在消費類視頻市場,,通過視頻增強(qiáng)算法進(jìn)行產(chǎn)品差異化的重要性日益增強(qiáng),。消費者們會通過直接比較畫面質(zhì)量作出購買決定,。由于數(shù)字視頻壓縮編解碼技術(shù)在視頻還原領(lǐng)域的核心地位,這些算法已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)從而失去了產(chǎn)品差異化的空間,,但視頻的預(yù)處理和后處理算法,卻可以幫助產(chǎn)品從眾多競爭對手中脫穎而出,,而采用可配置處理器正是實現(xiàn)這些算法的簡單快捷的途徑。
數(shù)字視頻技術(shù)的流行使得沉寂多年的電視市場再度活躍起來,視頻產(chǎn)品再次成為了消費電子領(lǐng)域的熱門商品,。模擬視頻的數(shù)字化包括不少技術(shù)問題,如電視信號具有不同的制式而且采用復(fù)合的YUV信號方式,,而計算機(jī)工作在RGB空間,;電視機(jī)是隔行掃描,,計算機(jī)顯示器大多逐行掃描;電視圖像的分辨率與顯示器的分辨率也不盡相同等等,。因此,模擬視頻的數(shù)字化主要包括色彩空間的轉(zhuǎn)換,、光柵掃描的轉(zhuǎn)換以及分辨率的統(tǒng)一。
視頻產(chǎn)品的差異化
數(shù)字視頻就是以數(shù)字形式記錄的視頻,,和模擬視頻相對的。數(shù)字視頻有不同的產(chǎn)生方式,,存儲方式和播出方式,。比如通過數(shù)字?jǐn)z像機(jī)直接產(chǎn)生數(shù)字視頻信號,,存儲在數(shù)字帶,P2卡,,藍(lán)光盤或者磁盤上,從而得到不同格式的數(shù)字視頻,。然后通過PC,特定的播放器等播放出來,。 這對于終端產(chǎn)品設(shè)計者來說有好處,因為它利于芯片設(shè)計人員針對算法作出非常高效的設(shè)計,。在用于提高圖像質(zhì)量和色彩還原能力的視頻預(yù)處理和后處理模塊提供了產(chǎn)品差異化的機(jī)會,,同時也對產(chǎn)品的可編程性提出了要求,。
視頻預(yù)處理算法
毫無疑問的,視頻流不會以來自傳感器的初始狀態(tài)傳輸,,在進(jìn)行編碼之前,,會對原始碼流進(jìn)行一系列的變換處理,。主要的預(yù)處理操作包括:
像素掃描/數(shù)據(jù)傳輸–這一步操作只是簡單的從傳感器得到圖像。
拜爾格式解交織–現(xiàn)代視頻圖像技術(shù)用三色RGB拜爾濾波器替代了單色的圖像傳感器,,因此來自傳感器的數(shù)據(jù)流包括了紅、綠,、藍(lán)的顏色信息。這些信息被分離后,,變換為YCbCr的亮度與色度信息來表示圖像,。
噪聲濾波–電子世界中總是會有噪聲存在,,而降低或消除噪聲的最佳階段是在進(jìn)行編碼之前。
抖動檢測與補(bǔ)償–抖動檢測與補(bǔ)償可以減小因相機(jī)抖動造成的圖像質(zhì)量下降,。
局部動態(tài)范圍補(bǔ)償–在特定的模式下,圖像的動態(tài)范圍可能會超出傳感器的極限,。而照相機(jī)或攝像機(jī)應(yīng)該具備智能調(diào)整曝光量從而擴(kuò)展傳感器基本動態(tài)范圍的功能。
對焦調(diào)整(銳化)–圖像傳感器無法捕獲連續(xù)的圖像信息,。它們將圖像分解為一個個像素,然后根據(jù)不同的分辨率在像素間進(jìn)行插值并重新組合成新的圖像,。這種操作會導(dǎo)致圖像銳度的下降,,但通過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理算法是可以糾正,。
顏色校正–不同色溫下的白光是有所不同的,這會影響到最終獲取的圖像,。除此之外,不同的顯示設(shè)備處理顏色的方法也不一樣,。
人臉識別–在人物眾多的圖像中,拍攝者通常希望圖像聚焦在人物的面部。
立體圖像–根據(jù)平面圖像的密度信息來構(gòu)建立體圖像,,這種預(yù)處理常用在融合了虛擬和真實圖像的混合現(xiàn)實系統(tǒng)中。
圖1是四種預(yù)處理算法的示例圖像:噪聲濾波,、抖動檢測與補(bǔ)償,、動態(tài)范圍補(bǔ)償和顏色校正,。
圖1: 四種預(yù)處理算法示例:噪聲濾波、抖動檢測與補(bǔ)償,、動態(tài)范圍補(bǔ)償和顏色校正,。