[发明专利]一种针对数字微镜芯片的4k分辨率视频图像预处理方法

权利要求书

1.一种针对数字微镜芯片的4k分辨率视频图像预处理方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：从具有3840*2160显示分辨率的电脑中，通过HDMI接口获取视频数据并进行硬件视频解码；具体过程为：通过HDMI接口，将具有3840*2160显示分辨率的电脑视频，送入GSV2011视频处理芯片，GSV2011视频处理芯片将视频解码，解码为3840*2160个像素点、颜色显示为RGB888的视频数据；

步骤2：将视频数据中一帧3840*2160分辨率的图像分为10个像素一个单元；具体为：每行3840个像素点为384个水平单元，每个单元共10个像素；每列2160个像素点为216个垂直单元，每个单元共10个像素；

步骤3：将每个单元10个像素进行行插值，共384个单元；插值后视频图像每一行的像素为5432个；共进行10行视频数据的行插值；10行数据插值完成后，插好值的视频图像分辨率变为5432*10；具体过程为：对每个单元10个像素，将原有的10个像素按照两种情况进行插值；将10个像素编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，则第一种情况P，10个像素插值为14个像素，具体为：在编号1、2之间、编号3、4之间、编号6、7之间及编号8、9之间分别插入一个像素，插入的像素值为其左右两个像素的平均值；第二种情况Q，10个像素插值为15个像素，则在编号1、2之间、编号3、4之间、编号5、6之间、编号7、8之间及编号9、10之间分别插入一个像素，插入的像素值为其左右两个像素的平均值；情况P插值共有268个，情况Q插值共有112个；情况P与情况Q按照“PPPQPPQ”组合命名为组合X；情况P与情况Q按照“PPQPPQ”组合命名为组合Y，则组合X共有44组，组合Y共有12组；一行3840个数据组合排序为：XXXXY_XXXXY_XXXXY_XXXY_XXXXY_XXXY_XXXXY_XXXY_XXXXY_XXXY_XXXXY_XXXXY；

步骤4：将每一列以十个像素为一个单元进行垂直方向的插值，共216个单元；插值前5432*10分辨率的图像插值后，分辨率变为5432*14或5432*15；具体过程为：对于垂直方向每个单元10个像素而言，需要将原有的10个像素，按照所述情况P、情况Q分别进行插值，插入的像素值为其上下两个像素的平均值；情况P插值共有184个，情况Q插值共有32个；则情况P与情况Q按照“PPPPPPQ”组合命名为组合A，情况P与情况Q按照“PPPPPQ”组合命名为组合B，则组合A共有24组，组合B共有8组；一列2716个数据垂直方向的组合排序为：AAAB_AAAB_AAAB_AAAB_AAAB_AAAB_AAAB_AAAB；

步骤5：重复步骤3和步骤4，直至最终一整帧图像均插值完成，分辨率达到5432*3056；

步骤6：将5432*3056的视频图像进行相邻四个像素的采样，最终组合成两帧相异的2716*1528分辨率的图像；具体过程为:将5432*3056的视频图像向右下位移后，移动后的像素点(a,b)位于移动前的原像素点(a,b)、(a,b+1)、(a+1,b)、(a+1,b+1)的中央；因此移动后的像素点(a,b)的像素值为原像素点(a,b)、(a,b+1)、(a+1,b)、(a+1,b+1)的像素值取平均；在5432*3056的图像中所取出的两帧相异的2716*1528的图像，分别命名为图像1与图像2；图像1的坐标点为(2n-1,2m-1)，m、n为大于1的整数；图像2的坐标点为(2p，2q)，p、q为大于0的整数；图像1中坐标点(2n-1,2m-1)的像素值，为坐标点(2n-1,2m-1)、(2n-1,2m+1)、(2n+1,2m-1)、(2n+1,2m+1)的像素值求和取平均；图像2中坐标点(2p，2q)的像素值，为坐标点(2p，2q)、(2p，2q)、(2p，2q)、(2p，2q)的像素值求平均；逐个像素点计算，得到图像1、图像2两帧相异的2716*1528的图像；

步骤7：将生成的两帧2716*1528分辨率的视频图像分别送入2716*1528分辨率的数字微镜芯片，配合光学振镜，实现3840*2160超高清分辨率的视频投影；具体过程为：将生成的2716*1528分辨率的视频图像，按照120Hz的频率送入2716*1528分辨率的数字微镜芯片，同时，光学振镜以60Hz的频率进行两个位置的角度偏转；当振镜位于原位置的时候，将图像1送给数字微镜芯片；当振镜偏移到另一位置的时候，将图像2送给数字微镜芯片；在投影屏幕上展示的效果是2716*1528@120Hz抖动的画面，利用人眼的积分效应，看到3840*1528@60Hz的投影。