专利名称：一种基于vt协议的图像转换方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信和图像处理技术，特别涉及一种基于VT协议的图像转换方法及>J-U ρ α装直。
背景技术：
随着第三代通信网络的完善，VT(Video Tel印hony，视频通话)已经成为了 3G手机的默认功能。目前，国内的3G手机基本采用VGA (Video Graphic Array,视频图形阵列)接口摄像头作为提供VT业务的图像采集设备。
目前的VGA摄像头，其输出图像的格式只支持VGA格式，或者是和VGA具有等高宽比输出的其他格式，如，QVGA (Quarter VGA,四分之一 VGA)格式、QQVGA (Quarter QVGA,四分之一 QVGA)格式等等；此时，可以保证输出图像的视角不变。
而VT协议中要求传输的图像格式是CIF(Common Intermediate Formal,标准化图像格式)和QCIF(Quarter CIF,四分之一标准化图像格式)，其中，CIF格式对应的图像尺寸为352*288，而QCIF格式对应的图像尺寸为176*144。实际应用中，基于VT协议输出的CIF格式和QCIF格式的图像是在原始输出图像的基础上，采用windows(窗口 )截取机制，通过丢 弃一部分像素实现的，如，从640*480转化为176*144，首先从640*480的图像中剪裁出528*432大小的图像，然后再等比压缩至176*144。，这种方案会丢掉原始输出图像的一部分视角，令最终输出的图像的视角大范围缩小，同时，由于镜头、感光面积的限制，也会进一步缩小最终输出图像的视角范围。
而VGA摄像头由于成本和价格的限制，其原始输出图像的视角都不是很大，那么，在采用了 windows截取技术后，则会导致最终输出图像的视角在VT过程中变得非常小。例如，当用户通过手机VGA摄像头进行电话会议时，在手臂自然持拿手机的情况下，其最终的输出图像只能看到用户脸部鼻子以上的部分。
为了解决上述技术缺陷，现有技术下，通常是采用从VGA摄像头的原始输出数据中抽取所需数据的方式来转化图像尺寸，这样，就存在运算量大，CPU负载重、内存耗费大的缺点，一般会占60%以上的CPU资源，虽然这种缺陷可以采用增加后端DSP(数字信号处理器)的方式来加以解决，但这样做会显著地增加图像处理成本。发明内容
本发明实施例提供一种基于VT协议的图像转换方法及装置，用以保证VGA摄像头的最终输出图像的完整性，同时降低资源占用率。
本发明实施例提供的具体技术方案如下:
一种基于VT协议的图像转换方法，包括:
获取摄像头的原始输出图像；
对获得的原始输出图像进行等比压缩处理；
采用数字图像插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像。
一种基于VT协议的图像转换装置，包括:
获取单元，用于获取摄像头的原始输出图像；
压缩单元，用于对获得的原始输出图像进行等比压缩处理；
转换单元，用于采用数字图像插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像。
本发明实施例中，图像转换装置获得VGA摄像头的原始输出图像后，先采用等比压缩方式进行预处理，而不是采用windows截取技术进行处理，这样，相较于原始输出图像，可以实现最终输出图像的全视角输出，进而保证了最终输出图像的完整性；进一步地，图像转换装置采用数据图像插值算法对经等比压缩处理后的原始输出图像进行VT转换，以获得最终的输出图像，由于采用了资源占用较低的数字图像插值算法，因此，可以大大降低VT转换所占用的CPU资源，经实验证实，通常可以将CPU资源占用率降低到30 %以下，有效提高了系统性能，也提升了 VT转换的实现效率。
图1为本发明实施例中图像转换装置功能结构示意图2为本发明实施例中图像转换装置基于VT协议对VGA摄像头输出的图像进行转换流程图3为本发明实施例中图像坐标系示意图。
具体实施方式
为了克服VGA摄像头的原始输出图像经VT转换后会丢失部分视角，从而导致图像画面不完整的缺点，本发明实施例中，在获得VGA摄像头的原始输出图像后，先采用等比压缩方式进行预处理，再采用数据图像插值算法对经等比压缩处理后的原始输出图像进行VT转换，从而获得最终的输出图像，这样，相较于原始输出图像，可以实现最终输出图像的全视角输出，从而保证了最终输出图像的完整性。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
参阅图1所示，本发明实施例中，图像转换装置(如，VGA摄像头，VGA摄像头中独立设置的转换模块等等)中包含有获取单元10、压缩单元11和转换单元12，其中，
获取单元10，用于获取摄像头的原始输出图像；
压缩单元11，用于对获得的原始输出图像进行等比压缩处理；
转换单元12，用于采用数字图像插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像。
基于上述技术方案，参阅图2所示，本发明实施例中，通过图像转换装置基于VT协议对VGA摄像头输出的图像进行转换的详细流程如下:
步骤200:图像转换装置获取VGA摄像头的原始输出图像。
例如，图像转换装置获取的VGA摄像头的原始输出图像的格式为VGA格式。
步骤210:图像转换装置对获得的原始输出图像进行等比压缩处理。
较佳的，为了进一步节省后续进行VT转换时的运算量，在执行步骤200后，图像转换装置可以先将VGA格式的原始输出图像进行等比压缩处理，然后，再执行步骤210，对等比压缩后的原始输出图像进行VT转换。
例如，在进行等比压缩处理时，图像转换装置可以将VGA格式的原始输出图像转换为QVGA格式，或者，转换为QQVGA格式，其中，以后者为最佳。
步骤220:图像转换装置采用数字图像插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像。
实际应用中，在执行步骤210时，图像转换装置可以采用最邻近插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，也可以采用双线性插值对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换。
本实施例中，为了节省计算量，较佳的，采用最邻近插值算法进行计算。
例如，以3X3的256级灰度图为例，介绍最邻近插值算法如下:
3X3的256级灰度图，即是高为3个像素，宽也为3个像素的图像，每个像素的取值可以是0-225，代表该像素的亮度，255代表最亮，也就是白色，O代表最暗，即黑色。假设上述图像的像素矩阵如下(称为源图像，Source):
234 38 22
67 44 12
89 65 63
在这矩阵中，元素坐标(X，y)是这样确定的，X从左到右，从O开始，y从上至下，也是从O开始，这是图像处理中最常用的坐标系，具体如图3所示。
如果想把这副图像放大至4X4大小，首先，把4X4的矩阵画好，如下所示(称为目标图像，Destination):
在这个矩阵中，每个像素均是未知数，等待填充。
首先，填写目标图像最左上角的 像素点，坐标为(0，0)，那么，该像素点在源图像中的坐标可以采用以下公式获得:
Srcx = dstxX (srcffidth/dstWidth),
SrcY = dstxX (srcHeight/dstHeight),
其中，dstx为目标图像中任意一像素点的横坐标，Srcx为源图像中与该任意一像素点对应的像素点的横坐标，srcWidth为源力宽度(取值为3) ,dstWidth为目标图像宽度(取值为4)，dsty为目标图像中上述任意一像素点的纵坐标，Srcy为源图像中与该任意一像素点对应的像素点的纵坐标，srcHeight为源图像高度(取值为3), dstHeight为目标图像高度(取值为4)，
那么，套用上述公式，可以得到目标图像中坐标(0，0)在源图像中对应的坐标为:(0X (3/4), O X (3/4)) = (0，0)。这样，便可以把源图像中像素点(0，0)的像素值234填充至目标图像中的像素点(0，0)处。
以此类推，采用上述方法，可以基于原图中各个像素点的像素，目标图像中各个未知点的像素进行填充。其中，若计算得到的原图中的像素点存在小数，则可以采用直接去掉小数点后位数的方式，或者，采用四舍五入的方式来获得近似的像素点。
那么，近放大后的目标图像的像素矩阵如下:
234 38 22 22
67 44 12 12
89 65 63 63
89 65 63 63
当然，若目标图像的缩小为2X2的图像时，也同样可以采用上述方式进行像素填充。
区别于上述实施例，为了进一步节省VT转换的计算量，降低CPU的功耗；较佳的，本发明实施例中，还可以采用另外一种方式实现最邻近插值算法，其实现原理为:在计算最邻近插值算法中使用的系数(如，srcWidth/dstWidth, srcHeight/dstHeight)时，不再采用乘除运算，而是通过加法运算和大小比较操作来替代，通过源图像尺寸(宽、高)累加值与目标图像尺寸的比较，来决定源图像中某一像素点的填充对象是目标图像中对应的像素点，还是目标图像中对应的像素点的下一个像素点。
下面以源图像中任意一像素点为例进行说明，假设该像素点的坐标为(X，y)，目标像素点为(X’，y’)，那么，若ΛΧ、Λ Y此时均初始化为0，即ΛΧ = 0，ΛΥ = 0，接着，在使用像素点(X，y)进行像素填充时，先执行ΛΧ= ΛΧ+srcWidth(源图像的宽)，ΔΥ =ΔΥ+srcHeight (源图像的高)，并判断Δ X是否小于等于dstWidth (目标图像的宽)？以及判断Λ Y是否小于等于dstHeight (目标图像的高)？并根据判断结果，执行以下操作:
若ΔΧ彡dstWidth, Δ Y ^ dstHeight,则采用源图像中像素点(x,y)对应的像素值对目标图像中的目标像素点进行像素填充；
此时，Λ X、Λ Y保持不变，在下一轮仍然会尝试使用像素点(X，y)对下一个目标像素点进行像素填充，此时，ΔΧ= ΔΧ+srcffidth = 2X srcffidth, Δ Y = Δ Y+srcHeight =2X srcHeight ；
若ΛΧ > dstWidth, Δ Y < dstHeight，则釆用源图像中像素点(x，y+l)对应的像素值对目标图像中的目标像素点进行像素填充；
此时，需要将Λ X清零，Λ Y保持不变，在下一轮仍然会尝试使用像素点(x+l，y)对下一个目标像素点进行像素填充，`此时，ΔΧ = O, Δ Y = Δ Y+srcHeight = 2X srcHeight ；
若ΔΧ < dstWidth, Δ Y > dstHeight,则采用源图像中像素点(x,y+l)对应的像素值对目标图像中的目标像素点进行像素填充；
此时，需要将Λ X保持不变，Λ Y清零，在下一轮仍然会尝试使用像素点(X+l，y)对下一个目标像素点进行像素填充，此时，ΔΧ = ΔΧ+srcffidth = 2X srcffidth, Δ Y = O ；
若ΔΧ > dstWidth, Δ Y > dstHeight,则采用源图像中像素点(x+1,y+Ι)对应的像素值对目标图像中的目标像素点进行像素填充；
此时，需要将Λ X清零，Λ Y清零，在下一轮仍然会尝试使用像素点(x+l，y+Ι)对下一个目标像素点进行像素填充，此时，ΛΧ = 0，ΛΥ = O ;
通常情况下，目标像素点是从像素点(0，0)开始，一列一列填充的，以目标图像为3X3图像为例，其目标像素点的填充顺序为(0，0)、(0，1)，(0，2)、(1，0)、(1，1)、(1，2)、(2，O)、(2，1)、(2，2)，每当一个目标像素点填充完毕，即会读取下一个待填充的目标像素点。
例如，仍以源图像为3X3图像，而目标图像为4X4图像为例，若采用第二种最邻近插值算法，则其具体处理过程为:先确定目标像素点为(0，0)，那么，先读取源图像中的像素点(0,0), ΔΧ = Δ X+srcffidth = 3 < 4, Δ Y = Δ Y+srcHeight = 3 < 4,则米用源图像中像素点(0，0)对应的像素值对目标图像中的像素点(0，0)进行像素填充；然后，读取下一个目标像素点(0，I)，此时，若仍采用源图像中的像素点(0，0)，则ΛΧ= ΔΧ+srcffidth=6 > 4, ΔΥ = ΔΥ+srcffidth = 6 > 4，则采用源图像中的像素点(1，I)对应的像素值对目标图像中的目标像素点(0，1)进行像素填充，并将ΛΧ和ΛΥ清零，接着，读取下一个目标像素点(0，2)，此时，源图像中使用的下一个像素点为(0，1)继续对下一个目标像素点进行像素填充。以此类推，循环执行直到整个目标图像的像素填充满。
当然，在上述实施例中，在对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换时，是进行图像放大操作，因此，才会执行判断ΔΧ < dstWidth ΔΥ ^ dstHeight ,在实际应用中，若是进行图像缩小操作，则只需将上述判断替换为ΛΧ ^ dstWidth ΔΥ彡dstHeight 即可,其他操作相应变更即可,在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例中，图像转换装置获得VGA摄像头的原始输出图像后，先采用等比压缩方式进行预处理，而不是采用windows截取技术进行处理，这样，相较于原始输出图像，可以实现最终输出图像的全视角输出，进而保证了最终输出图像的完整性；进一步地，图像转换装置采用数据图像插值算法对经等比压缩处理后的原始输出图像进行VT转换，以获得最终的输出图像，由于采用了资源占用较低的数字图像插值算法，因此，可以大大降低VT转换所占用的CPU资源，经实验证实，通常可以将CPU资源占用率降低到30%以下，有效提高了系统性能，也提升了 VT转换的实现效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种基于视频通话VT协议的图像转换方法，其特征在于，包括: 获取摄像头的原始输出图像； 对获得的原始输出图像进行等比压缩处理； 采用数字图像插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对获得的原始输出图像进行等比压缩处理，包括: 将获得的原始输出图像的图像格式由视频图形阵列VGA格式转换为四分之一视频图形阵列QVGA格式； 或者将获得的原始输出图像的图像格式由视频图形阵列VGA格式转换为十六分之一视频图形阵列QQVGA格式。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用数字图像插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像，包括: 采用最邻近插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像； 或者， 采用双线性插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行转换，获得符合VT协议的最终输出图像 。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，采用最邻近插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，包括: 分别使用所述经等比压缩处理的原始输出图像中每一个源像素点对目标图像中相应的目标像素点进行像素填充。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用所述经等比压缩处理的原始输出图像中任意一个源像素点对目标图像中相应的目标像素点进行像素填充，包括: 若所述源像素点的坐标为(X，y)，图像宽度累加值为ΛΧ，图像高度累加值为Λ Y，且ΔΧ, Λ Y的初始值为O，则计算ΛΧ=八乂+源图像宽度紅(^(^，ΔΥ = Λ Y+源图像高度srcHeight,并比较计算后的ΔΧ和目标图像宽度dstWidth的大小，以及比较计算后的ΔΥ和目标图像高度的大小，根据比较结果: 若ΔΧ；^ dstWidth, Δ Y ^ dstHeight,则采用所述原始输出图像中像素点(x,y)对应的像素值对所述目标像素点进行像素填充，并保持ΛΧ和ΛΥ的当前取值不变； 若ΔΧ > dstWidth, ΔΥ彡dstHeight,则采用所述原始输出图像中像素点(x+l,y)对应的像素值对所述目标像素点进行像素填充，并将ΛΧ清零，保持ΛΥ的当前取值保持不变； 若ΔΧ< dstWidth, Δ Y > dstHeight,则采用所述原始输出图像中像素点(x,y+l)对应的像素值对所述目标像素点进行像素填充，并保持ΛΧ的当前取值不变，将ΛΥ清零； 若ΔΧ > dstWidth, Δ Y > dstHeight,则采用所述原始输出图像中像素点(x+1, y+1)对应的像素值对所述目标像素点进行像素填充，并将ΛΧ和ΛΥ均清零。
6.一种基于视频通话VT协议的图像转换装置，其特征在于，包括: 获取单元，用于获取摄像头的原始输出图像；压缩单元，用于对获得的原始输出图像进行等比压缩处理； 转换单元，用于采用数字图像插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述压缩单元对获得的原始输出图像进行等比压缩处理时，将获得的原始输出图像的图像格式由视频图形阵列VGA格式转换为四分之一视频图形阵列QVGA格式，或者，将获得的原始输出图像的图像格式由视频图形阵列VGA格式转换为十六分之一视频图形阵列QQVGA格式。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述转换单元采用数字图像插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像时，采用最邻近插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换，获得符合VT协议的最终输出图像，或者，采用双线性插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行转换，获得符合VT协议的最终输出图像。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述转换单元采用最邻近插值算法对经等比压缩处理的原始输出图像进行VT转换时，分别使用所述经等比压缩处理的原始输出图像中每一个源像素点对目标图像中相应的目标像素点进行像素填充。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述转换单元采用所述经等比压缩处理的原始输出图像中任意一个源像素点对目标图像中相应的目标像素点进行像素填充时，若所述源像素点的坐标为(x，y)，图像宽度累加值为Λ X，图像高度累加值为ΛΥ，且ΛΧ，ΛΥ的初始值为0，则计算ΛΧ=八乂+源图像宽度紅(^(1访，八￥= Λ Y+源图像高度srcHeight，并比较计算后的ΛΧ和目标图像宽度dstWidth的大小，以及比较计算后的ΛΥ和目标图像高度的大小，根据比较结果，若ΔΧ彡dstWidth, Δ Y ^ dstHeight,则采用所述原始输出图像中像素点(X，y)对应的像素值对所述目标像素点进行像素填充，并保持ΛΧ和ΛΥ的当前取值不变；若ΔΧ > dstWidth, Δ Y ^ dstHeight,则采用所述原始输出图像中像素点(x+l,y)对应的像素值对所述目标像素点进行像素填充，并将ΛΧ清零，保持ΛΥ的当前取值保持不变；若AXi^dstWidth, Δ Y > dstHeight,则采用所述原始输出图像中像素点(x,y+1)对应的像素值对所述目标像素点进行像素填充，并保持ΛΧ的当前取值不变，将ΛΥ清零；若ΔΧ > dstWidth, Δ Y > dstHeight,则采用所述原始输出图像中像素点(x+1, y+1)对应的像素值对所述目标像素点进行像素填充，并将ΛΧ和ΛΥ均清零。
全文摘要
本发明涉及通信和图像处理技术，特别涉及一种基于VT协议的图像转换方法及装置。该方法为获得VGA摄像头的原始输出图像后，先采用等比压缩方式进行预处理，而不是采用windows截取技术进行处理，这样，相较于原始输出图像，可以实现最终输出图像的全视角输出，进而保证了最终输出图像的完整性；进一步地，采用数据图像插值算法对经等比压缩处理后的原始输出图像进行VT转换，以获得最终的输出图像，由于采用了资源占用较低的数字图像插值算法，因此，可以大大降低VT转换所占用的CPU资源，经实验证实，通常可以将CPU资源占用率降低到30％以下，有效提高了系统性能，也提升了VT转换的实现效率。
文档编号H04N7/26GK103167280SQ20111040896
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者闫三锋, 代仁东, 王宏斌 申请人:青岛海信移动通信技术股份有限公司