CN101976558B - 一种视频图像缩放方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种视频图像缩放方法及装置，用于提高视频图像的缩放质量。本发明实施例方法包括：将目标图像划分为至少两个子目标图像；按照将所述目标图像划分为子目标图像的方式，将源图像划分为对应数目的子源图像；获取各子目标图像中各像素的缩放因子，所述缩放因子由子目标图像和子源图像共同决定；按照所述缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。本发明实施例另外公开了一种视频图像缩放设备。本发明实施例可以提高视频图像的缩放质量。

Description

一种视频图像缩放方法及装置

技术领域

本发明涉及数字视频图像处理领域，尤其涉及一种视频图像缩放方法及装置。

背景技术

随着多媒体、网络技术的迅速发展，视频作为一种信息载体已被广泛的传播和使用，数字显示系统作为对视频图像的显示工具也得到了广泛的应用，但是各种数字显示系统如液晶显示器和等离子显示器的显示分辨率是不同的，例如，液晶显示器的显示分辨率分别包含1920x1080、1280x720和720x480等，便携式数字显示系统的显示分辨率分别包含320x200、640x480和320x240等。为达到正确显示视频信号的目的，数字显示系统必须对视频图像进行缩放处理以匹配显示系统的显示分辨率。那么在各种视频应用中，视频图像的缩放都是必不可少的环节和步骤。

在目前的图像缩放处理中，现有技术多采用以下技术解决不同比例的图像缩放问题，例如线性缩放方法，边缘剪裁方法，非线性缩放方法等。

但是，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：采用线性缩放方法对图像进行缩放，由于整个图像采用线性缩放会导致目标图像不符合人眼视觉特性。采用边缘剪裁方法进行图像缩放虽然不会造成图像的失真，但是会将边缘的图像进行裁剪可能会使缩放后的图像丢包。采用非线性缩放算方法进行图像缩放，如不适当会影响人眼视觉主要关注的图像区域的缩放质量。

发明内容

本发明实施例提供了一种视频图像缩放方法及装置，用于提高视频图像的缩放质量。

本发明实施例提供的视频图像缩放方法，包括：将目标图像划分为至少两个子目标图像；按照将目标图像划分为子目标图像的方式，将源图像划分为对应数目的子源图像；获取各子目标图像中各像素的缩放因子，该缩放因子由子目标图像和子源图像共同决定；按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。

本发明实施例提供的视频图像缩放设备，包括：目标图像划分单元，用于将目标图像划分为至少两个子目标图像；源图像划分单元，用于按照将目标图像划分为子目标图像的方式，将源图像划分为对应数目的子源图像；缩放因子获取单元，用于获取各子目标图像中各像素的缩放因子，该缩放因子由子目标图像和子源图像共同决定；图像缩放单元，用于按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

通过将目标图像划分为不同的子目标图像，按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值，可以针对不同的图像区域采取不同的缩放因子，由于缩放因子的获取由子源图像和子目标图像共同决定，在获取各子目标图像中的各像素值时能够符合目标图像的显示状况，提高了视频图像的缩放质量。

附图说明

图1是本发明实施例中视频图像缩放方法一个实施例示意图；

图2是本发明实施例中视频图像缩放方法另一个实施例示意图；

图3是本发明实施例中视频图像缩放方法另一个实施例示意图；

图4是本发明实施例中视频图像缩放方法另一个实施例示意图；

图5是本发明实施例中视频图像缩放设备一个实施例示意图；

图6是本发明实施例中视频图像缩放设备另一个实施例示意图；

图7是本发明实施例中视频图像缩放设备另一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种视频图像缩放方法及装置，用于提高视频图像的缩放质量。

请参阅图1，本发明实施例中的视频图像缩放方法一个具体实施例包括：

101、划分目标图像；

当有图像进入到数字显示系统需要被缩放时，将目标图像划分为至少两个子目标图像，划分目标图像为子目标图像的数量可以预置也可以由每次缩放的实际情况决定，此处不作限定。

102、划分源图像；

将目标图像划分之后，按照将目标图像划分为子目标图像的方式，将源图像划分为对应数目的子源图像。

103、获取缩放因子；

将源图像划分为各个子源图像后，根据各子目标图像的像素范围和各子源图像的像素范围获取各子目标图像中各像素的缩放因子，像素范围是指各图像在坐标系中的位置坐标范围，缩放因子表示的是由源图像缩放到目标图像后图像间的相对应的尺度比例关系，具体获取缩放因子的方法和步骤将在后续的实施例中说明。

104、获取各子目标图像中的各像素值。

在整个缩放过程中，建立由子源图像中的像素值缩放到目标图像中的对应关系，从而按照缩放因子为目标图像中各像素选取相应的有效源图像的像素值。具体缩放过程将在后续的实施例中作具体说明。

在本发明实施例中，通过将目标图像划分为不同的子目标图像，按照缩放因子获取各个子目标图像中的各像素值，可以针对不同的图像区域采取不同的缩放因子，由于缩放因子的获取由子源图像和子目标图像共同决定，在获取各子目标图像中的各像素值时能够符合目标图像的显示状况，提高了视频图像的缩放质量。

进一步地，本发明提供另一个视频图像缩放方法的实施例，具体请参阅图2，本发明方法另一个实施例包括：

201、按照水平方向划分目标图像；

当有图像进入到数字显示系统需要被缩放时，按照水平方向将目标图像划分为至少两个子目标图像，划分目标图像为子目标图像的数量可以预置也可以由每次缩放的实际情况决定，此处不作限定。

需要说明的是，在对目标图像进行划分时也可以按照垂直方向进行划分，具体可以由实际操作中的图像信息分布情况决定，此处不作限定。另外，水平方向指图像中行的方向，垂直方向指图像中与行垂直的列的方向。

202、按照水平方向划分源图像；

将目标图像划分之后，将源图像按照水平方向划分目标图像为子目标图像的方式，划分为对应数目的子源图像。

需要说明的是，若步骤201中采取按照垂直方向划分目标图像，则步骤202也同样按照垂直方向划分源图像。

203、获取缩放因子；

将源图像划分为各个子源图像后，根据各子目标图像的像素范围和各子源图像的像素范围获取各子目标图像中各像素的缩放因子，像素范围是指各图像在坐标系中的位置坐标范围，缩放因子表示的是由源图像缩放到目标图像后图像间的相对应的尺度比例关系，具体获取缩放因子的方法和步骤将在后续的实施例中说明。

需要说明的是，各子目标图像中各像素的缩放因子可以是相同的，也可以是不同的，具体可以根据缩放过程中的图像信息决定，此处不作限定。例如，当将目标图像划分为2N-1个子目标图像时，第N个子目标图像中各像素可以均采用相同的缩放因子来获取子目标图像中的像素值，而其它子目标图像中各像素可以采用不同的缩放因子来获取子目标图像中的像素值。

204、使用二阶对称多相滤波器获取各子目标图像中的各像素值。

在整个缩放过程中，建立由子源图像中的像素值缩放到子目标图像中的对应关系，具体可以采用二阶对称多相滤波器为子目标图像中各像素选取有效的源图像的像素值，其中，选取的二阶对称多相滤波器的抽头数可以预置，也可以由实际操作中的图像信息决定，具体地，抽头数可以选取6，8，10或12等，此处不作限定。

需要说明的是，源图像和目标图像的数据格式可以为包含三个色彩分量的YUV、YCrCb、RGB或HIS，当按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值时，子目标图像的三个色彩分量是同时进行获取的。

在本发明实施例中，通过将目标图像划分为不同的子目标图像，按照缩放因子获取各个子目标图像中的各像素值，可以针对不同的图像区域采取不同的缩放因子，由于缩放因子的获取由子源图像和子目标图像共同决定，在获取各子目标图像中的各像素值时能够符合目标图像的显示状况，提高了视频图像的缩放质量，另外，本发明实施例中使用二阶对称多相滤波器获取各子目标图像中的各像素值，由于存在相同的乘法因子，在计算过程中节省了计算量，降低了成本。

下面请参阅图3，本发明实施例中的另一视频图像缩放方法包括：

301、获取水平方向上目标图像的像素范围；

获取水平方向上目标图像的像素范围，目标图像的像素范围因数字显示系统的不同而不同，像素范围是指各图像在坐标系中的位置坐标范围。

需要说明的是，在实际应用中，也可以获取垂直方向上目标图像的像素范围，则整个缩放是在垂直方向上进行的。

302、获取各子目标图像的像素范围；

获取到目标图像的像素范围后，根据该像素范围获取各子目标图像的像素范围，从而将目标图像划分为至少两个子目标图像，具体各子图像的像素范围的选取可以预置或由实际操作决定。

303、获取水平方向上源图像的像素范围；

获取水平方向上源图像的像素范围，源图像的像素范围因输入的源图像不同而不同，需要说明的是，若步骤301中获取垂直方向上目标图像的像素范围，则步骤303中同样获取垂直方向上源图像的像素范围。

另外，步骤303和步骤302可以同时进行，也可以先执行步骤303，再执行步骤302，还可以先执行步骤302，再执行步骤303，具体此处不作限定。

304、获取各子源图像的像素范围；

获取到源图像的像素范围后，根据源图像的像素范围、目标图像的像素范围和子目标图像的像素范围获取各子源图像的像素范围，从而将源图像划分为至少两个子源图像。

305、获取第一缩放因子；

根据步骤301、302、303、304中分别获取的目标图像的像素范围、子目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子源图像的像素范围获取第一缩放因子，该第一缩放因子为获取各子目标图像的边界像素值时使用的缩放因子。

306、获取缩放增量因子；

根据步骤301、302、303、304中分别获取的目标图像的像素范围、子目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子源图像的像素范围获取缩放增量因子，该缩放增量因子为各子目标图像中相邻像素的缩放因子的差值。

需要说明的是，同一子目标图像中各像素的缩放增量因子是相同的，不同的子目标图像中的缩放增量因子是可以不同的，具体可以根据缩放过程中的图像信息决定，此处不作限定。例如，当将目标图像划分为2N-1个子目标图像时，第N个子目标图像中各像素的缩放增量因子是相同的，具体可以为零。

307、分别获取各子目标图像中各像素的缩放因子；

根据步骤305、306中分别获取的第一缩放因子、缩放增量因子分别获取各子目标图像中各像素的缩放因子。

需要说明的是，各子目标图像中各像素的缩放因子可以是相同的，也可以是不同的，具体可以根据缩放过程中的图像信息决定，此处不作限定。例如，当将目标图像划分为2N-1个子目标图像时，第N个子目标图像中各像素可以均采用相同的缩放因子获取各子目标图像中的各像素值，而其它子目标图像中各像素可以采用不同的缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。

308、选取至少一个子源图像中的像素值；

为目标图像中各像素选取至少一个子源图像中的像素值，其中，选取至少一个子源图像中的像素值由缩放因子、子源图像中的像素以及所使用的二阶对称多相滤波器的抽头数决定，若选取的像素值的位置超过了子源图像的像素范围，使用边界的像素值来代替。通常，选取的子源图像中的像素个数与二阶对称多相滤波器的抽头数相对应，例如，若使用二阶对称多相滤波器的抽头数为10，那么相应的选取10个相邻的子源图像中的像素值，若选取的其中3个像素值的位置超过了子源图像的像素范围，使用边界的像素来代替这3个像素值。

309、使用二阶对称多相滤波器分别获取第一目标像素值和第二目标像素值；

在整个缩放过程中，建立由子源图像中的像素值缩放到子目标图像中的对应关系，具体可以采用二阶对称多相滤波器为目标图像中各像素选取有效的子源图像的像素值，分别得到第一目标像素值和第二目标像素值，其中，获取第一目标像素值和第二目标像素值是为了获取子目标图像中的像素值。

310、使用线性插值获取子目标图像中的像素值；

获取到第一目标像素值和第二目标像素值后，将第一目标像素值和第二目标像素值按照线性插值的办法获取子目标图像中的像素值，其中，线性插值的系数和缩放因子相关。

需要说明的是，源图像和目标图像的数据格式可以为包含三个色彩分量的YUV、YCrCb、RGB或HIS，当按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值时，子目标图像的三个色彩分量是同时进行缩放的。

311、判断是否已经处理完所有子目标图像中的像素；

当获取到子目标图像中的像素之后，判断是否已经处理完所有子目标图像中的像素，若是，则转到步骤312，若否，转到步骤306。

312、确认完成缩放。

当已经处理完所有子目标图像中的像素时，结束缩放，确认已经完成缩放，由数字显示系统对缩放后的图像进行显示，或由图像转换设备对图像的格式进行转换。

在本发明实施例中，通过将目标图像划分为不同的子目标图像，按照缩放因子获取各个子目标图像中的各像素值，可以针对不同的图像区域采取不同的缩放因子，由于缩放因子的获取由子源图像和子目标图像共同决定，在获取各子目标图像中的各像素值时能够符合目标图像的显示状况，提高了视频图像的缩放质量，另外，本发明实施例中使用二阶对称多相滤波器获取各子目标图像中的各像素值，由于存在相同的乘法因子，在计算过程中节省了计算量，降低了成本。

为了更好的理解上述实施例，请参阅图4，下面以一具体的应用场景对视频图像缩放方法进行详细描述，具体的：

本实施例中，以将YUV4:2:2格式的目标图像划分为3个子目标图像为例，在图4中，图像401为源图像，图像402为源图像中左边的子源图像，图像403为源图像中间的子源图像，图像404为目标图像，图像405为目标图像中的左边的子目标图像，图像406为目标图像中间的子目标图像。下面具体的描述图像405中各像素值在亮度上的获取方法，在色度上的获取方法和其它子目标图像的获取方法可根据此算法依次类推。

首先获取水平方向上目标图像404的像素范围out_size，子目标图像405的像素范围均为w₀，子目标图像406的像素范围为W₁，则W₁，w₀通过如下方式获取：

w₀＜out_size/2

w₁＝out_size-2*w₀

需要说明的是，本发明实施例中的“*”表示的是前后两个因子的相乘关系。

然后获取水平方向上源图像401的像素范围为in_size，同样将源图像划分为3个子源图像，子源图像402的像素范围为v₀，子源图像403的像素范围为V₁，则v₀，V₁可以通过如下方式获取：

v₀＜in_size/2

$V_0>\frac{(w_0+1)*\mathrm{in}\_\mathrm{size}}{2(\mathrm{out}\_\mathrm{size}-w_0+1)}$

V₁＝in_size-2*V₀

设获取到的第一缩放因子为S_i，则S_i通过如下方式获取：

$S_i=\frac{2V_0}{W_0-1}-\frac{(W_0+1)*(\mathrm{in}\_\mathrm{size}-2V_0)}{(W_0-1)*(\mathrm{out}\_\mathrm{size}-2W_0)}$

设获取到子目标图像405左边界的缩放增量因子均为S_d，则S_d可以通过如下方式获取：

$S_d=\frac{2}{W_0-1}(\frac{\mathrm{in}\_\mathrm{size}-2V_0}{\mathrm{out}\_\mathrm{size}-2W_0}-\frac{V_0}{W_0})$

需要说明的是，若在色度上获取子目标图像中各像素的缩放增量因子S_dc时，S_dc＝2_Sd。

获取到S_i，S_d之后，可以通过如下方式分别获取各子目标图像中的各像素的缩放因子，设子目标图像405中第n个像素的缩放因子为S(n)，则S(n)＝S_i+n*S_d

设子目标图像406中各像素的缩放增量因子为零，所以该子目标图像的缩放因子均相同，设为S₁，则S₁可以通过如下方式获取：

$S_1=\frac{\mathrm{in}\_\mathrm{size}-2*v_0}{\mathrm{out}\_\mathrm{size}-2*w_0}$

获取到各个像素的缩放因子之后，根据缩放要求保持的精度选择一个系统初始值，设为m(0)，本实施例中选择缩放精度为7比特，则由m(0)＝ip_x可以获取到m(0)，ip_x可以选取值为

中的一个值，需要说明的是，在实际应用中根据所选择缩放的精度的不同，ip_x的选取也不同。

通过如下方式可依次获取到m(n)：

m(n)＝S(n)+m(n-1)；

若使用二阶10抽头对称滤波器来获取各目标图像中的各像素值，所选取二阶10抽头对称滤波器的抽头系数为：

phase0：h₀₀，h₀₁，h₀₂，h₀₃，h₀₄，h₀₃，h₀₂，h₀₁，h₁₀，h₀₀，0

phase1：h₁₀，h₁₁，h₁₂，h₁₃，h₁₄，h₁₄，h₁₃，h₁₂，h₁₁，h₁₀

各抽头系数满足如下要求，它们按图像缩放比例通过低通滤波设计获取：

$h_{04}+2*\underset{j=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{0j}=1$

$2*\underset{j=0}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{1j}=1$

接下来，通过如下方式：

i＝[m(n)]，即m(n)的整数部分；

k＝i+5

选取子源图像中的10个像素来获取子目标图像中的像素值，具体地，选取的子源图像中的10个像素值分别为：

x(k-9)，x(k-8)，x(k-7)，x(k-6)，x(k-5)，x(k-4)，x(k-3)，x(k-2)，x(k-1)，x(k)。

需要说明的是，选取的10个像素中若有的像素的位置超过了子源图像的像素范围，则使用边界的像素来代替这些像素。

选取到子源图像中的10个像素之后，获取第一目标像素值和第二目标像素值通过如下方式：

r＝m(n)-i；

若r＜0.5，α＝r，y₀，y₁分别为

y₀＝h₀₀*x(k-9)+h₀₁*x(k-8)+h₀₂*x(k-7)+h₀₃*x(k-6)+h₀₄*x(k-5)+h₀₃*x(k-4)+h₀₂*x(k-3)+h₀₁*x(k-2)+h₀₀*x(k-1)

y₁＝h₁₀*x(k-9)+h₁₁*x(k-8)+h₁₂*x(k-7)+h₁₃*x(k-6)+h₁₄*x(k-5)+h₁₄*x(k-4)+h₁₃*x(k-3)+h₁₂*x(k-2)+h₁₁*x(k-1)+h₁₀*x(k)

若r≥0.5，α＝r-0.5，y₀，y₁分别为：

y₀＝h₁₀*x(k-9)+h₁₁*x(k-8)+h₁₂*x(k-7)+h₁₃*x(k-6)+h₁₄*x(k-5)+h₁₄*x(k-4)+h₁₃*x(k-3)+h₁₂*x(k-2)+h₁₁*x(k-1)+h₁₀*x(k)

y₁＝h₀₀*x(k-8)+h₀₁*x(k-7)+h₀₂*x(k-6)+h₀₃*x(k-5)+h₀₄*x(k-4)+h₀₃*x(k-3)+h₀₂*x(k-2)+h₀₁*x(k-1)+h₀₀*x(k)

获取到第一目标像素值和第二目标像素值之后，使用线性插值获取子目标图像中的像素值y(n)通过如下方式：

y(n)＝(1-α)*y₀+α*y₁

通过上述公式不断循环计算，当计算出所有子目标图像中的像素值后，结束整个缩放过程，接下来由数字显示系统对缩放后的图像进行显示，或由图像转换设备对图像进行转换。

以上内容对本发明实施例中的视频图像缩放方法进行了描述，下面对视频图像缩放设备进行描述，请参阅图5，本发明实施例的视频图像缩放设备的一个例子包括：

目标图像划分单元501，用于将目标图像划分为至少两个子目标图像；

源图像划分单元502，用于按照将目标图像划分为子目标图像的方式，将源图像划分为对应数目的子源图像；

缩放因子获取单元503，用于获取各子目标图像中各像素的缩放因子，该缩放因子由子目标图像和子源图像共同决定；

图像缩放单元504，用于按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。

当有图像进入到数字显示系统需要被缩放时，目标图像划分单元501将目标图像划分为至少两个子目标图像，源图像划分单元502按照目标图像划分单元501的划分方式将源图像划分为对应数目的子源图像，接下来由缩放因子获取单元503根据目标图像划分单元501和源图像划分单元502的划分结果获取各子目标图像中的各像素的缩放因子，图像缩放单元504根据缩放因子获取单元503获取到的缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。

在本发明实施例中，目标图像划分单元501通过将目标图像划分为不同的子目标图像，由图像缩放单元504按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值，可以针对不同的图像区域采取不同的缩放因子，由于缩放因子的获取由子源图像和子目标图像共同决定，在获取各子目标图像中的各像素值时能够符合目标图像的显示状况，提高了视频图像的缩放质量。

为了便于理解，下面以另一个实施例对本发明实施例中的视频图像缩放设备进行描述，具体请参阅图6，本发明实施例中视频图像缩放设备另一个实施例包括：

目标图像水平划分模块601，用于按照水平方向将目标图像划分为至少两个子目标图像；

源图像水平划分模块602，用于按照水平方向将源图像划分为对应数目的子源图像；

缩放因子获取单元603，用于获取各子目标图像中各像素的缩放因子，该缩放因子由子目标图像和子源图像共同决定；

图像缩放实现模块604，用于使用二阶对称多相滤波器按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。

需要说明的是，本发明实施例中的视频图像缩放设备的目标图像水平划分模块601和源图像水平划分模块602可以分别由目标图像垂直划分模块和源图像垂直划分模块来代替，其中，目标图像垂直划分模块，用于按照垂直方向将目标图像划分为至少两个子目标图像；源图像垂直划分模块，用于按照垂直方向将源图像划分为对应数目的子源图像。

当有图像进入到数字显示系统需要被缩放时，目标图像水平划分模块601将目标图像划分为至少两个子目标图像，源图像水平划分模块602按照目标图像水平划分模块601的划分方式将源图像划分为对应数目的子源图像，接下来由缩放因子获取单元603根据目标图像水平划分模块601和源图像水平划分模块602的划分结果获取各子目标图像中的各像素的缩放因子，图像缩放实现模块604根据缩放因子获取单元603获取到的缩放因子使用二阶对称多相滤波器获取各目标图像中的各像素值。

在本发明实施例中，目标图像水平划分模块601通过将目标图像划分为不同的子目标图像，图像缩放实现模块604按照缩放因子获取各子目标图像中的各像素值，可以针对不同的图像区域采取不同的缩放因子，由于缩放因子的获取由子源图像和子目标图像共同决定，在获取各子目标图像中的各像素值时能够符合目标图像的显示状况，提高了视频图像的缩放质量，另外，图像缩放实现模块604使用二阶对称多相滤波器获取各子目标图像中的各像素值，由于存在相同的乘法因子，在计算过程中节省了计算量，降低了成本。

请参阅图7，本发明实施例中视频图像缩放设备的另一个具体例子包括：

第一像素范围获取模块701，用于获取目标图像的像素范围，像素范围是指目标图像在坐标系中的位置坐标范围；

第二像素范围获取模块702，用于根据该像素范围获取各子目标图像的像素范围，从而将目标图像划分为至少两个子目标图像；

第三像素范围获取模块703，用于获取源图像的像素范围；

第四像素范围获取模块704，用于根据源图像的像素范围和目标图像的像素范围获取各子源图像的像素范围，从而将源图像划分为至少两个子源图像；

第一缩放因子获取模块705，用于根据目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子目标图像的像素范围和子源图像的像素范围获取第一缩放因子，该第一缩放因子为获取各子目标图像的边界像素值时使用的缩放因子；

缩放增量因子获取模块706，用于根据目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子目标图像的像素范围和子源图像的像素范围获取缩放增量因子，该缩放增量因子为各子目标图像中相邻像素的缩放因子的差值；

缩放因子获取模块707，用于根据第一缩放因子和缩放增量因子分别获取各子目标图像中各像素的缩放因子；

源像素选取子模块708，用于为子目标图像中各像素选取至少一个子源图像中的像素值，该选取至少一个子源图像中的像素值由缩放因子、子源图像中的像素以及所使用的二阶对称多相滤波器的抽头数决定；

过程目标像素获取子模块709，用于根据选取至少一个子源图像中的像素值，使用二阶对称多相滤波器分别获取第一目标像素值和第二目标像素值；

目标像素获取子模块710，用于根据第一目标像素值和第二目标像素值，使用线性插值获取子目标图像中的像素值；

判断单元711，用于判断是否已经处理完所有子目标图像中的像素。

视频图像缩放设备中各单元和模块的交互过程如下：当有图像进入到数字显示系统需要被缩放时，第一像素范围获取模块701获取目标图像的像素范围，第二像素范围获取模块702根据第一像素范围获取模块701获取的结果获取各子目标图像的像素范围，从而将目标图像划分为至少两个子目标图像；第三像素范围获取模块703获取源图像的像素范围，然后第四像素范围获取模块704根据第一像素范围获取模块701、第二像素范围获取模块702、第三像素范围获取模块703的获取结果获取各子源图像的像素范围，从而将源图像划分为至少两个子源图像；

然后，第一缩放因子获取模块705根据上述模块的获取结果获取第一缩放因子，该第一缩放因子为获取各子目标图像的边界像素值时使用的缩放因子，缩放增量因子获取模块706根据上述模块的获取结果获取缩放增量因子，该缩放增量因子为各子目标图像中相邻像素的缩放因子的差值，缩放因子获取模块707根据第一缩放因子获取模块705和缩放增量因子获取模块706的获取结果获取到各子目标图像中的各像素的缩放因子；

接下来，由源像素选取子模块708根据缩放因子获取模块707获取到的缩放因子选取至少一个子源图像中的像素值，过程目标像素获取子模块709根据源像素选取子模块708选取的像素值分别获取到第一目标像素值和第二目标像素值；目标像素获取子模块710则可由第一目标像素值和第二目标像素值得到各子目标图像中的像素值；

最后，由判断单元711，用于判断是否已经处理完所有子目标图像中的像素，若是，确认完成整个缩放过程，若否，转到缩放增量因子获取模块706，直到完成整个缩放过程。

在本发明实施例中，视频图像缩放设备通过将目标图像划分为不同的子目标图像，按照缩放因子获取各个子目标图像中的各像素值，可以针对不同的图像区域采取不同的缩放因子，由于缩放因子的获取由子源图像和子目标图像共同决定，视频图像缩放设备在获取各子目标图像中的各像素值时能够符合目标图像的显示状况，提高了视频图像的缩放质量，另外，本发明实施例中视频图像缩放设备使用了二阶对称多相滤波器获取各子目标图像中的各像素值，由于存在相同的乘法因子，在计算过程中节省了计算量，降低了成本。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种视频图像缩放方法及装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种视频图像缩放方法，其特征在于，包括：

将目标图像划分为至少两个子目标图像，所述将目标图像划分为至少两个子目标图像包括：获取所述目标图像的像素范围；根据所述像素范围获取各子目标图像的像素范围，从而将目标图像划分为至少两个子目标图像；

按照将所述目标图像划分为子目标图像的方式，将源图像划分为对应数目的子源图像，所述按照将所述目标图像划分为子目标图像的方式，将源图像划分为对应数目的子源图像包括：获取源图像的像素范围；根据所述源图像的像素范围、所述目标图像的像素范围和各子目标图像的像素范围获取各子源图像的像素范围，从而将源图像划分为至少两个子源图像；

获取各子目标图像中各像素的缩放因子，所述缩放因子由子目标图像和子源图像共同决定，所述获取各子目标图像中各像素的缩放因子包括：根据目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子目标图像的像素范围和子源图像的像素范围获取第一缩放因子，所述第一缩放因子为获取各子目标图像的边界像素值时使用的缩放因子；根据目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子目标图像的像素范围和子源图像的像素范围获取缩放增量因子，所述缩放增量因子为各子目标图像中相邻像素的缩放因子的差值；根据所述第一缩放因子和所述缩放增量因子分别获取各子目标图像中各像素的缩放因子；

按照所述缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。

2.根据权利要求1所述的视频图像缩放方法，其特征在于，

所述将目标图像划分为至少两个子目标图像包括：按照水平方向将所述目标图像划分为至少两个子目标图像；

当按照水平方向将目标图像划分为至少两个子目标图像时，按照水平方向将所述源图像划分为对应数目的子源图像；

或，

所述将目标图像划分为至少两个子目标图像包括：按照垂直方向将所述目标图像划分为至少两个子目标图像；

当按照垂直方向将目标图像划分为至少两个子目标图像时，按照垂直方向将所述源图像划分为对应数目的子源图像。

3.根据权利要求1所述的视频图像缩放方法，其特征在于，

所述根据目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子目标图像的像素范围和子源图像的像素范围获取第一缩放因子通过如下方式：

$S_i=\frac{{2V}_0}{W_0-1}-\frac{(W_0+1)*(\mathrm{in}\_\mathrm{size}-2V_0)}{(W_0-1)*(\mathrm{out}\_\mathrm{size}-{2W}_0)}$

其中，S_i为第一缩放因子，out_size为目标图像的像素范围，in_size为源图像的像素范围，W₀为目标图像中的一个子目标图像的像素范围，V₀为源图像中的一个子源图像的像素范围；

所述根据所述目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子目标图像的像素范围和子源图像的像素范围获取缩放增量因子通过如下方式：

$S_d=\frac{2}{W_0-1}(\frac{\mathrm{in}\_\mathrm{size}-{2V}_0}{\mathrm{out}\_\mathrm{size}-{2W}_0}-\frac{V_0}{W_0})$

其中，S_d为缩放增量因子，out_size为目标图像的像素范围，in_size为源图像的像素范围，W₀为目标图像中的一个子目标图像的像素范围，V₀为源图像中的一个子源图像的像素范围；

所述根据所述第一缩放因子和所述缩放增量因子分别获取各子目标图像中各像素的缩放因子通过如下方式：

S(n)=S_i+n*S_d

其中，S(n)为子目标图像中第n个像素的缩放因子，S_i为第一缩放因子，S_d为缩放增量因子。

4.根据权利要求1所述的视频图像缩放方法，其特征在于，当将所述目标图像划分为2N-1个子目标图像时，第N个子目标图像中各像素的缩放增量因子为零。

5.根据权利要求1所述的视频图像缩放方法，其特征在于，所述按照所述缩放因子获取各子目标图像中的各像素值包括：

使用二阶对称多相滤波器按照所述缩放因子获取各子目标图像中的各像素值，所述使用二阶对称多相滤波器按照所述缩放因子获取各子目标图像中的各像素值包括：

为子目标图像中各像素选取至少一个子源图像中的像素值，所述选取至少一个子源图像中的像素值由缩放因子、子源图像中的像素以及所使用的二阶对称多相滤波器的抽头数决定；

根据选取至少一个子源图像中的像素值，使用二阶对称多相滤波器分别获取第一目标像素值和第二目标像素值；

根据所述第一目标像素值和第二目标像素值，使用线性插值获取子目标图像中的像素值。

6.根据权利要求5所述的视频图像缩放方法，其特征在于，

所述为子目标图像中各像素选取至少一个子源图像中的像素值通过如下方式：

m(0)=ip_x；

m(n)=S(n)+m(n-1)；

i＝[m(n)]；

其中，ip_x与缩放的精度相关，为预置参数，S(n)为子目标图像中第n个像素的缩放因子，m(n)是与子目标图像中第n个像素对应的子源图像中的像素位置，i是子源图像中m(n)的整数位像素；

所述根据选取至少一个子源图像中的像素值，使用二阶对称多相滤波器分别获取第一目标像素值和第二目标像素值通过如下方式：

k=i+p；

r=m(n)-i；

若r<0.5，α=r，y₀，y₁分别为：

y₀=h₀₀*x(k-9)+h₀₁*x(k-8)+h₀₂*x(k-7)+h₀₃*x(k-6)+h₀₄*x(k-5)+

h₀₃*x(k-4)+h₀₂*x(k-3)+h₀₁*x(k-2)+h₀₀*x(k-1)

y₁=h₁₀*x(k-9)+h₁₁*x(k-8)+h₁₂*x(k-7)+h₁₃*x(k-6)+h₁₄*x(k-5)+

h₁₄*x(k-4)+h₁₃*x(k-3)+h₁₂*x(k-2)+h₁₁*x(k-1)+h₁₀*x(k)

若r≥0.5，α=r-0.5，y₀，y₁分别为：

y₀=h₁₀*x(k-9)+h₁₁*x(k-8)+h₁₂*x(k-7)+h₁₃*x(k-6)+h₁₄*x(k-5)+

h₁₄*x(k-4)+h₁₃*x(k-3)+h₁₂*x(k-2)+h₁₁*x(k-1)+h₁₀*x(k)

y₁=h₀₀*x(k-8)+h₀₁*x(k-7)+h₀₂*x(k-6)+h₀₃*x(k-5)+h₀₄*x(k-4)+

h₀₃*x(k-3)+h₀₂*x(k-2)+h₀₁*x(k-1)+h₀₀*x(k)

其中，m(n)是与第n个像素对应的子源图像中的像素位置，i是子源图像中与m(n)对应的整数位像素，p为所选取的二阶对称多相滤波器的抽头数的一半，所述p=5，k为所选取的子源图像中的像素位置，r为m(n)的小数部分，α为由r决定的系数，y₀为第一目标像素值，y₁为第二目标像素值，x(k-9)，x(k-8)，x(k-7)，x(k-6)，x(k-5)，x(k-4)，x(k-3)，x(k-2)，x(k-1)，x(k)分别为选取的子源图像中的像素值，h₀₀，h₀₁，h₀₂，h₀₃，h₀₄，h₀₃，h₀₂，h₀₁，h₀₀,0和h₁₀,h₁₁,h₁₂,h₁₃,h₁₄,h₁₄,h₁₃,h₁₂,h₁₁,h₁₀分别是二阶对称多相滤波器的两组抽头系数；

所述根据所述第一目标像素值和第二目标像素值，使用线性插值获取子目标图像中的像素值通过如下方式：

y(n)=(1-α)*y₀+α*y₁

其中，y(n)为获取到的子目标图像中的第n个像素值，y₀为第一目标像素值，y₁为第二目标像素值。

7.根据权利要求5所述的视频图像缩放方法，其特征在于，所述使用线性插值获取子目标图像中的像素值之后包括：判断是否已经处理完所有子目标图像中的像素，若是，确认完成缩放。

8.根据权利要求1所述的视频图像缩放方法，其特征在于，所述源图像和目标图像的数据格式为包含三个色彩分量的YUV、YCrCb、RGB或HIS，当按照所述缩放因子获取各子目标图像中的各像素值时，所述子目标图像的三个色彩分量是同时获取的。

9.一种视频图像缩放设备，其特征在于，包括：

目标图像划分单元，用于将目标图像划分为至少两个子目标图像，所述目标图像划分单元包括：第一像素范围获取模块，用于获取所述目标图像的像素范围；第二像素范围获取模块，用于根据所述像素范围获取各子目标图像的像素范围，从而将目标图像划分为至少两个子目标图像；

源图像划分单元，用于按照将所述目标图像划分为子目标图像的方式，将源图像划分为对应数目的子源图像，所述源图像划分单元包括：第三像素范围获取模块，用于获取所述源图像的像素范围；第四像素范围获取模块，用于根据所述源图像的像素范围和所述目标图像的像素范围获取各子源图像的像素范围，从而将源图像划分为至少两个子源图像；

缩放因子获取单元，用于获取各子目标图像中各像素的缩放因子，所述缩放因子由子目标图像和子源图像共同决定，所述缩放因子获取单元包括：第一缩放因子获取模块，用于根据目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子目标图像的像素范围和子源图像的像素范围获取第一缩放因子，所述第一缩放因子为获取各子目标图像的边界像素值时使用的缩放因子；缩放增量因子获取模块，用于根据目标图像的像素范围、源图像的像素范围、子目标图像的像素范围和子源图像的像素范围获取缩放增量因子，所述缩放增量因子为各子目标图像中相邻像素的缩放因子的差值；缩放因子获取模块，用于根据所述第一缩放因子和所述缩放增量因子分别获取各子目标图像中各像素的缩放因子；

图像缩放单元，用于按照所述缩放因子获取各子目标图像中的各像素值。

10.根据权利要求9所述的视频图像缩放设备，其特征在于，

所述目标图像划分单元包括：目标图像水平划分模块，用于按照水平方向将目标图像划分为至少两个子目标图像；

所述源图像划分单元包括：源图像水平划分模块，用于按照水平方向将源图像划分为对应数目的子源图像；

或，

所述目标图像划分单元包括：目标图像垂直划分模块，用于按照垂直方向将目标图像划分为至少两个子目标图像；

所述源图像划分单元包括：源图像垂直划分模块，用于按照垂直方向将源图像划分为对应数目的子源图像。

11.根据权利要求9所述的视频图像缩放设备，其特征在于，所述图像缩放单元包括：

图像缩放实现模块：用于使用二阶对称多相滤波器按照所述缩放因子获取各子目标图像中的各像素值，所述图像缩放实现模块包括：

源像素选取子模块，用于为子目标图像中各像素选取至少一个子源图像中的像素值，所述选取至少一个子源图像中的像素值由缩放因子、子源图像中的像素以及所使用的二阶对称多相滤波器的抽头数决定；

过程目标像素获取子模块，用于根据选取至少一个子源图像中的像素值，使用二阶对称多相滤波器分别获取第一目标像素值和第二目标像素值；

目标像素获取子模块，用于根据所述第一目标像素值和第二目标像素值，使用线性插值获取子目标图像中的像素值。

12.根据权利要求11所述的视频图像缩放设备，其特征在于，所述视频图像缩放设备包括：

判断单元，用于判断是否已经处理完所有子目标图像中的像素。

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