專利名稱：用于圖形處理視頻對象的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于圖形的處理包括紋理數據的視頻對象的設備，所述設備包括一個濾波電路，它能夠對視頻對象進行二次取樣，以及一個視頻對象組合單元，它能夠通過幾何變換將紋理數據應用于圖形形式。
已經發(fā)現它已被應用于數字設備當中，這些數據設備用來包括諸如視頻解碼器、3D圖形加速器、視頻游戲控制平臺。數字個人助理或者移動電話的視頻對象。
背景技術：
用于處理包括紋理數據的視頻對象的圖形加速器已經從Foley等人1990的題為“計算機圖形原理和實踐”的文章中得知。所述圖形加速器的操作原理在這篇文章的815-835頁中被更詳細地描述并在

圖1中示出。圖形加速器一般包括一個濾波電路FIL(11)，它應用“MIP映射”的概念根據不同的級別對原始分辨率的一個視頻對象(101)進行二次取樣。原始分辨率上的視頻對象被設定為x和y兩個方向的二維像素。這樣，第一分辨率級的視頻對象就對應于對原始分辨率的視頻對象進行空間二次取樣，分辨率按照每一個方向x和y除以2，這樣就包括原始分辨率的視頻對象的四分之一像素。這個操作是在每一級別重復進行的，從而新的當前分辨率k的視頻對象就具有相對于更高一級分辨率級k-1的視頻對象在每一x和y方向上除以2的分辨率。以這種方式，就可以獲得視頻對象的一組(100)版本(101-104)，被稱為“MIP映射”，每一個版本都具有不同的分辨率。視頻對象的這一組版本通過系統(tǒng)總線(12)被存儲在存儲器(10)中。
現有技術中的圖形加速器也包括一個視頻對象合成單元(13)，它能夠在屏幕(14)上顯示一個可見的圖像，視頻對象的紋理數據用來擬合圖形形狀(105)，例如多邊形。視頻對象合成單元的功能是轉換視頻對象，以便根據幾何變換來調整圖形形狀的尺寸。為了這一目的，在一組視頻對象的版本中確定視頻對象的一個或者兩個版本，其中，所述分辨率級非常接近要顯示所述圖形形狀中視頻對象的屏幕的分辨率。然后視頻對象合成單元利用預定分辨率級的一個視頻對象的四個像素進行雙線性的內插，或者三線性內插，就是說，在具有不同的分辨率級的兩個視頻對象的兩個雙線性內插之間的線性內插。
這種類型的圖形加速器使得提前產生一組視頻對象的視頻版本、原始分辨率級的一個視頻對象版本以及在不同的分辨率級進行二次取樣的視頻對象的版本成為可能，所述視頻對象的版本靜態(tài)存儲在一個存儲器當中，以便被視頻對象合成單元順序使用。但是，盡管該圖形加速器能夠被用于簡單的自然紋理，但是它不能夠使得使用包括復雜的紋理的視頻對象的實時應用成為可能，其中這些紋理是周期的更新的，通常是每秒的1/25或者1/30。對于這樣的紋理數據，根據不同的分辨率級對視頻對象進行二次取樣就帶寬而言將非常昂貴，因為這需要在不同的電路之間通過系統(tǒng)總線進行許多的交換。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供一種用于實時處理復雜紋理數據的紋理數據圖形處理設備。
為此，圖形處理設備的特征在于視頻對象合成單元能夠根據幾何轉換的參數計算二次取樣因子，濾波電路能夠根據該二次取樣因子對視頻對象進行二次取樣，以及視頻對象合成單元能夠將這樣二次取樣的視頻對象應用于圖形形狀。
這樣的圖形加速器使得有可能從一組以不同分辨率級二次取樣的視頻對象的版本，利用所需的二次取樣的視頻對象組成一個可視景象，而不是像現有技術所述的那樣。這樣帶寬的利用可以最優(yōu)化。
附圖的簡要說明本發(fā)明將參照附圖中的實施例進行進一步的描述，但是本發(fā)明并不限于此圖1描繪了根據現有技術處理視頻對象的圖形加速器的操作原理，以及圖2描繪了根據本發(fā)明處理視頻對象的圖形加速器的操作原理。
優(yōu)選實施例的描述本發(fā)明是在用于顯示來自于根據MPEG-4標準編碼的圖像序列的視頻對象的圖形加速器的基礎上發(fā)展的。它應用于對包含紋理數據的視頻對象進行圖形處理的任何設備。
附圖2描繪了根據本發(fā)明的圖像加速器的操作原理。圖形加速器包括一個存儲器(10)，它存儲原始分辨率的視頻對象。它也包括一個濾波電路(11)，它不象現有技術的那樣，不先產生一組視頻對象的版本。最后，圖形加速器包括一個視頻對象合成單元(13)，它能夠通過幾何變換將視頻對象的紋理數據應用于圖形形狀。為了使視頻對象擬合圖形形狀的目的，圖形加速器能夠執(zhí)行下述的操作-首先視頻對象合成單元根據幾何變換的參數計算二次取樣因子。例如，如果幾何變換是一個圖形放大，二次取樣的視頻對象的坐標(U，V)由原始分辨率的視頻對象的坐標(u，v)根據下面的計算確定U＝au+bv+cV＝du+ev+f其中，a，b，c，d，e，f是常數。如果a＝1/5，e＝1/4并且b＝c＝d＝f＝0，則二次取樣因子在水平方向上是5，在垂直方向上是4。在上面給出的例子中，為了描述的簡化的原因圖像放大是固定的，但是對于本領域的技術人員來說很顯然，幾何變換通常更加是透視圖，其中局部放大因子是可變的。
-濾波電路能夠通過系統(tǒng)總線(12)接收原始分辨率的視頻對象，并且根據先前計算的二次取樣因子對所述視頻對象進行二次取樣。為了這一目的，濾波電路使用一個例如線性濾波器，它的系數由局部放大因子決定。在優(yōu)選實施例中，濾波電路能夠為中間存儲器CM(20)提供二次取樣的視頻對象。
-中間存儲器能夠暫時存儲二次取樣的視頻對象。例如，中間存儲器可以是一個高速緩沖存儲器。這樣的高速緩沖存儲器降低了圖形處理設備的復雜性以及帶寬，為了最后的內插濾波由視頻對象合成單元反復讀取的二次采樣的像素的復雜性。它也允許以管道形式實現，視頻對象合成單元使用當前二次采樣的視頻對象，而濾波電路準備下一個視頻對象的二次取樣版本。根據另一個實施例，圖形處理設備沒有中間存儲器，并且二次采樣發(fā)生在視頻對象合成單元所需的數據流中。
-視頻對象合成單元能夠將二次取樣的視頻對象應用于圖形形狀，其中合成了一個可見景象。
這樣，采樣的視頻對象只是按照需要產生，并且在系統(tǒng)總線上傳輸的數據被最小化，因此與現有技術相比降低了帶寬。
圖2繪出了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明的范圍內由電路和總線實現上述功能具有許多種方法。例如，中間存儲器(20)能夠直接與總線相連。在一邊的濾波電路(11)與另一邊的視頻對象合成單元(13)之間并不需要一個專用接口。
圖形處理設備可以是用來合成視頻對象的任何數字設備，例如一個視頻解碼器、一個3D圖形加速器、一個視頻游戲控制平臺或一個數字個人助理或者一個移動電話。
在本文中兩括號之間的標號不應被限制性地被解釋。詞語“包括(或包含)”須廣義理解，就是說，不僅包括在該詞之后所列舉的元件或步驟，還包括在該詞之后并且前面有詞語“一個”的所列舉的多個元件或步驟。
權利要求
1.一種用于對包括紋理數據的視頻對象進行圖形處理的設備，所述設備包括-一個濾波電路(11)，它能夠對視頻對象進行二次取樣，以及-一個視頻對象合成單元(13)，它能夠通過幾何變換將所述視頻對象的紋理數據應用于圖形形式，所述設備的特征在于-所述視頻對象合成單元能夠根據所述幾何變換的參數來計算二次取樣因子，-所述濾波電路能夠根據所述二次取樣因子對所述視頻對象進行二次取樣-所述視頻對象合成單元能夠將所述二次取樣的視頻對象應用于圖形形狀。
2.如權利要求1所述的一種用于對視頻對象進行圖形處理的設備，其特征在于它也包括一個中間存儲器(20)，能夠暫時存儲來自于所述濾波電路(11)的所述二次取樣的視頻對象，并將所述二次取樣的視頻對象提供給所述視頻對象合成單元(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對包括紋理數據的視頻對象進行圖形處理的設備，所述設備包括一個用于對視頻對象進行二次取樣的濾波電路(11)，以及一個用于通過幾何變換將視頻對象的紋理數據應用于圖形形式的視頻對象合成單元(13)。視頻對象合成單元根據幾何轉換的參數來計算二次取樣因子，所述二次取樣因子則被所述對視頻對象進行二次取樣的濾波電路所使用。然后視頻對象合成單元將二次取樣的視頻對象應用于圖形形狀，在屏幕上顯示一個可見景像。
文檔編號G06T15/04GK1407831SQ02143729
公開日2003年4月2日 申請日期2002年7月30日 優(yōu)先權日2001年8月2日
發(fā)明者J·塔萊薩特, J·戈貝爾特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司