專利名稱：一種針對(duì)監(jiān)控視頻的去隔行的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)監(jiān)控視頻的去隔行的裝置。
背景技術(shù)：
目前，在監(jiān)控領(lǐng)域使用了大量的模擬隔行攝像機(jī)，這些攝像機(jī)視頻在數(shù)字式顯示 器上，如液晶顯示器，顯示時(shí)都需要去隔行處理才能觀看?，F(xiàn)有的去隔行的方法和裝置都是針對(duì)DVD的電影或消費(fèi)電子中的視頻進(jìn)行設(shè)計(jì)， 在監(jiān)控系統(tǒng)中沒(méi)有很好的方法和裝置既能滿足監(jiān)控的視頻處理要求又能很好的降低成本 和功耗。當(dāng)前應(yīng)用比較普遍的去隔行方法主要有場(chǎng)復(fù)制法、幀內(nèi)行平均法、修正沿自適應(yīng) 法(ELA)、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償濾波算法等四種算法；其中場(chǎng)復(fù)制法將隔行掃描的奇偶兩場(chǎng)信號(hào)直接 拼接，以兩倍場(chǎng)頻輸出；這種方法未對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的處理，容易實(shí)現(xiàn)，對(duì)靜態(tài)圖像處理效 果較好，因?yàn)樵际挛镌趦蓤?chǎng)相對(duì)的時(shí)間內(nèi)不變，如此相鄰兩場(chǎng)恰好是事物的奇行和偶行； 但對(duì)于運(yùn)動(dòng)圖像，因?yàn)樵趦蓚€(gè)不同的時(shí)間事物已經(jīng)發(fā)生變化，亮度值已經(jīng)不同，直接拼接兩 場(chǎng)的信號(hào)將在物體邊緣引入不可接受的人為失真。幀內(nèi)行平均法是用同一場(chǎng)的上下兩行求 平均值的方法來(lái)計(jì)算插值，達(dá)到去隔行的目的；對(duì)于運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)前場(chǎng)中相鄰像素之間的 相關(guān)性最大，因此幀內(nèi)行平均法由于硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、效果良好而得到廣泛運(yùn)用，但對(duì)于靜止 的物體斜線邊緣的鋸齒(羽化)明顯。后來(lái)又有人提出了 ELA算法，ELA算法利用沿的方向 相關(guān)性對(duì)圖像進(jìn)行去隔行，這種算法可以去除圖像的鋸齒狀沿，但在畫(huà)面細(xì)節(jié)的顯示方面 略欠不足。在ELA之后，人們又提出了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償濾波算法。這一算法去隔行效果較好，但算 法要求必須對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行準(zhǔn)確的估算，硬件實(shí)現(xiàn)代價(jià)要求太高，僅能在少數(shù)高端視頻設(shè) 備中應(yīng)用。從上述描述中可以看出，復(fù)雜度較高導(dǎo)致處理成本和功耗很高的方法而無(wú)法應(yīng) 用在監(jiān)控系統(tǒng)中，過(guò)于簡(jiǎn)化的方法而效果又無(wú)法達(dá)到監(jiān)控要求。由此，一種去隔行效果好、 硬件要求低的新方法的提出很有必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，目的在于提供方法是一種針對(duì)監(jiān) 控視頻的去隔行的裝置，該裝置在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，綜合了幀內(nèi)行平均法和場(chǎng)復(fù)制法，對(duì) 靜止圖像的去隔行采用場(chǎng)復(fù)制法，對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像采用幀內(nèi)行平均法，針對(duì)監(jiān)控視頻特點(diǎn)來(lái)計(jì) 算運(yùn)動(dòng)量，并根據(jù)監(jiān)控視頻的類型選取不同的閾值來(lái)判定處理方法，即可以滿足監(jiān)控系統(tǒng) 畫(huà)質(zhì)要求又可以大幅降低去隔行裝置的處理復(fù)雜度和功耗，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種針對(duì)監(jiān)控視頻的去隔行的裝 置，包括輸入線緩存單元，存儲(chǔ)器控制器，存儲(chǔ)器，輸出線緩存單元，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元，插值單 元；輸入線緩存單元，用于緩存輸入的隔行圖像的行數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器控制器，用于在所述線緩 存單元存儲(chǔ)滿一行后由所述存儲(chǔ)器控制器寫(xiě)入存儲(chǔ)器，最后用于控制交替輸出當(dāng)前場(chǎng)和插值場(chǎng)的行數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述存儲(chǔ)器控制器寫(xiě)入的隔行圖像數(shù)據(jù)；輸出線緩存單 元，用于同步讀出所述存儲(chǔ)器中的隔行圖像數(shù)據(jù)；運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元，用于判斷待插值點(diǎn)處于何 種狀態(tài)；插值單元，根據(jù)所述插值點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)待插值點(diǎn)進(jìn)行場(chǎng)復(fù)制插值或幀平均插值。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型是在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，綜合了幀內(nèi)行平均 法和場(chǎng)復(fù)制法，對(duì)靜止圖像的去隔行采用場(chǎng)復(fù)制法，對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像采用幀內(nèi)行平均法，充分利 用了視頻信號(hào)在空間和時(shí)間上的相關(guān)信息，克服了原來(lái)裝置去隔行時(shí)圖像邊緣不夠平滑、 虛像、有斷點(diǎn)、細(xì)節(jié)顯示不夠清晰等不足，既可以滿足監(jiān)控系統(tǒng)畫(huà)質(zhì)要求又可以大幅降低去 隔行裝置的處理復(fù)雜度和功耗。

圖1是本實(shí)用新型去隔行裝置的原理結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型去隔行的流程圖；圖3是2X3像素?cái)?shù)組示意圖；圖4是插值點(diǎn)的選取示意圖；圖5是監(jiān)控場(chǎng)景與MAD閾值對(duì)應(yīng)表。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍并不僅限于此一種針對(duì)監(jiān)控視頻的去隔行的裝置，如圖1所示，包括輸入線緩存單元，存儲(chǔ)器控 制器，存儲(chǔ)器，輸出線緩存單元，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元，插值單元；輸入線緩存單元，用于緩存輸入 的隔行圖像的行數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器控制器，用于在所述線緩存單元存儲(chǔ)滿一行后由所述存儲(chǔ)器 控制器寫(xiě)入存儲(chǔ)器，最后用于控制交替輸出當(dāng)前場(chǎng)和插值場(chǎng)的行數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所 述存儲(chǔ)器控制器寫(xiě)入的隔行圖像數(shù)據(jù)；輸出線緩存單元，用于同步讀出所述存儲(chǔ)器中的隔 行圖像數(shù)據(jù)；運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元，用于判斷待插值點(diǎn)處于何種狀態(tài)；插值單元，根據(jù)所述插值點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)待插值點(diǎn)進(jìn)行場(chǎng)復(fù)制插值或幀平均插值。具體工作流程如圖2所示在步驟Sl中，從隔行掃描的視頻數(shù)據(jù)中讀取相鄰4場(chǎng) 數(shù)據(jù)，分別命名為cl，c2，c3，c4，其中cl為前第三場(chǎng)圖像，為偶場(chǎng)圖像；c2為前第二場(chǎng)圖像， 為奇場(chǎng)圖像；c3為前第一場(chǎng)圖像，為偶場(chǎng)圖像；c4為當(dāng)前場(chǎng)圖像，為奇場(chǎng)圖像。待插值行為 所述當(dāng)前奇場(chǎng)c4每相鄰兩行之間，所以待插值點(diǎn)與所述前第一場(chǎng)c3像素點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)。插 值點(diǎn)的選取如圖3所示，X為待插值點(diǎn)。在步驟S2中，從所述4場(chǎng)隔行圖像中各取出對(duì)應(yīng)的一行數(shù)據(jù)，如圖4所示，從每行 數(shù)據(jù)第一個(gè)像素點(diǎn)開(kāi)始選取3個(gè)相鄰像素點(diǎn)，從C2取出的像數(shù)點(diǎn)為si、s2、s3，從Cl取出 的像數(shù)點(diǎn)為s4、s5、s6，從C4取出的像數(shù)點(diǎn)為s7、s8、s9，從C3取出的像數(shù)點(diǎn)為slO、sll、 sl2，將所述cl中取出的像素點(diǎn)與所述c2中取出的像素點(diǎn)組成一個(gè)2X3像素組，將所述c3 中取出的像素點(diǎn)與所述c4中取出的像素點(diǎn)組成一個(gè)2X3像素組，如圖3所示。在步驟S3中，先由亮度值的公式Y(jié) = 0. 299XR+0. 587XG+0. 114XB，其中R，G，B 分別為像素點(diǎn)紅，綠，藍(lán)的像素值，得到所述2 X 3像素?cái)?shù)組的每個(gè)像素點(diǎn)的亮度值Y。將所 述兩個(gè)2 X 3像素組各個(gè)對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的亮度值求差，對(duì)所述各差取絕對(duì)值，然后對(duì)所述絕對(duì)值求和，得到MAD值，公式為MAD = IY1-Y7|+|Y2—Y8|+|Y3—Y9|+|Y4—Y10|+|Y5—Y11|+|Y6—Y12其中Yl. . Y12分別代表所述2X3像素?cái)?shù)組中si. . sl2像素點(diǎn)的亮度值，如當(dāng)Yl.. Y12 分別為 10，20，30，40，50，60，70，80，90，100，110，120 時(shí)，所求 MAD 值為 360。在步驟S4中，根據(jù)監(jiān)控場(chǎng)景不同而選擇不同的閾值，如在攝像機(jī)固定監(jiān)控靜止場(chǎng) 景，或只有少量物體(人，汽車(chē))在運(yùn)動(dòng)時(shí)，可選擇較小的閾值(50 100)；若有大量物體 (人，汽車(chē))運(yùn)動(dòng)，或快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則選擇較大閾值(100 300)；若攝像機(jī)需移動(dòng)來(lái)監(jiān)控場(chǎng) 景時(shí)，使場(chǎng)景整體在移動(dòng)，則選較小的閾值(50以內(nèi))；若攝像機(jī)傳感器噪聲系數(shù)較大(如 CMOS型)，則選擇較大閾值(100 300)，將選取的閾值與所述MAD值進(jìn)行比較。在步驟S5中，這里定義物體運(yùn)動(dòng)系數(shù)為a，當(dāng)所述MAD值大于閾值時(shí)，說(shuō)明所述待 插值點(diǎn)為圖像的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，a = 1，在所述當(dāng)前場(chǎng)中取所述待插值點(diǎn)上下相鄰相鄰的兩個(gè)像 素點(diǎn)的像素值直接相加再除以2得到一個(gè)平均像素，該值就是要插入所述待插值點(diǎn)的像素 值，公式表達(dá)為Xmotion (n, k) = (Χ (n_l，k) +X (n+1，k)) /2其中X為所述待插值像素點(diǎn)的像素值，η為該像素點(diǎn)在所述當(dāng)前場(chǎng)圖像中所在的 行，k為該像素點(diǎn)在所述當(dāng)前場(chǎng)圖像中所在的列，X(n-l，k)和X(n+l，k)為所述待插值點(diǎn)上 下兩行中相鄰兩個(gè)像素點(diǎn)的像素值。如當(dāng)X(n_l，k) = 250，X(n+l，k) = 200，則所述待插 值點(diǎn)的像素值為225。該值就是所述待插值點(diǎn)應(yīng)插入的像素值。當(dāng)所述MAD值小于閾值時(shí)，a = 0，說(shuō)明所述待插值點(diǎn)為圖像的靜止區(qū)域，在待插值 點(diǎn)插入所述前第一場(chǎng)圖像c3中對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的像素值，公式表達(dá)為Xstatic (n, k) = X (η, k)X(η, k)為所述前第一場(chǎng)c3中像素點(diǎn)的像素值，其中X為所述待插值像素點(diǎn)的像 素值，η為該像素點(diǎn)在所述當(dāng)前場(chǎng)圖像中所在的行，k為該像素點(diǎn)在所述當(dāng)前場(chǎng)圖像中所在 的列，若X(n，k) = 300，則所述待插值點(diǎn)的像素值為300。由此可得，所述待插值點(diǎn)的插值公式表達(dá)為Xout (n, k) = a Xmotion (η, k) + (l_a) Xstatic (η, k)如當(dāng)MAD值為360時(shí)，若閾值為300，則MAD值大于閾值，說(shuō)明待插值點(diǎn)處于運(yùn)動(dòng) 區(qū)域，此時(shí)a = 1，則所述待插值點(diǎn)的像素值Xout (n，k) = l*Xmotion(n，k)，若Xmotion(n， k)為所述的225，則所述待插值點(diǎn)的像素值Xout (n，k) = 225 ；若閾值為400時(shí)，說(shuō)明待插 值點(diǎn)處于靜止區(qū)域，此時(shí)a = 0，則所述待插值點(diǎn)的像素值Xout (n，k) = I^Xstatic (η, k), 若Xstatic (n，k)為所述的300，則所述待插值點(diǎn)的像素值Xout (n，k) = 300。在步驟S6中，將經(jīng)過(guò)所述方法插值合成的插值場(chǎng)圖像與所述當(dāng)前場(chǎng)奇場(chǎng)c4圖像 進(jìn)行行交替輸出，其中奇行為所述當(dāng)前場(chǎng)中的行數(shù)據(jù)，偶行為所述所述插值場(chǎng)中的行數(shù)據(jù)。 由此，得到一幀逐行圖像。以上的所述乃是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本實(shí)用新型 的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書(shū)及附圖所涵蓋的精神時(shí)，仍應(yīng)屬 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種針對(duì)監(jiān)控視頻的去隔行的裝置，其特征在于包括輸入線緩存單元，存儲(chǔ)器控制器，存儲(chǔ)器，輸出線緩存單元，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元，插值單元；輸入線緩存單元，用于緩存輸入的隔行圖像的行數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器控制器，用于在所述線緩存單元存儲(chǔ)滿一行后由所述存儲(chǔ)器控制器寫(xiě)入存儲(chǔ)器，最后用于控制交替輸出當(dāng)前場(chǎng)和插值場(chǎng)的行數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述存儲(chǔ)器控制器寫(xiě)入的隔行圖像數(shù)據(jù)；輸出線緩存單元，用于同步讀出所述存儲(chǔ)器中的隔行圖像數(shù)據(jù)；運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元，用于判斷待插值點(diǎn)處于何種狀態(tài)；插值單元，根據(jù)所述插值點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)待插值點(diǎn)進(jìn)行場(chǎng)復(fù)制插值或幀平均插值。
專利摘要本實(shí)用新型涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)監(jiān)控視頻的去隔行的裝置，包括輸入線緩存單元，存儲(chǔ)器控制器，存儲(chǔ)器，輸出線緩存單元，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元，插值單元；本實(shí)用新型綜合了幀內(nèi)行平均法和場(chǎng)復(fù)制法，對(duì)靜止圖像的去隔行采用場(chǎng)復(fù)制法，對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像采用幀內(nèi)行平均法，針對(duì)監(jiān)控視頻特點(diǎn)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)量，并根據(jù)監(jiān)控視頻的類型選取不同的閾值來(lái)判定處理方法，既可以滿足監(jiān)控系統(tǒng)畫(huà)質(zhì)要求又可以大幅降低去隔行裝置的處理復(fù)雜度和功耗。本實(shí)用新型的有益效果針對(duì)監(jiān)控視頻特點(diǎn)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)量，并根據(jù)監(jiān)控視頻的類型選取不同的閾值來(lái)判定處理方法，既可以滿足監(jiān)控系統(tǒng)畫(huà)質(zhì)要求又可以大幅降低去隔行裝置的處理復(fù)雜度和功耗。
文檔編號(hào)H04N7/18GK201726493SQ20102024708
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者王偉平 申請(qǐng)人:浙江紅蘋(píng)果電子有限公司