[发明专利]用于使用并行处理来求解线性方程组的设备、系统和方法

说明书

本申请是2009年4月27日提交的同名专利申请（申请号为200910137010.9）的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于求解线性方程组的迭代方法，其可以用于例如估计视频文件的帧之间的动作以转换帧频。

背景技术

视频输入文件可以具有一特定的帧频。用于输出（例如播放）该文件的设备可以具有一个不同的帧频。例如一个50Hz的视频文件可以被输入到一个以100Hz的帧频播放视频的电视。当输入文件的帧频与输出文件的帧频不同时，需要使得帧频一致。

已经开发了帧频转换算法来改变帧的显示速率。帧频转换算法可以例如，增加或减少每个时间周期内的帧数目，以相应地加快或减慢输入帧频，而不改变视频显示的总时间或所觉察到的显示速度。一些基本算法可以简单地复制或消除帧。其它的可以使用例如运动补偿算法在帧间插入动作。

视频中的运动估计可以被模型化，例如，通过（偏）微分方程(PDE)。可以对PDE应用一个离散方法（例如：有限差分）来找到其数值解。离散化可以生成一个线性方程组，例如一个大型稀疏线性方程组(LSSLE)。每个LSSLE可以描述一对帧中的每个帧之间的改变或运动。帧频转换算法可以使用LSSLE的数值解，例如，用于生成帧频转换。LSSLE在科学和工程的许多领域是已知的，例如电子工程、流体动力学、计算机视觉/图形、光流估计、超分辨率和图像降噪。

求解该LSSLE可能需要密集计算。例如，求解LSSLE以对一组帧的帧频进行转换可能花费比这些帧的播放时间更久的时间。当播放器在等待转换后的帧时，可能在播放速率上有延迟。为了补偿这个延迟，一个帧频转换算法通过生成更少的帧和/或生成具有降级的运动估计的帧，会降低视频质量。这会导致更多的“跳跃”视频。

附图说明

本申请公开的主题在说明书的结尾部分被特别地指出和清楚地声明。然而，本发明的实施例，涉及组织结构和操作方法，以及它的目标、特征和益处，可以通过参考下面的详细说明并与附图一起阅读来更好地理解，

其中：

图1是根据本发明的一个实施例的系统的示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的处理器流水线的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的项重排的示意图，其中，将具有初始顺序的向量x重排为具有新的顺序的向量x’；

图4A和4B显示根据本发明的一个实施例的，分别表示具有初始顺序的向量x和具有新的顺序的向量x’的矩阵；以及

图5是根据本发明的一个实施例的方法的流程图。

可以理解，为了描述地简单和清楚，图中示出的元件不必精确绘制或按比例绘制。例如，为了清楚，一些元件的尺寸可以相对于其它元件进行放大，或者将多个物理部件包括在一个功能块或元件中。此外，基于合适的考虑，参考标记可以在附图之间重复使用，以指示对应的或类似的元件。另外，在附图中描述的一些块可以被组合为单个功能。

具体实施方式

在下面的详细描述中，阐明了许多具体细节以便透彻理解本发明的实施例。然而本领域技术人员应该理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实施。在其它例子中，公知的方法、过程、部件和电路未详细说明，以免使得该描述模糊不清。

如果没有具体说明，那么明显从下面的讨论可以理解，在整个说明书中使用的术语（例如“处理”、“计算”、“决定”等）是指计算机、计算系统或类似的电子计算设备的动作和/或处理过程，其控制和/或转换表示为计算系统的寄存器和/或存储器中的物理量（例如电子，量子）的数据，将它们转换为其它类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其它此类信息存储、传输或显示设备中的物理量的数据。另外，在本说明书全文中可以使用术语“多个”来描述两个或更多的部件、设备、要素、参数等。

本发明的实施例可以在各种应用中使用。尽管本发明在这方面不受限制，本文公开的电路和技术可以用于许多装置，例如个人电脑（PC）、图像或视频重放设备、数字视频光盘（DVD）播放器、无线设备或无线台、视频或数字游戏设备或系统、图像采集系统、处理系统、可视化或显示系统、数字显示系统、通信系统等。