CN102340638B - 一种视频处理装置中并行处理数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种视频处理装置中并行处理数据的方法，其特征在于，包括：存储从片外存储器读取的N行数据，其中，N为大于零的整数，所述N行数据中至少包括原始行数据；接收帧缓冲器发送的请求数据消息；根据所述请求数据消息，触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；将获取的填充行数据和所述N行数据的其中一行数据并行输出给帧缓冲器，其中，所述N行数据的其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；将获取的更新行数据存储到所述片外存储器，使得所述更新行数据覆盖对应的原始行数据。本发明实施例还提供了相应的装置，本发明技术方案可以大大减少了存储器的数量，减少了生产成本。

Description

一种视频处理装置中并行处理数据的方法和装置

技术领域

本发明涉及视频信号处理领域，具体涉及一种视频处理装置中并行处理数据的方法和装置。

背景技术

在视频系统中，将隔行扫描信号转换为逐行扫描信号的去隔行的方法非常重要。去隔行设备从源场中提取图像的一个原始行数据，然后产生图像的两个输出行数据，即隔行数据和填充行数据。在多场去隔行的情况下，填充行的像素值由前后几场中对应原始行的像素值计算产生，即为了产生一个填充行数据。如图1所示为现有技术中视频处理装置中并行处理数据的方法示意图。图中显示了四个隔行扫描获取的场，分别是：场F1，场F2，场F3，和场F4，其中，设备扫描所获取的四个场是有时间上的先后的，图1中场F1是最先被扫描获取的，场F4是最后扫描获取的场。各场中有斜线的行表示原始行，空白的行为填充行。填充行的像素值由多个场中的多个原始行的像素值计算产生。例如：场F2中的填充行中像素点B是由在场F2之前的场(即场F1)中一个像素点0的像素值，场F2中的与像素点B上下相邻的两个像素点1和像素点2的像素值，在场F2之后的场F3中的两个像素点3和像素点4的像素值，由这五个像素点的像素值计算获得，计算像素点B所在填充行中每个像素点的像素值，可以通过像素点0、像素点1、像素点2、像素点3、和像素点4这5个像素点所在的原始行的像素值通过算法计算获得，这里所说的算法可以是加权平均算法。获取到像素点B所在填充行中每个像素点的像素值，可以表示产生一个填充行数据。又例如：场F1中的填充行中像素点A是由在场F1之前的场中一个像素点e的像素值，场F1中的与像素点A上下相邻的两个像素点a、b的像素值，在场F1之后的场F2中的像素点c的像素值，还有一个像素点的位置在场F2中是不存在的，可以假设该像素点与像素点c相同，即像素值是相同的，由这五个像素点的像素值计算获得。

关于像素点C、像素点D的像素值的获取与像素点B与相同的说明，此处不重述。最后，像素点E的像素值的计算时，由于像素点E在第一行，像素点E所在的行没有上一行，因此，可以设置用于计算像素点E的像素点，如图1中将像素点E所在行之上的像素点假设为像素点g和像素点h。

现有的去隔行设备从片外存储器读取N个原始行的数据，相应的，每一行原始的隔行数据需要一个先进先出(FIFO，FirstInputFirstOutput)存储器来存储，去隔行设备根据原始的隔行数据，计算获取填充行数据，获取的填充行数据需要单独的FIFO来存储。如果输入场是奇场，当隔行设备第一次接收到帧缓存装置发送的请求数据的消息后，先将存储的原始的隔行数据发送给帧缓存装置；当隔行设备第二次接收到帧缓存装置发送的请求数据的消息后，再将获取并存储的填充行数据发送给帧缓冲装置，以此类推，将数据行输出。

为了进一步提高画面质量，现有技术中的去隔行设备还采用时域降噪技术，即由前后几场中对应的像素值计算产生后一场中对应的更新值，由更新值形成更新行数据，更新行数据需要写回片外存储器，用于更新后一场对应行的原始数据，而对应的更新行也需要FIFO来存储。

通过对现有技术中视频处理装置中并行处理数据的方法的研究，发现现有技术中视频处理装置中并行处理数据的方法中过多的使用存储器，导致隔行设备的芯片的面积增大，不利于芯片的微小化，同时，增加了生产的成本。

发明内容

本发明实施例提供一种视频处理装置中并行处理数据的方法和装置，可以大幅度减少存储设备的使用，便于缩小芯片的体积，降低生产成本。

本发明实施例提供一种视频处理装置中并行处理数据的方法，包括：

存储从片外存储器读取的N行数据，其中，N为大于零的整数，所述N行数据中至少包括原始行数据；

接收帧缓冲器发送的请求数据消息；

判断片外存储器是否空闲；

当接收到所述帧缓冲器发送的请求数据信息，同时片外存储器空闲时，则触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；否则，继续等待帧缓冲器的请求数据消息，同时重复判断片外存储器是否空闲；

将获取的填充行数据和所述N行数据的其中一行数据并行输出给帧缓冲器，其中，所述N行数据的其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；

同时，将获取的更新行数据存储到所述片外存储器，使得所述更新行数据覆盖对应的原始行数据。

优选的，所述存储从片外存储器读取的N行数据之前，所述方法还包括：

判断片外存储器是否空闲，如果片外存储器空闲，执行所述存储从片外存储器读取的N行数据。

优选的，所述将获取的更新行数据存储到所述片外存储器之后，所述方法还包括：

判断一帧中所有行都执行如权利要求1中的方法，如果是，结束方法，如果否，对没有执行如权利要求1中的方法的行重复执行如权利要求1中的方法。

本发明实施例还提供了一种视频处理装置中并行处理数据的装置，包括：片内存储单元，接收单元，第二判断单元，运算单元，同步输出单元，和发送单元；

所述接收单元，用于接收帧缓冲器发送的请求数据消息；

所述第二判断单元，用于与所述接收单元同时判断片外存储器是否空闲，若判断片外存储器空闲，则输出片外存储器空闲的标志信号；否则，继续等待帧缓冲器的请求数据消息，同时重复判断片外存储器是否空闲；

所述运算单元，用于根据所述请求数据消息，且接收到所述第二判断单元输出的片外存储器空闲标识信号，则触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；

所述同步输出单元，用于将获取的填充行数据和所述N行数据的其中一行数据并行输出给帧缓冲器，其中，所述N行数据中其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；

所述发送单元，用于与所述同步输出单元同步地，将获取的更新行数据存储到所述片外存储器，使得所述更新行数据覆盖对应原始行数据。

优选的，所述片内存储单元为多于一个的先进先出存储器。

优选的，所述装置还包括：

第一判断单元，用于判断片外存储器是否空闲；

则所述片内存储单元，用于当所述第一判断单元中判断出片外存储器空闲时，存储从片外存储器读取的N行数据。

优选的，所述装置还包括：

第二判断单元，用于当接收帧缓冲器发送的请求数据消息之后，判断片外存储器是否空闲；

则所述运算单元，用于当所述第二判断单元中判断出片外存储器空闲时，执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据。

本发明实施例中通过对读取并且存储片外存储器内的N行数据，当接收到帧缓冲区发送的请求数据消息后，触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据，将获取的填充行数据和存储的N行数据中其中一行数据，并行输出给帧缓冲器，同时，将获取的更新行数据存储到片外存储器中，大大减少了存储器的数量，减少了生产成本，且可以提高执行装置的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中获取填充行的方法示意图；

图2是本发明实施例提供的一种视频处理装置中并行处理数据的方法流程示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种视频处理装置中并行处理数据的方法流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种视频处理装置中并行处理数据的装置示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种视频处理装置中并行处理数据的装置示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种视频处理装置中并行处理数据的方法和装置。以下分别进行详细说明。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种视频处理装置中并行处理数据的方法流程示意图，该方法包括：

步骤201：存储从片外存储器读取的N行数据，其中，N为大于零的整数，所述N行数据中至少包括原始行数据；

其中，这里的N行数据确定可以根据设计中采用的算法决定，这里的算法可以参考现有技术中已有的算法，在本发明实施例中应用的去隔行算法由三个视频场的五行数据计算确定一行填充行数据。仍然参照图1所示，若获取的填充行数据是场F2中的第5行，即像素点B所在的填充行，则从片外存储器读取的5行数据可以分别是：场F1中的第5行数据，场F2中的第4行数据、第6行数据，场F3中的第3行数据、第5行数据。根据这5行的隔行数据，可以计算获取场F2第5行中的填充行数据。同理，一次从外存储器读取5行原始数据，后续步骤中根据读取的5行原始数据获取一行填充行数据，这5行数据通常属于不同的场中。

还需要理解的是，片外存储器中存储的数据包括：从视频源输出的隔行数据，经过时域降噪处理的更新行数据，和原始行数据。仍然以图1中的像素点B为例，片外存储器中存储的场F1中的第5行数据，场F2中的第4行数据、第6行数据，和场F3中的第3行数据都是时域降噪后的更新行数据；场F3中的第5行数据此时仍然是从视频场读取的原始行数据，未经过时域降噪处理。在后续步骤205中获取的更新行数据通常为该原始行数据进行时域降噪后输出的结果。

步骤202：接收帧缓冲器发送的请求数据消息；

步骤203：根据上述请求数据消息，触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；

其中，步骤203中获取填充行数据的操作所采用的算法可以参考现有技术。在本发明实施例中，应用的时域降噪法可以是由两个视频场的两行数据计算确定一行更新行数据，这两行数据包含在计算填充行数据的五行数据中。例如：对于图1中获取像素点B所在的填充行的数据时，可以采用对场F1中第5行的更新行数据和场F3中第5行的原始行数据进行去平均操作，将平均后的结果作为场F3中第5行的原始行数据的更新，形成更新行数据。

步骤204：将获取的填充行数据和上述N行数据中其中一行数据并行输出给帧缓冲器；该输出的N行数据中其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；

其中，通过执行步骤204使得隔行数据和填充行数据成为同步的上下行数据输出给帧缓冲器，设备可以根据视频输入场的奇偶信息，确定隔行数据和填充行数据分别对应输出给帧缓冲器的上下行数据。例如：若视频输入场为奇场，则输出给帧缓冲器时隔行数据被存储到上行作为上行数据，填充行数据被存储到下行作为下行数据；若视频输入场为偶场，则输出给帧缓冲器时填充行数据被存储到上行作为上行数据，隔行数据对应被存储到下行作为下行数据。

步骤205：将获取的更新行数据存储到片外存储器，使得所述更新行数据覆盖对应的原始行数据。

其中，步骤205中将获取的更新行数据存储到片外存储器，使得该更新行数据覆盖N行数据中的原始行数据，当设备下一次将N行数据存储到片内存储器时，如果此次读取的N行数据中仍然包括场F3中第5行数据，则此时读取的数据是更新行数据。更新行数据可以有效的降低时域噪声。对于不同的时域降噪算法和去隔行算法，则相应的从片外存储器读取的N行数据中包括的原始行的行数是不同的，相应的获取的更新行数据覆盖对应的原始行数据。

通过上述步骤201至步骤205的说明，该方法实现了对隔行数据进行去隔行且并行输出数据的操作。该方法通过对读取并且存储片外存储器内的N行数据，当接收到帧缓冲区发送的请求数据消息后，触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据，将获取的填充行数据和存储的N行数据中其中一行数据，并行输出给帧缓冲器，同时，将获取的更新行数据存储到片外存储器中；该方法大大减少了存储器的数量，减少了生产成本，且可以提高执行装置的工作效率。

其次，本发明实施例提供的一种视频处理装置中并行处理数据的方法中，将获取的填充行数据和与填充行对应的隔行数据并行输出给帧缓冲器，且，将更新行数据直接存储到片外存储器中，极大地提高了数据的处理速度，与现有技术帧缓冲器请求一次数据就仅发送一行填充行数据(或者一行隔行数据)相比，减少了执行视频处理装置中并行处理数据的方法的消耗的时间，降低了执行设备的功率消耗。

进一步，图1中说明的方法还可以包括：

步骤206：重复执行上述操作直到将一场中的所有行都执行上述操作后结束。

其中，如当前设备中将隔行数据和填充行数据同步输出给帧缓存器后，该设备将再次向片外存储器中读取并且存储N行数据，如此循环，直至一帧的完成。需要说明的是，对于如图1所示一场可以理解为一帧，场与帧之间的关系还可以有其它，此处不应该理解为对本发明实施例的限制。

如图3所示，为本发明实施例提供的另一种视频处理装置中并行处理数据的方法流程示意图，该方法与图2中说明的方法是相似的，不同之处在于，在本实施例中是一种更优选的方案，可以针对片外存储器的特性，使得该方法更顺利的执行。下面对该方法进行说明，该方法包括：

步骤301：判定片外存储器是否空闲，如果是，执行步骤302，如果否，重复执行步骤301；

需要理解的是，通常片外存储器在进行读操作时，同时进行其它如写操作时，常常会出错，因此，在执行该方法之前，先判断片外存储器是否空闲，当空闲时执行后续的操作。

步骤302：存储从片外存储器读取的N行数据，其中，N为大于零的整数，N行数据中至少包括原始行数据；该步骤302的详细说明可以参考步骤201；

步骤303：接收帧缓冲器发送的请求数据消息；

步骤304：根据接收到的请求数据消息，判断片外存储器是否空闲，如果是，执行步骤305；如果否，重复执行步骤304；

需要说明的是，步骤304中再次判断片外存储器是否空闲的原因是，在后续的步骤305中，设备会根据自身存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据，获取的填充行数据会与N行数据中其中一行数据同步输出给帧缓冲区，而获取的更新行数据则直接存储到片外存储器，因此，在获取更新行数据前，设备需要判断出片外存储器是在空闲状态，来保证正确的将更新行数据存储到片外存储器。

步骤305：根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；

步骤306：将获取的填充行数据和上述片内存储器中N行数据中其中一行数据并行输出给帧缓冲器；该输出的N行数据中其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；将获取的更新行数据存储到片外存储器，使得所述更新行数据覆盖对应的原始行数据；

步骤307：判断一场中所有行都执行上述操作，如果是，结束方法，如果否，从步骤301开始重复执行上述操作。

通过上述图3的说明，该方法通过对读取并且存储片外存储器内的N行数据，当接收到帧缓冲区发送的请求数据消息后，触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据，将获取的填充行数据和存储的N行数据中其中一行数据，并行输出给帧缓冲器，同时，将获取的更新行数据存储到片外存储器中；该方法中不用存储获取的更新行数据，也不用存储获取的填充行数据，大大减少了存储器的数量，减少了生产成本；通过判断片外存储器的空闲状态，可以有效减少执行该方法时出错的几率，大大提高了该方法的正确性和效率。

图4所示为本发明实施例提供的一种视频处理装置中并行处理数据的装置示意图，该装置包括：片内存储单元401，接收单元402，运算单元403，同步输出单元404和发送单元405。

其中，片内存储单元401，用于存储从片外存储器读取的N行数据，其中，N为大于零的整数，所述N行数据中至少包括原始行数据；

接收单元402，用于接收帧缓冲器发送的请求数据消息；

运算单元403，用于根据请求数据消息，触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；

同步输出单元404，用于将获取的填充行数据和上述N行数据的其中一行数据并行输出给帧缓冲器；该输出的N行数据的其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；

其中，同步输出单元，可以将隔行数据和填充行数据并行输出给帧缓冲器，使得帧缓冲器中并行输出的填充行数据和隔行数据(即与填充行数据相邻的隔行数据)的存储地址是相同的。

发送单元405，用于将获取的更新行数据存储到片外存储器，使得所述更新行数据覆盖对应的原始行数据。

通过对图4提供的一种视频处理装置中并行处理数据的装置的说明，该装置实现了对隔行数据进行去隔行且并行输出数据的操作。该装置通过对读取并且存储片外存储器内的N行数据，当接收到帧缓冲区发送的请求数据消息后，触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据，将获取的填充行数据和存储的N行数据中其中一行数据，并行输出给帧缓冲器，同时，将获取的更新行数据存储到片外存储器中；该方法中不用存储获取的更新行数据，也不用存储获取的填充行数据，大大减少了存储器的数量，减少了生产成本。

优选的，该视频处理装置中并行处理数据的装置还包括：

第一判断单元406，用于判断片外存储器是否空闲；

则所述片内存储单元401，用于当所述第一判断单元中判断出片外存储器空闲时，存储从片外存储器读取的N行数据。

优选的，该视频处理装置中并行处理数据的装置还包括：

第二判断单元407，用于当接收帧缓冲器发送的请求数据消息之后，判断片外存储器是否空闲；

则所述运算单元403，用于当所述第二判断单元中判断出片外存储器空闲时，执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据。

通过上述增加第一判断单元406和第二判断单元407，分别可以达到减少该该装置出错的目的，大大提高了该装置的工作效率。

图5所示为本发明实施例提供的另一种视频处理装置中并行处理数据的装置示意图，该装置包括：控制单元501，FIFO存储器502，运算单元503，和同步输出单元504。该装置与图4提供的装置相似，不同之处在于，本实施例提供的装置更具体。

例如：片内存储器单元401是由多于一个的FIFO存储器实现，FIFO存储器的个数可以由N来决定，以N为5为例，片内存储单元401可以由如图5中5个FIFO存储器(附图标记为502a至502e)来实现。

控制单元501，用于控制FIFO存储器502从片外存储器读取N行数据并存储；还用于接收帧缓冲器发送的请求数据消息，根据该请求数据消息，控制运算单元503根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；还用于控制同步输出单元504将获取的填充行数据和上述片内存储器中N行数据中其中一行数据并行输出给帧缓冲器；该输出的N行数据中其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；还用于将获取的更新行数据存储到片外存储器。

需要理解的是，控制单元501可以具体包括：读写控制单元501a，运算控制单元501b，输出控制单元501c。

其中，读写控制单元501a，用于控制FIFO存储器502从片外存储器读取N行数据并存储；将获取的更新行数据存储到片外存储器；

运算控制单元501b，用于接收帧缓冲器发送的请求数据消息，根据该请求数据消息，控制运算单元503根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；

输出控制单元501c，用于控制同步输出单元504将获取的填充行数据和上述片内存储器中N行数据中其中一行数据并行输出给帧缓冲器；该输出的N行数据中其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据。

该装置的运算单元503和同步输出单元504，可以与图4中说明的运算单元403和同步输出单元404具有相同的说明，此处不重述。

进一步，上述控制单元501中读写控制单元501c，还用于判断片外存储器是否空闲，如果空闲，则控制FIFO存储器502从片外存储器读取N行数据并存储；当接收到帧缓冲器发送的请求数据消息后，判断片外存储器是否空闲，如果空闲，则将获取的更新行数据存储到片外存储器。

通过在读写控制单元501c中增加的功能，使得该装置能够在片外存储器空闲的状态下读数据或者写数据，避免了片外存储器出错。

进一步，输出控制单元501c，还用于判断一帧中的并行处理数据的操作都完成，如果未完成，则通知读写控制单元501a重复上一次操作；如果完成，则结束流程。

通过对图5提供的一种视频处理装置中并行处理数据的装置的说明，该装置实现了对隔行数据进行去隔行且并行输出数据的操作。该装置通过对读取并且存储片外存储器内的N行数据，当接收到帧缓冲区发送的请求数据消息后，触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据，将获取的填充行数据和存储的N行数据中其中一行数据，并行输出给帧缓冲器，同时，将获取的更新行数据存储到片外存储器中；该方法中不用存储获取的更新行数据，也不用存储获取的填充行数据，大大减少了存储器的数量，减少了生产成本。

还需要理解的是，上述图4、图5所说明的视频处理装置中并行处理数据的装置的具体说明，也可以参考图2、图3中方法的说明。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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 (6)

1.一种视频处理装置中并行处理数据的方法，其特征在于，包括：

存储从片外存储器读取的N行数据，其中，N为大于零的整数，所述N行数据中至少包括原始行数据；

接收帧缓冲器发送的请求数据消息；

判断片外存储器是否空闲；

当接收到所述帧缓冲器发送的请求数据信息，同时片外存储器空闲时，则触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；否则，继续等待帧缓冲器的请求数据消息，重复判断片外存储器是否空闲；

将获取的填充行数据和所述N行数据的其中一行数据并行输出给帧缓冲器，其中，所述N行数据的其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；

同时，将获取的更新行数据存储到所述片外存储器，使得所述更新行数据覆盖对应的原始行数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储从片外存储器读取的N行数据之前，所述方法还包括：

判断片外存储器是否空闲，如果片外存储器空闲，执行所述存储从片外存储器读取的N行数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将获取的更新行数据存储到所述片外存储器之后，所述方法还包括：

判断一帧中所有行都执行如权利要求1中的方法，如果是，结束方法，如果否，对没有执行如权利要求1中的方法的行重复执行如权利要求1中的方法。

4.一种视频处理装置中并行处理数据的装置，其特征在于，包括：片内存储单元，接收单元，第二判断单元，运算单元，同步输出单元，和发送单元；

所述片内存储单元，用于存储从片外存储器读取的N行数据，其中，N为大于零的整数，所述N行数据中至少包括原始行数据；

所述接收单元，用于接收帧缓冲器发送的请求数据消息；

所述第二判断单元，用于与所述接收单元同时判断片外存储器是否空闲，若判断片外存储器空闲，则输出片外存储器空闲的标志信号；否则，继续等待帧缓冲器的请求数据消息，重复判断片外存储器是否空闲；

所述运算单元，用于根据所述请求数据消息，且接收到所述第二判断单元输出的片外存储器空闲标识信号，则触发执行根据存储的N行数据，获取填充行数据和更新行数据；

所述同步输出单元，用于将获取的填充行数据和所述N行数据的其中一行数据并行输出给帧缓冲器，其中，所述N行数据中其中一行数据为与获取的填充行数据对应的隔行数据；

所述发送单元，用于与所述同步输出单元同步地，将获取的更新行数据存储到所述片外存储器，使得所述更新行数据覆盖对应原始行数据。

5.根据权利要求4所述装置，其特征在于，所述片内存储单元为多于一个的先进先出存储器。

6.根据权利要求4所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一判断单元，用于判断片外存储器是否空闲；

则所述片内存储单元，用于当所述第一判断单元中判断出片外存储器空闲时，存储从片外存储器读取的N行数据。