多制式视频显示后处理芯片中图像处理子系统的研究与设计.pdf

多制式视频显示后处理芯片中图像处理子系统的研究与设计学科专业:微电子学与固体电子学研究生:焦洋指导教师:张之圣教授天津大学电子信息工程学院二零一零年六月
导仪┟郝局学位敝作者签名:焦洋独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:动/口年‘月份日签字日期:训口年多月,缪日或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证年石月/本学位论文作者完全了解丞盔盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得’
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摘要关键词:视频信号处理芯片是数字多媒体的核心芯片之一,其主要用途是将输入的源视频信号通过处理转换为显示设备所要求的规格,包括帧频变换、去隔行、图像缩放、图像增强、刂频榷嘀止δ堋本文针对具体的功能需求,研究设计了包括视频处理核心功能之一的图像缩放,以及图像增强和输出时序控制功能的视频图像处理子系统,支持多种在视频图像处理子系统的架构设计中,为减少芯片面积,本文没有使用帧缓存,仅采用少量的单端口魑F谛谢捍妗W酉低成杓莆2缓ň挚刂乒能的结构,各部分均自主按照实际情况以最高效率运行,从而提升了整个系统的工作效率。对于图像缩放部分,对几种线性插值方法进行了分析比较,选用双三次插值作为本文中插值运算的基本算法。针对源图像的宽高比例与显示终端宽高比例不同的问题,本文从人眼观察习惯出发,研究了适用于普屏制式到宽屏制式转换的非线性插值算法,在处理画面长宽比改变的图像缩放时,能够获得比传统方法更包括线性插值、非线性插值、.帜J健在图像增强方面,本文重点研究了对图像中人体皮肤颜色进行处理的肤色调整技术,能够较准确的辨别出图像中颜色为肤色的像素,并按照不同的变化方向及程度对其进行处理,以达到人眼感觉更加舒适的效果。电路设计为参数可配置的模式,肤色调整的方向及程度均可由用户进行输入配置。本文对该图像处理子系统进行了功能仿真验证,得到的时序和仿真效果图均达到了设计目标。视频信号处理图像缩放线性插值非线性插值肤色处理标准制式。本文重点进行了缩放及增强的算法研究与电路设计。好的视觉效果。对图像缩放部分完成了电路设计,支持多种标准制式,支持的最高分辨率为畹头直媛。显示功能为用户可配置,~
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录目第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.课题背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯视频后处理芯片发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本文研究内容及章节安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第二章视频图像处理算法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..线性插值缩放算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..非线性缩放插值技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。.窍咝圆逯邓惴ǖ姆治鲇氡冉稀肤色调整技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯丈ǹ占浞羯ǚ直妗,颜色空间肤色分辨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..