專利名稱：分辨率轉換方法及裝置、超高清電視機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示技術領域，特別涉及到一種分辨率轉換方法及裝置、超高清電視機。
背景技術：
超高清電視(UHDTV)即像素數目達3840X2160 (4KX2K)或 7680X4320 (8KX4K)的電視，相比全高清電視(FHDTV) 1920 X 1080 (2KX IK)的像素數目，其像素數目提高了 4倍或16倍，因此其圖像表現非常清晰、細膩。在ITU-R制定的超高清電視標準中包括4KX2K標準和8KX4K標準，而4KX2K UHDTV較8KX4K UHDTV更容易實現和普及，是目前電視行業(yè)關注和發(fā)展的熱點和方向。由于2KX IK信號豐富、片源充足，而4KX 2K的信號非常少、片源嚴重缺乏，且直接拍攝4KX2K片源的成本非常高，所以目前的UHDTV產品接收2KX IK信號進行超高清顯示時，一般均存在圖像失真、鋸齒、模糊等缺陷，即將2KX IK信號格式轉換成4KX2K信號格式是當前急需解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是提供一種分辨率轉換方法，旨在提升超高清顯示的清晰度。本發(fā)明實施例公開了一種分辨率轉換方法，包括以下步驟:獲取垂直方向對角插值參數矩陣及水平方向對角插值參數矩陣；根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號。優(yōu)選地，所述獲取所述垂直方向對角插值參數矩陣的具體步驟包括:對所述待轉換分辨率的信號進行垂直方向的對角抽樣處理，獲取第一分辨率信號;根據所述待轉換分辨率的信號及所述第一分辨率信號，按照插值算法進行垂直方向的對角插值參數演算，獲取垂直方向對角插值參數矩陣。優(yōu)選地，所述獲取所述水平方向對角插值參數矩陣的具體步驟包括:對所述第一分辨率信號進行水平方向的對角抽樣處理，獲取第二分辨率信號；根據所述第一分辨率信號及所述第二分辨率信號，按照插值算法進行水平方向的對角插值參數演算，獲取水平方向對角插值參數矩陣。優(yōu)選地，所述根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號的具體步驟包括:根據水平方向對角插值參數矩陣，對所述待轉換分辨率的信號進行水平方向對角插值處理，獲取第三分辨率信號； 根據垂直方向對角插值參數矩陣，對所述第三分辨率信號進行垂直方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號。優(yōu)選地，所述根據水平方向對角插值參數矩陣，對所述待轉換分辨率的信號進行水平方向對角插值處理，獲取第三分辨率信號的具體步驟包括:用所述待轉換分辨率的信號的像素矩陣中的像素進行水平對角填充以得到第一矩陣；對所述第一矩陣進行分塊；用所述第一矩陣中已填充的像素以及水平方向對角插值參數矩陣進行水平對角插值計算，并將計算出的像素值填充在所述第一矩陣對應的空位中以得到所述第三分辨率信號;所述根據垂直方向對角插值參數矩陣，對所述第三分辨率信號進行垂直方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號的具體步驟包括:用所述第三分辨率信號的像素矩陣中的像素進行垂直對角填充以得到第二矩陣；對所述第二矩陣進行分塊；用所述第二矩陣中已填充的像素以及垂直方向對角插值參數矩陣進行垂直對角插值計算，并將計算出的像素值填充在所述第二矩陣對應的空位中以得到所述目標分辨率信號。本發(fā)明實施例還公開了一種分辨率的轉換裝置，包括:垂直方向對角插值參數矩陣獲取模塊，用于獲取垂直方向對角插值參數矩陣；水平方向對角插值參數矩陣獲取模塊，用于獲取水平方向對角插值參數矩陣；以及目標分辨率信號獲取模塊，用于根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號。優(yōu)選地，所述垂直方向對角插值參數矩陣獲取模塊包括:垂直方向對角抽樣單元，用于對所述待轉換分辨率的信號進行垂直方向的對角抽樣處理，以獲取第一分辨率信號；以及垂直方向對角插值參數獲取單元，用于根據所述待轉換分辨率的信號及所述第一分辨率信號，按照插值算法進行垂直方向的對角插值參數演算，獲取垂直方向對角插值參數矩陣。優(yōu)選地，所述水平方向對角插值參數矩陣獲取模塊包括:水平方向對角抽樣單元，用于對所述第一分辨率信號進行水平方向的對角抽樣處理，以獲取第二分辨率信號；以及水平方向對角插值參數獲取單元，用于根據所述第一分辨率信號及所述第二分辨率信號，按照插值算法進行水平方向的對角插值參數演算，獲取水平方向對角插值參數矩陣。優(yōu)選地，所述目標分辨率信號獲取模塊包括:水平方向對角插值單元，用于根據水平方向對角插值參數矩陣，對所述待轉換分辨率的信號進行水平方向對角插值處理，獲取第三分辨率信號；以及垂直方向對角插值單元，用于根據垂直方向對角插值參數矩陣，對所述第三分辨率信號進行垂直方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號。優(yōu)選地，所述目標分辨率信號獲取模塊還包括:幀緩沖單元，用于對輸入至所述水平方向對角插值單元中的所述待轉換分辨率的信號進行延時緩沖處理。優(yōu)選地，所述目標分辨率信號獲取模塊還包括:邊沿識別與增強單元，用于對所述垂直方向對角插值單元獲取的所述目標分辨率信號進行邊沿識別和邊沿增強處理。本發(fā)明實施例還公開了一種超高清電視機，包括:解碼裝置，用于對接收的輸入信號進行解碼和轉換，向所述分辨率轉換裝置輸出YUV格式的2KX IK逐行信號；分辨率轉換裝置，為上述任一技術方案中的所述的分辨率轉換裝置，用于將YUV格式的2KX IK逐行信號轉換成YUV格式的4KX 2K逐行信號；驅動裝置，用于對所述YUV格式的4KX 2K逐行信號進行色溫調節(jié)、GAMMA矯正、色彩空間逆轉轉換和倍頻插幀處理，并向所述超高清屏輸出RGB格式的4KX2K倍頻逐行信號;以及存儲及控制裝置，用于控制所述解碼裝置、所述分辨率轉換裝置和所述驅動裝置，并存儲所述解碼裝置、所述分辨率轉換裝置和所述驅動裝置的數據。本發(fā)明所公開的分辨率轉換方法，通過根據垂直方向對角插值參數矩陣及水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號，一方面可有效減少圖像失真，另一方面可有效防止圖像模糊及圖像鋸齒的出現，達到了提高圖像清晰度和畫質的目的。


圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施方式中分辨率轉換方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明分辨率轉換方法的優(yōu)選實施例中的獲取垂直方向對角插值參數矩陣的流程示意圖；圖2-1為輸入的待轉換分辨率的信號是YUV格式的2KX IK逐行信號的示意圖；圖2-2為圖2-1所示信號經垂直方向對角抽樣處理后的YUV格式的2KX0.5K垂直方向對角插值樣本信號的示意圖；圖2-3為圖2-1及圖2-2所示信號經垂直方向對角插值參數演算后得出的垂直方向對角插值參數矩陣V的示意圖；圖3為本發(fā)明分辨率轉換方法的優(yōu)選實施例中的獲取水平方向對角插值參數矩陣的流程示意圖；圖3-1為圖2-2所示信號經水平方向對角抽樣處理后的YUV格式的IKX 0.5K水平方向對角插值樣本信號的示意圖；圖3-2為圖2-2及圖3_1所示信號經水平方向對角插值參數演算后得出的水平方向對角插值參數矩陣H的示意圖；圖4為本發(fā)明分辨率轉換方法的優(yōu)選實施例中的獲取目標分辨率信號的流程示意圖；圖4-1為對圖2-1所示像素矩陣進行水平對角填充后的矩陣示意圖；圖4-2為將圖4-1所示矩陣進行進行劃分后的像素塊矩陣示意圖4-3為將圖4-2所示矩陣進行插值填充后的矩陣示意圖；圖4-4為對圖4-3所示像素矩陣進行垂直對角填充后的矩陣示意圖；圖4-5為將圖4-4所示矩陣進行進行劃分后的像素塊矩陣示意圖；圖4-6為將圖4-5所示矩陣進行插值填充后的矩陣示意圖；圖5為本發(fā)明優(yōu)選實施方式中分辨率轉換裝置的結構示意圖；圖6為本發(fā)明優(yōu)選實施方式中超高清電視機的結構示意圖。本發(fā)明目的的實現、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明公開了一種分辨率轉換方法，參照圖1，在該實施方式中分辨率轉換方法包括以下步驟:步驟S01，獲取垂直方向對角插值參數矩陣及水平方向對角插值參數矩陣。步驟S02，根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號。為獲取垂直方向對角插值參數矩陣及水平方向對角插值參數矩陣，在具體實施例中，參照圖2，獲取垂直方向對角插值參數矩陣的具體步驟包括:步驟S11，對輸入的待轉換分辨率的信號進行垂直方向的對角抽樣處理，獲取第一分辨率信號。步驟S12，根據輸入的待轉換分辨率的信號及第一分辨率信號，按照插值算法進行垂直方向的對角插值參數演算，獲取垂直方向對角插值參數矩陣。如圖2-1所示，當輸入的待轉換分辨率的信號為YUV格式的2KX IK逐行信號時，在垂直方向上，對該YUV格式的2KX IK逐行信號進行對角抽樣處理，將其處理成YUV格式的2KX0.5K垂直方向對角插值樣本信號，處理后的YUV格式的2KX0.5K垂直方向對角插值樣本信號可參照圖2-2所示。再依照插值算法對輸入的待轉換分辨率的信號為YUV格式的2KX IK逐行信號和處理后的YUV格式的2KX0.5K垂直方向對角插值樣本信號進行垂直方向的對角插值參數演算，演算后得出垂直方向對角插值參數矩陣V，演算后得出的垂直方向對角插值參數矩陣V可參照圖2-3所示。參照圖3，獲取水平方向對角插值參數矩陣的具體步驟包括:步驟S21，對第一分辨率信號進行水平方向的對角抽樣處理，獲取第二分辨率信號;步驟S22，根據第一分辨率信號及第二分辨率信號，按照插值算法進行水平方向的對角插值參數演算，獲取水平方向對角插值參數矩陣。第一分辨率信號如圖2-2所示，在水平方向上，對該YUV格式的2KX0.5K垂直方向對角插值樣本信號進行對角抽樣處理，將其處理成YUV格式的IK X 0.5K水平方向對角插值樣本信號，處理后的YUV格式的1KX0.5K水平方向對角插值樣本信號可參照圖3-1所示。再依照插值算法對YUV格式的2KX0.5K垂直方向對角插值樣本信號和處理后的YUV格式的1KX0.5K水平方向對角插值樣本信號進行水平方向的對角插值參數演算，演算后得出水平方向對角插值參數矩陣H，演算后得出的水平方向對角插值參數矩陣H可參照圖3-2所示。當然在其他變形實施例中，獲取垂直方向對角插值參數矩陣及水平方向對角插值參數矩陣不限于上述方式，如獲取水平方向對角插值參數矩陣的具體步驟可以是:對輸入的待轉換分辨率的信號進行水平方向的對角抽樣處理，獲取第四分辨率信號。根據輸入的待轉換分辨率的信號及第四分辨率信號，按照插值算法進行水平方向的對角插值參數演算，獲取水平方向對角插值參數矩陣。相應地，獲取垂直方向對角插值參數矩陣的具體步驟可以是:對第四分辨率信號進行垂直方向的對角抽樣處理，獲取第五分辨率信號；根據第四分辨率信號及第五分辨率信號，按照插值算法進行垂直方向的對角插值參數演算，獲取垂直方向對角插值參數矩陣。參照圖4，獲取目標分辨率信號的具體步驟包括:步驟S31，根據水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行水平方向對角插值處理，獲取第三分辨率信號。步驟S32，根據垂直方向對角插值參數矩陣，對所述第三分辨率信號進行垂直方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號。具體為:如圖2-1所示，當輸入的待轉換分辨率的信號為YUV格式的2KX IK逐行信號時，1、用2KX IK像素矩陣的像素進行水平對角填充以得到矩陣PH，2KX IK像素矩陣的像素進行水平對角填充后的矩陣PH可參照圖4-1所示。2、對矩陣PH進行分塊，即將4KX IK矩陣分成4個IKX0.5K像素塊矩陣，每一個像素塊具有4X 2個像素，將4KX IK矩陣分成4個IKX0.5K像素塊矩陣后的示意圖可參照圖4-2所示，圖4-2中的32個像素按照虛線進行劃分成A11、A12、A21、A22四個像素塊。3、用矩陣PH中已填充的像素以及水平方向對角插值參數矩陣H，來進行水平對角插值計算，并將計算出的像素值填充在PH矩陣對應的空位中以得到第三分辨率信號，水平方向對角插值處理后的矩陣示意圖可參照圖4-3所示。4、用4KX IK像素矩陣PH的像素進行垂直對角填充以得到矩陣PV，4KX IK像素矩陣PH的像素進行垂直對角填充后的矩陣PV可參照圖4-4所示。5、對矩陣PV進行分塊，將4KX 2K矩陣分成8個2KX 0.5K像素塊矩陣，每一個像素塊具有4 X 2個像素，將4K X 2K矩陣分成8個2K X 0.5K像素塊矩陣后的示意圖可參照圖4-5所示，圖4-5中的64個像素按照虛線進行劃分成B11、B12、B13、B14、B21、B22、B23、B24八個像素塊。6、用矩陣PV中已填充的像素以及垂直方向對角插值參數矩陣V，來進行垂直對角插值計算，并將計算出的像素值填充在矩陣PV對應的空位中以得到目標分辨率信號，垂直方向對角插值處理后的矩陣示意圖可參照圖4-6所示。當然在其他變形實施例中，獲取目標分辨率信號的方式不限于上述方式，如獲取目標分辨率信號的具體步驟可以是:根據垂直方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行垂直方向對角插值處理，獲取第六分辨率信號。
根據水平方向對角插值參數矩陣，對所述第六分辨率信號進行水平方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號。在優(yōu)選實施例中，在輸入的待轉換分辨率的信號進行水平對角填充以得到矩陣PH以前還包括對輸入的待轉換分辨率的信號進行延時緩沖處理的步驟。進一步地，在得到目標分辨率信號以后還包括對該目標分辨率信號進行邊沿識別和邊沿增強處理的步驟。本發(fā)明所公開的分辨率轉換方法能夠將2KX IK信號轉換成4KX2K信號，但不限于僅將2K X IK信號轉換成4K X 2K信號，如還可以將4K X 2K信號轉換成8K X 4K信號。綜上所述可知，本發(fā)明所公開的分辨率轉換方法，能夠將2KX IK信號轉換成4KX2K信號，通過采用依次在水平方向和垂直方向上進行對角插值的方法，能夠有效防止圖像模糊及圖像鋸齒的出現，以及有效提高了圖像的清晰度；插值算法的參數通過輸入的2KX IK信號演算得出，使插值像素與相鄰原像素的關聯性高，有效減少圖像失真，且插值效率高；同時本發(fā)明簡單可靠，具有廣泛應用價值。本發(fā)明還公開了一種分辨率轉換裝置，該分辨率轉換裝置與上述任一實施例中的分辨率轉換方法均可對應，具體地，可參照圖5，在該實施方式中分辨率轉換裝置包括垂直方向對角插值參數矩陣獲取模塊1、水平方向對角插值參數矩陣獲取模塊2和目標分辨率信號獲取模塊3 ;其中，垂直方向對角插值參數矩陣獲取模塊I用于獲取垂直方向對角插值參數矩陣；水平方向對角插值參數矩陣獲取模塊2用于獲取水平方向對角插值參數矩陣；目標分辨率信號獲取模塊3用于根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號。再次參照圖5，在具體實施例中，垂直方向對角插值參數矩陣獲取模塊I包括垂直方向對角抽樣單元11和垂直方向對角插值參數獲取單元12，其中垂直方向對角抽樣單元11，用于對所述待轉換分辨率的信號進行垂直方向的對角抽樣處理，以獲取第一分辨率信號；垂直方向對角插值參數獲取單元12，用于根據所述待轉換分辨率的信號及所述第一分辨率信號，按照插值算法進行垂直方向的對角插值參數演算，獲取垂直方向對角插值參數矩陣。相應地，水平方向對角插值參數矩陣獲取模塊2包括水平方向對角抽樣單元21和水平方向對角插值參數獲取單元22，其中水平方向對角抽樣單元21用于對所述第一分辨率信號進行水平方向的對角抽樣處理，以獲取第二分辨率信號；水平方向對角插值參數獲取單元22用于根據所述第一分辨率信號及所述第二分辨率信號，按照插值算法進行水平方向的對角插值參數演算，獲取水平方向對角插值參數矩陣。再次參照圖5，在具體實施例中，目標分辨率信號獲取模塊3包括水平方向對角插值單元31和垂直方向對角插值單元32 ;其中水平方向對角插值單元31，用于根據水平方向對角插值參數矩陣，對所述待轉換分辨率的信號進行水平方向對角插值處理，獲取第三分辨率信號；垂直方向對角插值單元32，用于根據垂直方向對角插值參數矩陣，對所述第三分辨率信號進行垂直方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號。優(yōu)選地，目標分辨率信號獲取模塊3還包括幀緩沖單元33，用于對輸入至所述水平方向對角插值單元中的所述待轉換分辨率的信號進行延時緩沖處理。進一步地，目標分辨率信號獲取模塊3還包括邊沿識別與增強單元34，用于對所述垂直方向對角插值單元獲取的所述目標分辨率信號進行邊沿識別和邊沿增強處理。上述垂直方向對角插值參數獲取單元12、水平方向對角插值參數獲取單元22、水平方向對角插值單元31和垂直方向對角插值單元32中所提的插值算法為同一插值算法，例如雙線性插值算法。本發(fā)明所公開的分辨率轉換裝置能夠將2KX IK信號轉換成4KX2K信號，但不限于僅將2K X IK信號轉換成4K X 2K信號，如還可以將4K X 2K信號轉換成8K X 4K信號，即將低分辨率信號轉換成高分辨率信號。綜上所述可知，本發(fā)明所公開的分辨率轉換裝置，能夠將2KX IK信號轉換成4KX2K信號，通過采用依次在水平方向和垂直方向上進行對角插值的方法，能夠有效防止圖像模糊及圖像鋸齒的出現，以及有效提高了圖像的清晰度；插值算法的參數通過輸入的2KX IK信號演算得出，使插值像素與相鄰原像素的關聯性高，有效減少圖像失真，且插值效率高；同時本發(fā)明簡單可靠，具有廣泛應用價值。為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下以2K1K轉4K2K對本發(fā)明中分辨率轉換方法及裝置進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。(一)、輸入的待轉換分辨率的信號為YUV格式的2KXIK逐行信號，設其像素矩陣為PA、PA的每一個像素為PAmn, m為I 1080、η為I 1920 ;以4X4像素為例其像素矩陣示意圖如圖2-1所示。再次參照圖5所示，YUV格式的2ΚΧ IK逐行信號分別輸入給垂直方向對角抽樣單元11、垂直方向對角插值參數獲取單元12以及巾貞緩沖單元33。(二)、垂直方向對角抽樣單元11對YUV格式的2ΚX IK逐行信號在垂直方向進行對角抽樣，得到2ΚΧ0.5Κ垂直方向對角插值樣本信號，設其像素矩陣為PB、PB的每一個像素為PBab，其中a為I 540、b為I 1920。則:PBab = PAmn,且 n = b ;當 b 為奇數時，m = 2a ；b 為偶數時，m = 2a — I。對圖2-1抽樣得到的垂直方向對角插值樣本信號如圖2-2所不。再次參照圖5，垂直方向對角抽樣單元11將2K X 0.5K垂直方向對角插值樣本信號分別輸出給水平方向對角抽樣單元21、垂直方向對角插值參數獲取單元12以及水平方向對角插值參數獲取單元22。(三)、水平方向對角抽樣單元21對2KX0.5K信號在水平方向進行對角抽樣，得到1KX0.5K水平方向對角插值樣本信號，設其像素矩陣為PC、PC的每一個像素為PCpq，其中P為I 540、q為I 960。則:PCpq = PBab,且 P = a ;當 p 為奇數時，b = 2q ；p 為偶數時，b = 2q — I。對圖2-2抽樣得到的水平方向對角插值樣本信號如圖2-3所示。再次參照圖5，水平方向對角抽樣單元21將IKX 0.5K水平方向對角插值樣本信號輸出給水平方向對角插值參數獲取單元22。(四)、垂直方向對角插值參數獲取單元12接收2KXIK信號和2KX0.5K垂直方向對角插值樣本信號后，依照插值算法、在垂直方向上進行對角插值參數演算，演算后得出垂直方向對角插值參數矩陣V。V為2KX0.5K矩陣，設V的每一個單元為Vcd，其中C為I 540、d 為 I 1920。
設插值算法函數為f，則:PAmn = f (Vcd, Y)；m+n為偶數,且d = η ;當d為奇數時，m = 2c — I ；d為偶數時，m = 2c ；Y表示2KX0.5K像素矩陣PB的多個像素，例如插值算法為雙線性插值時，Y代表相鄰的上下左右四個像素。由于PAmn和Y表示的像素值已知，可以推算出參數Vcd。按圖2-1和圖2-2像素矩陣演算出的參數矩陣V如圖2_3所示。再次參照圖5，垂直方向對角插值參數獲取單元12將演算出的參數矩陣V傳遞給垂直方向對角插值單元32。(五)、水平方向對角插值參數獲取單元22接收2KX0.5K垂直方向對角插值樣本信號和1KX0.5K水平方向對角插值樣本信號后，依照插值算法、在水平方向上進行對角插值參數演算，演算后得出水平方向對角插值參數矩陣H。H為1KX0.5K矩陣，設H的每一個單元為Hef，其中e為I 540、f為I 960。插值算法函數為f，則:PBab = f (Hef, X)；a+b為偶數，且a = e ;當e為奇數時，b = 2f — I ；e為偶數時，b = 2f ；X表示1KX0.5K像素矩陣PC的多個像素，例如插值算法為雙線性插值時，X代表相鄰的上下左右四個像素。由于PBab和X表示的像素值已知，可以推算出參數Hef。按圖2-2和圖3-1像素矩陣演算出的參數矩陣H如圖3_2所示。再次參照圖5，水平方向對角插值參數獲取單元22將演算出的參數矩陣H傳遞給水平方向對角插值單元31。(五)、幀緩沖單元33接收到2KXIK信號對其進行延時緩沖后，將其輸出給水平方向對角插值單元31。(六)、水平方向對角插值單元31對2KXIK信號在水平方向進行對角插值，得到4KX IK信號，設其像素矩陣為PH、PH的每一個像素為PHkg，其中K為I 1080、g為I 3840。則:I)首先用2KX IK像素矩陣PA的像素PAmn直接進行水平對角填充PH矩陣，即:PHkg = PAmn,且 k = m ;當 m 為奇數時，g = 2n ；m 為偶數時，g = 2n — I。對圖2-1所示像素矩陣進行水平對角填充后的PH矩陣如圖4-1所示，圖4_1空白像素表示待插值像素。2)其次對PH矩陣進行分塊，將4KX IK矩陣分成1KX0.5K像素塊矩陣，每一個像素塊具有4X2個像素。將圖4-1所示矩陣進行進行劃分后的像素塊矩陣示意圖如圖4-2所示。圖4-2的32個像素按照虛線進行劃分成A11、A12、A21、A22四個像素塊。3)最后用PH矩陣中已填充的像素以及水平方向對角插值參數矩陣H，來進行水平對角插值計算，并將計算出的像素值填充在PH矩陣對應的位置，即:插值算法函數為f，插值計算出的像素值為:PHkg = f (Hef, L);其中:k+g 為偶數；
參數Hef與每一個像素塊對應，例如圖4-2中:計算像素塊All中的像素值時Hef為H11、計算像素塊A12中的像素值時Hef為H12、計算像素塊A21中的像素值時Hef為H21、計算像素塊A22中的像素值時Hef為H22 ；L表示PH矩陣中用來進行計算的多個像素，例如插值算法為雙線性插值、計算PH22 像素值時，L 為 PH12、PH21、PH32、PH23，則 PH22 = f (Hll, PH12, PH21, PH32, PH23)。將圖4-2插值填充完畢后的PH矩陣如圖4-3所示，圖4_3中的X11、X12等為經過水平對角插值計算后填充的像素。再次參照圖5，水平方向對角插值單元31將插值完畢后的4KX IK像素矩陣PH傳輸給垂直方向對角插值單元3 2。(七)、垂直方向對角插值單元32對4KXIK信號在垂直方向進行對角插值，得到4KX2K信號，設其像素矩陣為PV、PV的每一個像素為PHst，其中s為I 2160、t為I 3840。則:I)首先用4KX IK像素矩陣PH的像素PHkg直接進行垂直對角填充PV矩陣，即:PVst = PHkg,且 t = g ;當 g 為奇數時，s = 2k ；g 為偶數時，s = 2k — I。對圖4-3所示像素矩陣進行垂直對角填充后的PV矩陣如圖4-4所示，圖4_4空白像素表示待插值像素。2)其此對PV矩陣進行分塊，將4KX2K矩陣分成2KX0.5K像素塊矩陣，每一個像素塊具有4X2個像素。將圖4-4所示矩陣進行進行劃分后的像素塊矩陣示意圖如圖4-5所示。圖4-5的64個像素按照虛線進行劃分成B11、B12、B13、B14、B21、B22、B23、B24八個像素塊。3)最后用PV矩陣中已填充的像素、以及參數矩陣V，來進行垂直對角插值計算，并將計算出的像素值填充在PV矩陣對應的位置，SP:插值算法函數為f，插值計算出的像素值為:PVst = f (Vcd, W);其中:s+t 為偶數；參數Vcd與每一個像素塊對應，例如圖4-5中:計算像素塊Bll中的像素值時Vcd為VI1、計算像素塊B12中的像素值時Vcd為V12、計算像素塊B13中的像素值時Vcd為V13、…；W表示PV矩陣中用來進行計算的多個像素，例如插值算法為雙線性插值、計算PV22 像素值時，W 為 PV12、PV21、PV32、PV23，則 PV22 = f (VII, PV12, PV21, PV32, PV23)。將圖4-5插值填充完畢后的PV矩陣如圖4-6所示。圖4_6中的Yll、Y12等為經過垂直對角插值計算后填充的像素。(八)、垂直方向對角插值單元32插值完畢后輸出4KX2K像素矩陣，邊沿識別與增強單元34對4KX 2K像素矩陣進行邊沿識別和邊沿增強處理，以提升圖像對象的邊沿輪廓，進一步提高圖像的清晰度。然后將4KX 2K輸出，完成2KX IK信號轉4KX 2K信號過程。上述2KX1K 為 1920X1080 即 1080 行、每行 1920 個像素，2KX0.5K 為 1920X540即540行、每行1920個像素，1KX0.5K為960X540即540行、每行960個像素，4KX IK為3840X1080 即 1080 行、每行 3840 個像素，4KX2K 為 3840X2160 即 2160 行、每行 3840 個像素。
本發(fā)明還公開了一種超高清電視機，參照圖6，在該實施方式中電視機包括解碼裝置4、分辨率轉換裝置5、驅動裝置6、存儲及控制裝置7和UHD (超高清)屏8，其中，解碼裝置4，用于對接收的輸入信號進行解碼和轉換，向所述分辨率轉換裝置輸出YUV格式的2KX IK逐行信號；分辨率轉換裝置5，用于將YUV格式的2KX IK逐行信號轉換成YUV格式的4KX2K逐行信號，為上述任一實施例中的分辨率轉換裝置，具體可參照上述任一實施例對分辨率轉換裝置的描述，在此不再贅述；驅動裝置6，用于對所述YUV格式的4KX2K逐行信號進行色溫調節(jié)、GAMMA矯正、色彩空間逆轉轉換和倍頻插幀處理，并向所述超高清屏輸出RGB格式的4KX2K倍頻逐行信號；存儲及控制裝置7，用于控制所述解碼裝置、所述分辨率轉換裝置和所述驅動裝置，并存儲所述解碼裝置、所述分辨率轉換裝置和所述驅動裝置的數據；UHD (超高清)屏8，用于接收驅動裝置6輸出的RGB格式的4KX 2K倍頻逐行信號，并驅動UHD (超高清)屏實現超高清顯示。具體地，解碼裝置4包括信號接口模塊41、信號解碼及格式轉換模塊42、色彩空間轉換模塊43和去隔行及降噪模塊44 ;其中，信號接口模塊41，用于接收外部輸入信號，對其進行信號幅度限制、格式識別等處理，進一步將處理后的信號輸出給信號解碼及格式轉換模塊42 ;信號解碼及格式轉換模塊42，用于接收上述信號接口模塊41輸出的信號，對其進行解碼、格式轉換等處理后，將其處理成2KX IK信號，進一步將處理后的2KX IK信號輸出給色彩空間轉換模塊43 ;色彩空間轉換模塊43，用于接收上述信號解碼及格式轉換模塊42輸出的2KX IK信號，對其進行色域轉換處理，將其處理成YUV4:2:2的2KX IK信號，進一步將處理后的YUV4:2:2 2KX IK信號輸出給去隔行及降噪模塊44 ;去隔行及降噪模塊44，用于接收上述色彩空間轉換模塊43輸出的YUV4:2:2 2KX1K信號，對其進行去隔行及降噪處理，將其處理成YUV4:2:2的2KX IK逐行信號，進一步將處理后的2KX IK逐行信號輸出給分辨率轉換裝置5。具體地，驅動裝置6包括色溫調節(jié)及GAMMA校正模塊61、色彩空間逆轉換模塊62及倍頻插幀模塊63 ;其中，色溫調節(jié)及GAMMA校正模塊61接收上述2K1K轉4K2K裝置5中邊沿識別與增強單元34輸出的YUV格式的4KX 2K逐行信號，按照UHD(超高清)屏的特性在YUV色彩空間進行色溫調節(jié)及GAMMA校正；如色溫調節(jié)時保持Y基本不變而調整UV’ GAMMA校正時僅僅調整Y，然后綜合對YUV進行微調；進一步將調整后的YUV4KX 2K逐行信號輸出給色彩空間逆轉換模塊62 ;色彩空間逆轉換模塊62接收上述經過色溫調節(jié)及GAMMA校正模塊61處理后輸出的YUV格式的4KX 2K逐行信號，對其進行色彩空間逆轉換處理，將其轉換成4KX 2K逐行RGB信號，進一步將4KX 2K逐行RGB信號輸出給倍頻插幀模塊63 ;倍頻插幀模塊63接收上述色彩空間逆轉換模塊62輸出的4KX 2K逐行RGB信號，對其進行插幀、倍頻處理，將其幀頻提升一倍或多倍后，進一步4KX 2K倍頻逐行RGB信號輸出至電視機的UHD 屏 8。具體地，存儲及控制裝置7，主要發(fā)送和接收控制信號以控制解碼裝置4的各個模塊、分辨率轉換裝置5的各個模塊、驅動裝置6的各個模塊，以及存儲解碼裝置4的各個模塊、分辨率轉換裝置5的各個模塊、驅動裝置6的各個模塊的各種幀和數據，實現各種圖像處理、信號轉換等。本發(fā)明所公開的超高清電視機能夠將2KX IK信號轉換成4KX2K信號，但不限于僅將2KX IK信號轉換成4KX 2K信號，如還可以將4KX 2K信號轉換成8KX4K信號。
綜上所述可知，本發(fā)明所公開的超高清電視機，能夠將2KX IK信號轉換成4KX 2K信號，以及能夠驅動UHD屏實現超高清顯示；采用依次在水平方向和垂直方向上進行對角插值的方法，能夠有效防止圖像模糊及圖像鋸齒的出現，以及有效提高了圖像的清晰度；插值算法的參數通過輸入的2KX IK信號演算得出，使插值像素與相鄰原像素的關聯性高，有效減少圖像失真，且插值效率高；同時本發(fā)明簡單可靠，具有廣泛應用價值。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種分辨率轉換方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取垂直方向對角插值參數矩陣及水平方向對角插值參數矩陣； 根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號。
2.根據權利要求1所述的分辨率轉換方法，其特征在于，獲取所述垂直方向對角插值參數矩陣的具體步驟包括: 對所述待轉換分辨率的信號進行垂直方向的對角抽樣處理，獲取第一分辨率信號；根據所述待轉換分辨率的信號及所述第一分辨率信號，按照插值算法進行垂直方向的對角插值參數演算，獲取垂直方向對角插值參數矩陣。
3.根據權利要求2所述的分辨率轉換方法，其特征在于，獲取所述水平方向對角插值參數矩陣的具體步驟包括: 對所述第一分辨率信號進行水平方向的對角抽樣處理，獲取第二分辨率信號； 根據所述第一分辨率信號及所述第二分辨率信號，按照插值算法進行水平方向的對角插值參數演算，獲取水平方向對角插值參數矩陣。
4.根據權利要求1至3任一項所述的分辨率轉換方法，其特征在于，所述根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號的具體步驟包括: 根據水平方向 對角插值參數矩陣，對所述待轉換分辨率的信號進行水平方向對角插值處理，獲取第三分辨率信號； 根據垂直方向對角插值參數矩陣，對所述第三分辨率信號進行垂直方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號。
5.根據權利要求4所述的分辨率轉換方法，其特征在于， 所述根據水平方向對角插值參數矩陣，對所述待轉換分辨率的信號進行水平方向對角插值處理，獲取第三分辨率信號的具體步驟包括: 用所述待轉換分辨率的信號的像素矩陣中的像素進行水平對角填充以得到第一矩陣； 對所述第一矩陣進行分塊； 用所述第一矩陣中已填充的像素以及水平方向對角插值參數矩陣進行水平對角插值計算，并將計算出的像素值填充在所述第一矩陣對應的空位中以得到所述第三分辨率信號; 所述根據垂直方向對角插值參數矩陣，對所述第三分辨率信號進行垂直方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號的具體步驟包括: 用所述第三分辨率信號的像素矩陣中的像素進行垂直對角填充以得到第二矩陣； 對所述第二矩陣進行分塊； 用所述第二矩陣中已填充的像素以及垂直方向對角插值參數矩陣進行垂直對角插值計算，并將計算出的像素值填充在所述第二矩陣對應的空位中以得到所述目標分辨率信號。
6.一種分辨率的轉換裝置，其特征在于，包括: 垂直方向對角插值參數矩陣獲取模塊，用于獲取垂直方向對角插值參數矩陣；水平方向對角插值參數矩陣獲取模塊，用于獲取水平方向對角插值參數矩陣； 以及目標分辨率信號獲取模塊，用于根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號。
7.根據權利要求6所述的分辨率的轉換裝置，其特征在于，所述垂直方向對角插值參數矩陣獲取模塊包括: 垂直方向對角抽樣單元，用于對所述待轉換分辨率的信號進行垂直方向的對角抽樣處理，以獲取第一分辨率信號； 以及垂直方向對角插值參數獲取單元，用于根據所述待轉換分辨率的信號及所述第一分辨率信號，按照插值算法進行垂直方向的對角插值參數演算，獲取垂直方向對角插值參數矩陣。
8.根據權利要求7所述的分辨率的轉換裝置，其特征在于，所述水平方向對角插值參數矩陣獲取模塊包括: 水平方向對角抽樣單元，用于對所述第一分辨率信號進行水平方向的對角抽樣處理，以獲取第二分辨率信號； 以及水平方向對角插值參數獲取單元，用于根據所述第一分辨率信號及所述第二分辨率信號，按照插值算法進行水 平方向的對角插值參數演算，獲取水平方向對角插值參數矩陣。
9.根據權利要求6至8任一項所述的分辨率的轉換裝置，其特征在于，所述目標分辨率信號獲取模塊包括: 水平方向對角插值單元，用于根據水平方向對角插值參數矩陣，對所述待轉換分辨率的信號進行水平方向對角插值處理，獲取第三分辨率信號； 以及垂直方向對角插值單元，用于根據垂直方向對角插值參數矩陣，對所述第三分辨率信號進行垂直方向對角插值處理，獲取目標分辨率信號。
10.根據權利要求9所述的分辨率轉換裝置，其特征在于，所述目標分辨率信號獲取模塊還包括:幀緩沖單元，用于對輸入至所述水平方向對角插值單元中的所述待轉換分辨率的信號進行延時緩沖處理。
11.根據權利要求10所述的分辨率轉換裝置，其特征在于，所述目標分辨率信號獲取模塊還包括:邊沿識別與增強單元，用于對所述垂直方向對角插值單元獲取的所述目標分辨率信號進行邊沿識別和邊沿增強處理。
12.一種超高清電視機，其特征在于，包括: 解碼裝置，用于對接收的輸入信號進行解碼和轉換，向所述分辨率轉換裝置輸出YUV格式的2K X IK逐行信號； 分辨率轉換裝置，為權利要求6至11任一項所述的分辨率轉換裝置，用于將YUV格式的2KX IK逐行信號轉換成YUV格式的4KX 2K逐行信號； 驅動裝置，用于對所述YUV格式的4KX 2K逐行信號進行色溫調節(jié)、GAMMA矯正、色彩空間逆轉轉換和倍頻插幀處理，并向所述超高清屏輸出RGB格式的4KX2K倍頻逐行信號；以及存儲及控制裝置，用于控制所述解碼裝置、所述分辨率轉換裝置和所述驅動裝置，并存儲所述解碼裝置、所述分辨率轉換裝置和所述驅動裝置的數據。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種分辨率轉換方法及裝置、超高清電視機，其中分辨率轉換方法包括以下步驟獲取垂直方向對角插值參數矩陣及水平方向對角插值參數矩陣；根據所述垂直方向對角插值參數矩陣及所述水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號。通過根據垂直方向對角插值參數矩陣及水平方向對角插值參數矩陣，對輸入的待轉換分辨率的信號進行對角插值處理以獲取目標分辨率信號，一方面可有效減少圖像失真，另一方面可有效防止圖像模糊及圖像鋸齒的出現，達到了提高圖像清晰度和畫質的目的。
文檔編號H04N9/69GK103152540SQ201310076759
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月11日 優(yōu)先權日2013年3月11日
發(fā)明者徐遙令, 侯志龍 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司