專利名稱：：圖像縮小裝置及其縮小方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種圖像縮小裝置及圖像縮小方法，尤指一種應(yīng)用減少取樣(Down-sample)運算的技術(shù)，以達到圖像縮小目的的裝置及方法。
背景技術(shù)：
：數(shù)字顯示器如液晶顯示器(LCD)，其通常具有固定大小的熒光幕尺寸(FixedScreen)。如此，不同解析度的輸入圖像必須經(jīng)由解析度轉(zhuǎn)換(resolutionconversion)的技術(shù)，方可以適用于具固定大小的熒光幕尺寸的數(shù)字顯示器。因此，不同解析度的輸入圖像需進行圖像比例的縮小，才得以搭配具固定大小熒光幕尺寸的數(shù)字顯示器。所以，在JPEG系統(tǒng)架構(gòu)中，欲達成圖像縮小的目的，其主要是利用低通濾波器(Low-passfiltering)與減少取樣(Down-sample)的方式，將圖像進行減少取樣。一般而言，在圖像縮小的過程中，原圖像數(shù)據(jù)需先輸入至一水平縮小器，水平縮小器將原圖像數(shù)據(jù)的水平信號進行減少取樣(Down-sample)運算，以達到水平縮小的目的，然后，再將已完成水平縮小的原圖像數(shù)據(jù)送至一緩沖器與一垂直縮小器。垂直縮小器配合該緩沖器，是將原圖像數(shù)據(jù)的垂直信號進行減少取樣(Down-sample)運算，以達到垂直縮小的目的。隨后，一同步單元接收減少取樣(Down-sample)運算后的水平信號與垂直信號，并進行同步重排程序，再予以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)。前述中，水平縮小器與垂直縮小器在執(zhí)行減少取樣(Down-sample)運算時，需使用內(nèi)部復(fù)數(shù)個線性緩沖器(linebuffers)及動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)，才能達成圖像縮小的目的。然而，大量的存儲裝置將讓硬件設(shè)備的體積增大，同時也提高了制造的成本。另外，已知用于圖像縮小的硬件架構(gòu)會受限于硬件的架構(gòu)，而無法提供精度高、失真少以及高解析度的極低比例目標圖像，如縮小比例l.l:l的極低比例圖像縮小的需求。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提出一種圖像縮小裝置，是應(yīng)用減少取樣(Down-sample)運算的技術(shù)，以達到任意圖像縮小的目的。本發(fā)明第一實施例的圖像縮小裝置包括有一權(quán)重部、一存儲部、一乘法運算部及一加法器。權(quán)重部根據(jù)一圖像縮小率，而提供多個有效權(quán)重。存儲部具有多個像素暫存器，用以儲存一原始圖像數(shù)據(jù)。乘法運算部連接于權(quán)重部與該存儲部，是進行該原始圖像數(shù)據(jù)與這些有效權(quán)重的乘法運算。加法器連接于該乘法運算部，是將前述乘法運算的結(jié)果予以相加，用以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明第二實施例的圖像縮小裝置包括一權(quán)重部、一權(quán)重分配部、一存儲部、一乘法運算部及一加法器。權(quán)重部根據(jù)一圖像縮小率，而提供多個有效權(quán)重。權(quán)重分配部連接于該權(quán)重部，是接收這些有效權(quán)重，以及輸出至少二個次有效權(quán)重。存儲部具有多個像素暫存器，用以儲存一原始圖像數(shù)據(jù)。乘法運算部連接于該權(quán)重分配部與該存儲部，是進行該原始圖像數(shù)據(jù)與這些個次有效權(quán)重的乘法運算。加法器連接于該乘法運算部，是將前述乘法運算的結(jié)果予以相加，用以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明第一實施例的圖像縮小方法，其步驟包括有首先，根據(jù)一圖像縮小率，以提供多個有效權(quán)重；然后，取得一原始圖像數(shù)據(jù)；接著，進行該原始圖像數(shù)據(jù)與這些有效權(quán)重的乘法運算；最后，加法運算前述乘法運算的結(jié)果，以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)。同時，本發(fā)明第二實施例的圖像縮小方法，其步驟包括有首先，根據(jù)一圖像縮小率，以提供多個有效權(quán)重；然后，進行這些有效權(quán)重的多路選擇，5用以輸出至少二個次有效權(quán)重；接著，取得一原始圖像數(shù)據(jù)；再來，進行該原始圖像數(shù)據(jù)與這些次有效權(quán)重的乘法運算；最后，加法運算乘法運算的結(jié)果，以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)。以上的概述與接下來的詳細說明皆為示范性質(zhì)，是為了進一步說明本發(fā)明的申請專利范圍。而有關(guān)本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點，將在后續(xù)的說明與圖示加以闡述。圖1為本發(fā)明適用的圖像縮小系統(tǒng)方塊示意圖；圖2為本發(fā)明第一實施例的圖像縮小裝置示意圖；圖3為本發(fā)明第二實施例的圖像縮小裝置示意圖；圖4為本發(fā)明第三實施例的圖像縮小裝置示意圖5為本發(fā)明第一實施例與第二實施例的圖像縮小比例方法的步驟流程圖；及圖6為本發(fā)明第三實施例的圖像縮小比例方法的步驟流程圖。附圖標號圖像縮小系統(tǒng)1減少取樣單元10圖像單元12顯示單元14圖像縮小裝置16、26權(quán)重部162、262存儲部164、264乘法運算部166、266加法器168、268原始圖像數(shù)據(jù)D1、D126目標圖像數(shù)據(jù)D2、D22有效權(quán)重數(shù)量A、B、C權(quán)重分配部267第一多路器2671第二多路器2672次有效權(quán)重W1、W2像素暫存器P0P7像素PixOPix具體實施例方式參考圖l，為本發(fā)明適用的圖像縮小系統(tǒng)方塊示意圖。其中，圖像縮小系統(tǒng)1包括了一減少取樣單元10連接于一圖像單元12與一顯示單元14。減少取樣單元10從圖像單元12中擷取一原始圖像數(shù)據(jù)。減少取樣單元10根據(jù)顯示單元14的尺寸大小將該原始圖像數(shù)據(jù)進行減少取樣運算，用以縮小原圖像數(shù)據(jù)的比例，以符合顯示單元14的尺寸。配合圖l，參考圖2，為本發(fā)明第一實施例的圖像縮小裝置示意圖。圖像縮小裝置16被使用在減少取樣單元10中，是包括有一權(quán)重部162、一存儲部164、一乘法運算部166及一加法器168。其中，權(quán)重部162根據(jù)一圖像縮小率，用以提供多個有效權(quán)重。而存儲部164具有多個像素暫存器，用以接收一原始圖像數(shù)據(jù)D1，并且儲存該原始圖像數(shù)據(jù)Dl的像素。乘法運算部166連接于權(quán)重部162與該存儲部164，是進行存在這些像素暫存器中的原始圖像數(shù)據(jù)Dl的像素與這些有效權(quán)重的乘法運算。加法器168連接于該乘法運算部166，其是將前述乘法運算的結(jié)果予以相加，用以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)D2。由以上所述的內(nèi)容，一熟知本技藝人士當可了解前述原始圖像數(shù)據(jù)D1的像素與這些有效權(quán)重所執(zhí)行的乘法運算與加法運算，實是為兩者間的回積運算。復(fù)參考圖2，前述的權(quán)重部162根據(jù)不同的圖像縮小率，而提供多個有效權(quán)重數(shù)量，其中當圖像縮小率越大時，所需選擇的有效權(quán)重數(shù)量將越多，同時，當圖像縮小率越小時，所需選擇的有效權(quán)重數(shù)量可越少。參照如下(表一)，說明了圖像縮小率與權(quán)重部162提供有效權(quán)重數(shù)量之間的關(guān)系。表一所提供圖像縮小率與有效權(quán)重數(shù)量的關(guān)系為本案的實施例，并非本案的主要技術(shù)特征。表一所揭示的精神乃在于較小的圖像縮小率，是由較少的原始圖像像素數(shù)目生成一目標圖像數(shù)據(jù)，因此相對需要的有效權(quán)重數(shù)量將較少反之，較大的圖像縮小率，是由較多的原始圖像像素數(shù)目生成一目標圖像數(shù)據(jù)，因此相對需要的有效權(quán)重數(shù)量亦較多。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(表一)根據(jù)表一，當圖像縮小率大于6時，權(quán)重部162將提供有效權(quán)重數(shù)量，例如7、8、8、9、9、8、8、7。另外，當圖像縮小率介于46時，權(quán)重部162將提供部分有效權(quán)重數(shù)量，以及部分無效的權(quán)重數(shù)量，例如0、9、11、12、12、11、9、0，其中，"9"表示有效權(quán)重，"0"表示無效權(quán)重。復(fù)參考圖2,本發(fā)明第一實施例的圖像縮小裝置16為提供大比例的圖像縮小需求，如圖像縮小率為8時，是將圖像縮小8倍。在此，權(quán)重部162提供8個有效權(quán)重數(shù)量A，此8個有效權(quán)重數(shù)量A分別與存儲部164中的8個像素暫存器P0P7相對。此時，存儲部164中的8個像素暫存器P0P7分別接收原始圖像數(shù)據(jù)D1的像素PixOPix7，其中，每個像素的大小為8位。當存儲部164中的8個像素暫存器P0P7存滿原始圖像數(shù)據(jù)D1的像素PixOPix7后，圖像縮小裝置16中的乘法運算部166即分別運算權(quán)重部162中8個有效權(quán)重數(shù)量A與存儲部164中相對的像素PixOPix7。當乘法運算部166完成各個有效權(quán)重與像素位的乘法運算后，加法器168是將乘法運算后的結(jié)果予以相加，進而輸出目標圖像數(shù)據(jù)D2。如此，本發(fā)明的圖像縮小裝置16運用平均濾波(averagingfilter)的運算方式，將原始圖像數(shù)據(jù)Dl的8個像素PixOPix7進行運算，以產(chǎn)生1像素的目標圖像數(shù)據(jù)D2，以達成大比例的圖像縮小需求。參考圖3，為本發(fā)明第二實施例的圖像縮小裝置示意圖。本發(fā)明第二實施例的圖像縮小裝置16為提供較小比例的圖像縮小需求，如圖像縮小率為4時，是將圖像縮小4倍。在此，權(quán)重部162提供5個有效權(quán)重數(shù)量B，此5個有效權(quán)重數(shù)量B分別與存儲部164中的5個像素暫存器P1P5相對。此時，存儲部164中的8個像素暫存器P0P7分別接收原始圖像數(shù)據(jù)Dl的8個像素PixOPix7。當存儲部164中的8個像素暫存器P(WP7存滿原始圖像數(shù)據(jù)Dl的8個像素PixOPix7后，圖像縮小裝置16中的乘法運算部166即分別運算權(quán)重部162中5個有效權(quán)重數(shù)量B與存儲部164中相對的5個像素PixlPix5。同時，由于權(quán)重部162僅提供5個有效權(quán)重數(shù)量B，因此，乘法運算部166實際上只有運算了5個有效權(quán)重數(shù)量B與其相對的5個像素PixlPix5，所以在此乘法運算中，是有3個原始圖像數(shù)據(jù)D1的像素PkO、Pix6、Pix7被忽略掉。當乘法運算部166完成有效權(quán)重數(shù)量B與5個像素PixlPix5的乘法運算后，加法器168是將乘法運算后的結(jié)果予以相加，進而輸出目標圖像數(shù)據(jù)D2。如此，本發(fā)明的圖像縮小裝置16運用平均濾波(averagingfilter)的運算方式，將原始圖像數(shù)據(jù)Dl的5個像素PixlPix5進行運算，以產(chǎn)生1像素的目標圖像數(shù)據(jù)D2，以達成較小比例的圖像縮小需求。配合圖2與圖3，請參考圖5，為本發(fā)明第一實施例與第二實施例的圖像縮小比例方法的步驟流程圖。本發(fā)明第一實施例與第二實施例的步驟歸納如下首先，權(quán)重部162根據(jù)一圖像縮小率，以提供多個有效權(quán)重(S100)。然后，從原始圖像數(shù)據(jù)D1的多個實際像素(realpixel)中，挑選出一個較佳的像素位起點(goodstartingposition),以存取原始圖像數(shù)據(jù)Dl到存儲部264(S102)。另外，在存取原始圖像數(shù)據(jù)D1到存儲部264的步驟(S102)中，若是原始圖像數(shù)據(jù)Dl的周邊像素不存在(un-existedpixel),則利用區(qū)塊邊界延伸(blockboundaryextendinstead)的技術(shù)，來存取原始圖像數(shù)據(jù)D1。接著，進行原始圖像數(shù)據(jù)D1與這些有效權(quán)重的乘法運算(S104)。最后，將乘法運算的結(jié)果進行加法運算，以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)D2(S106)。配合圖l，參考圖4，為本發(fā)明第三實施例的圖像縮小裝置示意圖。圖像縮小裝置26被使用在減少取樣單元10中，是包括有一權(quán)重部262、一權(quán)重分配部267、一存儲部264、一乘法運算部266及一加法器268。其中，權(quán)重部262根據(jù)一圖像縮小率，而提供多個有效權(quán)重。權(quán)重分配部267連接該權(quán)重部262，是接收這些有效權(quán)重，以及輸出至少二個次有效權(quán)重。存儲部264具有多個像素暫存器P0P7，用以接收一原始圖像數(shù)據(jù)D12,并且儲存該原始圖像數(shù)據(jù)D12的像素。乘法運算部266連接于權(quán)重分配部267與存儲部264，乘法運算部266是對存在像素暫存器P0P7中的原始圖像數(shù)據(jù)D12的像素與這些次有效權(quán)重進行乘法運算。加法器268連接于該乘法運算部266，其是將前述乘法運算的結(jié)果予以相加，用以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)D22。復(fù)參考圖4，本發(fā)明第三實施例的圖像縮小裝置26為提供極微小比例的圖像縮小需求，如圖像縮小率為1.1時，是將圖像縮小1.1倍。在此，權(quán)重部262提供8個有效權(quán)重數(shù)量C，此8個有效權(quán)重數(shù)量C中的4個有效權(quán)重對應(yīng)連接權(quán)重分配部267中的一第一多路器2671的輸入端，另外4個有效權(quán)重對應(yīng)連接權(quán)重分配部267中的一第二多路器2672的輸入端。同時，第一多路器2671與第二多路器2672的輸出則連接到乘法運算部266。如此，第一多路器2671與第二多路器2672分別根據(jù)圖像縮小率，而從8個有效權(quán)重數(shù)量C中，選出二個次有效權(quán)重W1、W2，進而分別輸出二個次有效權(quán)重W1、W2到乘法運算部266。此時，存儲部264中的8個像素暫存器P0P7分別接收原始圖像數(shù)據(jù)D12的8個像素PixOPix7。當存儲部264中的8個像素暫存器P0P7存滿原始圖像數(shù)據(jù)D12的8個像素PixOPix7后，圖像縮小裝置26中的乘法運算部266即分別運算該二個次有效權(quán)重Wl、W2與存儲部264中相對的2個像素Pix3Pix4，在此乘法運算中，是有6個原始圖像數(shù)據(jù)D12的像素PixO、Pixl、Pix2、Pix5、Pix6、Pix7被忽略掉。當乘法運算部266完成該二個次有效權(quán)重W1、W2與2個像素Pix3Pix4的乘法運算后，加法器268是將乘法運算后的結(jié)果予以相加，進而輸出目標圖像數(shù)據(jù)D22。前述中，本發(fā)明的圖像縮小裝置26利用第一多路器2671與第二多路器2672從8個有效權(quán)重數(shù)量C中，選出合適的二個次有效權(quán)重Wl、W2。如此，本發(fā)明的圖像縮小裝置26是以平均濾波(averagingfilter)的運算方式，運算此二個次有效權(quán)重Wl、W2與對應(yīng)原始圖像數(shù)據(jù)D12的2個像素Pix3Pix4后，以產(chǎn)生1像素的目標圖像數(shù)據(jù)D22，以達成微小比例的圖像縮小需求。配合圖4，請參考圖6，為本發(fā)明第三實施例的圖像縮小比例方法的步驟流程圖。本發(fā)明第三實施例的步驟歸納如下首先，根據(jù)一圖像縮小率，以提供多個有效權(quán)重(S200)。然后，進行這些有效權(quán)重的多路選擇，用以輸出至少二個次有效權(quán)重(S202)。接著，從原始圖像數(shù)據(jù)D12的多個實際像素(realpixel)中，挑選出一個較佳的像素位起點(goodstartingposition),以存取原始圖像數(shù)據(jù)D12到存儲部264(S204)。另外，在存取原始圖像數(shù)據(jù)D12到存儲部264的步驟(S204)中，若是原始圖像數(shù)據(jù)D12的周邊像素不存在(im-existedpixel),則利用區(qū)塊邊界延伸(blockboundaryextendinstead)的技術(shù)，來存取原始圖像數(shù)據(jù)D12。接下來，乘法運算部266進行該原始圖像數(shù)據(jù)D12與這些次有效權(quán)重的乘法運算(S206)。最后，加法運算乘法運算的結(jié)果，以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)D22(S208)。綜上所述，本發(fā)明第一實施例與第二實施例的圖像縮小裝置是根據(jù)圖像縮小率以產(chǎn)生多個有效權(quán)重數(shù)量，同時，利用乘法運算這些有效權(quán)重數(shù)量與原始圖像數(shù)據(jù)Dl，再將乘法運算后的結(jié)果予以相加，以對原始圖像數(shù)據(jù)Dl執(zhí)行減少取樣(Down-sample)，進而輸出目標圖像數(shù)據(jù)D2，以達到圖像縮小目的。因此，本發(fā)明第一實施例與第二實施例的圖像縮小裝置不需使用大量的復(fù)數(shù)線性緩沖器(linebuffers)及動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)，而能縮小硬件設(shè)備的體積以及降低制造的成本。另外，本發(fā)明第三實施例的圖像縮小裝置是根據(jù)圖像縮小率，利用二個多路器2671、2672從權(quán)重部262的8個有效權(quán)重數(shù)量C中，產(chǎn)生合適的二個次有效權(quán)重W1、W2。同時，利用乘法運算二個次有效權(quán)重W1、W2與原始圖像數(shù)據(jù)D12，再將乘法運算后的結(jié)果予以相加，以對原始圖像數(shù)據(jù)D12執(zhí)行減少取樣(Down-sample),進而輸出目標圖像數(shù)據(jù)D22，以達到極低比例圖像縮小的目的。因此，本發(fā)明第三實施例的圖像縮小裝置是有能力提供精度高、失真少以及高解析度的極低比例目標圖像，如縮小比例l.l，是將圖像縮小l.l倍。同時，不需使用大量的復(fù)數(shù)線性緩沖器(linebuffers)及動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)，而能縮小硬件設(shè)備的體積以及降低制造的成本。按，以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實施例，惟本發(fā)明的特征并不局限于此，任何熟悉該項技藝者在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案的專利范圍。1權(quán)利要求1.一種圖像縮小裝置，其特征在于，該裝置包括有一權(quán)重部，是根據(jù)一圖像縮小率，而提供多個有效權(quán)重；一存儲部，具有多個像素暫存器，是用以儲存一原始圖像數(shù)據(jù)；一乘法運算部，連接于所述的權(quán)重部與所述的存儲部，該乘法運算部對儲存在所述的這些像素暫存器的原始圖像數(shù)據(jù)與所述的這些適應(yīng)權(quán)重進行乘法運算；及一加法器，連接于所述的乘法運算部，是將前述乘法運算的結(jié)果予以相加，用以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的圖像縮小裝置，其特征在于，所述的這些有效權(quán)重的數(shù)量是與所述的圖像縮小率成正比例。3.—種圖像縮小裝置，其特征在于，該裝置包括有一權(quán)重部，是根據(jù)一圖像縮小率，而提供多個有效權(quán)重；一權(quán)重分配部，連接于所述的權(quán)重部，所述的權(quán)重分配部接收所述的這些有效權(quán)重，以及輸出至少二個次有效權(quán)重；一存儲部，具有多個像素暫存器，是用以儲存一原始圖像數(shù)據(jù)；一乘法運算部，連接于所述的權(quán)重分配部與所述的存儲部，該乘法運算部對儲存在所述的這些像素暫存器的原始圖像數(shù)據(jù)與所述的這些次有效權(quán)重進行乘法運算；及一加法器，連接于所述的乘法運算部，是將前述乘法運算的結(jié)果予以相加，用以輸出一百標圖像數(shù)據(jù)。4.如權(quán)利要求3所述的圖像縮小裝置，其特征在于，所述的這些有效權(quán)重的數(shù)量是與所述的圖像縮小率成正比例。5.如權(quán)利要求4所述的圖像縮小裝置，其特征在于，所述的權(quán)重分配部包括有二個多路器，該二多路器的輸入端連接權(quán)重部，并且所述的二多路器的輸出端連接到乘法運算部。6.—種圖像縮小方法，適用于不同尺寸大小的顯示器，步驟包括有-根據(jù)一圖像縮小率，以提供多個有效權(quán)重；取得一原始圖像數(shù)據(jù)；進行該原始圖像數(shù)據(jù)與所述的這些有效權(quán)重的乘法運算；及加法運算前述乘法運算的結(jié)果，以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)。7.如權(quán)利要求6所述的圖像縮小方法，其特征在于，在取得原始圖像數(shù)據(jù)步驟中，是從原始圖像數(shù)據(jù)的多個實際像素中挑選出一個較佳的像素位起點，以取得所述的原始圖像數(shù)據(jù)。8.如權(quán)利要求6所述的圖像縮小方法，其特征在于，在取得原始圖像數(shù)據(jù)步驟中，是利用區(qū)塊邊界延伸的技術(shù)以取得所述的原始圖像數(shù)據(jù)。9.如權(quán)利要求6所述的圖像縮小方法，其特征在于，該方法進一步包括進行所述的這些有效權(quán)重的多路選擇，用以輸出至少二個次有效權(quán)重。全文摘要一種圖像縮小裝置及圖像縮小方法，該圖像縮小裝置包括有一權(quán)重部、一存儲部、一乘法運算部及一加法器。權(quán)重部根據(jù)一圖像縮小率，而提供多個有效權(quán)重。存儲部用以儲存一原始圖像數(shù)據(jù)。乘法運算部連接權(quán)重部與該存儲部，是進行該原始圖像數(shù)據(jù)與這些有效權(quán)重的乘法運算。加法器連接于該乘法運算部，是將前述乘法運算的結(jié)果予以相加，用以輸出一目標圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明提出一種圖像縮小裝置，是應(yīng)用減少取樣(Down-sample)運算的技術(shù)，以達到任意圖像縮小的目的。文檔編號G09G5/373GK101483036SQ20081010781公開日2009年7月15日申請日期2008年5月14日優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日發(fā)明者何協(xié)璋申請人:揚智科技股份有限公司