专利名称：数字视频信号的时空域自适应加权平均去隔行方法
技术领域：
本发明属于电视机集成电路设计技术领域，更明确地说涉及数字视频信号的时空域自适应加权平均去隔行方法的设计。
背景技术：
传统的电视信号是隔行扫描制式。这种隔行扫描信号在电视显示器上显示时带来垂直清晰度不高，行间闪烁等问题。隔行转逐行技术能够提高垂直清晰度，消除行间闪烁现象，从而满足了人们对电视画面观赏性和舒适性的追求。目前去隔行算法多种多样，常见的有相邻场(场间)复制法、场内插值法、运动自适应插值法、运动补偿法等。其中运动自适应和运动补偿法是比较高级的两种算法。运动自适应方法是根据前后场判断当前位置像素是运动还是静止，如果运动，则选择相邻场复制插补方法；如果是静止，则选择场内插补方法。运动补偿法是查找像素运动矢量，根据运动矢量将相应位置的像素平均作为待插补像素值。运动补偿法虽然效果优异，但由于电路消耗大，容易发生运动矢量查找失误，在实际应用中采用这种方法较少。运动自适应方法结合了相邻场复制方法和场内插值法的优点，效果良好，使用较多。但如果运动或静止判断不准，或场内边沿处像素搜索不准，会引起偶然的像素插补错误，引起图像失真。
发明内容
本发明的目的，就在于克服上述缺点，提供一种数字视频信号的时空域自适应加权平均去隔行方法。它弥补了上述方法的不足，自动融合了相邻场平均复制和场内插补方法的优点，同时削弱了由于运动或静止判断不准或场内边沿像素不匹配导致的影响，改善了去隔行的效果。
为了达到上述目的，本发明包括以下步骤(1)将前一场数据和当前场数据预先存放在SDRAM里，将后一场数据从源信号经滤波降噪后存进SDRAM；(2)把前一场信号数据和后一场信号数据相加平均，将其均值作为时域均值，把前一场数据与后一场数据相减，将其差值绝对值为时域差值；(3)以待插补像素第i行第j列P(i，j)为中心，比较上一行像素和下一行处于对角连线的两个像素，取出绝对差值最小的两个像素的均值为空域最匹配均值——空域均值，其差值为空域最小差值——空域差值；(4)将时域差值和空域最小差值输入时空域权重系数计算电路进行各自的权重系数计算当时域差值不等于零时，时域权重系数＝空域差值/(空域差值+时域差值)；当时域差值等于零时，时域权重系数＝1、空域权重系数＝1-时域权重系数；(5)将时域的像素均值和时域权重系数相乘，空域的匹配像素均值与空域权重系数相乘，得到最终待插补像素值进行插补。
上述计算均通过电路进行。
本发明将前后场(时域)像素均值和场内上下行(空域)匹配像素均值用加权求和从而得到待插补像素值。其权重系数是根据时域和空域像素值的匹配程度自动算出来的。即由前后场像素的差值和当前场上下行匹配像素的差值来求出各自的加权系数。差越小，对应权重系数越小，反之越大。这样自动融合了相邻场平均复制和场内插补方法的优点，同时削弱了由于运动静止判断不准或场内边沿像素不匹配导致的影响，改善了去隔行的效果。
本发明根据时域前后场像素绝对差值和场内上下行匹配像素的绝对差值作为判断场间插补和场内插补准确度的判断，并且利用这两个差值算出时域权重系数和空域权重系数。其系数是与其差值成反比，从而自动调节场间插补和场内插补对最终结桌的贡献，减轻了对运动或静止的误判或误搜索带来的图像变形，改善了去隔行后输出图像的效果。它可广泛应用于电视机等数字视频信号的隔行转逐行中。
图1为本发明的电路方框图。
图2为其场内匹配像素搜索示意图。
具体实施例方式
实施例1。一种数字视频信号的时空域自适应加权平均去隔行方法，它包括以下步骤(1)将前一场数据和当前场数据预先存放在SDRAM里，将后一场数据从源信号经滤波降噪后存进SDRAM；
(2)把前一场信号数据和后一场信号数据相加平均，将其均值作为时域均值，把前一场数据与后一场数据相减，将其差值绝对值为时域差值；(3)以待插补像素第i行第j列P(i，j)为中心，比较上一行像素和下一行处于对角连线的两个像素，取出绝对差值最小的两个像素的均值为空域最匹配均值——空域均值，其差值为空域最小差值——空域差值；(4)将时域差值和空域最小差值输入时空域权重系数计算电路进行各自的权重系数计算当时域差值不等于零时，时域权重系数＝空域差值/(空域差值+时域差值)；当时域差值等于零时，时域权重系数＝1、空域权重系数＝1-时域权重系数；(5)将时域的像素均值和时域权重系数相乘，空域的匹配像素均值与空域权重系数相乘，得到最终待插补像素值进行插补。
如图1所示，实现去隔行计算需要三场数据。即前一场数据、后一场数据和当前场数据。前一场数据和当前场数据预先存放在SDRAM里，在处理时同步读取出来。后一场数据是从源信号过来经滤波降噪后存进SDRAM。首先用前一场信号数据和后一场信号数据进行相加平均，其均值作为时域均值，前一场数据与后一场数据相减，其差值绝对值为时域差值。
对于当前场取待插补行的上一行像素和下一行像素进行计算，如图2所示。以待插补像素第i行第j列P(i，j)为中心，比较上一行像素和下一行处于对角连线的两个像素。取出绝对差值最小的两个像素。这两个像素的均值为空域最匹配均值(简称空域均值)，其差值为空域最小差值(简称空域差值)。
然后将时域差值和空域最小差值输入时空域权重系数计算电路进行各自的权重系数计算。其计算方法为当时域差值不等于零时，时域权重系数＝空域差值/(空域差值+时域差值)①当时域差值等于零时，时域权重系数＝1 ②空域权重系数＝1-时域权重系数 ③得到权重系数后，将时域的像素均值和时域权重系数相乘，空域的匹配像素均值与空域权重系数相乘，就是最终的插补结果。
实施例1自动融合了相邻场平均复制和场内插补方法的优点，同时削弱了由于运动或静止判断不准或场内边沿像素不匹配导致的影响，改善了去隔行的效果。它适用于将隔行的电视信号或视频信号转变为逐行信号，从而可以在平板显示器或在可以支持逐行信号的C盯显示器上显示出来。
权利要求
1.一种数字视频信号的时空域自适应加权平均去隔行方法，其特征在于它包括以下步骤(1)将前一场数据和当前场数据预先存放在SDRAM里，将后一场数据从源信号经滤波降噪后存进SDRAM；(2)把前一场信号数据和后一场信号数据相加平均，将其均值作为时域均值，把前一场数据与后一场数据相减，将其差值绝对值为时域差值；(3)以待插补像素第i行第j列P(i，j)为中心，比较上一行像素和下一行处于对角连线的两个像素，取出绝对差值最小的两个像素的均值为空域最匹配均值——空域均值，其差值为空域最小差值——空域差值；(4)将时域差值和空域最小差值输入时空域权重系数计算电路进行各自的权重系数计算当时域差值不等于零时，时域权重系数＝空域差值/(空域差值+时域差值)；当时域差值等于零时，时域权重系数＝1、空域权重系数＝1-时域权重系数；(5)将时域的像素均值和时域权重系数相乘，空域的匹配像素均值与空域权重系数相乘，得到最终待插补像素值进行插补。
全文摘要
一种数字视频信号的时空域自适应加权平均去隔行方法，属于电视机IC技术。包括将前一场和当前场数据、后一场数据经滤波降噪后存进SDRAM；把前一场和后一场信号数据相加平均作为时域均值，把前一场与后一场数据相减其绝对值作为时域差值；以待插补像素第i行第j列为中心比较上一行和下一行处于对角连线的两个像素，取绝对差值最小的两个像素的均值为空域均值，其差值为空域差值；将时域差值和空域差值输入时空域权重系数计算电路计算；将时域像素均值和空域匹配像素均值分别与其权重系数相乘得待插补像素值等步骤。它融合了相邻场平均复制和场内插补方法的优点，改善了去隔行的效果。可广泛应用于数字视频信号的隔行转逐行中。
文档编号H04N7/01GK1633167SQ200410075469
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月20日 优先权日2004年12月20日
发明者何云鹏, 战嘉瑾, 刘志恒, 丁勇, 陈永强, 缪建兵, 王瑞冰, 孙尔俊, 丘敏 申请人:海信集团有限公司