專利名稱：：估算邊緣取向的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種用于估算圖像中邊緣取向的方法，所述邊緣位于所述圖像的特定像素鄰近，所述方法包括-創(chuàng)建候選邊緣取向集；-借助于為每個候選邊緣取向計算相應的像素組對的匹配誤差來估算候選邊緣取向，所述匹配誤差是基于在相應的像素組對的兩個組的像素值之間的差值的，兩個像素組相對于特定像素的位置與所考慮的候選邊緣取向有關；并且-根據(jù)各自的匹配誤差來從候選邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第一個，并且把所述候選邊緣取向中的第一個分配給所述特定像素。本發(fā)明還涉及一種用于估算圖像中邊緣取向的邊緣取向估算部件，所述邊緣位于所述圖像的特定像素鄰近，所述邊緣取向估算部件包括-創(chuàng)建裝置，用于創(chuàng)建候選邊緣取向集；-估算裝置，用于借助于為每個候選邊緣取向計算相應的像素組對的匹配誤差來估算候選邊緣取向，所述匹配誤差是基于在相應的像素組對的兩個組的像素值之間的差值的，兩個像素組相對于特定像素的位置與所考慮的候選邊緣取向有關；和-選擇裝置，用于根據(jù)各自的匹配誤差來從候選邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第一個，并且用于把所述候選邊緣取向中的第一個分配給所述特定像素。本發(fā)明還涉及一種圖像處理設備，包括-接收裝置，用于接收對應于輸入圖像序列的信號；和-圖像處理部件，用于根據(jù)輸入圖像序列來計算輸出圖像序列，所述圖像處理部件由如上所述的邊緣取向估算部件控制。本發(fā)明還涉及一種要由計算機設備加載的計算機程序產(chǎn)品，包括用于估算圖像中邊緣取向的指令，所述邊緣位于所述圖像的特定像素鄰近，所述計算機設備包括處理裝置和存儲器，所述計算機程序產(chǎn)品在被加載之后向所述處理裝置提供用于執(zhí)行下列操作的能力-創(chuàng)建候選邊緣取向集；-借助于為每個候選邊緣取向計算相應的像素組對的匹配誤差來估算候選邊緣取向，所述匹配誤差是基于在相應的像素組對的兩個組的像素值之間的差值的，兩個像素組相對于特定像素的位置與所考慮的候選邊緣取向有關；并且-根據(jù)各自的匹配誤差來從候選邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第一個，并且把所述候選邊緣取向中的第一個分配給所述特定像素。在美國專利US5,019,903中已知在開頭段所描述的這種圖像處理設備的實施例。本專利說明書公開了一種用于在數(shù)字視頻信號線之間進行空間內插以便生成內插線的設備。所述設備包括超采樣器，被設置成在信號采樣之間水平內插以便生成超采樣信號，所述超采樣信號由原始采樣和位于它們之間的內插采樣組成。塊匹配電路對于超采樣信號的每個采樣都確定在N×M個采樣(N＝線數(shù)并且M＝采樣數(shù))的兩個塊之間的匹配程度，所述塊在相對于要內插的線的相反方向上垂直偏移，并且在相對于預定采樣位置的相反方向上水平偏移。每個塊匹配電路生成各自不同水平偏移的匹配誤差。選擇器響應所述匹配誤差來對于要內插線的每個采樣，從與不同偏移相關聯(lián)的梯度向量集選擇與用于在塊之間生成最佳匹配的偏移相關聯(lián)的梯度向量。假定此梯度向量對應于邊緣方向。變量方向空間插值器空間地內插視頻信號，對于其產(chǎn)生的每個采樣，依照為對應于所產(chǎn)生采樣的預定采樣位置所選擇的梯度向量，來控制內插的方向。已知圖像處理設備的缺點在于要求相對大量的計算來用于確定由視頻信號所表示的圖像中的邊緣取向。對于每個采樣，對應于所要估算的不同梯度向量，必須對所有偏移計算匹配誤差。本發(fā)明的目的是提供在開頭段所描述的這種方法，其只要求相對較低的計算量。本發(fā)明的目的通過基于先前的計算來創(chuàng)建候選邊緣取向集來實現(xiàn)。通過利用先前計算，對于特定像素，有力地降低了對候選邊緣取向的估算數(shù)目，這是因為只要求較少的候選邊緣取向。存在幾種類型的先前計算。在從屬權利要求中解釋了其中的一部分。在依照本發(fā)明方法的一個實施例中，通過從另外的邊緣取向集選擇候選邊緣取向來創(chuàng)建候選邊緣取向集，所述另外的邊緣取向集包括另外的邊緣取向，在先前邊緣取向估算之后，所述另外的邊緣取向已經(jīng)被分配給圖像的其它像素。在依照本發(fā)明的此實施例中，重新使用在特定像素的空間環(huán)境中已經(jīng)被估算并且被分配給像素的邊緣取向。假定圖像中的邊緣可以與多個像素重疊，即遍布多個像素。如果特定的邊緣取向已經(jīng)被分配給鄰近像素，那么此特定的邊緣取向是所考慮的特定像素的良好的候選邊緣取向。從而，此實施例的優(yōu)點在于限制了候選邊緣取向集，結果導致較低的計算量。另一個優(yōu)點在于改進了所估算邊緣取向的一致性。優(yōu)選地是，從另外的邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第二個是基于以下兩者的-候選邊緣取向中的第二個；和-其它像素中第一個的位置，相對于特定像素已經(jīng)把候選邊緣取向中的第二個分配給該位置。這意味著如果候選邊緣取向中的第二個基本上與來自其它像素的第一個和特定像素的線段相匹配，那么將選擇候選邊緣取向中的第二個。反之也是成立的如果候選邊緣取向中的第三個基本上不等于來自其它像素中的第二個和特定像素的線段，其中已經(jīng)把候選邊緣取中的第三個向分配給所述其它像素中的第二個，那么將不會選擇候選邊緣取向中的第三個。換句話說，候選邊緣取向集主要包括具有適于特定像素的、相對較高概率的候選邊緣取向。在依照本發(fā)明方法的一個實施例中，通過從另外的邊緣取向集選擇候選邊緣取向來創(chuàng)建候選邊緣取向集，所述另外的邊緣取向集包括另外的邊緣取向，在先前邊緣取向估算之后，所述另外的邊緣取向已經(jīng)被分配給另外圖像的另外像素，所述圖像和另外的圖像都屬于單個的視頻圖像序列。在依照本發(fā)明的此實施例中，重新使用在特定像素的時間環(huán)境中已經(jīng)被估算并且被分配給時間上鄰近的像素組的邊緣取向。假定了視頻圖像序列的隨后圖像彼此相對較好地匹配。如果特定的邊緣取向已經(jīng)被分配給先前圖像中的相應像素，那么此特定的邊緣取向是所考慮的特定像素的良好的候選邊緣取向。從而，此實施例的優(yōu)點在于限制了候選邊緣取向集，結果導致較低的計算量。另一個優(yōu)點在于改進了所估算邊緣取向的一致性。在依照本發(fā)明方法的另一實施例中，創(chuàng)建候選邊緣取向集包括-計算邊緣取向的初始估算；-根據(jù)邊緣取向的初始估算和預定閾值來創(chuàng)建候選邊緣取向。在依照本發(fā)明的此實施例中，首先計算邊緣取向的初始估算并且根據(jù)該計算來創(chuàng)建最終的候選邊緣取向。這意味著最終候選邊緣取向處于初始估算周圍的有限范圍內。優(yōu)選地是，計算邊緣取向的初始估算包括-計算在相對于特定像素具有相反水平偏移的兩個像素塊的像素值之間的第一差值和；-計算在相對于特定像素具有相反垂直偏移的兩個像素塊的像素值之間的第二差值和；-借助于計算第一差值和與第二差值和的商來確定邊緣取向的初始估算。依照本發(fā)明此實施例的優(yōu)點在于計算初始估算相對健壯?？梢砸勒赵S多方式來應用此事實。首先，可以利用有限的候選邊緣取向集來計算實際的邊緣取向。作為選擇，可以通過應用許多“子像素”準確的候選邊緣取向來找到相對準確的邊緣取向，即最佳匹配。選擇性地，第一和第二差值和是各自的加權差值和。在依照本發(fā)明方法的一個實施例中，候選邊緣取向中的第一個被分配給包括特定像素的像素塊。依照本發(fā)明此實施例的優(yōu)點在于，候選邊緣取向集的估算數(shù)目相對較低。假定典型的像素塊包括8*8個像素，那么利用因子64來降低估算的數(shù)目，這是因為所估算的邊緣取向被分配給64個像素而不是單個像素。應當注意，如權利要求1所述，此方法(即把所估算的邊緣取向分配給像素塊的多個像素)還可以獨立于根據(jù)先前計算來創(chuàng)建候選邊緣取向集的方法來應用。單獨利用此方法，也可以實現(xiàn)所述的本發(fā)明目的。在依照本發(fā)明方法的一個實施例中，根據(jù)其它像素塊的其它邊緣取向估算來把其它邊緣取向分配給圖像的其它像素塊，并且借助于塊侵蝕(blockerosion)為所述圖像的單個像素來計算最終邊緣取向。塊侵蝕是用于根據(jù)特定像素塊的值和鄰近像素塊的值來計算特定塊的像素的不同值的已知方法。例如在美國專利說明書US5,148,269中公開了塊侵蝕。依照本發(fā)明此實施例的優(yōu)點在于只利用較少的計算來計算圖像的單個像素的邊緣取向。在依照本發(fā)明方法的一個實施例中，匹配誤差是基于在兩個像素組的各自像素之間的絕對差值和。此匹配誤差是用于在圖像部分之間建立匹配的相對較好的方法，并且其不要求大規(guī)模的計算。選擇性地，兩個組部分重疊。除此之外可以應用子采樣。在依照本發(fā)明方法的實施例中，像素組是各自的矩形像素塊。典型的像素塊包括8*8或4*4個像素。通常，基于塊的圖像處理較好地與存儲器訪問相匹配。從而，存儲器帶寬的利用率相對較低。在依照本發(fā)明方法的另一實施例中，像素組是各自的梯形像素塊，其實際的形狀取決于所考慮的候選邊緣取向。本發(fā)明的進一步目的是提供在開頭段所描述的這種邊緣取向估算部件，其被設置成利用相對較低的計算量來計算所述邊緣取向。本發(fā)明的此目的通過根據(jù)先前計算來創(chuàng)建候選邊緣取向集的創(chuàng)建裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明的進一步目的是提供在開頭段所描述的圖像處理設備，其被設置成利用相對較低的計算量來計算所述邊緣取向。本發(fā)明的此目的通過邊緣取向估算部件的創(chuàng)建裝置被設置成根據(jù)先前計算來創(chuàng)建候選邊緣取向集來實現(xiàn)。圖像處理設備可以包括附加組件，例如用于顯示輸出圖像的顯示裝置。圖像處理部件可以支持以下一種或多種類型的圖像處理-解交織(De-interlacing)交織是用于交替地發(fā)送奇數(shù)或偶數(shù)圖像線的通用視頻廣播過程。解交織試圖還原完整的垂直分辨率，即對于每個圖像使奇偶線同時可用；-圖像比率轉換根據(jù)原始的(交織)輸入圖像系列來計算(交織)輸出圖像的更大系列。內插的輸出圖像在時間上位于兩個原始輸入圖像之間；-空間圖像擴展根據(jù)原始的輸入圖像系列，計算比輸入圖像具有更高空間分辨率的輸出圖像系列。-噪聲降低得知邊緣取向對控制內插來說是很重要的。這還可以包括時間處理，導致時空噪聲降低；和-視頻壓縮，即例如依照MPEG標準來編碼或解碼。圖像處理設備例如可以是TV、機頂盒、VCR(盒式錄象機)播放器、衛(wèi)星調諧器、DVD(數(shù)字化視頻光盤)播放器或記錄器。本發(fā)明進一步的目的是提供在開頭段所描述的計算機程序產(chǎn)品，其要求相對較低的計算量。本發(fā)明的目的是通過基于先前的計算來創(chuàng)建候選邊緣取向集來實現(xiàn)。方法的修改及其變化可以對應于所描述的邊緣取向估算部件、圖像處理設備和計算機程序產(chǎn)品的修改和變化。相對于以下描述的實施方式和實施例并且參考附圖，依照本發(fā)明的方法、邊緣取向估算部件、圖像處理設備和計算機程序產(chǎn)品的這些及其它方面將得到闡明并變得顯而易見，其中圖1示意地示出了用于估算特定像素的候選邊緣取向的兩個像素塊；圖2示意地示出了根據(jù)先前在特定像素的空間環(huán)境中所估算的邊緣取向來選擇多個候選邊緣取向；圖3示意地示出了用于計算邊緣取向的初始估算的兩個像素塊對；圖4示意地示出了用于計算各自候選邊緣取向的匹配誤差的梯形像素塊對；圖5示意地示出了依照本發(fā)明的邊緣取向估算部件的實施例；圖6示意地示出了依照本發(fā)明的圖像處理設備的實施例；和圖7A、7B和7C示意地示出了塊侵蝕。貫穿附圖相同的附圖標記用來表示同樣的部分。圖1示意地示出了兩個像素塊104、106，用于估算在具有位置的像素塊B102中的特定像素102的候選邊緣取向。候選邊緣取向的估算是基于作為匹配標準的絕對差值和(SummedAbsoluteDifferenceSAD)的計算的。作為候選，例如同樣適當?shù)钠ヅ錅蕜t是均方誤差、標準化互相關、顯著不同的像素數(shù)目等等。例如按照等式1所規(guī)定來計算特定候選邊緣取向tngtc的匹配誤差SAD(tngtc,X&RightArrow;,n)=]]>&Sigma;x&RightArrow;&Element;B(X&RightArrow;)|F(x-tngtc,y+1,n)-F(x+tngtc,y-1,n)|,---(1)]]>其中x&RightArrow;=(x,y),F(x&RightArrow;,n)]]>是亮度信號，而n是圖像或視野數(shù)。在測試中取自候選集CS的候選邊緣取向可以具有整數(shù)以及子象素值。在輸出所產(chǎn)生的邊緣取向是用于給出最低SAD值的候選邊緣取向。候選邊緣取向被分配給特定的像素并且優(yōu)選地是分配給像素塊102的所有像素。假定由候選集由等式2規(guī)定，并且半像素的準確性足以滿足大部分應用，那么必須估算30個候選邊緣取向。CS＝{tngtc|-8＜tngtc＜8}，(2)然而依照本發(fā)明，使用預測或遞歸可以把候選邊緣取向的數(shù)目降低一個數(shù)量級。按照等式3的規(guī)定，利用候選集獲得較好的結果CS(X&RightArrow;,n)={tngtc(n)|tngt(X&RightArrow;,n-1)-1,]]>tngt(X&RightArrow;,n-1),tngt(X&RightArrow;,n-1)+1}---(3)]]>其中tngt是對于先前圖像n-1中的位置所獲得的結果邊緣取向。(為簡單起見，假定整數(shù)的準確性)。實驗表明這不僅從復雜性角度來看是吸引人的，而能夠提高邊緣取向的一致性。選擇性地，緊接著預測本身，實現(xiàn)了添加到預測tngt的(偽噪聲)的更新。圖2示意地示出了根據(jù)先前在特定像素100的空間環(huán)境中所估算的邊緣取向230-254來選擇多個候選邊緣取向。這些先前估算的取向230-254已經(jīng)被分配給各自的像素塊202-226。特別對于快速移動序列，其中時間預測可能不會導致收斂到正確的邊緣取向，空間預測、例如已經(jīng)被分配給相同圖像的其它部分的邊緣取向可能是有益的。在一個優(yōu)選實施例中，可以根據(jù)預測值及其位置來辨別期望的預測。換句話說，從已經(jīng)被分配給相同圖像的其它部分的邊緣取向集選擇候選邊緣取向是基于候選邊緣取向的值以及像素相對于特定像素100的位置的，其中已經(jīng)把候選邊緣取向分配給所述特定像素。例如如果已經(jīng)把45°(tngtc＝1)的邊緣取向分配給對角鄰近的像素塊212，那么這是假定邊緣遍布較大的圖像部分情況下當前像素塊228的期望預測。當把被分配給位于對角的像素塊212的邊緣取向240與從特定像素100到位于對角的像素塊212的中央像素262的線段264相比較時，這變得更加清楚。類似地，如果在塊網(wǎng)格的位置(-2，1)的像素塊206已經(jīng)分配了值tngtc＝-2，那么這是當前像素塊228期望的候選邊緣取向。進一步期望的候選是分別被分配給像素塊210、218和222的邊緣取向238、246和250。更正式地存在等式4的上面項對一個以上的值i成立的可能。在那種情況下，優(yōu)選地是，把tngtc分配給具有最低絕對值的i。利用以下偽碼段來圖示用于實現(xiàn)這些的手段<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="342">if(tgnt[-1，+1]＝＝+1)tgntc＝+1；elseif(tgnt[-1，-1]＝＝-1)tgntc＝-1；elseif(tgnt[+1，-1]＝＝+1)tgntc＝+1；elseif(tgnt[+1，+1]＝＝-1)tgntc＝-1elseif(tgnt[-1，+2]＝＝+2)tgntc＝+2；elseif(tgnt[-1，-2]＝＝-2)tgntc＝-2；elseif(tgnt[+1，-2]＝＝+2)tgntc＝+2；elseif(tgnt[+1，+2]＝＝-2)tgntc＝-2；elseif(tgnt[-1，+3]＝＝+3)tgntc＝+3；elseif(tgnt[-1，-3]＝＝-3)tgntc＝-3；elseif(tgnt[+1，-3]＝＝+3)tgntc＝+3；elseif(tgnt[+1，+3]＝＝-3)tgntc＝-3；elseif(tgnt[-1，+4]＝＝+4)tgntc＝+4；elseif(tgnt[-1，-4]＝＝-4)tgntc＝-4；elseif(tgnt[+1，-4]＝＝+4)tgntc＝+4；</table></tables>顯然候選集CS可以包括時間和空間候選，即為相同圖像序列的其它圖像所估算的邊緣取向和為相同圖像的其它塊所估算的邊緣取向。選擇性地，把罰值(penalty)加到不同的邊緣取向候選。這些罰值可能取決于候選的類型，即時間或空間，也可以取決于候選值本身。例如具有與橫軸相比相對較小角度的候選邊緣取向應當利用相對較大的罰值來更新。圖3示意地示出了用于為特定像素100計算邊緣取向的初始估算的兩個子像素塊對。第一像素塊對包括第一像素塊302，其相對于具有位置包括特定像素100的特定像素塊B300水平左移，所述第一像素塊對還包括第二像素塊304，其相對于特定的像素塊300水平右移。第二像素塊對包括第三像素塊306，其相對于特定的像素塊300垂直上移，所述第二像素塊對還包括第四像素塊308，其相對于特定的像素塊300垂直下移。典型情況下所施加的偏移是一個像素。優(yōu)選地是，計算邊緣取向的初始估算包括-按照等式5的規(guī)定來計算在兩個像素塊302、304的各自像素值之間的第一差值和SH所述兩個像素塊具有相對于特定像素塊300的相反的水平偏移；-按照等式6的規(guī)定來計算在兩個像素塊306、308的各自像素值之間的第二差值和SV所述兩個像素塊具有相對于特定像素塊300的相反的垂直偏移；并且-按照等式7的規(guī)定，借助于計算第一差值和和第二差值和的商來確定邊緣取向的初始估算ESH(B(X&RightArrow;))=&Sigma;x&RightArrow;&Element;B(X&RightArrow;)F(x&RightArrow;-(1,0))-F(x&RightArrow;+(1,0))---(5)]]>SV(B(X&RightArrow;))=&Sigma;x&RightArrow;&Element;B(X&RightArrow;)F(x&RightArrow;-(0,1))-F(x&RightArrow;+(0,1))---(6)]]>E(B(X&RightArrow;))=&alpha;SH(B(X&RightArrow;))SV(B(X&RightArrow;))---(7)]]>其中α是取決于相對于特定的像素塊B300的偏移量的常量。為了防止E由于SV(即分母為零)而不能被計算，應當采取特別的預防措施。例如，在計算商之前把非常小的值加到SV作為選擇，把SV與預定閾值相比較。只有當SV超過預定閾值時才計算商。如果沒有超過，那么對于E設置缺省值。根據(jù)初始估算，定義特定像素塊B300的候選集CS(X&RightArrow;,n)={tngtc(n)|E(B(X&RightArrow;))-T&le;tngtc(n)&le;E(B(X&RightArrow;))+T},---(8)]]>其中T是預定閾值。圖4示意地示出了用于計算各自候選邊緣取向的匹配誤差的梯形像素塊402-412對。第一像素塊對包括第一像素塊402，其相對于特定像素100垂直上移，所述第一像素塊對還包括第二像素塊404，其相對于特定像素垂直下移。由于相對于特定像素100的位置只包括垂直分量而不包括水平分量，所以第一402和第二404像素塊的形狀是矩形的。第二像素塊對包括第三像素塊406，其相對于特定像素100垂直上移并且水平左移，所述第二像素塊對還包括第四像素塊408，其相對于特定像素100垂直下移并且水平右移。由于相對于特定像素100的位置包括垂直分量和水平分量，所以第三406和第四408像素塊的形狀是梯形的。第三像素塊對包括第五像素塊410，其相對于特定像素100垂直上移并且水平右移，所述第三像素塊對還包括第六像素塊412，其相對于特定像素100垂直下移并且水平左移。不同像素塊402-412的形狀與相應的邊緣取向相關，例如利用第一像素塊對來估算垂直邊緣取向。圖5示意地示出了依照本發(fā)明的邊緣取向估算部件500的實施例，包括-候選創(chuàng)建部件502，用于創(chuàng)建候選邊緣取向集；-估算部件504，用于借助于為每個候選邊緣取向計算相應像素組對的匹配誤差來估算候選邊緣取向；和-選擇部件506，用于根據(jù)各自的匹配誤差來從候選邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第一個，并且用于把所述候選邊緣取向中的第一個分配給所述特定像素。估算部件504被設置成根據(jù)在相應像素組對的兩個組的像素值之間的差值來計算匹配誤差，借此相對于特定像素的兩個像素組的位置取決于所考慮的候選邊緣取向。借助于輸入連接器512來提供像素值。優(yōu)選地是，像素組是像素塊。這些像素塊的形狀可以是矩形的或者具有結合圖4所描述的梯形形狀。候選創(chuàng)建部件502被設置成根據(jù)先前計算來創(chuàng)建候選邊緣取向集。優(yōu)選地是，如結合圖1和圖2所描述，邊緣取向估算部件500包括在選擇部件506和候選創(chuàng)建部件502之間的可選連接516，用于向候選創(chuàng)建部件502提供與所選擇的邊緣取向相關的數(shù)據(jù)。選擇性地，邊緣取向估算部件500包括初始估算部件510，如結合圖3所描述，其被設置成計算初始估算。可以對于單個像素估算候選邊緣取向。然而優(yōu)選地是，對于像素組執(zhí)行這些估算。因此，由選擇部件506把一個單個的邊緣取向分配給該組的所有像素。為了實現(xiàn)單個像素或者像素子組的不同邊緣取向值，邊緣取向估算部件500可以包括塊侵蝕部件508。結合圖7A-7C描述了這塊侵蝕部件508的工作過程。邊緣取向估算部件500在其輸出連接器512提供了邊緣取向的二維矩陣。候選創(chuàng)建部件502、估算部件504、選擇部件506、初始估算部件510和塊侵蝕部件508可以用一個處理器來實現(xiàn)。通常，在軟件程序產(chǎn)品的控制之下執(zhí)行此功能。在執(zhí)行期間，通常軟件程序產(chǎn)品被載入像RAM之類的存儲器中，并從那里執(zhí)行。所述程序可以從像ROM、硬盤或磁和/或光存儲器之類的后臺存儲器中加載，或可以經(jīng)由像因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡加載。選擇性地，專用集成電路提供了所公開的功能。圖6示意地示出了依照本發(fā)明的圖像處理設備的實施例，包括-接收裝置602，用于接收用來表示輸入圖像的信號；-由以下裝置控制的圖像處理部件604-結合圖5所描述的邊緣取向估算部件500；和-顯示裝置606，用于顯示圖像處理部件604的輸出圖像。圖像處理部件604可以被設置成執(zhí)行以下一個或多個功能解交織、圖像比率轉換、空間圖像縮放、噪聲降低和視頻壓縮。優(yōu)選地是，解交織如在T.Doyle和M.Looymans的文章“Progressivescanconversionusingedgeinformation”中所描述，HDTV的信號處理，II，L.Chiariglione(主編)，Elsevier科學出版社，1990年，第711-721頁。所述信號可以是經(jīng)由天線或電纜接收的廣播信號，但也可以是來自像VCR(盒式錄象機)或數(shù)字化視頻光盤(DVD)之類的存儲裝置的信號。在輸入連接器610提供所述信號。圖像處理設備600例如可以是TV。作為選擇，圖像處理設備600不包括可選擇的顯示裝置、而是向包括顯示裝置606的設備提供輸出圖像。那么圖像處理設備600例如可以是機頂盒、衛(wèi)星調諧器、VCR播放器、DVD播放器或記錄器。選擇性地，圖像處理設備600包括像硬盤或用于在可移動介質(例如光盤)上存儲的裝置之類的存儲裝置。圖像處理設備600也可以是由電影工作室或廣播電臺所應用的系統(tǒng)。圖7A、7B和7C示意地示出了塊侵蝕，即塊侵蝕部件508的工作過程。在圖7A中，描述了四個像素塊A、B、C和D。這些像素塊中的每個例如包括8*8個像素。借助于選擇部件506已經(jīng)把邊緣取向分配給這些像素塊中的每個。這意味著，例如已經(jīng)向塊A的所有64個像素分配邊緣取向的相同值V(A)，而向塊B的所有64個像素分配所述邊緣取向的值V(B)。執(zhí)行塊侵蝕以便獲得子像素塊的不同邊緣取向值。在圖7B中描述了圖7B的像素塊A被分成四個子塊A1、A2、A3和A4。對于這些子像素塊(例如4*4)中的每個，根據(jù)父像素塊A的邊緣取向值V(A)并且根據(jù)父像素塊A的鄰近像素塊的邊緣取向值來計算所述邊緣取向值。例如根據(jù)父像素塊A的邊緣取向值V(A)以及根據(jù)父像素塊A的鄰近像素塊B和C的邊緣取向值V(B)和V(C)來計算子塊A4的邊緣取向值V(A4)?？梢园凑盏仁?的規(guī)定來計算V(A4)＝median(V(A)，V(B)，V(C))(9)優(yōu)選地是，分級地執(zhí)行塊侵蝕。在圖7C中描述了圖7B的子像素塊A1被分成四個子塊A11、A12、A13和A14。對于這些子像素塊(例如2*2)中的每個，根據(jù)父代的子像素塊A1的邊緣取向值V(A1)并且根據(jù)父代的子像素塊A1的鄰近子像素塊的邊緣取向值來計算所述邊緣取向值。例如根據(jù)父代的子像素塊A1的邊緣取向值V(A1)以及根據(jù)父代的子像素塊的鄰近子像素塊A2和A3的邊緣取向值V(A2)和V(A3)來計算子塊A4的邊緣取向值V(A14)?？梢园凑盏仁?0的規(guī)定來計算V(A14)＝median(V(A1)，V(A2)，V(A3))(10)顯然可以應用到子塊中的進一步細分。應當注意，上述實施例并不局限于本發(fā)明，本領域內的技術人員在不脫離所附權利要求的范圍內的情況下可以設計可替換的實施例。在權利要求中，不應當將置于括號內的任何參考符號看作是對權利要求的限制。詞“包括”并不排除沒有在權利要求中列出的元件或步驟的存在。位于元件之前的詞“一個”或“一種”并不排除存在多個這樣元件。本發(fā)明可以借助于包括若干分離元件的硬件來實現(xiàn)，也可以借助適當?shù)某绦蛴嬎銠C來實現(xiàn)。在列舉多個裝置的部件權利要求中，這些裝置中的某幾個可以被具體化為同一個硬件項。權利要求1.一種用于估算圖像中邊緣取向的方法，所述邊緣位于所述圖像特定像素(100)的鄰近，所述方法包括-創(chuàng)建候選邊緣取向集；-借助于為每個候選邊緣取向計算相應的像素組(104，106)對的匹配誤差來估算候選邊緣取向，所述匹配誤差是基于在相應的像素組對的兩個組(104，106)的像素值之間的差值的，兩個像素組(104，106)相對于特定像素(100)的位置與所考慮的候選邊緣取向有關；并且-根據(jù)各自的匹配誤差從候選邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第一個，并且把所述候選邊緣取向中的第一個分配所述給特定像素(100)，其特征在于創(chuàng)建候選邊緣取向集是基于先前的計算的。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于通過從另外的邊緣取向集選擇候選邊緣取向來創(chuàng)建候選邊緣取向集，所述另外的邊緣取向集包括另外的邊緣取向(230-254)，其中在先前邊緣取向估算之后已經(jīng)把所述另外的邊緣取向(230-254)分配給所述圖像的其它像素。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于從另外的邊緣取向集(230-254)中選擇候選邊緣取向中的第二個(240)是基于下列項的-候選邊緣取向中的第二個(240)；和-其它像素中第一個(262)的位置，相對于特定像素(100)已經(jīng)把候選邊緣取向中的第二個(240)分配給該位置。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于通過從另外的邊緣取向集選擇候選邊緣取向來創(chuàng)建候選邊緣取向集，所述另外的邊緣取向集包括另外的邊緣取向，其中在先前的邊緣取向估算之后，所述另外的邊緣取向已經(jīng)被分配給另外圖像的另外像素，所述圖像和所述另外圖像都屬于單個的視頻圖像序列。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于創(chuàng)建候選邊緣取向集包括-計算邊緣取向的初始估算；-根據(jù)邊緣取向的初始估算和預定閾值來創(chuàng)建候選邊緣取向。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于計算邊緣取向的初始估算包括-計算在兩個像素塊(302-304)的像素值之間的第一差值和，所述兩個像素塊(302-304)具有相對于特定像素(100)的相反水平偏移；-計算在兩個像素塊(306-308)的像素值之間的第二差值和，所述兩個像素塊(306-308)具有相對于特定像素(100)的相反垂直偏移；并且-借助于計算第一差值和與第二差值和的商來確定邊緣取向的初始估算。7.如權利要求1所述的方法，其特征在于候選邊緣取向中的第一個被分配給包括特定像素(100)的像素塊(102)。8.如權利要求7所述的方法，其特征在于根據(jù)其它像素塊的其它邊緣取向估算來把其它邊緣取向分配給圖像的其它像素塊，并且借助于塊侵蝕為圖像的子像素塊計算最終邊緣取向。9.如權利要求1所述的方法，其特征在于匹配誤差是基于在兩個像素組(104，106)的各自像素之間的絕對差值和。10.如權利要求1所述的方法，其特征在于像素組(104，106)是各自的矩形像素塊。11.如權利要求1所述的方法，其特征在于像素組(402-412)是各自的梯形像素塊，其實際的形狀取決于所考慮的候選邊緣取向。12.一種用于估算圖像中邊緣取向的邊緣取向估算部件(500)，所述邊緣位于所述圖像的特定像素(100)的鄰近，所述邊緣取向估算部件(500)包括-創(chuàng)建裝置(502)，用于創(chuàng)建候選邊緣取向集；-估算裝置(504)，用于借助于為每個候選邊緣取向計算相應的像素組(104，106)對的匹配誤差來估算候選邊緣取向，所述匹配誤差是基于在相應的像素組(104，106)對的兩個組(104，106)的像素值之間的差值的，兩個像素組(104，106)相對于特定像素(100)的位置與所考慮的候選邊緣取向有關；并且-選擇裝置(504)，根據(jù)各自的匹配誤差來從候選邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第一個，并且把所述候選邊緣取向中的第一個分配給所述特定像素(100)，其特征在于創(chuàng)建裝置(510)被設置成根據(jù)先前計算來創(chuàng)建候選邊緣取向集。13.一種圖像處理設備(600)，包括-接收裝置(602)，用于接收對應于輸入圖像序列的信號；和-圖像處理部件(604)，用于根據(jù)輸入圖像序列來計算輸出圖像序列，所述圖像處理部件由如權利要求12所述的邊緣取向估算部件(500)控制。14.如權利要求13所述的圖像處理設備(600)，其中圖像處理部件(604)是解交織部件，包括由如權利要求12所述的邊緣取向估算部件(500)所控制的內插裝置。15.如權利要求13所述的圖像處理設備(600)，其特征在于還包括用于顯示輸出圖像的顯示裝置(606)。16.如權利要求15所述的圖像處理設備(600)，其特征在于它是電視。17.一種要由計算機設備加載的計算機程序產(chǎn)品，包括用于估算圖像中邊緣取向的指令，所述邊緣位于所述圖像的特定像素(100)鄰近，所述計算機設備包括處理裝置和存儲器，所述計算機程序產(chǎn)品在被加載之后向所述處理裝置提供用于執(zhí)行下列操作的能力-創(chuàng)建候選邊緣取向集；-借助于為每個候選邊緣取向估算相應的像素組(104，106)對的匹配誤差來估算候選邊緣取向，所述匹配誤差是基于在相應的像素組(104，106)對的兩個組(104，106)的像素值之間的差值的，兩個像素組(104，106)相對于特定像素(100)的位置與所考慮的候選邊緣取向有關；并且-根據(jù)各自的匹配誤差來從候選邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第一個，并且把所述候選邊緣取向中的第一個分配給所述特定像素(100)，其特征在于創(chuàng)建候選邊緣取向集是基于先前計算的。全文摘要公開了一種用于估算位于圖像的特定像素(100)鄰近的邊緣取向的方法。所述方法包括創(chuàng)建候選邊緣取向集；借助于對于每個候選邊緣取向，根據(jù)在相應的像素組對的兩個組(104，106)的像素值之間的差值，計算相應的像素組(104，106)對的匹配誤差來估算候選邊緣取向，并且根據(jù)各自的匹配誤差來從候選邊緣取向集選擇候選邊緣取向中的第一個，并且把所述候選邊緣取向中的第一個分配給所述特定像素(100)。所述方法的優(yōu)點在于只要求相對較低的計算量。由于創(chuàng)建候選邊緣取向集是基于先前計算的，所以獲得這一優(yōu)點。文檔編號G06T5/00GK1791890SQ200480013837公開日2006年6月21日申請日期2004年5月13日優(yōu)先權日2003年5月20日發(fā)明者G·德哈安申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司