CN1949870A - 图像处理算法效果的显示方法、系统及图像数据转化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示图像处理算法的效果的方法，包括：A、验证单板接收通用计算机通过通用总线输出的分量图像数据；B、所述验证单板将收到的分量图像数据存储到该验证单板的存储单元中；C、所述验证单板将存储在所述存储单元中的分量图像数据转换为电视信号输出至显示终端。本发明避免了显示图像处理算法的效果时出现的失真，最大限度地再现了图像处理后的原貌。本发明同时还提供了一种图像数据转化装置及一种显示图像处理算法的效果的系统。

Description

图像处理算法效果的显示方法、系统及图像数据转化装置

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术，特别涉及一种显示图像的方法和系统及图像数据转化装置。

背景技术

近年来，人们在图像处理领域的研究越来越深入，出现了许多新的处理方法和处理算法，但是随之而来的问题便是对这些方法和算法的处理效果的验证工作。一般是将处理完毕的图像保存为BMP、JPEG等格式的图片或将序列图像转化为视频流来播放，以此来观察效果。

在现有技术中，一种做法是利用一些看图软件来观察效果。这样做的缺点非常明显：第一，如果把图像保存为BMP、JPEG等格式的图片，然后用看图软件来观察，那么将会受到显示器的尺寸、分辨率的影响。而且，虽然看图软件本身有缩放的功能，但是这种缩放是利用插值算法对图像的一种失真的处理，并不是我们想要观察的最真实的图像。第二，如果利用看图软件将图像进行逐帧的播放，以此来观察效果的话，那么将会造成图像的抖动效果，也不是我们所想要的。

在现有技术中，另一种做法是将处理后的图像转换为视频码流，例如MPEG2等格式，然后用相应的播放软件播放，这种方法也有其弊端。因为这些视频格式都是采用有损压缩算法，因而会丢失部分图像信息，这样我们观察到的图像也不是真实可靠的。而同时我们用播放软件播放时，播放软件会采用自身的算法对图像进行增强处理，因此这样会带来失真，所以这种方法观察的效果也不足以被采信。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于显示图像处理算法效果的系统以及该系统中用于图像数据转化的装置，同时提供所述显示图像处理算法效果的方法，用以解决在现有技术中显示图像处理算法效果时出现的图像失真的问题。

本发明一方面提供了用于显示图像处理算法效果的方法，包括以下步骤：

A、验证单板接收通用计算机通过通用总线输出的分量图像数据；

B、所述验证单板将收到的分量图像数据存储到该验证单板的存储单元中：

C、所述验证单板将存储在所述存储单元中的分量图像数据转换为电视信号输出至显示终端。

其中所述步骤C包括：

所述验证单板上的转换输出模块将存储在所述存储单元中的分量图像数据，按照设定的行/场同步信号及像素频率转换为电视信号并输出至所述显示终端。

本发明另一方面提供了用于图像数据转化装置，包括：

接收单元，用于接收分量图像数据；

读写控制单元，与所述接收单元连接并提供读写时序；

存储单元，在所述读写控制单元的控制下进行数据的读写；

转换输出模块，用于接收所述读写控制单元中输出的分量图像数据并转换为电视信号输出至显示终端；

主控制单元，用于控制所述读写控制单元与所述转换输出模块和所述接收单元之间的数据读写。

本发明也提供了一种用于显示图像处理算法效果的系统，包括：

通用计算机，用于输出分量图像数据；

验证单板，用于存储所述分量图像数据并转化为电视信号输出；

显示终端，接收所述验证单板输出的电视信号并显示；

所述验证单板包括：

接收单元，用于接收所述通用计算机发送的分量图像数据；

读写控制单元，与所述接收单元连接并提供读写时序；

存储单元，在所述读写控制单元的控制下进行数据的读写；

转换输出模块，用于接收所述读写控制单元中输出的分量图像数据并转换为电视信号输出至显示终端；

主控制单元，用于控制所述读写控制单元与所述转换输出模块和所述接收单元之间的数据读写。

本发明按照图像实际采样的方式，将经图像处理算法处理的图像数据进行存储，并将存储数据转换为电视信号输出，从而避免了现有技术中由有损存储或有损显示而引起的显示的各种失真，从而以最真实的效果供图像处理人员观察，以判断处理效果。

附图说明

图1为本发明提供的显示图像处理算法效果的系统的一个实施例的结构图；

图2为基于图1给出的实施例中的验证单板的功能结构图；

图3为基于图2所述的验证单板的局部详细功能结构图；

图4为基于图2给出的验证单板的局部详细功能结构图；

图5为基于图1所述的显示系统的一个实施例的运作方法；

图6为基于图5给出的方法的详细过程；

图7为基于图6所述的方法中转换输出模块的详细工作过程；

图8为基于图1所述的显示系统的另一个实施例的运作方法；

图9为基于图8给出的方法的详细过程；

图10为基于图9所述的方法中转换输出模块的详细工作过程。

具体实施方式

首先，简要介绍本发明的原理。本发明通过将由图像处理算法处理后的图像数据以分量图像数据的形式存储，之后由本发明所提供的图像数据转化装置按照预先设定的像素频率和行/场同步信号将所存储的分量图像数据转换为电视信号并输出到显示终端显示，以供观察。必要时，我们也可以对所述的电视信号的颜色空间进行转换以适应显示终端的要求。

参考图1，图示了本发明提供的一种显示图像处理算法效果的系统的结构。如图所示，包括：通用计算机1，用于输出分量图像数据；验证单板2，采用PCI接口与所述通用计算机1连接，用于接收来自所述通用计算机1的分量图像数据并存储，最终以电视信号的形式输出；显示终端3，与所述验证单板2连接，用于接收所述验证单板2输出的电视信号并显示。其中，所述得电视信号可以是PAL制或NTSC制，或者自定义制式；在这里，所述的分量图像数据可以是RGB数据或者YUV数据，而YUV数据可以是标准的4:4:4的格式或者4:2:2、4:2:0的格式，其中的各个分量的量化精度可以采用8位或者10位等。所述通用计算机1与验证单板2之间是采用PCI接口的方式连接，本领域技术人员应该知道还可以采用ISA接口、USB接口等方式，并不唯一。

同样，验证单板2与显示终端3之间的连接可以采用多种方式，例如VGA接口方式、LVDS接口等，这主要取决于显示终端3所支持的接口类型。在本例中，显示终端可以是采用PC机显示器或电视机等，这主要取决于显示效果的要求，只要与所述验证单板的电视信号输出接口相匹配即可，显示终端的改变并不影响本发明的实施。

参考图2，图示了基于图1给出显示系统中的验证单板2的一个优选的实施方式的结构。如图2所示，验证单板2包括：

接收单元4，用于接收通用计算机1发送的分量图像数据；

寄存器单元5，用于寄存接收单元4所接收的分量图像数据；

第二缓存单元6，用于缓存所述寄存器单元5中所寄存的分量图像数据；

读写控制单元7，与所述第二缓存单元6连接并产生读写时序；

存储单元8，与所述读写控制单元7连接并在读写控制单元7的控制下进行数据的读写；

转换输出模块9，与所述读写控制单元8和显示终端3连接，用于接收所述读写控制单元7中输出的分量图像数据并转换为电视信号后输出至显示终端3；

主控制单元10，与所述寄存器单元5、第二缓存单元6、读写控制单元7以及所述转换输出模块9连接，用于控制所述读写控制单元7与所述转换输出模块9和第二缓存单元6之间的数据读写。

参考图3，图示了基于图2给出的验证单板中的转换输出模块9的功能结构。所述转换输出模块9进一步包括：

第一缓存单元11，与所述读写控制单元7连接，用于接收所述读写控制单元7中输出的分量图像数据并缓存；

标准输出单元12，与所述第一缓存单元11连接，接收第一缓存单元11中缓存的分量图像数据并根据设定的像素频率以标准格式输出至模式转换单元16，同时根据设定产生行/场同步信号并输出至所述模式转换单元16；

模式转换单元16，与所述标准输出单元12连接，根据接收的图像数据及行/场同步信号产成与视频接口单元13相对应的电视信号并输出至所述视频接口单元；

视频接口单元13，与所述模式转换单元16和所述显示终端3连接，用于接收所述模式转换输出单元16输出的电视信号并输出至所述显示终端3；

时钟源14，与所述第一缓存单元11连接及所述标准输出单元12连接，用于给所述第一缓存单元11和所述标准输出单元12提供工作时钟。

值得强调的是，在这里时钟源14可以是一个锁相环电路，也可以是一个普通的振荡电路等。

参考图4，在图3的基础上，在模式转换单元16和视频接口单元13之间又增加了一个颜色空间转换单元15，其作用是将从模式转换单元16输出的电视信号进行格式转换，将4:4:4的YUV格式电视信号转换为4:4:4的RGB格式电视信号，最后输出至视频接口单元。

参考图5，图示了基于图1实施环境的显示图像处理算法效果的系统的方法的一个实施例的数据流。在本实施例中，所提到的PC即为通用计算机，PC输出的图像数据格式为4:4:4的RGB图像数据。如图所示，所述方法包括：

1、PCI通过PCI接口输出4:4:4的RGB图像数据至验证单板2；在这里，PCI接口同样可以用ISA接口或USB接口等来替换而不影响本发明的实施；

2、验证单板2将接收到的4:4:4的RGB图像数据转化为4:4:4的RGB电视信号后输出至显示终端3；这里的显示终端可以是电视机、PC显示器等，所提到的电视信号可以是PAL制、NTSC制或自定义制式。

在以上所述方法中，参考图6和图2，步骤1可以进一步细化：

1a、PC1通过PCI接口输出4:4:4的RGB图像数据至接收单元4；

1b、接收单元4将接收到的4:4:4的RGB图像数据输出至寄存器单元5(寄存所结接收的数据)；

1c、寄存器单元5将所寄存的4:4:4的RGB图像数据输出至第二缓存单元6(缓存所接收的数据)；

参考图6和图2，图6中4:4:4RGB代表4:4:4的RGB数据，步骤2还可以进一步细化：

2a、在主控制单元10的控制下，第二缓存单元6将所缓存的4:4:4的RGB图像数据输出至读写控制单元7；

2b、在主控制单元10的控制下，读写控制单元7将接收到的4:4:4的RGB图像数据写入存储单元8中；

2c、在主控制单元10的控制下，读写控制单元7从存储单元8中读出所存储的图像数据；

2d、在主控制单元10的控制下，读写控制单元7将从存储单元8中读出的图像数据按4:4:4的RGB格式输出至转换输出模块9；

2e、转换输出模块9将接收到的4:4:4的RGB图像数据转换为4:4:4的RGB电视信号后输出至显示终端3。

在本实施例中所提到的主控制单元10由于不参与图像数据的流通，而只是起到控制作用，同时，通过参考图2和图1也可以清晰地了解整个方法的过程，故在图6中所述的主控制单元10没有标示出。

参考图7和图3，图7中的4:4:4RGB即代表4:4:4的RGB数据，所述步骤2e又可进一步细化：

2e1、第一缓存单元11把缓存的来自读写控制单元7中的4:4:4的RGB图像数据输出至标准输出单元12；

2e2、标准输出单元12将接收的4:4:4的RGB图像数据以设定的像素频率输出至模式转换单元16，同时，将按照设定生成的行/场同步信号输出至模式转换单元16；

2e3、模式转换单元16根据接收的图像数据及行/场同步信号产成与视频接口单元13相对应的4:4:4的RGB电视信号并输出至所述视频接口单元13；

2e4、视频接口单元13接口来自模式转换单元16的电视信号并输出至显示终端3。

需要说明的是，在步骤2e2中，标准输出单元12所产生的行/场同步信号的大小以及像素频率的大小可以由人工设定。

参考图8，图示了基于图1实施环境的显示图像处理算法效果的系统的方法的另一个实施例的数据流。在本实施例中，所提到的PC1即为通用计算机，PC输出的图像数据格式为4:4:4的YUV图像数据。如图所示，所述方法包括：

1、PC1通过PCI接口输出4:4:4的YUV图像数据至验证单板2；在这里，PCI接口同样可以用ISA接口或USB接口等来替换而不影响本发明的实施：

2、验证单板2将接收到的4:4:4的YUV图像数据转化为电视信号后输出至显示终端3；这里的显示终端可以是电视机、PC显示器等，所提到的电视信号可以是PAL制、NTSC制或自定义制式。

在上述方法中，参考图9和图2，图9中4:4:4YUV即代表4:4:4的YUV图像数据，步骤1可以进一步细化：

1a、PC1通过PCI接口输出4:4:4的YUV图像数据至接收单元4；

1b、接收单元4将接收到的4:4:4的YUV图像数据输出至寄存器单元5(寄存所结接收的数据)；

1c、寄存器单元5将所寄存的4:4:4的YUV图像数据输出至第二缓存单元6(缓存所接收的数据)；

参考图9和图2，步骤2还可以进一步细化：

2a、在主控制单元10的控制下，第二缓存单元6将所缓存的4:4:4的YUV图像数据输出至读写控制单元7；

2b、在主控制单元10的控制下，读写控制单元7将接收到的4:4:4的YUV图像数据写入存储单元8中；

2c、在主控制单元10的控制下，读写控制单元7从存储单元8中读出所存储的图像数据；

2d、在主控制单元10的控制下，读写控制单元7将从存储单元8中读出的图像数据按4:4:4的YUV格式输出至转换输出模块9；

2e、转换输出模块9将接收到的4:4:4的YUV图像数据转换为电视信号后输出至显示终端3。

同样，在本实施例中所提到的主控制单元10由于不参与图像数据的流通，而只是起到控制作用，并且，通过参考图2和图8及图9也可以清晰地了解整个方法的过程，故在图9中所述的主控制单元10没有标示出。

参考图10和图4，图10中4:4:4YUV即代表4:4:4的YUV图像数据，4:4:4RGB即代表4:4:4的RGB图像数据，所述步骤2e又可进一步细化：

2e1、第一缓存单元11把缓存的来自读写控制单元7中的4:4:4的YUV图像数据输出至标准输出单元12；

2e2、标准输出单元12将接收的4:4:4的YUV图像数据以设定的像素频率输出至模式转换单元16，同时，将按照设定生成的行/场同步信号输出至模式转换单元16；

2e3、模式转换单元16根据接收的图像数据及行/场同步信号产成与视频接口单元13相对应的电视信号并输出至所述颜色空间转换单元15；

2e4、颜色空间转换单元15将接收到的4:4:4的YUV电视信号转换为4:4:4的RGB电视信号并输出至视频接口单元13；

在这里，颜色空间转换单元15将4:4:4的YUV电视信号转换为4:4:4的RGB电视信号可以参考如下公式：

G＝1.164*Y-0.391*Cb-0.813*Cr+135

B＝1.164*Y+2.018*Cb-277

R＝1.164*Y+1.596*Cr-233

需要说明的是，公式中的参数可以根据需要由通用计算机1通过其与验证单板2的接口进行配置，因此并不唯一。

2e5、视频接口单元13将接收得电视信号输出至显示终端3。

在本发明的又一个实施例中，通用计算机(即PC)输出的是4:2:2的YUV图像数据。本实施例与上面所述的通用计算机(即PC)输出的是4:4:4的YUV图像数据的实施例基本相同，对于相同的步骤这里不再赘述，仅说明不同之处，不同之处仅在于所述的标准输出单元将接收到的4:2:2的YUV图像数据转换为4:4:4的YUV格式。

由于现有的显示终端一般只能正确显示RGB信号，故所列举实施例均在最后将YUV信号转换为RGB，但是如果显示终端支持YUV信号，我们也可以不经过颜色空间转换单元15的转换，而直接从模式转换单元16输出至视频接口单元13，由于其他的过程均基本相同，所以在此也不进行重复阐述。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，不能以此来限定本发明的权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1、一种显示图像处理算法效果的方法，包括：

A、验证单板接收通用计算机通过通用总线输出的分量图像数据；

B、所述验证单板将收到的分量图像数据存储到该验证单板的存储单元中；

C、所述验证单板将存储在所述存储单元中的分量图像数据转换为电视信号输出至显示终端。

2、如权利要求1所述的显示方法，其特征在于，所述步骤C包括：

所述验证单板上的转换输出模块将存储在所述存储单元中的分量图像数据，按照设定的行/场同步信号及像素频率转换为电视信号并输出至所述显示终端。

3、如权利要求2所述的显示方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C1、在所述验证单板上的主控制单元的控制下，读写控制单元从所述存储单元中读取数据并以分量图像数据形式输出；

C2、在所述主控制单元的控制下，所述验证单板上的转换输出模块中的第一缓存单元接收所述读写控制单元输出的分量图像数据并缓存；

C3、所述转换输出模块将接收到的分量图像数据按照设定的行/场同步信号及像素频率转换为电视信号并输出至所述显示终端。

4、如权利要求3所述的显示方法，其特征在于，所述步骤C3具体包括：

C31、所述验证单板上的转换输出模块中的第一缓存单元将缓存的分量图像数据输出至所述转换输出模块中的标准输出单元；

C32、所述标准输出单元将接收到的分量图像数据按照设定的像素频率以标准格式输出至所述转换输出模块中的模式转换单元，同时根据设定产生行/场同步信号并输出至所述模式转换单元；

C33、所述模式转换单元根据接收的图像数据及行/场同步信号产成与所述验证单板上的视频接口单元相对应的电视信号并输出至所述视频接口单元；

C34、所述视频接口单元接收来自所述模式转换单元的电视信号并输出至所述显示终端。

5、如权利要求4所述的显示方法，其特征在于，所述步骤C33具体包括：

C331、所述模式转换单元将产生的电视信号输出至所述验证单板上的颜色空间转换单元；

C332、所述颜色空间转换单元将接收到的YUV格式电视信号转换为RGB格式电视信号并输出至所述视频接口单元。

6、如权利要求1至5中任意一项所述的显示方法，其特征在于：所述的分量图像数据是YUV图像数据或RGB图像数据。

7、如权利要求1至5中任意一项所述的显示方法，其特征在于：所述通用总线是PCI总线。

8、一种图像数据转化装置，包括：

接收单元，用于接收分量图像数据；

读写控制单元，与所述接收单元连接并提供读写时序；

存储单元，在所述读写控制单元的控制下进行数据的读写；

转换输出模块，用于接收所述读写控制单元中输出的分量图像数据并转换为电视信号输出至显示终端；

主控制单元，用于控制所述读写控制单元与所述转换输出模块和所述接收单元之间的数据读写。

9、如权利要求8所述的转化装置，其特征在于，所述接收单元和所述读写控制单元之间还包括：

寄存器单元，用于寄存所述接收单元所接收的分量图像数据；

第二缓存单元，用于缓存所述寄存器单元中所寄存的分量图像数据，并在所述主控制单元的控制下输出所述缓存的分量图像数据至所述读写控制单元。

10、如权利要求8或9所述的转化装置，其特征在于，所述转换输出模块包括：

第一缓存单元，用于接收所述读写控制单元输出的分量图像数据并缓存；

标准输出单元，接收所述第一缓存单元中缓存的分量图像数据并根据设定的像素频率以标准格式输出至模式转换单元，同时根据设定产生行/场同步信号并输出至所述模式转换单元；

模式转换单元，根据接收的分量图像数据及行/场同步信号产成与视频接口单元相对应的电视信号并输出至所述视频接口单元；

视频接口单元，用于接收所述模式转换单元输出的电视信号并输出至所述显示终端；

时钟源，用于给所述第一缓存单元和所述标准输出单元提供工作时钟。

11、如权利要求10所述的转化装置，其特征在于，所述转换输出模块还包括：

颜色空间转换单元，用于把从所述模式转换单元接收的YUV格式电视信号转换为RGB格式电视信号，并输出至所述视频接口单元。

12、如权利要求10所述的转化装置，其特征在于：所述时钟源是锁相环电路。

13、一种显示图像处理算法效果的系统，包括：

通用计算机，用于输出分量图像数据；

验证单板，用于存储所述分量图像数据并转化为电视信号输出；

显示终端，接收所述验证单板输出的电视信号并显示；

所述验证单板包括：

接收单元，用于接收所述通用计算机发送的分量图像数据；

读写控制单元，与所述接收单元连接并提供读写时序；

存储单元，在所述读写控制单元的控制下进行数据的读写；

转换输出模块，用于接收所述读写控制单元中输出的分量图像数据并转换为电视信号输出至显示终端；

主控制单元，用于控制所述读写控制单元与所述转换输出模块和所述接收单元之间的数据读写。

14、如权利要求13所述的显示系统，其特征在于：所述的通用计算机和所述接收单元采用PCI接口的方式连接。

Images