CN101556789B - 一种图像缩放控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于多媒体技术领域，提供了一种图像缩放控制系统及方法，其包括外部存储器和直接内存访问模块，所述系统还包括：图像缩放预先判断模块，用于产生出缩放下一目标行所需要的两行原始图像数据的行号信息；图像缩放模块，用于接收所述图像缩放预先判断模块产生的行号信息，并通过所述直接内存访问模块从所述外部存储器中读取图像数据，判断出需要从外部存储器中读取的图像数据的行号，对所述图像数据进行水平缩放操作和纵向缩放操作，生成目标行数据；输出数据缓冲区，用于接收所述图像缩放模块生成的目标行数据。本发明减少从外部储器中读取的数据量，最终达到减少系统带宽占用的目的。
Description
技术领域
本发明属于多媒体技术领域，尤其涉及一种图像缩放控制系统及方法。
背景技术
在移动多媒体终端的硬件系统中，经常需要对图像进行缩小和放大，液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)控制器中的图像缩放模块也成为整个系统很重要的一部分，图1示出了一种典型的图像缩放模块的结构图。
现有的包含图像缩放模块的方案，一般是先把其它模块(如视频解码模块)产生的图像数据存放在外部存储器中，然后把这些图像数据全部通过直接内存访问(Direct Memory Access，DMA)模块读到图像缩放模块，然后在图像缩放模块中进行水平方向缩放运算，即先把其中一行的数据缩放好，存放在图像缩放模块中的所述行缓冲区中待用，然后把下一行的数据通过DMA模块从外部存储器中读进来，进行水平缩放后，再判断是否需要和之前暂存在所述行缓冲区中的一行图像数据进行纵向缩放，如果需要，则进行纵向缩放运算，从而得到新的一行，然后再用第二次读取进来的数据替换掉缓冲区中的前一行数据，再等待下一行数据进来判断；如果不需要进行纵向缩放操作，则把第二次读进来的数据直接扔掉，再读取新的一行数据；依次这样循环运算，就可以得到最后缩放后的图像数据。
现有的技术方案中，大部分的移动手持设备采用了YUV420格式来存放显示数据，图3示出了YUV420格式。这种格式中，偶数行的U/V数据是和奇数行一样的，所以当要从外部存储器中取偶数行的像素数据时，就只需要把Y的值读进来就可以了，U/V的数据和上一行的相同，已经做完缩放处理存放在所述行缓冲区中待用了。
由于每一行的原始数据都通过DMA模块搬移进来，尽管有可能这一行根本不需要参与缩放运算，这样就浪费了大量宝贵的系统带宽。对于低端的移动多媒体终端产品还勉强可以接受，但在高端的产品中，由于有很多复杂的模块，整个系统的带宽资源有限，现有的处理方式则不太满足要求了。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种图像缩放控制系统及方法，以使在实现图像缩放时，在不影响正常工作的前提下，有效占用和释放带宽资源。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种图像缩放控制系统，所述控制系统包括外部存储器和直接内存访问模块，其特征在于，所述图像缩放控制系统还包括：
图像缩放预先判断模块，用于产生出缩放下一目标行所需要的两行原始图像数据的行号信息；图像缩放模块，用于接收所述图像缩放预先判断模块产生的行号信息，并通过所述直接内存访问模块从所述外部存储器中读取图像数据，当图像缩放预先判断模块判断出生成新的一行目标行数据需要原始的第M行和第M+1行，而此时第M行已经经过了水平缩放处理，并存放在所述行数据缓冲区中，将第M+1行从外部存储器中通过DMA读取进来，经过水平缩放，再与行数据缓冲区中的第M行进行纵向缩放；当图像缩放预先判断模块判断出生成新的一行目标行数据需要原始的第M行和第M+1行，而此时第M行还没有进行水平缩放处理，把第M行从外部存储器中通过DMA读取进来，经过水平缩放处理后，存放在行数据缓冲区，然后再把第M+1行的数据从外部存储器中通过DMA读取进来，经过水平缩放，再与行数据缓冲区中的第M行进行纵向缩放；输出数据缓冲区，用于接收所述图像缩放模块生成的目标行数据。
其中所述图像缩放模块包括：水平缩放单元，用于对图像数据作水平缩放操作；纵向缩放单元，用于对图像数据作纵向缩放操作；行数据缓冲区，用于存放经过所述水平缩放单元对图像数据作水平缩放操作后的数据。
本发明实施例的另一目的在于，提供一种图像缩放控制方法，所述方法包括如下步骤：
图像缩放模块通过DMA模块从外部存储器中读取第N行图像数据，进行水平缩放后，存放在所述图像缩放模块的所述行数据缓冲区中；
图像缩放预先判断模块根据算法，得到产生下一行所需要的原始两行数据的行号，分别为M和M+1；
比较N和M，选择并传输需要的数据行，并进行缩放处理；
具体比较方法是，如果N＝M，表示缩放准备需要使用的两行数据中的第M行已经存放在所述行数据缓冲区中，这时只需要读取第M+1行的数据，进行水平缩放操作后，与存放在所述行数据缓冲区中的第M行数据进行纵向缩放操作，得到目标行数据；
如果N＜＝M-1，表示缩放准备需要使用的两行数据并没有存放在所述行数据缓冲区中，需要先读取第M行的数据，进行水平缩放操作后存放在行数据缓冲区中，然后再读取第M+1行的数据，进行水平缩放操作后，与存放在所述行缓冲区中的第M行数据进行纵向缩放操作，得到目标行数据；
其中，如果所需要的原始两行数据中的第M行为偶数行，则对第M行的YUV数据进行水平缩放操作后，只需要读取第M+1行Y的数据，并对Y数据进行水平缩放后，与所述行缓冲区中的第M行数据进行纵向缩放操作，得到目标行数据；
如果M为奇数行，则对第M行的YUV数据进行水平缩放操作后，还需要从外部存储器中读取第M+1行的YUV数据，进行水平缩放操作后，与所述行缓冲区中的第M行数据进行纵向缩放操作，得到目标行数据；
最后，图像缩放模块把缩放后的数据发送到输出数据缓冲区中。
本发明的有益效果在于，通过图像缩放预先判断逻辑，判断出产生下一目标行所需要的图像数据的行号信息，并提供给给图像缩放模块，来减少从SDRAM中读取的数据量，最终达到减少DMA带宽占用的目的。实现简单，解决了现有技术中进行图像缩放操作时带宽占用多而且整体功耗大的的问题。
附图说明
图1是现有技术中图像缩放处理流程框图；
图2是现有技术中图像缩放处理模块内部框图；
图3是现有技术中YUV420图像数据格式；
图4是本发明实施例提供的图像缩放控制方法流程图；
图5是本发明实施例提供的图像缩放控制系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例主要应用于多媒体处理器。图4示出了本发明实施例提供的图像缩放控制方法流程图，下面结合图4作如下描述。
假设有5行原始数据，行号分别是S1，S2，S3，S4，S5，其中S1、S3、S5为奇数，S2、S4为偶数。我们需要将这5行数据缩放成3行，行号分别是D1，D2，D3。根据固定算法判断出，需要用S1和S2固定算出D1，由S4和S5固定算出D2，那么S3这一行的数据是不参与缩放的，因此不需要把这一行数据通过DMA模块传给图像缩放模块。
所述图像缩放控制方法具体包括以下步骤：
步骤401，图像缩放模块通过DMA模块从外部存储器中读取图像数据，进行水平缩放后，存放在图像缩放模块的行数据缓冲区中；
图像缩放模块通过DMA从外部存储器中读入第S1行图像数据，进行水平缩放后存放在所述行数据缓冲区中，此时N＝S1。
步骤402，根据固定算法得到需要产生新的一行所需要的原始两行数据的行号M和M+1，此时分别为S1和S2；
步骤403，选择并传输需要传输的数据行，并进行缩放处理。
由于N＝M，表示缩放准备使用的两行数据中的前一行，即第S1行已经存放在所述行数据缓冲区中，这时图像缩放模块通过DMA从SDRAM中读入第S2行的数据；
由于S1为奇数行，则需要把第S2行YUV的数据通过DMA模块读入图像缩放模块，进行水平缩放后，与所述行缓冲区中的第S1行数据进行纵向缩放操作，得到缩放后的目标行D1的YUV数据；
此时所述行数据缓冲区中存放的是第S2行图像数据。
步骤402，根据固定算法得到需要产生新的一行所需要的原始两行数据的行号M和M+1，此时分别为S4和S5；
步骤403，选择并传输需要的数据行，并进行缩放处理；
由于此时S2＜S4-1，表示缩放准备使用的两行数据并没有存放在所述行数据缓冲区中，需要先通过DMA从外部存储器中读取第S4行的数据进入图像缩放模块中，进行水平缩放操作后存放在所述行数据缓冲区中，由于S4为偶数行，则只需要读取S5的Y数据，对其进行水平缩放操作，然后与存放在所述行数据缓冲区中的第S4行数据进行纵向缩放；
步骤404，图像缩放模块把缩放后的目标行数据发送到输出数据缓冲区中。
在本发明实施例中，图像缩放模块可能进行两种不同状态的操作：
缩放当前行：当图像缩放预先判断模块判断出生成新的一行需要原始的第M行和第M+1行，而此时第M行已经经过了水平缩放处理，存放在了所述行数据缓冲区中，此时只需要把第M+1行从外部存储器中DMA进来，经过水平缩放，再与行数据缓冲区中的第M行进行纵向缩放。
缩放准备行：当图像缩放预先判断模块判断出生成新的一行需要原始的第M行和第M+1行，而此时第M行还没有进行水平缩放处理，此时需要把第M行从外部存储器中通过DMA读取进来，经过水平缩放处理后，存放在行数据缓冲区，然后再把第M+1行的数据从外部存储器中通过DMA读取进来，经过水平缩放，再与行数据缓冲区中的第M行进行纵向缩放。
图5示出了本发明实施例提供的图像缩放控制系统结构图，所述控制系统包括外部存储器和直接内存访问模块，还包括图像缩放预先判断模块，图像缩放模块，以及输出数据缓冲区。
由视频解码等模块产生的图像数据存放在外部存储器中，图像缩放模块完成图像缩放操作，通过直接内存访问模块从外部存储器中读取图像数据，存放在图像缩放模块的行数据缓冲区中。
图像缩放预先判断模块中包括预先判断逻辑，所述预先判断逻辑根据固定算法，得出缩放下一目标行所需要的两行原始图像数据的行号，并发送给图像缩放模块。
图像缩放模块根据当前行数据缓冲区中存放数据的行号信息，以及缩放下一目标行所需要的两行图像数据的行号信息，来判断出需要从外部存储器中读取第几行的图像数据，并对读取的图像数据作相应的缩放操作，并将缩放后读图像数据发送到输出数据缓冲区。
本发明在包含有图像缩放模块的移动终端系统中，加入了图像缩放预先判断模块，运用预先判断逻辑，准确的预先判断出需要进行缩放操作的行号，从而控制整个系统相关模块的DMA传输，最大限度的节约带宽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种图像缩放控制系统，其包括外部存储器和直接内存访问模块，其特征在于，所述系统还包括：
图像缩放预先判断模块，用于产生出缩放下一目标行所需要的两行原始图像数据的行号信息；
图像缩放模块，用于接收所述图像缩放预先判断模块产生的行号信息，并通过所述直接内存访问模块从所述外部存储器中读取图像数据，当图像缩放预先判断模块判断出生成新的一行目标行数据需要原始的第M行和第M+1行，而此时第M行已经经过了水平缩放处理，并存放在所述行数据缓冲区中，将第M+1行从外部存储器中通过DMA读取进来，经过水平缩放，再与行数据缓冲区中的第M行进行纵向缩放；当图像缩放预先判断模块判断出生成新的一行目标行数据需要原始的第M行和第M+1行，而此时第M行还没有进行水平缩放处理，把第M行从外部存储器中通过DMA读取进来，经过水平缩放处理后，存放在行数据缓冲区，然后再把第M+1行的数据从外部存储器中通过DMA读取进来，经过水平缩放，再与行数据缓冲区中的第M行进行纵向缩放；
输出数据缓冲区，用于接收所述图像缩放模块生成的目标行数据。
2.如权利要求1所述的图像缩放控制系统，其特征在于，所述图像缩放模块包括：
水平缩放单元，用于对图像数据作水平缩放操作；
纵向缩放单元，用于对图像数据作纵向缩放操作；
行数据缓冲区，用于存放经过所述水平缩放单元对图像数据作水平缩放操作后的数据。
3.一种图像缩放控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
图像缩放模块通过DMA模块从外部存储器中读取第N行图像数据，进行水平缩放后存放在行缓冲区中；
图像缩放预先判断模块根据算法，得到产生下一行所需要的原始两行数据的行号，分别为M和M+1；
比较N和M，如果N＝M，则读取第M+1行的数据，进行水平缩放操作后，与存放在所述行数据缓冲区中的第M行数据进行纵向缩放操作；
如果N＜＝M-1，则先读取第M行的数据，进行行缩放操作后存放在行数据缓冲区中，然后读取第M+1行的数据，进行水平缩放操作后，与存放在所述行数据缓冲区中的第M行数据进行纵向缩放操作；
所述图像缩放模块把缩放后的图像数据发送到输出数据缓冲区中。
4.如权利要求3所述的图像缩放控制方法，其特征在于，所述读取第M+1行的数据具体步骤是：
如果所述M行为偶数行，则对M行的YUV数据进行水平缩放操作后，只需要读取第M+1行的Y数据，对Y数据进行水平缩放后，与所述行数据缓冲区中的第M行数据进行纵向缩放操作，得到目标行数据；
如果所述M行为奇数行，则对M行的YUV数据进行水平缩放操作后，还需要读取第M+1行的YUV数据，进行水平缩放操作后，与所述行数据缓冲区中的第M行数据进行纵向缩放操作，得到目标行数据。
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