基于数字电视芯片的视频后处理算法研究

论文摘要

数字电视是未来发展的潮流,所以在由模拟电视到数字电视的过渡时期,视频后处理芯片就成为重要的芯片之一。视频后处理芯片主要算法包括去隔行、扫描率转换、帧率变换以及进行降噪和各种画质增强处理。本文以视频后处理芯片中的算法为研究对象,首先介绍现有视频后处理芯片功能、国内外视频后处理研究的现状和发展趋势;然后在简述扫描率转换、去隔行、帧率变换、画质增强、降噪等视频后处理核心算法的基础上;重点研究了去隔行算法和图像降噪算法。通过对隔行视频图像中边沿信息的方向判断,对图像噪声类型和分布特点的分析,针对现有算法的缺点以及硬件实现的可行性,提出一种基于边沿的去隔行改进算法和一种新的视频图像降噪算法。软件仿真结果表明这些算法对图像细节具有很好的去隔行和降噪效果,进一步改善了一般去隔行算法引起视频的闪烁问题以及降噪处理视频序列时引起的运动拖尾等问题;最后对算法在硬件实现时的工作做出了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 本文的主要工作及章节安排
• 第二章 视频后处理芯片概述
• 2.1 系统概述
• 2.2 视频格式转换概述
• 2.2.1 扫描率转换
• 2.2.2 去隔行
• 2.2.3 帧率变换
• 2.3 图像增强概述
• 2.3.1 色度瞬态增强
• 2.3.2 亮度瞬态增强
• 2.3.3 gamma 校正
• 2.4 本章小结
• 第三章 去隔行算法
• 3.1 去隔行问题的提出
• 3.1.1 视频扫描格式简述
• 3.1.2 隔行扫描存在的问题
• 3.1.3 去隔行算法的基本原理
• 3.2 去隔行算法介绍
• 3.2.1 帧间插值算法
• 3.2.2 帧内插值算法
• 3.2.3 主流的边沿插值去隔行算法
• 3.3 本文对现有去隔行算法的改进
• 3.3.1 本文所用的改进帧内去隔行算法
• 3.3.2 仿真结果及分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 视频图像降噪算法
• 4.1 噪声的特点及噪声的模型
• 4.2 视频信号降噪算法介绍
• 4.2.1 帧内降噪滤波算法介绍
• 4.2.2 帧间降噪滤波算法介绍
• 4.3 本文提出改进的降噪算法
• 4.3.1 帧内-帧间降噪算法的框图
• 4.3.2 本文提出的改进降噪算法
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的论文