專利名稱：圖像縮放裝置和圖像縮放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像縮放裝置和圖像縮放方法，尤其涉及一種可用于處理多窗 口的圖像縮放裝置和方法。
背景技術(shù)：
在地面、有線或衛(wèi)星音視頻數(shù)據(jù)傳輸中， 一般會(huì)在接收端安裝音、視頻解 碼器來(lái)完成音視頻數(shù)據(jù)的解碼，再將解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后播放。接收
到的視頻流經(jīng)過(guò)解碼后，通常在播放前要經(jīng)過(guò)一個(gè)后處理器(Video Post Processor)，完成一些視頻后處理工作，例如圖像縮放，去交織，gamma校正 等。后處理器可以與視頻解碼器集成在一起，也可以單獨(dú)配置。對(duì)于圖像縮放 的處理，需要先用DMA把視頻數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器，例如同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 (SDRAM)，搬入后處理器中。現(xiàn)有技術(shù)中目前比較通行的做法是先把視頻 數(shù)據(jù)存放在線性緩沖器(line buffer)中，然后從線性緩沖器中把數(shù)據(jù)搬出，利 用垂直縮放單元(Vertical Scaling; VS)與水平縮放單元(Horizontal Scaling; HS) 先后進(jìn)行垂直縮放操作(v-scaling)和水平縮放操作(h-scaling)。在這里， VS和HS是緊耦合的關(guān)系。美國(guó)專利US6,400,852中揭示了這樣一種VS和HS 為緊耦合關(guān)系的圖像縮放裝置。如圖1所示，該圖像縮放裝置包括垂直縮放單 元11和水平縮放單元12。解碼后的數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)單元(如線性緩沖器)13中直 接送入圖像縮放裝置IO連續(xù)進(jìn)行垂直縮放和水平縮放。
但是，在這些VS和HS緊耦合的圖像縮放裝置中，HS的水平縮放操作和 VS的垂直縮放操作處理之前，都是把數(shù)據(jù)先行存放在線性緩沖器中。在具有 畫中畫(Picture in Picture, PIP)或畫外畫功能(picture by picture; PBP)的視頻處 理方案里，這種結(jié)構(gòu)會(huì)遇到一些問(wèn)題。具有畫中畫功能的顯示設(shè)備顯示的圖像 內(nèi)容通常包括大窗口和疊加在大窗口上的小窗口，如圖2所示。圖中空白框內(nèi) 面積為大窗口，斜線框內(nèi)面積表示小窗口。依照目前的現(xiàn)有技術(shù)，需要準(zhǔn)備兩 套縮放單元分別對(duì)大窗口和小窗口的數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理。如圖3所示的圖像縮放裝置，包括用來(lái)處理大窗數(shù)據(jù)的第一垂直縮放單元111和第一水平縮放單元
121與用來(lái)處理小窗數(shù)據(jù)的第二垂直縮放單元112和第二水平縮放單元122。 選通單元14根據(jù)屏幕顯示坐標(biāo)信息從兩套縮放單元中選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)送入屏 幕顯示設(shè)備。這樣的兩套縮放單元使電路變得復(fù)雜，成本難以降低，并且也增 加了功耗。
在另一些圖像縮放裝置中，也考慮用同一套縮放單元來(lái)完成兩個(gè)窗口的縮 放處理?？蓞⒖紙D4，圖像由垂直縮放單元11進(jìn)行垂直縮放處理，并直接把垂 直縮放后的數(shù)據(jù)送入水平縮放單元12進(jìn)行水平縮放處理，HS處理一行后輸 出一行。由于垂直縮放需要同時(shí)用到圖像多行中的數(shù)據(jù)作為濾波操作的源數(shù) 據(jù)，業(yè)界常常在縮放引擎前設(shè)置暫存器，例如線性緩沖器就是這樣一種比較普 遍在縮放操作中使用的暫存器。DMA搬入的大窗數(shù)據(jù)和小窗數(shù)據(jù)分別單獨(dú)存 放在各自的一個(gè)線性緩沖器(例如第一線性緩沖器15和第二線性緩沖器16) 里，也就是說(shuō)，對(duì)于包含一個(gè)大窗和一個(gè)小窗的畫中畫的縮放處理，仍然需要 兩套線性緩沖器分別存放大窗和小窗的數(shù)據(jù)。采用兩套線性緩沖器勢(shì)必會(huì)增加 硬件的開(kāi)銷。如果顯示需求為3個(gè)窗口，乃至更多窗口，那么需要的線性緩沖 器將更多，這樣做增加的面積開(kāi)銷為設(shè)計(jì)所不能接受。業(yè)界目前正努力在尋求 一種能夠節(jié)約硬件資源的架構(gòu)和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)多窗口縮放處理。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種用于多窗口的圖像縮放 裝置，能夠減少硬件資源，節(jié)約硬件電路面積，并降低功耗。
本發(fā)明并提供了一種用于多窗口的圖像縮放方法，該方法只需用到最少的 資源即可實(shí)現(xiàn)多窗口的圖像的縮放。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖像縮放裝置，包括 水平縮放單元，用以對(duì)圖像進(jìn)行水平方向的縮放操作； 垂直縮放單元，用以對(duì)圖像進(jìn)行垂直方向的縮放操作； 存儲(chǔ)單元，設(shè)置在所述水平縮放單元與所述垂直縮放單元之間、用以暫存
圖像中水平顯示行的像素?cái)?shù)據(jù)；過(guò)濾單元，用以根據(jù)顯示圖像各個(gè)窗口的疊加狀況選取該各個(gè)窗口的坐標(biāo) 范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置，其中，所述存儲(chǔ)單元為線性緩沖器，所述線性 緩沖器的大小根據(jù)顯示屏幕的全屏圖像大小確定。
根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置，其中，所述線性緩沖器中設(shè)置多個(gè)存儲(chǔ)組，每 個(gè)存儲(chǔ)組的大小根據(jù)顯示屏幕的全屏圖像的水平長(zhǎng)度確定。
根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置，還包括用以暫存輸入的圖像數(shù)據(jù)的先進(jìn)先出緩 沖器。
根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置，其中，所述水平縮放單元配置多個(gè)并行處理數(shù) 據(jù)的濾波器內(nèi)核。
根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置，其中，所述濾波器內(nèi)核前端設(shè)置水平縮放先進(jìn) 先出緩沖器。
根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置，還包括從所述線性緩沖器中存取數(shù)據(jù)進(jìn)行去交 織處理的去交織單元。
根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置，還包括用以集中控制圖像數(shù)據(jù)的輸入輸出、同 步和處理的控制單元。
根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置，所述過(guò)濾單元設(shè)置在所述水平縮放單元與存儲(chǔ) 單元之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種圖像縮放方法，包括如下步驟
a. 圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行水平縮放；
b. 根據(jù)顯示圖像各個(gè)窗口之間的疊加狀況選取屏幕顯示圖像各個(gè)窗口 的坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)；
C. 將選取出的各個(gè)窗口的坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存；
d. 取出己完成水平縮放的各個(gè)窗口坐標(biāo)范圍內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行垂直縮放。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述步驟a包括對(duì)圖像數(shù)據(jù)的多路數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行水平 縮放處理的步驟。
本發(fā)明中水平縮放單元與垂直縮放單元為松耦合的聯(lián)接方式，水平縮放單 元對(duì)一個(gè)水平行的多窗口數(shù)據(jù)完成水平縮放處理后，過(guò)濾單元根據(jù)各個(gè)窗口之 間的疊加狀況選取各個(gè)窗口的適當(dāng)坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，然后再存入線性緩沖
器，最后由垂直縮放單元直接從線性緩沖器中取出各個(gè)窗口的適當(dāng)坐標(biāo)范圍內(nèi) 的數(shù)據(jù)完成垂直縮放處理。這樣，可以使用一組縮放單元和一組線性緩沖器
(line buffer)實(shí)現(xiàn)畫中畫方案，大大節(jié)省了硬件資源，降低了硬件的面積成本 和硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，減輕了驗(yàn)證的壓力，有利于縮短開(kāi)發(fā)周期。


以下附圖為對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的輔助說(shuō)明，結(jié)合以下附圖對(duì)本發(fā)明實(shí) 施例的闡述，是為進(jìn)一步揭示本發(fā)明的特征所在，但并不限制本發(fā)明，圖中相
同符號(hào)代表實(shí)施例中相應(yīng)元件或步驟，其中
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種緊耦合的圖像縮放裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為顯示設(shè)備所顯示的帶畫中畫的圖像內(nèi)容。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種多窗口圖像縮放裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為現(xiàn)有技術(shù)中另一種多窗口圖像縮放裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的濾波器的工作原理示意圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像縮放裝置結(jié)構(gòu)框圖。
圖8為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖像縮放裝置結(jié)構(gòu)框圖。
圖9為本發(fā)明一實(shí)施例中水平縮放單元的結(jié)構(gòu)框圖。
圖IO為本發(fā)明一實(shí)施例中線性緩沖器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖像縮放方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖像數(shù)據(jù)的水平縮放和垂直縮放后通常都是逐行輸出圖像數(shù)據(jù)，而垂直縮 放的任何一個(gè)象素點(diǎn)的濾波需要用到連續(xù)幾行的位于同一垂直線上的幾個(gè)象 素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波計(jì)算。這樣需要為垂直縮放操作設(shè)置存儲(chǔ)單元以緩存待處理 的數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)畫中畫(picture in picture; PIP)或畫外畫功能(picture by picture; PBP)，往往需要在顯示設(shè)備上為視頻圖像設(shè)置多個(gè)窗口，這樣，也相應(yīng)地對(duì)圖 像縮放的處理部分提出了要求。如果為每個(gè)窗口的圖像縮放各準(zhǔn)備一組圖像縮 放裝置將會(huì)引起成本上升。特別是在單系統(tǒng)芯片(system-on-chip)中，對(duì)面積
成本的影響較大。本發(fā)明提供單一的圖像縮放裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)窗口的圖像縮 放。可以理解的是，該圖像縮放裝置可以設(shè)置在視頻數(shù)據(jù)接收裝置的后處理部 分，也可以設(shè)置在顯示設(shè)備的顯示操作前端。
參見(jiàn)圖5，本發(fā)明提出的多窗口圖像縮放裝置包括水平縮放單元51、垂直 縮放單元54和位于水平縮放單元與垂直縮放單元之間的存儲(chǔ)單元53。存儲(chǔ)單 元可暫存圖像數(shù)據(jù)，水平縮放單元對(duì)圖像進(jìn)行水平方向的縮放操作，垂直縮放 單元對(duì)圖像進(jìn)行垂直方向的縮放操作。水平縮放單元和存儲(chǔ)單元之間例如設(shè)置 了過(guò)濾單元52,可以根據(jù)各窗口的疊加狀況選取屏幕顯示圖像各個(gè)窗口的適當(dāng) 坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，水平縮放單元和垂直縮放單元例如都是采用濾 波器重新抽樣濾波的方式對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行水平方向或垂直方向的縮放操作。所 采用的濾波器的工作原理可參見(jiàn)圖6。圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中濾波器的結(jié)構(gòu) 示意圖，圖中濾波器具有4抽頭(tap)。濾波器從源數(shù)據(jù)中抽取多個(gè)原始點(diǎn)數(shù) 據(jù)，每個(gè)樣點(diǎn)都乘上一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的系數(shù)，得到一個(gè)乘積，再把這些乘積累加 起來(lái)，輸出所得的結(jié)果，則可獲得目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)。濾波器所抽取的數(shù)據(jù)樣點(diǎn)也稱 為抽頭，抽頭的數(shù)量可以根據(jù)顯示精度的要求來(lái)設(shè)置。每個(gè)目標(biāo)點(diǎn)可以在圖像 的源數(shù)據(jù)中選取一個(gè)參考點(diǎn)， 一般參考點(diǎn)選在目標(biāo)點(diǎn)在圖像中的位置的附近。 相鄰目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參考點(diǎn)之間的距離(以點(diǎn)數(shù)為單位)可稱為跨度(step)， 每一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)可以有其對(duì)應(yīng)的跨度值。在一些實(shí)施例中，跨度值可以根據(jù)對(duì)于 所處理的圖像的縮放比例來(lái)決定。在對(duì)圖像進(jìn)行放大，也就是進(jìn)行過(guò)采樣的時(shí) 候，目標(biāo)點(diǎn)分布可能比原始點(diǎn)要密，這時(shí)就有可能出現(xiàn)跨度值為0的目標(biāo)點(diǎn)， 即兩個(gè)原始點(diǎn)之間有不止一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。運(yùn)算中對(duì)于每一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，只需要知道 其前一點(diǎn)的參考點(diǎn)和前一點(diǎn)的跨度值，就可以根據(jù)該點(diǎn)的跨度值得到該點(diǎn)的參 考點(diǎn)，以此類推，從而得到濾波所需的全部原始點(diǎn)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像縮放裝置結(jié)構(gòu)框圖。其中控制單元56 控制數(shù)據(jù)的輸入輸出、同步和處理過(guò)程，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以由處 理器和各處理單元的控制器共同實(shí)現(xiàn)，例如線性緩沖器53的緩沖器控制器531、 水平縮放單元51的水平縮放控制器510和垂直縮放單元54的垂直縮放控制器 541等，如圖8所示。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，控制單元56也可以完全由 處理器實(shí)現(xiàn)。DMA從外部搬入數(shù)據(jù)后暫時(shí)放入先進(jìn)先出緩沖器(FIFO) 55中。 在處理畫中畫或畫外畫時(shí)，大窗口圖像數(shù)據(jù)和小窗口圖像數(shù)據(jù)可以分成兩路搬 入FIFO。對(duì)子更多個(gè)窗口的顯示，可以按照窗口數(shù)量輸入多路圖像數(shù)據(jù)。根據(jù) 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，暫時(shí)存放圖像數(shù)據(jù)的FIFO包含至少兩個(gè)寄存器。例如， 在一個(gè)實(shí)施例中，這里的FIFO是一個(gè)乒乓FIFO，設(shè)置了兩個(gè)寄存器。當(dāng)其中 一個(gè)第一寄存器中的圖像數(shù)據(jù)還未處理完時(shí)，從DMA新搬入的數(shù)據(jù)則放入另 一個(gè)第二寄存器。當(dāng)?shù)谝患拇嫫髦械膱D像數(shù)據(jù)處理完后，繼續(xù)處理第二寄存器 中的圖像數(shù)據(jù)，而此時(shí)從DMA新搬入的數(shù)據(jù)則放入第--寄存器。FIFO中寄存 器輪流使用的方式可以有效防止FIFO的溢出，從而避免FIFO中圖像數(shù)據(jù)的丟 失而影響后續(xù)的處理效果。
水平縮放單元從FIFO中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行水平縮放處理。目前數(shù)據(jù)的搬運(yùn)通常 都是以水平行掃描方式來(lái)進(jìn)行的，水平縮放單元可以實(shí)時(shí)處理來(lái)自FIFO中的 源數(shù)據(jù)，而FIFO也可隨時(shí)補(bǔ)充后續(xù)的新的源數(shù)據(jù)提供給水平縮放單元處理。 因此，F(xiàn)IFO可以直接設(shè)置成小于圖像顯示時(shí)的水平行長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，這也從 一個(gè)方面降低了成本要求。
為了提高處理數(shù)據(jù)的能力，水平縮放單元可以設(shè)計(jì)為多個(gè)濾波器核并行處 理數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖9所示，水平縮放單元51可 以設(shè)計(jì)成4個(gè)濾波器核511至514并行處理數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。水平縮放單元在一個(gè) 指令周期內(nèi)同時(shí)從FIFO讀入4組源數(shù)據(jù)，分別放在4個(gè)濾波器核中進(jìn)行處理， 處理完成后在同一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)輸出給線性緩沖器。當(dāng)需要得到的水平縮放比 例和垂直縮放比例不一致，特別是水平縮放比例小于垂直縮放比例，例如，當(dāng) 要求的水平縮放比例為1: 1，垂直縮放比例為4: 1而垂直縮小時(shí)，水平縮放 單元可以在1/4幀的時(shí)間內(nèi)完成一幀數(shù)據(jù)的水平縮放操作，這樣避免了垂直縮 放單元的等待時(shí)間，因而提高了圖像數(shù)據(jù)的處理速度?？晒┻x擇地，水平縮放 單元中可以進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)水平縮放FIF0516。水平縮放FIFO根據(jù)水平縮放 單元中濾波器核的實(shí)際處理需要從FIFO中搬入源數(shù)據(jù)，再分別送入每個(gè)濾波 器核中處理。4路濾波器核處理得到的4組數(shù)據(jù)可以同時(shí)從水平縮放單元輸出。
設(shè)置于水平縮放單元和存儲(chǔ)單元之間的過(guò)濾單元52可以接收來(lái)自控制單元 56的屏幕顯示坐標(biāo)信息。所謂的屏幕顯示坐標(biāo)信息可以是如圖2中所示的每個(gè) 窗口的左上角坐標(biāo)和右下角坐標(biāo)，如大窗的坐標(biāo)W1、 W2和小窗的坐標(biāo)W3、 W4。根據(jù)屏幕顯示坐標(biāo)信息可以判斷各個(gè)窗口之間的疊加狀況。過(guò)濾單元根據(jù) 各個(gè)窗口之間的疊加狀況，從水平縮放單元輸出的已完成水平縮放操作的數(shù)據(jù) 中，選取屏幕顯示圖像各個(gè)窗口的適當(dāng)坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，送入存儲(chǔ)單元中暫 存。例如圖2中的大窗內(nèi)被小窗覆蓋的部分?jǐn)?shù)據(jù)將被過(guò)濾掉，而僅僅保留大窗 內(nèi)未被小窗覆蓋的部分?jǐn)?shù)據(jù)和小窗內(nèi)的數(shù)據(jù)。
繼續(xù)參見(jiàn)圖7，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖像縮放裝置中的存儲(chǔ)單元為線 性緩沖器53。為滿足面積最小化的要求，存儲(chǔ)單元總是希望設(shè)計(jì)成盡量小的尺 寸。而為了應(yīng)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，對(duì)于垂直縮放單元，需要有多個(gè)垂直方 向的源數(shù)據(jù)樣點(diǎn)參與運(yùn)算。但目前通常數(shù)據(jù)的搬運(yùn)都是以水平行掃描方式來(lái)進(jìn) 行的，無(wú)法直接按照?qǐng)D像上的縱向方向來(lái)掃描，而直接輸入?yún)⑴c運(yùn)算的垂直方 向的樣點(diǎn)。這樣每輸入一個(gè)參與運(yùn)算的垂直方向的樣點(diǎn)，就需要把該點(diǎn)所在的 水平行的其他樣點(diǎn)一起搬運(yùn)到線性緩沖器。本發(fā)明中過(guò)濾單元已經(jīng)按照屏幕顯 示圖像的各個(gè)窗口的疊加狀況完成了窗口數(shù)據(jù)的選取，線性緩沖器的大小可以 根據(jù)顯示屏幕的全屏圖像大小來(lái)決定。在某些應(yīng)用中，當(dāng)源數(shù)據(jù)的水平分辨率 大于目標(biāo)數(shù)據(jù)的水平分辨率時(shí)，線性緩沖器的大小直接由顯示屏幕的全屏圖像 大小來(lái)決定，即可以小于源數(shù)據(jù)的大小，因此，可以達(dá)到節(jié)省面積的要求。在 本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，線性緩沖器中設(shè)置了多個(gè)存儲(chǔ)組(bank)，每個(gè)存儲(chǔ)組 中存放圖像中一個(gè)水平顯示行的象素?cái)?shù)據(jù)。例如，對(duì)于水平分辨率為720象素 的圖像，線性緩沖器的每個(gè)存儲(chǔ)組中存放一個(gè)水平行中共720象素的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。 這樣，線性緩沖器的一個(gè)存儲(chǔ)組可以設(shè)置成顯示屏幕的全屏圖像中一個(gè)水平行 的象素?cái)?shù)據(jù)長(zhǎng)度，因而可以直接按最小的面積要求來(lái)配置存放數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單 元。由于在把數(shù)據(jù)存放到線性緩沖器之前，已經(jīng)完成水平方向的縮放操作，并 已經(jīng)采用過(guò)濾單元按照屏幕顯示圖像的各個(gè)窗口的疊加狀況完成了窗口數(shù)據(jù) 的選取，可以使用-一套線性緩沖器來(lái)進(jìn)行多個(gè)窗口數(shù)據(jù)的暫存。因此，降低了 硬件的面積成本和整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，減輕了驗(yàn)證的壓力，有利于縮短幵
發(fā)周期。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以把線性緩沖器中大窗和小窗的數(shù)據(jù)分 別存放在相互獨(dú)立的兩塊區(qū)域中。
在有些實(shí)施例中，圖像數(shù)據(jù)以YUV4: 2: 2格式進(jìn)行解碼和顯示。相應(yīng)的， 線性緩沖器也設(shè)置成Y、 U、 V三塊，如圖IO所示。線性緩沖器對(duì)Y、 U、 V 每一塊數(shù)據(jù)分別按行掃描的順序接收已經(jīng)完成水平縮放操作的圖像數(shù)據(jù)，分別 存入每一塊相應(yīng)的存儲(chǔ)組中。在進(jìn)行垂直縮放處理時(shí)，Y、 U、 V這三塊的圖像 數(shù)據(jù)分別送入垂直縮放單元，分別完成縮放操作。
參見(jiàn)圖8，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，例如可以在對(duì)圖像進(jìn)行垂直縮放之前， 從線性緩沖器中存取數(shù)據(jù)進(jìn)行其他后處理操作，例如去交織(Deintedacing) 等。去交織單元58從線性緩沖器中讀出數(shù)據(jù)，做完去交織處理后再把數(shù)據(jù)填 回線性緩沖器的原處。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，垂直縮放單元從線性緩沖器中取出源數(shù)據(jù)，利 用濾波器濾波后，得到目標(biāo)數(shù)據(jù)，最后送入顯示設(shè)備顯示或進(jìn)行進(jìn)一步的圖像 后處理。垂直縮放單元每次縱向在線性緩沖器中取數(shù)據(jù)，換言之，垂直縮放單
元每次所取的數(shù)據(jù)原始點(diǎn)為在圖像的垂直方向上與參考點(diǎn)在同一條直線上的 樣點(diǎn)，這樣的原始點(diǎn)跨越多個(gè)水平行。在線性緩沖器中，每個(gè)存儲(chǔ)組存放一個(gè) 水平行樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，每次垂直縮放操作時(shí)，垂直縮放單元根據(jù)抽頭數(shù)，在相關(guān)的
每個(gè)存儲(chǔ)組中選取相應(yīng)位置的樣點(diǎn)作為垂直縮放的原始點(diǎn)數(shù)據(jù)。通常，根據(jù)上 一個(gè)樣點(diǎn)的參數(shù)值和該點(diǎn)跨度值可以得到該點(diǎn)的參考點(diǎn)，并進(jìn)而得到濾波所需
的全部原始點(diǎn)的位置。在本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例中，圖像數(shù)據(jù)以YUV 4: 2: 2 格式進(jìn)行解碼和顯示，垂直縮放單元每次從Y組線性緩沖器中取4個(gè)字節(jié)的 數(shù)據(jù)送入濾波器，做4抽頭(tap)的垂直縮放處理"-scaling)，每次從U組 線性緩沖器/V組線性緩沖器中取2個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)送入濾波器，做2抽頭(tap) 的垂直縮放處理(v-scaling)。
參見(jiàn)圖11，本發(fā)明用于多窗口的圖像縮放方法包括以下步驟
步驟S1，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行水平縮放；
步驟S2，根據(jù)各個(gè)窗口之間的疊加狀況選取屏幕顯示圖像各個(gè)窗口的適當(dāng) 坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)；
步驟S3,將選取出來(lái)的各個(gè)窗口適當(dāng)坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存；
步驟S4，取出已完成水平縮放的各個(gè)窗口適當(dāng)坐標(biāo)范圍內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)
行垂直縮放。
如前女所述，暫存圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元為線性緩沖器(line buffer)。
圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行水平縮放時(shí)，可以采用多路數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行處理的方式，以最 大限量地達(dá)到與垂直縮放同步的要求。
該圖像縮放方法把水平縮放操作前置，并在水平縮放操作完成后即進(jìn)行各 個(gè)窗口的適當(dāng)坐標(biāo)范圍內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)選取，允許多個(gè)窗口的圖像數(shù)據(jù)同時(shí)存放 在同一套存儲(chǔ)單元中。在滿足了畫中畫/畫外畫等功能的情況下，簡(jiǎn)化了垂直縮 放所需的存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)難度和成本。
本實(shí)施例只是為了進(jìn)一步更清楚地描述本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。應(yīng)該可 以理解，本發(fā)明并不限于實(shí)施例所做的闡述，任何基于本發(fā)明的修改和本發(fā)明的等 同物都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像縮放裝置，包括水平縮放單元，用以對(duì)圖像進(jìn)行水平方向的縮放操作；垂直縮放單元，用以對(duì)圖像進(jìn)行垂直方向的縮放操作；存儲(chǔ)單元，設(shè)置在所述水平縮放單元與所述垂直縮放單元之間、用以暫存圖像中水平顯示行的像素?cái)?shù)據(jù)；過(guò)濾單元，用以根據(jù)顯示圖像各個(gè)窗口的疊加狀況選取該各個(gè)窗口的坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求l所述的圖像縮放裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元為線性緩 沖器，所述線性緩沖器的大小根據(jù)顯示屏幕的全屏圖像大小確定。
3. 如權(quán)利要求2所述的圖像縮放裝置，其特征在于，所述線性緩沖器中設(shè)置 多個(gè)存儲(chǔ)組，每個(gè)存儲(chǔ)組的大小根據(jù)顯示屏幕的全屏圖像的水平長(zhǎng)度確定。
4. 如權(quán)利要求l所述的圖像縮放裝置，其特征在于還包括用以暫存輸入的圖 像數(shù)據(jù)的先進(jìn)先出緩沖器。
5. 如權(quán)利要求l所述的圖像縮放裝置，其特征在于，所述水平縮放單元配置 多個(gè)并行處理數(shù)據(jù)的濾波器內(nèi)核。
6. 如權(quán)利要求5所述的圖像縮放裝置，其特征在于，所述濾波器內(nèi)核前端設(shè)置水平縮放先進(jìn)先出緩沖器。
7. 如權(quán)利要求2或3所述的圖像縮放裝置，其特征在于還包括從所述線性緩 沖器中存取數(shù)據(jù)進(jìn)行去交織處理的去交織單元。
8. 如權(quán)利要求l所述的圖像縮放裝置，其特征在于還包括用以集中控制圖像 數(shù)據(jù)的輸入輸出、同步和處理的控制單元。
9. 如權(quán)利要求1所述的圖像縮放裝置，其特征在于，所述過(guò)濾單元設(shè)置在所 述水平縮放單元與存儲(chǔ)單元之間。
10. —種圖像縮放方法，包括如下步驟a. 對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行水平縮放；b. 根據(jù)顯示圖像各個(gè)窗口之間的疊加狀況選取屏幕顯示圖像各個(gè)窗口的坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)； C. 將選取出的各個(gè)窗口的坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存；d. 取出已完成水平縮放的各個(gè)窗口坐標(biāo)范圍內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行垂直縮放。
11.如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于所述步驟a包括對(duì)圖像數(shù)據(jù)的多路 數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行水平縮放處理的步驟。
全文摘要
提供一種圖像縮放裝置及圖像縮放方法，其中的裝置包括水平縮放單元，用以對(duì)圖像進(jìn)行水平方向的縮放操作；垂直縮放單元，用以對(duì)圖像進(jìn)行垂直方向的縮放操作；存儲(chǔ)單元，設(shè)置在所述水平縮放單元與所述垂直縮放單元之間、用以暫存圖像中水平顯示行的像素?cái)?shù)據(jù)；過(guò)濾單元，用以根據(jù)顯示圖像各個(gè)窗口的疊加狀況選取該各個(gè)窗口的坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。其中的方法包括如下步驟對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行水平縮放；根據(jù)顯示圖像各個(gè)窗口之間的疊加狀況選取屏幕顯示圖像各個(gè)窗口的坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)；將選取出的各個(gè)窗口的坐標(biāo)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存；取出已完成水平縮放的各個(gè)窗口坐標(biāo)范圍內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行垂直縮放。
文檔編號(hào)H04N5/44GK101179671SQ200610118199
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日
發(fā)明者周振亞, 宋東海, 磊 張, 張亞林 申請(qǐng)人:上海奇碼數(shù)字信息有限公司