[发明专利]一种图像帧速率转换方法、图像缩放转换装置及设备

说明书

技术领域

本发明属于图像显示领域，尤其涉及一种图像帧速率转换方法、图像缩放转换装置及设备。

背景技术

在图像显示设备进行图像显示时，由于原始图像的尺寸大小与实际使用的显示器的显示分辨率不一致，需要把解码后的图像进行缩放，同时由于原始图像的帧速率一般只有20-30帧/秒，而显示器普遍的图像刷新频率都在60帧/秒左右，甚至75帧/秒，因此还需要将缩放好的图像进行帧速率转换，图像显示设备进行图像数据处理的流程为：图像解码、图像缩放、图像帧速率转换。

假设原始图像的序列编号为p1，p2，p3，……，而进行图像缩放、帧速率转换后输出至显示器的图像序列编号为q1，q2，q3，……，则有如下对应关系：

第1帧：读入整帧p1，进行图像缩放，输出q1

第2帧：读入整帧p1，进行图像缩放，输出q2

第3帧：读入整帧p2，进行图像缩放，输出q3

第4帧：读入整帧p2，进行图像缩放，输出q4

第5帧：读入整帧p3，进行图像缩放，输出q5

第6帧：读入整帧p3，进行图像缩放，输出q6

......

可见，传统做法对于单帧图像1∶2的帧速率转换，采用的是复制法，把每个输入帧重复使用两次，得到两个相同的输出帧。现实中还有利用前后几帧图像中的像素点计算输出像素的做法，但是无论是从同一帧原始图像读取数据还是从多帧原始图像读取数据，每次LCD屏进行刷新都必须把一整帧图像如p1从内存中读出，因此一秒钟对内存必须读取60次p1图像大小的数据量，需要占用很高的系统内存带宽，以致系统工作效率低。

另外，为了得到较好的插值效果，对图像进行帧速率转换的图像缩放系统一般采用高抽头结构的对图像数据进行复杂的滤波插值，这就要求使用较多的行缓存器对图像中相邻行像素的数据进行缓存，以致整个缩放转换装置的硬件成本很高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种图像帧速率转换方法，旨在解决传统的图像帧速率转换方式需要占用很高的系统内存带宽，系统工作效率低以及硬件成本高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种图像帧速率转换方法，所述方法包括以下步骤：

计算当前输出行位置；

设置两帧输出图像分别从原始图像奇数行和偶数行中以隔行读取的方式读取数据至各行缓存器中；

若当前输出行相对于原始图像的垂直位置，在各个行缓存器中的数据所在原始图像的位置之间，则选择权重系数，进行垂直方向、水平方向的插值运算并输出，否则重新读取数据；

判断当前输出行是否为当前输出帧图像的最后一行，是则进一步判断是否已输出两帧图像，若当前输出图像为第一帧输出图像，则重新计算当前输出行位置，进行第二帧输出；

若当前输出行不是当前输出帧图像的最后一行，则继续读取数据进行下一行输出。

本发明实施例的另一目的在于提供一种图像缩放转换装置，所述装置包括垂直缩放转换单元和水平缩放转换单元，所述垂直缩放转换单元包括：

行缓存模块，用于对原始图像的数据进行缓存，所述行缓存模块包含至少两个行缓存器；

权重系数存储模块，用于存储系统权重系数；

权重乘法运算模块，用于根据所述行缓存模块中的各个行缓存器中的数据以及所述权重系数存储模块中的权重系数进行乘法运算，所述权重乘法运算模块包含至少两个乘法器，所述乘法器与所述行缓存模块中的行缓存器一一对应；

加法器，用于对所述权重乘法运算模块的运算结果进行加法运算，并将运算结果输出至所述水平缩放转换单元；以及

控制模块，用于计算当前输出行位置，设置从原始图像的奇数行中读取数据或偶数行中读取数据，控制将原始图像的数据以隔行读取的方式读取至所述行缓存模块，并判断当前输出行相对于原始图像的垂直位置，是否在所述行缓存模块中的各个行缓存器中的数据所在原始图像的位置之间，且从所述权重系数存储模块中为所述行缓存模块中的各个行缓存器中的数据选择权重系数，并判断当前输出帧是否已输出最后一行以及已输出图像的帧数。

本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述图像缩放转换装置的图像显示设备。

本发明实施例通过配置选择低抽头结构的权重系数，并使每次从一帧图像中的部分行中查找读取数据进行插值运算输出若干帧图像，人眼对这若干帧图像经过生理滤波后，相当于看到一帧高抽头的缩放图像，进而在实现图像缩放、帧速率转换的同时降低了成本、减小了系统内存带宽的使用，使系统效率得以提高。

附图说明

图1是人眼滤波成像模型示意图；