本论文的工作是围绕以下项目展开的:广东省省部产学研重点项目“高清晰高画质LCD数字视频后处理芯片的研制”(编号:2008A090400010)；国家自然科学基金项目“LCD运动图像去模糊盲信号处理方法的研究”(编号:60874060)。　　 随着数字传输技术和图像处理技术的提高,数字电视技术正逐步从标准清晰度电视(SDTV)过渡到高清晰度电视(HDTV)。LCD、LED、PDP等高清数字电视符合人们对高品质的数字多媒体播放的需要,具备广阔的市场前景,其发展为数字电视芯片产业带来巨大的市场。作为数字电视的核心技术,高清视频处理技术的研究以及高性能视频SoC芯片的研发,成为了行业关注和竞争的焦点。而随着显示分辨率的提高,由去隔行、视频缩放及MPEG解压等所引起的视频伪影严重影响着图像质量。此外,由于LCD显示机理方面的因为,在显示运动图像时会出现拖尾,为改善LCD视频显示质量,必须对LCD运动模糊现象进行补偿。对于高清数字电视来说,视频处理技术应包括视频信号的去隔行处理、去噪声、分辨率缩放、图像增强、帧频转换、运动估计、运动补偿、LCD运动去模糊等功能。　　 本文立足于高清数字电视的应用,重点针对运动估计技术、运动补偿技术、去隔行技术、MPEG降噪技术、LCD运动图像去模糊技术、大规模视频处理芯片设计方法学的进行了深入研究,主要研究内容和创新点如下:　　 1.本文针对运动估计应用及其硬件实现,提出了一种新型矢量预测运动估计算法。该算法充分考虑了运动矢量场的时空相关性,利用运动类型判断、起始点预测、搜索模式选择等快速搜索策略,保证了运动估计的精度与速度。同时,为减少硬件实现代价,利用交叠块匹配策略,在不降低运动估计精度的情况下,大大减少了块匹配的运算量与资源需求。实验结果表明该算法达到很好的效果。　　 2.针对去隔行图像的边缘锯齿化、羽化、闪烁等问题,本文对各类型方法进行了详细的研究,并提出一种基于多重运动补偿策略的去隔行算法。该算法在新型矢量预测运动估计算法的基础上,判断运动场景的属性,根据不同的运动属性采用不同的运动补偿策略。实验结果表明该算法较好地解决了图像锯齿化、羽化、闪烁等问题。　　 3.针对数字视频信号中由MPEG压缩产生的噪声问题,分析了方块效应和振铃效应的产生因为,提出了基于区域判断的MPEG降噪算法。该算法根据人眼对不同频率成分分布的图像区域的敏感度不同,把图像分为平滑渐变区域、亮度阶跃区域、复杂纹理区域,对不同区域分别进行滤波处理,在降低MPEG压缩噪声的基础上,有效保持了图像的细节信息,很大程度地改善了降噪后的图像质量。　　 4.研究了LCD运动去模糊技术,分析了LCD运动拖尾现象产生的因为,对LCD运动模糊系统进行分析和数学建模。在模糊系统模型的基础上,进行了模型化与非模型化的去模糊研究,提出了一种快速的RL迭代运动去模糊算法。此算法涉及运动估计、滤波器建立、迭代运算核的内容,相比其他算法,具有良好的实用性。　　 5.在算法研究的基础上,针对视频处理算法的实时性、并发性及海量运算等特点,从SoC设计方法学的角度,提出了处理器架构、高速总线架构、高速同步/异步传输策略、高效视频处理IP等设计方法,并进行了视频处理芯片的整体设计,通过FPGA平台进行系统验证,最后通过MPW流片验证了视频处理算法的正确性与实用性。