超高清分辨率圖像處理方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種超高清分辨率圖像處理方法和裝置，所述方法包括步驟：將圖像像素分為并行輸入的奇像素和偶像素；將垂直方向輸入的奇像素和偶像素分別進(jìn)行濾波并寫入各自的寄存器；若濾波后的奇像素或偶像素寫到各自的預(yù)設(shè)的寄存器，以各自的預(yù)設(shè)的寄存器的讀出像素為起始像素，依照?qǐng)D像順序讀出其水平相鄰的像素；將所述起始像素和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾波。本發(fā)明信號(hào)處理器時(shí)鐘頻率只需大于像素時(shí)鐘的一半，即可以實(shí)現(xiàn)超高清分辨率圖像的處理，降低了成本；通過一個(gè)縮放通道即可以完成超高清分辨率圖像的處理，實(shí)現(xiàn)方法比較簡(jiǎn)單。
【專利說明】超高清分辨率圖像處理方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種超高清分辨率圖像處理方法和裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] 超高清分辨率（Ultra High-Definition)包括 4k 分辨率（3840x2160)、8k 分辨率 (7680x4320)等。超高清分辨率圖像攜帶巨大的信息量，能夠帶來令人難以置信的細(xì)膩顯 示效果，同時(shí)畫面內(nèi)部的細(xì)節(jié)非常清晰。但是超高清分辨率圖像每一幀的數(shù)據(jù)量大，為了保 證對(duì)輸入的超高清分辨率圖像信號(hào)實(shí)時(shí)處理，現(xiàn)階段一般有兩種處理方法：通過提高信號(hào) 處理器時(shí)鐘頻率對(duì)超高清分辨率圖像實(shí)時(shí)處理，如輸入信號(hào)為3840χ2160@30Ηζ，像素時(shí)鐘 297MHz，則信號(hào)處理器時(shí)鐘頻率要高于297MHz ;通過將輸入圖像分解成兩個(gè)（或者多個(gè)） 子畫面，采用兩路（或者多路）縮放通道對(duì)子畫面進(jìn)行處理，處理完后拼合成完整的圖像。
[0003] 但是上述第一種方法信號(hào)處理器時(shí)鐘頻率要求較高，而時(shí)鐘頻率高的信號(hào)處理器 成本一般也比較高，第二種方法需要占用兩路（或者多路）縮放通道，而且實(shí)現(xiàn)方法比較復(fù) 雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種超高清分辨率圖像處理方法和裝置，可以 在不提高信號(hào)處理器時(shí)鐘頻率和不增加額外縮放通道的情況下實(shí)現(xiàn)超高清分辨率圖像的 實(shí)時(shí)處理。
[0005] -種超高清分辨率圖像處理方法，包括步驟：
[0006] 將圖像像素分為并行輸入的奇像素和偶像素；
[0007] 將垂直方向輸入的奇像素和偶像素分別進(jìn)行濾波并寫入各自的寄存器；
[0008] 若濾波后的奇像素或偶像素寫到各自的預(yù)設(shè)的寄存器，以各自的預(yù)設(shè)的寄存器的 讀出像素為起始像素，依照?qǐng)D像順序讀出其水平相鄰的像素；
[0009] 將所述起始像素和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾波。
[0010] 一種超高清分辨率圖像處理裝置，包括：
[0011] 像素劃分模塊，用于將圖像像素分為并行輸入的奇像素和偶像素；
[0012] 垂直方向?yàn)V波模塊，用于將垂直方向輸入的奇像素和偶像素分別進(jìn)行濾波；
[0013] 濾波像素寫入模塊，用于將濾波后的奇像素和偶像素寫入各自的寄存器；
[0014] 濾波像素讀取模塊，用于在濾波后的奇像素或偶像素寫到各自的預(yù)設(shè)的寄存器 時(shí)，以各自的預(yù)設(shè)的寄存器的讀出像素為起始像素，依照?qǐng)D像順序讀出其水平相鄰的像 素；
[0015] 水平方向?yàn)V波模塊，用于將所述起始像素和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾 波。
[0016] 本發(fā)明超高清分辨率圖像處理方法和裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相互比較時(shí)，具備以下優(yōu) 占-
[0017] 1、本發(fā)明將圖像像素分為并行輸入的奇像素和偶像素，像素時(shí)鐘減半，數(shù)據(jù)位寬 加倍，然后分別對(duì)奇像素和偶像素進(jìn)行垂直方向?yàn)V波和水平方向?yàn)V波，信號(hào)處理器時(shí)鐘頻 率只需大于像素時(shí)鐘的一半，即可以完成超高清分辨率圖像的處理，降低了成本；
[0018] 2、本發(fā)明不需要占用兩路（或者多路）縮放通道，通過一個(gè)縮放通道即可以完成 超高清分辨率圖像的處理，并且實(shí)現(xiàn)方法比較簡(jiǎn)單；
[0019] 3、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)超高清分辨率圖像的實(shí)時(shí)處理，并且采用本發(fā)明方案可以實(shí)時(shí) 處理比超高清分辨率更高的分辨率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明方法實(shí)施例的流程示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明奇像素和偶像素劃分實(shí)施例的示意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明將垂直方向輸入的奇像素和偶像素分別進(jìn)行濾波并寫入各自的寄 存器實(shí)施例的不意圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明將起始像素和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾波實(shí)施例的示 意圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例的示意圖；
[0025] 圖6為本發(fā)明裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖7為本發(fā)明垂直方向?yàn)V波模塊實(shí)施例的示意圖；
[0027] 圖8為本發(fā)明濾波像素寫入模塊實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明超高清分辨率圖像處理方法的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)描述。
[0029] 如圖1所示，一種超高清分辨率圖像處理方法，包括步驟：
[0030] S110、將圖像像素分為并行輸入的奇像素和偶像素；
[0031] 奇像素指的是位于行里奇數(shù)位置的像素點(diǎn)，例如位于行里第1、3、5……位置的像 素點(diǎn)，偶像素指的是位于行里偶數(shù)位置的像素點(diǎn)，例如位于行里第2、4、6……位置的像素 點(diǎn)，例如圖2所示，圓形示意的像素點(diǎn)11為奇像素點(diǎn)，正方形示意的像素點(diǎn)12為偶像素點(diǎn)。
[0032] 將圖像像素分為并行輸入的奇像素和偶像素可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已有的解碼芯 片實(shí)現(xiàn)，解碼芯片將圖像像素解碼獲得并行輸入的奇像素和偶像素，解碼后像素時(shí)鐘減半， 數(shù)據(jù)位寬加倍。
[0033] S120、將垂直方向輸入的奇像素和偶像素分別進(jìn)行濾波并寫入各自的寄存器；
[0034] 可以采用多種濾波方法對(duì)垂直輸入的奇像素和偶像素濾波，例如，步驟S120可以 包括：
[0035] 采用公式

【權(quán)利要求】
1. 一種超高清分辨率圖像處理方法，其特征在于，包括步驟： 將圖像像素分為并行輸入的奇像素和偶像素； 將垂直方向輸入的奇像素和偶像素分別進(jìn)行濾波并寫入各自的寄存器； 若濾波后的奇像素或偶像素寫到各自的預(yù)設(shè)的寄存器，以各自的預(yù)設(shè)的寄存器的讀出 像素為起始像素，依照?qǐng)D像順序讀出其水平相鄰的像素； 將所述起始像素和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高清分辨率圖像處理方法，其特征在于，將垂直方向輸入 的奇像素和偶像素分別進(jìn)行濾波的步驟包括： 采用公式：
對(duì)垂 直方向輸入的奇像素進(jìn)行濾波； 采用公式：
對(duì) 垂直方向輸入的偶像素進(jìn)行濾波； 其中Vtaps為垂直方向抽頭的數(shù)量，Coef [i]表示第個(gè)抽頭的濾波系數(shù)，VPixint ^[x， y]表示濾波后的奇像素，Ρ?Χ?^ω?χ，y-(Vtaps/2)+i]表示輸入的奇像素，VPixint_ even[x，y] 表示濾波后的偶像素，Pixin_even[x，y_(Vtaps/2)+i]表示輸入的偶像素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高清分辨率圖像處理方法，其特征在于，將濾波后的奇像 素和偶像素寫入各自的寄存器的步驟包括： 將濾波后的奇像素寫入第三奇寄存器，當(dāng)有新的濾波后的奇像素寫入所述第三奇寄存 器時(shí)，將所述第三奇寄存器的當(dāng)前數(shù)據(jù)寫到第二奇寄存器，所述第二奇寄存器的當(dāng)前數(shù)據(jù) 寫到第一奇寄存器； 將濾波后的偶像素寫入第三偶寄存器，當(dāng)有新的濾波后的偶像素寫入所述第三偶寄存 器時(shí)，將所述第三偶寄存器的當(dāng)前數(shù)據(jù)寫到第二偶寄存器，所述第二偶寄存器的當(dāng)前數(shù)據(jù) 寫到第一偶寄存器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高清分辨率圖像處理方法，其特征在于，預(yù)設(shè)的寄存器為 第一奇寄存器和第一偶寄存器； 以各自的預(yù)設(shè)的寄存器的讀出像素為起始像素，依照?qǐng)D像順序讀出其水平相鄰的像素 的步驟包括： 從所述第一奇寄存器、所述第一偶寄存器、所述第二奇寄存器、所述第二偶寄存器讀出 濾波后的像素； 從所述第一偶寄存器、所述第二奇寄存器、所述第二偶寄存器、所述第三奇寄存器讀出 濾波后的像素。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高清分辨率圖像處理方法，其特征在于，將所述起始像素 和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾波的步驟包括： 采用公式：
I對(duì)所述起 始像素和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾波； 其中Htaps為水平方向抽頭的數(shù)量，Coef [i]表示第個(gè)抽頭的濾波系數(shù)，Ρ?χ_[χ，γ]表 示水平方向?yàn)V波后的輸出數(shù)據(jù)，VPixint[x_(Htaps/2)+i，y]表示輸入的垂直方向?yàn)V波后的 奇像素或偶像素。
6. -種超高清分辨率圖像處理裝置，其特征在于，包括： 像素劃分模塊，用于將圖像像素分為并行輸入的奇像素和偶像素； 垂直方向?yàn)V波模塊，用于將垂直方向輸入的奇像素和偶像素分別進(jìn)行濾波； 濾波像素寫入模塊，用于將濾波后的奇像素和偶像素寫入各自的寄存器； 濾波像素讀取模塊，用于在濾波后的奇像素或偶像素寫到各自的預(yù)設(shè)的寄存器時(shí)，以 各自的預(yù)設(shè)的寄存器的讀出像素為起始像素，依照?qǐng)D像順序讀出其水平相鄰的像素； 水平方向?yàn)V波模塊，用于將所述起始像素和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾波。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高清分辨率圖像處理裝置，其特征在于，所述垂直方向?yàn)V 波模塊包括奇像素濾波單元和偶像素濾波單元； 所述奇像素濾波單元采用公式：

對(duì)垂直方向輸入的奇像素進(jìn)行濾波； 所述偶像素濾波單元采用公式：

對(duì)垂直方向輸入的偶像素進(jìn)行濾波； 其中Vtaps為垂直方向抽頭的數(shù)量，Coef [i]表示第i個(gè)抽頭的濾波系數(shù)，VPixint ^[x， y]表示濾波后的奇像素，Ρ?Χ?^ω?χ，y-(Vtaps/2)+i]表示輸入的奇像素，VPixint_ even[x，y] 表示濾波后的偶像素，Pixin_even[x，y_(Vtaps/2)+i]表示輸入的偶像素。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高清分辨率圖像處理裝置，其特征在于，所述濾波像素寫 入模塊包括奇像素寫入單元、偶像素寫入單元； 所述奇像素寫入單元用于將濾波后的奇像素寫入第三奇寄存器，當(dāng)有新的濾波后的奇 像素寫入所述第三奇寄存器時(shí)，將所述第三奇寄存器的當(dāng)前數(shù)據(jù)寫到第二奇寄存器，所述 第二奇寄存器的當(dāng)前數(shù)據(jù)寫到第一奇寄存器； 所述偶像素寫入單元用于將濾波后的偶像素寫入第三偶寄存器，當(dāng)有新的濾波后的偶 像素寫入所述第三偶寄存器時(shí)，將所述第三偶寄存器的當(dāng)前數(shù)據(jù)寫到第二偶寄存器，所述 第二偶寄存器的當(dāng)前數(shù)據(jù)寫到第一偶寄存器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高清分辨率圖像處理裝置，其特征在于，預(yù)設(shè)的寄存器為 第一奇寄存器和第一偶寄存器； 所述濾波像素讀取模塊在濾波后的奇像素寫到第一奇寄存器時(shí)，從所述第一奇寄存 器、所述第一偶寄存器、所述第二奇寄存器、所述第二偶寄存器讀出濾波后的像素； 所述濾波像素讀取模塊在濾波后的偶像素寫到第一偶寄存器時(shí)，從所述第一偶寄存 器、所述第二奇寄存器、所述第二偶寄存器、所述第三奇寄存器讀出濾波后的像素。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的超高清分辨率圖像處理裝置，其特征在于，所述水平方向?yàn)V 波模塊采用下述公式對(duì)所述起始像素和其水平相鄰的像素進(jìn)行水平方向的濾波：
其中Htaps為水平方 向抽頭的數(shù)量，Coef[i]表示第i個(gè)抽頭的濾波系數(shù)，PiX(Mt[X，y]表示水平方向?yàn)V波后的輸 出數(shù)據(jù)，VPixint[x_(Htaps/2)+i，y]表示輸入的垂直方向?yàn)V波后的奇像素或偶像素。
【文檔編號(hào)】H04N19/436GK104144310SQ201410373902
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】胡慶榮 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司