CN114125344B - 视频处理装置及方法、监视器设备、计算机设备、介质 - Google Patents

视频处理装置及方法、监视器设备、计算机设备、介质 Download PDF

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Abstract

公开一种视频处理装置、视频处理方法、监视器设备、计算机设备、计算机可读介质，视频处理装置包括：接收器、标准化处理器、选择器和图像处理器；所述接收器配置为，接收原始视频图像；所述标准化处理器包括多个标准化子电路，每个所述标准化子电路配置为对原始视频图像进行格式调节，以生成目标格式的视频图像；其中，不同的标准化子电路进行格式调节的方式不同；所述选择器配置为，根据接收到的选择指令将至少一个所述标准化子电路生成的视频图像输出至所述图像处理器；所述图像处理器配置为，根据接收到的视频图像生成待显示图像。

Description

视频处理装置及方法、监视器设备、计算机设备、介质
技术领域
本公开涉及显示技术领域，具体涉及一种视频处理装置、视频处理方法、监视器设备、计算机设备、计算机可读介质。
背景技术
在监视器***中，视频采集设备(例如摄像机)将采集的视频传输至监视器进行显示，以供用户对视频采集装置采集的视频进行观测。通常，监视器的视频信号的输入可以支持多种时序格式(该时序格式包括视频帧率、分辨率、颜色格式等)，而显示面板具有特定的时序格式，因此，需要对监视器接收到的视频的时序格式进行转换。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种视频处理装置、视频处理方法、监视器设备、计算机设备、计算机可读介质。
为了实现上述目的，本公开提供一种视频处理装置，包括：接收器、标准化处理器、选择器和图像处理器；其中，所述接收器与所述标准化处理器连接，所述标准化处理器与所述选择器连接，所述选择器与所述图像处理器连接；
所述接收器配置为，接收原始视频图像；
所述标准化处理器包括多个标准化子电路，每个所述标准化子电路配置为对原始视频图像进行格式调节，以生成目标格式的视频图像；其中，不同的标准化子电路进行格式调节的方式不同；
所述选择器配置为，根据接收到的选择指令将至少一个所述标准化子电路生成的视频图像输出至所述图像处理器；
所述图像处理器配置为，根据接收到的视频图像生成待显示图像。
在一些实施例中，所述图像处理器包括：图像处理子电路、图像分析子电路、直通输出子电路和合并子电路，所述图像处理子电路、所述图像分析子电路和所述直通输出子电路均与所述合并子电路连接；
所述图像处理子电路配置为，对接收到的视频图像进行图像处理，以生成目标格式的优化视频图像，并将所述优化视频图像输出至所述合并子电路；
所述图像分析子电路配置为，对接收到的视频图像进行图像分析，并生成与分析结果对应的分析结果图像，并将所述分析结果图像输出至所述合并子电路；
所述直通输出子电路配置为，将接收到的视频图像直接输出至所述合并子电路；
所述合并子电路配置为，将所述图像处理子电路和所述直通输出子电路的输出图像进行拼接，并将拼接后的图像与所述图像分析子电路的输出图像进行叠加，以生成所述待显示图像；
其中，所述选择指令包括优化选择指令、分析选择指令和直输选择指令，所述选择器具体配置为，响应于所述优化选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像输出至所述图像处理子电路；以及，响应于所述分析选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像输出至所述图像分析子电路；以及，响应于所述直输选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像输出至所述直通输出子电路。
在一些实施例中，所述标准化子电路对所述原始视频图像进行的格式调节包括分辨率调节，所述目标格式包括目标分辨率；
所述标准化处理器还包括计算子电路，所述计算子电路配置为，根据接收到的选择指令和所述显示器的参数，计算所述目标分辨率；所述原始视频图像的分辨率小于所述目标分辨率；
所述标准化处理器的多个标准化子电路包括：
插值放大标准化子电路，配置为采用插值的方式对所述原始视频图像进行分辨率调节，以得到所述目标分辨率的第一视频图像；
边界填充标准化子电路，配置为采用边界填充的方式在所述原始视频图像的周围填充第一颜色的像素，以得到所述目标分辨率的第二视频图像；
像素复制标准化子电路，配置为当原始视频图像的分辨率为M1×N1，目标分辨率为M2×N2时，若M2/M1＝N2/N1＝i，i为大于1的整数，则采用像素复制的方式对所述原始视频图像进行处理，以得到所述目标分辨率的第三视频图像；其中，所述第三视频图像包括N1行M1列像素组，每个所述像素组包括i行i列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到，1≤n≤N1，1≤m≤M1。
在一些实施例中，所述像素复制标准化子电路还配置为，若M2/M1≠N2/N1，或者M2/M1和N2/N1中的至少一者为非整数，则采用像素复制和边界填充的方式对所述原始视频图像进行处理，以得到目标分辨率的第四视频图像；
其中，所述第四视频图像包括主图像区和填充区，所述主图像区包括N1行M1列像素组，每个所述像素组包括j行j列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到；所述填充区中的各像素为第二颜色的像素；j≤min(M2/M1，N2/N1)，且j为整数。
在一些实施例中，所述边界填充标准化单元还配置为，对所述原始视频图像周围所填充的第一颜色的像素进行标记；
所述像素复制标准化单元还配置为，对所述第四视频图像的所述填充区中各像素进行标记；
所述图像分析子电路包括：判断单元和分析单元，
所述判断单元配置为，根据所述图像分析子电路接收到的视频图像中各像素的标记，判断接收到的视频图像中的各像素是否为所述原始视频图像中的原始像素，若是，则将所述像素作为有效像素；
所述分析单元配置为，根据各个所述有效像素的数据，对所述图像分析子电路接收到的视频图像进行图像分析。
在一些实施例中，所述视频处理装置还包括：时钟器，配置为向所述接收器输出第一时钟信号，并向各个所述标准化子电路输出第二时钟信号；
其中，所述接收器配置为在所述第一时钟信号的激励下，向所述标准化处理器输出所述原始视频图像的图像数据；
所述标准化子电路配置为在所述第二时钟信号的激励下，输出所述目标分辨率的视频图像的图像数据。
在一些实施例中，所述视频处理装置还包括：
缓存器，所述缓存器与每个所述标准化子电路连接，配置为对多个所述标准化子电路生成的视频图像进行数据缓存及数据同步，并将同步后的数据传输至相应的标准化子电路。
本公开实施例还提供一种视频处理方法，包括：
接收原始视频图像；
采用多种不同的标准化处理方式分别对原始视频图像进行格式调节，以分别生成目标格式的多个视频图像；
根据接收到的选择指令，选择至少一种标准化处理方式生成的视频图像；
根据所选择的视频图像生成待显示图像。
在一些实施例中，根据所选择的视频图像生成待显示图像，包括；优化步骤、分析步骤、直通步骤和合并步骤；
所述优化步骤包括：对接收到的视频图像进行图像处理，以生成目标格式的优化视频图像，并将所述优化视频图像提供给所述合并步骤；
所述分析步骤包括：对接收到的视频图像进行图像分析，并生成与分析结果对应的分析结果图像，并将所述分析结果图像提供给所述合并步骤；
所述直通步骤包括：将接收到的视频图像直接输出至所述合并子电路；
所述合并步骤包括：将来自所述优化步骤和所述直通步骤的视频图像进行拼接，并将拼接后的图像与来自所述分析步骤的视频图像进行叠加，以生成所述待显示图像；
其中，所述选择指令包括优化选择指令、分析选择指令和直输选择指令；
根据接收到的选择指令，选择至少一种标准化处理方式生成的视频图像，包括：响应于所述优化选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述优化步骤的待处理图像；以及，响应于所述分析选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述分析步骤；以及，响应于所述直输选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述直通步骤。
在一些实施例中，所述格式调节包括分辨率调节，所述目标格式包括目标分辨率，所述原始视频图像的分辨率小于所述目标分辨率；
采用多种不同的标准化处理方式分别对原始视频图像进行格式调节之前，还包括：根据接收到的选择指令和所述显示器的参数，计算所述目标分辨率；
多个所述标准化处理方式包括：
第一标准化处理方式，其包括：采用插值的方式对原始视频图像进行分辨率调节，以得到所述目标分辨率的第一视频图像；
第二标准化处理方式，其包括：采用边界填充的方式在原始视频图像的周围填充第一颜色的像素，以得到所述目标分辨率的第二视频图像；
第三标准化处理方式，其包括：当所述原始视频图像的分辨率为M1×N1，目标分辨率为M2×N2时，若M2/M1＝N2/N1＝i，i为大于1的整数，则采用像素复制的方式对所述原始视频图像进行处理，以得到所述目标分辨率的第三视频图像；其中，所述第三视频图像包括N1行M1列像素组，每个所述像素组包括i行i列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到，1≤n≤N1，1≤m≤M1。
在一些实施例中，所述第三标准化处理方法还包括：若M2/M1≠N2/N1，或者M2/M1和N2/N1中的至少一者为非整数，则采用像素复制和边界填充的方式对原始视频图像进行处理，以得到目标分辨率的第四视频图像；
其中，所述第四视频图像包括主图像区和填充区，所述主图像区包括N1行M1列像素组，每个像素组包括j行j列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到；所述填充区中的各像素为第二颜色的像素；j≤min(M2/M1，N2/N1)，且j为整数。
在一些实施例中，所述第二标准化处理方式还包括：对所述原始视频图像周围所填充的第一颜色的像素进行标记；
所述第三标准化处理方式还包括：对所述第四视频图像的填充区中各像素进行标记；
对接收到的视频图像进行图像分析，包括：
根据接收到的视频图像中各像素的标记，判断接收到的视频图像中的各像素是否为所述原始视频图像中的原始像素，若是，则将所述像素作为有效像素；
根据各个所述有效像素的数据，对接收到的视频图像进行图像分析。
本公开实施例还提供一种监视器设备，包括：显示器和上述实施例中所述的视频处理装置，所述显示器配置为根据所述视频处理装置输出的待显示图像进行显示。
本公开实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实施例中所述的视频处理方法。
本公开实施例还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的视频处理方法。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1为本公开实施例提供的一种视频处理装置和显示器的示意图。
图2为本公开实施例中提供的插值放大标准化子电路所生成的第一视频图像的示意图。
图3本公开实施例中提供的边界填充标准化单元所生成的第二视频图像的示意图。
图4为本公开实施例中提供的像素复制标准化单元生成第三视频图像的原理图。
图5为本公开实施例中提供的像素复制标准化单元生成第四视频图像的原理图。
图6为本公开实施例中提供的一个视频处理过程的具体示例图。
图7为本公开实施例提供的一种视频处理方法的流程图。
图8为本公开实施例中提供的步骤S4的一种可选方式流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1为本公开实施例提供的一种视频处理装置和显示器的示意图，其中，该视频处理装置用于监视器设备中，用于为监视器设备的显示器提供视频图像。视频处理装置包括：接收器11、标准化处理器12、选择器13和图像处理器14。
其中，接收器11配置为，接收原始视频图像。其中，该原始视频图像可以为摄像机等视频采集设备所采集的视频图像，另外，本公开实施例中的视频图像是指视频中的各帧图像。
标准化处理器12包括多个标准化子电路121，每个标准化子电路121配置为采用各自对应的标准化处理方式对原始视频图像进行格式调节，以生成目标格式的视频图像并向选择器13进行输出。其中，格式调节可以包括分辨率调节、帧率调节等。目标格式为显示器20所匹配的格式，不同的标准化单元121所采用的标准化处理方式不同。需要说明的是，基于同一幅原始视频图像，不同的标准化单元121所生成的目标格式的视频图像的图像内容可以大致相同，但视频图像的视觉效果可以不同。例如，当格式调节为分辨率调节时，其中一个标准化单元121采用插值法对原始视频图像进行分辨率提升，这种情况下，显示器所显示的视频图像更符合人眼的视觉特性；另一个标准化单元121将原始视频图像与预设颜色值的图像进行拼接，以形成目标分辨率的视频图像，这种情况下，显示器所显示的视频图像更接近原始视频图像。
选择器13配置为，根据接收到的选择指令将至少一个标准化单元121生成的视频图像输出至图像处理器14。其中，选择指令可以为用户向视频处理装置所输入的指令，选择指令可以包括优化选择指令，优化选择指令可以包括多种，选择器13可以根据预设的映射关系，确定实际接收到的优化选择指令所对应的一个或多个标准化子电路121，从而将该一个或多个标准化子电路121生成的视频图像输出至图像处理器14。其中，预设的映射关系中包括多个优化选择指令与多个标准化子电路121之间的对应关系，每个优化选择指令均对应有一个或多个标准化子电路121。
应当理解的是，当选择器未接收到新的选择指令时，则可以根据上一次接收到的选择指令进行选择。
图像处理器14配置为，根据接收到的视频图像，生成待显示图像。例如，图像处理器14可以对接收到的视频图像进行图像处理，以生成待显示图像；也可以对接收到的视频图像进行图像处理和图像分析，并将图像处理后的视频图像与图像分析后得到的分析结果图像叠加，从而得到待显示图像。
显示器20可以包括时序控制电路(TCON)和显示面板，时序控制电路根据接收到的待显示图像的图像信息，为显示面板提供驱动信号，以驱动显示面板显示上述待显示图像。
在本公开实施例中，每个标准化单元121均可以采用各自对应的标准化处理方式将原始视频图像处理为目标格式的图像，而选择器13可以根据选择指令将与该选择指令对应的标准化单元121所生成的视频图像输出，因此，用户可以根据实际所需要的显示效果来向视频处理装置输入指令，从而使视频处理装置所输出的视频图像满足实际需要。
在一些实施例中，图像处理器14包括：图像处理子电路141、图像分析子电路142、合并子电路143和直通输出子电路144。合并子电路143具有第一接收端、第二接收端、第三接收端和输出端，合并子电路143的第一接收端与图像处理子电路141连接，合并子电路143的第二接收端与图像分析子电路142连接，合并子电路143的第三接收端与直通输出子电路144连接，合并子电路143的输出端与显示器20连接。
其中，图像处理子电路141配置为，对接收到的视频图像进行图像处理，以生成目标分辨率的优化视频图像，并将优化视频图像输出至合并子电路143的第一接收端。
在一些示例中，图像处理子电路141所进行的图像处理可以包括：图像增强、图像锐化、图像去噪等处理，从而使视频图像在视觉上更清晰；上述图像处理也可以包括：对视频图像的整体色调进行调节，从而使视频图像的色彩在视觉上更鲜艳、或者对比度更高。
在另一些示例中，图像处理子电路141还可以检测外界环境光的亮度，并根据检测到的外界环境光的亮度对接收到的视频图像进行图像处理，例如，当检测到外界环境光的亮度较低时，减小接收到的视频图像的亮度；当检测到外界环境光的亮度较高时，增大接收到的视频图像的亮度。
图像分析子电路142配置为对接收到的视频图像进行图像分析，并生成与分析结果对应的分析结果图像，并将分析结果图像输出至合并子电路143的第二接收端。
在一些示例中，图像分析子电路142用于根据视频图像的内容、属性，对视频图像进行分析，而不改变视频图像本身的信息。例如，图像分析子电路142配置为对视频图像中不同区域的亮度分布情况进行分析；又例如，图像分析子电路142配置为对视频图像中各灰阶下的像素数量进行统计；又例如，图像分析子电路142配置为对视频图像中某一区域中的多个像素的亮度进行统计。可选地，图像分析子电路142生成的分析结果图像可以包括直方图和/或波形图。
直通输出子电路144配置为，将接收到的视频图像直接输出至合并子电路143的第三接收端。
合并子电路143配置为，将图像处理子电路141和直通输出子电路144的输出图像进行拼接，并将拼接后的图像与图像分析子电路142的输出图像进行叠加，以生成待显示图像。需要说明的是，当图像处理子电路141和直通输出子电路144中只有一者输出视频图像时，则直接将该视频图像作为拼接后的图像。当图像分析子电路142无图像输出时，则直接将上述拼接后的图像作为待显示图像。
在一些实施例中，选择指令可以包括：优化选择指令、分析选择指令和直输选择指令。其中，优化选择指令可以包括多种，例如，优化选择指令包括第一优化选择指令、第二优化选择指令，每种优化选择指令可以对应一个或多个标准化子电路121。选择器13具体配置为：响应于优化选择指令，将相应的标准化子电路121生成的视频图像输出至图像处理子电路141；以及，响应于分析选择指令，将相应的标准化子电路121生成的视频图像输出至图像分析子电路142；以及，响应于直输选择指令，将相应的标准化子电路121生成的视频图像输出至直通输出子电路144。
例如，当选择器13接收到第一优化选择指令时，则根据第一映射关系表来确定第一优化选择指令所对应的标准化子电路121，从而将该标准化子电路121输出的视频图像输出至图像处理子电路141中进行优化处理。当选择器13接收到分析选择指令时，则将分析选择指令对应的一个标准化子电路121生成的视频图像输出至图像分析子电路142，以供图像分析子电路142进行图像分析。当选择器13接收到直通选择指令时，则将直通选择指令对应的一个标准化子电路121生成的视频图像输出至直通输出子电路144，从而直接输出至合并子电路143。其中，第一映射关系表中可以包括多个优化选择指令与多个标准化子电路121之间的对应关系，第二优化选择指令和第三优化选择指令可以均对应一个标准化子电路。
本公开实施例以标准化子电路所进行的格式调节包括分辨率调节为例进行说明，相应地，目标格式包括目标分辨率。其中，原始视频图像的分辨率小于目标分辨率，原始视频图像的分辨率由图像采集设备本身的性能确定，目标分辨率与显示器20的性能参数有关。在一些实施例中，标准化处理器12还可以包括计算子电路，该计算子电路配置为：根据接收到的选择指令和显示器20的参数，计算目标分辨率。其中，显示器20的参数包括显示器20的分辨率。如上所述，选择指令包括优化选择指令和直通选择指令，这种情况下，当选择器13接收到优化选择指令和直通选择指令中的一者时，若选择器13接收到的优化选择指令或直通选择指令所对应的标准化子电路121的数量为一个时，则表示用户只需要观看一个标准化子电路121的输出结果，此时，计算子电路将显示器20的分辨率作为目标分辨率；若选择器13接收到的优化选择指令或直通选择指令所对应的标准化子电路121的数量为a1个(其中a1＞1)时，则表示用户需要对比观看多个标准化子电路121的输出结果，此时，计算子电路根据显示器20的分辨率和a1确定目标分辨率。当选择器13同时接收到优化选择指令和直通选择指令时，若选择器13接收到的优化选择指令和直通选择指令所对应的标准化子电路121的总数为a2个(其中a2＞1)时，此时，计算子电路根据显示器20的分辨率和a2确定目标分辨率。
例如，原始视频图像的分辨率为640×480，显示器20的分辨率(也即待显示图像的分辨率)为4K(具体为4096×2160)，当选择器13接收到第一优化选择指令而未接收到直通选择指令，且第一优化选择指令对应一个标准化子电路121时，则目标分辨率可以为4096×2160；当选择器13接收到上述第一优化选择指令和直通选择指令时，则目标分辨率可以为2048×2160。又例如，原始视频图像的分辨率为640×480，显示器20的分辨率(也即待显示图像的分辨率)为8K(具体为7680×4320)，当视频处理装置接收到上述第一优化选择指令和直通选择指令时，则目标分辨率可以为3840×4320。
在一些实施例中，标准化处理器12的多个标准化子电路121包括：插值放大标准化子电路121a、边界填充标准化子电路121b和像素复制标准化子电路121c。
插值放大标准化子电路121a，配置为采用插值的方式对原始视频图像进行分辨率调节，以得到目标分辨率的第一视频图像。例如，插值的方式可以为传统的双线性插值、双三次差值、小波插值，也可以为采用神经网络为技术的插值算法等。插值算法通常得到的放大后图像高的清晰度、平滑度和纹理细节，有较好的视觉效果。其中，插值放大标准化子电路进行分辨率调节时，可以先根据原始视频图像的分辨率和目标分辨率，确定分辨率的提升倍数，之后根据分辨率的提升倍数，对原始视频图像进行分辨率提升。图2为本公开实施例中提供的插值放大标准化子电路所生成的第一视频图像的示意图，如图2所示，将原始视频图像中的每个像素作为原始像素，插值放大标准化子电路121a将每相邻两个像素之间***新的像素，其中，新的像素的像素值由相邻的原始像素的像素值确定。例如，原始视频图像中第1行第1列像素A、第1行第2列像素B、第2行第1列像素C、第2行第2列像素D的像素值分别作为：第一视频图像中的第1行第1列像素、第1行第3列像素、第3行第1列像素、第3行第3列像素的像素值。而第一视频图像中，第2行第2列像素的像素值根据原始视频图像中的像素A和像素B的像素值得到，第一视频图像中第2行第1列像素的像素值根据原始视频图像中的像素A和像素C的像素值得到，第一视频图像中第2行第2列像素的像素值根据原始视频图像中的像素A、像素B、像素C和像素D的像素值得到，第一视频图像中第2行第3列像素的像素值根据原始视频图像中的像素B和像素D的像素值得到，第一视频图像中第3行第2列像素的像素值根据原始视频图像中的像素C和像素D的像素值得到，以此类推。
图3为本公开实施例中提供的边界填充标准化单元所生成的第二视频图像的示意图，如图3所示，边界填充标准化子电路121b配置为采用边界填充的方式在原始视频图像Img0的周围填充第一颜色的像素，以得到目标分辨率的第二视频图像Img2。其中，边界填充标准化子电路121b可以先根据原始视频图像的分辨率和目标分辨率确定第一颜色的像素在第二视频图像中的位置，之后进行边界填充，得到第二视频图像。
在一些实施例中，第一颜色可以为预先设置好的颜色，例如，黑色、或者白色或者其他颜色。
在另一些实施例中，边界填充标准化子电路121b可以根据原始视频图像中的各像素的颜色确定第一颜色，例如，将第一颜色设置为与各像素的平均颜色差异较大的颜色，从而突出显示出原始视频图像的内容。其中，每个像素的像素值包括多个基色(例如，红色、绿色和蓝色)分量的灰阶，每个像素的颜色由多个基色分量的灰阶决定，原始视频图像中各像素的平均颜色可以看作，由各像素的红色分量的灰阶平均值、各像素的绿色分量的灰阶平均值、各像素的蓝色分量的灰阶平均值所确定的颜色。示例性地，原始视频图像中各像素的红色分量的灰阶平均值为10、各像素的绿色分量的灰阶平均值为20、各像素的蓝色分量的灰阶平均值为200，则第一颜色的像素的红色分量、绿色分量和蓝色分量的灰阶可以依次为：255、255、0。又例如，当原始视频图像中的50％以上的像素的均为参考颜色或近似为参考颜色时，则将第一颜色设置为与参考颜色相差较大的颜色。
像素复制标准化子电路121c配置为，当原始视频图像的分辨率为M1×N1(即原始视频图像包括N1行M1列像素)，目标分辨率为M2×N2时，若M2/M1＝N2/N1＝i，i为大于1的整数，则采用像素复制的方式对原始视频图像进行处理，以得到目标分辨率的第三视频图像；其中，第三视频图像包括N1行M1列像素组，每个像素组包括i行i列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到，1≤n≤N1，1≤m≤M1。
需要说明的是，“第n行第m列像素组中的多个像素由原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到”是指，第n行第m列像素组中的多个像素的颜色信息均与原始视频图像中的第n行第m列像素的颜色信息相同。
图4为本公开实施例中提供的像素复制标准化子电路生成第三视频图像的原理图，例如，当M1＝1920、N1＝1080、M2＝3840、N2＝2160时，即，当目标分辨率为3840×2160、原始视频图像Img0的分辨率为1920×1080时，则可以确定第三视频图像Img31包括1080行1920列像素组，并且，由于i＝3840/1920＝2160/1080＝2，因此，如图4所示，第三视频图像Img31中的每个像素组Pg包括2行2列像素。其中，第1行第1列像素组Pg中4个像素均由原始视频图像Img0中的第1行第1列像素A复制得到，第三视频图像Img31中的第1行第2列像素组Pg中的4个像素均由原始视频图像Img0中的第1行第2列像素B复制得到。又例如，当M1＝1280、N1＝960、M2＝3840、N2＝2160时，即，当目标分辨率为3840×2160、原始视频图像Img0的分辨率为1280×720时，则可以确定第三视频图像Img31包括1280行720列像素组，并且，由于i＝3840/1280＝2160/720＝3，因此，如图4所示，第三视频图像Img32中的每个像素组Pg包括3行3列像素。其中，第1行第1列像素组Pg中9个像素均由原始视频图像Img0中的第1行第1列像素A复制得到，第三视频图像Img32中的第1行第2列像素组Pg中的9个像素均由原始视频图像Img0中的第1行第2列像素B复制得到。
当原始视频图像Img0的分辨率为M1×N1，目标分辨率为M2×N2时，像素复制标准化子电路121c还被配置为，若M2/M1≠N2/N1，或者M2/M1和N2/N1中的至少一者为非整数，则采用像素复制和边界填充的方式对原始视频图像进行处理，以得到目标分辨率的第四视频图像。其中，第四视频图像包括主图像区和填充区，所述主图像区包括N1行M1列像素组，每个像素组包括j行j列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到；填充区中的各像素为第二颜色的像素。j≤min(M2/M1，N2/N1)，且j为整数。
图5为本公开实施例中提供的像素复制标准化子电路生成第四视频图像的原理图，例如，当M1＝1280、N1＝960、M2＝3840、N2＝2160时，即，当目标分辨率为3840×2160，原始视频图像Img0的分辨率为1280×960时，则第四视频图像包括960行1280列像素组，min(M2/M1，N2/N1)＝2，因此，可以将j设置为2，即，将原始视频图像Img0中的每个像素复制成2×2个像素，从而得到第四视频图像Img4的主图像区Img4a，另外，在主图像区Img4a周围填充第二颜色的像素，作为第四视频图像Img4的填充区Img4b。如图5所示，第四视频图像Img4的主图像区Img4a中的每个像素组Pg包括2行2列像素，主图像区Img4a中第1行第1列像素组Pg中4个像素均由原始视频图像Img0中的第1行第1列像素A复制得到，主图像区Img4a中的第1行第2列像素组Pg中的4个像素均由原始视频图像Img0中的第1行第2列像素B复制得到。
在一些实施例中，第二颜色可以为预先设置好的颜色，例如，黑色、或者白色或者其他颜色。在另一些实施例总，像素复制标准化子电路可以根据原始视频像素中的各像素的颜色确定第二颜色，具体可以参见上文中第一颜色的确定方式，这里不再赘述。
在一些示例中，分析选择指令对应的标准化子电路121可以为边界填充标准化子电路121b或像素复制标准化子电路121c。边界填充标准化子电路121b还配置为，对原始视频图像Img0周围所填充的第一颜色值的像素进行标记。像素复制标准化子电路121c还配置为，对第四视频图像Img4中的边缘区Img4b中各像素进行标记，这样可以便于图像分析子电路142识别出接收到的图像中，哪些像素为原始视频图像Img0中的像素，从而便于对原始视频图像Img0进行精准分析。另外，图像处理子电路141和图像分析子电路142均可以根据像素的标记筛选所需的像素进行处理，从而可以降低计算复杂度，减少资源损耗。
可选地，图像分析子电路142包括：判断单元和分析单元。判断单元配置为，根据图像分析子电路接收到的视频图像中各像素的标记，判断接收到的视频图像中的各像素是否为原始视频图像中的原始像素，若是，则将所述像素作为有效像素。分析单元配置为，根据各个有效像素的数据，对图像分析子电路142接收到的视频图像进行图像分析。
需要说明的是，上述标准化处理器12所包括的插值放大标准化子电路121a、边界填充标准化子电路121b、像素复制标准化子电路121c仅为示例性说明，标准化处理器12还可以包括其他标准化子电路，例如，还可以包括平铺标准化子电路，其配置为当原始视频图像的分辨率为M1×N1，目标分辨率为M2×N2时，若M2/M1＝N2/N1＝z，z为大于1的整数，则将原始视频图像复制为z行z列，该z行z列原始视频图像组成目标分辨率的第五视频图像。
在一些实施例中，如图1所示，视频处理装置还包括时钟器16，该时钟器16配置为向接收器11输出第一时钟信号，并向各个标准化子电路121输出第二时钟信号。第一时钟信号和第二时钟信号分别作为接收器11和标准化子电路121的激励信号。接收器11配置为在第一时钟信号的激励下，向标准化处理器12输出原始视频图像的图像数据；标准化子电路121配置为在第二时钟信号的激励下，输出目标分辨率的视频图像的图像数据。各个标准化子电路121输出的是相同分辨率格式的图像的数据，且均是在第一时钟信号的激励下进行输出的，因此，各个标准化子电路121输出的数据在结构上是统一的，因此，图像处理子电路141和图像分析子电路142可以采用相同的数据输入接口，无需在内部进行兼容设计，且图像处理子电路141(或图像分析子电路142)可以灵活采用不同的算法对视频图像进行处理，而无需进行额外的数据转换，从而减少资源消耗。
应当理解的是，本公开实施例中，各器件或子电路之间所传输的图像并不是可视化的图像，而是能够表示图像信息的数据。当图像的分辨率较高时，单位时间内传输的数据量也增多，为了使显示器20的视频播放速度与视频采集设备采集视频图像的速度匹配，在一些示例中，第一时钟信号的时钟频率小于第二时钟信号的时钟频率，接收器11在第一时钟信号的每个时钟周期内输出a(例如，a为1)个像素的颜色信息；标准化子电路121在第二时钟信号的每个时钟周期内输出b(例如，b大于或等于a)个像素的颜色信息。
在一些实施例中，如图1所示，视频处理装置还包括：缓存器15，该缓存器15与每个标准化子电路121连接，配置为对所述标准化子电路121生成的图像进行数据缓存及数据同步，并将同步后的数据传输至相应的标准化子电路。这样，当选择器13将多个标准化子电路121输出的视频图像输出至图像处理器时，可以保证图像处理器14接收到的各路图像数据是同步的，从而保证显示器可以同步图像处理子电路输出的视频图像和图像分析子电路输出的分析结果。其中，缓存器15可以包括DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM，双倍速率SDRAM)。
图6为本公开实施例中提供的一个视频处理过程的具体示例图，如图6所示，该视频处理过程包括：
SS1、视频处理装置接收到用户的第一优化选择指令、分析选择指令和直通选择指令。
SS2、接收器接收到原始视频图像。例如，原始视频图像的分辨率为640×480。
SS3、计算子电路根据映射关系表确定出第一优化选择指令对应的标准化子电路的数量为一个，直通选择指令对应的标准化子电路的数量为一个，此时，计算子电路根据第一优化选择指令和直通选择指令所对应的标准化子电路的总数、以及显示器的参数，确定目标分辨率。例如，显示器的参数包括分辨率，显示器的分辨率为4096×2160，则目标分辨率可以为2048×2160。
SS4、插值放大标准化子电路根据原始视频图像的分辨率和目标分辨率，对原始视频图像进行分辨率提升，得到目标分辨率的第一视频图像。
边界填充标准化子电路根据原始视频图像的分辨率和目标分辨率，在原始视频图像的周围填充第一颜色的像素，得到目标分辨率的第二视频图像。
像素复制标准化子电路采用像素复制和边界填充的方式对原始视频图像进行处理，得到目标分辨率的第四视频图像，第四视频图像的具体获取方式参见上文描述，这里不再赘述。
SS5、选择器进行选择。具体地，选择器根据映射关系表确定出第一优化选择指令所对应的标准化子电路为插值放大标准化子电路，直通选择指令对应的标准化子电路为像素复制标准化子电路，分析选择指令对应的标准化子电路为边界填充标准化子电路。此时，选择器将插值放大标准化子电路的输出结果输出至图像处理子电路；将边界填充标准化子电路的输出结果输出至图像分析子电路；将像素复制标准化子电路的输出结果输出至直通输出子电路。
SS6、图像处理子电路对接收到的视频图像进行锐化、增强等处理，并将处理后的视频图像输出至合并子电路；图像分析子电路对接收到的视频图像分析结果，并生成与分析结果对应地的分析结果图像，例如，直方图、波形图；直通输出子电路直接将接收到的视频图像输出至合并子电路。
SS7、合并子电路将图像处理子电路的输出结果和直通输出子电路的输出结果进行拼接，并将拼接后的图像与图像分析子电路输出的分析结果图像进行叠加，生成待显示图像。
SS8、将待显示图像输出至显示器进行显示。
图7为本公开实施例提供的一种视频处理方法的流程图，该视频处理方法由上述视频处理装置执行。如图7所示，该视频处理方法包括：
步骤S1、接收原始视频图像。
步骤S2、采用多种不同的标准化处理方式分别对原始视频图像进行格式调节，以分别生成目标格式的多个视频图像。
步骤S3、根据接收到的选择指令，选择至少一种标准化处理方式生成的视频图像。其中，具体将哪一种或哪几种标准化处理方法生成的视频图像，可以根据接收到的选择指令来确定。
步骤S4、根据步骤S3中所选择的视频图像生成待显示图像。
图8为本公开实施例中提供的步骤S4的一种可选方式流程图，如图8所示，步骤S4包括：优化步骤(S41)、分析步骤(S42)、直通步骤(S43)和合并步骤(S44)。
所述优化步骤包括：对接收到的视频图像进行图像处理，以生成目标格式的优化视频图像，并将所述优化视频图像提供给所述合并步骤。
所述分析步骤包括：对接收到的视频图像进行图像分析，并生成与分析结果对应的分析结果图像，并将所述分析结果图像提供给所述合并步骤。
所述直通步骤包括：将接收到的视频图像直接输出至所述合并子电路。
所述合并步骤包括：将来自所述优化步骤和所述直通步骤的视频图像进行拼接，并将拼接后的图像与来自所述分析步骤的视频图像进行叠加，以生成所述待显示图像。
其中，所述选择指令包括优化选择指令、分析选择指令和直输选择指令。步骤S3包括：响应于所述优化选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述优化步骤的待处理图像；以及，响应于所述分析选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述分析步骤；以及，响应于所述直输选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述直通步骤。
在一些实施例中，所述格式调节包括分辨率调节，所述目标格式包括目标分辨率，所述原始视频图像的分辨率小于所述目标分辨率。原始视频图像的分辨率小于所述目标分辨率。步骤S2之前还包括：根据接收到的选择指令和所述显示器的参数，计算所述目标分辨率。其中，显示器的参数包括显示器的分辨率。
多个所述标准化处理方式包括：第一标准化处理方式、第二标准化处理方式和第三标准化处理方式。
第一标准化处理方式包括：采用插值的方式对原始视频图像进行分辨率调节，以得到目标分辨率的第一视频图像。
第二标准化处理方式包括：采用边界填充的方式在原始视频图像的周围填充第一预设颜色的像素，以得到目标分辨率的第二视频图像。
第三标准化处理方式包括：当原始视频图像的分辨率为M1×N1，目标分辨率为M2×N2时，若M2/M1＝N2/N1＝i，i为大于1的整数，则采用像素复制的方式对原始视频图像进行处理，以得到目标分辨率的第三视频图像；其中，第三视频图像包括N1行M1列像素组，每个像素组包括i行i列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到，1≤n≤N1，1≤m≤M1。若M2/M1≠N2/N1，或者M2/M1和N2/N1中的至少一者为非整数，则采用像素复制和边界填充的方式对原始视频图像进行处理，以得到目标分辨率的第四视频图像。其中，所述第四视频图像包括主图像区和填充区，所述主图像区包括N1行M1列像素组，每个像素组包括j行j列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到；所述填充区中的各像素为第二颜色的像素；j≤min(M2/M1，N2/N1)，且j为整数。
在一些实施例中，第二标准化处理方式还包括：对原始视频图像周围所填充的第一颜色值的像素进行标记。第三标准化处理方式还包括：对第四视频图像中的填充区中各像素进行标记。所述分析步骤中对接收到的视频图像进行图像分析，包括：根据接收到的视频图像中各像素的标记，判断接收到的视频图像中的各像素是否为所述原始视频图像中的原始像素，若是，则将所述像素作为有效像素；之后，根据各个所述有效像素的数据，对接收到的视频图像进行图像分析。
视频图像处理的过程可参见上述实施例中的描述，这里不再赘述。
本公开实施例还提供一种监视器设备，包括：显示器和上述视频处理装置，所述显示器配置为根据所述视频处理装置输出的待显示图像进行显示。
本公开实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，计算机程序被所述处理器执行时实现上述视频处理方法。
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述视频处理方法。所述计算机可读存储介质包括但不限于以下可读介质：诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、闪存、磁或光数据存储、寄存器、磁盘或磁带、诸如光盘(CD)或DVD(数字通用盘)的光存储介质以及其它非暂时性介质。处理器的示例包括但不限于通用处理器、中央处理单元(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、控制器、微控制器、状态机等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (15)

1.一种视频处理装置，包括：接收器、标准化处理器、选择器和图像处理器；其中，所述接收器与所述标准化处理器连接，所述标准化处理器与所述选择器连接，所述选择器与所述图像处理器连接；
所述接收器配置为，接收原始视频图像；
所述标准化处理器包括多个标准化子电路，每个所述标准化子电路配置为对原始视频图像进行格式调节，以生成目标格式的视频图像；其中，不同的标准化子电路进行格式调节的方式不同；
所述选择器配置为，根据接收到的选择指令将至少一个所述标准化子电路生成的视频图像输出至所述图像处理器；
所述图像处理器配置为，根据接收到的视频图像生成待显示图像；
所述图像处理器包括：图像处理子电路、直通输出子电路和合并子电路，所述图像处理子电路、所述直通输出子电路均与所述合并子电路连接；
所述图像处理子电路配置为，对接收到的视频图像进行图像处理，以生成目标格式的优化视频图像，并将所述优化视频图像输出至所述合并子电路；所述直通输出子电路配置为，将接收到的视频图像直接输出至所述合并子电路；
所述合并子电路配置为，将所述图像处理子电路和所述直通输出子电路的输出图像进行拼接。
2.根据权利要求1所述的视频处理装置，其中，所述图像处理器还包括：图像分析子电路，所述图像分析子电路与所述合并子电路连接；所述图像分析子电路配置为，对接收到的视频图像进行图像分析，并生成与分析结果对应的分析结果图像，并将所述分析结果图像输出至所述合并子电路；
所述合并子电路还被配置为，将拼接后的图像与所述图像分析子电路的输出图像进行叠加，以生成所述待显示图像；
其中，所述选择指令包括优化选择指令、分析选择指令和直输选择指令，所述选择器具体配置为，响应于所述优化选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像输出至所述图像处理子电路；以及，响应于所述分析选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像输出至所述图像分析子电路；以及，响应于所述直输选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像输出至所述直通输出子电路。
3.根据权利要求2所述的视频处理装置，其中，所述标准化子电路对所述原始视频图像进行的格式调节包括分辨率调节，所述目标格式包括目标分辨率；所述标准化处理器还包括计算子电路，所述计算子电路配置为，根据接收到的选择指令和显示器的参数，计算所述目标分辨率；所述原始视频图像的分辨率小于所述目标分辨率；
所述标准化处理器的多个标准化子电路包括：
插值放大标准化子电路，配置为采用插值的方式对所述原始视频图像进行分辨率调节，以得到所述目标分辨率的第一视频图像；
边界填充标准化子电路，配置为采用边界填充的方式在所述原始视频图像的周围填充第一颜色的像素，以得到所述目标分辨率的第二视频图像；
像素复制标准化子电路，配置为当原始视频图像的分辨率为M1×N1，目标分辨率为M2×N2时，若M2/M1＝N2/N1＝i，i为大于1的整数，则采用像素复制的方式对所述原始视频图像进行处理，以得到所述目标分辨率的第三视频图像；其中，所述第三视频图像包括N1行M1列像素组，每个所述像素组包括i行i列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到，1≤n≤N1，1≤m≤M1。
4.根据权利要求3所述的视频处理装置，其中，所述像素复制标准化子电路还配置为，若M2/M1≠N2/N1，或者M2/M1和N2/N1中的至少一者为非整数，则采用像素复制和边界填充的方式对所述原始视频图像进行处理，以得到目标分辨率的第四视频图像；
其中，所述第四视频图像包括主图像区和填充区，所述主图像区包括N1行M1列像素组，每个所述像素组包括j行j列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到；所述填充区中的各像素为第二颜色的像素；j≤min(M2/M1，N2/N1)，且j为整数。
5.根据权利要求4所述的视频处理装置，其中，所述边界填充标准化子电路还配置为，对所述原始视频图像周围所填充的第一颜色的像素进行标记；
所述像素复制标准化子电路还配置为，对所述第四视频图像的所述填充区中各像素进行标记；
所述图像分析子电路包括：判断单元和分析单元，
所述判断单元配置为，根据所述图像分析子电路接收到的视频图像中各像素的标记，判断接收到的视频图像中的各像素是否为所述原始视频图像中的原始像素，若是，则将所述像素作为有效像素；
所述分析单元配置为，根据各个所述有效像素的数据，对所述图像分析子电路接收到的视频图像进行图像分析。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述视频处理装置，其中，所述视频处理装置还包括：时钟器，配置为向所述接收器输出第一时钟信号，并向各个所述标准化子电路输出第二时钟信号；
其中，所述接收器配置为在所述第一时钟信号的激励下，向所述标准化处理器输出所述原始视频图像的图像数据；
所述标准化子电路配置为在所述第二时钟信号的激励下，输出所述目标格式的视频图像的图像数据。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的视频处理装置，其中，所述视频处理装置还包括：
缓存器，所述缓存器与每个所述标准化子电路连接，配置为对多个所述标准化子电路生成的视频图像进行数据缓存及数据同步，并将同步后的数据传输至相应的标准化子电路。
8.一种视频处理方法，包括：
接收原始视频图像；
采用多种不同的标准化处理方式分别对原始视频图像进行格式调节，以分别生成目标格式的多个视频图像；
根据接收到的选择指令，选择至少一种标准化处理方式生成的视频图像；
根据所选择的视频图像生成待显示图像；
根据所选择的视频图像生成待显示图像，包括；优化步骤、直通步骤和合并步骤；
所述优化步骤包括：对接收到的视频图像进行图像处理，以生成目标格式的优化视频图像，并将所述优化视频图像提供给所述合并步骤；
所述直通步骤包括：将接收到的视频图像直接输出至所述合并步骤；
所述合并步骤包括：将来自所述优化步骤和所述直通步骤的视频图像进行拼接。
9.根据权利要求8所述的视频处理方法，其中，根据所选择的视频图像生成待显示图像，还包括；分析步骤；
所述分析步骤包括：对接收到的视频图像进行图像分析，并生成与分析结果对应的分析结果图像，并将所述分析结果图像提供给所述合并步骤；
所述合并步骤还包括：将拼接后的图像与来自所述分析步骤的视频图像进行叠加，以生成所述待显示图像；
其中，所述选择指令包括优化选择指令、分析选择指令和直输选择指令；
根据接收到的选择指令，选择至少一种标准化处理方式生成的视频图像，包括：响应于所述优化选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述优化步骤的待处理图像；以及，响应于所述分析选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述分析步骤；以及，响应于所述直输选择指令，将相应的标准化子电路生成的视频图像提供给所述直通步骤。
10.根据权利要求8所述的视频处理方法，其中，所述格式调节包括分辨率调节，所述目标格式包括目标分辨率，所述原始视频图像的分辨率小于所述目标分辨率；
采用多种不同的标准化处理方式分别对原始视频图像进行格式调节之前，还包括：根据接收到的选择指令和显示器的参数，计算所述目标分辨率；
多个所述标准化处理方式包括：
第一标准化处理方式，其包括：采用插值的方式对原始视频图像进行分辨率调节，以得到所述目标分辨率的第一视频图像；
第二标准化处理方式，其包括：采用边界填充的方式在原始视频图像的周围填充第一颜色的像素，以得到所述目标分辨率的第二视频图像；
第三标准化处理方式，其包括：当所述原始视频图像的分辨率为M1×N1，目标分辨率为M2×N2时，若M2/M1＝N2/N1＝i，i为大于1的整数，则采用像素复制的方式对所述原始视频图像进行处理，以得到所述目标分辨率的第三视频图像；其中，所述第三视频图像包括N1行M1列像素组，每个所述像素组包括i行i列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的第n行第m列像素复制得到，1≤n≤N1，1≤m≤M1。
11.根据权利要求10所述的视频处理方法，其中，所述第三标准化处理方式还包括：若M2/M1≠N2/N1，或者M2/M1和N2/N1中的至少一者为非整数，则采用像素复制和边界填充的方式对原始视频图像进行处理，以得到目标分辨率的第四视频图像；
其中，所述第四视频图像包括主图像区和填充区，所述主图像区包括N1行M1列像素组，每个像素组包括j行j列像素，第n行第m列像素组中的多个像素由所述原始视频图像中的
第n行第m列像素复制得到；所述填充区中的各像素为第二颜色的像素；j≤min(M2/M1，N2/N1)，且j为整数。
12.根据权利要求11所述的视频处理方法，其中，所述第二标准化处理方式还包括：对所述原始视频图像周围所填充的第一颜色的像素进行标记；
所述第三标准化处理方式还包括：对所述第四视频图像的填充区中各像素进行标记；
对接收到的视频图像进行图像分析，包括：
根据接收到的视频图像中各像素的标记，判断接收到的视频图像中的各像素是否为所述原始视频图像中的原始像素，若是，则将所述像素作为有效像素；
根据各个所述有效像素的数据，对接收到的视频图像进行图像分析。
13.一种监视器设备，包括：显示器和权利要求1至7中任意一项所述的视频处理装置，所述显示器配置为根据所述视频处理装置输出的待显示图像进行显示。
14.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求8至12中任意一项所述的视频处理方法。
15.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如权利要求8至12中任意一项所述的视频处理方法。
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