[发明专利]图像缩放装置和图像缩放方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像缩放装置和图像缩放方法，尤其涉及一种可用于处理多窗口的图像缩放装置和方法。

背景技术

在地面、有线或卫星音视频数据传输中，一般会在接收端安装音、视频解码器来完成音视频数据的解码，再将解码后的数据进行数模转换后播放。接收到的视频流经过解码后，通常在播放前要经过一个后处理器(Video PostProcessor)，完成一些视频后处理工作，例如图像缩放，去交织，gamma校正等。后处理器可以与视频解码器集成在一起，也可以单独配置。对于图像缩放的处理，需要先用DMA把视频数据从存储器，例如同步动态随机存储器(SDRAM)，搬入后处理器中。现有技术中目前比较通行的做法是先把视频数据存放在线性缓冲器(line buffer)中，然后从线性缓冲器中把数据搬出，利用垂直缩放单元(Vertical Scaling；VS)与水平缩放单元(Horizontal Scaling；HS)先后进行垂直缩放操作(v-scaling)和水平缩放操作(h-scaling)。在这里，VS和HS是紧耦合的关系。美国专利US6,400,852中揭示了这样一种VS和HS为紧耦合关系的图像缩放装置。如图1所示，该图像缩放装置包括垂直缩放单元11和水平缩放单元12。解码后的数据从存储单元(如线性缓冲器)13中直接送入图像缩放装置10连续进行垂直缩放和水平缩放。

但是，在这些VS和HS紧耦合的图像缩放装置中，HS的水平缩放操作和VS的垂直缩放操作处理之前，都是把数据先行存放在线性缓冲器中。在具有画中画(Picture in Picture，PIP)或画外画功能(picture by picture；PBP)的视频处理方案里，这种结构会遇到一些问题。具有画中画功能的显示设备显示的图像内容通常包括大窗口和叠加在大窗口上的小窗口，如图2所示。图中空白框内面积为大窗口，斜线框内面积表示小窗口。依照目前的现有技术，需要准备两套缩放单元分别对大窗口和小窗口的数据进行缩放处理。如图3所示的图像缩放装置，包括用来处理大窗数据的第一垂直缩放单元111和第一水平缩放单元121与用来处理小窗数据的第二垂直缩放单元112和第二水平缩放单元122。选通单元14根据屏幕显示坐标信息从两套缩放单元中选取适当的数据送入屏幕显示设备。这样的两套缩放单元使电路变得复杂，成本难以降低，并且也增加了功耗。

在另一些图像缩放装置中，也考虑用同一套缩放单元来完成两个窗口的缩放处理。可参考图4，图像由垂直缩放单元11进行垂直缩放处理，并直接把垂直缩放后的数据送入水平缩放单元12进行水平缩放处理，HS处理一行后输出一行。由于垂直缩放需要同时用到图像多行中的数据作为滤波操作的源数据，业界常常在缩放引擎前设置暂存器，例如线性缓冲器就是这样一种比较普遍在缩放操作中使用的暂存器。DMA搬入的大窗数据和小窗数据分别单独存放在各自的一个线性缓冲器(例如第一线性缓冲器15和第二线性缓冲器16)里，也就是说，对于包含一个大窗和一个小窗的画中画的缩放处理，仍然需要两套线性缓冲器分别存放大窗和小窗的数据。采用两套线性缓冲器势必会增加硬件的开销。如果显示需求为3个窗口，乃至更多窗口，那么需要的线性缓冲器将更多，这样做增加的面积开销为设计所不能接受。业界目前正努力在寻求一种能够节约硬件资源的架构和方法来实现多窗口缩放处理。

发明内容

为克服现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种用于多窗口的图像缩放装置，能够减少硬件资源，节约硬件电路面积，并降低功耗。

本发明并提供了一种用于多窗口的图像缩放方法，该方法只需用到最少的资源即可实现多窗口的图像的缩放。

根据本发明的一个方面，提供一种图像缩放装置，包括：

水平缩放单元，用以对图像进行水平方向的缩放操作；

垂直缩放单元，用以对图像进行垂直方向的缩放操作；

存储单元，设置在所述水平缩放单元与所述垂直缩放单元之间、用以暂存图像中水平显示行的像素数据；

过滤单元，用以根据显示图像各个窗口的叠加状况选取该各个窗口的坐标范围内的数据。

根据本发明的图像缩放装置，其中，所述存储单元为线性缓冲器，所述线性缓冲器的大小根据显示屏幕的全屏图像大小确定。

根据本发明的图像缩放装置，其中，所述线性缓冲器中设置多个存储组，每个存储组的大小根据显示屏幕的全屏图像的水平长度确定。

根据本发明的图像缩放装置，还包括用以暂存输入的图像数据的先进先出缓冲器。

根据本发明的图像缩放装置，其中，所述水平缩放单元配置多个并行处理数据的滤波器内核。