[发明专利]一种减少存储带宽需求的超高清帧率上变换系统

摘要

本发明公开了一种减少存储带宽需求的超高清帧率上变换系统，其中输入模块接收超高清视频图像流，经过降采样得到高清视频图像，并将原始图像及降采样后的图像存入片外存储器；运动估计模块从片外存储器读入高清分辨率下搜索窗的像素数据，计算出对应的运动矢量，此运动矢量经过缩放后作为超高清分辨率下运动矢量的粗值；矢量后处理模块接收到运动矢量粗值，对其进一步细化、平滑处理,得到运动矢量最终值；内插模块从片外存储器读入运动矢量最终值对应的参考像素块，计算出内插像素块。本发明通过只读取高清分辨率下的搜索窗而实现超高清帧率上变换，减少了片外存储带宽需求、片内存储面积和访存带宽，同时克服了降低分辨率带来的运动估计误差。

主权项

一种减少存储带宽需求的超高清帧率上变换系统，其特征在于，所述系统包括输入模块、运动估计模块、矢量后处理模块以及内插模块，其中：所述输入模块，用于接收超高清视频图像流，经过1/4降采样后得到高清视频图像，将原始超高清视频图像和降采样后的高清视频图像存入片外存储器；所述运动估计模块，用于从片外存储器读入高清分辨率下搜索窗的像素，通过块匹配算法得到此分辨率下的运动矢量，此运动矢量经过2倍缩放后作为超高清分辨率下运动矢量的粗值；所述矢量后处理模块，耦接至所述运动估计模块，将运动估计得到的运动矢量粗值进一步细化、平滑处理，从而降低由矢量缩放引入的误差，提高矢量场的平滑度以及稠密度；所述矢量后处理模块包括两级滤波子模块，所述滤波子模块根据时空邻域矢量场的相关性、并通过分解当前匹配块的尺寸，逐级提高矢量场的平滑度及稠密度；所述矢量后处理模块仅对运动估计模块得到的粗略矢量场进行滤波处理，处理过程不涉及像素信息；所述矢量后处理模块接收所述运动估计模块输出的矢量场后，进行2级矢量滤波操作，将32*32像素块细分为16*16，乃至8*8像素块，最终得到以8*8像素块为基本单位的运动矢量场；所述内插模块，耦接至所述矢量后处理模块，接收矢量后处理模块得到的运动矢量最终值，从片外存储器读入此运动矢量最终值对应的参考像素块，从而计算出内插像素块。