一种视频信号的隔行逐行转换方法技术

本发明专利技术涉及视频信号数字显示领域，公开一种视频信号的隔行逐行转换方法。它包括以下步骤：采集并存储隔行视频信号及其奇偶属性，顺序得到第一、第二、第三场视频信号，分别记为前二场信号ｆ↓［ｐｐ］、前一场信号ｆ↓［ｐ］、当前场信号ｆ↓［ｃ］，每场隔行视频信号宽为Ｗ，高为Ｈ，记为Ｗ×Ｈ，并根据其奇偶属性，将每场隔行视频信号映射到Ｗ×２Ｈ；利用经映射后的当前场ｆ↓［ｃ］和前二场ｆ↓［ｐｐ］的隔行视频信号，采用以下公式来计算待插像素的综合像素值偏差ｄ（ｘ，ｙ）：根据综合像素值偏差判断当前场待插像素的运动状态并进行插值计算，获得当前场所有待插像素值，并结合当前场原有的像素值，生成逐行视频信号并输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频信号数字显示领域，特别涉及一种视频信号的隔行逐行 转换方法。
技术介绍
通常，现代视频信号由一连串静止的图像帧组成，对这一连串的图像帧 进行快速的播放，如在计算机显示屏或电视上，就产生了图像内容连续运动 的效果。大多数消费类视频及许多专业类视频应用中的图像帧，包括由隔行 视频信号组成的奇场和偶场，每场包含一帧视频信号的一半，具体地说，奇 场包含一帧图像的奇数行，偶场包含一帧图像的偶数行。为了提高显示效果，从隔行视频中产生实际的逐行视频显示，必须进行去 隔行处理，使得隔行视频转换为逐行视频。传统的去隔行方式主要有空间域 插值去隔行方式和在时间域插值去隔行方式。在空间域插值去隔行方式中， 利用场内的空间信息来恢复出差补场，从而与当前的场形成逐行帧，适合运动图像，但是会带来静止图象垂直分辨率的降低；在时间域插值去隔行方 式中，利用场间信息来恢复出差补场，从而与当前场形成逐行帧，适合 静止图像，但会导致运动图象模糊。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，使得在同一 幅图象中，既能使图象运动区域得以清晰显示，又能使图象静止区域的垂直分辨率得以提高。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现 一种视频信号 的隔行逐行转换方法，其特征在于，包括以下步骤步骤l:采集并存储隔行视频信号及其奇偶属性，顺序得到第一、第二、 第三场视频信号，分别记为前二场信号/pp、前一场信号/p、当前场信号X， 每场隔行视频信号宽为『，高为//，记为『x//，并根据其奇偶属性，将每场 隔行视频信号映射到『x2/Z;步骤2:利用经映射后的当前场/e和前二场4的隔行视频信号，采用以下公式来计算待插像素的综合像素值偏差d(x，力 《=|你+ 1，1)-+《=|,(x--1)0-。1d(X,力=《+ & +《+《其中(x，力为待插像素坐标，函数,(;c,力表示当前场对应坐标(x,y)处的像素 值，函数A力表示前二场对应坐标(x， y)处的像素值， (jc-Ij-l)，0c + l，y-l),0c-lj + l),Oc + l,y + l)分别为待插像素(;c,力的四角邻接像素 的坐标，《(/ = 1,2，3，4)表示当前场与前二场对应像素点的像素值偏差，伞，力表 示待插像素Oc，力的综合像素值偏差；步骤3:根据综合像素值偏差判断当前场待插像素的运动状态并进行插值 计算如果^力>^,其中^表示综合像素值偏差阈值，则待插像素(x， y) 为运动像素，其插值为/o>0 = ave(/c(A:—l,3;+l),/c(x,;;+l)，/c(x+l,>;+l)，/c(:c—l,_y-l)，/c(xj-1),/c(x+l，;;-1)) 其中w表示均值函数，/。(;c，力表示位置在(x，力处的像素的插值，如果d(;c,力SP;，则待插像素(x， y)为静止像素，其插值为/。(x，j;hy;(x,力， 其中力力为前一场力对应位置(x， y)处的像素值；步骤4:根据步骤3计算出当前场所有待插像素值，并结合当前场原有的像 素值，生成逐行视频信号并输出。本专利技术的像素值取值范围为0—255时，其最优的综合像素值偏差阈值 为16。由于本专利技术采用了综合像素值偏差阈值法对待插像素的运动特性进行 判断，进而根据判断结果得到的待插像素的运动或静止属性，分情况对待插 像素进行插值。对运动像素点采用6点平均滤波插值法，对静止像素点采用 复制前一场对应位置的像素值法进行像素生成，从整体上，既能保证同一图 像中运动区域清晰，又能提高图象静止区域的垂直分辨率。 附图说明图1为隔行视频信号当前场映射前像素位置示意图； 图2为隔行视频信号偶场经映射后像素位置示意图； 图3为隔行视频信号奇场经映射后像素位置示意图。具体实施方式以对格式为YUV420的实际隔行视频信号的处理为例，说明本专利技术在CPU 实现中的具体流程。信号源隔行视频信号，其场宽(W)为352像素，高(H)为144像素。 期望输出逐行视频信号，其场宽(W)为352像素，高(H)为288像素。步骤1:采集并存储隔行视频信号及其奇偶属性，顺序得到第一、第二、 第三场视频信号，分别记为前二场信号/pp、前一场信号/p、当前场信号,，每场隔行视频信号宽为『，高为//，记为『x//，并根据其奇偶属性，将每场 隔行视频信号映射到『x2Z7空间。本实施例中，取每场视频信号宽(『)352，高(//)144，记为352xl44; 其中，当前场,为偶场，前一场/p为奇场，前二场/^为偶场；参照图l为输入的隔行视频信号当前场在像素坐标下的像素示意图，像素点 a,b，c,d，e，f,g，h的『x/Z像素坐标及其分别在当前场，前一场，前二场中的 中的像素值如下表示(像素值的取值范围为0—255)表1 『x/Z像素值<table>table see original document page 7</column></row><table>以当前场为例对其像素进行映射『x//->『x2//。映射规则如下 偶场中像素坐标(w， h)经映射后转化为『x2/Z像素坐标(x, y)，即(w， 2h);『x/f 奇场中像素坐标(w， h)经映射后转化为『x27/像素坐标(x，y),即(w，2h+l)。 在本例中，因为当前场为偶场，故图1中像素经映射后呈图2所示经映射 后，像素点 a, b， c, d, e， f， g， h 的像素坐标分别转化为 (6， 12)， (7， 12)， (8， 12)， (9， 12)， (6， 14)， (7， 14)， (8， 14)， (9, 14);经过映射后像素坐标纵轴为13的像素行为待插像素行。步骤2:利用经映射后的当前场,和前二场/pp的隔行视频信号，采用以下公式来计算待插像素的综合像素值偏差rf(;c，力<formula>formula see original document page 8</formula>(1)<formula>formula see original document page 8</formula>(2)其中(x，力为待插像素坐标，函数义Oc,力表示当前场对应坐标(x， y)处的像素 值，函数力,(x，力表示前二场对应坐标(x, y)处的像素值， (x-l,;;-l),(;c + l，;;-1),0c-l，y + l),(x + l，y + l)分别为待插像素(;c,力的四角邻接像素 的坐标，《(/ = 1,2，3,4)表示当前场与前二场对应像素点的像素值偏差，c/(x,力表 示待插像素0c，力的综合像素值偏差。现以图2中待插像素点M， N为例，说明如何对其进行插值处理。像素点 M的像素坐标为(7，13)，像素点N的像素坐标为(8， 13)。运用表l中对应像 素点的像素值，按照公式(1)和公式(2)，分别计算待插像素点M和待插像 素N的综合像素值偏差。对于待插像素M:<formula>formula see original document page 8</formula>故待插点像素M(7， 13)的综合像素值偏差为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频信号的隔行逐行转换方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤１：采集并存储隔行视频信号及其奇偶属性，顺序得到第一、第二、第三场视频信号，分别记为前二场信号ｆ↓［ｐｐ］、前一场信号ｆ↓［ｐ］、当前场信号ｆ↓［ｃ］，每场隔行视频信号宽为Ｗ，高为Ｈ，记为Ｗ×Ｈ，并根据其奇偶属性，将每场隔行视频信号映射到Ｗ×２Ｈ；步骤２：利用经映射后的当前场ｆ↓［ｃ］和前二场ｆ↓［ｐｐ］的隔行视频信号，采用以下公式来计算待插像素的综合像素值偏差ｄ（ｘ，ｙ）：ｄ↓［１］＝｜ｆ↓［ｃ］（ｘ＋１，ｙ＋１）－ｆ↓［ｐｐ］（ｘ＋１，ｙ＋１）｜ｄ↓［２］＝｜ｆ↓［ｃ］（ｘ＋１，ｙ－１）－ｆ↓［ｐｐ］（ｘ＋１，ｙ－１）｜ｄ↓［３］＝｜ｆ↓［ｃ］（ｘ－１，ｙ＋１）－ｆ↓［ｐｐ］（ｘ－１，ｙ＋１）｜ｄ↓［４］＝｜ｆ↓［ｃ］（ｘ－１，ｙ－１）－ｆ↓［ｐｐ］（ｘ－１，ｙ－１）｜ｄ（ｘ，ｙ）＝ｄ↓［１］＋ｄ↓［２］＋ｄ↓［３］＋ｄ↓［４］其中（ｘ，ｙ）为待插像素坐标，函数ｆ↓［ｃ］（ｘ，ｙ）表示当前场对应坐标（ｘ，ｙ）处的像素值，函数ｆ↓［ｐｐ］（ｘ，ｙ）表示前二场对应坐标（ｘ，ｙ）处的像素值，（ｘ－１，ｙ－１），（ｘ＋１，ｙ－１），（ｘ－１，ｙ＋１），（ｘ＋１，ｙ＋１）分别为待插像素（ｘ，ｙ）的四角邻接像素的坐标，ｄ↓［ｉ］（ｉ＝１，２，３，４）表示当前场与前二场对应像素点的像素值偏差，ｄ（ｘ，ｙ）表示待插像素（ｘ，ｙ）的综合像素值偏差；步骤３：根据综合像素值偏差判断当前场待插像素的运动状态并进行插值计算：如果ｄ（ｘ，ｙ）＞Ｖ↓［ｔｈ］，其中Ｖ↓［ｔｈ］表示综合像素值偏差阈值，则待插像素（ｘ，ｙ）为运动像素，其插值为ｆ↓［ｏ］（ｘ，ｙ）＝ａｖｅ（ｆ↓［ｃ］（ｘ－１，ｙ＋１），ｆ↓［ｃ］（ｘ，ｙ＋１），ｆ↓［ｃ］（ｘ＋１，ｙ＋１），ｆ↓［ｃ］（ｘ－１，ｙ－１），ｆ↓［ｃ］（ｘ，ｙ－１），ｆ↓［ｃ］（ｘ＋１，ｙ－１））其中ａｖｅ表示均值函数，ｆ↓［ｏ］（ｘ，ｙ）表示位置在（ｘ，ｙ）处的像素的插值，如果ｄ（ｘ，ｙ）≤Ｖ↓［ｔｈ］，则待插像素（ｘ，ｙ）为静止像素，其插值为ｆ↓［ｏ］（ｘ，ｙ）＝ｆ↓［ｐ］（ｘ，ｙ），其中ｆ↓［ｐ］（ｘ，ｙ）为前一场ｆ↓［ｐ］对应位置（ｘ，ｙ）处的像素值；步骤４：根据步骤３计算出当前场所有待插像素值，并结合当前场原有的像素值，生成逐行视频信号并输出。...

【技术特征摘要】
1. 一种视频信号的隔行逐行转换方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1采集并存储隔行视频信号及其奇偶属性，顺序得到第一、第二、第三场视频信号，分别记为前二场信号fpp、前一场信号fp、当前场信号fc，每场隔行视频信号宽为W，高为H，记为W×H，并根据其奇偶属性，将每场隔行视频信号映射到W×2H；步骤2利用经映射后的当前场fc和前二场fpp的隔行视频信号，采用以下公式来计算待插像素的综合像素值偏差d(x，y)d1＝|fc(x+1，y+1)-fpp(x+1，y+1)|d2＝|fc(x+1，y-1)-fpp(x+1，y-1)|d3＝|fc(x-1，y+1)-fpp(x-1，y+1)|d4＝|fc(x-1，y-1)-fpp(x-1，y-1)|d(x，y)＝d1+d2+d3+d4其中(x，y)为待插像素坐标，函数fc(x，y)表示当前场对应坐标(x，y)处的像素值，函数fpp(x，y)表示前二场对应坐标(x，y)处的像素值，(x-1，y-1)，(x+1，y-1)，(x-1，y+1)，(x+1，y+1)分别为待插像素(x，y)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍刘，张昭，张航，王芳，
申请(专利权)人：伍刘，张昭，张航，王芳，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]