CN100455003C - Ntsc制图像信号转换为pal制图像信号的插值算法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及视频图像处理领域。本发明所要解决的技术问题是：提供了一种能提高程序执行的效率的NTSC制转换为PAL制的插值算法。采用的技术方案是：使用2的n次方作为转换系数的分母，用右移指令进行除法运算，所述n为0或正整数，采用算法：a＝A；b＝A*1/4+B*3/4；c＝B*1/2+C*1/2；d＝C*1/2+D*1/2；e＝D*3/4+E*1/4；f＝E；本发明的有益效果是：本发明所述的NTSC制图像信号转换为PAL制图像信号的插值算法中使用2和4作为除数代替现有技术中以6作为除数，使用右移指令大大减少了运算所花费的cycle数，显著减少了运算量，提高了程序执行的效率，运算效率提高了1倍，且图象的主观效果没有明显下降。

Description

NTSC制图像信号转换为PAL制图像信号的插值算法
技术领域
本发明涉及视频图像处理领域，特别涉及制式转换技术。
背景技术
NTSC制和PAL制是电视图象显示的两种基本制式。在许多视频终端产品中，经常需要对视频图象的制式进行转换。目前虽然已有不少的制式转换算法，但真正能够既高效又简便地完成制式转换的算法并不多。大多数算法的插值系数过于复杂，影响了视频图象制式转换处理程序的执行效率。PAL制、NTSC制图象制式不同，所以存放输入输出数据的缓冲区的大小也不相同。以ITU-R 656为例，输入NTSC制图象数据的缓存区采用1440*240bytes大小，转换后的PAL制数据存放在1440*288 bytes大小的缓存区中。
NTSC图象制式转换为PAL图象制式实质上是通过插值算法实现将240行的图象数据转换为288行图象数据。将原NTSC制图像每5行分成一组，每组转换成6行，经过48组的转换过程，最后便可得到PAL制图像。
目前NTSC制转换PAL制的过程中的插值算法如下：
A1、B1、C1、D1、E1为转换前NTSC制式的第一组5个垂直相邻像素点，A2为NTSC制式的下一组垂直相邻像素点，a、b、c、d、e、f为第一组转换后的PAL制式的6个垂直相邻像素点。垂直每5个NTSC制相邻像素点转换成6个PAL制相邻像素点。a、b、c、d、e、f各点算法公式如下：
a＝A；
b＝A1*1/6+B1*5/6；
c＝B1*2/6+C1*4/6；
d＝C1*3/6+D1*3/6；
e＝D1*4/6+E1*2/6；
f＝E1*5/6+A2*1/6。
由于制式转换过程涉及每个像素点，一个像素点值为一个字节，运算量很大。现有算法使用6作为插值系数的分母，在程序中只能通过除法来实现。在媒体处理器中，除法运算消耗的cycle循环)数相当高，运算量大，这在实际应用中较难实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供了一种能提高程序执行的效率的NTSC制转换为PAL制的插值算法。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：NTSC制图像信号转换为PAL制图像信号的插值算法，利用右移一位即为除法指令中除2的原理。使用右移指令来代替除法指令进行除法运算。使用2的的n次方作为转换系数的分母，在变换时直接对像素值右移来实现除法，所述n为0或正整数：
A、B、C、D、E为转换前NTSC制式下的图像中的一组5个垂直相邻像素点，a、b、c、d、e、f为转换后PAL制式下的图像中的一组6个垂直相邻像素点。垂直每5个NTSC制相邻像素点转换成6个PAL制相邻像素点。NTSC制图像信号转换为PAL制图像信号的插值算法，具体步骤如下：
(1)像素点值a为像素点值A；
(2)像素点值b为，像素点值A右移2位后的值，与像素点值B做乘3运算后右移2位的值做加运算；
(3)像素点值c为，像素点值B右移1位后的值，与像素点值C右移1位后的值做加运算；
(4)像素点值d为，像素点值C右移1位后的值，与像素点值D右移1位后的值做加运算；
(5)像素点值e为，像素点值D做乘3运算后右移2位的值，与像素点值E右移2位后的值做加运算；
(6)像素点值f为像素点值E。
本发明的有益效果是：使用除法指令操作所需要的系统cycle数为3～4个，而使用右移指令也可以实现上面的计算但只需要1个系统cycle数，如果采用右移指令代替除法指令，就单条指令而言在效率上便可提高2～3倍。本发明所述的NTSC制图像信号转换为PAL制图像信号的插值算法中使用2和4作为除数代替现有技术中以6作为除数，使用右移指令来达到提高效率的目的。
现有技术算法在DSP上实现一次5点插值为6点的操作根据不同的DSP而言需要大致30～40个系统cycle，而采用本发明改进的算法进行同样的一次5点插值为6点的操作需要大致10～20个系统cycle，大大减少了运算所花费的cycle数，显著减少了运算量，提高了程序执行的效率，运算效率提高了1倍，且图象的主观效果没有明显下降。
附图说明
图1是本发明的插值算法示意图。
具体实施方式
如图1所示，大写字母A、B、C、D、E为转换前NTSC制式的一组5个垂直相邻像素点，采用本发明所述算法对A、B、C、D、E这5个像素点利用插值运算进行转换，转换成PAL制式的一组6个垂直相邻像素点a、b、c、d、e、f，转换的插值算法如下：
像素点值a为：a＝A，即像素点值A；
像素点值b为：b＝A*1/4+B*3/4，即像素点值A右移2位后的值，与像素点值B做乘3运算后右移2位的值做加运算；
像素点值c为：c＝B*1/2+C*1/2；即像素点值B右移1位后的值，与像素点值C右移1位后的值做加运算；
像素点值d为：d＝C*1/2+D*1/2；即像素点值C右移1位后的值，与像素点值D右移1位后的值做加运算；
像素点值e为：e＝D*3/4+E*1/4；即像素点值D做乘3运算后右移2位的值，与像素点值E右移2位后的值做加运算；
像素点值f为：f＝E，即像素点值E。
插值系数采用1/4、1/2、3/4、1，其中PAL制第6个像素点直接由NTSC制第5个像素点填充。
插值系数中的分母都为2的0、1或2次方，在制式转化时DSP无需进行除法运算，采用右移指令即可，减少了DSP的运算量。

Claims (1)

1、NTSC制图像信号转换为PAL制图像信号的插值算法，其特征在于，用右移指令进行除法运算，具体步骤如下：
(1)像素点值a为像素点值A；
(2)像素点值b为，像素点值A右移2位后的值，与像素点值B做乘3运算后右移2位的值做加运算；
(3)像素点值c为，像素点值B右移1位后的值，与像素点值C右移1位后的值做加运算；
(4)像素点值d为，像素点值C右移1位后的值，与像素点值D右移1位后的值做加运算；
(5)像素点值e为，像素点值D做乘3运算后右移2位的值，与像素点值E右移2位后的值做加运算；
(6)像素点值f为像素点值E；
所述A、B、C、D、E为转换前NTSC制式下的图像数据中的一组5个垂直相邻像素点，所述a、b、c、d、e、f为转换后PAL制式下的图像数据中的一组6个垂直相邻像素点。
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