影像转换方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种转换方法及系统，且特别是有关于一种影像转换方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 随着显示面板技术的发展，显示面板的解析度不断的提升。显示面板的解析度已 经发展到 3840X2160 的超高清（UltraHigh-Definition,UHD)解析度。
[0003] 然而，目前的影像源仍多数为720X480的标清（standard-definition,SD)解析 度或1920X1080的高清（High-definition，HD)解析度。这些影像源投射到超高清（UHD) 解析度显示面板时，必须进行影像转换。影像转换的技术严重影响到影像的视觉品质。
【发明内容】
[0004] 本发明有关于一种影像转换方法及系统，其利用增加高频谱分布的方式，使得视 觉品质能够有效地大幅提升。
[0005] 根据本发明的一方面，提出一种影像转换方法。影像转换方法包括以下步骤。提 供一具有数个像素的原始影像。依据各个像素的数个邻近窗口，以此些邻近窗口的差异，产 生一高频产生消息。至少依据高频产生消息，修正原始影像，以增加原始影像的高频谱的分 布。
[0006] 根据本发明的另一方面，提出一种影像转换系统。影像转换系统包括一输入单元、 一造频器及一频率补偿器。输入单元用以提供一具有数个像素的原始影像。造频器用以依 据各个像素的数个邻近窗口，以此些邻近窗口的差异，产生一高频产生消息。频率补偿器用 以至少依据高频产生消息，修正原始影像，以增加原始影像的高频谱的分布。
[0007] 根据本发明的再一方面，提出一种影像转换系统。影像转换系统包括一输入单元、 一造频器、一帧间频率分析器、一频率丢失检测器及一频率补偿器。输入单元用以提供一具 有数个像素的原始影像。造频器用以依据各个像素的数个邻近窗口，以此些邻近窗口的差 异，产生一高频产生消息。帧间频率分析器用以依据原始影像，产生一高频补偿增益消息。 频率丢失检测器用以依据原始影像，产生一频率丢失消息。频率补偿器用以至少依据高频 产生消息、高频补偿增益消息及频率丢失消息，修正原始影像，以增加原始影像的高频谱的 分布。
[0008] 为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作 详细说明如下：
【附图说明】
[0009] 图1绘示影像转换系统的示意图；
[0010] 图2绘示影像转换方法的流程图；
[0011] 图3绘示另一实施例的影像转换系统的示意图；
[0012] 图4绘示另一实施例的影像转换方法的流程图。
[0013] 图5绘示高频采样值的分析示意图；
[0014] 图6绘示频率丢失消息的分析示意图图；
[0015] 图7绘示邻近窗口的示意图；
[0016] 图8绘示邻近窗口的另一实施方式的示意图。
[0017] 主要元件符号说明
[0018] 100、200 :影像转换系统
[0019] 110:输入单元
[0020] 120 :频率丢失检测器
[0021] 121 :滤波器
[0022] 122 :逆演算单元
[0023] 130 :帧间频率分析器
[0024] 140 :造频器
[0025] 150 :频率补偿器
[0026] D:预定距离
[0027]gain_hf_compensate:高频补偿增益消息
[0028]hf:高频产生消息
[0029]hf_miss:频率丢失消息
[0030]頂0:原始影像
[0031] 頂0' ：模拟影像
[0032] 頂1 :修正影像
[0033]頂2 :高解析度影像
[0034]P7、P8、P[N_1]、P[N_2]:像素
[0035] record[i]:高频采样值
[0036]S201~S205:流程步骤
[0037]W22、W33、W44、W55、W331、W332、W333、W334 :邻近窗口
【具体实施方式】
[0038] 请参照第1及2图，图1绘示影像转换系统100的示意图，图2绘示影像转换方法 的流程图。影像转换系统100包括一输入单元110、一频率丢失检测器120、一帧间频率分 析器130、一造频器140及一频率补偿器150。
[0039] 输入单兀110用以输入各种影像资料，例如是一硬盘、一存储卡、一存储器、一资 料传输线或具有输入资料功能的电路。
[0040] 频率丢失检测器120、帧间频率分析器130、造频器140及频率补偿器150用以进 行各种影像处理程序，例如是一芯片、一电路板、一电路、或具有数组程序码的记录媒体装 置。
[0041] 以图2的流程图为例，在步骤S201中，输入单元110提供一具有数个像素的原始 影像IM0。
[0042] 在步骤S202中，造频器140依据各个像素，产生一高频产生消息hf。
[0043] 在步骤S203中，帧间频率分析器130依据原始影像頂0,产生一高频补偿增益消息 gain-hf-compensate〇
[0044] 在步骤S204中，频率丢失检测器120依据原始影像頂0,产生一频率丢失消息hf_ miss。
[0045] 在步骤S205中，频率补偿器150依据高频产生消息hf、高频补偿增益消息gain_ hf_compensate及频率丢失消息hf_miss，修正原始影像IM0,以增加原始影像IM0的高频谱 的分布，而输出修正影像頂1。
[0046] 请参照第3及4图，图3绘示另一实施例的影像转换系统200的示意图，图4绘示 另一实施例的影像转换方法的流程图。
[0047] 在图3中，影像转换系统200只包括输入单元110、造频器140及频率补偿器150。 在图4的步骤S405中，频率补偿器150只依据造频器140所提供的高频产生消息hf，修正 原始影像頂〇,以增加原始影像頂〇的高频谱的分布，而输出修正影像頂1。
[0048] 上述各种实施例均可有效增加原始影像頂0的高频谱分布，使得原始影像頂0由 标清（SD) /高清（HD)转为超高清（UHD)时，均能够有效地大幅提升视觉品质，本发明实施 例详细说明如下。
[0049] 请参照图5,其绘示高频采样值record[i]的分析示意图。频率丢失检测器120在 原始影像頂〇的各帧图像中，找出频率排序较高的N组高频采样值record[i] (i=0~N-1 )， 这些高频采样值record[i]所对应的像素点之间距必须大于一预定距离D。举例来说，图5 所示的第N-1个高频采样值rec〇rd[N-l]所对应的像素点P[N-1]及第N-2个高频采样值 reC〇rd[N-2]所对应的像素点P[N-2]的预定距离D的范围没有重叠（即两者间距大于预定 距离D)。
[0050]N为一预定百分比所对应的数值，例如是32或64。也就是说，频率丢失检测器120 找出的是排序于预定百分比之前的部分的高频采样值reC〇rd[i]。
[0051] 请参照图6,其绘示频率丢失消息hf_miss的分析示意图。在频率丢失检测器120 中，是透过以下方式来分析出频率丢失消息hf_miss。首先，输入原始影像IM0。接着，一滤 波器121提高原始影像頂0的解析度，以获得一高解析度影像頂2。然后，一逆演算单元122 逆演算高解析度影像頂2,以获得一模拟影像頂0'。接着，计算模拟影像頂0'与原始影像 IM0的差异，以获得频率丢失消息hf_miss。
[0052] 如图1所示，帧间频率分析器130依据频率丢失检测器120所分析出的高频采样 值record[i]，产生高频补偿增益消息gain_hf_compensate。以下进一步说明高频补偿增 益消息gain_hf_compensate的产生方式。
[0053] 首先，以下式（1)依据高频采样倌record「il获得总和倌sum。
[0054]
[0055] 接着，以下式（2)依据总和值sum获得增益值gain。
[0056]gain=f! (sum)................................................ (2)
[0057] 其中函数& (sum)可以是非线性函数也可以是线性函数，例如是下式（3)的函数。
[0058]
[0059] 其中base_fre是基准频率增强点，如果输入的f等于基准频率增强点base_ fre的时候，将按造频器140的产出一倍增强。input_gain也是一个函数模型，例如是与视 频码率成反比的函数。
[0060] 然后，为了保证时间轴上的增益值gain不变，高频补偿增益消息gain_hf_ compensate透过下式（4)的时间轴模型来获得。
[0061]
[0062] 共屮t代衣合I限囹m,gaint代衣合I限囹cur衣不彐刖I限囹傢。
[0063] 帧间频率分析器透过上式（1)~（4)的计算，即可获得高频补偿增益消息gain_ hf-compensate。
[0064] 如图1所示，造频器140依据原始影像IM0,产生高频产生消息hf。以下进一步说 明高频产生消息hf的产生方式。
[0065] 请参照图7,其绘示邻近窗口W22、W33、W44、W55的示意图。对于每一帧图像的每 一个像素（图7以像素P7为例)，以其为中心划定数个2X2~nXn(n例如是5)大小的邻 近窗口 122、133、144、155，并依据各个像素的数个邻近窗口122、133、144、155，以此些邻近 窗口W22、W33、W44、W55的差异，产生高频产生消息hf。在图7的实施例中，四个邻近窗口 W22、W33、W44、W55的大小不同，但皆涵盖到同一个像素。
[0066] 首先，依据下式（5)计算每一个邻近窗口W22、W33、W44、W55的像素平均值DCmxm(M 为1~n)。其中pixel_value为像素值。
[0067]
[0068] 接羞你据下=pf* (管品颇未▽甫僧AnVmnnp …
[0069]
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