专利名称：：利用水平位移预估与补偿来进行影像去交错的方法与装置的制作方法
技术领域：
：本发明提供一种影像去交错化方法与装置，尤指一种利用水平位移预估(horizontalmotionestimation)与水平位移补偿(horizontalmotioncompensation)的影像去交错化的方法与装置。
背景技术：
：传统的交错式扫描(interlacedscanning)技术是将组成该帧的二个场作交4昔显示。该二个场由奇场及偶场所组成。而循序式扫描(progressivescan)技术，又称非交错式扫描(non-interlaced),则是先将两个场合并为一个帧，再以加倍的水平扫描频率依序扫描该帧中的所有扫描线，使画面的质量得以提升。为了以循序式扫描方式来显示交错式的影像数据，便需利用去交错(de-interlacing)方法于一场原有的连续两扫描线间插补出一新的扫描线。现有技术普遍利用位移调适性(motion-adaptive)的处理方法来进行去交错化操作。然而，在利用位移调适性来进行去交错化处理时，大多无法内插出高频且移动的细节，且若视频数据在进行去交错化操作之前又经过影像编译码(videoencode/decode)处理，其泛色现象会让高频部分更加失真而难以内插出原来的影像，进而使得去交错化处理后的影像的画面质量不佳。
发明内容因此本发明的主要目的在于提供一种可侦测同一种场间的一水平位移向量并依据该水平位移向量对一输出帧的一目标像素进行一水平位移补偿的影像去交错化的方法与装置，以提升画面质量并降低相关硬件成本。依据本发明的实施例，其揭露一种去交错方法，用来去交错一视频数据。该视频数据包括一第一、第二、第三、第四及第五场，以及该视频数据于该第三场输出时产生一输出帧。该方法包括下列步骤依据该第一及第三场、该第三及第五场以及该第二及第四场的至少其中的一组，进行水平位移预估以侦测一水平位移向量；以及若侦测出该水平位移向量，则依据该水平位移向量自该第二场中选择一第一像素与自该第四场中选择一第二像素，并依据该第一像素与该第二像素来内插出对应该输出帧中一目标像素的一特定像素值。依据本发明的实施例，其另揭露一种去交错装置，用来去交错一视频数据。该视频数据包括一第一、第二、第三、第四及第五场，以及该视频数据于该第三场输出时产生一输出帧。该装置包括一水平位移预估单元以及一水平位移补偿单元。该水平位移预估单元依据该第一及第三场、该第三及第五场以及该第二及第四场的至少其中的一组进行水平位移预估以侦测一水平位移向量。该水平位移补偿单元耦接于该水平位移预估单元，其中若该水平位移预估单元侦测出该水平位移向量，则依据该水平位移向量自该第二场中选择一第一像素与自该第四场中选择一第二像素，并依据该第一像素与该第二像素来内插出对应该输出帧中一目标像素的一特定像素值。图1为包含有五相邻场的一视频数据与相对应的一输出帧的示意图。图2为本发明的一实施例的去交错装置的示意图。图3为本发明水平位移补偿单元进行水平位移补偿的示意图。图4为图2所示的去交错装置进行去交错运算的流程图。图5为本发明另一实施例的去交错装置的示意图。图6为图5所示的去交错装置进行去交错运算的流程图。主要组件符号说明<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具体实施例方式请参阅图1。图1为包含有五相邻场(field)的一^L频数据100与相对应的一输出帧(frame)160的示意图。去交错后的输出帧160对应于时间T,而视频数据100中的五个相邻场110、120、130、140以及150,分别对应于时间T-2、T-l、T、T+l以及T+2。在图1中，扫描线112、132、152及162分别为场110、130、150及160中的第N-l条扫描线；扫描线123、143及163分别为场120、140及160中的第N条扫描线；而扫描线114、134、154及164则分别为场110、130、150及160中的第N+l条扫描线，其中第N-1条扫描线与第N+l条扫描线属同一种场而第N条扫描线属另一种场。另外，于本发明的实施例中的去交错方法以逐像素方式(pixel-by-pixelbasis)来产生输出帧160。请参阅图2,图2为本发明的一实施例的去交错装置200的示意图。去交错装置200包含有一水平位移预估单元210以及一水平位移补偿单元220，而水平位移补偿单元220则包含有一选择单元222以及一计算单元224。当视频数据输入至去交错装置200中的水平位移预估单元210后，水平位移预估单元210会对该视频数据进行水平位移预估的动作。在本实施例中，假设去交错装置200对于场130的一目标像素IO进行去交错处理以产生相对应于该输出帧160的该目标像素10。因此，本发明的水平位移预估单元210会对于目标像素IO的邻近区域进行水平位移判断的动作。在实作上，水平位移预估单元210可以该目标像素IO为中心，设定一预估范围(window),并在该预估范围内对场130进4亍帧间的位移侦测(motiondetection)以找出一水平位移向量(motionvector)来。如图1所示，在本实施例中，4艮i殳一预估范围101设定为一2*5像素大小，然后水平位移预估单元210可依据预估范围101而比对场130与场150或是与场110的位移变化，或/及依据预估范围101来比对邻近的场120与场140的位移变化，例如图1所示的场130的像素15及16的像素值移动至场150的像素13及14，或是场120中的像素12的像素值移动至场140的像素11的像素值。因此本实施例中水平位移预估单元210判断在目标像素10的邻近部分有水平位移发生且水平位移向量为+2。请参阅图3,图3为本发明水平位移补偿单元220进行水平位移补偿的示意图。在水平位移预估单元210将所判断出来的水平位移向量输入至水平位移补偿单元220中的选4奪单元222之后。选择单元222依据水平位移向量来选取欲用来内插出目标像素10的参考像素出来，如图3所示，在本实施例中，由于水平位移向量为+2，因此选择单元222选择对应于场130中目标像素10的前一个场120的像素12以及对应于场130中目标像素10的后一个场7140的像素11来作为用来内插出目标像素10的参考像素。请注意，在本实施例中其水平位移向量为一偶数值，因此水平位移补偿单元220可选择前后各一个像素来作为参考像素，然而若水平位移向量为一奇数值(例如+3),则本发明水平位移补偿单元220亦可选择对应该水平位移向量的前后各两个像素来作为参考像素，例如在水平位移向量为+3的情况下选择单元222可选择对应于场130中目标像素10的前一个场120的4象素12、20以及对应于场130中目标像素10的后一个场140的像素11、19来作为用来内插出目标像素10的参考像素。接下来，水平位移补偿单元220中的计算单元224再依据对应目标像素10的参考像素(例如场120的像素12以及场140的像素11),利用平均参考像素的像素值来内插出输出帧160的目标像素10的像素值以完成去交错化的动作。请参阅图4,图4为图2所示的去交错装置200进行去交错运算的流程图。请注意，流程图中相关步骤不一定遵照此排序来连续执行，且其它的步骤亦可能插入其中。去交^"装置200进行去交4晉运算的步骤可归纳如下步骤400:水平位移预估单元210依据一预估范围101对该目标像素10进行水平位移预估的动作。步骤402:若水平位移预估单元210判断该目标像素10的邻近区域有水平位移动作发生，则执行步骤404，反之，结束此流程。步骤404:水平位移预估单元210依据该水平位移决定一水平位移向量。步骤406:选择单元222依据该水平位移向量决定相对于该目标像素10的复数个参考像素11、12。步骤408:计算单元224平均参考像素11、12的像素值作为目标像素10的像素值。请参阅图5，图5为本发明另一实施例的去交错装置500的示意图。在本发明实施例中，去交错装置500包含有水平位移预估单元510、一水平位移补偿单元520、一位移调适性电路530以及一决定单元540。水平位移补偿单元520则包含有一选择单元522以及一计算单元524。请注意，图5所示的去交错装置500与图2所示的去交错装置200中的同名组件具有相同的功能与操作，故于此不另赘述。如上所述，由于习知位移调适性电路530利用位移调适性去交错方法(motionadaptivede-interlacing)来进行去交4晉动作时，大多无法内插出高频且移动的细节因而造成影像的失真。因此，可利用本发明水平位移预估单元510以及水平位移补偿单元520来补足位移调适性电路530的不足。在本实施例中，当水平位移预估单元510对一目标像素进行水平位移预估时，若该目标像素IO有水平位移发生，则决定单元540依据水平位移补偿单元520所计算出的像素值来当作目标像素IO的像素值，而不选取位移调适性电路530所计算出来的像素值；另一方面，若该目标像素10被水平位移预估单元510判断出没有水平位移发生时，则决定单元540便选取位移调适性电路530所计算出来的像素值来当作目标像素IO的像素值，而不去选取水平位移补偿单元520所计算出的像素值。因此，本发明去交错装置500可以依据目标像素的水平位移发生与否，来决定欲差补该目标像素10的去交错方式，因此加强了去交错过程的准确度以及敏感度，进而大幅提升了画面的质量。请参阅图6,图6为图5所示的去交错装置500进行去交错运算的流程图。请注意，流程图中相关步骤不一定遵照此排序来连续执行，且其它的步骤亦可能插入其中。去交错装置500进行去交错运算的步骤可归纳如下步骤600:水平位移预估单元510对该目标像素10进行水平位移预估的动作。步骤602:水平位移补偿单元510依据水平位移预估单元510所决定的一水平位移向量来产生一特定像素值。步骤604:位移调适性电路530则依据一位移调适性去交错以产生一候选像素值。步骤606:若侦测到该水平位移向量，则决定单元540使用该特定像素值来设定该目标像素；以及若未侦测到该水平位移向量，则该决定单元540使用该候选像素值来设定该目标像素。相较于现有技术，本发明的去交错装置在利用水平位移预估与水平位移补偿来进行影像去交错操作时，利用了一预估范围来侦测目标范围的水平移动，因此可大幅减少大范围搜寻所需的硬件成本。另一方面，本发明的去交错装置亦可利用水平位移预估与水平位移来补足位移调适性去交错方式的不足，不仅加强了去交错过程的准确度以及敏感度，并进而大幅提升了整体画面的质量。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。9权利要求1.一种去交错方法，用来去交错一视频数据，该视频数据包括一第一、第二、第三、第四及第五场，该视频数据于该第三场输出时产生一输出帧，该方法包括下列步骤依据该第一及第三场、该第三及第五场以及该第二及第四场的至少其中一组，进行水平位移预估以侦测一水平位移向量；以及若侦测出该水平位移向量，则依据该水平位移向量自该第二场中选择一第一像素与自该第四场中选择一第二像素，并依据该第一像素与该第二像素来内插出对应该输出帧中一目标像素的一特定像素值。2.如权利要求l所述的方法，其中侦测该水平位移向量的步骤包括依据该目标像素设定一像素处理范围；以及依据该像素处理范围进行水平位移预估以侦测该水平位移向量。3.如权利要求l所述的方法，其中用以产生该目标像素的步骤包括若侦测到的该水平位移向量等于2N,贝'j:依据该水平位移向量来选取该第二场中相距该目标像素N个像素的像素来作为该第一像素；依据该水平位移向量来选取该第四场中相距该目标像素N个像素的像素来作为该第二像素；以及平均该第一像素的像素值与该第二像素的像素值来作为该特定像素值;以及若侦测到的该水平位移向量等于2N+1，贝'J:依据该水平位移向量来选取该第二场中相距该目标像素N个像素的像素来作为该第一像素以及相距该目标像素N+l个像素的像素来作为一第三像素，其中该第一像素与该第三像素相邻；依据该水平位移向量来选取该第四场中相距该目标像素N个像素的像素来作为该第二像素以及相距该目标像素N+l个像素的像素来作为一第四像素，其中该第二像素与该第四像素相邻；以及将该第一像素、该第二像素、该第三像素及该第四像素的像素值平均，来作为该特定像素值。4.如权利要求1所述的方法，其另包括对该视频数据执行一位移调适性去交错以产生对应该输出帧中该目标像素的一候选像素值，其中当未侦测到该水平位移向量时，使用该候选像素值来设定该目标像素。5.—种去交错装置，用来去交错一视频数据，该视频数据包括一第一、第二、第三、第四及第五场，该视频数据于该第三场输出时产生一输出帧，该装置包括一水平位移预估单元，依据该第一及第三场、该第三及第五场以及该第二及第四场的至少其中的一组，进行水平位移预估以侦测一水平位移向量；以及一水平位移补偿单元，耦接于该水平位移预估单元，若该水平位移预估单元侦测出该水平位移向量，则依据该水平位移向量自该第二场中选择一第一像素与自该第四场中选择一第二像素，并依据该第一像素与该第二像素来内插出对应该输出帧中一目标像素的一特定像素值。6.如权利要求5所述的装置，其中该水平位移预估单元依据该目标像素设定一像素处理范围；并且依据该像素处理范围进行水平位移预估以侦测该水平位移向量。7.如权利要求5所述的装置，其中该水平位移补偿单元包括一选择单元，用来依据该水平位移向量来选取该第二场中相距该目标像素N个像素的像素来作为该第一像素以及相距该目标像素N+l个像素的像素来作为一第三像素，其中该第一像素与该第三像素相邻，以及依据该水平位移向量来选取该输出帧中相距该目标像素N个像素的像素来作为该第二像素以及相距该目标像素N+1个像素的像素来作为一第四像素，其中该第二像素与该第四像素相邻；以及一计算单元，耦接于该选择单元，当该水平位移向量等于2N,平均该第一像素及第二像素的像素值来作为该特定像素值，当该水平位移向量等于2N+1,平均该第一像素、该第二像素、该第三像素及该第四像素的像素值来作为该特定像素值。8.如权利要求5所述的装置，其另包括一位移调适性电路，用来对该视频数据执行一位移调适性去交错以产生对应该输出帧中该目标像素的一候选像素值；以及一决定单元，耦接于该位移调适性电路、该水平位移预估单元及该水平位移补偿单元，若有侦测到该水平位移向量，则该决定单元使用该特定像素值来设定该目标像素，以及若未侦测到该水平位移向量，则该决定单元使用该候选像素值来设定该目标像素。9.一种去交错方法，用来去交错一视频数据，该视频数据包括复数个场，该方法包括下列步骤侦测同一种场间的一水平位移向量；以及依据该水平位移向量对一输出帧的一目标像素进行一水平位移补偿。10.如权利要求9所述的方法，其中该水平位移补偿是指将对应该目标像素的复数个参考像素做内插以产生一特定像素值，以及该些参考像素由该水平位移向量所决定。11.如权利要求9所述的方法，其另包括对该视频数据执行一位移调适性去交错以产生对应该输出帧中该目标像素的一候选像素值。12.如权利要求11所述的方法，其另包括当未侦测到该水平位移向量时，使用该候选像素值来设定该目标像素。全文摘要一种去交错方法，用于去交错一视频数据，该视频数据包含有一第一、第二及第三场，该方法包含有依据该第一、第三场进行水平位移预估；以及若侦测出对应该第一场中一第一像素与该第三场中一第二像素的一水平位移向量，则依据该水平位移向量自该第一场中选择一第三像素与自该第三场中选择一第四像素，并依据该第三像素与该第四像素来内插出对应该第二场中一目标像素的一特定像素值；其中该第一、第二、第三、第四像素与该目标像素位于同一水平扫描在线，以及该第三像素与该第四像素位于该目标像素的两侧。文档编号H04N5/44GK101521761SQ20081008129公开日2009年9月2日申请日期2008年2月26日优先权日2008年2月26日发明者廖文财,张庆华,赵柏伟申请人:瑞昱半导体股份有限公司