[發(fā)明專利]比特分辨率增強

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980145239.5
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN102216953A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設計）人: V·巴斯卡蘭;N·巴爾拉姆;S·斯里尼瓦桑;S·加格
• 申請（專利權）人: 馬維爾國際貿(mào)易有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;李崢宇

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年12月1日提交的美國臨時專利申請系列號61/118,735的優(yōu)先權，通過引用將其合并于此。

背景技術

存儲在藍光盤(BD)或數(shù)字多功能盤(DVD)上的或經(jīng)由廣播、線纜、衛(wèi)星或IP而由數(shù)字視頻傳輸提供的數(shù)字內(nèi)容通常以每通道8比特來表示。在紅/綠/藍(RGB)格式中，這對應于三個主要顏色分量(紅(R)、綠(G)和藍(B))中的每個是8比特。在YCbCr格式中，這對應于亮度(Y)8比特、色度分量Cb?8比特以及色度分量Cr?8比特。Cb和Cr可以由2水平下采樣以創(chuàng)建4:2:2格式，并且還由2豎直下采樣以創(chuàng)建4:2:0格式。

人類視覺系統(tǒng)(HVS)可以區(qū)分遠多于由8比特數(shù)據(jù)提供的256級的灰度級。Weber定律表明，眼睛可以看到的最小間距(step)與絕對強度成比例，ΔI/I?≈1.4。這意味著眼睛對于較低灰度級的級別改變更敏感，并且當間距不足夠小時，可見到顯著的條帶或輪廓。為了產(chǎn)生沒有可見的條帶或輪廓效果的、從黑到白的平滑灰度傾斜，需要至少1024個級別，這對應于每通道10比特的比特深度。

鑒于HVS的上述特征，比如LCD、等離子和DPL之類的主流顯示器技術已經(jīng)將它們的比特深度增加到每通道10比特或更多比特。而且，HDMI的最近版本(例如，v1.3，v1.4)(世界范圍內(nèi)消費者電子設備使用的流行數(shù)字接口)支持利用每通道多于8比特的比特深度來傳送視頻內(nèi)容。HDMI用于將多媒體內(nèi)容從各種音視頻(AV)源設備(例如，藍光播放器、DVD播放器和機頂盒(STB))向數(shù)字電視傳送。

然而，如上所述，通常使用的消費者視頻格式仍舊使用每通道8比特。為了在10比特或更高的顯示器上顯示該數(shù)據(jù)，典型的視頻處理器或轉(zhuǎn)換器附加額外比特到較低的比特深度像素。例如，轉(zhuǎn)換器可以附加2比特到8比特像素值上以創(chuàng)建10比特像素值。然而，僅附加比特無益于防止具有低變化的平滑區(qū)域中輪廓或條帶的出現(xiàn)，其中獨立間隔對于人眼是可見的。傳統(tǒng)上，抖動、模糊和平滑技術嘗試增加比特深度同時降低輪廓贗像。然而，經(jīng)常發(fā)生不經(jīng)意的模糊和其他不期望的結果。因此，期望存在處理圖像數(shù)據(jù)的更好方式，其使用新數(shù)字接口和數(shù)字顯示器提供的附加比特深度，以便顯示沒有輪廓贗像而保留銳度和細節(jié)的圖像。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施方式中，一種裝置，包括映射邏輯，被配置用于從“低分辨率”像素產(chǎn)生“高分辨率”像素。這里的術語“高分辨率”和“低分辨率”表示比特深度(例如，用于表示像素的比特數(shù)量)。通常認為具有每分量8比特或更少比特的像素是“低分辨率”像素，而通常認為具有每分量10比特或更多比特的像素是“高分辨率”像素。該裝置包括輪廓分段邏輯，被配置用于將高分辨率像素分類為處于圖像的平滑區(qū)域中。該分類可以基于與低分辨率像素相關聯(lián)的梯度值和方差值中的至少一個。該裝置包括輪廓細化邏輯，被配置用于基于與高分辨率像素相關聯(lián)的相鄰高分辨率像素的集合，將高分辨率像素選擇性地重分類為不處于圖像的平滑區(qū)域中。該裝置包括范圍調(diào)整邏輯，被配置用于基于高分辨率像素是否保持被分類為處于圖像的平滑區(qū)域中而選擇性地濾波高分辨率像素。

在該裝置的另一實施方式中，輪廓分段邏輯還被配置用于基于包括低分辨率像素的像素線中像素值的改變來計算梯度值。像素線被界定為圖像中的像素的鄰域。

在該裝置的另一實施方式中，輪廓分段邏輯還被配置用于基于低分辨率像素和相關低分辨率像素的集合之間的差量來計算方差值。相關低分辨率像素的集合被界定為圖像中的像素的鄰域。

在該裝置的另一實施方式中，輪廓分段邏輯還被配置用于在確定梯度值超過梯度閾值以及方差值超過了方差閾值時，將高分辨率像素分類為處于圖像的平滑區(qū)域中。

在另一實施方式中，一種方法包括，從較低比特深度表示向較高比特深度表示來增強圖像內(nèi)容的比特深度表示。該方法包括對易于產(chǎn)生輪廓贗像的、具有較高比特深度表示的像素進行初始分類，以及然后將具有較高比特深度表示的一個或多個像素重分類為不易于產(chǎn)生輪廓贗像。在確定與重分類的像素相關聯(lián)的所選像素不易于產(chǎn)生輪廓贗像時，對像素進行重分類。該方法包括選擇性地濾波被分類為易于產(chǎn)生輪廓贗像的、具有較高比特深度表示的像素以減輕輪廓贗像。

在該方法的一個實施方式中，對具有較高比特深度表示的像素進行初始分類包括，作為與像素相關聯(lián)的梯度值和方差值的函數(shù)，對具有較高比特深度表示的像素進行初始分類。

附圖說明