專利名稱：利用分場處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻圖像通信技術領域，特別是一種提升視頻通信中動態(tài)視頻圖像顯示質(zhì)量 的方法，該方法旨在通過使用分場處理等視頻圖像處理技術來提升動態(tài)視頻圖像的顯示質(zhì)背景技術目前，市場上已有的攝像機有一部份是隔行掃描設備；同時，視頻圖像大多采用25/30 幀的頻率顯示，對運動圖像的顯示效果有限，這些都制約了人們對視頻效果的體驗需求。 為此，通過對視頻圖像進行分場處理，可以在成本開銷不大的情況下有效提升視頻圖像的 顯示質(zhì)量，比如將標清分辨率的圖像質(zhì)量大大提升和改善，或者將高清分辨率的圖像提高 為更加清晰流暢的圖像效果。這為人們?nèi)找嫣岣叩捏w驗需求和某些對清晰度要求較高的應 用提供了技術手段。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，提供一種利用分場處理提升視頻圖像顯示 質(zhì)量的方法，采用該方法能夠有效提升視頻圖像的顯示質(zhì)量，尤其是可大大提高運動視頻 圖像的效果，并且具有用戶成本低，視頻質(zhì)量高，運動圖像流暢、圖像色彩豐富等特點。本發(fā)明的技術構思為，利用分場處理及線性去交織等技術將隔行掃描的視頻圖像改進 為同分辨率、幀率加倍的逐行掃描視頻圖像，以起到提升視頻效果的作用。本發(fā)明的技術方案如下利用分場處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟l.通過視頻圖像采集設備，獲得原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)；步驟2.對原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)的每幀圖像的頂場和底場分別進行提取，獲得分場 視頻。步驟3.然后進行底場線性去交織處理，即通過插值運算方法得到與原始圖像相同分辨 率的逐行圖像；頂場線性去交織處理，同樣通過插值運算得到與原始圖像相同分辨率的逐 行圖像；將得到的頂場和底場插值運算后的圖像交替顯示得到同分辨率的逐行掃描視頻圖
像，圖像幀率加倍。 還包括以下步驟將線性去交織處理后的視頻圖像進行顏色空間轉(zhuǎn)換，以進一步增強圖像的色彩信息； 并將顏色空間轉(zhuǎn)換后的視頻圖像在高精度定時器的時鐘同步下，通過三級緩沖技術傳送到 顯示設備進行顯示。所述線性去交織是指插值運算的算法。所述分場處理、線性去交織和所述顏色空間轉(zhuǎn)換可以在PC機，或是在專用處理芯片上 實現(xiàn)。所述PC機是指個人計算機，其包括基于X86架構或PowerPC處理器的臺式機、便攜 式PC機、筆記本電腦。所述顯示設備是指PC中的顯示芯片、獨立的專用顯卡或外接的獨立顯示輸出設備。 所述高精度定時器是采用高精度軟件或硬件定時，用于顯示視頻數(shù)據(jù)的同步時鐘。本發(fā)明的技術效果如下1. 本方法能夠有效提升視頻圖像的顯示質(zhì)量，視頻質(zhì)量高，運動視頻流暢、圖像色彩 豐富。2. 具有普遍的使用性，用戶成本相對較低。


圖1為本發(fā)明的工作原理示意圖。圖2為YUV4:2:2顏色格式示意圖。圖3為YUV4:2:0顏色格式示意圖。圖4為本發(fā)明在視頻通信系統(tǒng)中的應用示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明提出了一種利用分場處理等視頻處理技術提升視頻圖像顯示質(zhì)量的 方法，將隔行掃描的視頻圖像幀率加倍并改善為同分辨率的逐行掃描視頻圖像，起到提升 視頻效果的作用，尤其是可大大提高運動視頻圖像的效果。工作原理如下(以高清視頻1920 X1080的視頻為例)l.通過視頻圖像采集設備，例如，利用隔行掃描攝像機采集數(shù)據(jù)，獲得原始的隔行掃描
視頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明中以分辨率為1920X1080i為例，顏色格式為YV12，幀率為25/30&s的高清視頻圖像為例。2. 對原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)的每幀圖像的頂場和底場分別進行提取，獲得分場視頻。3. 然后進行底場線性去交織處理，即通過插值運算方法得到與原始圖像相同分辨率的 逐行圖像；再進行頂場線性去交織處理，同樣通過插值運算得到與原始圖像相同分辨率的 逐行圖像；將得到的頂場和底場插值運算后的圖像交替顯示得到同分辨率的逐行掃描視頻 圖像，圖像幀率加倍。即得到分辨率為1920X 1080p，顏色格式為YV12，幀率為50/60fps 的高清視頻圖像。4. 將線性去交織處理后的視頻圖像進行顏色空間轉(zhuǎn)換(以顏色格式由YV12轉(zhuǎn)換為 UYVY為例)，分辨率和幀率不變，進一步增強圖像的色彩信息。5. 將顏色轉(zhuǎn)換后的視頻圖像在高精度定時器的時鐘同步下，傳送到顯示輸出設備進行顯示。所述YV12和UYVY均為YUV顏色空間下的顏色格式；其中YV12是YUV4:2:0平面 (planar)格式；UYVY是YUV4:2:2打包(packed)格式。所述YUV是指一種標準的顏色空間，其中"Y"表示亮度，"U"和"V"表示色度。圖1中處理的視頻圖像為1920X1080i， YV12圖像，但在具體實施過程中，可以是其 他分辨率，例如1280X720i、 720X576i、 704X576i、 640X480i、 352X288i等，或其 他顏色格式的視頻圖像。所述分場處理是指將隔行掃描的視頻信號的頂場和底場視頻拆開后分別進行處理；所 述線性去交織是指編解碼中的線性去交織算法；所述線性去交織和顏色空間轉(zhuǎn)換均在PC 機，或是專用處理芯片上實現(xiàn)；所述PC機是指個人計算機，其包括基于X86架構或Power PC處理器的臺式機、便攜式PC機、筆記本電腦等；所述高精度定時器是用于顯示接口傳 輸數(shù)據(jù)時的同步時鐘。如圖2和圖3所示，本發(fā)明中所提到的兩種采樣格式Y(jié)UV4:2:2和YUV4:2:0，其亮度 (Y)和色度(U， V)的分布情況如下-1. 對于YUV4:2:2，色度采樣在每條橫向掃描線上只有亮度采樣的一半，而在掃描線的條 數(shù)上與亮度的相同；2. 對于YUV4:2:0，色度采樣在每條橫向掃描線上只有亮度采樣的一半，而在掃描線的條
數(shù)上，也只有亮度的一半，并且以U/V間隔的方式采樣，該格式也是DVD/VCD上通用 的儲存格式。本發(fā)明中所提到的YUV顏色空間下的顏色格式Y(jié)V12和UYVY，其具體形式如下1. YV12是YUV4:2:0平面(planar)格式，即YUV三個分量按YUV4:2:0采樣后，分別存 儲在三個數(shù)組中；2. UYVY是YUV4:2:2打包(packed)格式，即YUV三個分量按YUV4:2:2采樣后，存儲 在一個數(shù)組中，且各分量排列順序為U0 Y0 V0 Yl U2 Y2 V2 Y3…，其中Y0、 U0、 V0表示第一個像素的YUV分量，Yl、 Ul、 VI表示第二個像素的YUV分量，以此類 推。本發(fā)明中所述顏色格式由YV12轉(zhuǎn)換為UYVY，實際上需要獲得整行的色度采樣，即 將U或V上下兩行的色度采樣經(jīng)內(nèi)插補點運算來得到。發(fā)明應用實例本發(fā)明可應用在視頻通信及視頻傳輸系統(tǒng)中，使視頻通信得到更良好的質(zhì)量和體驗。 視頻通信的整個過程包含了視頻信號的采集、壓縮編碼、傳輸、解碼和顯示等多個環(huán)節(jié)， 本發(fā)明在視頻通信系統(tǒng)中實現(xiàn)的原理及步驟為(如圖4):步驟1.通過視頻圖像采集設備，獲得原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)；步驟2.對原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)的每幀圖像的頂場和底場，分別進行壓縮編碼處理， 即，進行底場壓縮編碼和頂場壓縮編碼，獲得分場壓縮的視頻碼流； 步驟3.將分場壓縮的視頻碼流通過網(wǎng)絡傳輸?shù)浇邮斩?；步驟4.對分場壓縮的視頻碼流分別進行解碼處理，即，進行底場解碼和頂場解碼，獲 得分場視頻，然后進行底場線性去交織處理和頂場線性去交織處理，將底場圖像和頂場圖 像交替顯示，得到同分辨率的逐行掃描視頻圖像，圖像幀率加倍。步驟5.將線性去交織處理后的視頻圖像進行顏色空間轉(zhuǎn)換，以進一步增強圖像的色彩 《曰息；步驟6.將顏色空間轉(zhuǎn)換后的視頻圖像在高精度定時器的時鐘同步下，通過三級緩沖技 術傳送到顯卡進行顯示。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發(fā)明，但 不以任何方式限制本發(fā)明。因此，盡管本說明書參照附圖對本發(fā)明已進行了詳細的說明，
但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，例如，附圖 中處理的視頻圖像為1920X1080i， YV12圖像，但在具體實施過程中，可以是其他分辨率， 如720X576;或其他顏色格式的視頻圖像，如RGB24、 UVUY。而一切不脫離本發(fā)明的精神 和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明專利的保護范圍當中。
權利要求
1.利用分場處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1.通過視頻圖像采集設備或接口，獲得原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)；步驟2.對原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)的每幀圖像的頂場和底場分別進行提取，獲得分場視頻。步驟3.然后進行底場線性去交織處理，即通過插值運算方法得到與原始圖像相同分辨率的逐行圖像；頂場線性去交織處理，同樣通過插值運算得到與原始圖像相同分辨率的逐行圖像；將得到的頂場和底場插值運算后的圖像交替顯示得到同分辨率的逐行掃描視頻圖像，圖像幀率加倍。
2. 根據(jù)權利要求1所述的利用分場處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征還包括以 下步驟將線性去交織處理后的視頻圖像進行顏色空間轉(zhuǎn)換，以進一步增強圖像的色彩信息； 并將顏色空間轉(zhuǎn)換后的視頻圖像在高精度定時器的時鐘同步下，通過三級緩沖技術傳送到 顯示設備進行顯示。
3. 根據(jù)權利要求2所述的利用分場處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征在于所述線性去交織和所述顏色空間轉(zhuǎn)換均在PC機，或是專用處理芯片上實現(xiàn)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的利用分場處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征在于所述PC機是指個人計算機，其包括基于X86架構或Power PC處理器的臺式機、便攜式PC 機、筆記本電腦。
5. 根據(jù)權利要求2所述的利用分場處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征在于所 述顯示設備是指PC中的顯示芯片、獨立的專用顯卡或外接的獨立顯示輸出設備。
6. 根據(jù)權利要求2所述的利用線性去交織處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征在 于所述高精度定時器是采用高精度軟件或硬件定時，用于顯示視頻數(shù)據(jù)的同步時鐘。
7. 根據(jù)權利要求1所述的利用分場處理提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征在于 與分場壓縮和解壓縮的技術結(jié)合，可提高視頻通信中的圖像質(zhì)量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用分場處理等視頻處理技術提升視頻圖像顯示質(zhì)量的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1.通過視頻圖像采集設備，獲得原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)；步驟2.對原始的隔行掃描視頻數(shù)據(jù)的每幀圖像的頂場和底場分別進行提取，獲得分場視頻；步驟3.然后進行底場線性去交織處理和頂場線性去交織處理，得到同分辨率的逐行掃描視頻圖像，圖像幀率加倍。采用該方法能夠有效提升視頻圖像的顯示質(zhì)量，尤其是可大大提高運動視頻圖像的效果，并且具有普遍的適用性，用戶成本低，視頻質(zhì)量高，運動圖像流暢、圖像色彩豐富等特點。
文檔編號H04N7/01GK101159838SQ20071017732
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權日2007年11月14日
發(fā)明者馮家邦, 王生安, 穎 賈, 鄧大鵬, 清 魏 申請人:北京華緯訊電信技術有限公司