CN102905056B - 视频图像处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频图像处理方法及装置。其中，该方法包括：接收原始视频图像；将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并获取处理后的视频图像；在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，并获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像；将对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，并获取编码后的视频图像。通过本发明的视频图像的处理方法及装置，通过调整输入的图像的时钟频率，获取新的行、场、消隐同步信号，然后根据用户显示图像的需求进行相应的截取输出，实现了可靠、稳定的将任意分辨率的视频图像在最佳显示区域范围内显示的效果。

Description

视频图像处理方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种视频图像处理方法及装置。

背景技术

目前，全彩LED显示器广泛应用于拼接型的视频显示，即整块全彩LED屏幕由一系列固定物理分辨率的显示模块屏拼接而成，如若单块显示模块屏的分辨率为n*m（即显示有效区域有n列像素，m行像素），那么整块全彩LED显示屏在由横向K个，纵向P个显示模块屏拼接而成的情况下，整块全彩LED显示屏的显示分辨率为K*n列像素，P*m行像素，并且，不同客户需求屏体面积的大小不同，全彩LED屏的显示模块拼接数目也不确定，因此可以组成任意不小于n*m分辨率的显示区域。然而，标准视频信号的有效分辨率是有规格的，比如800*600，1024*768，1280*1024，1920*1080等，如1080P信号经HDMI信号解码及解密后，其有效像素点横向1920点，纵向1080点，则该视频图像需要终端显示设备物理分辨率1920*1080点作为最佳显示，可是对于物理像素达不到1920*1080的显示设备，其显示的有效区域为图像的一部分，而LED全彩显示屏其现场应用物理像素点的不固定，特别是对于小于1080P物理点显示的需求，对图像显示的区域要求不同，因此在通过全彩LED显示器显示视频图像时，由于不能够按照像素点逐点显示，容易造成视频图像与全彩LED显示图像的差异。此外，对于高分辨率的视频流信号，由于图像像素时钟频率过高，会给适用于LVDS(低压差分信号)传输接口的LED显示驱动电路带来接收隐患，例如：像素时钟频率过高，使得LVDS的传输比特率过高，电路在温升和噪声干扰下，LVDS接收端的不稳定，即抗干扰能力变差，甚至在大分辨率下，如1600*1200分辨率，时钟频率达到162.0Mhz，运用LVDS协议传输视频数据是无法实现的。

为了解决上述问题，在使用全彩LED显示器显示任意分辨率的情况下，一般对图像按照屏体的大小进行图像的缩小或者放大处理以适合LED屏的显示，比如屏体的物理像素点数为P*K，而图像的分辨率为M*N，会采用把分辨率为M*N的图像进行缩放为P*K，这样虽然能显示完整的视频画面，但是该处理方法增加了前端处理系统的复杂度，提高了成本，并且图像本身进行处理后有所损失，降低了图像的品质。此外，目前LED采用网络传输的技术方法使得屏体的数据传输速率受限，比如Gbit以太网传输单口传输速率要远小于低压差分传输的方式，不利于对于高清图像的传输，因此为了传输高清图像就要增加多个以太网传输口进行同时传输，这样又增加了成本。

由上可知，现有技术中为了在拼接屏体上显示不同分辨率的视频图像，而对视频图像进行缩放处理后降低了显示图像的品质，并且处理过程复杂。

针对现有技术中为了在拼接屏上显示不同分辨率的视频图像，而对视频图像进行缩放处理后，导致显示图像失真的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术为了在拼接屏上显示不同分辨率的视频图像，而对视频图像进行缩放处理后，导致显示图像失真的问题，本发明的主要目的在于提供一种视频图像处理方法及装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种视频图像处理方法，该方法包括：接收原始视频图像；将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并获取处理后的视频图像；在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，并获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像；将对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，并获取编码后的视频图像。

进一步地，命令信号包括预定横向坐标和预定纵向坐标，其中，在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像的步骤包括：根据第一公式进行像素点计算，以获取预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点Ho，其中，第一公式为：其中，Po为固定像素时钟频率，Pi为原始视频图像的像素时钟频率，Hit为原始视频图像的行周期时钟总数，Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔；根据预定横向坐标对预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点进行截取处理，以获取预定尺寸的显示窗口的横向像素点；将原始视频图像分辨率的垂直纵向点数作为预定尺寸的显示窗口的垂直纵向像素点；根据预定尺寸的显示窗口的横向像素点和垂直纵向像素点截取处理后的视频图像，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像。

进一步地，将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，以获取处理后的视频图像的步骤包括：提取原始视频图像的控制信号中的原始行信号、原始场信号、原始消隐信号以及原始消隐掩模信号；以原始行信号为时钟，在原始场信号的跳变点对原始场信号进行复位计数，以获取场同步信号；以固定时钟频率为时钟，在原行信号的跳变点对原始行信号进行复位计数，以获取行同步信号；以行同步信号为时钟，以大于行同步信号的同步头的时刻为跳变点对原始消隐信号进行复位计数，以获取消隐同步信号；以消隐同步信号为时钟在消隐同步信号的跳变点对原始消隐掩模信号进行复位计数，以获取消隐掩模信号；根据场同步信号、行同步信号、消隐同步信号以及消隐掩模信号生成处理后的视频控制信号，并获取处理后的视频图像。

进一步地，在接收原始视频图像之后，方法还包括：接收用户输入的命令信号，并将命令信号进行解析处理，以获取预定横向坐标和预定纵向坐标。

进一步地，在将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并获取处理后的视频图像之前，方法还包括：检测原始视频图像的数据信号是否为DDR信号；在原始视频图像的数据信号为DDR信号的情况下，对原始视频图像的数据信号进行比特位宽调整，以获取时钟单沿传输模式的原始视频图像。

进一步地，在将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，以获取处理后的视频图像之后，方法还包括：以原始视频图像的时钟频率为存储时钟，以处理后的视频图像的消隐信号为存储使能对处理后的视频图像进行乒乓存取操作。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种视频图像处理装置，该装置包括：接收模块，用于接收原始视频图像；第一处理模块，用于将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并以获取处理后的视频图像；第二处理模块，用于在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，并以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像；编码模块，用于将对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，以获取编码后的视频图像。

进一步地，命令信号包括预定横向坐标和预定纵向坐标，其中，第二处理模块包括：第一计算模块，用于根据第一公式进行像素点计算，以获取预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点Ho，其中，第一公式为：其中，Po为固定像素时钟频率，Pi为原始视频图像的像素时钟频率，Hit为原始视频图像的行周期时钟总数，Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔；第一子处理模块，用于根据预定横向坐标对预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点进行截取处理，以获取预定尺寸的显示窗口的横向像素点，并将原始视频图像分辨率的垂直纵向点数作为预定尺寸的显示窗口的垂直纵向像素点；第二子处理模块，用于根据预定尺寸的显示窗口的横向像素点和垂直纵向像素点截取处理后的视频图像，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像。

进一步地，第一处理模块包括：提取模块，用于提取原始视频图像的控制信号中的原始行信号、原始场信号、原始消隐信号以及原始消隐掩模信号；第一计数模块，用于以原始行信号为时钟，在原始场信号的跳变点对原始场信号进行复位计数，以获取场同步信号；第二计数模块，用于以固定时钟频率为时钟，在原行信号的跳变点对原始行信号进行复位计数，以获取行同步信号；第三计数模块，用于以行同步信号为时钟，以大于行同步信号的同步头的时刻为跳变点对原始消隐信号进行复位计数，以获取消隐同步信号；第四计数模块，用于以消隐同步信号为时钟在消隐同步信号的跳变点对原始消隐掩模信号进行复位计数，以获取消隐掩模信号；第四子处理模块，用于根据场同步信号、行同步信号、消隐同步信号以及消隐掩模信号生成处理后的视频图像的控制信号，并获取处理后的视频图像。

进一步地，在执行接收模块之后，装置还包括：第三处理模块，用于接收用户输入的命令信号，并将命令信号进行解析处理，以获取预定横向坐标和预定纵向坐标。

进一步地，在执行第一处理模块之前，装置还包括：检测模块，用于检测原始视频图像的数据信号是否为DDR信号；第四处理模块，用于在原始视频图像的数据信号为DDR信号的情况下，对原始视频图像的数据信号进行比特位宽调整，以获取时钟单沿传输模式的原始视频图像信号。

进一步地，在执行第一处理模块之后，装置害包括：读取模块，用于以原始视频图像的时钟频率为存储时钟，以处理后的视频图像的消隐信号为存储使能对处理后的视频图像进行乒乓存取操作。

通过本发明的视频图像的处理方法及装置，通过调整输入的图像的时钟频率，获取新的行、场、消隐同步信号，并获取新的视频图像，然后根据用户显示图像的需求进行相应的截取输出，解决了现有技术中为了在拼接屏上显示不同分辨率的视频图像，而对视频图像进行缩放处理后，导致显示图像失真的问题，实现了可靠、稳定的将任意分辨率的视频图像在最佳显示区域范围内显示的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的视频图像处理装置方法的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的视频图像处理装置方法的详细结构示意图；

图3是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第一横向画面示意图；

图4是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第二横向画面示意图；

图5是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第三横向画面示意图；

图6是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的纵向画面示意图；

图7是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的拼接画面示意图；

图8是根据本发明实施例的用户第三计数模块计数处理的波形示意图；

图9是根据本发明实施例的视频图像处理方法的流程图；以及

图10是根据图9所示实施例的视频图像处理方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的视频图像处理装置的结构示意图。图2是根据本发明实施例的视频图像处理装置的详细结构示意图。

如图1和图2所示，该装置包括：接收模块10，用于接收原始视频图像；第一处理模块30，用于将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并以获取处理后的视频图像；第二处理模块50，用于在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，并以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像；编码模块70，用于将对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，以获取编码后的视频图像。

采用本申请的视频图像处理装置，通过接收模块接收输入的原始视频图像，然后第一处理模块将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，以获取处理后的视频图像，第二处理模块在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像，最后使用编码模块将对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，以获取编码后的视频图像。本申请的视频图像的处理装置，通过调整输入的图像的时钟频率，获取新的视频图像，然后根据用户显示图像的需求进行相应的截取输出，解决了现有技术中为了在拼接屏上显示不同分辨率的视频图像，而对视频图像进行缩放处理后，导致显示图像失真的问题，实现了可靠、稳定的将任意分辨率的视频图像在最佳显示区域范围内显示的效果。

在上述实施例中，第二处理模块50开启显示窗口，然后通过设置显示图像区域的左上角的像素坐标（如：横坐标为X，纵坐标为Y）对视频图像进行定义输出，以实现对处理后的视频图像的截取输出，并且，开启有效图像显示的窗口面积大小随不同输入图像（即为上述实施例中的原始视频图像）的分辨率而有所不同。其中，预定尺寸的显示窗口可以是拼接型全彩LED显示器的显示屏幕大小。

在上述实施例中，如图2所示，编码模块70可以通过LVDS编码器实现，即编码器把相应的显示窗口输出视频以串行比特率的方式输出到显示窗口，比如以10：1的方式进行并串处理，这样LVDS的比特率将为显示窗口输出时钟频率的10倍，如Po为75Mhz的显示窗口像素时钟，则LVDS的比特率达到750Mbps，由于LVDS为差分低压传输，因此可实现传输比特率高，功耗小，可靠性高，并且较少传输引脚的特点。

根据本申请的上述实施例，命令信号包括预定横向坐标和预定纵向坐标，其中，第二处理模块包括：第一计算模块，用于根据第一公式进行像素点计算，以获取预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点Ho，其中，第一公式为Po为固定像素时钟频率，Pi为原始视频图像的像素时钟频率，Hit为原始视频图像的行周期时钟总数，Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔；第一子处理模块，用于根据预定横向坐标对预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点进行截取处理，以获取预定尺寸的显示窗口的横向像素点，并将原始视频图像分辨率的垂直纵向点数作为预定尺寸的显示窗口的垂直纵向像素点；第二子处理模块，用于根据预定尺寸的显示窗口的横向像素点和垂直纵向像素点截取处理后的视频图像，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像。其中，可以根据图2中所示的视频控制信号处理器实现上述第二处理模块的功能，具体根据场同步信号、行同步信号、消隐同步信号以及消隐掩模信号生成处理后的视频控制信号，并根据处理后的视频控制信号对原始视频图像的数字信号进行修正处理，以获取处理后的视频图像。

具体地，第一计算模块根据第一公式进行像素点计算，以获取预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点Ho，然后第一子处理模块根据预定横向坐标对预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点进行截取处理，以获取预定尺寸的显示窗口的横向像素点，并将原始视频图像分辨率的垂直纵向点数作为预定尺寸的显示窗口的垂直纵向像素点，之后第三子处理模块根据第二子处理模块处理得到的预定尺寸的显示窗口的横向像素点和垂直纵向像素点截取处理后的视频图像，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像。

其中，第一公式为Po是一个常量，为固定像素时钟频率，Pi为原始视频图像的像素时钟频率，Hit为原始视频图像的行周期时钟总数，Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔，Ho也为存储器能读取的最大的像素点。

图3是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第一横向画面示意图；图4是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第二横向画面示意图；图5是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第三横向画面示意图；图6是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的纵向画面示意图；图7是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的拼接画面示意图。其中，上述图3至图7中的显示窗口均可以是预定尺寸的显示窗口，输入视频均可以是对经过第一处理模块30处理后的视频图像。

例如，以输入的视频图像（即原始视频图像）的分辨率M*N为例，设定开启的图像显示窗口的视频数据输出始终固定为Po，则开启显示窗口的横向有效像素点Ho最大能达到的为：

$\mathrm{Ho}=\frac{\mathrm{Po}}{\mathrm{Pi}}\×\mathrm{Hit}-\mathrm{Hos},$

上述公式中，Ho为预定尺寸的显示窗口输出的最大像素点，Po为固定像素时钟频率，Pi为输入视频（即上述实施例中的原始视频图像）的像素时钟频率，Hit为输入视频分辨率的行周期时钟总数，Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔，即相邻两行中前一行最后一个有效像素与后一行第一个有效像素之间的时间间隔（以像素时钟周期个数计算）。其中，固定频率Po越大，则开启窗口的尺寸越大，但系统的稳定性会受影响，在本实施例中的固定时钟频率Po可以是75Mhz。

在上述实施例中，如图3所示，若Po>Pi,则在预定尺寸的开启窗口能够完全输出视频输入分辨率的横向像素点，即开启预定尺寸的显示窗口的横向宽度大于原始视频图像的横向宽度。具体地，用户设定显示窗口的左上角初始位置的横坐标X为0，则开启窗口显示的第一个像素为输入视频图像（即原始视频图像）的第一个像素点，如开启窗口的横向像素点数大于输入图像的横向像素点数，则能够完整显示输入图像的横向画面。

如图4和图5所示，如果输入图像横向点数大于开启窗口点数，则开启窗口的图像显示输入图像的其中一个区域，该区域由设定的X坐标进行移动，如果用户输入的预定坐标为（n1,0）,则将处理后的视频图像向右平移n1个坐标，如果用户输入的预定坐标为（n2,0）,则将处理后的视频图像向右平移n2个坐标。

在本申请的上述实施例中，预定尺寸的显示窗口的垂直纵向点数的最大可显示数目与实际输入图像的有效像素垂直点数相同，如对于1280*102460hz的图像分辨率其显示窗口的垂直点数最大为1024。如图6所示，对于用户设定的Y坐标为0时，其显示窗口的垂直点数与输入图像的垂直点数刚好相同。然而，对于LED全彩屏的实际应用点数可能不确定，因此，用户也可以按照图6所示的实施例调整Y坐标进行图像的显示的选取，即，根据用户输入的预定坐标（n，m）设定显示窗口的输出视频图像的第一行第一列的第一个像素点的坐标。

由上描述可知，在本申请的上述实施例中，用户可以任意调整LED全彩屏的显示区域，在处理后的视频图像上截取图像以得到最佳的显示影像，另外，如图7所示，用户还可以对于高分辨率的图像可以通过增加显示窗口的输出进行拼接，如果处理后的视频图像的横向像素点预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点的两倍，则可以用两个显示频拼接显示，则用户对于两个显示屏的预设坐标分别为（0，0）和（n，0），则两个显示屏的的第一行第一个像素点的坐标点（x1，y1）和（x2，y2）分别为（0，0）和（n，0），其中，n x1+1，图7中的m可以为0。

而对于设定的Y坐标则需要对完成上述步骤新产生的场、行、消隐信号进行调整，如设定坐标Y为15，则需要对以新的消隐同步信号为时钟进行计数，以新场同步跳变进行复位，并产生相应的消隐掩模信号，例如，对于计数值为014，掩模信号无效即为0，其余掩模信号有效，掩模后则把0-14行的数据屏蔽，同时向后移位场同步信号15个消隐周期的时间值，以保持与第一个消隐行数据的相位。

另外，对于新的视频控制信号产生及操作，以及存储器读取的时钟均可以通过图2所示的时钟发生器在设定的固定时钟频率下进行。

通过本申请的上述实施例，既可以实现图像的任意区域显示及拼接，而且能够灵活的适应LED实际应用的需求，以固定较低的传输码率实现与LED屏体的信号传输，保证系统的可靠性。

在本发明的上述实施例中，第一处理模块30可以包括：提取模块，用于提取原始视频图像的控制信号中的原始行信号、原始场信号、原始消隐信号以及原始消隐掩模信号；第一计数模块，用于以原始行信号为时钟，在原始场信号的跳变点对原始场信号进行复位计数，以获取场同步信号；第二计数模块，用于以固定时钟频率为时钟，在原行信号的跳变点对原始行信号进行复位计数，以获取行同步信号；第三计数模块，用于以行同步信号为时钟，以大于行同步信号的同步头的时刻为跳变点对原始消隐信号进行复位计数，以获取消隐同步信号；第四计数模块，用于以消隐同步信号为时钟在消隐同步信号的跳变点对原始消隐掩模信号进行复位计数，以获取消隐掩模信号；第四子处理模块，用于根据场同步信号、行同步信号、消隐同步信号以及消隐掩模信号生成处理后的视频图像的控制信号，并获取处理后的视频图像。

具体地，提取模块提取原始视频图像的控制信号中的原始行信号、原始场信号、原始消隐信号以及原始消隐掩模信号，将上述信号运用到下述模块的计数中。其中，第一计数模块，以原始行信号为时钟，在原始场信号的跳变点对原始场信号进行复位计数，以获取场同步信号；第二计数模块以固定时钟频率为时钟，在原行信号的跳变点对原始行信号进行复位计数，以获取行同步信号；第三计数模块以行同步信号为时钟，以大于行同步信号的同步头的时刻为跳变点对原始消隐信号进行复位计数，以获取消隐同步信号；第四计数模块以消隐同步信号为时钟在消隐同步信号的跳变点对原始消隐掩模信号进行复位计数，以获取消隐掩模信号。在执行完上述模块之后，第四子处理模块根据执行上述模块获取的场同步信号、行同步信号、消隐同步信号以及消隐掩模信号生成处理后的视频图像的控制信号，并获取处理后的视频图像。

图8是根据本发明实施例的用户第三计数模块计数处理的波形示意图。

例如，第一计数模块对原始视频的控制信号进行时钟频率处理，生成场同步信号：视频输出的场信号以原有的场信号（即原始视频图像的控制信号中的场信号）跳变为界，以行信号为时钟对原有的场信号进行复位计数，计数设定0-n1(0至n1)为场信号同步头，场信号电平为低，其余计数值为高，生成新的场同步信号（即上述实施例中的场同步信号）。第二计数模块对原始视频的控制信号进行时钟频率处理，生成场同步信号：对于新的行同步信号，以原有的行信号（即原始视频图像的控制信号中的行信号）跳变为界，以输出时钟（即固定始终频率Po）为时钟进行复位计数，设定0-m1为行信号同步（即行信号电平为低），其余计数值为行信号高，生成新的行同步信号（即上述实施例中的行同步信号）。第三计数模块对原始视频的控制信号进行时钟频率处理，生成场同步信号：如图8所示，新的消音同步信号的生成以新的行同步信号为时钟，且新的消隐同步信号的同步头要大于新的行同步信号同步头，另外，新的消隐同步信号与存储器的读取紧密相连，在消隐信号一旦为高时，存储器将读取输出预定尺寸的显示窗口的相应行的第一个数据，如设定0-m2（m2>m1）为消隐信号为低，从m2+1读取存储器像素数据，在（m2+1）-m3期间，消隐信号为高，即像素数据输出时间，此外，消隐信号变为低。

根据本申请的上述实施例，在执行接收模块10之后，装置还可以包括：第三处理模块，用于接收用户输入的命令信号，并将命令信号进行解析处理，以获取预定横向坐标和预定纵向坐标。

具体地，在执行接收模块之后，该装置还可以设置第三处理模块，也即图2中所示的显示窗口坐标解析处理器对用户输入的命令信号进行解析，一般以SPI的协议方式传输命令字，包括命令关键字，命令地址，命令数据，通过SPI协议的解析，并把命令解析为并行的地址，数据，控制信号给相应的处理模块。

在本申请的上述实施例中，在执行第一接收模块30之前，装置还可以包括：检测模块，用于检测原始视频图像的数据信号是否为DDR信号；第四处理模块，用于在原始视频图像的数据信号为DDR信号的情况下，对原始视频图像的数据信号进行比特位宽调整，以获取时钟单沿传输模式的原始视频图像。

具体地，输入的视频图像（即上述实施例中原始视频图像）通过接收模块10（可通过图2所示的数据接收器实现接收模块的功能）对其进行接收，上述实施例中的接收模块10用户接收原始视频图像，之后可以通过数据接收器将原始视频图像中的视频数据信号进行提取，并对该视频数据信号进行数据同步处理，也即进行比特位宽调整，如果视频数据信号为DDR信号，则将DDR双沿输入模式调整为时钟单沿输出。并且，在执行第一处理模块50之后，可以对执行上述模块中获取到的视频数据信号进行调整，以获取处理后的视频数据。

另外，在执行第一处理模块30之后，装置还可以包括：读取模块，用于以原始视频图像的时钟频率为存储时钟，以处理后的视频图像的消隐信号为存储使能对处理后的视频图像进行乒乓存取操作。

具体地，在执行第一处理模块30之后，读取模块对处理后的视频图像进行乒乓存取操作，其中，读取模块可以使用两个大小为2048bit（或者4096bit）存储器来实现。具体地，在一行周期下其中一个存储器1进行存储，另外一个存储器2进行读取视频图像，而在下一行周期下进行存储器2进行存储，另外一个存储器2进行读取，依次交替存取操作，在存储数据时，以原输入时钟为存储时钟，消隐信号为存储使能，地址从0依次时钟节拍递增，把行数据从最左边至最右边，从地址0依次递增存取，每个地址存取一个像素点数据。

另外，该装置在执行编码模块70之前，还可以包括选择器，该选择器可以对乒乓操作的读取存储器进行切换，即总是切换到读取的那个存储器的数据输出中去。

图9是根据本发明实施例的视频图像处理方法的流程图。图10是根据图9所示实施例的视频图像处理方法的流程图。

如图9和图10所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，接收原始视频图像。

步骤S104，将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并以获取处理后的视频图像。

步骤S106，在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，并以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像。

步骤S108，将对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，以获取编码后的视频图像。

采用本申请的视频图像处理方法，通过接收输入的原始视频图像，然后将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，以获取处理后的视频图像，并在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像，最后将对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，以获取编码后的视频图像。本申请的视频图像的处理方法，通过调整输入的图像的时钟频率，获取新的视频图像，然后根据用户显示图像的需求进行相应的截取输出，解决了现有技术中在输入视频分辨率或场频不同的情况下，为了适应拼接屏的图像显示而对图像进行缩放处理会导致图像失真的问题，实现了可靠、稳定的将任意分辨率的视频图像在最佳显示区域范围内显示的效果。

如图10所示的步骤S202，接收视频图像，可以实现上述实施例中的步骤S102；步骤S204，处理原始视频图像并缓存处理后的视频图像，上述实施例中的步骤S104至步骤106均可以在图10中的步骤S204实现；图9中的步骤S108可以通过图10中的步骤S208实现，步骤S208：对视频图像进行编码。具体地，步骤S106可以通过如下方法实现：开启显示窗口，然后通过设置显示图像区域的左上角的像素坐标（如：横坐标为X，纵坐标为Y）对视频图像进行定义输出，以实现对处理后的视频图像的截取输出，并且，开启有效图像显示的窗口面积大小随不同输入图像（即为上述实施例中的原始视频图像）的分辨率而有所不同。其中，预定尺寸的显示窗口可以是拼接型全彩LED显示器的显示屏幕大小。另外，步骤S204也会将步骤S206：接收并解析用户命令信号

在上述实施例中，步骤S108可以通过LVDS编码器实现，即编码器把相应的显示窗口输出视频以串行比特率的方式输出到显示窗口，比如以10：1的方式进行并串处理，这样LVDS的比特率将为显示窗口输出时钟频率的10倍，如Po为75Mhz的显示窗口像素时钟，则LVDS的比特率达到750Mbps，由于LVDS为差分低压传输，因此可实现传输比特率高，功耗小，可靠性高，并且较少传输引脚的特点。

在本申请的上述实施例中，命令信号包括预定横向坐标和预定纵向坐标，其中，在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像的步骤包括：根据第一公式进行像素点计算，以获取预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点Ho，其中，第一公式为Po为固定像素时钟频率，Pi为原始视频图像的像素时钟频率，Hit为原始视频图像的行周期时钟总数，Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔；根据预定横向坐标对预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点进行截取处理，以获取预定尺寸的显示窗口的横向像素点；将原始视频图像分辨率的垂直纵向点数作为预定尺寸的显示窗口的垂直纵向像素点；根据预定尺寸的显示窗口的横向像素点和垂直纵向像素点截取处理后的视频图像，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像。其中，根据场同步信号、行同步信号、消隐同步信号以及消隐掩模信号生成处理后的视频控制信号，并根据处理后的视频控制信号对原始视频图像的数字信号进行修正处理，以获取处理后的视频图像。

具体地，命令信号包括预定横向坐标和预定纵向坐标，其中，在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对处理后的视频图像进行截取处理，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像的步骤可以通过如下方法实现：根据第一公式进行像素点计算，以获取预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点Ho，然后根据预定横向坐标对预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点进行截取处理，以获取预定尺寸的显示窗口的横向像素点，并将原始视频图像分辨率的垂直纵向点数作为预定尺寸的显示窗口的垂直纵向像素点，之后根据预定尺寸的显示窗口的横向像素点和垂直纵向像素点截取处理后的视频图像，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像。其中，第一公式为Po为固定像素时钟频率，Pi为原始视频图像的像素时钟频率，Hit为原始视频图像的行周期时钟总数，Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔。

图3是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第一横向画面示意图；图4是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第二横向画面示意图；图5是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的第三横向画面示意图；图6是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的纵向画面示意图；图7是根据本发明实施例的显示窗口输出视频图像的拼接画面示意图。其中，上述图3至图7中的显示窗口均可以是预定尺寸的显示窗口，输入视频均可以是对经过第一处理模块30处理后的视频图像。

例如，以输入的视频图像（即原始视频图像）的分辨率M*N为例，设定开启的图像显示窗口的视频数据输出始终固定为Po，则开启显示窗口的横向有效像素点Ho最大能达到的为：

$\mathrm{Ho}=\frac{\mathrm{Po}}{\mathrm{Pi}}\×\mathrm{Hit}-\mathrm{Hos},$ 上述公式中，Ho为预定尺寸的显示窗口输出的最大像素点，Po为固定像素时钟频率，Pi为输入视频（即上述实施例中的原始视频图像）的像素时钟频率，Hit为输入视频分辨率的行周期时钟总数，Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔，即相邻两行中前一行最后一个有效像素与后一行第一个有效像素之间的时间间隔（以像素时钟周期个数计算）。其中，固定频率Po越大，则开启窗口的尺寸越大，但系统的稳定性会受影响，在本实施例中的固定时钟频率Po可以是75Mhz。

在上述实施例中，如图3所示，若Po>Pi,则在预定尺寸的开启窗口能够完全输出视频输入分辨率的横向像素点，即开启预定尺寸的显示窗口的横向宽度大于原始视频图像的横向宽度。具体地，用户设定显示窗口的左上角初始位置的横坐标X为0，则开启窗口显示的第一个像素为输入视频图像（即原始视频图像）的第一个像素点，如开启窗口的横向像素点数大于输入图像的横向像素点数，则能够完整显示输入图像的横向画面。

如图4和图5所示，如果输入图像横向点数大于开启窗口点数，则开启窗口的图像显示输入图像的其中一个区域，该区域由设定的X坐标进行移动，如果用户输入的预定坐标为（n1,0）,则将处理后的视频图像向右平移n1个坐标，如果用户输入的预定坐标为（n2,0）,则将处理后的视频图像向右平移n2个坐标。

在本申请的上述实施例中，预定尺寸的显示窗口的垂直纵向点数的最大可显示数目与实际输入图像的有效像素垂直点数相同，如对于1280*102460hz的图像分辨率其显示窗口的垂直点数最大为1024。如图6所示，对于用户设定的Y坐标为0时，其显示窗口的垂直点数与输入图像的垂直点数刚好相同。然而，对于LED全彩屏的实际应用点数可能不确定，因此，用户也可以按照图6所示的实施例调整Y坐标进行图像的显示的选取，即，根据用户输入的预定坐标（n，m）设定显示窗口的输出视频图像的第一行第一列的第一个像素点的坐标。

由上描述可知，在本申请的上述实施例中，用户可以任意调整LED全彩屏的显示区域，在处理后的视频图像上截取图像以得到最佳的显示影像，另外，如图7所示，用户还可以对于高分辨率的图像可以通过增加显示窗口的输出进行拼接，如果处理后的视频图像的横向像素点预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点的两倍，则可以用两个显示屏拼接显示，则用户对于两个显示屏的预设坐标分别为（0，0）和（n，0），则两个显示屏的第一行第一个像素点的坐标点（x1，y1）和（x2，y2）分别为（0，0）和（n，0），其中，n＝x1+1，图7中的m可以为0。

而对于设定的Y坐标则需要对完成上述步骤新产生的场、行、消隐信号进行调整，如设定坐标Y为15，则需要对以新的消隐同步信号为时钟进行计数，以新场同步跳变进行复位，并产生相应的消隐掩模信号，例如，对于计数值为014，掩模信号无效即为0，其余掩模信号有效，掩模后则把014行的数据屏蔽，同时向后移位场同步信号15个消隐周期的时间值，以保持与第一个消隐行数据的相位。

另外，对于新的视频控制信号产生及操作，以及存储器读取的时钟均在设定的固定时钟频率下进行。

通过本申请的上述实施例，既可以实现图像的任意区域显示及拼接，而且能够灵活的适应LED实际应用的需求，以固定较低的传输码率实现与LED屏体的信号传输，保证系统的可靠性。

在本申请的上述实施例中，将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，以获取处理后的视频图像的步骤可以包括：提取原始视频图像的控制信号中的原始行信号、原始场信号、原始消隐信号以及原始消隐掩模信号；以原始行信号为时钟，在原始场信号的跳变点对原始场信号进行复位计数，以获取场同步信号；以固定时钟频率为时钟，在原行信号的跳变点对原始行信号进行复位计数，以获取行同步信号；以行同步信号为时钟，以大于行同步信号的同步头的时刻为跳变点对原始消隐信号进行复位计数，以获取消隐同步信号；以消隐同步信号为时钟在消隐同步信号的跳变点对原始消隐掩模信号进行复位计数，以获取消隐掩模信号；根据场同步信号、行同步信号、消隐同步信号以及消隐掩模信号生成处理后的视频控制信号，并获取处理后的视频图像。

具体地，提取原始视频图像的控制信号中的原始行信号、原始场信号、原始消隐信号以及原始消隐掩模信号，然后对上述原始视频信号中的信号进行时钟频率计算，以生成新的控制信号，并根据声称得新的控制信号获取处理后的视频图像。其中，对上述原始视频信号中的信号进行时钟频率计算可以通过如下步骤实现：以原始行信号为时钟，在原始场信号的跳变点对原始场信号进行复位计数，以获取场同步信号；以固定时钟频率为时钟，在原行信号的跳变点对原始行信号进行复位计数，以获取行同步信号；以行同步信号为时钟，以大于行同步信号的同步头的时刻为跳变点对原始消隐信号进行复位计数，以获取消隐同步信号；以消隐同步信号为时钟在消隐同步信号的跳变点对原始消隐掩模信号进行复位计数，以获取消隐掩模信号。

例如，视频输出的场信号以原有的场信号（即原始视频图像的控制信号中的场信号）跳变为界，以行信号为时钟对原有的场信号进行复位计数，计数设定0-n1(0至n1)为场信号同步头，场信号电平为低，其余计数值为高，生成新的场同步信号（即上述实施例中的场同步信号）。对于新的行同步信号，以原有的行信号（即原始视频图像的控制信号中的行信号）跳变为界，以输出时钟（即固定始终频率Po）为时钟进行复位计数，设定0-m1为行信号同步（即行信号电平为低），其余计数值为行信号高，生成新的行同步信号（即上述实施例中的行同步信号）。而对于新的消隐同步信号，如图8所示，新的消音同步信号的生成以新的行同步信号为时钟，且新的消隐同步信号的同步头要大于新的行同步信号同步头，另外，新的消隐同步信号与存储器的读取紧密相连，在消隐信号一旦为高时，存储器将读取输出预定尺寸的显示窗口的相应行的第一个数据，如设定0-m2（m2>m1）为消隐信号为低，从m2+1读取存储器像素数据，在（m2+1）-m3期间，消隐信号为高，即像素数据输出时间，此外，消隐信号变为低。

根据本申请的上述实施例，在接收原始视频图像之后，方法还可以包括：接收用户输入的命令信号，并将命令信号进行解析处理，以获取预定横向坐标和预定纵向坐标。

具体地，如图10所示，该步骤可以通过图10中的步骤S206实现：接收并解析用户命令信号，一般以SPI的协议方式传输命令字，包括命令关键字，命令地址，命令数据，通过SPI协议的解析，并把命令解析为并行的地址，数据，控制信号给相应的处理模块。

在本申请的上述实施例中，在将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并以获取处理后的视频图像之前，方法还可以包括：检测原始视频图像的数据信号是否为DDR信号；在原始视频图像的数据信号为DDR信号的情况下，对原始视频图像的数据信号进行比特位宽调整，以获取时钟单沿传输模式的原始视频图像信号。

具体地，该步骤均在如图10所示的数据缓存及处理步骤中完成，接收输入的视频图像（即原始视频图像）之后，可以将原始视频图像中的视频数据信号进行提取，并对该视频数据信号进行数据同步，也即进行比特位宽调整，如果视频数据信号为DDR信号，则将DDR双沿输入模式调整为时钟单沿输出。

根据本申请的上述实施例，在将原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，以获取处理后的视频图像之后，方法还可以包括：以原始视频图像的时钟频率为存储时钟，以处理后的视频图像的消隐信号为存储使能对处理后的视频图像进行乒乓存取操作。

具体地，在接收原始视频图像之后，对处理后的视频图像进行乒乓存取操作。具体地，可以使用两个大小为2048bit（或者4096bit）存储器通过下述方法实现：在一行周期下其中一个存储器1进行存储，另外一个存储器2进行读取视频图像，而在下一行周期下进行存储器2进行存储，另外一个存储器2进行读取，依次交替存取操作，在存储数据时，以原输入时钟为存储时钟，消隐信号为存储使能，地址从0依次时钟节拍递增，把行数据从最左边至最右边，从地址0依次递增存取，每个地址存取一个像素点数据。

另外，该方法还可以通过选择器可以对乒乓操作的读取存储器进行切换，即总是切换到读取的那个存储器的数据输出中去。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：通过本发明的视频图像的处理方法及装置，通过调整输入的图像的时钟频率，获取新的行、场、消隐同步信号，并获取新的视频图像，然后根据用户显示图像的需求进行相应的截取输出，解决了现有技术中为了在拼接屏上显示不同分辨率的视频图像，而对视频图像进行缩放处理后，导致显示图像失真的问题，实现了可靠、稳定的将任意分辨率的视频图像在最佳显示区域范围内显示的效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种视频图像处理方法，其特征在于，包括：

接收原始视频图像；

将所述原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并获取处理后的视频图像；

在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对所述处理后的视频图像进行截取处理，并获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像；

将所述对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，并获取编码后的视频图像；

将所述原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，以获取处理后的视频图像的步骤包括：

提取所述原始视频图像的控制信号中的原始行信号、原始场信号、原始消隐信号以及原始消隐掩模信号；

以所述原始行信号为时钟，在所述原始场信号的跳变点对所述原始场信号进行复位计数，以获取场同步信号；

以固定像素时钟频率为时钟，在所述原始行信号的跳变点对所述原始行信号进行复位计数，以获取行同步信号；

以所述行同步信号为时钟，以大于所述行同步信号的同步头的时刻为跳变点对所述原始消隐信号进行复位计数，以获取消隐同步信号；

以所述消隐同步信号为时钟在所述消隐同步信号的跳变点对所述原始消隐掩模信号进行复位计数，以获取消隐掩模信号；

根据所述场同步信号、所述行同步信号、所述消隐同步信号以及所述消隐掩模信号生成处理后的视频控制信号，并获取处理后的视频图像；

所述命令信号包括预定横向坐标和预定纵向坐标，其中，在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对所述处理后的视频图像进行截取处理，以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像的步骤包括：根据第一公式进行像素点计算，以获取预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点Ho，其中，所述第一公式为：其中，所述Po为固定像素时钟频率，所述Pi为所述原始视频图像的像素时钟频率，所述Hit为所述原始视频图像的行周期时钟总数，所述Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔；根据所述预定横向坐标对所述预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点进行截取处理，以获取所述预定尺寸的显示窗口的横向像素点；将所述原始视频图像分辨率的垂直纵向点数作为所述预定尺寸的显示窗口的垂直纵向像素点；根据所述预定尺寸的显示窗口的横向像素点和垂直纵向像素点截取所述处理后的视频图像，以获取所述对应预定尺寸的显 示窗口的视频图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收原始视频图像之后，所述方法还包括：

接收所述用户输入的命令信号，并将所述命令信号进行解析处理，以获取所述预定横向坐标和预定纵向坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并获取处理后的视频图像之前，所述方法还包括：

检测所述原始视频图像的数据信号是否为DDR信号；

在所述原始视频图像的数据信号为DDR信号的情况下，对所述原始视频图像的数据信号进行比特位宽调整，以获取时钟单沿传输模式的原始视频图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，以获取处理后的视频图像之后，所述方法还包括：

以所述原始视频图像的时钟频率为存储时钟，以所述处理后的视频图像的消隐信号为存储使能对所述处理后的视频图像进行乒乓存取操作。

5.一种视频图像处理装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收原始视频图像；

第一处理模块，用于将所述原始视频图像的信号时钟频率进行调整处理，并以获取处理后的视频图像；

第二处理模块，用于在接收到用户输入的命令信号之后，根据预定尺寸对所述处理后的视频图像进行截取处理，并以获取对应预定尺寸的显示窗口的视频图像；

编码模块，用于将所述对应预定尺寸的显示窗口的视频图像进行编码处理，以获取编码后的视频图像；

所述第一处理模块包括：

提取模块，用于提取所述原始视频图像的控制信号中的原始行信号、原始场信号、原始消隐信号以及原始消隐掩模信号；

第一计数模块，用于以所述原始行信号为时钟，在所述原始场信号的跳变点对所述原始场信号进行复位计数，以获取场同步信号；

第二计数模块，用于以固定像素时钟频率为时钟，在所述原始行信号的跳变点对所述原始行信号进行复位计数，以获取行同步信号；

第三计数模块，用于以所述行同步信号为时钟，以大于所述行同步信号的同步头的时刻为跳变点对所述原始消隐信号进行复位计数，以获取消隐同步信号；

第四计数模块，用于以所述消隐同步信号为时钟在所述消隐同步信号的跳变点对所 述原始消隐掩模信号进行复位计数，以获取消隐掩模信号；

第四子处理模块，用于根据所述场同步信号、所述行同步信号、所述消隐同步信号以及所述消隐掩模信号生成处理后的视频图像的控制信号，并获取处理后的视频图像；

所述命令信号包括预定横向坐标和预定纵向坐标，其中，所述第二处理模块包括：第一计算模块，用于根据第一公式进行像素点计算，以获取预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点Ho，其中，所述第一公式为：其中，所述Po为固定像素时钟频率，所述Pi为所述原始视频图像的像素时钟频率，所述Hit为所述原始视频图像的行周期时钟总数，所述Hos为输出视频的两行之间有效像素的间隔；第一子处理模块，用于根据所述预定横向坐标对所述预定尺寸的显示窗口的横向最大像素点进行截取处理，以获取所述预定尺寸的显示窗口的横向像素点，并将所述原始视频图像分辨率的垂直纵向点数作为所述预定尺寸的显示窗口的垂直纵向像素点；第二子处理模块，用于根据所述预定尺寸的显示窗口的横向像素点和垂直纵向像素点截取所述处理后的视频图像，以获取所述对应预定尺寸的显示窗口的视频图像。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在执行所述接收模块之后，所述装置还包括：

第三处理模块，用于接收所述用户输入的命令信号，并将所述命令信号进行解析处理，以获取所述预定横向坐标和预定纵向坐标。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在执行所述第一处理模块之前，所述装置还包括：

检测模块，用于检测所述原始视频图像的数据信号是否为DDR信号；

第四处理模块，用于在所述原始视频图像的数据信号为DDR信号的情况下，对所述原始视频图像的数据信号进行比特位宽调整，以获取时钟单沿传输模式的原始视频图像信号。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在执行所述第一处理模块之后，所述装置还包括：

读取模块，用于以所述原始视频图像的时钟频率为存储时钟，以所述处理后的视频图像的消隐信号为存储使能对所述处理后的视频图像进行乒乓存取操作。