專利名稱：一種圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像數(shù)據(jù)處理技術，特別涉及一種圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)和方法。
背景技術：
在圖像壓縮應用中，圖像顯示設備通常是按照逐行掃描的方式輸入圖像，而圖像壓縮器采用的壓縮算法通常是對n×m的一塊圖像做運算，其中n和m均是正整數(shù)，n表示列數(shù)，m表示行數(shù)，因此在將圖像顯示設備輸入的圖像數(shù)據(jù)傳送給圖像壓縮器進行壓縮前，需要將逐行輸入的圖像數(shù)據(jù)轉換成n×m的圖像數(shù)據(jù)單元塊輸出至圖像壓縮器。相反，在圖像解壓縮應用中，圖像解壓縮器采用的解壓縮算法通常是對n×m的一塊圖像做運算，并且圖像解壓縮器輸出的亦是n×m的圖像數(shù)據(jù)單元塊，而圖像顯示設備一般都只接收逐行輸入的圖像數(shù)據(jù)，做逐行、隔行掃描方式顯示，因此在將圖像解壓縮器輸出的圖像傳送給圖像顯示設備前，需要將圖像數(shù)據(jù)單元塊轉換為逐行輸入的圖像數(shù)據(jù)。
圖1為現(xiàn)有技術壓縮解壓縮應用中圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)的結構圖。該系統(tǒng)包括掃描尋址邏輯單元和存儲器。
在圖像數(shù)據(jù)壓縮應用中，所述掃描尋址邏輯單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號同時復位存入和讀取邏輯，首先采用按行尋址的方式將圖像顯示設備輸入的按行掃描的圖像數(shù)據(jù)依次存入存儲器的大小相等的第一存儲單元和第二存儲單元，并在確定滿足開始讀操作的條件時，采用按塊尋址的方式讀取存儲器中已存入的圖像數(shù)據(jù)，再將按塊讀取的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像壓縮器中。
在圖像解壓縮應用中，所述掃描尋址邏輯單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號同時復位存入和讀取邏輯，首先采用按塊尋址的方式將圖像解壓縮器輸入的按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)依次存入存儲器的大小相等的第一存儲單元和第二存儲單元，并在確定滿足開始讀操作的條件時，采用按行尋址的方式讀取存儲器中已存入的圖像數(shù)據(jù)，再將讀取的圖像數(shù)據(jù)輸出至圖像顯示設備。
利用圖1所示現(xiàn)有技術的系統(tǒng)，進行圖像數(shù)據(jù)行塊轉換時，如果該系統(tǒng)連續(xù)接收到兩幀圖像數(shù)據(jù)，或兩幀圖像數(shù)據(jù)的幀間隔很小，以至于前一幀圖像數(shù)據(jù)尚未讀取完成時，第二幀圖像數(shù)據(jù)的幀同步信號已經(jīng)傳輸?shù)剿鰭呙鑼ぶ愤壿媶卧＿@時掃描尋址邏輯單元將會重新復位讀取和存入邏輯，造成上一幀圖像數(shù)據(jù)無法完整傳輸。為了保證已存入圖像數(shù)據(jù)的完整讀出，現(xiàn)有技術中采用了加大幀間隔的方式，而這種方式必然導致圖像數(shù)據(jù)行塊轉換中幀率的降低，使得圖像顯示的連續(xù)性變差。幀率是指每秒傳輸?shù)膸瑪?shù)，可以表征圖像顯示的連續(xù)性，幀率越高圖像顯示的連續(xù)性越好。
在其它的圖像數(shù)據(jù)轉換過程中也可能存在類似的問題，由于圖像數(shù)據(jù)讀取和存入由一個單元統(tǒng)一處理，因此為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，不得不加大幀間隔，進而導致幀率的降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)，在保證圖像數(shù)據(jù)完整傳輸?shù)那疤嵯拢岣邎D像數(shù)據(jù)轉換中的幀率。
本發(fā)明的另一主要目的在于提供一種圖像數(shù)據(jù)轉換方法，在保證圖像數(shù)據(jù)完整傳輸?shù)那疤嵯拢岣邎D像數(shù)據(jù)轉換中的幀率。
為了達到上述目的的第一方面，本發(fā)明提供了一種圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括圖像數(shù)據(jù)讀取單元、圖像數(shù)據(jù)存入單元、至少兩個存儲單元以及第一任務隊列管理單元，所述圖像數(shù)據(jù)存入單元，用于接收所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備輸出的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，將所述幀同步信號發(fā)送給所述第一任務隊列管理單元，利用所述幀同步信號復位，利用所述行列同步信號確定圖像數(shù)據(jù)存入所述存儲單元的地址和接口邏輯信號時序，將接收到的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元，每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，向所述第一任務隊列管理單元發(fā)送一組控制信號；所述第一任務隊列管理單元，用于接收并依次保存來自所述圖像數(shù)據(jù)存入單元的幀同步信號和控制信號，并采用先進先出的機制將接收到的幀同步信號或控制信號提供給所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元；所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元，在完成上一次的讀取任務后，如果從所述第一任務隊列管理單元中讀取到幀同步信號，則利用該幀同步信號復位；如果讀取到一組控制信號，則從該組控制信號對應的存儲單元中讀取圖像數(shù)據(jù)，并輸出至所述數(shù)據(jù)接收設備。
如果所述至少兩個存儲單元位于同一個存儲器中，且該存儲器具有一個接口，則該系統(tǒng)進一步包括仲裁單元和第一多路開關，所述仲裁單元與所述第一多路開關相連，用于控制所述第一多路開關各個通道的關斷；所述第一多路開關與所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元、以及所述存儲器相連構成第一個通道；所述第一多路開關與所述圖像數(shù)據(jù)存入單元以及所述存儲器相連構成第二個通道。
較佳地，該系統(tǒng)進一步包括第二任務隊列管理單元，該第二任務隊列管理單元連接所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備和所述圖像數(shù)據(jù)存入單元，用于接收并依次保存來自所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，按照先進先出的機制向所述圖像數(shù)據(jù)存入單元提供數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)。
當所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備與所述圖像數(shù)據(jù)存入單元處于不同時鐘域時，所述第二任務隊列管理單元具有異步時鐘域處理功能；當所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備與所述圖像數(shù)據(jù)存入單元處于同一個時鐘域時，所述第二任務隊列管理單元具有同步時鐘域處理功能。
較佳地，該系統(tǒng)進一步包括第三任務隊列管理單元，所述第三任務隊列管理單元通過第二圖像輸入輸出接口與數(shù)據(jù)接收設備相連進行信息交互，所述第三任務隊列管理單元，用于接收并依次保存來自所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，按照先進先出的機制將接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)提供給所述第二圖像輸入輸出接口；第二圖像輸入輸出接口，用于在完成上一次的輸出任務后，從所述第三FIFO獲取數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，并將獲取到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)接收設備。
當所述數(shù)據(jù)接收設備與所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元處于不同時鐘域時，所述第三任務隊列管理單元具有異步時鐘域處理功能；當所述數(shù)據(jù)接收設備與所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元處于同一個時鐘域時，所述第三任務隊列管理單元具有同步時鐘域處理功能。
當所述系統(tǒng)包括一個以上第二圖像輸入輸出接口時，該系統(tǒng)進一步包括第三多路開關，連接每個第二圖像輸入輸出接口和所述第三任務隊列管理單元。
每一個所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備通過一個第一圖像輸入輸出接口與所述第二任務隊列管理單元相連進行信息交互。
當所述系統(tǒng)包括一個以上第一圖像輸入輸出接口時，該系統(tǒng)進一步包括第二多路開關，連接每個第一圖像輸入輸出接口和所述第二任務隊列管理單元。
所述每一個存儲單元的大小至少等于所述系統(tǒng)進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的整數(shù)倍。
在將按行掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)過程中，所述圖像數(shù)據(jù)存入單元為按行掃描存儲尋址單元，該單元采用按行尋址的方式將接收到的按行掃描的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元中；所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元為按塊掃描存儲尋址單元，該單元采用按塊尋址的方式從讀取到的控制信號對應的存儲單元讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)。
在將按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按行掃描的圖像數(shù)據(jù)過程中，所述圖像數(shù)據(jù)存入單元為按塊掃描存儲尋址單元，該單元采用按塊尋址的方式將接收到的按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元；所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元為按行掃描存儲尋址單元，該單元采用按行尋址的方式從讀取到的控制信號對應的存儲單元讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)。
所述任務隊列管理單元為支持先進先出機制的存儲器FIFO，或存儲單元和外圍控制電路組成的具有先進先出機制的器件。
為了達到上述目的的第二方面，本發(fā)明提供了一種圖像數(shù)據(jù)轉換方法，將按行掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)時，該方法包括如下步驟A、接收來自數(shù)據(jù)發(fā)送設備的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)；B、利用所述幀同步信號復位寫操作，根據(jù)所述數(shù)據(jù)源行列同步信號確定所述圖像數(shù)據(jù)存入存儲單元的地址和接口邏輯信號時序，將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元，每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，生成一組控制信號，按順序保存接收到的幀同步信號和生成的控制信號；C、在上一次的讀取任務完成后，按照先存先取機制讀取已保存的信號，如果讀取到幀同步信號，則利用該幀同步信號復位讀操作；如果讀取到控制信號，則從該控制信號對應的存儲單元讀取相應的圖像數(shù)據(jù)，并將其輸出給數(shù)據(jù)接收設備。
將按行掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)時，步驟A所述接收圖像數(shù)據(jù)為接收按行掃描的圖像數(shù)據(jù)；步驟B所述將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元的方法為采取按行掃描存儲尋址的方式，將接收到的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元；步驟C所述從所述控制信號對應的存儲單元中讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)的方法為采取按塊掃描尋址的方式，從所述控制信號對應的存儲單元中讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)。
將按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按行掃描的圖像數(shù)據(jù)時，步驟A所述接收圖像數(shù)據(jù)為接收按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)；步驟B所述將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元的方法為采取按塊掃描存儲尋址的方式，將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元；步驟C所述從所述控制信號對應的存儲單元中讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)的方法為采取按行掃描尋址的方式，從所述控制信號對應的存儲單元中讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)。
每一個存儲單元的大小大于等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的正整數(shù)倍；步驟B所述每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后為每一次在存儲單元存入大小等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的整數(shù)倍的圖像數(shù)據(jù)后。
由以上技術方案可見，本發(fā)明實施例提供的圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)和方法，通過將圖像數(shù)據(jù)讀取和存入過程分由圖像數(shù)據(jù)存入單元和圖像數(shù)據(jù)讀取單元進行處理，并在這兩個單元之間設置任務隊列管理單元。圖像數(shù)據(jù)存入單元首先利用接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號復位，將所述數(shù)據(jù)原幀同步信號發(fā)送給第一任務隊列管理單元。當圖像數(shù)據(jù)存入單元在每一個存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，向第一任務隊列管理單元發(fā)送一組控制信號。第一任務隊列管理單元按照接收的先后順序依次保存接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號或控制信號，并采用先進現(xiàn)出的機制向圖像數(shù)據(jù)讀取單元提供接收到的信號。圖像數(shù)據(jù)讀取單元在完成上一次的讀取操作后，從第一任務隊列管理單元讀取數(shù)據(jù)源幀同步信號并利用該信號復位，之后再從第一任務隊列管理單元讀取一組控制信號，根據(jù)該控制信號執(zhí)行讀操作。因此，利用本發(fā)明實施例公開的系統(tǒng)和方法可以使圖像數(shù)據(jù)讀取和存入單元按照流水線的方式工作，使得兩幀圖像數(shù)據(jù)的間隔非常小，甚至為零，進而提高圖像數(shù)據(jù)轉換中的幀率。
同時，本發(fā)明實施例提供的圖像轉換系統(tǒng)即可以用于同步時鐘域，也可以用于異步時鐘域，對應不同時鐘域的情況，只需調(diào)整系統(tǒng)中相應的任務隊列管理單元的功能和結構，使其適應不同時鐘域的需求即可。


圖1為現(xiàn)有技術壓縮解壓縮應用中圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)的結構圖；圖2為本發(fā)明實施例的圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)的結構圖；圖3為在圖像壓縮應用中本發(fā)明圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)實施例的結構圖；圖4為在圖像解壓縮應用中本發(fā)明圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)實施例的結構圖；圖5為本發(fā)明實施例的將按行掃描圖像數(shù)據(jù)轉換為按塊掃描圖像數(shù)據(jù)的流程圖；圖6為本發(fā)明實施例的將按塊掃描圖像數(shù)據(jù)轉換為按行掃描圖像數(shù)據(jù)的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明做進一步地詳細說明。
圖2為本發(fā)明圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)實施例的結構圖。該系統(tǒng)連接至少一個數(shù)據(jù)發(fā)送設備和至少一個數(shù)據(jù)接收設備。該系統(tǒng)包括圖像數(shù)據(jù)讀取單元、圖像數(shù)據(jù)存入單元、至少兩個存儲單元以及第一任務隊列管理單元，圖像數(shù)據(jù)存入單元，用于接收數(shù)據(jù)發(fā)送設備輸出的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，將所述幀同步信號發(fā)送給第一任務隊列管理單元，利用所述幀同步信號復位，利用所述行列同步信號確定圖像數(shù)據(jù)存入所述存儲單元的地址和接口邏輯信號時序，將接收到的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元，每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，向第一任務隊列管理單元發(fā)送一組控制信號，該控制信號用于表示對應的存儲單元中已經(jīng)存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)；第一任務隊列管理單元，用于接收并依次保存來自圖像數(shù)據(jù)存入單元的幀同步信號和控制信號，并采用先進先出的機制將接收到的幀同步信號或控制信號提供給圖像數(shù)據(jù)讀取單元；圖像數(shù)據(jù)讀取單元，在完成上一次的讀取任務后，如果從第一任務隊列管理單元中讀取到幀同步信號，則利用該幀同步信號復位；如果讀取到一組控制信號，則從該組控制信號對應的存儲單元中讀取圖像數(shù)據(jù)，并輸出至數(shù)據(jù)接收設備。
其中，第一任務隊列管理單元可以用FIFO實現(xiàn)，也可以用存儲單元和外圍控制電路組成的具有先進先出機制的器件實現(xiàn)。
圖2中的每一個存儲單元的大小可以設置為大于等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的正整數(shù)倍。在每一個存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)為在每一個存儲單元存入大小等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的正整數(shù)倍的圖像數(shù)據(jù)。每一個存儲器的大小可以相同，也可以不同。
當圖2所述系統(tǒng)中的存儲單元位于同一個存儲器中，且該存儲器具有一個接口，則該系統(tǒng)進一步包括仲裁單元和第一多路開關，仲裁單元與第一多路開關相連，用于控制第一多路開關各個通道的關斷；第一多路開關與圖像數(shù)據(jù)讀取單元、以及存儲器相連構成第一個通道；第一多路開關與圖像數(shù)據(jù)存入單元以及存儲器相連構成第二個通道。
仲裁單元設計的原則可以為在同時需要讀寫存儲器時，寫操作的優(yōu)先級高于讀操作的優(yōu)先級。仲裁單元的設計方式可以根據(jù)實際情況確定，但應滿足如下條件在對存儲器的讀寫操作過程中，所設計的仲裁單元對于第一多路開關各個通道的關斷機制可以使存儲器接口的帶寬被充分利用。
圖2所示實施例提供的圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)還可以在數(shù)據(jù)發(fā)送設備和圖像數(shù)據(jù)存入單元之間設置第二任務隊列管理單元，每一個數(shù)據(jù)發(fā)送設備通過一個第一圖像輸入輸出接口與第二任務隊列管理單元相連進行信息交互。當系統(tǒng)包括一個以上第一圖像輸入輸出接口時，該系統(tǒng)進一步包括第二多路開關，連接每個第一圖像輸入輸出接口和第二任務隊列管理單元。
第二任務隊列管理單元用于接收并依次保存來自數(shù)據(jù)發(fā)送設備的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，按照先進先出的機制向圖像數(shù)據(jù)存入單元提供數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)存入單元在完成上一次存入操作后，從第二任務隊列管理單元讀取數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)。
當數(shù)據(jù)發(fā)送設備與圖像數(shù)據(jù)存入單元處于不同時鐘域時，第二任務隊列管理單元具有異步時鐘域處理功能，如果第二任務隊列管理單元為FIFO，則為異步FIFO；當數(shù)據(jù)發(fā)送設備與所述圖像數(shù)據(jù)存入單元處于同一個時鐘域時，第二任務隊列管理單元具有同步時鐘域處理功能，如果第二任務隊列管理單元為FIFO，則為同步FIFO。
圖2所示圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)還可以在數(shù)據(jù)接收設備與圖像數(shù)據(jù)讀取單元之間設置第三任務隊列管理單元，每一個數(shù)據(jù)接收設備通過一個第二圖像輸入輸出接口與第三任務隊列管理單元相連進行信息交互。當系統(tǒng)包括一個以上第二圖像輸入輸出接口時，該系統(tǒng)進一步包括第三多路開關，連接每個第二圖像輸入輸出接口和第三任務隊列管理單元。
該第三任務隊列管理單元用于接收并依次保存來自圖像數(shù)據(jù)讀取單元的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，按照先進先出的機制將接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)提供給與相應的數(shù)據(jù)接收設備相連的第二圖像輸入輸出接口。
當數(shù)據(jù)接收設備與圖像數(shù)據(jù)讀取單元處于不同時鐘域時，第三任務隊列管理單元具有異步時鐘域處理功能，如果第三任務隊列管理單元為FIFO，則為異步FIFO；當數(shù)據(jù)接收設備與圖像數(shù)據(jù)讀取單元處于同一個時鐘域時，第三任務隊列管理單元具有同步時鐘域處理功能，如果第三任務隊列管理單元為FIFO，則為同步FIFO。
圖3為在圖像壓縮應用中本發(fā)明圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)實施例的結構圖。該實施例中設定系統(tǒng)中包含一個存儲器，該存儲器包含兩個大小相等的存儲單元，每一個存儲單元的大小等于圖像壓縮應用中的最小運算單元所要求行數(shù)的正整數(shù)倍，比如1倍。
該系統(tǒng)連接圖像顯示設備和圖像壓縮器，二者分別與圖2中的數(shù)據(jù)發(fā)送設備和數(shù)據(jù)接收設備對應，該系統(tǒng)包括第一圖像輸入輸出接口(I/O)、第一FIFO、按行掃描存儲尋址單元、按塊掃描存儲尋址單元、第二FIFO、存儲器、第三FIFO、第二圖像輸入輸出接口。
其中，第一圖像輸入輸出接口，用于將圖像顯示設備輸出的數(shù)據(jù)源幀同步信號、行列同步信號以及按行掃描的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給第二FIFO。
第二FIFO，用于接收并依次保存來自第一圖像輸入輸出接口的數(shù)據(jù)源幀同步信號、行列同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，采用先進先出的機制向按行掃描存儲尋址單元提供數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)。
按行掃描存儲尋址單元，用于在完成上一次的存入操作后，如果從第二FIFO中讀取到數(shù)據(jù)源幀同步信號，則將該數(shù)據(jù)源幀同步信號發(fā)送給第一FIFO，利用該幀同步信號復位，如果讀取到數(shù)據(jù)源行列同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，則利用該數(shù)據(jù)源行列同步信號確定圖像數(shù)據(jù)存入所述存儲器的地址和接口邏輯信號時序，將讀取到的圖像數(shù)據(jù)采用按行掃描存儲尋址的方式依次存入存儲器的大小相等的第一存儲單元和第二存儲單元，并在每一個存儲單元存滿后，向第一FIFO發(fā)送一組控制信號，該控制信號用于表示對應的存儲單元已經(jīng)存滿。
第一FIFO接收所述按行掃描存儲尋址單元發(fā)送的數(shù)據(jù)源幀同步信號，并采用先進先出的機制將接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號發(fā)送給所述按塊掃描存儲尋址單元。
按塊掃描存儲尋址單元，在完成上一次的讀操作后，如果從第一FIFO中讀取到數(shù)據(jù)源幀同步信號，則利用該幀同步信號復位；如果讀取到一組控制信號，則采用按塊掃描尋址的方式從該控制信號對應的存儲單元中讀取相應的圖像數(shù)據(jù)，并將讀取的圖像數(shù)據(jù)傳送至第三FIFO。
第三FIFO，用于接收并依次保存來自按塊掃描存儲尋址單元的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，采用先進先出的機制向第二圖像輸入輸出接口提供數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)。
第二圖像輸入輸出接口，用于在完成上一次的輸出任務后，從第三FIFO獲取數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，并將獲取到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像壓縮器。
圖4為在圖像解壓縮應用中本發(fā)明圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)實施例的結構圖。該實施例中設定系統(tǒng)中包含一個存儲器，該存儲器包含兩個大小相等的存儲單元，每一個存儲單元的大小等于圖像壓縮應用中的最小運算單元所要求行數(shù)的正整數(shù)倍，比如1倍。
該系統(tǒng)連接圖像顯示設備和圖像解壓縮器，二者分別與圖2中的數(shù)據(jù)接收設備和數(shù)據(jù)發(fā)送設備對應，該系統(tǒng)包括第一圖像輸入輸出接口、第一FIFO、按行掃描存儲尋址單元、按塊掃描存儲尋址單元、第二FIFO、存儲器、第三FIFO、第二圖像輸入輸出接口。其中按行掃描存儲尋址單元和按塊掃描存儲尋址單元分別對應于圖2中的圖像數(shù)據(jù)讀取單元和圖像數(shù)據(jù)存入單元。
其中，第一圖像輸入輸出接口，用于將圖像解壓縮器輸出的數(shù)據(jù)源幀同步信號、行列同步信號以及按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給第二FIFO。
第二FIFO，用于接收并依次保存來自第一圖像輸入輸出接口的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，采用先進先出的機制向按塊掃描存儲尋址單元提供數(shù)據(jù)源幀同步信號、行列同步信號以及圖像數(shù)據(jù)。
按塊掃描存儲尋址單元，用于在完成上一次的存入操作后，如果從第二FIFO中讀取到數(shù)據(jù)源幀同步信號，則將該數(shù)據(jù)源幀同步信號發(fā)送給第一FIFO，利用該幀同步信號復位，如果讀取到數(shù)據(jù)源行列同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，則利用該數(shù)據(jù)源行列同步信號確定圖像數(shù)據(jù)存入所述存儲器的地址和接口邏輯信號時序，將讀取到的圖像數(shù)據(jù)采用按塊掃描存儲尋址的方式依次存入存儲器的大小相等的第一存儲單元和第二存儲單元，并在每一個存儲單元存滿后，向第一FIFO發(fā)送一組表示對應存儲單元已存滿的控制信號。
第一FIFO，接收并依次保存來自按塊掃描存儲尋址單元的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及控制信號，采用先進先出的機制向按行掃描存儲尋址單元提供數(shù)據(jù)源幀同步信號以及控制信號。這里的提供并不是主動發(fā)送的意思，只是在按塊掃描存儲尋址單元從第一FIFO讀取信號時，第一FIFO按照保存的先后順序向按塊掃描存儲尋址單元提供信號。
第一FIFO為同步FIFO，因為按行掃描存儲尋址單元和按塊掃描存儲尋址單元在同一個時鐘域內(nèi)。
按行掃描存儲尋址單元，在完成上一次的讀操作后，如果從第一FIFO中讀取到數(shù)據(jù)源幀同步信號，則利用該幀同步信號復位；如果讀取到一組控制信號，則采用按行掃描尋址的方式從該控制信號對應的存儲單元中讀取相應的圖像數(shù)據(jù)，并將讀取的圖像數(shù)據(jù)傳送至第三FIFO。
第三FIFO，用于接收并依次保存來自按塊掃描存儲尋址單元的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，采用先進先出的機制向第二圖像輸入輸出接口提供數(shù)據(jù)源幀同步信號和圖像數(shù)據(jù)。
第二圖像輸入輸出接口，用于在完成上一次的輸出任務后，從第三FIFO獲取數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，并將獲取到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像顯示設備。
在圖3和圖4所示的實施例中，如果第一和第二時鐘域為同步時鐘域，則所述第二FIFO為同步FIFO；否則為異步FIFO；如果第一和第三時鐘域為同步時鐘域，則第三FIFO為同步FIFO；否則為異步FIFO。由此可見本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)可以應用到跨時鐘域的情況中。
圖3和圖4所示的圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)中，包括兩個第一圖像輸入輸出接口和兩個第二圖像輸入輸出接口。在第一圖像輸入輸出接口和第二FIFO之間通過第二多路開關(MUX)相連。在第二圖像輸入輸出接口和第三FIFO之間通過第三多路開關(MUX)相連。
圖3和圖4中的存儲器為由第一存儲單元和第二存儲單元構成的具有一個接口的存儲器，因此所示系統(tǒng)中還包括仲裁單元和第一多路開關。
仲裁單元與第一多路開關相連，第一多路開關還與按行掃描存儲尋址單元、按塊掃描存儲尋址單元以及存儲器分別相連。第一多路開關可以通過總線的一個數(shù)據(jù)通道與存儲器的接口相連，也可以直接與存儲器的接口相連。
所述仲裁單元，用于控制第一多路開關各個通道的關斷。其中，一個通道由第一多路開關、按行掃描存儲尋址單元以及存儲器相連構成；另一個通道由第一多路開關、按塊掃描存儲尋址單元以及存儲器相連構成。
本發(fā)明同時提供了一種圖像數(shù)據(jù)轉換方法，該方法包括如下步驟A、接收來自數(shù)據(jù)發(fā)送設備的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)；B、利用接收到的幀同步信號復位寫操作，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)源行列同步信號確定所述圖像數(shù)據(jù)存入存儲單元的地址和接口邏輯信號時序，將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元，每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，生成一組控制信號，按先后順序保存接收到的幀同步信號和生成的控制信號；C、在上一次的讀取任務完成后，按照先存先取機制讀取已保存的信號，如果讀取到幀同步信號，則利用該幀同步信號復位讀操作；如果讀取到控制信號，則從該控制信號對應的存儲單元讀取相應的圖像數(shù)據(jù)，并將其輸出給數(shù)據(jù)接收設備。
在該方法中，每一個存儲單元的大小可以為大于等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的正整數(shù)倍；步驟B所述每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后可以為每一次在存儲單元存入大小等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的整數(shù)倍的圖像數(shù)據(jù)后，比如1倍。一種特例為每一個存儲單元的大小等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求的行數(shù)，步驟B所述每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后為每一次在存儲單元存入進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的圖像數(shù)據(jù)后，即每一次存滿一個存儲單元后。
圖5為本發(fā)明實施例的將按行掃描圖像數(shù)據(jù)轉換為按塊掃描圖像數(shù)據(jù)的流程圖，該流程包括如下步驟
步驟501，接收來自數(shù)據(jù)發(fā)送設備的數(shù)據(jù)源幀同步信號、行列同步信號以及按行掃描的圖像數(shù)據(jù)。
步驟502，利用接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號復位寫操作，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)源行列同步信號確定圖像數(shù)據(jù)存入存儲單元的地址和接口邏輯信號時序，采取按行掃描存儲尋址的方式，將接收到的按行掃描的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元，每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，生成一組標識已存入設定大小圖像數(shù)據(jù)的控制信號，按先后順序保存接收到的幀同步信號以及生成的控制信號。
步驟503，在上一次的讀取任務完成后，按照先存先取機制讀取已保存的信號，如果讀取到幀同步信號，則利用該幀同步信號復位讀操作；如果讀取到控制信號，則采取按塊掃描尋址方式，從該控制信號對應的存儲單元讀取相應的圖像數(shù)據(jù)，并將其輸出給數(shù)據(jù)接收設備。
該流程可以應用到圖像壓縮應用的圖像數(shù)據(jù)轉換過程中，圖像顯示設備輸出數(shù)據(jù)源幀同步信號、行列同步信號以及按行掃描的圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過步驟50 1到步驟503的行塊轉換處理后，輸出到圖像壓縮器進行圖像數(shù)據(jù)壓縮處理。
圖6為本發(fā)明實施例的將按塊掃描圖像數(shù)據(jù)轉換為按行掃描圖像數(shù)據(jù)的流程圖，該流程包括如下步驟步驟601，接收來自數(shù)據(jù)發(fā)送設備的數(shù)據(jù)源幀同步信號、行列同步信號和按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)。
步驟602，利用接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號復位寫操作，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)源行列同步信號確定圖形數(shù)據(jù)存入存儲單元的地址和接口邏輯信號時序，采取按塊掃描存儲尋址的方式，將接收到的按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元，每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，生成一組標識已存入設定大小圖像數(shù)據(jù)的控制信號，按先后順序保存接收到的幀同步信號以及生成的控制信號。
步驟603，在上一次的讀取任務完成后，按照先存先取機制讀取已保存的信號，如果讀取到幀同步信號，則利用該幀同步信號復位讀操作；如果讀取到控制信號，則采取按行掃描尋址方式，從該控制信號對應的存儲單元讀取相應的圖像數(shù)據(jù)，并將其輸出給數(shù)據(jù)接收設備。
該流程可以用到圖像解壓縮應用的圖像數(shù)據(jù)行塊轉換過程中，圖像解壓縮器輸出數(shù)據(jù)源幀同步信號、行列同步信號以及按行掃描的圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過步驟601到步驟603的行塊轉換處理后，將經(jīng)過解壓縮的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像顯示設備。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)連接至少一個數(shù)據(jù)發(fā)送設備和至少一個數(shù)據(jù)接收設備，該系統(tǒng)包括圖像數(shù)據(jù)讀取單元、圖像數(shù)據(jù)存入單元、至少兩個存儲單元以及第一任務隊列管理單元，所述圖像數(shù)據(jù)存入單元，用于接收所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備輸出的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，將所述幀同步信號發(fā)送給所述第一任務隊列管理單元，利用所述幀同步信號復位，利用所述行列同步信號確定圖像數(shù)據(jù)存入所述存儲單元的地址和接口邏輯信號時序，將接收到的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元，每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，向所述第一任務隊列管理單元發(fā)送一組控制信號；所述第一任務隊列管理單元，用于接收并依次保存來自所述圖像數(shù)據(jù)存入單元的幀同步信號和控制信號，并采用先進先出的機制將接收到的幀同步信號或控制信號提供給所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元；所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元，在完成上一次的讀取任務后，如果從所述第一任務隊列管理單元中讀取到幀同步信號，則利用該幀同步信號復位；如果讀取到一組控制信號，則從該組控制信號對應的存儲單元中讀取圖像數(shù)據(jù)，并輸出至所述數(shù)據(jù)接收設備。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果所述至少兩個存儲單元位于同一個存儲器中，且該存儲器具有一個接口，則該系統(tǒng)進一步包括仲裁單元和第一多路開關，所述仲裁單元與所述第一多路開關相連，用于控制所述第一多路開關各個通道的關斷；所述第一多路開關與所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元、以及所述存儲器相連構成第一個通道；所述第一多路開關與所述圖像數(shù)據(jù)存入單元以及所述存儲器相連構成第二個通道。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進一步包括第二任務隊列管理單元，該第二任務隊列管理單元連接所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備和所述圖像數(shù)據(jù)存入單元，用于接收并依次保存來自所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，按照先進先出的機制向所述圖像數(shù)據(jù)存入單元提供數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備與所述圖像數(shù)據(jù)存入單元處于不同時鐘域時，所述第二任務隊列管理單元具有異步時鐘域處理功能；當所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備與所述圖像數(shù)據(jù)存入單元處于同一個時鐘域時，所述第二任務隊列管理單元具有同步時鐘域處理功能。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進一步包括第三任務隊列管理單元，所述第三任務隊列管理單元通過第二圖像輸入輸出接口與數(shù)據(jù)接收設備相連進行信息交互，所述第三任務隊列管理單元，用于接收并依次保存來自所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，按照先進先出的機制將接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)提供給所述第二圖像輸入輸出接口；第二圖像輸入輸出接口，用于在完成上一次的輸出任務后，從所述第三FIFO獲取數(shù)據(jù)源幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)，并將獲取到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)接收設備。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述數(shù)據(jù)接收設備與所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元處于不同時鐘域時，所述第三任務隊列管理單元具有異步時鐘域處理功能；當所述數(shù)據(jù)接收設備與所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元處于同一個時鐘域時，所述第三任務隊列管理單元具有同步時鐘域處理功能。
7.如權利要求5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述系統(tǒng)包括一個以上第二圖像輸入輸出接口時，該系統(tǒng)進一步包括第三多路開關，連接每個第二圖像輸入輸出接口和所述第三任務隊列管理單元。
8.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，每一個所述數(shù)據(jù)發(fā)送設備通過一個第一圖像輸入輸出接口與所述第二任務隊列管理單元相連進行信息交互。
9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述系統(tǒng)包括一個以上第一圖像輸入輸出接口時，該系統(tǒng)進一步包括第二多路開關，連接每個第一圖像輸入輸出接口和所述第二任務隊列管理單元。
10.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述每一個存儲單元的大小至少等于所述系統(tǒng)進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的整數(shù)倍。
11.如權利要求1至10任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，在將按行掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)過程中，所述圖像數(shù)據(jù)存入單元為按行掃描存儲尋址單元，該單元采用按行尋址的方式將接收到的按行掃描的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元中；所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元為按塊掃描存儲尋址單元，該單元采用按塊尋址的方式從讀取到的控制信號對應的存儲單元讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)。
12.如權利要求1至10任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，在將按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按行掃描的圖像數(shù)據(jù)過程中，所述圖像數(shù)據(jù)存入單元為按塊掃描存儲尋址單元，該單元采用按塊尋址的方式將接收到的按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元；所述圖像數(shù)據(jù)讀取單元為按行掃描存儲尋址單元，該單元采用按行尋址的方式從讀取到的控制信號對應的存儲單元讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)。
13.如權利要求1至10任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述任務隊列管理單元為支持先進先出機制的存儲器FIFO，或存儲單元和外圍控制電路組成的具有先進先出機制的器件。
14.一種圖像數(shù)據(jù)轉換方法，其特征在于，該方法包括如下步驟A、接收來自數(shù)據(jù)發(fā)送設備的數(shù)據(jù)源行列同步信號、幀同步信號以及圖像數(shù)據(jù)；B、利用所述幀同步信號復位寫操作，根據(jù)所述數(shù)據(jù)源行列同步信號確定所述圖像數(shù)據(jù)存入存儲單元的地址和接口邏輯信號時序，將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元，每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，生成一組控制信號，按順序保存接收到的幀同步信號和生成的控制信號；C、在上一次的讀取任務完成后，按照先存先取機制讀取已保存的信號，如果讀取到幀同步信號，則利用該幀同步信號復位讀操作；如果讀取到控制信號，則從該控制信號對應的存儲單元讀取相應的圖像數(shù)據(jù)，并將其輸出給數(shù)據(jù)接收設備。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，將按行掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)時，步驟A所述接收圖像數(shù)據(jù)為接收按行掃描的圖像數(shù)據(jù)；步驟B所述將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元的方法為采取按行掃描存儲尋址的方式，將接收到的圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元；步驟C所述從所述控制信號對應的存儲單元中讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)的方法為采取按塊掃描尋址的方式，從所述控制信號對應的存儲單元中讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)。
16.如權利要求14所述的方法，其特征在于，將按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)轉換為按行掃描的圖像數(shù)據(jù)時，步驟A所述接收圖像數(shù)據(jù)為接收按塊掃描的圖像數(shù)據(jù)；步驟B所述將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元的方法為采取按塊掃描存儲尋址的方式，將所述圖像數(shù)據(jù)依次存入每一個存儲單元；步驟C所述從所述控制信號對應的存儲單元中讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)的方法為采取按行掃描尋址的方式，從所述控制信號對應的存儲單元中讀取并輸出相應的圖像數(shù)據(jù)。
17.如權利要求14至16任一項所述的方法，其特征在于，每一個存儲單元的大小大于等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的正整數(shù)倍；步驟B所述每一次在存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后為每一次在存儲單元存入大小等于進行圖像轉換的最小運算單元所要求行數(shù)的整數(shù)倍的圖像數(shù)據(jù)后。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)和方法，圖像數(shù)據(jù)存入單元將接收到的數(shù)據(jù)源幀同步信號發(fā)送給第一任務隊列管理單元，并在每個存儲單元存入設定大小的圖像數(shù)據(jù)后，向第一任務隊列管理單元發(fā)送控制信號；第一任務隊列管理單元依次保存接收到的信號，按照先進先出的機制向圖像數(shù)據(jù)讀取單元提供保存的信號。圖像數(shù)據(jù)讀取單元在完成上一次的讀取操作后，如果從第一任務隊列管理單元中讀取到幀同步信號，則利用該信號復位；若讀取到控制信號，則讀取相應存儲單元的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法通過將圖像數(shù)據(jù)存入和讀取操作分離，使圖像數(shù)據(jù)讀取和存入單元按照流水線的方式工作，進而提高圖像數(shù)據(jù)轉換的幀率。
文檔編號G09G5/00GK101025910SQ200710065268
公開日2007年8月29日 申請日期2007年4月9日 優(yōu)先權日2007年4月9日
發(fā)明者周天夷, 王振國 申請人:北京中星微電子有限公司