專利名稱：一種圖像像素插值方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種像素插值方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，移動多媒體處理器被廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子產(chǎn)品中，市場對其性能的 要求越來越高，這對移動多媒體處理器的視頻處理能力提出了更高的要求。其中，用于存儲 和傳輸大量數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)已經(jīng)制定了多個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 根據(jù)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，將圖像放大要對圖像像素點(diǎn)進(jìn)行插值運(yùn)算。現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行1/4 插值運(yùn)算時(shí)，常用的方法是先對圖像進(jìn)行1/2像素插值，對圖像完成1/2像素插值后再根據(jù) 1/2像素和整像素對圖像進(jìn)行1/4像素插值。該方法實(shí)現(xiàn)1/4像素插值需要一個(gè)的緩沖器 來暫存圖像的整像素值，還需要其它的緩沖器來存放半像素值，且所需緩沖器面積較大，運(yùn) 算速度較慢，硬件成本較高，另外，現(xiàn)有技術(shù)在處理圖像的90度、180度、270度旋轉(zhuǎn)和像素 插值時(shí)，采用對圖像完成旋轉(zhuǎn)后再進(jìn)行像素插值，不能旋轉(zhuǎn)和像素插值同時(shí)進(jìn)行，視頻處理 計(jì)算量較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種圖像像素插值方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)像素插 值運(yùn)算速度較慢，所需硬件成本較高的問題。 本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種圖像像素插值方法，所述方法包括 根據(jù)圖像獲取圖像中待插值的行； 對所述圖像中待插值的行進(jìn)行水平1/2像素插值； 對完成水平1/2像素插值的行進(jìn)行水平1/4像素插值； 對完成水平1/4像素插值的列進(jìn)行垂直1/2像素插值和垂直1/4像素插值；
對完成垂直1/2像素插值的列和完成垂直1/4像素插值的列進(jìn)行對角1/4像素插 值。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種圖像像素插值系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
圖像獲取單元，用于獲取用于像素插值的圖像； 像素插值計(jì)算單元，用于根據(jù)圖像獲取單元獲取的用于像素插值的圖像，對所述 圖像中待插值的行進(jìn)行水平1/2像素插值，對完成水平1/2像素插值的行進(jìn)行水平1/4像 素插值，對完成水平1/4像素插值的列進(jìn)行垂直1/2像素插值和垂直1/4像素插值，對完成 垂直1/2像素插值的列和完成垂直1/4像素插值的列進(jìn)行對角1/4像素插值計(jì)算像素插 值；以及 緩存單元，用于緩存像素插值計(jì)算單元的像素插值計(jì)算結(jié)果。 在本發(fā)明實(shí)施例中，通過先對圖像的行逐行進(jìn)行像素插值，再對完成逐行像素插 值的圖像的列逐列進(jìn)行垂直插值，并支持圖像像素插值的同時(shí)圖像90度或者180度或者 270度的旋轉(zhuǎn)同步進(jìn)行，節(jié)省了圖像插值所需要的緩存的面積，降低了成本，有效的提高了圖像插值速度。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像像素插值方法的實(shí)現(xiàn)流程圖； 圖2是發(fā)明實(shí)施例提供的圖像像素插值和旋轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行的處理流程圖； 圖3(a)是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像的部分整像素排列圖； 圖3(b)是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖3(a)中兩兩相鄰的四個(gè)整像素的像素插值示意 圖； 圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的圖像像素插值系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。 在本發(fā)明實(shí)施例中，對圖像的所有行逐行進(jìn)行水平插值處理后，在對完成行的像 素插值的圖像的列逐列進(jìn)行垂直插值，并實(shí)現(xiàn)了像素插值和旋轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行，加快了圖像像 素插值的速度，降低了像素插值應(yīng)用的成本。
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像像素插值方法的實(shí)現(xiàn)流程。
在步驟S101中，根據(jù)圖像獲取圖像中待插值的行。 數(shù)字圖像處理中，圖像用矩陣表示，矩陣的數(shù)據(jù)信息表現(xiàn)了圖像的信息，在本發(fā)明 實(shí)施例中，圖像的行像素和列像素對應(yīng)矩陣的行和列，圖像的行像素值和列像素值對應(yīng)矩 陣的行值和列值。未經(jīng)過像素插值的圖像的像素為整像素。 在本發(fā)明實(shí)施例中，獲取圖像中待插值的行時(shí)，根據(jù)獲取圖像中待插值的行的方 式，本發(fā)明實(shí)施例支持圖像旋轉(zhuǎn)0度或者90度或者180度或者270度，在需要完成圖像0 度或者90度或者180度或者270度旋轉(zhuǎn)并完成像素插值時(shí)，此時(shí)獲取圖像旋轉(zhuǎn)0度或者90 度或者180度或者270度的行的過程即為根據(jù)圖像獲取圖像中待插值的行的過程，設(shè)圖像 旋轉(zhuǎn)0度或者90度或者180度或者270度的行對應(yīng)的行為0度行或者90度行或者180度 行或者270度行，設(shè)圖像的大小為m*n，且0《a《m，0《b《n，則獲取圖像中待插值的行 的具體內(nèi)容包括當(dāng)圖像中待插值的行為0度行時(shí)，圖像中待插值的行有m行，每行n個(gè)像 素，將圖像的第a行b列像素作為圖像中待插值的第a行b列像素；當(dāng)圖像中待插值的行為 90度行時(shí)，圖像中待插值的行有n行，每行m個(gè)像素，將圖像的第b行a列像素作為圖像中 待插值的第a行b列像素；當(dāng)圖像中待插值的行為180度行時(shí)，圖像中待插值的行有m行， 每行n個(gè)像素，將圖像的第a行(n-b)列像素作為所述圖像中待插值的第a行b列像素；當(dāng) 圖像中待插值的行為270度行時(shí)，圖像中待插值的行有n行，每行m個(gè)像素，將圖像的第b 行(m-a)列像素作為所述圖像中待插值的第a行b列像素。通過上述獲取圖像中待插值的 行的方法不經(jīng)過旋轉(zhuǎn)運(yùn)算完成了圖像0度或者90度或者180度或者270度的旋轉(zhuǎn)，且完成 旋轉(zhuǎn)的過程也是逐行進(jìn)行的，由于本發(fā)明所用像素插值方法是先對行進(jìn)行逐行像素插值再 對列進(jìn)行逐列像素插值的方式進(jìn)行，在本發(fā)明實(shí)施例中，在實(shí)現(xiàn)圖像插值過程的同時(shí)還可 以實(shí)現(xiàn)圖像的旋轉(zhuǎn)，具體過程為運(yùn)用上述獲取圖像中待插值的行的方法獲取當(dāng)前行，此時(shí)當(dāng)前行已完成旋轉(zhuǎn)再對當(dāng)前行進(jìn)行像素插值的，完成了當(dāng)前行的像素插值后再用上述獲取
圖像中待插值的行的方法獲取另一未旋轉(zhuǎn)的行完成旋轉(zhuǎn)，并對該完成旋轉(zhuǎn)的行的進(jìn)行像素
插值，如此重復(fù)，直至所有行均完成旋轉(zhuǎn)和像素插值，最后對完成行的像素插值的圖像的列
逐列進(jìn)行像素插值，其中，像素插值的過程見后文詳述，和一般的支持圖像旋轉(zhuǎn)和插值的方
法即先對圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)算，再對旋轉(zhuǎn)后的圖像進(jìn)行像素插值的方法相比，本發(fā)明實(shí)施例
實(shí)現(xiàn)了圖像的旋轉(zhuǎn)和插值的同步進(jìn)行，減少了步驟，具有計(jì)算量小，速度快的優(yōu)點(diǎn)。 在步驟S102中，對圖像中待插值的行進(jìn)行水平1/2像素插值。 在本發(fā)明實(shí)施例中，1/2像素包括水平1/2像素和垂直1/2像素，1/4像素包括水
平1/4像素、垂直1/4像素和對角1/4像素。 水平1/2像素處于未經(jīng)過像素插值的圖像中待插值的各行相鄰 的兩個(gè)整像素中間，水平1/2像素值根據(jù)未經(jīng)過像素插值的圖像的各行整 像素值獲得，獲取水平1/2像素值的具體步驟為水平1/2像素值由公式
、 A 、
ZC[/]'01, +4) +128—raw"&"g一co"fTO/ /256計(jì)算得到，其中a—」和A」為所述水 、戶i 乂 j
平1/2像素所在行分別與其相鄰且左右對稱的j個(gè)整像素值，C[j]為權(quán)系數(shù)，j越小，所述
A—j和Aj對應(yīng)的整像素距離所述垂直1/2像素越近，k不大于水平1/2像素所在行與其相鄰
的整像素的個(gè)數(shù)的一半，公式中的rounding—control為四舍五入的參數(shù)。 在步驟S103中，對完成水平1/2像素插值的行進(jìn)行水平1/4像素插值。 在本發(fā)明實(shí)施例中，對圖像中待插值的行先進(jìn)行水平1/2像素插值，再對完成水
平1/2像素插值的圖像的行進(jìn)行水平1/4像素插值，水平1/4像素處于完成水平1/2像素
插值的行中相鄰的兩個(gè)水平1/2像素中間。水平1/4像素值由水平1/2像素插值后根據(jù)圖
像的水平1/2像素插值和整像素值獲得，獲取水平1/2像素值的具體步驟為水平1/4像
素值由公式(A+a+l-rounding—contro1)/2計(jì)算得到，其中A表示所述水平1/4像素所在
行與其相鄰的整像素值，a表示水平1/4像素所在行與其相鄰的水平1/2像素值。公式中
的rounding—control為四舍五入的參數(shù)，分別控制所述計(jì)算得到的水平1/2像素值和水平
1/4像素值為整數(shù)。 在步驟S104中，對完成水平1/4像素插值的列進(jìn)行垂直1/2像素插值和垂直1/4 根據(jù)獲取完成水平1/4像素插值的圖像的列，對完成水平1/4像素插值的圖像的 列進(jìn)行垂直1/2像素插值和垂直1/4像素插值，垂直1/2像素處于完成水平插值的圖像的 列中相鄰的兩個(gè)整像素中間，或者處于完成水平插值后的圖像的列中相鄰的兩個(gè)水平1/2 像素中間；垂直1/4像素插值處于完成水平插值的圖像的列中相鄰的兩個(gè)水平1/4像素中 間。垂直1/2像素值和垂直1/4像素值根據(jù)完成水平插值的圖像的列中的水平1/2像素值 和水平1/4像素值獲得，獲取垂直1/2像素值和垂直1/4像素值的具體步驟包括
當(dāng)垂直1/2像素與兩個(gè)整像素相鄰時(shí)，垂直1/2像素值由公式
* 、 、
ZC[/]'C8力+128-roMw//"g_cow^o/ /256計(jì)算得至iJ，其中b—」和b」為垂直1/2
像素所在列分別與其相鄰且上下對稱的j個(gè)整像素值；當(dāng)垂直1/2像素與兩個(gè)水平1/2像
7素相鄰時(shí)，垂直1/2像素值由公式
<formula>formula see original document page 8</formula>
得到，其中b—j和bj為所述垂直1/2像素所在列分別與其相鄰且上下對稱的j個(gè)水平1/2像
素值，其中C[j]為權(quán)系數(shù)，j越小，B—j和Bj對應(yīng)的整像素，或b—j和bj對應(yīng)的1/2像素距離
垂直1/2像素越近，k不大于垂直1/2像素所在行與其相鄰的整像素或者水平1/2像素的
個(gè)數(shù)的一半。 垂直l/4像素由公式
<formula>formula see original document page 8</formula>
得到，其中bb—j和bb—j為垂直1/2像素所在列與其相鄰且上下對稱的j個(gè)水平1/4像素值， 其中C[j]為權(quán)系數(shù)，j越小，bb—j和bbj對應(yīng)的垂直1/2像素距離垂直1/4像素越近，k不 大于垂直1/4像素所在行與其相鄰的垂直1/2像素的個(gè)數(shù)的一半。 公式中的rounding—control為四舍五入的參數(shù)，分別控制計(jì)算得到的垂直1/2像 素值和垂直1/4像素值為整數(shù)。 在步驟S105中，對完成垂直1/2像素插值的列和完成垂直1/4像素插值的列進(jìn)行 對角1/4像素插值。 在本發(fā)明實(shí)施例中，完成垂直1/2像素插值和垂直1/4像素插值后，對完成垂直 1/2像素插值的列或者完成垂直l/4像素插值的列進(jìn)行對角1/4像素插值。其中，對角1/4 像素處于完成垂直1/4像素插值的列中相鄰的兩個(gè)垂直1/4像素中間，或者處于完成垂直 1/2像素插值的列中相鄰的一個(gè)整像素和一個(gè)垂直l/2像素中間。對角1/4像素值由完成 垂直1/4像素插值的列中的水平1/2像素值、水平1/4像素值和垂直1/2像素值獲得，獲取 對角1/4像素值的具體步驟包括當(dāng)對角1/4像素與兩個(gè)垂直1/4像素相鄰時(shí)，對角1/4像 素值由(bbl+bb2+l-rounding_cotrol)/2計(jì)算得到，其中為bbl和分別為對角1/4像素所 在列與其相鄰的兩個(gè)垂直1/4像素值，當(dāng)對角1/4像素與一個(gè)整像素和一個(gè)垂直1/2像素 相鄰時(shí)，對角1/4像素值由(bb+b+l-rounding_control)/2計(jì)算得到，其中bb為對角1/4 像素所在列與其相鄰的整像素值，b為對角1/4像素所在列與其相鄰的垂直1/2像素的像 公式中的rounding—control為四舍五入的參數(shù)，控制計(jì)算得到的對角1/4像素值為 本發(fā)明實(shí)施例中，權(quán)系數(shù)C[j]由方法所用的插值濾波器確定。比如當(dāng)公式中的k =4時(shí)，C[l] = 160， C[2] = -48， C[3] = 24， C[4] = _8，還可以是其他數(shù)值，在此不再詳 細(xì)列舉。現(xiàn)有技術(shù)插值像素值的計(jì)算過程是計(jì)算先求整個(gè)圖像中的1/2像素值，再根據(jù)1/2 ;A圖像中的1/4像素值，在每一次計(jì)算1/2像素值或1/4像素值時(shí)，需要從記 S個(gè)圖像的整像素值或1/2像素值的信息中調(diào)用計(jì)算插值像素值所需的像素值，可以看 出，在本發(fā)明實(shí)施例中，圖像的像素插值計(jì)算過程是根據(jù)記錄的行或列的像素值信息計(jì)算 該行或該列的插值像素值，且在計(jì)算一行或一列的插值像素值同時(shí)還可以記錄另一行或一 列的像素值信息，這樣，大大加快了像素插值的速度。 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像像素插值和旋轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行的處理流程。
本發(fā)明實(shí)施例中，圖像的像素插值支持圖像0度、90度、180度和270度旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圖 像旋轉(zhuǎn)0度時(shí)圖像的行保持不變，當(dāng)圖像旋轉(zhuǎn)90度或者180度或者270度時(shí)，需要先根據(jù)上述方法對圖像的行像素進(jìn)行讀取完成旋轉(zhuǎn)，同時(shí)進(jìn)行像素插值的具體步驟如下
在步驟S201中，獲取圖像； 在步驟S202中，根據(jù)圖像獲取圖像中待插值的第一行，該行可以是0度行或者90 度行或者180度行或者270度行。 在步驟S203中，進(jìn)行行內(nèi)的水平1/2像素插值； 在步驟S204中，對完成行內(nèi)的水平1/2像素插值的行水平1/4像素插值； 在步驟S205中，判斷圖像的所有行是否完成水平1/4像素插值，是則執(zhí)行步驟
S207，否則執(zhí)行步驟S208 ; 在步驟S206中，獲取完成水平1/2像素插值的待插值的行的下一行； 在步驟S207中，獲取完成所有行的水平1/4像素插值的圖像的第一列； 在步驟S208中，進(jìn)行列內(nèi)垂直1/2像素插值或者1/4像素插值； 在步驟S209中，對完成列內(nèi)垂直1/2像素插值或者1/4像素插值的列對角1/4像 在步驟S210中，判斷圖像的所有列是否完成對角1/4像素插值，是則圖像像素插 值結(jié)束，否則執(zhí)行步驟S211 ; 在步驟S211中，獲取完成列內(nèi)垂直l/2像素插值或者1/4像素插值的列的下一 列。 本發(fā)明實(shí)施例中，逐行先旋轉(zhuǎn)后水平插值操作，直到圖像的所有行完成旋轉(zhuǎn)和水 平插值后，再對完成旋轉(zhuǎn)和水平插值的圖像的列進(jìn)行逐列垂直插值操作，實(shí)現(xiàn)了圖像旋轉(zhuǎn) 時(shí)像素插值的完成。 圖3(a)示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像的部分整像素排列，是未進(jìn)行像素插值 的圖像中部分整像素排列圖，圖中"+ "代表整像素。 圖3(b)示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的圖3(a)中兩兩相鄰的四個(gè)整像素的像素插值 示意圖。 本發(fā)明實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施例中，完成圖像插值的所需的行或列中整像素的組 成單位是八行八列，也可以是六行六列，還可以有其他形式，兩兩相鄰的四個(gè)整像素之間的 像素插值過程是圖像像素插值的縮影。圖中"+ "代表整像素，"o"代表1/2像素，"X"代表 1/4像素，本發(fā)明實(shí)施例中，1/2像素包括水平1/2像素和垂直1/2像素，1/4像素包括水平 1/4像素、垂直1/4像素和對角1/4像素，b—p ^表示水平1/2像素，cc—p CCl， ddp dd—i表示 水平1/4像素，e， k表示垂直1/2像素，hh， nn表示垂直1/4像素，ff ， gg， ii， j j， 11， mm， oo， pp表示對角1/4像素。 本發(fā)明實(shí)施例中兩兩相鄰的四個(gè)整像素的像素插值中的插值像素值的獲取過程
如下


根據(jù)整像素A—工和A,—工所在行的整像素值，先計(jì)算水平1/4像素b—工的值 SC[/] (A—.乂_t + A] 一t) +128- raw7幽g—co欣o/ /256;
■/=i
再根據(jù)b—工的值和整像素A—工和A,—工的值，計(jì)算水平1/4像素cc—工和dd—工的值 cc—丄=(Ax+b—「rounding—cont:ro1)/2 ; dd—丄=(Au+b—「rounding—cont:ro1)/2。
整像素A—l ^和& ^所在行水平插值完成水平插值后，計(jì)算下一行即整像素A—u和所在行的水平像素插值數(shù)值，同理計(jì)算得到<formula>formula see original document page 10</formula>
可以看出，在完成圖像的水平1/2像素插值和1/4像素插值完成后，圖像的列由整像素和1/2像素，或者1/2像素或者1/4像素組成，根據(jù)上述計(jì)算步驟已經(jīng)獲得水平1/4像素b—4、 b—3、 b—2、 b2、 b3、 b4的值，水平1/4像素 CC_4、 CC_3、 CC_2、 CC^、 CC3、 cc4
的值，以及dd—4、
dd—3、 dd—2、 dd2、 dd3、 dd4的值。 當(dāng)前列為整像素A—工和A—u所在列時(shí)，先計(jì)算垂直1/2像素e的值<formula>formula see original document page 10</formula>
再根據(jù)垂直1/2像素e和整像素A—工或A—u的值，計(jì)算對角1/4像素ff， gg的<formula>formula see original document page 10</formula>
當(dāng)前列為1/4像素cc—n CCl所在列時(shí)，先計(jì)算垂直1/4像素hh的值
<formula>formula see original document page 10</formula> 再根據(jù)垂直1/4像素cc—p CCl的值和水平1/4像素hh的值，計(jì)算對角1/4像素ii， jj的值
<formula>formula see original document page 10</formula>同理當(dāng)前列為1/4像素dd—n 所在列時(shí)，計(jì)算得到
<formula>formula see original document page 10</formula>當(dāng)前列為1/2像素b—p ^所在列時(shí)，先垂直計(jì)算1/2像素k的值，
<formula>formula see original document page 10</formula>
再根據(jù)1/2像素k和b—工或的值，計(jì)算對角1/4像素的11， j j值
<formula>formula see original document page 10</formula>
在本發(fā)明實(shí)施例中，權(quán)系數(shù)C[j]的值為C[l] =160，C[2] =-48，C[3] =24，C[4]8。 rounding—control為四舍五入的參數(shù)，分別控制所述計(jì)算得到的像素值為整數(shù)。
為了減少調(diào)用插值像素值計(jì)算公式占用的資源，提高運(yùn)算速度，還可以對上述插
值像素值計(jì)算公式的個(gè)數(shù)進(jìn)行簡化，在本發(fā)明實(shí)施例中，由于l/2像素值由整像素值計(jì)算
求得，而1/4像素值是根據(jù)1/2像素值和整像素值計(jì)算求得，所以插值像素值均由整像素值
計(jì)算求得，l/4像素值和1/2像素值計(jì)算公式可以化簡，使公式部分只包括整像素參數(shù)及其
對應(yīng)的系數(shù)，插值像素的類型決定系數(shù)，而插值像素的類型根據(jù)插值像素的位置判斷，計(jì)算
插值像素值時(shí)，根據(jù)插值像素的位置可以確定所需的整像素值及對應(yīng)的系數(shù)，逐行或逐列
完成插值像素值的計(jì)算，化簡后的公式數(shù)目大大減少，詳細(xì)過程不再詳述。 圖4出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的圖像像素插值系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，
僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該像素插值系統(tǒng)可以是軟件單元、硬件單元或者軟
硬件結(jié)合的單元。 圖像獲取單元41獲取用于像素插值的圖像，像素插值計(jì)算單元42根據(jù)圖像獲取單元獲取的用于像素插值的圖像計(jì)算像素插值，緩存單元43緩存像素插值計(jì)算單元42的計(jì)算結(jié)果，并將緩存的像素插值計(jì)算結(jié)果發(fā)送給像素插值計(jì)算單元42。
在本發(fā)明實(shí)施例中，像素插值計(jì)算單元42根據(jù)圖像獲取單元獲取的用于像素插值的圖像，對圖像中待插值的行進(jìn)行水平1/2像素插值，對完成水平1/2像素插值的行進(jìn)行水平1/4像素插值，對完成水平1/4像素插值的列進(jìn)行垂直1/2像素插值和垂直1/4像素插值，對完成垂直1/2像素插值的列和完成垂直1/4像素插值的列進(jìn)行對角1/4像素插值計(jì)算像素插值。像素插值計(jì)算單元42還可以進(jìn)一步包括用于計(jì)算1/2像素插值的1/2像素插值計(jì)算單元、用于計(jì)算1/4像素插值的1/4像素插值計(jì)算單元和判斷像素的類型的判斷單元，像素的類型包括1/2像素和1/4像素，其中，1/2像素包括水平1/2像素和垂直1/2像素；1/4像素包括水平1/4像素、垂直1/4像素和對角1/4像素。具體像素插值過程如上所述，在此不再贅述。 在本發(fā)明另一實(shí)施例中，該像素插值系統(tǒng)還可以包括緩沖器(圖未示出)，比如12*8的緩沖器暫存像素插值過程中行或列的像素值，其中，行包括獲取圖像中待插值的行，或者完成水平1/2像素插值的行，或者完成水平1/4像素插值的行，列包括完成水平1/4像素插值的列，或者垂直1/2像素插值的列，或者完成對角1/4像素插值的列，由于本發(fā)明實(shí)施例中系統(tǒng)計(jì)算插值像素值所用緩沖器用來暫存行或列的像素值信息，同現(xiàn)有技術(shù)計(jì)算插值像素值所用緩沖器用來暫存整個(gè)圖像的像素值信息相比，所需面積大大減小，系統(tǒng)像素插值運(yùn)算速度較快，硬件成本較低。 在本發(fā)明實(shí)施例中，通過逐行或逐列進(jìn)行1/2像素插值和1/4像素插值，有效提高了像素插值的速度，降低了實(shí)現(xiàn)像素插值的系統(tǒng)的硬件成本，并實(shí)現(xiàn)了圖像像素插值的同時(shí)支持圖像的0度或者90度或者180度或者270度旋轉(zhuǎn)。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種圖像像素插值方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟根據(jù)圖像獲取圖像中待插值的行；對所述圖像中待插值的行進(jìn)行水平1/2像素插值；對完成水平1/2像素插值的行進(jìn)行水平1/4像素插值；對完成水平1/4像素插值的列進(jìn)行垂直1/2像素插值和垂直1/4像素插值；對完成垂直1/2像素插值的列和完成垂直1/4像素插值的列進(jìn)行對角1/4像素插值。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖像中待插值的行為0度行或者90度 行或者180度行或者270度行。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟獲取圖像中待插值的行的具體為 設(shè)所述圖像的大小為m*n，i0《a《m，O《b《n，當(dāng)所述圖像中待插值的行為0度行時(shí)，所述圖像中待插值的行有m行，每行n A' 將所述圖像的第a行b列像素作為所述圖像中待插值的第a行b列像素；當(dāng)所述圖像中待插值的行為90度行時(shí)，所述圖像中待插值的行有n行，每行m個(gè)1 將所述圖像的第b行a列像素作為所述圖像中待插值的第a行b列像素；當(dāng)所述圖像中待插值的行為180度行時(shí)，所述圖像中待插值的行有m行，每行n個(gè)像 素，將所述圖像的第a行(n-b)列像素作為所述圖像中待插值的第a行b列像素；當(dāng)所述圖像中待插值的行為270度行時(shí)，所述圖像中待插值的行有n行，每行m個(gè)像 素，將所述圖像的第b行(m-a)列像素作為所述圖像中待插值的第a行b列像素。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述水平l/2像素處于所述圖像的行中相鄰 的兩個(gè)整像素中間，所述水平1/4插值像素處于所述完成水平1/2像素插值的行中相鄰的-個(gè)水平1/2像素中間， 所述水平1/2像素值由公式<formula>formula see original document page 2</formula>計(jì)算得到，其中A—j和Aj為所述水平1/2像素所在行分別與其相鄰且左右對稱的j素值，C[j]為權(quán)系數(shù)，j越小，所述A—j和Aj對應(yīng)的整像素距離所述垂直1/2像素越近，k小于或等于所述水平1/2像素所在行與其相鄰的整像素的個(gè)數(shù)的一半；所述水平1/4像素值由公式(A+a+l-rounding_control)/2計(jì)算得到，其中A表示所述水平1/4像素所在行與其相鄰的整像素值，a表示水平1/4像素所在行與其相鄰的水平1/2像素值；所述rounding—contro1為四舍五入的參數(shù)，分別控制所述計(jì)算得到的水平1/2像素值 和水平1/4像素值為整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述垂直1/2像素處于所述完成水平插值的 圖像的列中相鄰的兩個(gè)整像素中間，或者處于所述完成水平插值的圖像的列中相鄰的兩個(gè) 水平1/2像素中間；所述垂直1/4像素插值處于所述完成水平插值的圖像的列中相鄰的兩 個(gè)水平1/4像素中間；所述對角1/4像素處于所述完成垂直1/4像素插值的列中相鄰的兩 個(gè)垂直1/4像素中間，或者處于所述完成垂直1/2像素插值的列中相鄰的一個(gè)整像素和一 個(gè)垂直1/2像素中間，所述垂直1/2像素值、垂直1/4像素值和對角1/4像素值由以下方式 得到當(dāng)所述垂直1/2像素與兩個(gè)整像素相鄰時(shí)，所述垂直1/2像素值由公式 <formula>formula see original document page 3</formula>計(jì)算得至ij，其中B—」和B」為垂直1/2像素所在列分別與其相鄰且上下對稱的j個(gè)整像素值，C[j]為權(quán)系數(shù)，j越小，所述B—j和 Bj對應(yīng)的整像素距離所述垂直1/2像素越近，k不大于所述垂直1/2像素所在列與其相鄰 的整像素的個(gè)數(shù)的一半；當(dāng)所述垂直1/2像素與兩個(gè)水平1/2像素相鄰時(shí)，所述垂直1/2像素值由公式IXL/].( +《)+128-^""^'"^^0"^ 〃256計(jì)算得至廿，其中b—j和bj為所述垂直 "1 乂 J1/2像素所在列分別與其相鄰且上下對稱的j個(gè)水平1/2像素值，C[j]為權(quán)系數(shù)，j越小， 或所述b—j和bj對應(yīng)的水平1/2像素距離所述垂直1/2像素越近，k由所述垂直1/2像素所 在列與其相鄰的水平1/2像素的個(gè)數(shù)決定；、 、 所述垂直1/4像素由公式<formula>formula see original document page 3</formula> 算得到，其中bb—j和bbj為所述垂直1/2像素所在列與其相鄰且上下對稱的j個(gè)水平1/4像 素值，其中C[j]為權(quán)系數(shù)，j越小，所述bb—j和bbj對應(yīng)的垂直1/2像素距離所述垂直1/4 像素越近，k不大于所述垂直1/2像素所在列與其相鄰的水平1/4像素的個(gè)數(shù)的一半；當(dāng)所述對角1/4像素與兩個(gè)垂直1/4像素相鄰時(shí)，所述對角1/4像素值由 (bbl+bb2+l-rounding_control)/2計(jì)算得到，其中為bbl和bb2分別為所述對角1/4像素 所在列與其相鄰的兩個(gè)垂直1/4像素值，當(dāng)所述對角1/4像素與一個(gè)整像素和一個(gè)垂直1/2像素相鄰時(shí)，所述對角1/4像素值 由(bb+b+l-rounding_control)/2計(jì)算得到，其中bb為所述對角1/4像素所在列與其相鄰 的整像素值，b為所述對角1/4像素所在列與其相鄰的垂直1/2像素的像素值；所述rounding—control為四舍五入的參數(shù)，分別控制所述計(jì)算得到的垂直1/2像素 值、垂直1/4像素值和對角1/4像素值為整數(shù)。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述權(quán)系數(shù)當(dāng)k二 4時(shí)為C[1] = 160， C[2] = -48， C[3] = 24， C[4] = -8。
7. —種像素插值系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 圖像獲取單元，用于獲取用于像素插值的圖像；像素插值計(jì)算單元，用于根據(jù)所述圖像獲取單元獲取的用于像素插值的圖像，對所述 圖像中待插值的行進(jìn)行水平1/2像素插值，對完成水平1/2像素插值的行進(jìn)行水平1/4像 素插值，對完成水平1/4像素插值的列進(jìn)行垂直1/2像素插值和垂直1/4像素插值，對完成 垂直1/2像素插值的列和完成垂直1/4像素插值的列進(jìn)行對角1/4像素插值計(jì)算像素插 值；以及緩存單元，用于緩存像素插值計(jì)算單元的像素插值計(jì)算結(jié)果。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述像素插值計(jì)算單元包括 1/2像素插值計(jì)算單元，用于計(jì)算1/2像素插值；1/4像素插值計(jì)算單元，用于計(jì)算1/4像素插值；以及判斷單元，用于判斷像素的類型，所述像素的類型包括1/2像素和1/4像素。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述1/2像素包括水平1/2像素和垂直1/2 像素；1/4像素包括水平1/4像素、垂直1/4像素和對角1/4像素。
全文摘要
本發(fā)明適用于圖像處理技術(shù)，提供了一種像素插值方法及系統(tǒng)，該方法包括下述步驟根據(jù)圖像獲取圖像中待插值的行；對所述圖像中待插值的行進(jìn)行水平1/2像素插值；對完成水平1/2像素插值的行進(jìn)行水平1/4像素插值；對完成水平1/4像素插值的列進(jìn)行垂直1/2像素插值和垂直1/4像素插值；對完成垂直1/2像素插值的列和完成垂直1/4像素插值的列進(jìn)行對角1/4像素插值。在本發(fā)明中，通過先逐行后逐列進(jìn)行像素插值，有效的提高了圖像插值速度，節(jié)省了圖像插值所需要的緩存的面積，降低了成本，同時(shí)本發(fā)明支持圖像像素插值的同時(shí)圖像90度或者180度或者270度的旋轉(zhuǎn)同步進(jìn)行。
文檔編號H04N7/26GK101729885SQ20081021693
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者王曉寄, 胡勝發(fā), 高崇興, 魯華 申請人:安凱(廣州)微電子技術(shù)有限公司