[发明专利]图像细节增强与缩放装置,以及图像细节增强与缩放方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种图像细节增强与缩放装置，与其对应方法。且特别是有关于一种在图像缩放(scaling)之前即进行细节增强的图像细节增强与缩放装置，与其对应方法。

背景技术

使用照相机或摄影机之类的电子装置拍摄的低分辨率视频图像，其清晰度大多不如人眼所见的实景。尤其是图像经过缩放之后，例如将图像由标清画面放大成高清画面之后，图像的边缘细节会更加模糊。

为了让视频图像的边缘细节与人眼所见一致，视频图像的细节增强技术已经是不可或缺。图像的细节增强需要许多复杂运算，为了降低成本，细节增强演算法与其硬件的简化是始终存在的趋势。

现有的视频图像播放装置通常是在图像进行缩放之后才进行细节增强，由于缩放器(scaler)的低通特性使得图像在缩放之后损失高频细节，增加了细节提取难度，当缩放倍数较大时，增强效果有限。

发明内容

本发明提供一种图像细节增强与缩放装置，在缩放器之前即进行图像细节增强，可达到更佳的增强效果。

本发明提供一种图像细节增强与缩放方法，可用相对简单的运算达到同样优异的细节增强效果。

本发明提出一种图像细节增强与缩放装置，接收一图像的N行像素的数据，包括图像细节增强器和缩放器。图像细节增强器调整上述N行像素中间的P行像素的亮度分量，以增强图像细节，其中N与P皆为正整数而且N大于P。缩放器耦接图像细节增强器，根据经过图像细节增强器增强细节的上述P行像素，以及其余未经过图像细节增强器增强细节的N-P行像素，对图像进行缩放。在上述缩放运算中，经过细节增强的上述P行像素的权重系数大于未经过细节增强的上述N-P行像素。

在本发明的一实施例中，上述的图像细节增强器包括分析单元、高频单元、以及增强单元。分析单元根据上述P行像素其中一目前像素的运动标志、亮度分量、以及色差分量，将目前像素划分到多个区域其中之一，并输出目前像素所属区域所对应的区域增强系数。高频单元根据上述亮度分量提供目前像素的高频分量与高频增强系数。增强单元耦接分析单元与高频单元，根据上述的区域增强系数、高频分量、以及高频增强系数调整目前像素的亮度分量。

在本发明的一实施例中，上述的分析单元包括图像区域划分器以及选择器。图像区域划分器根据上述色差分量是否位于一预设范围中以及目前像素是否为边缘像素，将目前像素划分到上述多个区域其中之一。选择器耦接于图像区域划分器与增强单元之间，若上述运动标志为使能状态(enabled)，则将目前像素划分到上述多个区域其中的运动区域，并且将运动区域所对应的区域增强系数输出至增强单元。若运动标志为禁能状态(disabled)，则根据图像区域划分器的划分结果，在运动区域以外的上述多个区域所对应的区域增强系数中，选出目前像素所属区域所对应的区域增强系数，并将目前像素所属区域所对应的区域增强系数输出至增强单元。

在本发明的一实施例中，上述的图像区域划分器根据上述色差分量的比例，判断上述色差分量是否位于上述预设范围中。

在本发明的另一实施例中，上述的图像区域划分器根据上述色差分量的比例与饱和度，判断上述色差分量是否位于上述预设范围中。

在本发明的一实施例中，上述的图像区域划分器根据图像中的目前像素与多个邻近像素的亮度分量，判断目前像素是否为边缘像素。

更详细的说，上述的多个邻近像素包括紧邻目前像素的一相邻像素。图像区域划分器以相邻像素做为第一窗口的一预设角落，以目前像素做为第二窗口的一预设角落，根据第一窗口其中所有像素的亮度分量计算第一平均值，根据第二窗口其中所有像素的亮度分量计算第二平均值，根据第二平均值计算伪方差值，然后根据第一平均值、第二平均值、以及伪方差值判断目前像素是否为边缘像素。

在本发明的一实施例中，上述的第一窗口与第二窗口的大小皆为2x2个像素。

在本发明的一实施例中，上述的高频单元包括分量产生器与系数产生器。分量产生器耦接增强单元，根据图像中的目前像素与多个邻近像素的亮度分量计算上述高频分量，并将高频分量提供至增强单元。系数产生器耦接于分量产生器与增强单元之间，以计算或查表方式，根据高频分量提供高频增强系数至增强单元，其中高频增强系数与高频分量成反比。若以查表方式，则高频增强系数的大小取决于以高频分量为输入的查表曲线。