次取樣影像的插補濾波器之架構

Abstract

本論文提供一個快速的平行計算架構來插補(interpolation) 次取樣(subsample) 影 像。在高畫質電視(HDTV)的研究中，影像常被次取樣以降低傳輸的資料量。一般而言 ，在高畫質之視訊通常具有很大量的資料必須處理，而次取樣是重要的過程以降低傳 送的資料量。由於大量的資料在次取樣時被移除，所以在解碼端須將被移除的資料加 以還原。為了達到即時處理之理想，所以須要高效率的演算法(algorithm) 和快速的 平行處理(parallel processing) 加構(architecture)來完成。 在本文中，我們依據HD-MAC系統的規格，以其三種次取樣模式為例子來說明我們提出 的架構。我們用二度空間的濾波器(filter)來還原影像，並且使用臟縮式陣列(sys－ tolic array)來完成硬體架構。此濾波器為一菱形之低通濾波器，將高畫質電視視訊 依其動態過濾而有三種不同之低通濾波器。我們可將此濾波器和輸入的次取樣影像做 迴旋和(convolution sum) 運算，並將此運算分解成很多個內積和，然後再將所有的 內積和相加起來。而得到輸出的影像，這就是傳統的架構。在本文中，我們利用次取 樣圖樣的排列特性，設計一套較精簡的硬體架構。此一精簡架構可以減少一些硬體需 求約至原來的四分之一，並可以減短計算時間。同時，它並沒有降低其插補的功能， 亦即它的效果與傳統的架構完全相同。因此，此一精簡架構在硬體與計算時間上均達 到高效率的目標。