视频信号处理方法及装置与流程

文档序号:12183519阅读:379来源:国知局
视频信号处理方法及装置与流程

本发明涉及图像处理技术领域,特别是涉及一种视频信号处理方法及装置。



背景技术:

由于成本的优势,复合视频信号(Composite Video Blanking Synchronization,CVBS)设备依然普遍存在。例如数字化视频光盘(Digital Video Disk,DVD)设备、低端摄像头设备等。目前把隔行扫描的CVBS信号视频输出到逐行扫描的显示设备之前,需要做去交错(Deinterlace)算法处理,此算法需要提供一个重要的信息,即场(field)图像数据是奇行组成的奇数场图像数据(top field)还是偶行组成的偶数场图像数据(bottom field)。

但是一些高级的图像处理芯片,只能处理高清逐行扫描视频,没有提供处理隔行扫描视频的能力,也没有提供奇偶场识别的能力,也不提供去交错处理,这些图像处理芯片会丢弃CVBS信号中的奇偶场信息。而为了进一步降低成本,可能使用CVBS源视频信号,并且后续接以上提到的高级图像处理芯片。

然而,高级图像处理芯片不具备奇偶识别的能力,进行图像处理时也会丢弃CVBS信号中的奇偶场信息,并且,高级图像处理芯片得到的数据实际是以场为单位,而不是以帧(frame)为单位,即每次获取的图像数据是包含全部奇行的场或者包含全部偶行的场,但其对各场数据的奇偶特性并不具备识别能力。同时,从高级图像处理芯片获取到图像数据后,由于为了降低成本,如上所述,使用的图像处理芯片不提供去交错处理,也不提供奇偶场信息,如此就需要软件来做去交错处理,因而需要从图像数据中识别出奇偶场信息。

而如果通过专属硬件识别CVBS提供的奇偶场信息,再通过硬件去交错合成为一帧图像,专属硬件成本较高。并且图像处理芯片偶尔有丢场的情况,此时奇偶场的前后时间相关性会出现混乱,场序出现错误,很多方案在视频播放开始时固定设置场序,若一直按照这种模式执行去交错算法,则处理的图像会有明显锯齿,不能自适应调整,导致效果较差。如此在这种情况会导致之前使用的奇偶场设定失效,需要实时的检测是否发生此情况,并及时纠正。

此外,现有的以场为单位作为输入的解决方案,都是集中分析,并需要处理完整个视频才能获取结果,计算量比较大,导致处理时间延后,不适合实时判定的需求。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种视频信号处理方法及装置,能够实时从图像数据中识别奇偶场信息,并在丢场时不影响视频图像的显示效果,成本低廉。

本发明提供一种视频信号处理方法,包括:对不含奇偶场信息的视频信号进行图像处理,获得处理后的场图像数据;根据处理后的场图像数据中时间上连续的第一场图像数据和第二场图像数据,识别并获取对应的奇偶场信息;以及根据对应的奇偶场信息对处理后的场图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据。

其中,根据处理后的场图像数据中时间上连续的第一场图像数据和第二场图像数据识别并获取对应的奇偶场信息的步骤包括:根据第一场图像数据获取第一场特征阵列位图,以及根据第二场图像数据获取第二场特征阵列位图;以第一场特征阵列位图为奇数场特征阵列位图,以第二场特征阵列为偶数场特征阵列位图,且该奇数场特征阵列位图与该偶数场特征阵列位图拼接成第一帧特征阵列位图;以第一场特征阵列位图为偶数场特征阵列位图,以第二场特征阵列为奇数场特征阵列位图并拼接成第二帧特征阵列位图;以及比较第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的融合度,并根据比较结果确定处理后的场图像数据的奇偶场信息。

其中,根据第一场图像数据获取第一场特征阵列位图以及根据第二场图像数据获取第二场特征阵列位图的步骤包括:分别计算第一场图像数据和第二场图像数据中每相邻两列的像素差值,构成第一差值阵列和第二差值阵列;将第一差值阵列和第二差值阵列中的每个差值分别与预设阈值进行比较;以及如果差值大于预设阈值,则设为1,表示轮廓点;如果差值小于预设阈值,则设为0,构成第一场特征阵列位图和第二场特征阵列位图。

其中,比较第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的融合度的步骤包括:分别获取第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量;以及根据第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的轮廓点的数量比较融合度,其中连续的轮廓点数量越多,融合度越高。

其中,分别获取第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量的步骤包括:分别检测到第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中一个点为轮廓点;分别判断轮廓点的下一行的前一列或者下一行的后一列是否为1;如果是,则表示轮廓点连续,否则,轮廓点不连续;以及分别计算第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量。

其中,比较第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的融合度,并根据比较结果确定处理后的场图像数据的奇偶场信息的步骤包括:如果第一帧特征阵列位图的融合度大于第二帧特征阵列位图的融合度,则表示第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,第一场图像数据为奇数场图像数据,第二场图像数据为偶数场图像数据;以及如果第一帧特征阵列位图的融合度小于第二帧特征阵列位图的融合度,则表示第二帧特征阵列位图为正确的拼接方式,第一场图像数据为偶数场图像数据,第二场图像数据为奇数场图像数据。

其中,比较第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的融合度,并根据比较结果确定处理后的场图像数据的奇偶场信息的步骤包括:检测第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中轮廓点的行列位置,分别组成第一数组和第二数组,其中,轮廓点为第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图中值为1的点;分别计算第一数组和第二数组中相邻元素的位置差值;根据位置差值变化确定处理后的场图像数据的奇偶场信息。

其中,根据位置差值变化确定处理后的场图像数据的奇偶场信息的步骤包括:若第一数组或第二数组的位置差值出现跳变,则第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图的合成方式错误;若第一数组或第二数组的位置差值为线性变化,则第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图的合成方式正确;如果第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,则第一场图像数据为奇数场图像数据,第二场图像数据为偶数场图像数据;如果第二帧特征阵列位图为正确的拼接方式,则第一场图像数据为偶数场图像数据,第二场图像数据为奇数场图像数据。

其中,视频信号处理方法还包括:存储一段视频图像,获取视频图像中奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序;将视频图像中获取的奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序与当前交错处理的场序进行比较;如果两者相同,则维持当前交错处理的场序不变;如果两者相反,则切换当前交错处理的场序至所获取的场序;以及如果两者部分相同,部分相反,则维持当前交错处理的场序不变。

其中,获取视频图像中奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序的步骤包括:按时间顺序以两个连续场图像数据为一对将多个连续的场图像数据分为多组,分别对每组进行奇数场图像数据和偶数场图像数据识别;以及根据识别结果获取奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序。

本发明还提供一种视频信号处理装置,包括:图像处理芯片,用于对不含场信息的视频信号进行图像处理,获得处理后的场图像数据;奇偶场信息识别模块,与图像处理芯片连接,用于根据处理后的场图像数据中时间上连续的第一场图像数据和第二场图像数据,识别并获取对应的奇偶场信息;以及去交错处理模块,与奇偶场信息识别模块以及图像处理芯片连接,用于根据对应的奇偶场信息对处理后的场图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据。

其中,奇偶场信息识别模块包括奇偶场信息获取单元,与图像处理芯片连接,用于:根据第一场图像数据获取第一场特征阵列位图,以及根据第二场图像数据获取第二场特征阵列位图;以第一场特征阵列位图为奇数场特征阵列位图,以第二场特征阵列为偶数场特征阵列位图,且该奇数场特征阵列位图与该偶数场特征阵列位图拼接成第一帧特征阵列位图;以第一场特征阵列位图为偶数场特征阵列位图,以第二场特征阵列为奇数场特征阵列位图且拼接成第二帧特征阵列位图;以及比较第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的融合度,并根据比较结果确定处理后的场图像数据的奇偶场信息。

其中,奇偶场信息获取单元还用于:分别计算第一场图像数据和第二场图像数据中每相邻两列的像素差值,构成第一差值阵列和第二差值阵列;将第一差值阵列和第二差值阵列中的每个差值分别与预设阈值进行比较;以及如果差值大于预设阈值,则设为1,表示轮廓点;如果差值小于预设阈值,则设为0,构成第一场特征阵列位图和第二场特征阵列位图。

其中,奇偶场信息获取单元还用于:分别获取第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量;以及根据第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的轮廓点的数据比较融合度,其中连续的轮廓点数量越多,融合度越高。

其中,奇偶场信息获取单元还用于:分别检测到第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中一个点为轮廓点;分别判断轮廓点的下一行的前一列或者下一行的后一列是否为1;如果是,则表示轮廓点连续,否则,轮廓点不连续;以及分别计算第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量。

其中,如果第一帧特征阵列位图的融合度大于第二帧特征阵列位图的融合度,则表示第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,第一场图像数据为奇数场图像数据,第二场图像数据为偶数场图像数据;以及如果第一帧特征阵列位图的融合度小于第二帧特征阵列位图的融合度,则表示第二帧特征阵列位图为正确的拼接方式,第一场图像数据为偶数场图像数据,第二场图像数据为奇数场图像数据。

其中,奇偶场信息获取单元还用于:检测第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中轮廓点的行列位置,分别组成第一数组和第二数组,其中,轮廓点为第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图中值为1的点;分别计算第一数组和第二数组中相邻元素的位置差值;根据位置差值变化确定处理后的场图像数据的奇偶场信息。

其中,奇偶场信息获取单元还用于:若第一数组或第二数组的位置差值出现跳变,则第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图的合成方式错误;若第一数组或第二数组的位置差值为线性变化,则第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图的合成方式正确;如果第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,则第一场图像数据为奇数场图像数据,第二场图像数据为偶数场图像数据;如果第二帧特征阵列位图为正确的拼接方式,则第一场图像数据为偶数场图像数据,第二场图像数据为奇数场图像数据。

其中,奇偶场信息识别模块还包括场序决策单元,与去交错处理模块连接,用于:存储一段视频图像,获取视频图像中奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序;将视频图像中获取的奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序与去交错处理模块现行进行交错处理所使用的场序进行比较;如果两者相同,则维持去交错处理模块的场序不变;如果两者相反,则切换去交错处理模块的场序至所获取的场序;以及如果两者部分相同,部分相反,则维持去交错处理模块的场序不变。

其中,场序决策单元还用于:按时间顺序以两个连续场图像数据为一对将多个连续的场图像数据分为多组,分别对每组进行奇数场图像数据和偶数场图像数据识别;以及根据识别结果获取奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序。

通过上述方案,本发明的有益效果是:本发明通过对不含奇偶场信息的视频信号进行图像处理,获得处理后的场图像数据;根据处理后的场图像数据中时间上连续的第一场图像数据和第二场图像数据,识别并获取对应的奇偶场信息;以及根据对应的奇偶场信息对处理后的场图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据,能够实时从图像数据中识别奇偶场信息,并在丢场时不影响视频图像的显示效果,成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:

图1是本发明第一实施例的视频信号处理方法的流程示意图;

图2是图1中的步骤S11的流程示意图;

图3A是本发明实施例的第一场图像数据的像素差值计算示意图;

图3B是本发明实施例的第二场图像数据的像素差值计算示意图;

图4是本发明实施例的第一场特征阵列位图和第二场特征阵列位图的形成示意图;

图5是本发明实施例的第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的形成示意图;

图6是本发明第二实施例的视频信号处理方法的流程示意图;

图7是本发明实施例的视频图像的场序识别示意图;

图8是本发明实施例的视频图像的第一场序示意图;

图9是本发明实施例的视频图像的第二场序示意图;

图10是本发明实施例的视频图像的第三场序示意图;

图11是本发明第一实施例的视频信号处理装置的结构示意图;

图12是本发明第二实施例的视频信号处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1是本发明第一实施例的视频信号处理方法的流程示意图。如图1所示,视频信号处理方法包括:

步骤S10:对不含奇偶场信息的视频信号进行图像处理,获得处理后的场图像数据。

在步骤S10中,进行图像处理时,丢弃了视频信号中的奇偶场信息,因而处理后的场图像数据中不包括奇偶场信息。

步骤S11:根据处理后的场图像数据中时间上连续的第一场图像数据和第二场图像数据,识别并获取对应的奇偶场信息。

要将图像处理后的场图像数据进行正常显示,就需要对场图像数据进行去交错处理以形成可以用于正常显示视频的帧图像数据。而进行去交错处理时需要获知场图像数据所对应的奇偶场信息。

参见图2,其为根据本发明实施例的图1中步骤S11的流程示意图。在步骤S11中,包括:

步骤S110:根据第一场图像数据获取第一场特征阵列位图,以及根据第二场图像数据获取第二场特征阵列位图。

其中,第二场图像数据可以为与第一场图像数据连续的前一场图像数据。然而,这仅仅是为了说明目的,并非作为本发明的限制,例如,第二场图像数据也可以为与第一场图像数据连续的后一场图像数据。

在步骤S110中,分别计算第一场图像数据和第二场图像数据中每相邻两列的像素差值,构成第一差值阵列和第二差值阵列。参见图3A和图3B,其中,图3A为根据第一场图像数据构成第一差值阵列的示意图,图3B为根据第二场图像数据构成第二差值阵列的示意图。以每场图像数据为3x7为例,若图3A中所示的场数据为[9000100,0009500,0000096],计算第一行的每相邻两列的像素差值,取绝对值后得到第一差值阵列的第一行为900110。对应地第一差值阵列的第二行和第三行分别为009450,000093。若图3B中所示的场数据为[9900000,0000962,0000009],采用相同的方法,计算每行相邻两列像素差值并取绝对值后得到第二差值阵列的第一行、第二行以及第三行分别为090000,000934,000009。

在步骤S110中,进一步将第一差值阵列和第二差值阵列中的每个差值分别与预设阈值进行比较;如果差值大于预设阈值,则设为1,表示轮廓点,认为特征显著变化,判为边界。如果差值小于或等于预设阈值,则设为0,从而构成第一场特征阵列位图和第二场特征阵列位图。其中,预设阈值的大小根据实际调试过程中的经验值确定,只要能很好的分辨出图像中轮廓线即可。以预设阈值5为例,根据前述得到的第一差值阵列和第二差值阵列得到的第一场特征阵列位图和第二场特征阵列位图参见图4。大于预设阈值5的点,如图中的9,设置为1;而小于或等于预设阈值5的点,如图中的0/1/3/4/5,设置为0。

步骤S111:以第一场特征阵列位图为奇数场特征阵列位图,以第二场特征阵列为偶数场特征阵列位图,且奇数场特征阵列位图与偶数场特征阵列位图拼接成第一帧特征阵列位图。

具体地,将第一场特征阵列位图作为全奇数行特征阵列,第二场特征阵列位图作为全偶数行特征阵列进行融合拼接形成第一帧特征阵列位图。参见图5,将第一场特征阵列位图中的第一行、第二行和第三行分别作为第一帧特征阵列位图中的第一行、第三行和第五行,将第二场特征阵列位图中的第一行、第二行和第三行分别作为第一帧特征阵列位图中的第二行、第四行和第六行,拼接形成第一帧特征阵列位图。

步骤S112:以第一场特征阵列位图为偶数场特征阵列位图,以第二场特征阵列为奇数场特征阵列位图拼接成第二帧特征阵列位图。

具体地,将第一场特征阵列位图作为全偶数行特征阵列,第二场特征阵列位图作为全奇数行特征阵列进行融合拼接形成第二帧特征阵列位图。参见图5,将第一场特征阵列位图中的第一行、第二行和第三行分别作为第二帧特征阵列位图中的第二行、第四行和第六行,将第二场特征阵列位图中的第一行、第二行和第三行分别作为第二帧特征阵列位图中的第一行、第三行和第五行,拼接形成第二帧特征阵列位图。

步骤S113:比较第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的融合度,并根据比较结果确定处理后的场图像数据的奇偶场信息。

在步骤S113中,分别获取第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量。具体地,分别检测到第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中一个点为轮廓点;分别判断轮廓点的下一行的前一列或者下一行的后一列是否为1;如果是,则表示轮廓点连续,否则,轮廓点不连续;分别计算第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量。进一步根据第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的轮廓点的数量比较融合度,其中连续的轮廓点数量越多,融合度越高。

如图5所示,第一帧特征阵列位图中第一行的第一个点为轮廓点,第二行的第二个点也为轮廓点,即该两个轮廓是连续的,以此类推,得到第一帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量为5。而第二帧特征阵列位图中,第二行的第一个点为轮廓点,第三行的第二个点不是轮廓点,第四个点是轮廓点,则第二行与第三行的两个轮廓点不连续。第二帧特征阵列位图中有三段连续的轮廓点,但是每段仅两个点连续,三段连续的轮廓点具体分别为第一行与第二行的两个轮廓点连续,第三行与第四行的两个轮廓点连续,第五行与第六行的两个轮廓点连续,由此可知,第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量为3。可见第一帧特征阵列位图的融合度大于第二帧特征阵列位图的融合度。

在步骤S113中,如果第一帧特征阵列位图的融合度大于第二帧特征阵列位图的融合度,则表示第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,与第一场特征阵列位图对应的第一场图像数据为奇数场图像数据,与第二场特征阵列位图对应的第二场图像数据为偶数场图像数据。相反地,如果第一帧特征阵列位图的融合度小于第二帧特征阵列位图的融合度,则表示第二帧特征阵列位图为正确的拼接方式,与第一场特征阵列位图对应的第一场图像数据为偶数场图像数据,与第二场特征阵列位图对应的第二场图像数据为奇数场图像数据。例如,图5中第一帧特征阵列位图的融合度大于第二帧特征阵列位图的融合度,说明第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,即第一场特征阵列位图为奇数场特征阵列位图,第二场特征阵列位图为偶数场特征阵列位图,对应地,形成第一差值阵列的第一场图像数据为奇数场图像数据,形成第二差值阵列的第二场图像数据为偶数场图像数据。

在本发明另一实施例中,也可以检测第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中轮廓点的行列位置,分别组成第一数组和第二数组,然后分别计算第一数组和第二数组中相邻元素的位置差值,进而根据位置差值变化确定处理后的场图像数据的奇偶场信息。具体地,若第一数组或第二数组的位置差值出现跳变,则认为第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图的合成方式错误;若第一数组或第二数组的位置差值为线性变化,例如依次递增,依次递减,或无变化,则认为第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图的合成方式正确。例如,图5中第一帧特征阵列位图组成的第一数组为[(1,1)(2,2)(3,3)(4,4)(5,5)(6,6)],对应的位置差值为[(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)];第二帧特征阵列位图组成的第二数组为[(1,2)(2,1)(3,4)(4,3)(5,6)(6,5)],对应的位置差值为[(1,2)(1,-1)(1,3)(1,-1)(1,3)(1,-1)]。由于第一数据的位置差值为线性变化,而第二数组的位置差值出现跳变,因此第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,第二帧特征阵列位图为错误的拼接方式。

如果第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,则第一场图像数据为奇数场图像数据,第二场图像数据为偶数场图像数据。如果第二帧特征阵列位图为正确的拼接方式,则第一场图像数据为偶数场图像数据,第二场图像数据为奇数场图像数据。

步骤S12:根据对应的奇偶场信息对处理后的场图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据。

在步骤S12中,如果处理后的场图像数据为奇数场图像数据,则以该处理后的场图像数据作为奇数行的图像数据,以与之连续的前一场图像数据或后一场图像数据作为偶数行的图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据。如果处理后的场图像数据为偶数场图像数据,则以该处理后的场图像数据作为偶数行的图像数据,以与之连续的前一场图像数据或后一场图像数据作为奇数行的图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据。

通过以上方法,本发明能够实时从图像数据中识别奇偶场信息,即使存在丢场情况时也不影响奇偶场信息的识别,从而能够始终按照合理正确的奇偶场信息进行去交错处理,使得在丢场时也不影响视频图像的显示效果,成本低廉。

在本发明实施例中,考虑到视频图像中可能有一段全部数据都差不多,没有轮廓线,或找不到轮廓线;或者可能有一段的所有轮廓线是垂直的或者是水平的,使得奇偶行互换的情况没有什么差别;或者视频图像中所有具有轮廓特征的物体都在快速运动,体现为所有轮廓都是锯齿状,从而使得在进行奇偶场信息识别时存在判断误差,需进一步对去交错处理的场序进行调整。

具体地,如图6所示,其为根据本发明第二实施例的视频信号处理方法的流程示意图,视频信号处理方法还包括:

步骤S13:存储一段视频图像,获取视频图像中奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序。

按时间顺序以两个连续场图像数据为一对,将多个连续的场图像数据分为多组,分别对每组进行奇数场图像数据和偶数场图像数据识别;以及根据识别结果获取奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序。参见图7,以存储10场图像数据为例,将该10场图像数据分为5组,对每一组进行奇数场图像数据识别,得到奇数场图像数据的场序。其中,该10场图像数据在前述获取奇偶场信息时,得到视频图像的实际场序为第1、3、5、7、9场图像数据是奇数场图像数据。

步骤S14:将视频图像中获取的奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序与当前交错处理的场序进行比较;

步骤S15:如果两者相同,则维持当前交错处理的场序不变;如果两者相反,则切换当前交错处理的场序至所获取的场序;以及如果两者部分相同,部分相反,则维持现行交错处理的场序不变,即按照上一次有效的场序识别结果继续处理并提早进入下一轮识别流程。从视频图像中获取的三种场序参见图8-10,图8中该视频图像中获取的奇数场图像数据的场序为第1、3、5、7、9场图像数据,与当前交错处理的场序相同,维持当前交错处理的场序不变。图9中该视频图像中获取的奇数场图像数据的场序为第2、4、6、8、10场图像数据,与当前交错处理的场序相反,切换当前交错处理的场序至所获取的场序。图10中该视频图像中获取的奇数场图像数据的场序为第1、4、6、7、10场图像数据,部分与当前交错处理的场序相同,部分相反,认为该段视频图像轮廓特征不明显,维持当前交错处理的场序不变,即按照上一次有效的场序识别结果继续处理并提早进入下一轮识别流程。

图11是本发明第一实施例的视频信号处理装置的结构示意图。如图11所示,视频信号处理装置20包括:图像处理芯片21、奇偶场信息识别模块22以及去交错处理模块23。图像处理芯片21用于对不含场信息的视频信号进行图像处理,获得处理后的场图像数据。奇偶场信息识别模块22与图像处理芯片21连接,用于接收图像处理芯片21输出的处理后的场图像数据并根据处理后的场图像数据中时间上连续的第一场图像数据和第二场图像数据,识别并获取对应的奇偶场信息。去交错处理模块23与奇偶场信息识别模块22以及图像处理芯片21连接,用于根据对应的奇偶场信息对处理后的场图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据。

在本发明实施例中,图像处理芯片21接收视频信号时,丢弃了视频信号中的奇偶场信息,因而其对视频信号的场图像数据进行图像处理后也不提供奇偶场信息,即所得到的处理后的场图像数据中不包括奇偶场信息。而要将图像处理后的场图像数据进行正常显示,就需要对场图像数据进行去交错处理以形成可以用于正常显示视频的帧图像数据,而进行去交错处理时需要获知场图像数据所对应的奇偶场信息。

在本发明实施例中,参见图12,奇偶场信息识别模块22包括奇偶场信息获取单元220,与图像处理芯片21连接。奇偶场信息获取单元220用于:根据第一场图像数据获取第一场特征阵列位图,以及根据与第一场图像数据连续的第二场图像数据获取第二场特征阵列位图;以第一场特征阵列位图为奇数场特征阵列位图,以第二场特征阵列为偶数场特征阵列位图拼接成第一帧特征阵列位图;以第一场特征阵列位图为偶数场特征阵列位图,以第二场特征阵列为奇数场特征阵列位图拼接成第二帧特征阵列位图;以及比较第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的融合度,并根据比较结果确定处理后的场图像数据的奇偶场信息。其中,第二场图像数据可以为与第一场图像数据连续的前一场图像数据,或者也可以为与第一场图像数据连续的后一场图像数据。

在分别根据第一场图像数据和第二场图像数据获取第一场特征阵列位图和第二场特征阵列位图时,奇偶场信息获取单元220还用于:分别计算第一场图像数据和第二场图像数据中每相邻两列的像素差值,构成第一差值阵列和第二差值阵列;将第一差值阵列和第二差值阵列中的每个差值分别与预设阈值进行比较;以及如果差值大于预设阈值,则设为1,表示轮廓点;如果差值小于或等于预设阈值,则设为0,构成第一场特征阵列位图和第二场特征阵列位图。其中,预设阈值的大小根据实际调试过程中的经验值确定,只要能很好的分辨出图像中轮廓线即可。

在形成第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图之后,奇偶场信息获取单元220还用于:分别获取第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量;以及根据第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图的轮廓点的数据比较融合度,其中连续的轮廓点数量越多,融合度越高。

具体地,奇偶场信息获取单元220用于:分别检测到第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中一个点为轮廓点;分别判断轮廓点的下一行的前一列或者下一行的后一列是否为1;如果是,则表示轮廓点连续,否则,轮廓点不连续;以及分别计算第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中连续的轮廓点的数量。如果第一帧特征阵列位图的融合度大于第二帧特征阵列位图的融合度,则表示第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,第一场图像数据为奇数场图像数据,第二场图像数据为偶数场图像数据;以及如果第一帧特征阵列位图的融合度小于第二帧特征阵列位图的融合度,则表示第二帧特征阵列位图为正确的拼接方式,第一场图像数据为偶数场图像数据,第二场图像数据为奇数场图像数据。

在本发明另一实施例中,奇偶场信息获取单元220也可以检测第一帧特征阵列位图和第二帧特征阵列位图中轮廓点的行列位置,分别组成第一数组和第二数组,然后分别计算第一数组和第二数组中相邻元素的位置差值,进而根据位置差值变化确定处理后的场图像数据的奇偶场信息。具体地,若第一数据或第二数组的位置差值出现跳变,则认为第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图的合成方式错误;若第一数据或第二数组的位置差值为线性变化,例如依次递增,依次递减,或无变化,则认为第一帧特征阵列位图或第二帧特征阵列位图的合成方式正确。而如果第一帧特征阵列位图为正确的拼接方式,则第一场图像数据为奇数场图像数据,第二场图像数据为偶数场图像数据。如果第二帧特征阵列位图为正确的拼接方式,则第一场图像数据为偶数场图像数据,第二场图像数据为奇数场图像数据。

在本发明实施例中,去交错处理模块23根据对应的奇偶场信息对处理后的场图像数据进行去交错处理时,如果处理后的场图像数据为奇数场图像数据,则去交错处理模块23以该处理后的场图像数据作为奇数行的图像数据,以与之连续的前一场图像数据或后一场图像数据作为偶数行的图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据。如果处理后的场图像数据为偶数场图像数据,则去交错处理模块23以该处理后的场图像数据作为偶数行的图像数据,以与之连续的前一场图像数据或后一场图像数据作为奇数行的图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据。

通过以上方法,本发明通过奇偶场信息识别模块22实时从图像数据中识别奇偶场信息,即使存在丢场情况时也不影响奇偶场信息的识别,从而使得去交错处理模块23能够始终按照合理正确的奇偶场信息进行去交错处理,使得在丢场时也不影响视频图像的显示效果,成本低廉。

在本发明实施例中,继续参见图12,奇偶场信息识别模块22还包括场序决策单元221,与去交错处理模块21连接。场序决策单元221用于:存储一段视频图像,获取视频图像中奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序;将视频图像中获取的奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序与去交错处理模块现行进行交错处理所使用的场序进行比较;如果两者相同,则维持去交错处理模块的场序不变;如果两者相反,则切换去交错处理模块的场序至所获取的场序;以及如果两者部分相同,部分相反,则维持去交错处理模块的场序不变。

具体地,场序决策单元221在获取视频图像中奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序时,还用于:按时间顺序以两个连续场图像数据为一对将多个连续的场图像数据分为多组,分别对每组进行奇数场图像数据和偶数场图像数据识别;以及根据识别结果获取奇数场图像数据或偶数场图像数据的场序。

在本发明实施例中,以上视频信号处理装置20中的图像处理芯片21可以是采用计算机中的CPU、单片机以及数字信号处理器(digital singnal processor,DSP)等实现。奇偶场信息识别模块22也可以通过专用的单片机、微处理器或识别电路实现。去交错处理模块23可以应用去交错器(deinterleaver)实现,并且视频信号处理装置20还可以配以存储器以存储各处理阶段的图像数据。

综上所述,本发明通过对不含奇偶场信息的视频信号进行图像处理,获得处理后的场图像数据;根据处理后的场图像数据中时间上连续的第一场图像数据和第二场图像数据,识别并获取对应的奇偶场信息;以及根据对应的奇偶场信息对处理后的场图像数据进行去交错处理,以得到帧图像数据,能够实时从图像数据中识别奇偶场信息,并在丢场时不影响视频图像的显示效果,成本低廉。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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