专利名称：用于输出色度信号之装置及其方法
用于输出色度信号之装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种装置，特别涉及一种用于输出色度信号之装置及其方法。背景技术：
一复合视频信号(composite video signal)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/C separation)。用于将复合视频信号分离出亮度信号及色度信号的梳形滤波器包括三种，分为一维(ID)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，当一图框(frame)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，当一图框为静态时，利用三维梳形滤波器分离出亮度信号以及色度信号。当色度信号被亮度信号影响时，图框会出现彩虹状色彩(rainbow-like color),为了防止彩虹状色彩的发生，现有解决方法是当图框为动态时，选择非三维梳形滤波器输出的非三维色度信号，当图框为静态时，选择三维梳形滤波器输出的三维色度信号，然而有些时候即使图框为动态，选择非三维色度信号却比选择三维色度信号更糟，更明确地说，即使图框为动态，选择非三维色度信号更容易出现彩虹状色彩。因此，当图框为动态时，需要提出解决方法来适当地选择三维色度信号及非三维色度信号。
发明内容本发明之一目的是提供一种用于输出色度信号之装置及其方法。本发明之一种用于输出色度信号之装置是用于一影像处理系统，包括一动态侦测单元、一图框边缘侦测单元以及一输出单元。于该系统中，一图框之一复合视频信号具有一色度成分以及一亮度成分，一三维梳形滤波器接收该复合视频信号及基于该色度成分输出一三维色度信号，一非三维梳形滤波器接收该复合视频信号、基于该色度成份输出一非三维色度信号以及基于该亮度成分输出一非三维亮度信号。该动态侦测单元判断该图框之一动态程度。该图框边缘侦测单元判断该非三维亮度信号是否从该图框之一边缘取出(extracted)。该输出单元接收该三维色度信号与该非三维色度信号并根据该动态程度与该图框边缘侦测单元的判断结果输出该三维色度信号与该非三维色度信号其中一者作为一结果色度信号。本发明之一种用于输出色度信号之方法是用于一影像处理系统。于该系统中，一图框之一复合视频信号具有一色度成分以及一亮度成分，一三维梳形滤波器接收该复合视频信号及基于该色度成分输出一三维色度信号，一非三维梳形滤波器接收该复合视频信号、基于该色度成份输出一非三维色度信号以及基于该亮度成分输出一非三维亮度信号，该方法包括:判断该图框之一动态程度；判断该非三维亮度信号是否从该图框之一边缘取出(extracted);以及根据该判断的动态程度与该非三维亮度信号的判断结果输出该三维色度信号与该非三维色度信号其中一者作为一结果色度信号。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:
图1绘示一影像处理系统，其具有根据本发明实施例之用于输出色度信号之装置；图2绘示图1之色度侦测单元；以及图3绘示影像处理系统中，根据本发明之用于输出色度信号之方法流程图。
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绘示一影像处理系统，其具有根据本发明实施例之用于输出色度信号之装置I (以下简称为装置I)。该影像处理系统包括一三维梳形滤波器50、一非三维梳形滤波器60以及该装置I。一图框之一复合视频信号SC具有一色度成分以及一亮度成分。三维梳形滤波器50接收该图框之复合视频信号SC、将复合视频信号SC分离出一三维色度信号CHl以及一三维亮度信号(未图标)、以及基于该色度成份输出三维色度信号CH1。非三维梳形滤波器60接收该图框之复合视频信号SC、将复合视频信号SC分离出一非三维色度信号CH2以及一非三维亮度信号LU、以及基于该色度成份输出非三维色度信号CH2及基于该亮度成分输出非三维亮度信号LU。于现有技术中，防止彩虹状色彩发生的解决方法是当图框为动态时，选择非三维梳形滤波器60输出的非三维色度信号CH2作为一结果色度信号CH0UT，当图框为静态时，选择三维梳形滤波器50输出的三维色度信号CHl作为结果色度信号CH0UT，然而有些时候即使图框为动态，选择非三维色度信号CH2却比选择三维色度信号CHl更糟。本发明之装置I能根据一选择机制适当地选择三维色度信号CHl及非三维色度信号CH2其中一者作为结果色度信号CH0UT,选择机制将于稍后详述。本发明之装置I包括一色度侦测单元10、一动态侦测单元20、一图框边缘侦测单元30以及一输出单元40。复合视频信号SC之色度成分是调变在一载波频率(图2之Fsc)。色度侦测单元10接收三维色度信号CHl及判断该三维色度信号CHl之一振幅与该三维色度信号CHl在该色度成分之该载波频率(图2之Fsc)之一频率范围(frequency range)内之一振幅两者的一差异值是否低于一第一临界值(图2之THl)。复合视频信号SC之色度成分之载波频率(图2之Fsc)之频率范围可根据需求调整大小。动态侦测单元20接收复合视频信号SC及判断该图框之一动态程度。图框边缘侦测单元30接收非三维亮度信号LU及判断非三维亮度信号LU是否从该图框之一边缘取出(extracted)。输出单元40接收三维色度信号CHl与非三维色度信号CH2并根据色度侦测单元10的判断结果、动态侦测单元20判断的动态程度与图框边缘侦测单元30的判断结果输出三维色度信号CHl与非三维色度信号CH2其中一者作为结果色度信号CHOUT。图2绘示图1之色度侦测单元10。色度侦测单元10包括一带通滤波器100、一第一减法器102以及一第一比较器104。三维梳形滤波器50输出的三维色度信号CHl是旁通(bypassed,即未被处理)至第一减法器102及输入至带通滤波器100。带通滤波器100通过三维色度信号CHl在该复合视频信号SC之色度成分之载波频率Fsc之频率范围内的成分及滤除三维色度信号CHl的其它成分。然后第一减法器102将三维色度信号CHl减掉三维色度信号CHl在载波频率Fsc之频率范围内的成分，以获得三维色度信号CHl之振幅与三维色度信号CHl在该色度成分之载波频率Fsc之频率范围内之振幅两者的差异值。最后第一比较器104比较第一减法器102的减法结果(即三维色度信号CHl之振幅与三维色度信号CHl在该色度成分之载波频率Fsc之频率范围内之振幅两者的差异值)与第一临界值TH1。当第一减法器102的减法结果低于第一临界值THl时，表示三维色度信号CHl的频率接近该色度成分之载波频率Fsc，当第一减法器102的减法结果高于第一临界值THl时，表示三维色度信号CHl的频率并未接近该色度成分之载波频率Fsc。请同时参阅图1及图2，以下将描述选择机制的例子，如上所述，动态侦测单元20能判断该图框之动态程度，举例来说，动态程度是选自高度动态程度(highly motionaldegree)、一般动态程度(commonly motional degree)以及一静态程度(static degree)其中一者。不同动态程度可根据需求定义或分类且为本发明相同技术领域具有通常知识者所熟知，此不多加赘述。当动态程度指示该图框为静态时，输出单元40输出三维色度信号CH1，其原因在于当图框为静态时，选择三维色度信号CHl作为结果色度信号CHOUT必然比选择非三维色度信号CH2作为结果色度信号CHOUT更好。当动态程度指示该图框为一般动态程度时，若该非三维亮度信号LU是从该图框之边缘取出，输出单元40藉由比较三维色度信号CHl之振幅与非三维色度信号CH2之振幅来决定输出三维色度信号CHl或非三维色度信号CH2作为结果色度信号CH0UT，更明确地说，当三维色度信号CHl之振幅低于非三维色度信号CH2之振幅时，输出单元输出三维色度信号CH1，当非三维色度信号CH2之振幅低于三维色度信号CHl之振幅时，输出单元输出非三维色度信号CH2。藉由输出具有较低振幅的信号，可以降低彩虹状色彩的强度，因而能增进影像质量。当动态程度指示该图框为高度动态程度时，若三维色度信号CHl之振幅与三维色度信号CHl在该色度成分之载波频率Fsc之频率范围内之振幅两者的差异值低于第一临界值THl且该非三维亮度信号LU是从该图框之边缘取出，输出单元40藉由比较三维色度信号CHl之振幅与非三维色度信号CH2之振幅来决定输出三维色度信号CHl或非三维色度信号CH2作为结果色度信号CH0UT，更明确地说，当三维色度信号CHl之振幅低于非三维色度信号CH2之振幅时，输出单元输出三维色度信号CH1，当非三维色度信号CH2之振幅低于三维色度信号CHl之振幅时,输出单兀输出非三维色度信号CH2。当动态程度指示该图框为高度动态程度时，若三维色度信号CHl之振幅与三维色度信号CHl在该色度成分之载波频率Fsc之频率范围内之振幅两者的差异值高于第一临界值TH1，输出单元40输出非三维色度信号CH2作为结果色度信号CH0UT。简言之，上述选择机制的例子包括四种情况，第一个情况中，当动态程度指示该图框为静态时，输出单元40不考虑色度侦测单元10的判断结果与图框边缘侦测单元30的判断结果而直接输出三维色度信号CHl作为结果色度信号CH0UT。第二个情况中，当动态程度指示该图框为一般动态程度时，需考虑图框边缘侦测单元30的判断结果，但是不考虑色度侦测单元10的判断结果。第三个情况中，当动态程度指示该图框为高度动态程度时，色度侦测单元10的判断结果与图框边缘侦测单元30的判断结果都需要考虑，也就是说，当动态程度指示该图框为高度动态程度时，若三维色度信号CHl之振幅与三维色度信号CHl在该色度成分之载波频率Fsc之频率范围内之振幅两者的差异值低于第一临界值THl且该非三维亮度信号LU是从该图框之边缘取出，输出单元40藉由比较三维色度信号CHl之振幅与非三维色度信号CH2之振幅来决定输出三维色度信号CHl或非三维色度信号CH2作为结果色度信号CHOUT。第四个情况中，当动态程度指示该图框为高度动态程度时，考虑色度侦测单元10的判断结果而不考虑图框边缘侦测单元30的判断结果，也就是说，当动态程度指示该图框为高度动态程度时，若三维色度信号CHl之振幅与三维色度信号CHl在该色度成分之载波频率Fsc之频率范围内之振幅两者的差异值高于第一临界值TH1，输出单元40输出非三维色度信号CH2作为结果色度信号CHOUT。要说明的是，色度侦测单元10是可选择性的使用以增强本发明之装置I的表现。当本发明之装置I只包括动态侦测单元20、图框边缘侦测单元30及输出单元40时(即装置I不包括色度侦测单元10)，选择机制包括两种情况，第一个情况中，当动态程度指示该图框为静态时，输出单元40输出三维色度信号CHl作为结果色度信号CH0UT。第二个情况中，当动态程度指示该图框为动态程度时，若该非三维亮度信号LU是从该图框之边缘取出，输出单元40藉由比较三维色度信号CHl之振幅与非三维色度信号CH2之振幅来决定输出三维色度信号CHl或非三维色度信号CH2作为结果色度信号CH0UT。此外，动态侦测单元20与图框边缘侦测单元30为本发明相同技术领域具有通常知识者所熟知，此不多加赘述。请参阅图3，其绘示影像处理系统中，根据本发明之用于输出色度信号之方法流程图。于该影像处理系统中，一图框之一复合视频信号具有一色度成分以及一亮度成分。该色度成分是调变在一载波频率。一三维梳形滤波器接收该图框之复合视频信号以及基于该色度成份输出一三维色度信号。一非三维梳形滤波器接收该图框之复合视频信号、基于该色度成份输出一非三维色度信号及基于该亮度成分输出一非三维亮度信号。该方法包括下列步骤:于步骤S300中，判断该图框之一动态程度。于步骤S302中，判断该三维色度信号之一振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之一频率范围(frequency range)内之一振幅两者的一差异值是否低于一第一临界值。该三维色度信号之载波频率之频率范围可根据需求调整大小。步骤S302包括:通过三维色度信号在该色度成分之载波频率之频率范围内的成分；将三维色度信号减掉三维色度信号在该色度成分之载波频率之频率范围内的成分，以获得三维色度信号之振幅与三维色度信号在该色度成分之载波频率之频率范围内之振幅两者的差异值；以及比较该差异值与第一临界值。于步骤S304中，判断该非三维亮度信号是否从该图框之一边缘取出(extracted)。于步骤S306中，根据所判断该图框的动态程度、三维色度信号之振幅与三维色度信号在该色度成分之载波频率之频率范围内之振幅两者的差异值及该非三维亮度信号的判断结果，输出三维色度信号与非三维色度信号其中一者作为一结果色度信号。当动态程度指示该图框为静态时，输出三维色度信号作为结果色度信号。当动态程度指示该图框为一般动态程度时，若该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，藉由比较三维色度信号之振幅与非三维色度信号之振幅来决定输出三维色度信号或非三维色度信号作为结果色度信号，更明确地说，输出三维色度信号及非三维色度信号具有较低振幅者作为结果色度信号。当动态程度指示该图框为高度动态程度时，若三维色度信号之振幅与三维色度信号在该色度成分之载波频率之频率范围内之振幅两者的差异值低于该第一临界值且该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，藉由比较三维色度信号之振幅与非三维色度信号之振幅来决定输出三维色度信号或非三维色度信号作为结果色度信号，更明确地说，输出三维色度信号及非三维色度信号具有较低振幅者作为结果色度信号。当动态程度指示该图框为高度动态程度时，若三维色度信号之振幅与三维色度信号在该色度成分之载波频率之频率范围内之振幅两者的差异值高于该第一临界值，输出非三维色度信号作为结果色度信号。要说明的是步骤S302可根据需求选择性的执行，当该方法不包括步骤S302时，有两种情况决定结果色度信号，第一个情况中，当动态程度指示该图框为静态时，输出三维色度信号作为结果色度信号。第二个情况中，当动态程度指示该图框为动态程度时，若该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，藉由比较三维色度信号之振幅与非三维色度信号之振幅来决定输出三维色度信号或非三维色度信号作为结果色度信号，更明确地说，输出三维色度信号及非三维色度信号具有较低振幅者作为结果色度信号。本发明之用于输出色度信号之装置及其方法能在图框为动态时适当地选择三维色度信号或非三维色度信号作为结果色度信号，进而能藉由适当地选择三维色度信号或非三维色度信号作为结果色度信号来避免彩虹状色彩的情况发生。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。
权利要求
1.一种用于输出色度信号之装置，用于一影像处理系统，于该系统中，一图框之一复合视频信号具有一色度成分以及一亮度成分，一三维梳形滤波器接收该复合视频信号及基于该色度成分输出一三维色度信号，一非三维梳形滤波器接收该复合视频信号、基于该色度成份输出一非三维色度信号以及基于该亮度成分输出一非三维亮度信号，其特征在于，该装置包括: 一动态侦测单元，判断该图框之一动态程度； 一图框边缘侦测单元，判断该非三维亮度信号是否从该图框之一边缘取出；以及 一输出单元，接收该三维色度信号与该非三维色度信号并根据该动态程度与该图框边缘侦测单元的判断结果输出该三维色度信号与该非三维色度信号其中一者作为一结果色度信号。
2.根据权利要求1所述的用于输出色度信号之装置，其特征在于，其中当该动态程度指示该图框为静态时，输出单元输出该三维色度信号作为该结果色度信号；以及 当该动态程度指示该图框为动态时，若该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，该输出单元比较该三维色度信号之一振幅与该非三维色度信号之一振幅，并输出该三维色度信号及该非三维色度信号两者中具有较低振幅者作为该结果色度信号。
3.根据权利要求1所述的用于输出色度信号之装置，其特征在于，该色度成分是调变在一载波频率，该用于输出色度信号之装置进一步包括一色度侦测单元，用于判断该三维色度信号之一振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之一频率范围内之一振幅两者的一差异值是否低于一第一临界值。
4.根据权利要求3所述的用于输出色度信号之装置，其特征在于，当该动态程度指示该图框为静态时，该输出单元输出该三维色度 信号作为该结果色度信号； 当该动态程度指示该图框为一般动态时，若该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，该输出单元比较该三维色度信号之振幅与该非三维色度信号之振幅，并输出该三维色度信号及该非三维色度信号两者中具有较低振幅者作为该结果色度信号； 当该动态程度指示该图框为高度动态时，若该三维色度信号之该振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之该频率范围内之该振幅两者的差异值低于该第一临界值且该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，该输出单元藉由比较该三维色度信号之该振幅与该非三维色度信号之该振幅来决定输出该三维色度信号或该非三维色度信号作为该结果色度信号；以及 当该动态程度指示该图框为高度动态时，若该三维色度信号之该振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之该频率范围内之该振幅两者的差异值高于该第一临界值，该输出单元决定输出该非三维色度信号作为该结果色度信号。
5.根据权利要求4所述的用于输出色度信号之装置，其特征在于，当该动态程度指示该图框为高度动态时，若该三维色度信号之该振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之该频率范围内之该振幅两者的差异值低于该第一临界值且该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，该输出单元输出该三维色度信号及该非三维色度信号两者中具有较低振幅者作为该结果色度信号。
6.一种用于输出色度信号之方法，用于一影像处理系统，于该系统中，一图框之一复合视频信号具有一色度成分以及一亮度成分，一三维梳形滤波器接收该复合视频信号及基于该色度成分输出一三维色度信号，一非三维梳形滤波器接收该复合视频信号、基于该色度成份输出一非三维色度信号以及基于该亮度成分输出一非三维亮度信号，该方法包括: 判断该图框之一动态程度； 判断该非三维亮度信号是否从该图框之一边缘取出；以及 根据该判断的动态程度与该非三维亮度信号的判断结果输出该三维色度信号与该非三维色度信号其中一者作为一结果色度信号。
7.根据权利要求6所述的用于输出色度信号之方法，其特征在于，当该动态程度指示该图框为静态时，输出该三维色度信号作为该结果色度信号；以及 当该动态程度指示该图框为动态时，若该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，t匕较该三维色度信号之一振幅与该非三维色度信号之一振幅，并输出该三维色度信号及该非三维色度信号两者中具有较低振幅者作为该结果色度信号。
8.根据权利要求6所述的用于输出色度信号之方法，其特征在于，该色度成分是调变在一载波频率，该用于输出色度信号之方法进一步包括判断该三维色度信号之一振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之一频率范围(frequency range)内之一振幅两者的一差异值是否低于一第一临界值的步骤。
9.根据权利要求8所述的用于输出色度信号之方法，其特征在于，当该动态程度指示该图框为静态时，输出该三维色度信号作为该结果色度信号； 当该动态程度指示该图框为一般动态时，若该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，比较该三维色度信号之振幅与该非三维色度信号之振幅，并输出该三维色度信号及该非三维色度信号两者中具有较低振幅者作为该结果色度信号； 当该动态程度指示该图框为高度动态时，若该三维色度信号之该振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之该频率范围内之该振幅两者的差异值低于该第一临界值且该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出，藉由比较该三维色度信号之该振幅与该非三维色度信号之该振幅来决定输出该三维色度信号或该非三维色度信号作为该结果色度信号；以及 当该动态程度指示该图框为高度动态时，若该三维色度信号之该振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之该频率范围内之该振幅两者的差异值高于该第一临界值，输出该非三维色度信号作为该结果色度信号。
10.根据权利要求9所述的用于输出色度信号之方法，其特征在于，当该动态程度指示该图框为高度动态时，若该三维色度信号之该振幅与该三维色度信号在该色度成分之该载波频率之该频率范围内之该振幅两者的差异值低于该第一临界值且该非三维亮度信号是从该图框之边缘取出， 输出该三维色度信号及该非三维色度信号两者中具有较低振幅者作为该结果色度信号。
全文摘要
本发明公开了一种用于输出色度信号之装置及其方法，该装置包括一动态侦测单元、一图框边缘侦测单元以及一输出单元。该动态侦测单元判断一图框之一动态程度。该图框边缘侦测单元判断一非三维亮度信号是否从该图框之一边缘取出。该输出单元根据该动态侦测单元判断的动态程度与该图框边缘侦测单元的判断结果输出一三维色度信号与一非三维色度信号其中一者作为一结果色度信号。当该图框为动态时，本发明能适当地选择三维色度信号或非三维色度信号。
文档编号H04N15/00GK103139576SQ20121032056
公开日2013年6月5日 申请日期2012年8月31日 优先权日2011年11月30日
发明者戴庭安, 魏枫棋, 刘恒毅 申请人:矽统科技股份有限公司