[发明专利]一种画质增强装置及相关方法

说明书

本申请公开了一种画质增强装置及方法，具体可以应用于终端人工智能(Artificial Intelligence，AI)领域以及对应的子领域，该画质增强装置包括通用处理单元CPU和图像处理单元GPU；CPU用于对目标视频内的目标帧图像进行下采样，获得低分辨率图像；对低分辨率图像进行特征提取，获取低分辨率图像对应的目标双边网格；GPU用于根据目标双边网格和目标双边网格包括的仿射变换信息，通过双边引导上采样BGU插值方法获取低分辨率图像上采样后的仿射变换矩阵；根据仿射变换矩阵，对目标帧图像内每个像素点的画质进行增强，获得增强后的目标帧图像。实施本申请实施例，可以增强大屏上的视频画质。

技术领域

本申请涉及终端人工智能领域，尤其涉及一种画质增强装置及相关方法。

背景技术

在现有技术中，受限于拍摄设备中图像传感器的像元尺寸、响应性能，成像的动态范围要远小于真实场景中的动态范围；另外，为了方便网络传输，往往会对视频进行量化、压缩处理，使得最终呈现在大屏设备上的视频质量下降明显。

目前提升大屏画面质量的方法众多，一方面厂商可以联合视频媒体拍摄制作高分辨率、高对比度、更高位深的新片源，结合高位深显示面板硬件，从而取得出众的画质效果；另一方面可以采用自动模式调整画质，通过预置的画质模式，对亮度、色温、对比度曲线进行重新映射，到达画面增强的效果。

然而，高位深新片源的制作，需要与其相兼容的显示面板支持，这会带来额外的硬件成本，并且经典的老片源重制难度极高，基本上无法获得增强。而采用自动模式调整画质时，对运动物体，尽管采用相关的匹配算法进行补偿，仍然会出现伪像使得合成图片的质量难以接受。

因此，如何增强大屏上的视频画质，是亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种画质增强装置及相关方法，以提升视频中的图像画质。

第一方面，本申请提供了一种画质增强装置，其特征在于，所述画质增强装置包括通用处理单元CPU和图像处理单元GPU；其中，所述CPU用于：对目标视频内的目标帧图像进行下采样，获得低分辨率图像；对所述低分辨率图像进行特征提取，获取所述低分辨率图像对应的目标双边网格，所述目标双边网格包括所述低分辨率图像对应的仿射变换信息；所述GPU用于：根据所述目标双边网格和所述仿射变换信息，通过双边引导上采样BGU插值方法获取所述低分辨率图像上采样后的仿射变换矩阵，所述仿射变换矩阵包括仿射变换系数，所述仿射变换系数用于增强所述目标帧图像的画质；根据所述仿射变换矩阵，对所述目标帧图像内每个像素点的画质进行增强，获得增强后的目标帧图像。

在本申请实施例中，可以通过画质增强装置，同时利用通用处理单元CPU和图像处理单元GPU的运算性能，通过并行异构多级处理(即，CPU与GPU同时分工处理目标视频)的画质增强方案，对目标视频的每一帧图像进行画质增强。其次，该画质增强装置将画质增强方案的网络结构合理分配在CPU与GPU异构的多级流水线上执行，相比于单独的CPU或者GPU串行处理，获得了更低的单帧处理时延，使得视频流的实时增强的时间变短。而且可以利用双边网格实现图像操作算子的加速，即将目标视频中每一帧图像先通过下采样，并转换成为一个带有图像仿射变换信息的双边网格；随后通过BGU插值方法获得全分辨的仿射变化系数，进而应用在原始图像中，最终获得增强后的高分辨率图像，压缩了视频增强的运算量，从而能够快速高效的增强大屏上的视频画质。