及加法器；其中所述像素微分器、所述擴(kuò)展器和所述閾值生成器創(chuàng)建所述接收的視頻信號的邊緣 圖，并且所述加法器組合所述輸出信號與所述邊緣圖。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)變增強(qiáng)器還包括 微分器； 偏移器；以及 乘法器；其中所述微分器創(chuàng)建所述縮放的視頻信號的二階導(dǎo)數(shù)，所述乘法器創(chuàng)建組合所述二階 導(dǎo)數(shù)與增益值的偏移值，并且所述偏移器使用所述偏移值來調(diào)節(jié)所述縮放的輸入信號。
全文摘要
一種用于增強(qiáng)輸入視頻信號中的細(xì)節(jié)邊緣和轉(zhuǎn)變的系統(tǒng)和方法。該增強(qiáng)可以通過以下步驟來完成在放大之前增強(qiáng)小細(xì)節(jié)邊緣；以及在放大之后增強(qiáng)大幅度轉(zhuǎn)變。例如，細(xì)節(jié)邊緣增強(qiáng)(細(xì)節(jié)EE)可以用于增強(qiáng)輸入視頻信號的精細(xì)細(xì)節(jié)。邊緣圖可以用于防止增強(qiáng)大邊緣以及細(xì)節(jié)增強(qiáng)的伴隨蚊式噪聲。附加地，可以從信號中去除噪聲。在增強(qiáng)了精細(xì)細(xì)節(jié)之后，可以將信號放大?？梢允褂昧炼绒D(zhuǎn)變改進(jìn)(LTI)或者色度轉(zhuǎn)變改進(jìn)(CTI)來增強(qiáng)縮放器后的輸入視頻信號的大轉(zhuǎn)變。
文檔編號H04N5/14GK102067171SQ200980122358
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
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