Способ для интерполяции изображений с использованием асимметричного интерполяционного фильтра и устройство для этого

Способ для интерполяции изображений с использованием асимметричного интерполяционного фильтра и устройство для этого

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к кодированию с предсказанием с использованием компенсации движения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В типичных способах кодирования и декодирования изображений, для того чтобы кодировать изображение, одно изображение разбивается на макроблоки. После этого, кодирование с предсказанием выполняется для каждого макроблока посредством использования внешнего предсказания или внутреннего предсказания.

Внешнее предсказание означает способ сжатия изображения посредством удаления временной избыточности между изображениями, и его характерным примером является кодирование с оценкой движения. При кодировании с оценкой движения каждый блок текущего изображения предсказывается посредством использования, по меньшей мере, одного опорного изображения. Опорный блок, который является наиболее аналогичным текущему блоку, находится в предварительно определенном диапазоне поиска посредством использования предварительно определенной оценочной функции.

Текущий блок предсказывается на основе опорного блока, и кодируется остаточный блок, полученный посредством вычитания из текущего блока предсказания, сформированного в качестве результата предсказания. В этом случае, для того чтобы более точно выполнять предсказание, интерполяция выполняется для диапазона выполнения поиска в опорном изображении, формируются пикселы субпиксельных единиц, меньшие пикселов целопиксельных единиц, и внешнее предсказание выполняется для сформированных пикселов субпиксельных единиц.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

Настоящее изобретение предоставляет способ и устройство для определения коэффициентов фильтрации симметричного или асимметричного интерполяционного фильтра таким образом, чтобы формировать пиксел субпиксельной единицы посредством интерполяции пикселов целопиксельных единиц.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

Согласно аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ интерполяции изображений с использованием интерполяционного фильтра на основе преобразования, причем способ включает в себя, согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц в области, поддерживаемой посредством интерполяционных фильтров для формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы, расположенного между пикселами целопиксельных единиц, выбор по отдельности симметричного или асимметричного интерполяционного фильтра относительно местоположения интерполяции из числа интерполяционных фильтров; и формирование, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы посредством интерполяции пикселов целопиксельных единиц посредством использования выбранного интерполяционного фильтра.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чтобы эффективно выполнять интерполяцию изображений, из числа интерполяционных фильтров для формирования пиксельного значения субпиксельной единицы, интерполяционный фильтр по-разному выбирается на основе местоположения интерполяции субпиксельных единиц. Интерполяционный фильтр может быть интерполяционным фильтром с нечетным или четным числом отводов для интерполяции субпиксельных единиц. Интерполяционный фильтр может быть выбран в качестве симметричного или асимметричного интерполяционного фильтра согласно местоположению интерполяции.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 является блок-схемой устройства интерполяции изображений согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 является схемой для описания взаимосвязи между целопиксельной единицей и субпиксельной единицей;

Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей смежные пикселы целопиксельных единиц, к которым следует обращаться с тем, чтобы определять пиксельное значение субпиксельной единицы, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4A-4C являются схемами, иллюстрирующими примеры пикселов целопиксельных единиц, к которым следует обращаться с тем, чтобы определять пиксельное значение субпиксельной единицы, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5A является схемой для описания способа интерполяционной фильтрации с использованием опорных пикселов, асимметрично расположенных относительно местоположения интерполяции, чтобы определять пиксельное значение субпиксельной единицы, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5B является схемой для описания способа интерполяции с использованием интерполяционного фильтра, включающего в себя нечетное число коэффициентов фильтрации, чтобы определять пиксельное значение субпиксельной единицы, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 является графиком коэффициента сглаживания на основе параметра сглаживания сглаженного интерполяционного фильтра, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 является графиком амплитудно-частотной характеристики интерполяционных фильтров, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций способа интерполяции изображений согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 9A-9D, соответственно, показывают коэффициенты фильтрации 3-отводных -6-отводных интерполяционных фильтров, определенные на основе местоположения интерполяции и размера оконного фильтра, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 10A-10C, соответственно, показывают коэффициенты фильтрации 7-отводных интерполяционных фильтров, определенные на основе местоположения интерполяции и размера оконного фильтра, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 11A-11C, соответственно, показывают коэффициенты фильтрации 8-отводных интерполяционных фильтров, определенные на основе местоположения интерполяции и размера оконного фильтра, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 12A и 12B, соответственно, показывают коэффициенты фильтрации регуляризованного интерполяционного фильтра сигнала яркости и регуляризованного интерполяционного фильтра сигнала цветности, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 13A является блок-схемой устройства кодирования видео с использованием интерполяционного фильтра, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 13B является блок-схемой устройства декодирования видео с использованием интерполяционного фильтра, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 14A является блок-схемой последовательности операций способа кодирования изображений с использованием интерполяционного фильтра, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 14B является блок-схемой последовательности операций способа декодирования изображений с использованием интерполяционного фильтра, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 15 является схемой для описания принципа единиц кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 16 является блок-схемой кодера изображений на основе единиц кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 17 является блок-схемой декодера изображений на основе единиц кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 18 является схемой, иллюстрирующей более глубокие единицы кодирования согласно глубинам и сегменты согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 19 является схемой для описания взаимосвязи между единицей кодирования и единицами преобразования, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 20 является схемой для описания информации кодирования единиц кодирования, соответствующих кодированной глубине, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 21 является схемой более глубоких единиц кодирования согласно глубинам, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 22-24 являются схемами для описания взаимосвязи между единицами кодирования, единицами предсказания и единицами преобразования, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 25 является схемой для описания взаимосвязи между единицей кодирования, единицей предсказания или сегментом и единицей преобразования, согласно информации режима кодирования по таблице 1;

Фиг. 26 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования видео с использованием интерполяционного фильтра на основе единиц кодирования, имеющих древовидную структуру, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 27 является блок-схемой последовательности операций способа декодирования видео с использованием интерполяционного фильтра на основе единиц кодирования, имеющих древовидную структуру, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ОПТИМАЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ интерполяции изображений с использованием интерполяционного фильтра на основе преобразования, причем способ включает в себя, согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц в области, поддерживаемой посредством интерполяционных фильтров для формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы, расположенного между пикселами целопиксельных единиц, выбор по отдельности симметричного или асимметричного интерполяционного фильтра относительно местоположения интерполяции из числа интерполяционных фильтров; и формирование, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы посредством интерполяции пикселов целопиксельных единиц посредством использования выбранного интерполяционного фильтра.

Симметричный интерполяционный фильтр может включать в себя одинаковые числа коэффициентов фильтрации на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством симметричного интерполяционного фильтра, и асимметричный интерполяционный фильтр может включать в себя разные числа коэффициентов фильтрации на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством асимметричного интерполяционного фильтра.

Формирование, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы может включать в себя, если выбирается асимметричный интерполяционный фильтр, выполнение фильтрации посредством использования коэффициентов фильтрации асимметричного интерполяционного фильтра, чтобы поддерживать пикселы целопиксельных единиц, асимметрично расположенные на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством асимметричного интерполяционного фильтра; и если выбирается симметричный интерполяционный фильтр, выполнение фильтрации посредством использования коэффициентов фильтрации симметричного интерполяционного фильтра, чтобы поддерживать пикселы целопиксельных единиц, симметрично расположенные на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством симметричного интерполяционного фильтра.

Формирование, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы может включать в себя, если асимметричный интерполяционный фильтр с нечетным числом отводов, включающий в себя нечетное число коэффициентов фильтрации, выбирается из числа интерполяционных фильтров, выполнение фильтрации посредством использования нечетного числа коэффициентов фильтрации асимметричного интерполяционного фильтра с нечетным числом отводов, чтобы поддерживать нечетное число пикселов целопиксельных единиц, расположенных на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством асимметричного интерполяционного фильтра с нечетным числом отводов; и если симметричный интерполяционный фильтр с четным числом отводов, включающий в себя четное число коэффициентов фильтрации, выбирается из числа интерполяционных фильтров, выполнение фильтрации посредством использования четного числа коэффициентов фильтрации симметричного интерполяционного фильтра с четным числом отводов, чтобы поддерживать четное число пикселов целопиксельных единиц, расположенных на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством симметричного интерполяционного фильтра с четным числом отводов.

Каждый из интерполяционных фильтров может включать в себя, для того чтобы интерполировать пикселы целопиксельных единиц в пространственной области, коэффициенты фильтрации, полученные посредством комбинирования фильтра с использованием множества базисных функций для преобразования и обратного преобразования и асимметричного или симметричного оконного фильтра.

Выбор интерполяционного фильтра может включать в себя выбор, из числа интерполяционных фильтров, интерполяционного фильтра, регуляризованного для того, чтобы минимизировать ошибку частотной характеристики, сформированную в качестве результата интерполяции с использованием выбранного интерполяционного фильтра, и регуляризованный интерполяционный фильтр может включать в себя i) интерполяционный фильтр четвертьпиксельных единиц, включающий в себя коэффициенты 7-отводной фильтрации {-1, 4, -10, 58, 17, -5, 1} и имеющий размер окна в 8,7, и ii) интерполяционный фильтр полупиксельных единиц, включающий в себя коэффициенты 8-отводной фильтрации {-1, 4, -11, 40, 40, -11, 4, -1} и имеющий размер окна в 9,5.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство интерполяции изображений с использованием интерполяционного фильтра на основе преобразования, причем устройство включает в себя модуль выбора фильтра для, согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц в области, поддерживаемой посредством интерполяционных фильтров для формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы, расположенного между пикселами целопиксельных единиц, выбора по отдельности симметричного или асимметричного интерполяционного фильтра относительно местоположения интерполяции из числа интерполяционных фильтров; и модуль интерполяции для формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы посредством интерполяции пикселов целопиксельных единиц посредством использования выбранного интерполяционного фильтра.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство кодирования видео с использованием фильтра интерполяции изображений, причем устройство включает в себя кодер для, согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц в области, поддерживаемой посредством интерполяционных фильтров для формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы, расположенного между пикселами целопиксельных единиц, выбора по отдельности для каждого блока входного изображения симметричного или асимметричного интерполяционного фильтра относительно местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством выбранного интерполяционного фильтра из числа интерполяционных фильтров, формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы посредством интерполяции пикселов целопиксельных единиц посредством использования выбранного интерполяционного фильтра, выполнения кодирования с предсказанием и выполнения преобразования и квантования для результата предсказания согласно кодированию с предсказанием; модуль вывода для вывода потока битов, сформированного посредством выполнения энтропийного кодирования для квантованных коэффициентов преобразования и информации кодирования; и модуль хранения для сохранения коэффициентов фильтрации интерполяционных фильтров.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство декодирования видео с использованием фильтра интерполяции изображений, причем устройство включает в себя модуль приема и извлечения для приема кодированного потока битов видео, выполнения энтропийного декодирования и синтаксического анализа и извлечения информации кодирования и кодированных данных изображения видео; декодер для выполнения обратного квантования и обратного преобразования для квантованных коэффициентов преобразования кодированных данных текущего блока изображения, согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц в области, поддерживаемой посредством интерполяционных фильтров для формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы, расположенного между пикселами целопиксельных единиц, выбора по отдельности симметричного или асимметричного интерполяционного фильтра относительно местоположения интерполяции из числа интерполяционных фильтров, формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы посредством интерполяции пикселов целопиксельных единиц посредством использования выбранного интерполяционного фильтра и выполнения декодирования с предсказанием, чтобы восстанавливать изображение; и модуль хранения для сохранения коэффициентов фильтрации интерполяционных фильтров.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен машиночитаемый носитель записи, имеющий записанную программу для осуществления вышеуказанного способа.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В нижеприведенном описании, "изображение" может в целом означать движущееся изображение, такое как видео, а также неподвижное изображение.

Интерполяция с использованием асимметричного интерполяционного фильтра и симметричного интерполяционного фильтра с учетом сглаживания, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, раскрывается со ссылкой на фиг. 1-12B. Кроме того, кодирование и декодирование видео с использованием асимметричного интерполяционного фильтра и симметричного интерполяционного фильтра, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, раскрывается со ссылкой на фиг. 13A-27. В частности, кодирование и декодирование видео с использованием асимметричного интерполяционного фильтра и симметричного интерполяционного фильтра на основе единиц кодирования, имеющих древовидную структуру, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, раскрывается со ссылкой на фиг. 15-25.

Далее подробно описывается интерполяция с использованием асимметричного интерполяционного фильтра и симметричного интерполяционного фильтра с учетом сглаживания, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на фиг. 1-12B.

Фиг. 1 является блок-схемой устройства 10 интерполяции изображений согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство 10 интерполяции изображений с использованием симметричных и асимметричных интерполяционных фильтров включает в себя модуль 12 выбора фильтра и модуль 14 интерполяции. Операции модуля 12 выбора фильтра и модуля 14 интерполяции устройства 10 интерполяции изображений могут совместно управляться посредством процессора кодирования видео, центрального процессора (CPU) и графического процессора.

Устройство 10 интерполяции изображений может принимать входное изображение и может формировать пиксельные значения субпиксельных единиц посредством интерполяции пикселов целопиксельных единиц. Входное изображение может быть последовательностью изображений, изображением, кадром или блоками видео.

Модуль 12 выбора фильтра может по-разному выбирать интерполяционный фильтр для формирования, по меньшей мере, одного пиксельного значения субпиксельной единицы, расположенного между целопиксельными единицами, на основе местоположения интерполяции субпиксельных единиц.

Модуль 14 интерполяции может интерполировать пикселы целопиксельных единиц, смежные с местоположением интерполяции субпиксельных единиц, посредством использования интерполяционного фильтра, выбранного посредством модуля 12 выбора фильтра, за счет этого формируя пиксельные значения субпиксельных единиц. Интерполяционная фильтрация пикселов целопиксельных единиц для того, чтобы формировать пиксельные значения субпиксельных единиц, может включать в себя интерполяционную фильтрацию опорных пиксельных значений целопиксельных единиц, включающих в себя пикселы целопиксельных единиц, смежные с местоположением интерполяции субпиксельных единиц в области, поддерживаемой посредством интерполяционного фильтра.

Интерполяционный фильтр может включать в себя коэффициенты фильтрации для преобразования опорных пикселов целопиксельных единиц на основе множества базисных функций и для обратного преобразования множества коэффициентов, сформированных в качестве результата преобразования.

Интерполяционный фильтр может быть одномерным фильтром или двумерным фильтром. Если выбранный интерполяционный фильтр является одномерным фильтром, модуль 14 интерполяции может непрерывно выполнять фильтрацию посредством использования одномерных интерполяционных фильтров в двух или более направлений, за счет этого формируя текущее пиксельное значение субпиксельной единицы.

Модуль 12 выбора фильтра может по отдельности выбирать интерполяционный фильтр согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц. Интерполяционный фильтр может включать в себя симметричный интерполяционный фильтр, включающий в себя одинаковые числа коэффициентов фильтрации на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством симметричного интерполяционного фильтра, и асимметричный интерполяционный фильтр, включающий в себя разные числа коэффициентов фильтрации на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством асимметричного интерполяционного фильтра. Модуль 12 выбора фильтра может по отдельности выбирать симметричный интерполяционный фильтр и асимметричный интерполяционный фильтр согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц.

Например, 7-отводный интерполяционный фильтр может включать в себя три коэффициента фильтрации и четыре коэффициента фильтрации на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством 7-отводного интерполяционного фильтра. В этом случае, 7-отводный интерполяционный фильтр может рассматриваться в качестве асимметричного интерполяционного фильтра.

Например, 8-отводный интерполяционный фильтр может включать в себя четыре коэффициента фильтрации и четыре коэффициента фильтрации на обеих сторонах местоположения интерполяции в области, поддерживаемой посредством 8-отводного интерполяционного фильтра. В этом случае, 8-отводный интерполяционный фильтр может рассматриваться в качестве симметричного интерполяционного фильтра.

Если модуль 12 выбора фильтра выбирает асимметричный интерполяционный фильтр, модуль 14 интерполяции может выполнять фильтрацию для пикселов целопиксельных единиц, асимметрично расположенных относительно местоположения интерполяции. В противном случае, если выбирается симметричный интерполяционный фильтр, модуль 14 интерполяции может выполнять фильтрацию для пикселов целопиксельных единиц, симметрично расположенных относительно местоположения интерполяции.

Интерполяционный фильтр может включать в себя асимметричный интерполяционный фильтр с нечетным числом отводов, включающий в себя нечетное число коэффициентов фильтрации, и симметричный интерполяционный фильтр с четным числом отводов, включающий в себя четное число коэффициентов фильтрации. Модуль 12 выбора фильтра может по отдельности выбирать асимметричный интерполяционный фильтр с нечетным числом отводов и симметричный интерполяционный фильтр с четным числом отводов согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц. Например, интерполяционный фильтр полупиксельных единиц и интерполяционный фильтр четвертьпиксельных единиц могут быть по отдельности и по-разному выбраны. Таким образом, 8-отводный интерполяционный фильтр, т.е. симметричный интерполяционный фильтр с четным числом отводов, может быть выбран в качестве интерполяционного фильтра полупиксельных единиц, и 7-отводный интерполяционный фильтр, т.е. асимметричный интерполяционный фильтр с нечетным числом отводов, может быть выбран в качестве интерполяционного фильтра четвертьпиксельных единиц.

Чтобы интерполировать пикселы целопиксельных единиц в пространственной области, каждый интерполяционный фильтр может быть получен посредством комбинирования коэффициентов фильтрации для выполнения преобразования и обратного преобразования посредством использования множества базисных функций и коэффициентов оконной фильтрации для выполнения фильтрации нижних частот.

Интерполяционный фильтр может быть сформирован на основе оконного фильтра, который является асимметричным относительно местоположения интерполяции, или оконного фильтра, который является симметричным относительно местоположения интерполяции.

Асимметричный интерполяционный фильтр также может быть сформирован посредством комбинирования фильтра для выполнения преобразования и обратного преобразования на основе множества базисных функций и асимметричного оконного фильтра.

Если выбирается интерполяционный фильтр с нечетным числом отводов, модуль 14 интерполяции может выполнять фильтрацию для нечетного числа пикселов целопиксельных единиц, расположенных относительно местоположения интерполяции, посредством использования нечетного числа коэффициентов фильтрации интерполяционного фильтра с нечетным числом отводов.

Если выбирается интерполяционный фильтр с четным числом отводов, модуль 14 интерполяции может выполнять фильтрацию для четного числа пикселов целопиксельных единиц, расположенных относительно местоположения интерполяции, посредством использования четного числа коэффициентов фильтрации интерполяционного фильтра с четным числом отводов.

Интерполяционный фильтр с нечетным числом отводов может включать в себя разные числа коэффициентов фильтрации на обеих сторонах местоположения интерполяции в соответствующей поддерживаемой области и в силу этого может быть асимметричным интерполяционным фильтром. Интерполяционный фильтр с четным числом отводов может быть симметричным интерполяционным фильтром, включающим в себя одинаковые числа коэффициентов фильтрации на обеих сторонах местоположения интерполяции в соответствующей поддерживаемой области.

Модуль 12 выбора фильтра может выбирать интерполяционный фильтр, регуляризованный для того, чтобы минимизировать ошибку частотной характеристики, сформированную в качестве результата интерполяции с использованием интерполяционного фильтра. Например, регуляризованный интерполяционный фильтр может включать в себя i) интерполяционный фильтр четвертьпиксельных единиц, включающий в себя коэффициенты 7-отводной фильтрации {-1, 4, -10, 58, 17, -5, 1} и имеющий размер окна в 8,7, и ii) интерполяционный фильтр полупиксельных единиц, включающий в себя коэффициенты 8-отводной фильтрации {-1, 4, -11, 40, 40, -11, 4, -1} и имеющий размер окна в 9,5.

Кроме того, модуль 12 выбора фильтра может по отдельности и по-разному выбирать интерполяционный фильтр согласно цветовым компонентам. Например, регуляризованный интерполяционный фильтр для пикселов сигнала яркости может быть определен в качестве 7-отводного интерполяционного фильтра четвертьпиксельных единиц и 8-отводного интерполяционного фильтра полупиксельных единиц. Регуляризованный интерполяционный фильтр для пикселов сигнала цветности может быть определен в качестве 4-отводных интерполяционных фильтров на основе единиц в 1/8 пиксела, четвертьпиксельных единиц и полупиксельных единиц.

Определенный регуляризованный интерполяционный фильтр для пикселов сигнала цветности может включать в себя i) интерполяционный фильтр на основе единиц в 1/8 пиксела, включающий в себя коэффициенты 4-отводной фильтрации {-2, 58, 10, -2} для местоположения интерполяции в 1/8 и имеющий гладкость в 0,012, ii) интерполяционный фильтр четвертьпиксельных единиц, включающий в себя коэффициенты 4-отводной фильтрации {-4, 54, 16, -2} для местоположения интерполяции в 1/4 и имеющий гладкость в 0,016, iii) интерполяционный фильтр на основе единиц в 1/8 пиксела, включающий в себя коэффициенты 4-отводной фильтрации {-6, 46, 28, -4} для местоположения интерполяции в 3/8 и имеющий гладкость в 0,018, и iv) интерполяционный фильтр полупиксельных единиц, включающий в себя коэффициенты 4-отводной фильтрации {-4, 36, 36, -4} для местоположения интерполяции в 1/2 и имеющий гладкость в 0,020.

Интерполяционный фильтр может быть зеркально-отражательным симметричным фильтром, в котором коэффициент f(α) фильтрации местоположения α интерполяции и коэффициент f_l(1-α) фильтрации местоположения (1-α) интерполяции могут быть идентичными.

Интерполяционный фильтр четвертьпиксельных единиц для пикселов сигнала яркости может быть зеркально-отражательным симметричным фильтром. Соответственно, интерполяционный фильтр для местоположения интерполяции в 1/4 и интерполяционный фильтр для местоположения интерполяции в 3/4 могут включать в себя симметрично идентичные коэффициенты. Если 7-отводный интерполяционный фильтр сигнала яркости четвертьпиксельных единиц включает в себя коэффициенты фильтрации {-1, 4, -10, 58, 17, -5, 1} местоположения интерполяции в 1/4, он может включать в себя коэффициенты фильтрации {1, -5, 17, 58, -10, 4, -1} местоположения интерполяции в 3/4.

Интерполяционный фильтр на основе единиц в 1/8 пиксела для пикселов сигнала цветности может быть зеркально-отражательным симметричным фильтром. Соответственно, интерполяционный фильтр для местоположения интерполяции в 1/8 и интерполяционный фильтр для местоположения интерполяции в 7/8 могут включать в себя симметрично идентичные коэффициенты. Аналогично, интерполяционный фильтр для местоположения интерполяции в 3/8 и интерполяционный фильтр для местоположения интерполяции в 5/8 могут включать в себя симметрично идентичные коэффициенты. Интерполяционный фильтр может быть определен на основе интерполяционного фильтра на основе преобразования, включающего в себя коэффициенты фильтрации, определенные посредством использования множества базисных функций. Кроме того, сглаженный интерполяционный фильтр, модифицированный относительно интерполяционного фильтра на основе преобразования, может быть использован для того, чтобы выполнять фильтрацию посредством варьирования своей гладкости согласно расстоянию между местоположением интерполяции и пикселами целопиксельных единиц.

Гладкость сглаженного интерполяционного фильтра может быть определена на основе расстояния между местоположением интерполяции и пикселами целопиксельных единиц. Интерполяционный фильтр может включать в себя различные коэффициенты фильтрации согласно местоположению интерполяции субпиксельных единиц и его гладкости.

Гладкость сглаженного интерполяционного фильтра также может быть определена на основе расстояния между местоположением интерполяции и пикселами целопиксельных единиц, смежными с местоположением интерполяции.

Кроме того, интерполяционный фильтр может включать в себя коэффициенты фильтрации для обеспечения возможности сглаживания опорных пикселов целопиксельных единиц, которые находятся на большом расстоянии от местоположения интерполяции.

Сглаженный интерполяционный фильтр, полученный посредством комбинирования коэффициентов фильтрации для выполнения преобразования и обратного преобразования и коэффициентов оконной фильтрации для выполнения фильтрации нижних частот, может включать в себя коэффициенты фильтрации для предоставления большого весового коэффициента опорному пикселу целопиксельной единицы около местоположения интерполяции и предоставления небольшого весового коэффициента опорному пикселу целопиксельной единицы на большом расстоянии от местоположения интерполяции.

Сглаженный интерполяционный фильтр может включать в себя коэффициенты фильтрации для сглаживания опорных пикселов целопиксельных единиц, преобразования сглаженных опорных пикселов целопиксельных единиц посредством использования множества базисных функций и обратного преобразования множества коэффициентов, сформированных в качестве результата преобразования.

Сглаженный интерполяционный фильтр может включать в себя различные коэффициенты фильтрации согласно своей длине, а также местоположению интерполяции субпиксельных единиц и своей гладкости.

Кроме того, сглаженный интерполяционный фильтр может включать в себя различные коэффициенты фильтрации согласно коэффициенту масштабирования в качестве результата интерполяции, а также местоположению интерполяции субпиксельных единиц, его гладкости и его длины. Модуль 12 выбора фильтра может выбирать сглаженный интерполяционный фильтр, коэффициенты фильтрации которого увеличиваются до целых чисел. Модуль 14 интерполяции регуляризует пиксельные значения, сформированные посредством использования сглаженного интерполяционного фильтра, выбранного посредством модуля 12 выбора фильтра.

Кроме того, модуль 12 выбора фильтра может по-разному выбирать интерполяционный фильтр согласно характеристикам пикселов. Модуль 14 интерполяции может формировать пиксельные значения субпиксельных единиц посредством использования интерполяционного фильтра, по-разному выбранного согласно характеристикам пикселов.

Интерполяционный фильтр, выбираемый посредством модуля 12 выбора фильтра, может включать в себя сглаженный интерполяционный фильтр и общий интерполяционный фильтр, который не рассматривает сглаживание. Таким образом, согласно характеристикам изображений, модуль 12 выбора фильтра может выбирать общий интерполяционный фильтр, который вообще не рассматривает сглаживание.

Например, согласно другому варианту осуществления, устройство 10 интерполяции изображений может выполнять интерполяцию изображений посредством использования различных интерполяционных фильтров согласно цветовым компонентам.

Согласно другому варианту осуществления, модуль 12 выбора фильтра может по-разному выбирать интерполяционный фильтр на основе местоположения интерполяции субпиксельных единиц и цветового компонента текущего пиксела. Согласно другому варианту осуществления, модуль 14 интерполяции может интерполировать пикселы целопиксельных единиц посредством использования выбранного интерполяционного фильтра, за счет этого формируя, по меньшей мере, одно пиксельное значение субпиксельной единицы.

Например, модуль 12 выбора фильтра может по-разному определять интерполяционный фильтр для компонента сигнала яркости и интерполяционный фильтр для компонента сигнала цветности.

Чтобы интерполировать пиксел сигнала цветности, модуль 12 выбора фильтра может выбирать сглаженный интерполяционный фильтр, имеющий большую гладкость, чем гладкость интерполяционного фильтра для пиксела сигнала яркости.

Кроме того, для того чтобы интерполировать пиксел сигнала цветности, может быть выбран интерполяционный фильтр, включающий в себя коэффициенты фильтрации, определенные на основе параметра сглаживания, имеющего большую гладкость, чем гладкость интерполяционного фильтра для пиксела сигнала яркости, или интерполяционный фильтр, включающий в себя коэффициенты фильтрации, комбинированные с оконным фильтром для удаления большего числа высокочастотных компонентов, чем интерполяционный фильтр для пиксела сигнала яркости.

Чтобы получать сглаженный результат интерполяции компонента сигнала цветности, может быть выбран сглаженный интерполяционный фильтр, полученный посредством комбинирования коэффициентов фильтрации для выполнения преобразования и обратного преобразования на основе множества базисных функций и коэффициентов оконной фильтрации для выполнения фильтрации нижних частот.

Устройство 10 интерполяции изображений может включать в себя CPU (не показан) для полного управления модулем 12 выбора фильтр