视频信号缩放设备的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  15

专利名称:视频信号缩放设备的制作方法
技术领域
本发明的一个实施例涉及一种用于转换输入^L频信号、以及在 增加或减小视频信号的像素数目的同时输出缩放视频信号的视频 5 信号缩放设备。
背景技术
存在诸如NTSC、 PAL、高清晰度电—见、个人计算才几信号等各 种格式的视频信号。当将这些各种格式的视频信号显示在具有各种 像素数目的显示器上时,需要进行根据各显示器的像素数目来转换 10信号才各式的缩方文处理(Scaling process )。
作为执行这种缩放处理的传统缩放设备,已知诸如日本专利申 请公开第2000-56311号(专利文献1)、日本专利申请/>开第 2004-254273号(专利文献2)、日本专利申请公开第2002-218281 号(专利文献3)、以及日本专利申请公开第2000-115720号(专利 15文献4)中所v^开的内容。

发明内容
在这种缩放设备中,存在通过输入视频信号的线性缩放来执行 像素数目转换的情况。但是,当对在垂直方向具有高频分量的信号 执行两倍尺寸以上的较大扩大时,会出现在处理后的缩放视频信号
(scaling video signal)的对角线方向延伸的边*彖中残留有图^f象失真 (也称为"锯状")的问题。
可以想到的是,通过将输入视频信号输入自适应内插电路,在 进行缩放处理之前执行在先处理,作为应对上述问题的方法。另一 5方面,还存在取决于输入一见频信号的像素数目而不需要在先处理的 情况,因此,需要同时提供一种能够使输入视频信号绕过上述自适 应内插电^各而直4妻输入缩方丈电^各的^各径。
但是,在这种情况下,存在两种或多种输入到缩放电路的视频 信号,并且有必要才艮据所输入的视频信号的种类来改变处理。所以, 10缩放i殳备的控制变复杂了 。
因此,本发明的目的在于,提供一种能够在不使缩放设备的控 制复杂化的条件下,改善缩放后视频的对角线边缘的图像失真的缩 放设备。
根据本发明的视频信号缩放设备,用于转换输入视频信号、增 15 加或减小像素数目、以及输出缩放视频信号,该—见频信号缩放i殳备 包括自适应内插电路,用于转换输入视频信号,并输出像素进行 了内插处理的内插一见频信号;缩》文电^各,用于转换所输入的一见频信 号,并以任意比例增加或减小像素数目;选择电路,用于根据从外 部输入的选冲奪控制信号,有选择地将/人自适应内插电^各输出的内插 20 视频信号或输入视频信号输入到缩放电路;以及缩放控制电路,用 于根据选择控制信号来切换与缩放电路处的转换有关的参数。
在这种视频信号缩》文设备中,通过自适应内插电^各转换输入^L 频信号,并输出其像素经过内插处理的内插^f见频信号。此时,自适 应内插电路可以执行在输入视频信号的像素的内插处理过程中,降 25低内插视频信号的对角线边缘的图像失真的处理。从而,也可以降
低通过缩放电路从内插视频信号中获取的最终缩放视频信号中的 对角线边缘的图像失真。
另外,在这种视频信号缩放设备的选择电路中,根据选择控制 信号来选择是否将上述自适应内插电路处的处理添加到缩放电路
5之前。此时,根据缩放控制电路中的上述选择控制信号,将与缩放
电路处的转换有关的参数和上述选择控制信号 一起自动切换。因 此,与不添加上述处理的情况相比,即4吏在添加了通过自适应内插 电路进行的上述处理的情况下,也不必从外部改变^f见频信号缩放设 备的控制。如上所述,可以抑制这种视频信号缩放设备中的控制的
10 复杂化,这是因为,不论是否添加了用于输入视频信号的适当内插 电路的处理,都可以执行相同的控制。
另夕卜,自适应内4翁电3各包4舌7K平才广大电^各(horizontal expansion circuit ),用于将水平方向的输入视频信号的像素数目扩大到两倍; 以及垂直才广大电3各(vertical expansion circuit),用于3寻乂人7jc平才广大 15 电路输出的水平扩大视频信号的扫描线数目扩大到两倍,并且优选 地,垂直扩大电路检测从水平扩大电路输出的水平扩大视频信号在 对角线方向的视频相关性,并根据检测出的相关性高的方向执行内 插。
在这种自适应内插电路中,通过水平扩大电路将水平方向的像
20 素lt目扩大到两〗咅。然后,通过垂直扩大电蹈4企测水平扩大一见频信 号在对角线方向的^L频相关性,并在扫描线lt目扩大到两倍时,通 过垂直扩大电路在高相关性方向执行内插处理。从而,可以降低所 获得的视频信号中的对角线边缘的图像失真。
另外,作为上述参凄t的具体配置,可以引用包含与缩;改电路处 25的转换有关的像素数目的增加或减小比例的信息的配置。
根据本发明的视频信号缩放设备,可以在不使控制复杂化的条 件下,改善缩放后一见频的对角线边缘的图像失真。


现在将参考附图描述用于实现本发明的各种特征的 一般结构。
5所提供的附图和相关描述用于阐述本发明的实施例,而不用于限制 本发明的范围。
图1是示出才艮据本发明实施例的—见频信号缩放i殳备的实施例的 示例性框图。
具体实施例方式
10 下文中将参考附图描述根据本发明的各种实施例。
图1中所示的视频信号缩放设备l是一种用于转换来自输入端 3的输入一见频信号101、增加或减小像素凄t目、以及从输出端5输 出缩》文一见频4言号118的"i殳备。该"i殳备1可以用4乍全HD面+反电^见广 播接收机,例如,可以对具有720x480像素数目的SD信号执行缩 15放处理,并输出具有1920x1080像素数目的HD信号。
该缩》欠i殳备1包括自适应内插电^各10,用于冲丸4亍内插输入一见 频信号101的像素凄史目的处理;缩;改电i 各21,用于以4壬意比例增加 或减小所输入的视频信号的像素数目。另外,缩放设备l包括缩 ;汶控制电^各23,用于向上述缩;汶电^各21输出缩;汶控制信号116; 20以及选择电路25,用于选择将被输入至缩放电路21的视频信号。
上述自适应内插电3各10包括1H延迟电^各11,用于将一见频信 号延迟1H;水平加倍扩大电路(水平扩大电路)13,用于将输入 视频信号101的水平方向的像素数目扩大到两倍;以及垂直对角线
内插电路(垂直扩大电路)15,用于将从水平加倍扩大电路13输 出的视频信号的扫描线数目扩大到两倍。另外,自适应内插电^各10 包括孤立点移除滤波器17,用于移除在垂直对角线内插电^各15 处偶然生成的卩瓜立点。
5 在该缩》文i殳备1中,将来自输入端3的Mr入^L频信号101 l俞入
自适应内插电路10,并将其引到1H延迟电^各11和7JC平加倍扩大 电路13。另外,在使输入视频信号绕过自适应内插电路IO的同时, 将输入视频信号101输入选择电路25。在自适应内插电路10中, 从输入了输入视频信号101的1H延迟电路11中输出将输入视频信 10 号101延迟1H后的延迟视频信号103,并将延迟视频信号输入水 平力M咅扩大电^各13。
水平加倍扩大电3各13输入输入一见频信号101和延迟纟见频信号 103,通过内插滤波器对各输入的水平方向的像素数目进行加倍, 并输出水平扩大一见频信号105和延迟了 1H的水平扩大^L频信号 15106。附带地,作为上述内插滤波器,例如,这里可以4吏用两点之 间的直线内插。
垂直对角线内插电^各15输入水平扩大视频信号105和延迟了 1H的水平扩大^L频信号106。垂直对角线内插电^各15通过导丸4亍处 理将视频信号的扫描线数目扩大到两倍,以生成内插在彼此相邻的 20信号105的扫描线和信号106的扫描线之间的内插扫描线,作为内 插信号108。
作为此处使用的内插处理,可以使用如下所述的对角线内插 法。例如,当生成将被内插的内插信号108的每个内插像素时,对 于每个方向(包括对角线方向)中的处于插入相应内插像素的关系 25中的水平扩大一见频信号105、 106的4象素对而言,冲企测多个^f象素值 相互之间的相关性。选择检测出的相关性最高的方向,并通过使用
插入所选择方向中的相应内插像素的成对像素来执行内插计算,以 生成相应的内插像素。另外,可以将根据对角线内插的公知方法用 作此处使用的内插处理。
将所生成的内插信号108和水平扩大—见频信号105、 106 —起 5输入孤立点移除滤波器17。如上所述,当扩大视频信号的扫描线数 目时,通过垂直扩大电踪"险测一见频信号的对角线方向的相关性,并 在具有高相关性的方向中执行内插处理,从而降低扩大后的视频信 号中的对角线边缘的图像失真。
在上述对角线内插处理中,存在当对角线内插电3各15处的内 10 插方向错误时会偶然生成与周围像素没有相关性的像素(孤立点) 的情况。因此,将水平扩大视频信号105、 106、和内插信号108输 入孑瓜立点移除滤波器17,然后移除如上所述生成的3瓜立点,并生成 第一对角线内插扩大信号(内插视频信号)110和第二对角线内插 扩大信号(内插浮见频信号)111。 >^人自适应内插电3各IO输出第一对 15 角线内插扩大信号IIO和第二对角线内插扩大信号111,并将第一、 第二对角线内插扩大信号输入选择电路25。下文中,将第一对角线 内插扩大信号110和第二对角线内插扩大信号111统称为"内插视 频信号"。
如上所述,将输入视频信号101和内插视频信号110、 111输入 20选择电路25,并将来自外部(例如,来自电视广播接收机的控制 CPU )的ON/OFF控制信号(选4奪控制信号)113输入选^奪电^各25。 当ON/OFF控制信号113为ON时,选冲奪电路25将内插视频信号 110、 111 l!r出到缩;改电3各21。
另外,当ON/OFF控制信号113为OFF时,选4奪电路25将输 25入视频信号101输出到缩i文电路21。如上所述,通过选择电^各25
有选^奪地将内插^见频信号iio、 111或输入一见频信号101输入缩i文电 路21。
换句话i兌,通过来自外部的ON/OFF控制信号113来对在缩方文 电路21的前级的由自适应内插电路10进行的输入一见频信号101的 5 处理的ON (冲丸4亍处理)或OFF (不4丸4亍处理)进4亍切4奂。例如, 在需要作为缩》文一见频信号118的HD信号的情况下,优选地在输入 视频信号101为SD信号时开启由自适应内插电路10执行的处理, 并且在输入^L频信号101为HD信号时关掉由自适应内插电^各10 才丸4亍的处理。
10 接着,缩放电路21根据来自缩放控制电路23的缩放控制信号
116确定参数,通过以预定的比例增加或减小所输入的视频信号的 像素数目将其数目转换为所需数目,并输出缩放视频信号118。在 这种情况下,输入到缩放电路21的视频信号是内插视频信号110、 111、或如上所述的输入视频信号101。其中,内插视频信号110、
15111通过自适应内插电路10, 乂人而相对于输入一见频信号101来"i兌, 它们在水平方向和垂直方向的4象素凄t目力M咅了 。
此处,也将如上所述的ON/OFF控制信号113输入缩方文控制电 路23,此缩放控制电路23生成缩放控制信号116,以根据该ON/OFF 控制信号113来切换缩放电路21中的上述参数。执行参数的切换, 20使得缩》文#见频信号118的〗象素数目变得相同,而与ON/OFF控制信 号113的ON/OFF纟犬态无关。
即,具体地说,上述参数包括在缩放电路25处执行的像素数 目的增加和减小的比例(下文中,称为"增加/减小比例")信息。 缩放控制电路23切换缩放电路21中的上述参数,从而在ON/OFF 25控制信号113处于ON状态时,增力。/减小比例相对于ON/OFF控制 信号113处于OFF状态时变为了一半。
附带地,将表示输入视频信号101的像素数目和缩放视频信号
118的像素数目的信号输入缩放控制电路23,并根据包括在缩放控 制电路23的控制信号中的输入视频信号101的像素数目和缩放视 频信号118的像素数目来确定上述增力口/减小比例。
5 从而,缩放电路21中的参数连同由自适应内插电路10执行的
处理的ON/OFF被一起切换,从而自动应用适当的增力口/减小比例。 因此,可以使从缩方文电3各21输出的缩方文—见频信号118的^象素数目 自动变得相同,而不论通过自适应内插电路101执行的输入视频信 号101的处理是ON还是OFF。
10 如上所述,根据该视频信号缩放设备1,由于在缩放电路21
的处理之前,通过4吏用自适应内插电^各10 4丸4亍的上述对角线内插 处理执行了垂直方向的输入视频信号的扩大,所以改善了缩放视频 信号的对角线边缘的图像失真。
另外,在该设备1中,可以开启/关掉由上述自适应内插电路 15 IO执行的处理,但是自动对缩放处理的参数进行选择,使得最终的 缩》文3见频4言号118的l象素凄t目变4寻相同,而与该处理的ON/OFF无 关。结果,可以在通过上述自适应内插电^各10进行的处理为ON 和OFF的情况下,从外部(例如,从电视广播接收机的控制CPU) 执行该设备1的类似控制。
20 尽管描述了本发明的某些实施例,但是仅是通过实例来说明这
些实施例,而不是为了限制本发明的范围。事实上,本文中描述的 新颖的方法和系统可以通过多种其他形式实现,另外,在不脱离本 发明的精神的条件下,可以对本文中描述的方法和系统形式进行删 减、替换和改变。所附权利要求及其等同物用于覆盖落入本发明的
25精神和范围内的各种形式或改变。
权利要求
1.一种视频信号缩放设备,用于转换输入视频信号,增加或减小像素数目,以及输出缩放视频信号,所述视频信号缩放设备包括自适应内插电路,用于转换所述输入视频信号,并输出像素进行了内插的内插视频信号;缩放电路,用于转换所输入的视频信号,并以任意缩放比例增加或减小所述像素数目;选择电路,用于根据从外部输入的选择控制信号,有选择地将从所述自适应内插电路输出的所述内插视频信号或所述输入视频信号输入至所述缩放电路;以及缩放控制电路,用于根据所述选择控制信号,切换与所述缩放电路处的所述转换有关的参数。
2. 4艮据权利要求1所述的视频信号缩放i殳备,其中,所述自适应内插电^各包括水平扩大电路,用于将水平方向的所述输入视频信号的 像素数目扩大到两倍;以及垂直扩大电路,用于将从所述水平扩大电路输出的水平 扩大视频信号的扫描线数目扩大到两倍,以及其中,所述垂直扩大电路检测从所述水平扩大电路输出 的所述水平扩大一见频信号在对角线方向的^L频相关性,并4艮才居 检测出的相关性高的方向执行内插处理。 根据权利要求1所述的视频信号缩放设备,其中,所述参数包 含与所述缩放电路处的所述转换有关的所述像素数目的增加 或减小的比例的信息。
全文摘要
根据一个实施例,视频信号缩放设备转换输入视频信号,并在增加或减小像素数目的同时输出缩放视频信号。视频信号缩放设备包括自适应内插电路,用于转换输入视频信号并输出像素进行了内插处理的内插视频信号;以及缩放电路,用于转换输入的视频信号、并以任意比例增加减小像素数目。另外,视频信号缩放设备包括选择电路,用于根据从外部输入的选择控制信号,有选择地将从自适应内插电路输出的内插视频信号或输入视频信号输入到缩放电路;以及缩放控制电路,用于根据选择控制信号切换与缩放电路处的转换有关的参数。
文档编号G09G5/00GK101098393SQ20071012603
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月29日 优先权日2006年6月30日
发明者浪冈利幸 申请人:株式会社东芝

最新回复(0)