本发明专利技术公开了一种基于ZYNQ的实时视频缩放方法、装置及存储介质，方法包括将输入视频格式转换为统一的第一预设视频格式，控制写控制器将输入视频写入第一存储单元内；获取上位机下发的缩放倍数，以及输入视频的第一像素点，利用缩放倍数计算插值点，并获取插值系数；确定插值点四个相邻的像素点，将四个像素数据与其对应的插值系数权重相加得到第二像素点；并写入第二存储单元，然后通过读控制器输出视频图像。本发明专利技术将一片外部存储器划分为第一存储单元和第二存储单元，输入视频数据存储在第一存储单元内，输出的视频数据写入第二存储单元，缩放前和缩放后的画面在一片存储器上缓存，不需要设置两片存储器，提高内存使用率，降低生产成本。低生产成本。低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
一种基于ZYNQ的实时视频缩放方法、装置及存储介质
[0001]本专利技术涉及视频图像处理
，特别是涉及一种基于ZYNQ的实时视频缩放方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]固定尺寸、单一画面的视频图像显示已经无法满足高清视频互视系统的视觉要求。超高清、超大分辨率的视频画面显示以及多通道视频信号融合已逐渐成为视频传输显示的主流。
[0003]视频图像缩放技术顾名思义可以实现视频图像的缩小和放大处理，在高速视频传输和处理过程中减小了数据带宽、传输速率和存储空间，同时能够保证图像的显示质量。一种实时、保真的视频图像缩放方法对于大带宽、高速率的视频处理平台极为必要，为视频图像处理领域必须攻克的技术之一。
[0004]根据本领域所公知的知识，目前国内外在视频缩放处理领域的研究常用有以下三种实现架构：
[0005]一是选用专用视频处理芯片，专用视频处理芯片一般用于复杂度较高的场合，具有速度快、易控制等特点，但若仅为了实现视频图像缩放这单一功能，则芯片功能利用率较低，且该类芯片处理海量数据视频时存在实时性不高，存储效率低等缺点。市面上现有的专用视频处理芯片以商用芯片为主，受技术壁垒约束，无法确保设备长期稳定性和持续供应保障。同时该类芯片在现有的视频处理设备上移植性弱，需要重新进行板卡设计，不易迭代与更新。
[0006]二是选择专用集成电路ASIC作为视频处理平台。ASIC是专为特定应用设计的集成电路，其运算均是通过硬件实现。相比于专用视频处理芯片，其处理速度较快，并且性能更稳定，但其成本较高，功能单一，灵活性差，研发周期漫长，难以满足用户的个性化需求。
[0007]三是选择以CPU软件为核心构建视频处理平台。软件实现功能速率快，灵活性高，开发周期短，但功耗较大，运算时间较长难以满足实时性处理要求。且国产CPU当前正处于技术追赶状态，内核处理速率和资源使用效率受限，用以处理海量视频数据的缩放算法增大了整个视频处理系统的负担。
[0008]鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
[0009]本专利技术要解决的技术问题是如何解决现有视频缩放实时性不高、存储效率低，以及生产成本高的问题。
[0010]本专利技术采用如下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供了一种基于ZYNQ的实时视频缩放方法，包括：
[0012]将输入视频的格式转换为第一预设视频格式，并根据输入视频的帧信号VS，将输入视频在第一预设视频格式的像素信息写入外部存储器的第一存储单元内；
[0013]获取上位机下发的水平方向的缩放倍数和竖直方向的缩放倍数，以及输出视频的第一像素点，利用水平的缩放倍数和竖直方向的缩放倍数计算出所述第一像素点在所述输入视频中所对应的插值点；
[0014]确定插值点周围四个相邻的像素点，从所述第一存储单元内中获取四个像素点的像素值，将像素值与其对应的插值系数分别相乘计算得到权重值，再将四个权重值相加得到插值点对应的第一像素点的像素值；
[0015]将所述第一像素点的像素值写入外部存储器的第二存储单元内，通过控制读控制器输出插值完成后的视频图像。
[0016]优选的，所述第一存储单元包括A存储块和B存储块；
[0017]所述根据输入视频的帧信号VS，将输入视频在第一预设视频格式的像素信息写入外部存储器的第一存储单元内包括：
[0018]对所述帧信号的上升沿进行计数；
[0019]如果计数结果为奇数，则将当前的视频帧存储到A存储块中，同时输出已经存储至所述B存储块的视频帧；
[0020]如果计数结果为偶数，则将当前的视频帧存储到B存储块中，同时将输出已经存储至所述A存储块的视频帧。
[0021]优选的，所述第二存储单元包括C存储块和D存储块；
[0022]所述将所述第一像素点的像素值写入外部存储器的第二存储单元内，通过控制读控制器输出插值完成后的输出视频图像包括：
[0023]对所述输入视频的帧信号的上升沿进行计数；
[0024]如果计数结果为奇数，则将当前已经完成缩放的视频帧存储到C存储块中，同时输出已经存储至所述D存储块的视频帧；
[0025]如果计数结果为偶数，则将当前已经完成缩放的视频帧存储到D存储块中，同时输出已经存储至所述C存储块的视频帧。
[0026]优选的，所述利用水平的缩放倍数和竖直方向的缩放倍数计算出所述第一像素点在所述输入视频中所对应的插值点，具体包括：
[0027]获取输出视频的第一像素点的水平坐标和竖直坐标；
[0028]将第一像素点的水平坐标除以上位机下发的水平缩放倍数，计算出插值点的水平坐标；
[0029]将第一像素点的竖直坐标除以上位机下发的竖直缩放倍数，计算出插值点的竖直坐标。
[0030]优选的，所述确定插值点周围四个相邻的像素点，从所述第一存储单元内中获取四个像素点的像素值，将像素值与其对应的插值系数分别相乘计算得到权重值，再将四个权重值相加得到插值点对应的第一像素点的像素值包括：
[0031]取出插值点的水平坐标的整数部分i和竖直坐标整数部分j，得到四个相邻的像素点(i,j)、(i+1,j)、(i,j+1)以及(i+1,j+1)；
[0032]取出插值点的水平坐标的小数部分u和竖直坐标小数部分v，根据小数部分u和小数部分v获取每个像素点所对应的插值系数；
[0033]从所述第一存储单元内中获取四个像素点的像素值，将像素值与其对应的插值系
数分别相乘计算得到权重值，再将四个权重值相加得到权重求和值；
[0034]采取四舍五入对权重求和值进行取整，得到插值点对应的第一像素点的像素值。
[0035]优选的，还包括根据帧信号和行信号确定读写的地址，具体包括：
[0036]获取输入视频的帧信号，根据帧信号的上升沿获取输入视频的读写区域；
[0037]获取输入视频的行信号，对行信号的上升沿进行计数确定输入视频的行地址，根据列计数确定列地址；
[0038]根据读写区域、该读写区域下的行地址以及该读写区域下的列地址将像素信息写入外部存储器的第一存储单元内。
[0039]优选的，还包括采用乒乓读写的存储方式，对第一存储单元内数据和第二存储单元内的数据进行处理，具体包括：
[0040]当输入视频的第二帧数据写入第二存储单元的B存储块时，位于所述A存储块内的第一帧输入视频数据同步读出，并进行双线性插值缩放处理；
[0041]当输出视频的第二帧数据写入第二存储单元的D存储块时，位于所述C存储块内的第一帧输入视频数据同步读出，并显示在显示器上。
[0042]优选的，所述输入视频的格式包括HDMI、DVI、VGA、RGB和YUV中的一种或多种。
[0043]第二方面，本专利技术还提供了一种基于ZYNQ的实时视频缩放装置，用于实现第一方面所述的基于ZYNQ的实时视频缩放方法，所述装置包括：
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于ZYNQ的实时视频缩放方法，其特征在于，包括：将输入视频的格式转换为第一预设视频格式，并根据输入视频的帧信号VS，将输入视频在第一预设视频格式的像素信息写入外部存储器的第一存储单元内；获取上位机下发的水平方向的缩放倍数和竖直方向的缩放倍数，以及输出视频的第一像素点，利用水平的缩放倍数和竖直方向的缩放倍数计算出所述第一像素点在所述输入视频中所对应的插值点；确定插值点周围四个相邻的像素点，从所述第一存储单元内中获取四个像素点的像素值，将像素值与其对应的插值系数分别相乘计算得到权重值，再将四个权重值相加得到插值点对应的第一像素点的像素值；将所述第一像素点的像素值写入外部存储器的第二存储单元内，通过控制读控制器输出插值完成后的视频图像。2.根据权利要求1所述的基于ZYNQ的实时视频缩放方法，其特征在于，所述第一存储单元包括A存储块和B存储块；所述根据输入视频的帧信号VS，将输入视频在第一预设视频格式的像素信息写入外部存储器的第一存储单元内包括：对所述帧信号的上升沿进行计数；如果计数结果为奇数，则将当前的视频帧存储到A存储块中，同时输出已经存储至所述B存储块的视频帧；如果计数结果为偶数，则将当前的视频帧存储到B存储块中，同时将输出已经存储至所述A存储块的视频帧。3.根据权利要求2所述的基于ZYNQ的实时视频缩放方法，其特征在于，所述第二存储单元包括C存储块和D存储块；所述将所述第一像素点的像素值写入外部存储器的第二存储单元内，通过控制读控制器输出插值完成后的视频图像包括：对所述输入视频的帧信号的上升沿进行计数；如果计数结果为奇数，则将当前已经完成缩放的视频帧存储到C存储块中，同时输出已经存储至所述D存储块的视频帧；如果计数结果为偶数，则将当前已经完成缩放的视频帧存储到D存储块中，同时输出已经存储至所述C存储块的视频帧。4.根据权利要求3所述的基于ZYNQ的实时视频缩放方法，其特征在于，还包括采用乒乓读写的存储方式，对第一存储单元内数据和第二存储单元内的数据进行处理，具体包括：当输入视频的第二帧数据写入第二存储单元的B存储块时，位于所述A存储块内的第一帧输入视频数据同步读出，并进行双线性插值缩放处理；当输出视频的第二帧数据写入第二存储单元的D存储块时，位于所述C存储块内的第一帧输入视频数据同步读出，并显示在显示器上。5.根据权利要求1所述的基于ZYNQ的实时视频缩放方法，其特征在于，所述利用水平的缩放倍数和竖直方向的缩放倍数计算出所述第一像素点在所述输入视频中所对应的插值...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡硕，童文滔，张正华，万凯，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇九研究所，
类型：发明
国别省市：
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