实时超高清FRC中图像分析模块的设计与实现

发布时间：2024-01-19 08:36

　　近年来,随着半导体技术快速发展和消费者对更高品质视觉效果的追求,促进了超高清电视产业的蓬勃发展。与此同时,大屏幕显示设备的播放帧率有较大的提升。然而,受数字信号传输系统带宽的限制,传输的视频帧率低于屏幕播放帧率,这一失配导致播放视频出现模糊、停顿、拖影等现象,严重影响主观视觉效果。作为重要的视频后处理手段,视频帧率变换技术能通过提升播放视频的帧率来匹配显示设备的播放帧率,这有效解决了由于帧率失配而导致的显示问题。但是,当基于运动矢量场的传统FRC内插算法遇见某些超高清特殊序列时,如:电影模式序列、淡入淡出模式序列、动画模式序列等等,运动矢量场无法收敛到真实运动轨迹,从而无法得到准确的内插矢量,严重影响FRC内插效果。为了解决上述问题,本文详细设计和实现了超高清帧率变换系统中的性能提升核心子模块——图像分析模块,依据实时检测出的输入视频场景特性来控制FRC内插方式,以一种高检测率、低资源、低功耗的检测方法来提升算法性能。本文图像分析模块主要包括电影模式检测和淡入淡出模式检测两大功能。其中电影模式检测算法主要是将图像进行分块不规则采样,然后对各个子块进行像素直方图统计,根据统计结果与阈值进...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 帧率上变换技术的研究现状
        1.2.2 图像分析检测技术的研究现状
    1.3 论文的研究的目的和意义
    1.4 论文的主要内容与组织结构
第二章 超高清FRC系统的算法与构架分析
    2.1 超高清FRC系统的整体架构
    2.2 图像分析模块概述
    2.3 图像分析模块运作机制
        2.3.1 电影模式下FRC系统运作
        2.3.2 淡入淡出模式下FRC运作
    2.4 本章小结
第三章 超高清FRC中图像分析模块的算法设计
    3.1 电影模式算法设计
        3.1.1 电影模式概述
        3.1.2 电影模式研究现状
        3.1.3 电影模式检测算法设计构架
        3.1.4 图像分块、不均匀采样算法
        3.1.5 电影模式判断
        3.1.6 电影模式检测算法实现检测率分析
        3.1.7 电影模式检测算法总结
    3.2 淡入淡出模式算法设计
        3.2.1 淡入淡出模式概述
        3.2.2 淡入淡出模式检测研究现状
        3.2.3 淡入淡出模式原理和模型
        3.2.4 淡入淡出模式检测算法构架
        3.2.5 淡入淡出模式算法设计
        3.2.6 淡入淡出模式检测算法实现检测率
        3.2.7 淡入淡出模式算法总结
    3.3 总结
第四章 图像分析模块算法实现与优化
    4.1 电影模式检测算法实现
    4.2 淡入淡出模式检测算法实现
    4.3 图像分析模块算法优化
    4.4 本章总结
第五章 验证仿真和实验结果
    5.1 软件仿真策略
        5.1.1 超高清FRC图像分析模块的模块级验证
        5.1.2 超高清FRC图像分析模块的系统级验证
    5.2 模块综合结果
    5.3 FPGA硬件验证平台
        5.3.1 硬件平台介绍
        5.3.2 FPGA验证通路介绍
        5.3.3 硬件验证策略及结果
    5.4 本章总结
第六章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3879976