专利名称：一种应用于多通道视频解码芯片的视频缩放控制方法
技术领域：
本发明应用于2D多通道视频解码芯片(video decoder)视频传输之前的缩放，涉 及采用多项式插值的方法实现数字图像按比例进行缩小到目标分辨率的装置。
背景技术：
目前主流的安防监控系统，例如硬盘录像机，板卡或者网络监控设备都由视频采 集，视频解码，图象压缩和传输组成。视频采集一般由模拟相机完成，得到的视频格式为模 拟的复合视频信号，这个信号需要通过视频解码才能转换为数字视频信号，更加方便的应 用于图像的压缩，存储和传输。为了实现多通道的监控和降低视频压缩的带宽，需要在视频解码芯片里实现视频 图像的缩放。传统的应用较多的图像缩放方法，主要有以下3种
近邻取样法对于通过反向变换得到的一个浮点坐标，对其进行简单的取整，得到
整数型坐标，这个整数型坐标对应的像素值就是目的像素的像素值，也就是说，取浮点坐标 最邻近的点对应的像素值。可见，最邻近插值简单且直观，但得到的图像质量不高。
双线性内插值对于一个目的像素，设置坐标通过反向变换得到的浮点坐标为 (i +U + ν),其中t、j均为非负整数，ω、v为
本发明在处理横向缩放的过程中，参考了目标像素点在同一行内相邻η (η>9)个 像素值进行重构，重构出的分布函数与实际的分布曲线之间的误差很小，所以缩 放的图像可以保留原图像中尽量多的细节信息，取得非常不错的效果，另外本发明在计算 目标像素值的时候，不以纵向相邻点(即不在同一行)的像素值做参考，因此不需要存储相 连行的像素值，可以避免消耗额外的芯片资源。所以本发明的有益效果为既能得到较好的 图像质量、同时不会消耗过多的硬件成本。
图1是应用于多通道视频解码芯片的视频缩放控制的流程图。图2是拟合函数L (χ)和分布函数F (χ)的示意图。图3是取值χ坐落位置的示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步描述。参照图广图3，一种应用于多通道视频解码芯片的视频缩放装置，实现图像缩放 的过程包括以下步骤
1)视频解码器(videodecoder)将复合模拟视频信号(CVBS)转化为数字复合视频信 号，并通过同步锁定，YC分离以及色度解调产生亮色独立的Γ,Rfr信号，如图1所示；
2)IC/,Γ经过色彩空间转化，产生对应的色差信号ICiiCr ；
3)一般视频解码器分离处理之后的IC灰Cr分分辨率是D1，即PAL制为横向720 个像素，纵向576个像素；NTSC制为横向720个像素，纵向480个象素。利用拉各朗 日多项式插值分别对KC^O进行降采样，从而实现横向与纵向像素达到目标数目的
目的。拉各朗日多项式的定义为对于《次多项式公=在β + 1个节点
由以上定理可以知道，分别在IRfr取连续的《个值，如图2所示，利用拉各朗日插值就可 以重构出一个拟合函数,并且该函数与目标的Γ,t/,F分布函数FO)的接近程度与 的取值有关越大，两者之间的误差就越小。然后通过取值τ坐落的位置(图3所示，黑点 的位置)就可以轻松的算出所需要的IRF的值。4)如果缩放目标的像素数目与原像素数目不成整数倍，例如720缩放到352，不 能除尽，那么一行产生的误差会积累到下一行中，产生行与行直接的图像有错开的现象，本 发明为了避免这种错误发生，在每一行缩放插值之前都进行复位，使得每行对应位置上的
相位差都一致，这样就保证了图像的整齐平顺。在所述步骤4)中，使用拉各朗日插值可以在横向实现任意比例的缩放，但是在纵 向采用了丢行的操作，即放弃整行像素点。因此为了实现均勻缩放，本发明在纵向只能实现 2或者0.5的整数倍缩放。在插值之后，IRF三个分量分别连接足够深度的作为缓冲，以方便 ITU-656编码，从而避免因为数据量的不均勻导致数据丢失的现象。该发明在4通道视频解码器应用的实施例中，取《 = 10的拉各朗日多项式作为插 值多项式，实现从Dl到d的缩放
1).模拟视频经过精度为10-bit，采样率为27Mhz的视频AD转换器，得到数字化的复 合视频，通过同步模块以及5线自适应梳状滤波器就可以得到效果较好的IRF ；
2).经过色彩空间转换之后得到的Y，Cb，Cr,可以应用拉各朗日多项式
插值，Y,Cb,Cr分别进行插值缩放，此处以Γ为例进行详细说明，取10个连续
的点xQ = CU1 = I,…’X9 = 9对应的亮度值Λ,7γ··>9 ,由拉各朗日多项式的定
Cx-Dfx- 2)-- CJ- 91 (x - Bfx-义，拉各自月曰的基函数为^-(0- )(0-2)-(0-9Γ' -36^880 ‘
1柏=(9二二 二=H=I重构的函数糊=|)濯的分棚 数巧⑴非常接近；
3).原视频的分辨率为Dl，即每行像素为720个，目标分辨率为d,即为352个像 素，那么插值间隔为720/352=2. 045，假设原图像Dl与目标图像C7i 的第一个像素点是对 齐的，且原图像相邻2个像素点的间隔为1，那么对于C7F的第2个像素点对应的χ = 2.045
，将重构的函数、(i) = i>AO)，就可以求出目标像素的值了 ；
4).因为视频解码器得到的RC^CV是按照场模式传输的，即奇场传输288行，偶场 传输288行，直接丢弃掉偶场的数据就可以得到我们需要的CiF纵向分辨了。本发明同样适用于视频放大的应用，以下实施例实现Dl (分辨率为720*576)到 XGA(分辨率为1024*768)的放大操作，取η=12为例
1).模拟视频经过精度为10-bit，采样率为27Mhz的视频AD转换器，得到数字化的复 合视频，通过同步模块以及5线自适应梳状滤波器就可以得到效果较好的广仏F ；
2).经过色彩空间转换之后得到的厂&,可以应用拉各朗日多项式插 值，Y，Cb,Cr分别进行插值缩放，此处以Γ为例进行详细说明，取12连续的点 X0 = O1X1 = Ii--^T11 = H对应的亮度值JV^…Λ:，由拉各朗日多项式的定义，拉各
重构的函数 二 αU)与的分 布函数巧⑷非常接近；
3).横向放大的时候，从原图像每行720个像素到目标图象每行1024个像素，那么 目标像素之间的间隔为720/1024 = 0.7031 ；假设原图像Dl与目标图像XGA的第一个像 素点是对齐的，且原图像相邻2个像素点的间隔为1，那么对于C/i 的第2个像素点对应的
，将。吣…代入重构的函数⑴=ΣΛ40),就可以求出目标像素的值了 ； 4).纵向上，目标图像的行数768不是原图像行数576的2倍，所以纵向不能进行放 大，要达到目标图像的大小，只能在视频的上部与下部各补充91行的黑色视频信号。
权利要求
一种应用于多通道视频解码芯片的视频缩放控制方法，其特征在于所述视频缩放控制方法包括以下步骤1) 将复合模拟视频信号转化为数字复合视频信号，并通过同步锁定、YC分离以及色度解调产生亮色独立的信号；2) 将信号经过色彩空间转化，产生对应的色差信号；3) 利用拉各朗日多项式插值分别对进行降采样，分别在上取连续的n个样本值，重构出拟合函数，和，，，，其中，，分别表示的样本值，为拉各朗日多项式基函数； 依照所需的缩放比例，通过取值坐落的位置，计算缩放后的的值。932226dest_path_image001.jpg,181942dest_path_image001.jpg,855631dest_path_image002.jpg,103072dest_path_image002.jpg,360747dest_path_image002.jpg,969146dest_path_image003.jpg,933560dest_path_image004.jpg,102636dest_path_image005.jpg,332760dest_path_image006.jpg,376808dest_path_image007.jpg,8778dest_path_image008.jpg,348755dest_path_image009.jpg,331754dest_path_image010.jpg,913914dest_path_image011.jpg,462707dest_path_image002.jpg,488432dest_path_image012.jpg,443881dest_path_image013.jpg,439518dest_path_image001.jpg
2.如权利要求1所述的应用于多通道视频解码芯片的视频缩放控制方法，其特征在 于在所述步骤4)中，如果缩放目标的像素数目与原像素数目不成整数倍，即不能除尽，在 每一行缩放插值之前都进行复位。
3.如权利要求1或2所述的应用于多通道视频解码芯片的视频缩放控制方法，其特征 在于在所述步骤4)中，在纵向采用丢行的操作，即放弃整行像素点。
4.如权利要求1或2所述的应用于多通道视频解码芯片的视频缩放控制方法，其特征 在于在所述步骤4)中，在插值之后，三个分量分别连接FiFO作为缓冲，并进行 ITU-656 编码。
全文摘要
一种应用于多通道视频解码芯片的视频缩放控制方法，包括以下步骤1)将复合模拟视频信号转化为数字复合视频信号，并通过同步锁定、YC分离以及色度解调产生亮色独立的信号；2)将信号经过色彩空间转化，产生对应的色差信号；3)利用拉各朗日多项式插值分别对进行降采样，分别在上取连续的n个样本值，重构出拟合函数，和；4)依照所需的缩放比例，通过取值坐落的位置，计算缩放后的的值。既能得到较好的图像质量、同时不会消耗过多的硬件成本。
文档编号H04N9/78GK101902654SQ201010233990
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日
发明者叶志成, 秦兴 申请人:杭州爱威芯科技有限公司