專利名稱：一種可控制數(shù)據(jù)輸入量或(及)輸出量的縮放裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種縮放模塊和方法，特別是一種可控制數(shù)據(jù)輸入量或(及)輸出量的縮放模塊及方法。
背景技術(shù)：
一般對于數(shù)字影像的處理不外乎包括有縮放(scaling)、色彩調(diào)整、半色調(diào)調(diào)整、濾波以及對特定輸出入設(shè)備的數(shù)據(jù)格式化等過程。
其中，數(shù)字影像的縮放將可能使得縮放后的數(shù)字影像其數(shù)據(jù)量大幅增加。舉例來說，若視數(shù)字影像視為二維信號時，數(shù)字影像的縮放將由第一維(水平)縮放完成后，再進(jìn)行第二維(垂直)縮放。
數(shù)字影像其一維方向上的縮放，請參見圖1，圖1是數(shù)字影像經(jīng)習(xí)知縮放模塊一維縮放的流程示意圖。在圖1中，代表數(shù)字影像4點像素的數(shù)字影像信號X[n]，將使用習(xí)知縮放模塊100利用內(nèi)插法(Interpolation)放大N/M倍(圖1中的N等于4，M等于3)。當(dāng)數(shù)字影像信號X[n]進(jìn)入習(xí)知縮放模塊100后，會先經(jīng)由縮放模塊100中的升頻裝置110將數(shù)字影像信號X[n]升頻4倍，即在數(shù)字影像信號X[n]所代表的4點像素中，兩兩像素間插入(4-1)個零，以形成數(shù)字影像信號X1[n]。
數(shù)字影像信號X1[n]再經(jīng)由低通濾波器120濾波以得到具有16點像素的信號X2[n]。最后，通過降頻裝置130將數(shù)字影像信號X2[n]降頻3倍，即在數(shù)字影像信號X2[n]的16點像素中每3點取1像素，以形成具有5點像素的數(shù)字影像信號Y[n]。因此，代表4點像素的數(shù)字影像信號X[n]經(jīng)由習(xí)知縮放模塊100放大4/3倍后，將形成具有5點像素的數(shù)字影像信號Y[n]。
上述的處理程序僅是數(shù)字影像信號X[n]在第一維方向上的放大，在第一維方向上的放大后，還必須經(jīng)由在第二維方向上的放大。即數(shù)字影像信號X[n]經(jīng)習(xí)知縮放模塊100放大后，數(shù)字影像信號Y[n]所帶有的數(shù)據(jù)量將增加，且若縮放模塊100放大的比例增加時，數(shù)字影像信號Y[n]所帶有的數(shù)據(jù)量將隨的增加。
當(dāng)數(shù)字影像信號X[n]經(jīng)由習(xí)知縮放模塊100放大后，其所帶有的大量數(shù)據(jù)還將由縮放模塊100后級的一些處理單元(例如前述的色彩調(diào)整單元、半色調(diào)調(diào)整單元、濾波單元以及對特定輸出入設(shè)備的數(shù)據(jù)格式化單元等)處理后以輸出。而這些大量數(shù)據(jù)的處理卻并非為縮放模塊100后級的處理單元能在單位時間內(nèi)所完成。因此，習(xí)知縮放模塊100以及其后級這些處理單元在處理這些大量數(shù)據(jù)時，還必須藉由外部的存儲器230來完成。
請參見圖2，圖2是包含習(xí)知縮放模塊的影像處理裝置的示意圖。在圖2中，此數(shù)字影像處理裝置200主要包括有習(xí)知縮放模塊100以及其后級的一些處理單元210～220。此架構(gòu)有以下缺點1、當(dāng)習(xí)知縮放模塊100進(jìn)行放大時，輸出的已放大的數(shù)據(jù)將會隨著一放大倍率而增加，而后續(xù)的處理單元210～220在單位時間內(nèi)無法處理相對大量的已放大的數(shù)據(jù)，故需藉由外部的存儲器230暫存習(xí)知縮放模塊100所輸出的已放大的數(shù)據(jù)。
2、當(dāng)習(xí)知縮放模塊100進(jìn)行縮小時，輸出的已縮小的數(shù)據(jù)將會隨著一縮小倍率而減少，而后續(xù)的處理單元210～220在單位時間內(nèi)只能處理相對小量的已縮小的數(shù)據(jù)，未能完全利用到最大的頻寬。
有鑒于此，本發(fā)明提出一種可控制數(shù)據(jù)輸入量或(及)輸出量的縮放模塊及方法，可減少外部的存儲器的需求，以及可有效提升數(shù)字影像信號在縮放以及后續(xù)流程處理的速度，即可使數(shù)字影像信號的處理流程效能提高，而達(dá)到最佳化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種可控制數(shù)據(jù)輸入量或(及)輸出量的縮放裝置，用以控制處理數(shù)字影像信號的數(shù)據(jù)量。
而此縮放裝置一次處理數(shù)字影像信號的數(shù)據(jù)量將根據(jù)此縮放裝置后級所耦接處理單元在單位時間內(nèi)所能處理的數(shù)據(jù)量，以使此縮放裝置后級處理單元的效能達(dá)到最佳。
在本發(fā)明較佳實施例中，該縮放裝置包括一流量控制裝置，該流量控制裝置是一直接存儲器存取裝置。
在本發(fā)明較佳實施例中，這些處理單元可包括有串接的色彩處理裝置、半色調(diào)處理裝置、濾波處理裝置以及對特定輸出入設(shè)備的數(shù)據(jù)格式化處理裝置等。
由于本發(fā)明縮放模塊后級各處理裝置皆可在單位時間內(nèi)處理由縮放模塊所輸出的數(shù)據(jù)，因此，縮放模塊與各處理裝置兩兩之間，僅需使用緩沖裝置即可，而不需要使用額外的存儲器。
本發(fā)明另一主要目的在于提供一種可控制數(shù)據(jù)輸入量或(及)輸出量的縮放方法，其特征在于，控制縮放模塊一次處理數(shù)字影像信號的數(shù)據(jù)量，以使縮放模塊一次處理數(shù)字信號后所輸出的數(shù)據(jù)量小于或等于縮放模塊后級在單位時間內(nèi)所能處理的數(shù)據(jù)量。
在發(fā)明較佳實施例中，此數(shù)字信號將代表數(shù)字影像中任意列數(shù)像素的影像信號。
綜合上述，本發(fā)明提出一種使用任意列數(shù)輸入或輸出的縮放模塊及方法，可有效提升數(shù)字影像信號在縮放以及后續(xù)流程處理的速度，即可使數(shù)字影像信號的處理流程效能提高，而達(dá)到最佳化。
下面結(jié)合附圖以具體實例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是數(shù)字影像經(jīng)習(xí)知縮放模塊一維縮放的流程示意圖；圖2是包含習(xí)知縮放模塊的影像處理裝置的示意圖；以及圖3是本發(fā)明較佳實施例的使用任意列數(shù)輸入或輸出的縮放模塊的方塊示意圖。
附圖標(biāo)記說明100、305縮放模塊；110升頻裝置；120低通濾波器；130降頻裝置；L1～L5一列像素；Z[n]數(shù)字影像信號；200、300數(shù)字影像處理裝置；210、220、350～360處理單元；230存儲器；310流量控制裝置；320處理單元；330數(shù)字影像信號；340縮放比率信號；370已縮放信號。
具體實施例方式
在本發(fā)明較佳實施例中，將主要針對數(shù)字影像處理裝置的縮放模塊及方法進(jìn)行描述。請參見圖3，圖3是本發(fā)明較佳實施例的使用任意列數(shù)輸入或輸出的縮放模塊的方塊示意圖。在圖3中，數(shù)字影像處理裝置300包含有縮放模塊305以及縮放模塊305后級所耦接的處理裝置320。
其中，此縮放模塊305還具有一例如是直接存取存儲器(direct memoryaccess，簡稱DMA)裝置的流量控制裝置310。此流量控制裝置310將同時接收使縮放模塊305縮放一數(shù)字影像信號330和縮放比率信號340，以控制縮放模塊305一次處理此數(shù)字影像信號330的像素數(shù)據(jù)。
舉例說明，當(dāng)處理裝置裝置320內(nèi)的各處理單元350、360等被設(shè)計成可接受6列像素數(shù)據(jù)(L1～L6)，且該縮放比率為兩倍，則該流量控制裝置310將控制該數(shù)字影像信號330中3列像素數(shù)據(jù)(例如是L1～L3)輸入該縮放模塊305，以使縮放模塊輸出信號370的數(shù)據(jù)量為6列像素的數(shù)據(jù)量，恰等于處理裝置320在單位時間內(nèi)所能處理的最大數(shù)據(jù)量。若該縮放比率為3/4倍，則該流量控制裝置310將控制縮放模塊305控制該數(shù)字影像信號330中8列像素數(shù)據(jù)(例如是L1～L8)輸入該縮放模塊305，以使縮放模塊輸出信號370的數(shù)據(jù)量為6列像素數(shù)據(jù)，恰等于處理裝置320所能處理的像素數(shù)據(jù)。
因此，當(dāng)藉由流量控制單元310控制縮放模塊305一次處理數(shù)字影像信號330的數(shù)據(jù)量等于縮放模塊305后級處理裝置320在單位時間內(nèi)所能處理的最大數(shù)據(jù)量時，處理裝置320內(nèi)各處理單元350、360在單位時間內(nèi)所處理數(shù)據(jù)量將不會超出負(fù)荷，且各處理單元350、360在單位時間內(nèi)所處理數(shù)據(jù)量將一致。
也因此，當(dāng)數(shù)字影像處理裝置300中各處理單元350、360…在單位時間內(nèi)所處理數(shù)據(jù)量不會超出負(fù)荷，并保持一致時，各處理單元350、360…便不需要使用大量的存儲器來暫存超出負(fù)荷的數(shù)據(jù)量，且各處理單元350、360…亦不用花時間等待超出負(fù)荷而無法處理的數(shù)據(jù)量。
在另一可能實施例中，該縮放模塊305包括一處理速度邏輯，藉由該處理速度邏輯控制該縮放模塊305的縮放處理速度，進(jìn)而達(dá)到控制該縮放模塊305的輸出量，仍不脫離本發(fā)明的精神。
此外，根據(jù)實際操作，當(dāng)縮放模塊305使用流量控制裝置310管理縮放模塊305處理數(shù)字影像信號330六列像素L1～L6縮放所需的整體時間，將較未使用流量控制裝置310管理所需的整體時間來得短，即更有效率。
然而，根據(jù)本發(fā)明的概念，本發(fā)明亦提出一種使用任意列數(shù)輸入或輸出的縮放方法。其中，此方法特征在于若縮放模塊一次處理一數(shù)字信號后所輸出的數(shù)據(jù)量大于縮放模塊后級在單位時間內(nèi)所能處理的數(shù)據(jù)量時，則控制縮放模塊一次處理此數(shù)字信號的數(shù)據(jù)量，且使縮放模塊一次處理此數(shù)字信號后所輸出的數(shù)據(jù)量小于或等于該縮放模塊后級在單位時間內(nèi)所能處理的數(shù)據(jù)量。
換言之，若可控制縮放模塊一次處理數(shù)字信號的數(shù)據(jù)量，則即可控制縮放模塊所輸出的數(shù)據(jù)量，進(jìn)而使縮放模塊所對應(yīng)的數(shù)字影像系統(tǒng)其處理效能提高。
由圖三敘述可知，控制縮放模塊一次處理數(shù)字信號的數(shù)據(jù)量可使用一硬件實施流量控制裝置310。
故，本發(fā)明將具有以下優(yōu)點(1)由于本發(fā)明的縮放模塊305其每次欲縮放處理的數(shù)據(jù)量被控制，因此，縮放模塊305縮放處理后的數(shù)據(jù)量亦將同時被控制，而使得縮放模塊305后級的各處理裝置350、360…能在單位時間內(nèi)處理縮放模塊305所輸出的數(shù)據(jù)，且使得縮放模塊305后級各處理單元350、360…在單位時間內(nèi)處理數(shù)據(jù)速度皆一致。也因此，在實際操作時，縮放模塊305后級整體處理數(shù)據(jù)的速度將更具有效率。
(2)由于縮放模塊305后級的各處理單元350、360…皆能在單位時間內(nèi)處理縮放模塊305所輸出的數(shù)據(jù)，因此縮放模塊305與其后級各處理單元350、360…的間僅需要儲存容量較小的緩存器，而并不需要外接使用一儲存容量頗大的存儲器，此作法也將節(jié)省不少數(shù)位信號處理系統(tǒng)的成本。
綜合上述，本發(fā)明提出一種任意列數(shù)輸入或輸出的縮放模塊及方法，藉由控制縮放模塊一次處理數(shù)字信號的數(shù)據(jù)量，以控制縮放模塊所輸出的數(shù)據(jù)量。因此，當(dāng)縮放模塊所輸出的數(shù)據(jù)量被控制在縮放模塊其后級在單位時間內(nèi)所能處理的數(shù)據(jù)量時，縮放模塊后級的各處理裝置在單位時間內(nèi)所處理數(shù)據(jù)量將趨于一致，而使得縮放模塊后級的處理速度加快，更使得包含縮放模塊以及縮放模塊后級的數(shù)字處理系統(tǒng)其效能更佳。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能以此限制本發(fā)明的范圍。凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化及修飾，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍的，都應(yīng)視為本發(fā)明的進(jìn)一步實施。
權(quán)利要求
1.一種縮放裝置，用以接收并縮放一數(shù)字影像信號，包括一縮放模塊，根據(jù)一縮放比率，將該數(shù)字影像信號進(jìn)行縮放，并輸出一縮放輸出信號；一數(shù)據(jù)量控制邏輯，根據(jù)該縮放比率，控制該縮放輸出信號的輸出量。
2.如權(quán)利要求1所述的縮放裝置，還包括一存儲器，與該縮放模塊與該數(shù)據(jù)量控制邏輯耦接，用以輸出該數(shù)字影像信號。
3.如權(quán)利要求3所述的縮放裝置，其中該數(shù)據(jù)量控制邏輯為一直接存儲器存取邏輯(DMA Logic)，直接控制該存儲器的存取。
4.如權(quán)利要求1所述的縮放裝置，還包括一處理單元，與該縮放模塊耦接，用以處理該縮放輸出信號。
5.如權(quán)利要求4所述的縮放裝置，其中該處理單元為一色彩處理裝置、一半色調(diào)處理裝置、一濾波處理裝置及一數(shù)據(jù)格式處理裝置其中之一。
6.如權(quán)利要求4所述的縮放裝置，其中該縮放模塊與處理單元之間具有一緩沖裝置。
7.一種方法，用以控制一已縮放數(shù)字信號的輸出量，包括根據(jù)一縮放比率，輸出一控制信號；根據(jù)該縮放比率，縮放該數(shù)字信號，并依據(jù)該控制信號，控制縮放的速度；以及輸出該已縮放的數(shù)字信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中藉由控制該數(shù)字影像信號的輸入量，藉此控制縮放的速度。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中根據(jù)后續(xù)的數(shù)據(jù)處理步驟所能處理的數(shù)據(jù)量，控制該已縮放的數(shù)字信號的輸出量。
10.一種方法，用以控制一已縮放的數(shù)字信號的輸出量，包括根據(jù)一縮放比率輸出一控制信號；根據(jù)該控制信號，控制該數(shù)字信號的輸入量；根據(jù)該縮放比率，縮放該數(shù)字信號；以及輸出該已縮放的數(shù)字信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種縮放裝置，用以接收并縮放一數(shù)字影像信號，包括縮放模塊及數(shù)據(jù)量控制邏輯，其中，縮放模塊根據(jù)一縮放比率，將數(shù)字影像信號進(jìn)行縮放后，并輸出一縮放輸出信號；而數(shù)據(jù)量控制邏輯則根據(jù)縮放比率，控制縮放輸出信號的輸出量，因此當(dāng)縮放模塊所輸出的數(shù)據(jù)量被控制在縮放模塊其后級在單位時間內(nèi)所能處理的數(shù)據(jù)量時，縮放模塊后級的各處理裝置在單位時間內(nèi)所處理的數(shù)據(jù)量將趨于一致，而使得縮放模塊后級的處理速度加快。
文檔編號H04N5/262GK1610376SQ20031010196
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月20日
發(fā)明者張嘉珮, 張輝煌, 歐欣穎 申請人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司