[发明专利]用于对视频图像进行滤波操作的滤波电路及其滤波方法

说明书

技术领域

本发明属于视频图像处理技术领域，尤其涉及一种用于对视频图像进行滤波操作的滤波电路及其滤波方法。

背景技术

在图像处理技术中，图像的空间频率是指特定频率在单位间距内重复的次数；图像细节越精细，单位间距内重复的次数越多，频率就越高；反之，频率则越低；即高频反映图像的细节部分，低频反映图像的平坦部分。

电视机在对一幅图像进行显示时，人眼对画面的高频区域会感受到一种明显的闪烁感；这种闪烁感源于电视图像信号的奇偶场交替。从工作原理上讲，电视机会先显示一幅图像的所有奇数行(即奇场)，奇场图像的垂直方向尺寸只有原始图像的一半；然后电视机会显示一幅图像的所有偶数行(即偶场)，偶场图像的垂直方向尺寸也只有原始图像的一半；当奇场和偶场连续交替显示时，人眼看到的就是一幅连续的图像。对于原始图像的低频区域，由于图像的相邻像素点的值(尤其是垂直方向相邻像素点的值)相差不大，当把它抽取为奇场和偶场分别显示时，奇场和偶场中的此区域内的值比较接近，人眼会比较舒服；而对于原始图像的高频部分，由于图像的相邻像素点的值(尤其是垂直方向相邻像素点的值)相差较大，当把它抽取为奇场和偶场分别显示时，奇场和偶场中的此区域内的值相差较大，人眼就会感觉到明显的闪烁。

为了消除这种视觉上的闪烁感，一般需要对送入电视信号编码器的图片进行滤波操作，滤掉高频分量。电路实现滤波操作时，一般要把将要进行滤波操作的图像原始行取到一个缓冲器当中，接着进行滤波，然后把滤波完的数据送出去。具体的滤波算法为：对原始图像的上下边界和左右边界上的像素点，不做处理，直接保留；对原始图像的其他像素点，需要取它左边一个像素点、右边一个像素点、上边一个像素点和下边一个像素点，共四个临近点来进行滤波操作；滤波操作时，按照先进行水平滤波后进行垂直滤波的思路进行。该算法的具体实现如下所述：

图1示出了一幅图像的所有像素点，其中图像水平尺寸为n，垂直尺寸为m。图像的上下左右四个边界上的点不需要滤波，即点(P₁₁，P₁₂，P₁₃...P_1n)，(P_m1，P_m2，P_m3...P_mn)，(P₁₁，P₂₁，P₃₁...P_m1)，(P_1n，P_2n，P_3n...P_mn)不需要滤波，其他所有点都需要进行滤波。滤波操作按照先水平滤波后垂直滤波的顺序进行。滤波算法在水平方向计算时，涉及到当前点P_{_current}及其左、右两点P_{_left}和P_{_right}，计算公式为：P_{_hf}＝(P_{_left}+2*P_{_current}+P_{_right})/4，其中P_{_hf}为当前点P_{_current}水平滤波后的值。所有点的水平方向滤波完成之后，得到每一个像素点值滤波后的值，然后进行垂直滤波。滤波算法在垂直方向计算时，涉及到当前点P_{_hf_current}及其上、下两点P_{_hf_up}和P_{_hf_down}，计算公式为：P_{_vf}＝(P_{_hf_up}+2*P_{_hf_current}+P_{_hf_down})/4，其中P_{_vf}为当前点P_{_hf_current}垂直滤波后的值，也是点P_{_current}滤波操作完成后的最终结果值。