專利名稱：數(shù)字圖像縮放集成電路的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及數(shù)字圖像縮放集成電路的設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
已有的用于各類平板顯示器的圖像制式轉(zhuǎn)化電路均較復(fù)雜，向上縮放功能(圖像由低清晰度格式向高清晰度格式轉(zhuǎn)化)和向下縮放功能(圖像由低清晰度格式向高清晰度格式轉(zhuǎn)化)往往由不同的電路實(shí)現(xiàn)。究其原因，是因?yàn)闆]有結(jié)構(gòu)簡單，控制巧妙的數(shù)字圖像縮放集成電路。
本發(fā)明的目的，就在于解決上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制方便的數(shù)字圖像縮放集成電路的設(shè)計(jì)方法。使得向上縮放功能和向下縮放功能可以由單一電路實(shí)現(xiàn)，從而大大降低了成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明包括以下步驟由一讀寫控制模塊選擇行存儲器并產(chǎn)生讀寫地址，將源圖像數(shù)據(jù)先經(jīng)過行存儲器緩存；然后在相對應(yīng)的地址取出RGB值按照場縮放系數(shù)進(jìn)行場縮放變換，其中場縮放系數(shù)vcoef由步長累加器在每行開始時(shí)vcoef[5∶0]加上場步長產(chǎn)生；再將經(jīng)場縮放的RGB值按照相應(yīng)地址的行縮放系數(shù)作行縮放變換，其中行縮放系數(shù)hcoef同樣由步長累加器在每個(gè)時(shí)鐘上升沿hcoeF[5∶0]加上行步長產(chǎn)生；最后輸出正確的目標(biāo)RGB值。
圖像向上縮放，即“按比例放大”時(shí)，目標(biāo)圖像像素空間格點(diǎn)分布較源圖像密，相鄰格點(diǎn)的距離即“步長”短些。與此相反，圖像向下縮放，即“按比例縮小”時(shí)，目標(biāo)圖像像素空間格點(diǎn)分布較源圖像稀，相鄰格點(diǎn)的距離即“步長”長些。
無論“按比例放大”還是“按比例縮小”，新產(chǎn)生的像素都可以由相鄰四個(gè)源像素點(diǎn)乘以權(quán)重系數(shù)再求和而得到。設(shè)相鄰兩個(gè)源像素點(diǎn)之間(水平或垂直方向)單位距離為64。源像素點(diǎn)與目標(biāo)像素點(diǎn)距離水平方向?yàn)閤，垂直方向?yàn)閥(其中x、y在0～64范圍內(nèi)取值)。對于線性插補(bǔ)方法，某源像素點(diǎn)的權(quán)重系數(shù)如下所示coef＝(64-x)(64-y) (1)采用垂直方向，水平方向依此作縮放運(yùn)算的方法。則水平方向，垂直方向的縮放系數(shù)分別為hcoef＝(64-x)(2)vcoef＝(64-y)其中，hcoef是行方向(即水平方向)的縮放系數(shù)，vcoef是場方向(垂直方向)的縮放系數(shù)。
如采用鄰位復(fù)制的縮放方法，則當(dāng)x，y都小于32時(shí)，系數(shù)為64，其余為零。
目標(biāo)像素空間的相鄰像素距離即步長可由下式得到 對于向上縮放，由于源行有效點(diǎn)數(shù)(或源場有效行數(shù))比目標(biāo)行有效點(diǎn)數(shù)(或目標(biāo)場有效行數(shù))大，行步長(場步長)在0～64之間取值；相反對于向下縮放，由于源行有效點(diǎn)數(shù)(或源場有效行數(shù))比目標(biāo)行有效點(diǎn)數(shù)(或目標(biāo)場有效行數(shù))小，行步長(場步長)在64～128之間取值。
整個(gè)設(shè)計(jì)框架是數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，首先依次存入編號為0、1、2、3的存儲器中緩存。然后由相鄰兩行相同水平位置取出4點(diǎn)相鄰的R、G、B灰度值。先經(jīng)過場縮放，再經(jīng)過行縮放。設(shè)S(i，j)為源圖像第i行、第i列的RGB灰度值，D(n，m)是目標(biāo)圖像的第n行、第m列的RGB灰度值，經(jīng)場縮放變換后，其值為Dv(n，m)，經(jīng)行縮放變換后，其RGB值為Dh(n，m)。它們之間的關(guān)系可由下式給出Dv(n，m)＝(S(i，j)vcoef(n)+S(i+1，j)vcoef(n+1))/64Dv(n，m+1)＝(S(i，j+1)vcoef(n)+S(i+1，j+1)vcoef(n+1))/64(4)Dh(n，m)＝(Dv(n，m)hcoef(m)+Dv(n，m+1)hcoef(m+1))/64D(n，m)＝Dh(n，m)其中，64*i+x＝λvn(5)64*j+y＝λhm第(5)式目標(biāo)圖像素位置與源圖像素位置對應(yīng)關(guān)系。i，j是λvn，λhm除以64所得的商的整數(shù)部分，x、y是對應(yīng)的余數(shù)部分。根據(jù)上式，可在存儲器與目標(biāo)像素行列位置相對應(yīng)的地址取出RGB值進(jìn)行縮放變換，從而產(chǎn)生正確的RGB值。具體的電路是由一讀寫控制模塊選擇行存儲器并產(chǎn)生讀寫地址。實(shí)際的電路可用一步長累加器(系數(shù)發(fā)生器)代替上式中的乘法。在每行開始時(shí)，對行系數(shù)發(fā)生器清零，在每場開始時(shí)對場系數(shù)發(fā)生器清零。對于行系數(shù)發(fā)生器，在每個(gè)時(shí)鐘上升沿hcoef[5∶0]加上行步長得到新的hcoef[7∶0]；對于vcoef，在每行開始時(shí)，vcoef[5∶0]加場步長得到新的vcoef[7∶0]。模64的余數(shù)hcoef[5∶0]和vcoef[5∶0]對應(yīng)于上式的縮放權(quán)重，x，y。hcoef，vcoef的更高位，hcoef[7∶6]、vcoef[7∶6]用來控制行存儲器的地址。用兩位寬的場地址累加器在每行開始時(shí)加上vcoef[7∶6]所得的值就是行存儲器對應(yīng)編號i。再用十一位位寬的行地址累積器在每個(gè)時(shí)鐘沿加上hcoef[7∶6]就得到所對應(yīng)的存儲器地址i。對于向上縮放，hcoef[7∶6]、vcoef[7∶6]只可能為0或1；對于向下縮放，hcoef[7∶6]、vcoef[7∶6]只可能為1或2。
本發(fā)明的目的就是這樣實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、控制方便的數(shù)字圖像縮放集成電路的設(shè)計(jì)方法。使得無論向上縮放還是向下縮放都能由同一套電路自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，而無須區(qū)分，降低了芯片的復(fù)雜度和成本。它可廣泛用于各類平板顯示器圖像制式轉(zhuǎn)化的電路中。


圖1為本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理方框圖。
圖2為源圖像比目標(biāo)圖像的清晰度低的示意圖。
圖3為源圖像比目標(biāo)圖像清晰度高的示意圖。
圖1所示，本發(fā)明包括以下步驟由一讀寫控制模塊選擇行存儲器并產(chǎn)生讀寫地址，將源圖像數(shù)據(jù)先經(jīng)過行存儲器緩存；然后在相對應(yīng)的地址取出RGB值按照場縮放系數(shù)進(jìn)行場縮放變換；再將經(jīng)場縮放的RGB值按照對應(yīng)的行縮放系數(shù)進(jìn)行行縮放變換；最后輸出正確的目標(biāo)RGB值?？s放系數(shù)由系數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，由行，場步長累積分別得到行，場縮放系數(shù)。
圖2所示，源圖像比目標(biāo)圖像的清晰度低。圖中用實(shí)心圓點(diǎn)表示源圖像像素空間格點(diǎn)，用十字叉表示目標(biāo)圖像像素空間格點(diǎn)。
圖3所示，源圖像比目標(biāo)圖像的清晰度高。圖中用實(shí)心圓點(diǎn)表示源圖像像素空間格點(diǎn)，用十字叉表示目標(biāo)圖像像素空間格點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1.一種數(shù)字圖像縮放集成電路的設(shè)計(jì)方法。包括以下步驟由一讀寫控制模塊產(chǎn)生讀寫地址，將源圖像數(shù)據(jù)先經(jīng)過行存儲器緩存；然后在相對應(yīng)的地址取出RGB值按照場縮放系數(shù)進(jìn)行場縮放變換，場縮放系數(shù)vcoef由累加器在每行開始時(shí)vcoef[5∶0]加上場步長產(chǎn)生；再將經(jīng)場縮放的RGB值按照對應(yīng)行縮放系數(shù)進(jìn)行行縮放變化。行縮放系數(shù)hcoef同樣由累加器在每個(gè)時(shí)鐘上升沿hcoef[5∶0]加上行步長產(chǎn)生；讀地址也是由一累積器在每個(gè)時(shí)鐘上升沿加上hcoef[7∶6]得到。最后輸出目標(biāo)RGB值。實(shí)施例1結(jié)構(gòu)簡單，控制巧妙，縮放系數(shù)和存儲器地址產(chǎn)生簡單巧妙，能由同一電路自動(dòng)實(shí)現(xiàn)向上縮放功能和向下縮放功能，大大降低了芯片的復(fù)雜度和成本。它可廣泛用于各類平板顯示圖像制式轉(zhuǎn)化的電路中。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字圖像縮放集成電路的設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括以下步驟由一讀寫控制模塊選擇行存儲器并產(chǎn)生讀寫地址，將源圖像數(shù)據(jù)先經(jīng)過行存儲器緩存；然后在相對應(yīng)的地址取出RGB值按照場縮放系數(shù)進(jìn)行場縮放變換，其中場縮放系數(shù)vcoef由步長累加器在每行開始時(shí)vcoef[5∶0]加上場步長產(chǎn)生；再在將經(jīng)場縮放的RGB值按照對應(yīng)行縮放系數(shù)進(jìn)行行縮放變換，其中行縮放系數(shù)hcoef同樣由步長累加器在每個(gè)時(shí)鐘上升沿hcoef[5∶0]加上行步長產(chǎn)生；讀地址的產(chǎn)生也是由累加器不斷將系數(shù)的高位vcoef[7∶6]和hcoef[7∶6]分別累加而得到對應(yīng)行存儲器編號和行地址，最后輸出正確的目標(biāo)RGB值。
全文摘要
一種數(shù)字圖像縮放集成電路的設(shè)計(jì)方法，屬于集成電路技術(shù)。包括以下步驟由一讀寫控制模塊選擇行存儲器并產(chǎn)生讀寫地址，將源圖像數(shù)據(jù)先經(jīng)過行存儲器緩存；然后在相對應(yīng)的地址取出RGB值按照場縮放系數(shù)進(jìn)行場縮放變換，場縮放系數(shù)vcoef由累加器在每行開始時(shí)vcoef[50]加上場步長產(chǎn)生；再將經(jīng)場縮放的RGB值按照行縮放系數(shù)進(jìn)行行縮放變換，行縮放系數(shù)hcoef同樣由累加器在每個(gè)時(shí)鐘上升沿hcoef[50]加上行步長產(chǎn)生；讀地址由行、場系數(shù)的高位，hcoef[76]和vcoef[76]累加得到；最后輸出目標(biāo)RGB值。它結(jié)構(gòu)簡單，能在單一的電路中同時(shí)實(shí)現(xiàn)向上縮放和向下縮放兩種功能，大大減少了芯片所需的門數(shù)和面積，降低了成本。它可廣泛應(yīng)用于各類平板顯示器圖像制式轉(zhuǎn)化的電路中。
文檔編號H01L27/00GK1424753SQ0311180
公開日2003年6月18日 申請日期2003年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月1日
發(fā)明者何云鵬, 戰(zhàn)嘉瑾, 丁勇, 劉志恒, 陳永強(qiáng), 繆建兵 申請人:海信集團(tuán)有限公司