影像處理元件與濾波技術探究
發布時間:2010-01-12 來源:52RD
中心議題:
電視的訊號處理流程與相關元件
一般來說,影像信號皆是動態呈現的,依照不同地區的規範,可分為每秒30個畫麵(NTSC交錯式掃瞄),或是每秒25個畫麵(PAL交錯式掃瞄),大da量liang模mo擬ni影ying像xiang信xin號hao轉zhuan成cheng數shu字zi信xin號hao在zai頻pin寬kuan耗hao用yong上shang非fei常chang龐pang大da,為wei了le節jie省sheng頻pin寬kuan,進jin而er加jia快kuai信xin號hao處chu理li速su度du,影ying像xiang在zai進jin行xing解jie析xi後hou會hui將jiang色se彩cai以yi壓ya縮suo方fang式shi來lai傳chuan遞di,因yin此ci影ying像xiang壓ya縮suo晶jing片pian是shi非fei常chang重zhong要yao的de核he心xin元yuan件jian。在zai一yi般ban通tong用yong設she計ji上shang,影ying像xiang輸shu出chuIC控製板(ControllerBoard)的核心元件包括:視頻解碼器(VideoDecoder)、解交錯式掃瞄器(De-Interlacer),及縮放控製器(Scaler)等。

圖說:HDTV的元件配置方塊圖。
除此之外,電視信號的處理還包含了類比與數位轉換元件(AnalogDigitalConverter,ADC)、相鎖迴路(PhaseLockLoop,PLL)、數字視頻介麵(DigitalVideoInterface,DVI)以及低電壓差動信號處理介麵(LVDS)等分離元件,其中ADC與VideoDecoderzeshiyinweitongshibaohanlemoniyushuzixinhaodehunheshejijingpianjishu,zaidianlujiegoufangmianxiangduifuza,yinciduoyidulixingshicunzai,nanyiyuqitayuanjianzhenghe。zaiciguinachuxialiejidian:
1.前端信號的接收和轉換
■ADC:將模擬RGB信號轉換成數字信號。
■PLL:在模擬/數字轉換過程中負責信號採樣,多數已嵌入ADC元件中。
■DVIRx:接收以數字編碼格式所輸入的影音信號,如來自PC-DVI介麵或其它數字影音裝置的信號等;若嵌入HDCP晶片,則可以執行來自DTV加密/付費視頻的解密。
■VideoDecoder:傳統NTSC/PAL/SECAM等TV信號采取複合波形輸入,VideoDecoder內含梳形濾波器(Combfilter)功能,可以將複合端子(Composite、CVBS)、S端子或色差端子(YpbPr/YUV)所輸入的模擬信號分離,內含多組ADC將它轉換為數字信號。
[page]
2.中介信號處理與增益
■De-Interlacer:主要將電視信號所用的交錯式掃瞄(interlaced)轉換為目前各種新型顯示裝置如LCDTV、PDPTV、rear-projectionTV等所用的逐行循序掃瞄(progressive)。
■De-Interlacer可稱為DTV控製IC的首要核心,廠商設計時多視係統需求,嵌入增益軟件以提供畫質調整及改善,例如:亮度、對比、色調調整、噪音消除、黑階延伸(black-levelExtension)、銳利度調整(peaking/sharpness)及Gamma修正等。
3.後端-信號調整與輸出
■Scaler:目的在將不同影音裝置所輸入的畫麵解析度或形狀大小進行調整,重新填寫成DTV的原始像素矩陣(NativeResolution)。
■OSD:負責調整螢幕顯示亮度、對比、垂直與水平位置,通常視係統支援的語言及字型多寡而決定以內嵌或外加方式配置。
■LVDS:傳輸已處理好的影像信號至DVT麵板模組。
數字電視信號依然需要後處理
在數字電視接收端,數字信號藉由天線、調諧器(tuner)、數字解調器(digitaldemodulator)轉zhuan變bian成cheng數shu字zi資zi訊xun。由you於yu在zai傳chuan輸shu過guo程cheng中zhong,信xin號hao難nan免mian會hui受shou到dao各ge種zhong不bu同tong類lei型xing之zhi幹gan擾rao,因yin而er導dao致zhi接jie收shou到dao的de資zi料liao會hui有you錯cuo誤wu之zhi發fa生sheng。為wei了le能neng降jiang低di錯cuo誤wu發fa生sheng的de機ji率lv,故gu資zi料liao在zai調tiao變bian之zhi前qian,會hui經jing過guo通tong道dao編bian碼ma(channelcoding)處理。而在資料被接收及解調之後,再經由對應之通道解碼(channeldecoding)來處理。通道解碼器可偵測錯誤之發生及糾正所發生之錯誤(當然要在所選用通道編碼方式的糾正能力範圍之內)。資料經過通道解碼之後,解多工器(de-multiplexer)將jiang抽chou取qu其qi中zhong使shi用yong者zhe所suo選xuan定ding節jie目mu之zhi視shi頻pin流liu和he音yin頻pin流liu,並bing分fen別bie送song到dao視shi頻pin解jie碼ma器qi和he音yin頻pin解jie碼ma器qi進jin行xing處chu理li。視shi頻pin經jing過guo解jie碼ma後hou,還hai要yao進jin行xing數shu字zi至zhi模mo擬ni信xin號hao轉zhuan換huan,最zui後hou才cai會hui將jiang信xin號hao送song到dao麵mian板ban進jin行xing顯xian示shi動dong作zuo。
由(you)上(shang)述(shu)可(ke)知(zhi),數(shu)字(zi)電(dian)視(shi)的(de)純(chun)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)並(bing)不(bu)是(shi)直(zhi)接(jie)通(tong)達(da)螢(ying)幕(mu),相(xiang)反(fan)的(de),中(zhong)間(jian)仍(reng)需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)幾(ji)道(dao)解(jie)編(bian)碼(ma)以(yi)及(ji)數(shu)字(zi)與(yu)模(mo)擬(ni)轉(zhuan)換(huan)的(de)程(cheng)序(xu),而(er)數(shu)字(zi)視(shi)頻(pin)的(de)原(yuan)生(sheng)解(jie)析(xi)度(du)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)完(wan)全(quan)匹(pi)配(pei)LCDTV的麵板真實解析度,舉例來說:台灣的數字電視內容僅為DVD畫質的480i解析度,目前主流LCDTV真實解析度都在720P以上,更高規格的1080PHD麵板LCDTV也逐漸普及當中,在這些高解析度LCDTV中觀賞數字電視節目,如果沒有進行相關的後處理(比如說透過Scaler將來調整原有視頻內容的大小),那麼在電視上就隻能看到點對點的小小畫麵。Scaler的畫麵大小調整並不是單純隻有改變解析度而已,針對畫麵擴大之後所會產生的畫麵瑕疵問題,都必需要透過各種演算法來加以補充。
將視頻壓縮比過高會讓畫麵產生區塊噪音或馬賽克效應。視頻經過預處理/後處理後,編碼器壓縮起來會更輕鬆,並且進一步提高影像品質,連帶降低發送頻寬要求。該功能對有線、衛星、電信和IPTV廣播商業模式非常重要,因為滿足高品質要求必須在很窄的頻寬條件下實現。預處理可能包括在視頻進入編碼器之前使用2D濾波技術濾除特定高頻信號,以有效減少區塊效應。某些公司編碼產品的視頻與影像處理套件中就包括了2D的有限脈衝響應(FIR)和中值濾波器功能,可利用3×3、5×5或7×7恒定係數矩陣執行2DFIR濾波作業。因此,為了在頻寬受限環境中獲得最佳性能,預先處理對任何的視頻壓縮方法來說相當關鍵。而電視影像解碼器在針對諸如H.264、MPEG-2等影像編碼進行解碼動作時,也都需要進行如去方塊(De-Block)反交錯掃瞄(De-Interlace)等處理,為了呈現出完美的畫麵,數字電視信號對濾波技術的需求並不比傳統模擬電視信號少。
數字化的電視時代,模擬應用仍佔大宗
suirandianshidouyijingshuzihua,danshiyibanguanzhongshoukanzuiduode,yiranshimonidianshijiemu,yitaiwandezhuangkuanglaishuo,shuzidianshidefazhanzhongdianzaiyugaosujieshoudexingdongyingyong,erfeizhenzhengdegaohuazhishuzixinhao,shuzidianshibenshenhuazhibiaoxianbingbutebietuchu,jiashangquefajubeizugouxiyinlidejiemuneirong,daduoshuxiaofeizherengxuanzepindaoyujiemuxiangduijingcaideyouxiandianshi。youxiandianshicaiyongdeshibiaozhundeleibixunhao,touguotongzhoudianlanchuanshujiemuneirong,xinhaobenshendehaohuaiyingxiangjiemuhuamianpinzhishenda。bujinzaitaiwan,shijiegeguoyeduoyimonidianshiweibofangzhuliu,weiledadaolianghaodehuamianpinzhi,chuleliqiuxinhaodepinzhiyiwai,dianshibenshendelvbonengligeng佔lezuidabilidezhongyaoxing。
針對影像編碼的消除區塊效應濾波器技術
以區塊轉換為基礎的影像壓縮編碼(區塊離散餘弦轉換)已經被廣泛應用到如MPEG、VC1、H.264等deng諸zhu多duo主zhu流liu影ying像xiang編bian碼ma技ji術shu中zhong,這zhe些xie也ye都dou是shi數shu位wei視shi頻pin的de主zhu流liu編bian碼ma技ji術shu。雖sui然ran這zhe些xie編bian碼ma標biao準zhun幾ji乎hu都dou有you加jia入ru去qu除chu區qu塊kuai效xiao應ying的de演yan算suan法fa,然ran而er在zai實shi際ji進jin行xing影ying像xiang解jie碼ma的de同tong時shi,往wang往wang都dou還hai是shi避bi免mian不bu了le區qu塊kuai效xiao應ying的de產chan生sheng,而er當dang壓ya縮suo比bi越yue高gao,區qu塊kuai效xiao應ying也ye會hui越yue明ming顯xian。
quchuqukuaixiaoyingdefangfakeguinaweiliangdalei,diyileishicongbianmajiagouzheshou,ruliyongzhongdiezhuanhuanfa,jiangyuanshideyingxiangqiegeweishaoxuzhongdiedequkuai,dangjiemazhongjianyingxiangshi,xianglinqukuaidezhongdiequyuyingxiangzeshiyipingjunquyangdefangshilaijiangdiqukuaiyuqukuaizhijiandebulianxuxing。huoshishiyongjiehezhuanhuanfa,jiangyuanshiyingxiangqufenweigaoxiangguanxingyudixiangguanxing2zhongjihe,zaigaoxiangguanxingjihebufenshiyongwusunhaobianma,dixiangguanxingbufenzeshishiyongyuanyoudequkuailisanyuxianzhuanhuanbianma,danshizaibianmajieduanchulisuoxukaolvdehouxuyingxiangjiaoda,jishunanduyegenggao。erdierleichulifangshi,zeshiliyonghouchuli(Post-Processing)技術,比如說濾波法就是後處理技術的1zhong,yibanlaishuo,youyuyouzhebuhuigaibianyuanyoubianmadejiagou,yijibuxuyaojiluewaizixundeyoudian,liyonghouchulidefangshilaijinxingqukuaixiaoyingdexiaochu,shibijiaochangyongqieyouxiaodefangshizhiyi。
[page]
利(li)用(yong)濾(lv)波(bo)技(ji)術(shu)來(lai)去(qu)除(chu)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying),在(zai)實(shi)做(zuo)上(shang),則(ze)是(shi)將(jiang)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying)的(de)不(bu)連(lian)續(xu)性(xing)視(shi)為(wei)錯(cuo)誤(wu)的(de)高(gao)頻(pin)噪(zao)音(yin),並(bing)利(li)用(yong)一(yi)般(ban)的(de)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)來(lai)濾(lv)除(chu)這(zhe)些(xie)被(bei)視(shi)為(wei)錯(cuo)誤(wu)的(de)高(gao)頻(pin)部(bu)分(fen),進(jin)而(er)將(jiang)呈(cheng)現(xian)區(qu)塊(kuai)效(xiao)果(guo)的(de)的(de)部(bu)分(fen)平(ping)滑(hua)化(hua)。這(zhe)種(zhong)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)基(ji)本(ben)上(shang)就(jiu)是(shi)屬(shu)於(yu)線(xian)性(xing)內(nei)差(cha)法(fa),當(dang)在(zai)解(jie)碼(ma)影(ying)像(xiang)內(nei)偵(zhen)測(ce)到(dao)有(you)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying)的(de)相(xiang)鄰(lin)區(qu)塊(kuai),在(zai)捨(捨)去(qu)相(xiang)鄰(lin)邊(bian)界(jie)的(de)影(ying)像(xiang)資(zi)料(liao)後(hou),再(zai)根(gen)據(ju)未(wei)捨(捨)去(qu)的(de)資(zi)料(liao)以(yi)線(xian)性(xing)內(nei)差(cha)法(fa)預(yu)估(gu)並(bing)補(bu)回(hui)空(kong)缺(que)位(wei)置(zhi)下(xia)的(de)影(ying)像(xiang)資(zi)料(liao),藉(ji)以(yi)平(ping)滑(hua)化(hua)其(qi)影(ying)像(xiang)資(zi)料(liao)的(de)不(bu)連(lian)續(xu)性(xing),達(da)到(dao)減(jian)輕(qing)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying)的(de)效(xiao)果(guo),在(zai)此(ci)可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)單(dan)線(xian)性(xing)內(nei)差(cha)或(huo)者(zhe)是(shi)雙(shuang)線(xian)性(xing)內(nei)差(cha),演(yan)算(suan)法(fa)同(tong)樣(yang)都(dou)非(fei)常(chang)簡(jian)單(dan),對(dui)係(xi)統(tong)的(de)負(fu)載(zai)非(fei)常(chang)輕(qing)微(wei)。

圖說:屬於線性濾波的低通濾波器的運作概念示意圖。
由(you)於(yu)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)一(yi)般(ban)是(shi)屬(shu)於(yu)線(xian)性(xing)處(chu)理(li),在(zai)去(qu)除(chu)區(qu)塊(kuai)的(de)同(tong)時(shi),也(ye)有(you)可(ke)能(neng)會(hui)將(jiang)原(yuan)有(you)非(fei)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying)部(bu)分(fen)的(de)高(gao)頻(pin)資(zi)訊(xun)一(yi)起(qi)濾(lv)除(chu),因(yin)而(er)造(zao)成(cheng)影(ying)像(xiang)的(de)模(mo)糊(hu)現(xian)象(xiang)。因(yin)此(ci)在(zai)濾(lv)波(bo)方(fang)式(shi)上(shang),也(ye)有(you)利(li)用(yong)非(fei)線(xian)性(xing)的(de)技(ji)術(shu)來(lai)處(chu)理(li)。在(zai)非(fei)線(xian)性(xing)濾(lv)波(bo)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian),中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)較(jiao)常(chang)見(jian)的(de)1種。中值濾波器會把所讀取的資料取中間值來取代掉原有的資料,透過這樣的方式,在影像細節的保存方麵要優於一般線性濾波技術(如雙線性內差濾波)。
danshiyibanzhongzhilvboqizaichuliguochengzhong,huiyongjiuxingdepohuaihuamianzhongsuobaohandedeyuanshixiangsuzixun,zaochengzuizhongdeshuchujieguoyuyuanbenweiyasuodeyingxiangzixunchanshengluocha,yincihoulaiyefazhanchushiyongqiehuandefangshi,xianxingzhenceshuruyingxiangzaoyinchengdu,ruguozhencedaodezaoyinzhichaoguorongrenzhi,zehuishiyonglvboshuchu,ruoxinhaopinzhilianghao,zeweichiyuanxinhaoshuchu,bimianpohuaiyuanshixinhao。changjiandezhongzhilvboqiyouyixiajilei:

圖說:中值濾波器的運作概念示意圖。
■標準中值濾波器(StandardMedianFilter,SMFilter)
最原始的標準中值濾波器是由J.W.Jukey在1971niansuotichu,qimudezhuyaoshiyonglaichulifeixianxingxinhao,cijishukeyikefuxianxinglvbosuoyinqidexijiemohu,zhongzhilvbodechulifangshishiquyigechangkuanjieweitedingdaxiaodeshichuang,duishichuangzhongziliaodaxiaozuopaixu,ranhouquzhongjianzhizuoweilvbohoujieguo。
■中央加權中值濾波器(Center-WeightedMedianFilter,CWMFilter)
中央加權中值濾波器是在1991年(nian)提(ti)出(chu),此(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)由(you)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)改(gai)良(liang)而(er)來(lai),不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)去(qu)除(chu)噪(zao)音(yin),還(hai)可(ke)以(yi)保(bao)留(liu)較(jiao)好(hao)的(de)影(ying)像(xiang)細(xi)節(jie),不(bu)過(guo)在(zai)噪(zao)音(yin)比(bi)過(guo)高(gao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),濾(lv)波(bo)效(xiao)能(neng)會(hui)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)。中(zhong)央(yang)加(jia)權(quan)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)處(chu)理(li)步(bu)驟(zhou)跟(gen)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)很(hen)相(xiang)似(si),同(tong)樣(yang)先(xian)設(she)定(ding)長(chang)寬(kuan)一(yi)致(zhi)的(de)視(shi)窗(chuang),對(dui)視(shi)窗(chuang)內(nei)中(zhong)央(yang)點(dian)複(fu)製(zhi)w次,然後排序輸出中間值,取w等於1時,中央加權中值濾波器就會進行濾波處理,w大於7時,就不對影像進行濾波處理。
■三態式中值濾波器(Tri-StateMedianFilter,TSMFilter)
上(shang)述(shu)以(yi)中(zhong)值(zhi)為(wei)主(zhu)的(de)濾(lv)波(bo)方(fang)式(shi)皆(jie)對(dui)脈(mai)衝(chong)噪(zao)音(yin)有(you)良(liang)好(hao)的(de)濾(lv)波(bo)效(xiao)果(guo),但(dan)都(dou)是(shi)無(wu)條(tiao)件(jian)對(dui)所(suo)有(you)輸(shu)入(ru)樣(yang)本(ben)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)。對(dui)一(yi)幅(fu)受(shou)汙(wu)染(ran)的(de)影(ying)像(xiang)而(er)言(yan),可(ke)能(neng)隻(zhi)有(you)部(bu)分(fen)像(xiang)素(su)是(shi)受(shou)到(dao)噪(zao)音(yin)幹(gan)擾(rao),其(qi)餘(yu)像(xiang)素(su)仍(reng)然(ran)保(bao)留(liu)原(yuan)值(zhi),無(wu)條(tiao)件(jian)對(dui)每(mei)個(ge)像(xiang)素(su)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)會(hui)更(geng)動(dong)到(dao)一(yi)些(xie)不(bu)受(shou)汙(wu)染(ran)的(de)像(xiang)素(su),進(jin)而(er)損(sun)失(shi)影(ying)像(xiang)部(bu)分(fen)細(xi)節(jie)。三(san)態(tai)式(shi)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)則(ze)是(shi)結(jie)合(he)了(le)傳(chuan)統(tong)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)和(he)中(zhong)央(yang)加(jia)權(quan)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi),把(ba)這(zhe)2個濾波結果與原值差異當作噪音偵測的參考。如此可以盡可能保留原有的細節,並最大化濾波的效果。
中值濾波器除了以上幾種以外,還有許多由該技術延伸出來的類似濾波架構,基本上都各有其不同的特性及限製。
區qu塊kuai效xiao應ying也ye可ke以yi透tou過guo加jia大da流liu量liang的de方fang式shi來lai獲huo得de解jie決jue,但dan是shi加jia大da流liu量liang也ye代dai表biao的de頻pin寬kuan成cheng本ben的de支zhi出chu將jiang會hui更geng為wei龐pang大da,以yi資zi訊xun產chan業ye的de趨qu勢shi而er言yan,晶jing片pian效xiao能neng的de成cheng長chang幅fu度du要yao遠yuan超chao過guo頻pin寬kuan成cheng本ben比bi的de提ti高gao,因yin此ci藉ji由you係xi統tong以yi合he理li的de濾lv波bo演yan算suan法fa及ji係xi統tong消xiao耗hao來lai達da到dao頻pin寬kuan需xu求qiu與yu畫hua質zhi均jun衡heng的de目mu的de,就jiu成cheng了le現xian在zai主zhu流liu的de影ying像xiang編bian解jie碼ma及ji傳chuan輸shu方fang式shi。
[page]
針對模擬信號的梳狀濾波技術

圖說:梳狀濾波的種類示意圖。
梳shu狀zhuang濾lv波bo器qi對dui於yu模mo擬ni信xin號hao而er言yan,是shi個ge非fei常chang重zhong要yao且qie具ju有you絕jue佳jia效xiao果guo的de影ying像xiang加jia強qiang設she計ji,要yao瞭liao解jie梳shu狀zhuang濾lv波bo器qi,主zhu要yao從cong信xin號hao源yuan開kai始shi說shuo起qi,一yi開kai始shi接jie收shou視shi頻pin的de影ying像xiang端duan子zi通tong常chang為weiComposite端子(如RF射頻端子與AV端子),這類端子所能接收的信號為複合信號端子(CompositeVideoSignal),為何稱為複合端子?因為在信號中混合了亮度(Luminace,以Y表示)與色度/彩度(Chrominace,以C表示)雙方麵的信號,一般視頻電路的工作就是將這種信號進行Y/C分(fen)離(li)處(chu)理(li),梳(shu)狀(zhuang)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)就(jiu)是(shi)在(zai)保(bao)證(zheng)信(xin)號(hao)細(xi)節(jie)的(de)情(qing)況(kuang)之(zhi)下(xia),避(bi)免(mian)影(ying)像(xiang)信(xin)號(hao)的(de)亮(liang)度(du)與(yu)色(se)彩(cai)互(hu)相(xiang)滲(shen)透(tou)汙(wu)染(ran)。其(qi)作(zuo)法(fa)就(jiu)是(shi)在(zai)內(nei)部(bu)按(an)一(yi)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv)間(jian)格(ge)排(pai)列(lie)信(xin)號(hao)以(yi)及(ji)其(qi)本(ben)身(shen)的(de)延(yan)時(shi)信(xin)號(hao),並(bing)兩(liang)兩(liang)進(jin)行(xing)疊(die)家(jia),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)相(xiang)位(wei)相(xiang)消(xiao)的(de)的(de)效(xiao)果(guo)。因(yin)為(wei)其(qi)信(xin)號(hao)曲(qu)線(xian)就(jiu)像(xiang)梳(shu)子(zi)一(yi)般(ban),因(yin)此(ci)被(bei)稱(cheng)為(wei)梳(shu)狀(zhuang)濾(lv)波(bo)器(qi)(CombFiltering)。
梳狀濾波器一般由延時器、加法器、減法器、帶通濾波器所組成,應用在連續的畫麵之間的靜止圖像,就稱為3D梳狀濾波,而針對活動的影像,並在單一畫格內進行梳狀濾波工作,則是稱為3D梳shu狀zhuang濾lv波bo。在zai數shu字zi電dian視shi裏li,為wei了le確que保bao梳shu狀zhuang濾lv波bo器qi可ke以yi正zheng常chang動dong作zuo,必bi須xu設she計ji足zu夠gou的de存cun儲chu器qi,藉ji以yi取qu得de足zu夠gou的de延yan遲chi時shi間jian以yi及ji信xin號hao頻pin寬kuan,相xiang關guan電dian路lu也ye可ke以yi藉ji由youSoC的方式整合並進行設計的簡化。梳狀濾波器可分為以下幾種類型:
■2D梳狀濾波器
這(zhe)種(zhong)架(jia)構(gou)的(de)梳(shu)狀(zhuang)濾(lv)波(bo)容(rong)易(yi)在(zai)色(se)彩(cai)交(jiao)界(jie)處(chu)出(chu)現(xian)彩(cai)色(se)雜(za)點(dian),讓(rang)畫(hua)麵(mian)看(kan)起(qi)來(lai)雜(za)訊(xun)比(bi)較(jiao)大(da)些(xie),不(bu)過(guo)因(yin)保(bao)證(zheng)了(le)亮(liang)度(du)通(tong)道(dao)的(de)頻(pin)率(lv)回(hui)應(ying),因(yin)此(ci)清(qing)晰(xi)度(du)方(fang)麵(mian)不(bu)會(hui)有(you)太(tai)大(da)沒(mei)有(you)問(wen)題(ti),主(zhu)要(yao)對(dui)NTSC格式的信號起作用。
■3D數字梳狀濾波器
3D數字梳狀濾波器能夠從空間(2D)、時間(第三維方向)將每組畫麵的亮度及色度信號精確地分離,進而有效消除影響信號中的雜波、斑點、色彩重疊現象,使畫麵更加清晰。
■4H數字梳狀濾波器
4H(3D數字梳狀濾波器+1H高解析數字梳狀濾波器),即在對普通模擬信號進行3D的de亮liang色se分fen離li處chu理li的de同tong時shi,還hai增zeng加jia了le特te別bie針zhen對dui高gao解jie析xi信xin號hao顯xian示shi時shi進jin行xing亮liang色se分fen離li處chu理li的de數shu字zi梳shu狀zhuang濾lv波bo器qi,如ru此ci可ke以yi更geng加jia徹che底di地di消xiao除chu亮liang色se串chuan擾rao現xian象xiang。
■5H梳狀濾波器
用作Y/C分離和色度解碼,比ITT及Genesis的產品要高(4H)。這樣可將視覺位置扭曲現象及顏色噪音減至最低,極大地消除串色幹擾及色彩滲透,令影像色彩更清晰明亮。
- 電視的訊號處理流程與相關元件
- 數字電視信號依然需要後處理
- 針對影像編碼的消除區塊效應濾波器技術
- 標準中值濾波器
- 中央加權中值濾波器
- 三態式中值濾波器
電視的訊號處理流程與相關元件
一般來說,影像信號皆是動態呈現的,依照不同地區的規範,可分為每秒30個畫麵(NTSC交錯式掃瞄),或是每秒25個畫麵(PAL交錯式掃瞄),大da量liang模mo擬ni影ying像xiang信xin號hao轉zhuan成cheng數shu字zi信xin號hao在zai頻pin寬kuan耗hao用yong上shang非fei常chang龐pang大da,為wei了le節jie省sheng頻pin寬kuan,進jin而er加jia快kuai信xin號hao處chu理li速su度du,影ying像xiang在zai進jin行xing解jie析xi後hou會hui將jiang色se彩cai以yi壓ya縮suo方fang式shi來lai傳chuan遞di,因yin此ci影ying像xiang壓ya縮suo晶jing片pian是shi非fei常chang重zhong要yao的de核he心xin元yuan件jian。在zai一yi般ban通tong用yong設she計ji上shang,影ying像xiang輸shu出chuIC控製板(ControllerBoard)的核心元件包括:視頻解碼器(VideoDecoder)、解交錯式掃瞄器(De-Interlacer),及縮放控製器(Scaler)等。

圖說:HDTV的元件配置方塊圖。
除此之外,電視信號的處理還包含了類比與數位轉換元件(AnalogDigitalConverter,ADC)、相鎖迴路(PhaseLockLoop,PLL)、數字視頻介麵(DigitalVideoInterface,DVI)以及低電壓差動信號處理介麵(LVDS)等分離元件,其中ADC與VideoDecoderzeshiyinweitongshibaohanlemoniyushuzixinhaodehunheshejijingpianjishu,zaidianlujiegoufangmianxiangduifuza,yinciduoyidulixingshicunzai,nanyiyuqitayuanjianzhenghe。zaiciguinachuxialiejidian:
1.前端信號的接收和轉換
■ADC:將模擬RGB信號轉換成數字信號。
■PLL:在模擬/數字轉換過程中負責信號採樣,多數已嵌入ADC元件中。
■DVIRx:接收以數字編碼格式所輸入的影音信號,如來自PC-DVI介麵或其它數字影音裝置的信號等;若嵌入HDCP晶片,則可以執行來自DTV加密/付費視頻的解密。
■VideoDecoder:傳統NTSC/PAL/SECAM等TV信號采取複合波形輸入,VideoDecoder內含梳形濾波器(Combfilter)功能,可以將複合端子(Composite、CVBS)、S端子或色差端子(YpbPr/YUV)所輸入的模擬信號分離,內含多組ADC將它轉換為數字信號。
[page]
2.中介信號處理與增益
■De-Interlacer:主要將電視信號所用的交錯式掃瞄(interlaced)轉換為目前各種新型顯示裝置如LCDTV、PDPTV、rear-projectionTV等所用的逐行循序掃瞄(progressive)。
■De-Interlacer可稱為DTV控製IC的首要核心,廠商設計時多視係統需求,嵌入增益軟件以提供畫質調整及改善,例如:亮度、對比、色調調整、噪音消除、黑階延伸(black-levelExtension)、銳利度調整(peaking/sharpness)及Gamma修正等。
3.後端-信號調整與輸出
■Scaler:目的在將不同影音裝置所輸入的畫麵解析度或形狀大小進行調整,重新填寫成DTV的原始像素矩陣(NativeResolution)。
■OSD:負責調整螢幕顯示亮度、對比、垂直與水平位置,通常視係統支援的語言及字型多寡而決定以內嵌或外加方式配置。
■LVDS:傳輸已處理好的影像信號至DVT麵板模組。
數字電視信號依然需要後處理
在數字電視接收端,數字信號藉由天線、調諧器(tuner)、數字解調器(digitaldemodulator)轉zhuan變bian成cheng數shu字zi資zi訊xun。由you於yu在zai傳chuan輸shu過guo程cheng中zhong,信xin號hao難nan免mian會hui受shou到dao各ge種zhong不bu同tong類lei型xing之zhi幹gan擾rao,因yin而er導dao致zhi接jie收shou到dao的de資zi料liao會hui有you錯cuo誤wu之zhi發fa生sheng。為wei了le能neng降jiang低di錯cuo誤wu發fa生sheng的de機ji率lv,故gu資zi料liao在zai調tiao變bian之zhi前qian,會hui經jing過guo通tong道dao編bian碼ma(channelcoding)處理。而在資料被接收及解調之後,再經由對應之通道解碼(channeldecoding)來處理。通道解碼器可偵測錯誤之發生及糾正所發生之錯誤(當然要在所選用通道編碼方式的糾正能力範圍之內)。資料經過通道解碼之後,解多工器(de-multiplexer)將jiang抽chou取qu其qi中zhong使shi用yong者zhe所suo選xuan定ding節jie目mu之zhi視shi頻pin流liu和he音yin頻pin流liu,並bing分fen別bie送song到dao視shi頻pin解jie碼ma器qi和he音yin頻pin解jie碼ma器qi進jin行xing處chu理li。視shi頻pin經jing過guo解jie碼ma後hou,還hai要yao進jin行xing數shu字zi至zhi模mo擬ni信xin號hao轉zhuan換huan,最zui後hou才cai會hui將jiang信xin號hao送song到dao麵mian板ban進jin行xing顯xian示shi動dong作zuo。
由(you)上(shang)述(shu)可(ke)知(zhi),數(shu)字(zi)電(dian)視(shi)的(de)純(chun)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)並(bing)不(bu)是(shi)直(zhi)接(jie)通(tong)達(da)螢(ying)幕(mu),相(xiang)反(fan)的(de),中(zhong)間(jian)仍(reng)需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)幾(ji)道(dao)解(jie)編(bian)碼(ma)以(yi)及(ji)數(shu)字(zi)與(yu)模(mo)擬(ni)轉(zhuan)換(huan)的(de)程(cheng)序(xu),而(er)數(shu)字(zi)視(shi)頻(pin)的(de)原(yuan)生(sheng)解(jie)析(xi)度(du)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)完(wan)全(quan)匹(pi)配(pei)LCDTV的麵板真實解析度,舉例來說:台灣的數字電視內容僅為DVD畫質的480i解析度,目前主流LCDTV真實解析度都在720P以上,更高規格的1080PHD麵板LCDTV也逐漸普及當中,在這些高解析度LCDTV中觀賞數字電視節目,如果沒有進行相關的後處理(比如說透過Scaler將來調整原有視頻內容的大小),那麼在電視上就隻能看到點對點的小小畫麵。Scaler的畫麵大小調整並不是單純隻有改變解析度而已,針對畫麵擴大之後所會產生的畫麵瑕疵問題,都必需要透過各種演算法來加以補充。
將視頻壓縮比過高會讓畫麵產生區塊噪音或馬賽克效應。視頻經過預處理/後處理後,編碼器壓縮起來會更輕鬆,並且進一步提高影像品質,連帶降低發送頻寬要求。該功能對有線、衛星、電信和IPTV廣播商業模式非常重要,因為滿足高品質要求必須在很窄的頻寬條件下實現。預處理可能包括在視頻進入編碼器之前使用2D濾波技術濾除特定高頻信號,以有效減少區塊效應。某些公司編碼產品的視頻與影像處理套件中就包括了2D的有限脈衝響應(FIR)和中值濾波器功能,可利用3×3、5×5或7×7恒定係數矩陣執行2DFIR濾波作業。因此,為了在頻寬受限環境中獲得最佳性能,預先處理對任何的視頻壓縮方法來說相當關鍵。而電視影像解碼器在針對諸如H.264、MPEG-2等影像編碼進行解碼動作時,也都需要進行如去方塊(De-Block)反交錯掃瞄(De-Interlace)等處理,為了呈現出完美的畫麵,數字電視信號對濾波技術的需求並不比傳統模擬電視信號少。
數字化的電視時代,模擬應用仍佔大宗
suirandianshidouyijingshuzihua,danshiyibanguanzhongshoukanzuiduode,yiranshimonidianshijiemu,yitaiwandezhuangkuanglaishuo,shuzidianshidefazhanzhongdianzaiyugaosujieshoudexingdongyingyong,erfeizhenzhengdegaohuazhishuzixinhao,shuzidianshibenshenhuazhibiaoxianbingbutebietuchu,jiashangquefajubeizugouxiyinlidejiemuneirong,daduoshuxiaofeizherengxuanzepindaoyujiemuxiangduijingcaideyouxiandianshi。youxiandianshicaiyongdeshibiaozhundeleibixunhao,touguotongzhoudianlanchuanshujiemuneirong,xinhaobenshendehaohuaiyingxiangjiemuhuamianpinzhishenda。bujinzaitaiwan,shijiegeguoyeduoyimonidianshiweibofangzhuliu,weiledadaolianghaodehuamianpinzhi,chuleliqiuxinhaodepinzhiyiwai,dianshibenshendelvbonengligeng佔lezuidabilidezhongyaoxing。
針對影像編碼的消除區塊效應濾波器技術
以區塊轉換為基礎的影像壓縮編碼(區塊離散餘弦轉換)已經被廣泛應用到如MPEG、VC1、H.264等deng諸zhu多duo主zhu流liu影ying像xiang編bian碼ma技ji術shu中zhong,這zhe些xie也ye都dou是shi數shu位wei視shi頻pin的de主zhu流liu編bian碼ma技ji術shu。雖sui然ran這zhe些xie編bian碼ma標biao準zhun幾ji乎hu都dou有you加jia入ru去qu除chu區qu塊kuai效xiao應ying的de演yan算suan法fa,然ran而er在zai實shi際ji進jin行xing影ying像xiang解jie碼ma的de同tong時shi,往wang往wang都dou還hai是shi避bi免mian不bu了le區qu塊kuai效xiao應ying的de產chan生sheng,而er當dang壓ya縮suo比bi越yue高gao,區qu塊kuai效xiao應ying也ye會hui越yue明ming顯xian。
quchuqukuaixiaoyingdefangfakeguinaweiliangdalei,diyileishicongbianmajiagouzheshou,ruliyongzhongdiezhuanhuanfa,jiangyuanshideyingxiangqiegeweishaoxuzhongdiedequkuai,dangjiemazhongjianyingxiangshi,xianglinqukuaidezhongdiequyuyingxiangzeshiyipingjunquyangdefangshilaijiangdiqukuaiyuqukuaizhijiandebulianxuxing。huoshishiyongjiehezhuanhuanfa,jiangyuanshiyingxiangqufenweigaoxiangguanxingyudixiangguanxing2zhongjihe,zaigaoxiangguanxingjihebufenshiyongwusunhaobianma,dixiangguanxingbufenzeshishiyongyuanyoudequkuailisanyuxianzhuanhuanbianma,danshizaibianmajieduanchulisuoxukaolvdehouxuyingxiangjiaoda,jishunanduyegenggao。erdierleichulifangshi,zeshiliyonghouchuli(Post-Processing)技術,比如說濾波法就是後處理技術的1zhong,yibanlaishuo,youyuyouzhebuhuigaibianyuanyoubianmadejiagou,yijibuxuyaojiluewaizixundeyoudian,liyonghouchulidefangshilaijinxingqukuaixiaoyingdexiaochu,shibijiaochangyongqieyouxiaodefangshizhiyi。
[page]
利(li)用(yong)濾(lv)波(bo)技(ji)術(shu)來(lai)去(qu)除(chu)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying),在(zai)實(shi)做(zuo)上(shang),則(ze)是(shi)將(jiang)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying)的(de)不(bu)連(lian)續(xu)性(xing)視(shi)為(wei)錯(cuo)誤(wu)的(de)高(gao)頻(pin)噪(zao)音(yin),並(bing)利(li)用(yong)一(yi)般(ban)的(de)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)來(lai)濾(lv)除(chu)這(zhe)些(xie)被(bei)視(shi)為(wei)錯(cuo)誤(wu)的(de)高(gao)頻(pin)部(bu)分(fen),進(jin)而(er)將(jiang)呈(cheng)現(xian)區(qu)塊(kuai)效(xiao)果(guo)的(de)的(de)部(bu)分(fen)平(ping)滑(hua)化(hua)。這(zhe)種(zhong)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)基(ji)本(ben)上(shang)就(jiu)是(shi)屬(shu)於(yu)線(xian)性(xing)內(nei)差(cha)法(fa),當(dang)在(zai)解(jie)碼(ma)影(ying)像(xiang)內(nei)偵(zhen)測(ce)到(dao)有(you)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying)的(de)相(xiang)鄰(lin)區(qu)塊(kuai),在(zai)捨(捨)去(qu)相(xiang)鄰(lin)邊(bian)界(jie)的(de)影(ying)像(xiang)資(zi)料(liao)後(hou),再(zai)根(gen)據(ju)未(wei)捨(捨)去(qu)的(de)資(zi)料(liao)以(yi)線(xian)性(xing)內(nei)差(cha)法(fa)預(yu)估(gu)並(bing)補(bu)回(hui)空(kong)缺(que)位(wei)置(zhi)下(xia)的(de)影(ying)像(xiang)資(zi)料(liao),藉(ji)以(yi)平(ping)滑(hua)化(hua)其(qi)影(ying)像(xiang)資(zi)料(liao)的(de)不(bu)連(lian)續(xu)性(xing),達(da)到(dao)減(jian)輕(qing)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying)的(de)效(xiao)果(guo),在(zai)此(ci)可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)單(dan)線(xian)性(xing)內(nei)差(cha)或(huo)者(zhe)是(shi)雙(shuang)線(xian)性(xing)內(nei)差(cha),演(yan)算(suan)法(fa)同(tong)樣(yang)都(dou)非(fei)常(chang)簡(jian)單(dan),對(dui)係(xi)統(tong)的(de)負(fu)載(zai)非(fei)常(chang)輕(qing)微(wei)。

圖說:屬於線性濾波的低通濾波器的運作概念示意圖。
由(you)於(yu)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)一(yi)般(ban)是(shi)屬(shu)於(yu)線(xian)性(xing)處(chu)理(li),在(zai)去(qu)除(chu)區(qu)塊(kuai)的(de)同(tong)時(shi),也(ye)有(you)可(ke)能(neng)會(hui)將(jiang)原(yuan)有(you)非(fei)區(qu)塊(kuai)效(xiao)應(ying)部(bu)分(fen)的(de)高(gao)頻(pin)資(zi)訊(xun)一(yi)起(qi)濾(lv)除(chu),因(yin)而(er)造(zao)成(cheng)影(ying)像(xiang)的(de)模(mo)糊(hu)現(xian)象(xiang)。因(yin)此(ci)在(zai)濾(lv)波(bo)方(fang)式(shi)上(shang),也(ye)有(you)利(li)用(yong)非(fei)線(xian)性(xing)的(de)技(ji)術(shu)來(lai)處(chu)理(li)。在(zai)非(fei)線(xian)性(xing)濾(lv)波(bo)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian),中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)較(jiao)常(chang)見(jian)的(de)1種。中值濾波器會把所讀取的資料取中間值來取代掉原有的資料,透過這樣的方式,在影像細節的保存方麵要優於一般線性濾波技術(如雙線性內差濾波)。
danshiyibanzhongzhilvboqizaichuliguochengzhong,huiyongjiuxingdepohuaihuamianzhongsuobaohandedeyuanshixiangsuzixun,zaochengzuizhongdeshuchujieguoyuyuanbenweiyasuodeyingxiangzixunchanshengluocha,yincihoulaiyefazhanchushiyongqiehuandefangshi,xianxingzhenceshuruyingxiangzaoyinchengdu,ruguozhencedaodezaoyinzhichaoguorongrenzhi,zehuishiyonglvboshuchu,ruoxinhaopinzhilianghao,zeweichiyuanxinhaoshuchu,bimianpohuaiyuanshixinhao。changjiandezhongzhilvboqiyouyixiajilei:

圖說:中值濾波器的運作概念示意圖。
■標準中值濾波器(StandardMedianFilter,SMFilter)
最原始的標準中值濾波器是由J.W.Jukey在1971niansuotichu,qimudezhuyaoshiyonglaichulifeixianxingxinhao,cijishukeyikefuxianxinglvbosuoyinqidexijiemohu,zhongzhilvbodechulifangshishiquyigechangkuanjieweitedingdaxiaodeshichuang,duishichuangzhongziliaodaxiaozuopaixu,ranhouquzhongjianzhizuoweilvbohoujieguo。
■中央加權中值濾波器(Center-WeightedMedianFilter,CWMFilter)
中央加權中值濾波器是在1991年(nian)提(ti)出(chu),此(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)由(you)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)改(gai)良(liang)而(er)來(lai),不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)去(qu)除(chu)噪(zao)音(yin),還(hai)可(ke)以(yi)保(bao)留(liu)較(jiao)好(hao)的(de)影(ying)像(xiang)細(xi)節(jie),不(bu)過(guo)在(zai)噪(zao)音(yin)比(bi)過(guo)高(gao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),濾(lv)波(bo)效(xiao)能(neng)會(hui)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)。中(zhong)央(yang)加(jia)權(quan)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)處(chu)理(li)步(bu)驟(zhou)跟(gen)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)很(hen)相(xiang)似(si),同(tong)樣(yang)先(xian)設(she)定(ding)長(chang)寬(kuan)一(yi)致(zhi)的(de)視(shi)窗(chuang),對(dui)視(shi)窗(chuang)內(nei)中(zhong)央(yang)點(dian)複(fu)製(zhi)w次,然後排序輸出中間值,取w等於1時,中央加權中值濾波器就會進行濾波處理,w大於7時,就不對影像進行濾波處理。
■三態式中值濾波器(Tri-StateMedianFilter,TSMFilter)
上(shang)述(shu)以(yi)中(zhong)值(zhi)為(wei)主(zhu)的(de)濾(lv)波(bo)方(fang)式(shi)皆(jie)對(dui)脈(mai)衝(chong)噪(zao)音(yin)有(you)良(liang)好(hao)的(de)濾(lv)波(bo)效(xiao)果(guo),但(dan)都(dou)是(shi)無(wu)條(tiao)件(jian)對(dui)所(suo)有(you)輸(shu)入(ru)樣(yang)本(ben)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)。對(dui)一(yi)幅(fu)受(shou)汙(wu)染(ran)的(de)影(ying)像(xiang)而(er)言(yan),可(ke)能(neng)隻(zhi)有(you)部(bu)分(fen)像(xiang)素(su)是(shi)受(shou)到(dao)噪(zao)音(yin)幹(gan)擾(rao),其(qi)餘(yu)像(xiang)素(su)仍(reng)然(ran)保(bao)留(liu)原(yuan)值(zhi),無(wu)條(tiao)件(jian)對(dui)每(mei)個(ge)像(xiang)素(su)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)會(hui)更(geng)動(dong)到(dao)一(yi)些(xie)不(bu)受(shou)汙(wu)染(ran)的(de)像(xiang)素(su),進(jin)而(er)損(sun)失(shi)影(ying)像(xiang)部(bu)分(fen)細(xi)節(jie)。三(san)態(tai)式(shi)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)則(ze)是(shi)結(jie)合(he)了(le)傳(chuan)統(tong)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)和(he)中(zhong)央(yang)加(jia)權(quan)中(zhong)值(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi),把(ba)這(zhe)2個濾波結果與原值差異當作噪音偵測的參考。如此可以盡可能保留原有的細節,並最大化濾波的效果。
中值濾波器除了以上幾種以外,還有許多由該技術延伸出來的類似濾波架構,基本上都各有其不同的特性及限製。
區qu塊kuai效xiao應ying也ye可ke以yi透tou過guo加jia大da流liu量liang的de方fang式shi來lai獲huo得de解jie決jue,但dan是shi加jia大da流liu量liang也ye代dai表biao的de頻pin寬kuan成cheng本ben的de支zhi出chu將jiang會hui更geng為wei龐pang大da,以yi資zi訊xun產chan業ye的de趨qu勢shi而er言yan,晶jing片pian效xiao能neng的de成cheng長chang幅fu度du要yao遠yuan超chao過guo頻pin寬kuan成cheng本ben比bi的de提ti高gao,因yin此ci藉ji由you係xi統tong以yi合he理li的de濾lv波bo演yan算suan法fa及ji係xi統tong消xiao耗hao來lai達da到dao頻pin寬kuan需xu求qiu與yu畫hua質zhi均jun衡heng的de目mu的de,就jiu成cheng了le現xian在zai主zhu流liu的de影ying像xiang編bian解jie碼ma及ji傳chuan輸shu方fang式shi。
[page]
針對模擬信號的梳狀濾波技術

圖說:梳狀濾波的種類示意圖。
梳shu狀zhuang濾lv波bo器qi對dui於yu模mo擬ni信xin號hao而er言yan,是shi個ge非fei常chang重zhong要yao且qie具ju有you絕jue佳jia效xiao果guo的de影ying像xiang加jia強qiang設she計ji,要yao瞭liao解jie梳shu狀zhuang濾lv波bo器qi,主zhu要yao從cong信xin號hao源yuan開kai始shi說shuo起qi,一yi開kai始shi接jie收shou視shi頻pin的de影ying像xiang端duan子zi通tong常chang為weiComposite端子(如RF射頻端子與AV端子),這類端子所能接收的信號為複合信號端子(CompositeVideoSignal),為何稱為複合端子?因為在信號中混合了亮度(Luminace,以Y表示)與色度/彩度(Chrominace,以C表示)雙方麵的信號,一般視頻電路的工作就是將這種信號進行Y/C分(fen)離(li)處(chu)理(li),梳(shu)狀(zhuang)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)就(jiu)是(shi)在(zai)保(bao)證(zheng)信(xin)號(hao)細(xi)節(jie)的(de)情(qing)況(kuang)之(zhi)下(xia),避(bi)免(mian)影(ying)像(xiang)信(xin)號(hao)的(de)亮(liang)度(du)與(yu)色(se)彩(cai)互(hu)相(xiang)滲(shen)透(tou)汙(wu)染(ran)。其(qi)作(zuo)法(fa)就(jiu)是(shi)在(zai)內(nei)部(bu)按(an)一(yi)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv)間(jian)格(ge)排(pai)列(lie)信(xin)號(hao)以(yi)及(ji)其(qi)本(ben)身(shen)的(de)延(yan)時(shi)信(xin)號(hao),並(bing)兩(liang)兩(liang)進(jin)行(xing)疊(die)家(jia),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)相(xiang)位(wei)相(xiang)消(xiao)的(de)的(de)效(xiao)果(guo)。因(yin)為(wei)其(qi)信(xin)號(hao)曲(qu)線(xian)就(jiu)像(xiang)梳(shu)子(zi)一(yi)般(ban),因(yin)此(ci)被(bei)稱(cheng)為(wei)梳(shu)狀(zhuang)濾(lv)波(bo)器(qi)(CombFiltering)。
梳狀濾波器一般由延時器、加法器、減法器、帶通濾波器所組成,應用在連續的畫麵之間的靜止圖像,就稱為3D梳狀濾波,而針對活動的影像,並在單一畫格內進行梳狀濾波工作,則是稱為3D梳shu狀zhuang濾lv波bo。在zai數shu字zi電dian視shi裏li,為wei了le確que保bao梳shu狀zhuang濾lv波bo器qi可ke以yi正zheng常chang動dong作zuo,必bi須xu設she計ji足zu夠gou的de存cun儲chu器qi,藉ji以yi取qu得de足zu夠gou的de延yan遲chi時shi間jian以yi及ji信xin號hao頻pin寬kuan,相xiang關guan電dian路lu也ye可ke以yi藉ji由youSoC的方式整合並進行設計的簡化。梳狀濾波器可分為以下幾種類型:
■2D梳狀濾波器
這(zhe)種(zhong)架(jia)構(gou)的(de)梳(shu)狀(zhuang)濾(lv)波(bo)容(rong)易(yi)在(zai)色(se)彩(cai)交(jiao)界(jie)處(chu)出(chu)現(xian)彩(cai)色(se)雜(za)點(dian),讓(rang)畫(hua)麵(mian)看(kan)起(qi)來(lai)雜(za)訊(xun)比(bi)較(jiao)大(da)些(xie),不(bu)過(guo)因(yin)保(bao)證(zheng)了(le)亮(liang)度(du)通(tong)道(dao)的(de)頻(pin)率(lv)回(hui)應(ying),因(yin)此(ci)清(qing)晰(xi)度(du)方(fang)麵(mian)不(bu)會(hui)有(you)太(tai)大(da)沒(mei)有(you)問(wen)題(ti),主(zhu)要(yao)對(dui)NTSC格式的信號起作用。
■3D數字梳狀濾波器
3D數字梳狀濾波器能夠從空間(2D)、時間(第三維方向)將每組畫麵的亮度及色度信號精確地分離,進而有效消除影響信號中的雜波、斑點、色彩重疊現象,使畫麵更加清晰。
■4H數字梳狀濾波器
4H(3D數字梳狀濾波器+1H高解析數字梳狀濾波器),即在對普通模擬信號進行3D的de亮liang色se分fen離li處chu理li的de同tong時shi,還hai增zeng加jia了le特te別bie針zhen對dui高gao解jie析xi信xin號hao顯xian示shi時shi進jin行xing亮liang色se分fen離li處chu理li的de數shu字zi梳shu狀zhuang濾lv波bo器qi,如ru此ci可ke以yi更geng加jia徹che底di地di消xiao除chu亮liang色se串chuan擾rao現xian象xiang。
■5H梳狀濾波器
用作Y/C分離和色度解碼,比ITT及Genesis的產品要高(4H)。這樣可將視覺位置扭曲現象及顏色噪音減至最低,極大地消除串色幹擾及色彩滲透,令影像色彩更清晰明亮。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 三星上演罕見對峙:工會集會討薪,股東隔街抗議
- 摩爾線程實現DeepSeek-V4“Day-0”支持,國產GPU適配再提速
- 築牢安全防線:智能駕駛邁向規模化應用的關鍵挑戰與破局之道
- GPT-Image 2:99%文字準確率,AI生圖告別“鬼畫符”
- 機器人馬拉鬆的勝負手:藏在主板角落裏的“時鍾戰爭”
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi
Wi-Fi芯片
window8
WPG
XILINX
Zigbee
ZigBee Pro
安規電容
按鈕開關
白色家電
保護器件
保險絲管
北鬥定位
北高智

