专利名称：视频图像分辨率的可伸缩提高的制作方法
技术领域：
对照参考He等人于2000年8月16日提交，标题是”提高视频图像锐度的系统和方法”，转让给本发明的受让人的第09/639147号美国专利，在这里将它的内容全部引入作为参考。
背景技术：
本发明涉及输出装置上视频信号的显示。具体而言，本发明涉及提高已经从低分辨率格式转换过来的输出信号的质量。
当阴极射线管内的电子枪在荧光体上打出一连串水平线的时候就产生了电视图像。磷光体的辉光反映在监视器上形成图像。在美国，国家电视标准委员会(NTSC)正在制定电视广播标准。按照这些标准，每次在屏幕上显示480行，在屏幕上每一秒钟显示60次图像。这些行同时显示的时候，注意到电子枪不会在同一次扫描过程中刷新所有行是非常重要的。除了设置屏幕上显示的行数以外，NTSC标准还提供一种“隔行扫描”显示系统。它的意思是480行被划分成两组，每一组240行，一次扫描针对的是奇数行，下一次被扫描的是偶数行。换句话说，每一组行每一秒钟显示30次。这一系统通常都叫做“480i”系统。
这一NTSC标准支持模拟信号。但是，人们正在努力将数字电视(DTV)信号送到家庭中去，而且几乎可以肯定数字电视广播会在不远的将来取代模拟电视广播。数字电视有众多的格式。它们中的一些采用隔行扫描系统，比方说上面描述的系统，而其它的则采用“逐行扫描”格式。在一些逐行扫描系统中，在一次扫描过程中要对所有行进行刷新。这样，虽然480p系统与480i系统具有相同数量的水平行，但是480p图像会更加稳定，因为图像中行的刷新次数会快一倍。先进电视系统委员会(ATSC)，它是一个国际组织，正在制定数字电视标准。ATSC已经指定了18种不同的数字电视格式，它们支持采用逐行扫描格式和隔行扫描格式的不同数量的行。目前，最常用的格式是480p，720p和1080i。
这些进展要求电视系统能够接收和显示不同格式的电视广播信号。完成这样一个任务的一种方法是在电视机中包括一个装置，它能够接收不兼容格式的信号，将它转换成电视机能够使用的格式。格式的转换常常会导致数据损失，降低显示图像的质量。例如，向上转换一从低分辨率格式转换成高分辨率格式一通常都需要对原始广播信号进行内插处理。例如，在不远的将来，许多消费者将拥有能够接收高清晰度(HD)广播信号的电视机。但是，目前广播的电视信号是低分辨率的标准清晰度(SD)格式。电视台将它们的广播信号转换成高清晰度格式还需要一些时日。因此，需要在高清晰度电视机中包括一种装置，它能够接收标准清晰度格式的信号，并且将它们转换成高清晰度格式。
向上转换过程通常都需要利用内插滤波器去掉向上采样图像中包括的高频图像。具体而言，在向上转换的过程中，将一些像素值设置为等于零。如果这些零值像素原封不动地显示出来，在电视屏幕上它们会呈现为黑色的斑点。相反，用一个内插滤波器将图像进行向上采样，将它们重新设置为非零值，从而产生视觉上更好的图像。实际上，用于向上转换图像的滤波器不可能是理想滤波器一不可能消除所有高频图像，因此，向上转换后得到的图像中会保留一些非常微弱的高频能量。对于人类视觉而言，向上转换以后的图像中高频数据通常都呈现为图像模糊。消除这种图像模糊的一种方法是对图像的边缘进行锐化处理，提高其纹理区域的对比度。这个锐化边缘和提高对比度的过程在图像中产生新的高频分量，使已经存在的中频模糊。虽然通常不可能再现低分辨率视频生产(例如标准格式录像)过程中丢失的所有细节，但是这些过程能够恢复至少一部分原始图像质量。但是，仍然需要改进的方法和系统来处理从另一种格式转换过的图像，特别是使处理时间和计算时间最少的那些，以便提高它们的质量。
发明内容
按照本发明的一个实施方案，提高视频信号分辨率的一种方法包括获得较低分辨率的视频信号，比方说标准清晰度电视信号。将一个尖峰函数应用到低分辨率信号上，分析这一尖峰信号，以确定可能是边缘的像素。然后将这个尖峰信号“向上转换”一它的分辨率提高到所需要的分辨率，比方说高清晰度电视信号。然后将一个边缘检测函数应用于这一较高分辨率的视频信号，具体而言，就是将它应用于对应于前面认为可能是边缘的那些像素。将边缘联系应用于检测到的边缘，将一个亮度过渡改善函数应用到检测到的边缘上，将处理过的高分辨率信号输出给一个高分辨率显示器。
按照本发明，尖峰函数的应用通过提高原始图像的感觉对比度来提高图像质量。也就是说，对于人眼来说，图像的对比度提高了，特别是在它的纹理区域内。尖峰函数通常是在向上转换之前应用的。然后在转换完成以后应用边缘检测函数，以精确地确定向上转换的哪些像素是边缘像素。按照本发明提供的函数为图像的特征产生估计值，这样做能够减少计算时间，同时保持图像质量。图像中检测到的边缘被联系起来，在水平方向和垂直方向将图像锐化。根据本发明，可以改变各种参数来适应处理操作的复杂性，以及控制分辨率的提高程度。
通过阅读以下详细描述，同时参考附图，就会了解本发明的其它实施方案及它们的优点。
图1是本发明中提高视频图像分辨率的一个实例框图；图2是按照本发明将尖峰函数应用于获得的信号的示例性步骤框图；图3是说明本发明中如何确定潜在边缘的一个流程图；图4是说明本发明中如何检测边缘的一个实例流程图；图5说明本发明中可以用于将图像中的像素分段的一个电路实例；和图6说明本发明如何将图5中的电路结合进电视系统中显示图像。
具体实施例方式
虽然将利用一些实施方案来描述本发明，但是应当明白本发明并不限于这些实施方案。相反，本发明包括后面的权利要求给出的实质和范围内的所有改变、改进和等价方案。
现在参考附图来描述本发明的实施方案。图1是本发明中提高视频信号分辨率的一个方法流程图。在这个实施方案中，获得第一个分辨率的视频信号，如同方框102所示。电视和视频信号一般都是行和列构成的一个像素阵列。这个阵列常常不是方形的，也就是说行数常常不等于列数。在一个实施方案中，获得的信号是标准清晰度电视(SDTV)信号，按照这一标准，它的格式是480i。虽然描述本发明的时候针对的是标准清晰度电视信号和高清晰度电视(HDTV)信号，但是应该明白还有其它格式，也能够应用本发明。
将一个尖峰函数应用于获得的图像，如同方框104所示。一般而言，应用尖峰函数会因为提高图像纹理区域中的感觉对比度而提高图像质量。现在来看图2，在一个实施方案中，通过用不可分离的两坐标有限冲击响应(FIR)滤波器与图像作卷积运算，将卷积与原始像素值的卷积相加，来提供这一尖峰函数，分别见方框202和204。在一个实施方案中，采用有9个系数的有限冲击响应滤波器。在一个实施方案中，成功地应用了系数等于0、-1、0；-1、4、-1；0、-1、0的一个有限冲击响应滤波器。
再一次参考图1，将尖峰函数应用于获得的信号以后，对尖峰信号(以后将尖峰函数应用于获得的信号以后得到的信号叫做“尖峰”信号)进行分析，以确定哪些像素可能是边缘像素，见方框106。回到图3，在一个实施方案中，这一分析包括计算尖峰信号的一阶导数，见方框302，将它与一个门限进行比较，见方框304。这个门限通常都是建立在随后计算所需复杂度基础之上的。例如，门限较低会增加潜在边缘像素的数量，而门限较高则会简化计算，减少潜在边缘像素的数量。这样，按照本发明，可以按照需要调整处理操作的复杂性，以便在节省计算时间和图像改善程度之间取得平衡。如果某个像素那里的一阶导数超过这一门限，这个像素就可能是一个边缘像素，会对它进行进一步处理，见方框308。
如同前面描述的一样，视频信号通常都是分成行和列。因此要将尖峰函数(以及按照本发明要应用于信号的其它函数)应用于水平方向和垂直方向。信号的一阶导数可以通过计算像素值之间的差计算出来。在一个实施方案中，通过计算相邻两个像素之间的差计算出一阶导数。
继续参考图1，接下来将一个向上转换操作应用于尖峰函数，见方框108，以提高它的分辨率。例如，向上转换可以适当地转换480i格式的标准清晰度电视信号，以正确地显示在1080i的高清晰度电视上。在一个实施方案中，向上转换是通过线性内差完成的，也就是通过平均两个相邻像素完成的。在另一个实施方案中，向上转换是利用高斯内插实现的，也就是对原始信号作卷积运算，然后通过高斯滤波器。应该指出，虽然本发明中应用的是线性内插和高斯内插，但是向上转换还可以用其它方式进行。
回过来参考图1，下面将边缘检测函数应用于向上转换以后的信号，见方框110。应用这个函数能够确定以前确定为潜在边缘像素中的哪些像素真的是原始图像的边缘像素。现在参考图4，在本发明的一个实施方案中，边缘检测包括计算尖峰信号的二阶导数，见方框402。可以通过计算三个相邻像素的加权差来获得二阶导数。如果在方框406中两个相邻像素二阶导数的乘积小于或者等于0，那么这些像素中至少有一个像素是一个边缘像素，因为它意味着这两个相邻像素的值要么符号相反，要么至少一个的值等于零(也就是说与零有一个交叉)。如果是这样，就在方框408中计算向上转换信号的三阶导数，并且在方框410中与二阶导数进行比较。同样可以按照需要选择这个门限值，以反映处理操作的复杂性。
信号的三阶导数代表它的零点交叉率。它说明边缘斜率改变的速率，因而说明边缘有多陡峭。如果一个像素上三阶导数的值太小，那么这个像素就很可能只是一个软边缘(，或者一个半软边缘，为了提高分辨率而进行的进一步处理没有必要再进行下去。这样，如果在方框412中三阶导数超过了第二个门限，那么这个像素就只是一个边缘。在一个实施方案中，第二个门限只等于以前确定的尖峰信号一阶导数与一个常数的乘积。在一个实施方案中，成功地采用了幅度等于0.45的一个常数。在这个实施方案中，这个常数的幅度是通过观察选择的，它能够从进一步提高分辨率的过程中消除足够量的软边界，同时保持输出图像的质量。
再一次参考图1，下一步应用一个边缘联系函数，如同方框112所示。一般而言，进行边缘联系，将不连续的边缘点连接起来，消除孤立的边缘点。在一个实施方案中，将这个边缘联系函数应用于完成边缘检测以后被当作边缘的所有像素。
回到图1，下一步在方框114中将一个亮度过渡改善(“LTI”)函数应用于向上转换过的信号的边缘。这个LTI函数一般都将慢速亮度过渡替换成陡峭的过渡，从而使边缘锐化。LTI是在“子像素”层次上进行的。也就是说，将每个像素划分成多个部分(也就是子像素)，分析每一个子像素的特性，以确定像素内边缘所在的准确点。
在一个实施方案中，应用于较高分辨率的视频信号，以便找到像素内边缘位置的这个函数被定义为c＝round[N*Ln(x-1)/(abs(L”(x-1))+abs(Ln(x)))]其中c是数学舍入函数(将变量转换成最接近的整数)，N代表每个像素划分成多少个子像素，x表示正在评估的是哪一个像素，Ln代表较高分辨率视频信号的二阶导数(L代表导数)。用这个位置(也叫做边缘中心)来选择预定LTI多相查阅表(“LUT”)中的滤波器，应用于向上转换的图像，完成锐化处理。具体而言，将边缘的位置用作转换成LUT的系数，选择对应的滤波器，从LUT中提取出来。滤波器对边缘像素进行卷积运算，将结果加到边缘上去，完成锐化处理。
与确定了的边缘点相邻的像素也需要增强，才能使图像质量产生看得见的改善。因此，最好是在应用滤波器之前包括另外的像素。在一个实施方案中，包括有边缘像素的四个像素。在这个实施方案中，四个滤波器与这个映射系数相联系。所有四个滤波器都是从LUT中提取出来的，产生四个卷积结果。在另一个实施方案中，分析六个像素，使得六个滤波器与映射系数相联系。因此，从LUT提取六个滤波器，产生六个卷积结果。
对于边缘联系这种情形，在本发明的一个实施方案中，这个LTI函数被应用于边缘检测和联系过程中指定为边缘的所有像素。在一个实施方案中，向上转换过经历了边缘检测的图像中所有像素都被接连处理。在这样一个实施方案中，可以用水平和垂直计数器来确定像素位置。可以让这些计数器的计数值不断增大，从而连续处理每个像素，直到最后一栏最后一行中的像素已经被处理完。整个图像都可以随后进行高清晰度输出，如同方框116所示。
在一个实施方案中，最初获得的视频信号可能是逐行扫描格式的，而在另一个实施方案中，它可能是隔行扫描的。在一些情形里，在进一步处理之前需要将视频信号从一种格式转换成另一种格式。例如，在一个实施方案中，本发明可以被设置成只能处理逐行扫描格式的信号。在这种情况下，隔行扫描格式的视频信号通常都需要在步骤102中转换成逐行扫描格式，然后才进行进一步的处理。同样，在处理完以后可能需要将视频信号转换成另一种格式。这样，按照以下步骤在逐行扫描格式中处理过的信号可能在方框116中需要在只能显示隔行扫描格式信号的一个装置上显示。在这种情况下，处理过的信号将从逐行扫描格式转换成隔行扫描格式，然后才发送给显示器。虽然描述本发明的时候信号是在逐行扫描格式中进行处理的，但是显然它也可以在隔行扫描格式中进行处理。还有，在这种情况下，输入视频信号可以在方框102中从逐行扫描格式转换成隔行扫描格式，也可以在方框116中从隔行扫描格式转换回逐行扫描格式，然后再输出。此外，本发明显然能够获得逐行扫描格式的信号，用隔行扫描格式进行显示，以及反过来。所有这种改变都属于本发明的范围。
在本发明中以隔行扫描格式输出信号的一个实施方案中，可以在水平方向的处理过程中隔一个像素处理一个像素，以便节省计算时间，因为按照定义，隔行扫描格式中要隔一行才有像素(也就是说一列中隔一个像素才有像素)。应该指出，在LTI中，修改边缘点上一个方向上的四个或者六个像素(处理四个像素而不是六个像素能够节省时间)，从而产生一个自然的锐化边缘。只修改边缘点而不修改周围的像素或者每隔一个像素跳过LTI就会产生非自然信号。这样，与水平方向的处理不同，垂直方向的处理要求处理这一列中的所有像素，因为包围边缘点的那些像素否则就无法按照需要进行修改。
一旦应用了LTI函数，就可以在向上转换期间应用的分辨率显示视频信号。按照本发明提高了分辨率的视频信号与获得的图像相比具有较高的分辨率，因而它们能够具有很高的图像质量。
如图5所示，本发明中提高视频信号分辨率的电路10包括一个接收机4，它从电视广播台或者其它视频信号源接收视频信号2。信号2被传送给电路6，在那里向上转换，按照本发明提高它的分辨率。提高电路6产生的输出信号被传送给电视显像屏。参考图6，通常会在输入端12收到信号2，然后将它传送给调谐器14。电路10常常放在电视调谐器输出端和电视显示屏8之间的某个位置上。
因此，本发明显然提供了一种方法和系统，用于提高图像分辨率，并且使消耗的处理资源最小。虽然描述本发明的时候参考了它的最佳实施方案，但是很显然本领域中的技术人员可以想到许多变化、改进和改变。因此，落入后面权利要求范围的所有变化、改进和改变都属于本发明。
权利要求
1.以-可伸缩方式提高视频信号分辨率的一种方法，包括获得(102)第一个分辨率的视频信号(2)；将一个尖峰函数应用(104)到所述第一个分辨率的视频信号(2)上来产生一个尖峰信号；分析所述尖峰信号，找出(106)第一个分辨率的视频信号(2)中可能的边缘像素；将所述尖峰信号向上转换(108)成较高分辨率的视频信号；在对应于第一个分辨率视频信号可能边缘像素的像素上，将一个边缘检测函数应用(110)到所述较高分辨率的视频信号上，从而找出较高分辨率视频信号的边缘像素；将一个边缘联系函数应用(112)于所述较高分辨率的视频信号边缘像素；将一个亮度过渡改善函数应用(114)到所述较高分辨率视频信号的边缘像素上；和输出(116)所述较高分辨率的视频信号。
2.权利要求1的方法，其中的尖峰函数还包括获得第一个分辨率视频信号(2)的卷积(202)；和将所述卷积结果(204)加到获得的第一个分辨率视频信号(2)上去。
3.权利要求1的方法，其中分析所述尖峰函数的步骤还包括计算所述尖峰信号的一阶导数(302)；和如果所述第一个分辨率视频信号像素上的一阶导数大于第一个门限值，就将这个尖峰信号像素看成一个潜在的边缘像素。
4.权利要求1的方法，其中的边缘检测函数还包括计算所述向上转换过的信号的二阶导数(402)；如果所述二阶导数说明有一个零点交叉，就计算所述尖峰信号的三阶导数(408)；如果所述三阶导数大于第二个门限值就将所述像素看成(412)一个边缘像素。
5.权利要求1的方法，其中的边缘联系函数还包括找出孤立的边缘像素；和去掉找出来的所述孤立边缘像素。
6.权利要求1的方法，其中的亮度过渡改善函数包括将较高分辨率视频信号的一个边缘像素划分成多个子区域；分析每一个子区域，确定所述像素内边缘所在的位置；用所述边缘位置选择一个滤波器；和将所选择的滤波器应用于所述较高分辨率的边缘像素。
7.权利要求6的方法，其中的边缘位置被定义为c＝round[N*L”(x-1)/(abs(L”(x-1))+abs(L”(x)))]其中c是数学舍入函数，N表示每个像素被划分成多少个子像素，x表示被评估的是哪一个像素，L”表示较高分辨率视频信号的二阶导数。
8.权利要求6的方法，其中的边缘位置被用作一个系数，映射到滤波器中，储存在一个查阅表里。
9.权利要求8的方法，还包括选择较高分辨率视频信号边缘像素旁边另外的像素；为选择出来的每个另外的像素从所述查阅表选择一个滤波器；和将所选择的滤波器应用于所述较高分辨率的视频信号边缘像素和所述另外选择的像素。
10.以可伸缩方式提高视频信号分辨率的一种方法，包括获得(102)第一个分辨率的视频信号阵列；将一个尖峰函数应用到所述第一个分辨率的视频信号阵列上来产生一个尖峰信号阵列；分析所述尖峰信号阵列，找出(106)第一个分辨率的视频信号阵列中可能的边缘像素；将所述尖峰信号阵列向上转换(108)成较高分辨率的视频信号阵列；在对应于第一个分辨率的视频信号阵列可能的边缘像素的像素上，将一个边缘检测函数应用(110)到所述较高分辨率的视频信号阵列上，从而找出较高分辨率视频信号阵列的边缘像素；将一个边缘联系函数应用(112)于所述被看作较高分辨率视频信号阵列边缘像素的位置处较高分辨率的视频信号阵列上；将一个亮度过渡改善函数应用(114)到被看作较高分辨率视频信号阵列边缘像素的像素处所述较高分辨率视频信号阵列上；和输出(116)所述较高分辨率的视频信号阵列。
11.权利要求10的方法，其中的边缘检测函数还包括计算所述较高分辨率视频信号阵列的二阶导数(402)；如果所述较高分辨率视频信号阵列中两个相邻像素的二阶导数的乘积小于或者等于零，两个所述相邻像素中一个或者多个大于第二个门限值，就将两个相邻像素中的一个或者多个看成(412)一个边缘像素；和处理所述阵列中的至少第三个像素，如果所述至少第三个像素的二阶导数和所述阵列中与所述至少第三个像素相邻的一个像素的二阶导数的乘积等于零，所述至少第三个像素的三阶导数大于第二个门限值，就将所述至少第三个像素当作一个边缘像素。
12.权利要求10的方法，其中的亮度过渡改善函数包括将较高分辨率视频信号的一个边缘像素划分成多个子区域；分析每一个子区域，确定所述像素内边缘所在的位置；用所述边缘位置选择一个滤波器；和将所选择的滤波器应用于所述较高分辨率的边缘像素。
13.权利要求12的方法，其中的边缘位置被定义为c＝round[N*L”(x-1)/(abs(L”(x-1))+abs(L”(x)))]其中c是数学舍入函数，N表示每个像素被划分成多少个子像素，x表示被评估的是哪一个像素，L”表示较高分辨率视频信号的二阶导数。
14.提高视频信号分辨率的一种方法，包括获得(102)第一个分辨率的视频信号；提高第一个分辨率视频信号的感觉对比度，产生一个尖峰视频信号；分析所述尖峰视频信号，找出第一个分辨率的视频信号中可能的边缘像素；将所述尖峰视频信号向上转换(108)成较高分辨率的视频信号；将一个边缘检测函数应用(110)到所述较高分辨率的视频信号阵列上，从而找出较高分辨率视频信号的实际边缘像素；将一个边缘联系函数应用(112)于所述被看作实际较高分辨率视频信号边缘像素的位置处较高分辨率的视频信号上；将一个亮度过渡改善函数应用(114)到所述较高分辨率视频信号上；和输出(116)所述较高分辨率的视频信号。
15.提高视频信号分辨率的一种方法，包括获得(102)第一个分辨率的视频信号；将一个尖峰函数应用(104)于所述第一个分辨率的视频信号，其中的尖峰函数是通过获得第一个分辨率的视频信号的卷积，将所述卷积加到获得的第一个分辨率的视频信号上去计算出来的；分析所述尖峰信号，找出所述第一个分辨率的视频信号中的潜在边缘像素；将所述尖峰信号向上转换(108)成较高分辨率的视频信号；在对应于第一个分辨率的视频信号潜在边缘像素的像素上，将一个边缘检测函数应用于(110)所述较高分辨率的视频信号，从而找出较高分辨率的视频信号边缘像素，其中的边缘检测函数是通过计算所述尖峰信号的二阶导数计算(402)出来的，如果较高分辨率视频信号中两个相邻像素的二阶导数的乘积小于或者等于零，就计算所述尖峰信号的三阶导数，如果所述三阶导数大于第二个门限值，就将所述像素看作(412)一个边缘像素；在被看作较高分辨率视频信号边缘像素的像素上，将边缘联系函数应用(112)于所述较高分辨率的视频信号；在被看作较高分辨率视频信号边缘像素的像素上，将一个亮度过渡改善函数应用于(114)所述较高分辨率的视频信号；和输出(116)所述较高分辨率的视频信号。
16.以可伸缩方式提高视频信号分辨率的一种装置，包括接收第一个分辨率的视频信号(2)的一个接收机(4)；提高接收到的视频信号的感觉对比度，产生尖峰信号的一个尖峰系统(6)；找出所述尖峰信号中可能的边缘像素的纹理信号边缘检测器；将所述尖峰视频信号向上转换成较高分辨率视频信号的一个向上转换器；分析对应于所述尖峰信号可能边缘像素的所述较高分辨率视频信号中的像素，找出较高分辨率视频边缘像素的一个向上转换边缘检测器；将找出的所述较高分辨率视频信号边缘像素连接起来的一个边缘联系器；通过将慢速亮度过渡替换成陡峭亮度过渡，锐化连接的较高分辨率视频信号边缘像素的一个亮度过渡改善装置；和与所述接收机连接，输出较高分辨率视频信号的一个显示器。
17.以可伸缩方式提高视频信号分辨率的一种装置，包括接收第一个分辨率视频信号(2)的一个接收机(4)；提高所接收视频信号(2)的感觉对比度，产生尖峰信号的一个尖峰系统(6)；分析所述尖峰信号的第一个导数，找出尖峰信号可能边缘像素的一个纹理信号边缘检测器；将所述尖峰信号转换成较高分辨率视频信号的一个向上转换器；计算所述尖峰信号的二阶导数，找出零点交叉，计算所述尖峰信号零点交叉像素的三阶导数，找出较高分辨率视频信号边缘像素的一个向上转换边缘检测器；将找出来的较高分辨率视频信号边缘像素连接起来的一个边缘联系器；通过将较高分辨率的视频信号边缘像素划分成多个子区域，分析每一个子区域，找到所述像素内边缘所在位置，用所述边缘位置选择一个滤波器，将选中的滤波器应用于所述较高分辨率边缘像素的锐化连接的较高分辨率视频信号边缘像素的一个亮度过渡改善装置；和与所述接收机连接输出所述较高分辨率视频信号的一个显示器。
18.一种电视接收机，包括一个接收调谐器(14)，用于调谐到第一个分辨率的电视信号上；一个电视信号处理电路(10)，与一个显示器(8)连接，提供提高了分辨率的电视信号，其中提高了分辨率的电视信号的产生过程还包括*将一个尖峰函数应用于(104)第一个分辨率的电视信号，产生一个尖峰信号；*分析所述尖峰信号，找出(106)第一个分辨率的电视信号(2)中可能的边缘像素；*将所述尖峰信号向上转换(108)成较高分辨率的电视信号；*在对应于第一个分辨率视频信号可能边缘像素的像素上，将一个边缘检测函数应用于(110)所述较高分辨率的电视信号，找出较高分辨率电视信号边缘像素；*将一个边缘联系函数应用于(112)所述较高分辨率电视信号边缘像素；*将一个亮度过渡改善函数应用于(114)所述较高分辨率电视信号边缘像素；和*输出(116)所述较高分辨率电视信号。
19.一种电视接收机，包括用于接收的一个调谐器(14)，调谐到第一个分辨率的电视信号(2)上；一个电视信号处理电路(10)，与一个显示器(8)连接，提供提高了分辨率的电视信号，其中产生提高了分辨率的电视信号的过程还包括*将一个尖峰函数应用于(104)所述第一个分辨率的电视信号，提高所述电视信号的感觉对比度；*分析所述电视信号尖峰信号，找出(106)可能的边缘像素；*将所述第一个分辨率的电视信号(2)向上转换(108)到一个较高分辨率的电视信号；*将一个边缘检测函数应用(110)到较高分辨率的电视信号，找出零点交叉，分析所述零点交叉像素，找出较高分辨率电视信号的边缘像素；*将一个边缘联系函数应用(112)到找出来的较高分辨率电视信号的边缘像素上；*通过将较高分辨率的视频信号边缘像素划分成多个子区域，分析每一个子区域，确定所述像素内边缘所在的一个位置，用所述边缘位置来选择一个滤波器，将选中的所述滤波器应用于所述较高分辨率边缘像素，将一个亮度过渡改善函数应用于(114)找出来的较高分辨率电视信号边缘像素；和*输出(116)所述较高分辨率的电视信号。
全文摘要
提高视频图像分辨率的一种系统和方法，包括获得(102)较低分辨率的视频信号(2)，应用(104)一个尖峰函数，分析尖峰信号，找出(106)潜在边缘。然后将低分辨率信号(2)向上转换(108)成较高分辨率格式。在较高分辨率格式中检测(110)图像的实际边缘，并且将它们联系起来(112)，将一个亮度过渡改善函数应用于(114)这些边缘以锐化图像。在低分辨率分析图像能够减少计算时间，却仍然能够产生高质量输出图像。
文档编号G06T5/00GK1460368SQ02800979
公开日2003年12月3日 申请日期2002年3月19日 优先权日2001年3月30日
发明者T·-H·蓝 申请人:皇家菲利浦电子有限公司