CN104038749B - 影像补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种影像补偿装置，该影像补偿装置包括一三维带通滤波器、一三维带止滤波器、一三维带止混合单元、一三维加法单元、一非三维带止滤波器、一非三维带通滤波器、一非三维带止混合单元、一非三维带通混合单元以及一非三维加法单元。该三维带止混合单元用于补偿该三维带止滤波器的一输出。该非三维带止混合单元用于补偿该非三维带止滤波器的一输出。该非三维带通混合单元用于补偿该非三维带通滤波器的一输出。本发明之影像补偿装置能够避免现有技术中不稳定及小黑点状的情况。

Description

影像补偿装置

【技术领域】

本发明涉及一种装置，特别涉及一种影像补偿装置。

【背景技术】

模拟电视中，画面的复合视频信号(compositevideosignal)包括一亮度信号(Y)以及一色度信号(C)。梳形滤波器通常用于将该复合视频信号分离出亮度信号以及色度信号，分离出亮度信号以及色度信号的过程称为Y/C分离(Y/Cseparation)。

用于分离复合视频信号的梳形滤波器包括三种，该三种梳形滤波器分为一维(1D)梳形滤波器、二维(2D)梳形滤波器以及三维(3D)梳形滤波器。一维梳形滤波器以及二维梳形滤波器为非三维(non-3D)梳形滤波器。一般来说，当画面为动态时，利用非三维梳形滤波器分离出亮度信号以及色度信号，当画面为静态时，利用三维梳形滤波器分离出亮度信号以及色度信号。

当静态情况的画面受到噪声影响时，画面会出现缓慢移动的情况。因此，使用非三维梳形滤波器会造成不稳定以及小黑点状(sparkle-like)的情况，也就是说，画面并不是真的移动，但却错误地使用非三维梳形滤波器。因此需要提出解决方法来补偿非三维梳形滤波器输出的亮度信号，以避免上述不稳定以及小黑点状的情况。

【发明内容】

本发明之一目的是提供一种影像补偿装置。

本发明之一种影像补偿装置包括一三维带通滤波器、一三维带止滤波器、一三维带止混合单元、一三维加法单元、一非三维带止滤波器、一非三维带通滤波器、一非三维带止混合单元、一非三维带通混合单元以及一非三维加法单元。该三维带通滤波器通过一三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的一频率范围内的成分，并滤除该三维亮度信号的其它成分。该三维带止滤波器将该三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低。该三维带止混合单元将该三维带止滤波器的一输出与一三维补偿信号混合。该三维加法单元将该三维带通滤波器的一输出与该三维带止混合单元的一输出相加以产生一已补偿三维亮度信号。该非三维带止滤波器将一非三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低。该非三维带通滤波器通过该非三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分，并滤除该非三维亮度信号的其它成分。该非三维带止混合单元根据在该目前图框的一区域与在一接续图框的该区域是否相似且根据该区域是否为一边缘区域，将该非三维带止滤波器的一输出与该三维补偿信号混合或将该非三维带止滤波器的该输出与一非三维补偿信号混合，当在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域相似且该区域为该边缘区域时，该非三维带止混合单元将该非三维带止滤波器的该输出与该三维补偿信号混合，否则，该非三维带止混合单元将该非三维带止滤波器的该输出与该非三维补偿信号混合。该非三维带通混合单元根据在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似且根据该区域是否为该边缘区域，将该非三维带通滤波器的一输出与该三维带通滤波器的该输出混合或直接通过该非三维带通滤波器的该输出，当在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域相似且该区域为该边缘区域时，该非三维带通混合单元将该非三维带通滤波器的该输出与该三维带通滤波器的该输出混合，否则，该非三维带通混合单元直接通过该非三维带通滤波器的该输出。该非三维加法单元将该非三维带止混合单元的一输出与该非三维带通混合单元的一输出相加以产生一已补偿非三维亮度信号。

本发明之一种影像补偿装置包括一三维带通滤波器、一三维带止滤波器、一三维带止混合单元、一三维加法单元、一非三维带止滤波器、一非三维带通滤波器、一非三维带止混合单元、一非三维带通混合单元以及一非三维加法单元。该三维带通滤波器通过一三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的一频率范围内的成分，并滤除该三维亮度信号的其它成分。该三维带止滤波器将该三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低。该三维带止混合单元将该三维带止滤波器的一输出与一三维补偿信号混合。该三维加法单元将该三维带通滤波器的一输出与该三维带止混合单元的一输出相加以产生一已补偿三维亮度信号。该非三维带止滤波器将一非三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低。该非三维带通滤波器通过该非三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分，并滤除该非三维亮度信号的其它成分。该非三维带止混合单元根据一区域的若干个取样点被定义为边缘点的数量，将该非三维带止滤波器的一输出与该三维补偿信号混合或将该非三维带止滤波器的该输出与一非三维补偿信号混合，当该区域的这些取样点被定义为边缘点的数量大于一边缘点阈值时，该非三维带止混合单元将该非三维带止滤波器的该输出与该三维补偿信号混合，否则，该非三维带止混合单元将该非三维带止滤波器的该输出与该非三维补偿信号混合。该非三维带通混合单元根据该区域的一一维亮度信号以及一二维亮度信号是否接近该载波频率且该区域是否为一边缘区域时，将该非三维带通滤波器的一输出与该三维带通滤波器的该输出混合或直接通过该非三维带通滤波器的该输出，当该区域的该一维亮度信号及该二维亮度信号接近该载波频率且该区域为该边缘区域时，该非三维带通混合单元将该非三维带通滤波器的该输出与该三维带通滤波器的该输出混合，否则，该非三维带通混合单元直接通过该非三维带通滤波器的该输出。该非三维加法单元将该非三维带止混合单元的一输出与该非三维带通混合单元的一输出相加以产生一已补偿非三维亮度信号。

根据本发明之影像补偿装置能够避免现有技术中不稳定及小黑点状的情况。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1绘示根据本发明一实施例之影像补偿装置；

图2A至图2D绘示决定在目前图框的一区域与在接续图框的该区域是否相似且该区域是否为边缘区域的方法；以及

图3绘示目前取样点与若干个水平方向上邻近目前取样点的取样点。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。

图1绘示根据本发明一实施例之影像补偿装置。影像补偿装置用于补偿一三维亮度信号以及非三维亮度信号。在一目前图框(currentframe)中一复合视频信号具有一色度成分以及一亮度成分。该目前图框包括两个图场(field)，一个图场包括若干条扫描线，每一扫描线包括若干个取样点(samplepoint)。色度成分是调变在一载波频率上。一三维梳形滤波器接收在该图框的该图场中的该复合视频信号并输出该三维亮度信号。一非三维梳形滤波器接收该图框的该图场中的该复合视频信号并输出该非三维亮度信号。三维与非三维梳形滤波器为本领域技术人员所熟知，此不多加赘述。

影像补偿装置包括一三维带通滤波器100、一三维带止滤波器(notchfilter)102、一非三维带止滤波器104、一非三维带通滤波器106、一三维带止混合单元108、一非三维带止混合单元110、一非三维带通混合单元112、一三维加法单元114以及一非三维加法单元116。

该三维带通滤波器100通过三维亮度信号LU1在该色度成分的该载波频率的一频率范围内的成分，并滤除该三维亮度信号LU1的其它成分。

该三维带止滤波器102将该三维亮度信号LU1在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低，要说明的是，频率范围可调整大小。

该非三维带止滤波器104将非三维亮度信号LU2在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低。

该非三维带通滤波器106通过该非三维亮度信号LU2在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分，并滤除该非三维亮度信号LU2的其它成分。

该三维带止混合单元108将该三维带止滤波器102的一输出与一三维补偿信号LU3混合。

该三维加法单元114将该三维带通滤波器100的一输出与该三维带止混合单元108的一输出相加以产生一已补偿三维亮度信号(compensated3Dluminancesignal)LU5。

该非三维带止混合单元110根据在该目前图框的一区域与在一接续图框(nextframe)的该区域是否相似(similar)且根据该区域是否为一边缘区域，将该非三维带止滤波器104的一输出与该三维补偿信号LU3混合或将非三维带止滤波器104的该输出与一非三维补偿信号LU4混合。上述区域包括若干个取样点。本发明提供一种侦测机制以决定在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似且该区域是否为该边缘区域，上述侦测机制将于图2A至图2D描述。

该非三维带通混合单元112根据在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似且根据该区域是否为该边缘区域(将于图2A至图2D描述)，将该非三维带通滤波器106的一输出与该三维带通滤波器100的该输出混合或直接通过该非三维带通滤波器106的该输出。

该非三维加法单元116将该非三维带止混合单元110的一输出与该非三维带通混合单元112的一输出相加以产生一已补偿非三维亮度信号(compensatednon-3Dluminancesignal)LU6。

请参阅图2A至图2D，图2A至图2D绘示决定在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似且该区域是否为该边缘区域的方法。于本实施例中，该区域包括十五个取样点，该十五个取样点包括一个目前取样点(currentsamplepoint)R1以及十四个邻近该目前取样点R1的取样点。该十五个取样点为美国国家电视标准协会(NationalTelevisionSystemCommittee；NTSC)标准。于图2A中，根据该十五个取样点的相位关系可以计算出十六个亮度信号Y1-Y16。接着，如图2B所示，可以通过将该十六个亮度信号Y1-Y16减去该十六个亮度信号Y1-Y16的一平均值，以计算出十六个标准差值(standarddeviationvalue)S1-S16。于图2C中，通过将该十六个标准差值S1-S16与一边缘阈值比较，以设定十六个边缘决定位(edgedeterminationbit)P1-P16。举例来说，若标准差值S1大于该边缘阈值，边缘决定位P1设定为“1”(高准位)，若标准差值S1小于该边缘阈值，边缘决定位P1设定为“0”(低准位)。当边缘决定位P1-P16被设定为“1”的数量大于一边缘区域阈值(edgeareathresholdvalue)时，决定对应至该十五个取样点的该区域为边缘区域；当边缘决定位P1-P16被设定为“1”的数量小于该边缘区域阈值时，决定对应至该十五个取样点的该区域不是边缘区域。该边缘阈值与该边缘区域阈值可以根据需求调整大小。

于图2D中，可以决定在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似。通过将在该目前图框(即第一图场)的该十六个边缘决定位P1-P16与在该接续图框(即第三图场)的该十六个边缘决定位P1-P16作比较，以设定十六个相似度位(similaritybit)C1-C16(图2D中仅显示C1与C2)。举例来说，若在该目前图框(即第一图场)的边缘决定位P1与在该接续图框(即第三图场)的边缘决定位P1相同，相似度位C1设定为“1”(高准位)；若在该目前图框(即第一图场)的边缘决定位P1与在该接续图框(即第三图场)的边缘决定位P1不同，相似度位C1设定为“0”(低准位)。当相似度位C1-C16被设定为“1”的数量大于一相似区域阈值(similarareathresholdvalue)时，决定对应至该十五个取样点的该区域为相似区域；当相似度位C1-C16被设定为“1”的数量小于该相似区域阈值时，决定对应至该十五个取样点的该区域不是相似区域。该相似区域阈值可以根据需求调整大小。要说明的是，图2A至图2D的侦测机制亦可应用至相位交互线(PhaseAlternationbyLine；PAL)标准，此不多加赘述。

请参阅图1，当决定该区域为相似度区域(如图2D所示)且决定该区域为边缘区域时(如图2C所示)，该非三维带止混合单元110将该非三维带止滤波器104的该输出与该三维补偿信号LU3混合，否则，该非三维带止混合单元110将该非三维带止滤波器104的该输出与该非三维补偿信号LU4混合。

当决定该区域为相似度区域(如图2D所示)且决定该区域为边缘区域时(如图2C所示)，该非三维带通混合单元112将该非三维带通滤波器106的该输出与该三维带通滤波器100的该输出混合，否则，该非三维带通混合单元112直接通过该非三维带通滤波器106的该输出。

于上述实施例中，该非三维带止混合单元110根据在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似与根据该区域是否为边缘区域来执行补偿操作。本发明提供另一种方法供该非三维带止混合单元110执行补偿操作。请参阅图3，图3绘示目前取样点R1与若干个水平方向上邻近目前取样点R1的取样点，于本例中包括九个取样点。该非三维带止混合单元110根据这些取样点被定义为边缘点的数量，将该非三维带止滤波器104的该输出与该三维补偿信号LU3混合或将该非三维带止滤波器104的该输出与该非三维补偿信号LU4混合。当这些取样点被定义为边缘点的数量大于一边缘点阈值时，该非三维带止混合单元110将该非三维带止滤波器104的该输出与该三维补偿信号LU3混合，否则，该非三维带止混合单元110将该非三维带止滤波器104的该输出与该非三维补偿信号LU4混合。从图2C可以决定这些取样点是否为边缘点。

此外，于上述实施例中，该非三维带通混合单元112根据在目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似且根据该区域是否为该边缘区域来执行补偿操作。本发明提供另一种方法供该非三维带通混合单元112执行补偿操作。当在该区域的一一维亮度信号以及一二维亮度信号接近该载波频率且该区域为边缘区域时，该非三维带通混合单元112将该非三维带通滤波器106的输出与该三维带通滤波器100的输出混合，否则，该非三维带通混合单元112直接通过该非三维带通滤波器106的输出。

综上可知，本发明提供两种方法供该非三维带止混合单元110与该非三维带通混合单元112执行补偿操作。于一实施例中，本发明之影像补偿装置可以只选择一种方法执行补偿操作，于另一实施例中，本发明之影像补偿装置可以包括两种方法来执行补偿操作。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种影像补偿装置，在一目前图框中一复合视频信号具有一色度成分以及一亮度成分，该色度成分调变在一载波频率上，其特征在于，该影像补偿装置包括：

一三维带通滤波器，通过一三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的一频率范围内的成分，并滤除该三维亮度信号的其它成分；

一三维带止滤波器，将该三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低；

一三维带止混合单元，将该三维带止滤波器的一输出与一三维补偿信号混合；

一三维加法单元，将该三维带通滤波器的一输出与该三维带止混合单元的一输出相加以产生一已补偿三维亮度信号；

一非三维带止滤波器，将一非三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低；

一非三维带通滤波器，通过该非三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分，并滤除该非三维亮度信号的其它成分；

一非三维带止混合单元，根据在该目前图框的一区域与在一接续图框的该区域是否相似且根据该区域是否为一边缘区域，将该非三维带止滤波器的一输出与该三维补偿信号混合或将该非三维带止滤波器的该输出与一非三维补偿信号混合，当在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域相似且该区域为该边缘区域时，该非三维带止混合单元将该非三维带止滤波器的该输出与该三维补偿信号混合，否则，该非三维带止混合单元将该非三维带止滤波器的该输出与该非三维补偿信号混合；

一非三维带通混合单元，根据在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似且根据该区域是否为该边缘区域，将该非三维带通滤波器的一输出与该三维带通滤波器的该输出混合或直接通过该非三维带通滤波器的该输出，当在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域相似且该区域为该边缘区域时，该非三维带通混合单元将该非三维带通滤波器的该输出与该三维带通滤波器的该输出混合，否则，该非三维带通混合单元直接通过该非三维带通滤波器的该输出；以及

一非三维加法单元，将该非三维带止混合单元的一输出与该非三维带通混合单元的一输出相加以产生一已补偿非三维亮度信号。

2.根据权利要求1所述的影像补偿装置，其特征在于，通过将该区域的若干个取样点的亮度信号与该区域的这些取样点的亮度信号的一平均值作比较，决定在该目前图框的该区域与在该接续图框的该区域是否相似。

3.一种影像补偿装置，在一目前图框中一复合视频信号具有一色度成分以及一亮度成分，该色度成分调变在一载波频率上，其特征在于，该影像补偿装置包括：

一三维带通滤波器，通过一三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的一频率范围内的成分，并滤除该三维亮度信号的其它成分；

一三维带止滤波器，将该三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低；

一三维带止混合单元，将该三维带止滤波器的一输出与一三维补偿信号混合；

一三维加法单元，将该三维带通滤波器的一输出与该三维带止混合单元的一输出相加以产生一已补偿三维亮度信号；

一非三维带止滤波器，将一非三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分的信号强度降低；

一非三维带通滤波器，通过该非三维亮度信号在该色度成分的该载波频率的该频率范围内的成分，并滤除该非三维亮度信号的其它成分；

一非三维带止混合单元，根据一区域的若干个取样点被定义为边缘点的数量，将该非三维带止滤波器的一输出与该三维补偿信号混合或将该非三维带止滤波器的该输出与一非三维补偿信号混合，当该区域的这些取样点被定义为边缘点的数量大于一边缘点阈值时，该非三维带止混合单元将该非三维带止滤波器的该输出与该三维补偿信号混合，否则，该非三维带止混合单元将该非三维带止滤波器的该输出与该非三维补偿信号混合；

一非三维带通混合单元，根据该区域的一一维亮度信号以及一二维亮度信号是否接近该载波频率且该区域是否为一边缘区域时，将该非三维带通滤波器的一输出与该三维带通滤波器的该输出混合或直接通过该非三维带通滤波器的该输出，当该区域的该一维亮度信号及该二维亮度信号接近该载波频率且该区域为该边缘区域时，该非三维带通混合单元将该非三维带通滤波器的该输出与该三维带通滤波器的该输出混合，否则，该非三维带通混合单元直接通过该非三维带通滤波器的该输出；以及

一非三维加法单元，将该非三维带止混合单元的一输出与该非三维带通混合单元的一输出相加以产生一已补偿非三维亮度信号。