一種固定輸出時序圖像放大算法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種固定輸出時序圖像放大算法及其系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括時序控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述時序控制模塊包括輸入時序計算單元和輸入時序圖像輸出單元，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括圖像放大單元和輸出時序整理單元。該算法包括：S1、輸入圖像時序控制處理：后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前固定時序輸出的放大模塊所需輸入圖像的時序，此時序即輸入時序；時序控制模塊根據(jù)輸入圖像時序控制圖像源，輸出圖像至放大模塊；S2、固定輸出時序的圖像放大處理。本發(fā)明可以達到圖像亮度不突變、圖像放大功能正常、圖像放大算法中使用較小的緩存，節(jié)省成本，減小功耗的效果。
【專利說明】一種固定輸出時序圖像放大算法及其系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種固定輸出時序圖像放大算法及其系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字圖像處理技術(shù)起源于20世紀(jì)20年代，經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用 于工業(yè)、醫(yī)療保健、航空航天等各個領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。圖象處 理技術(shù)的一個基本內(nèi)容是圖像的放大和縮?。ê喎Q放縮），它在圖像顯示、傳輸（通信）、分 析及動畫制作等方面有著廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，一種固定輸出時序的放大算法及其 系統(tǒng)時常得到應(yīng)用。
[0003] 傳統(tǒng)的固定輸出時序的圖像放大方法有巾貞緩沖器放大和輸入輸出時鐘不同的多 行緩沖器放大。幀緩沖器放大利用一個幀緩沖器存儲數(shù)據(jù)，放大后按照輸出時序輸出圖像。 其優(yōu)點是控制簡單，缺點是緩沖器過大、集成難度高、面積大、功耗大，從而會影響圖像的噪 聲和質(zhì)量。采用不同的輸入時鐘和輸出時鐘的放大算法具有所用緩沖器比幀緩沖器小很多 的優(yōu)點，但仍需要較大的緩沖器，不利于集成，面積較大，功耗較大，而且因為輸入時鐘和輸 出時鐘不同存在數(shù)據(jù)鎖存問題。因此，研發(fā)一種集成容易、面積小、功耗小的固定輸出時序 的放大算法及系統(tǒng)極為必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種固定輸出時序圖像放大算法及其系統(tǒng)，從而解決現(xiàn)有 技術(shù)中存在的前述問題。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種固定輸出時序圖像放大算法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 時序控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；
[0006] 所述時序控制模塊，根據(jù)輸入圖像大小、輸出圖像大小、緩存大小以及輸出時序計 算得出輸入時序的信息，并用輸入時序控制輸入圖像輸出；
[0007] 所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于將輸入圖像進行放大、調(diào)整輸出圖像的時序使輸出時序 符合固定輸出時序的標(biāo)準(zhǔn)以及按固定輸出時序輸出放大圖像。
[0008] 所述時序控制模塊包括輸入時序計算單元和輸入時序圖像輸出單元；
[0009] 所述輸入時序計算單元，用于計算輸入時序的信息，包括輸入時序的行長、輸入時 序的總行數(shù)以及冗余時鐘數(shù)；
[0010] 所述輸入時序圖像輸出單元，用于按照輸入時序控制輸入圖像輸出。
[0011] 優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括圖像放大單元和輸出時序整理單元；
[0012] 所述圖像放大單元，用于將輸入圖像進行放大；
[0013] 所述輸出時序整理單元，用于整理輸出時序至其符合固定輸出時序的標(biāo)準(zhǔn)。
[0014] 本發(fā)明一種固定輸出時序圖像放大算法，該算法包括：
[0015] S1、輸入圖像時序控制處理：
[0016] S1-1、后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前固定輸出時序的放大模塊所需輸入圖像的時序，所述時 序為輸入時序；
[0017] S1-2、時序控制模塊根據(jù)輸入時序控制圖像源，輸出圖像至放大模塊；
[0018] S2、對放大模塊的輸入圖像進行圖像放大處理，同時調(diào)整放大模塊輸出圖像的輸 出時序至所需固定時序。
[0019] 優(yōu)選地，步驟Sl所述輸入圖像時序控制處理，更具體的步驟如下：
[0020] so-ι、后臺系統(tǒng)確定輸入行時序；
[0021] S0-2、后臺系統(tǒng)確定輸入列時序；
[0022] S0-3、后臺系統(tǒng)確定時鐘冗余數(shù)；
[0023] S0-4、后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前行時鐘數(shù)；
[0024] S0-5、按輸入時序控制圖像源，將圖像輸出到放大模塊。
[0025] 更優(yōu)選地，步驟S0-4所述后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前行時鐘數(shù)，具體方法為：將時鐘冗余 數(shù)除以輸入時序的總行數(shù)，得到每行多散布的時鐘個數(shù)，然后從第一行開始依次判斷各個 輸入行是否可以散布時鐘；
[0026] 其中,所述每行多散布的時鐘個數(shù)為小數(shù)。
[0027] 更優(yōu)選地，所述判斷各個輸入行是否可以散布時鐘的判斷方法如下：從第一行輸 入行開始以阿拉伯?dāng)?shù)字1開始進行依次遞增編號，用編號和每行多散布的時鐘個數(shù)的乘積 判斷當(dāng)前輸入行的時鐘數(shù)是否增加1個；
[0028] 當(dāng)前行所述乘積的整數(shù)部分與前一行所述乘積的整數(shù)部分相同，則當(dāng)前輸入行的 時鐘數(shù)不增加；
[0029] 當(dāng)前行所述乘積的整數(shù)部分比前一行所述乘積的整數(shù)部分增加1，則當(dāng)前輸入行 的時鐘數(shù)增加1個。
[0030] 優(yōu)選地，步驟S2所述的圖像放大和固定時序輸出，具體步驟為：
[0031] S2-1、確認放大模塊的輸入圖像；
[0032] S2-2、緩沖器鎖存圖像數(shù)據(jù)；
[0033] S2-3、后臺系統(tǒng)確定輸出圖像輸出行的輸出位置；
[0034] S2-4、后臺系統(tǒng)確定輸出圖像的當(dāng)前輸出行所用輸入圖像的輸入行和所述所用輸 入圖像的輸入行各行的所用系數(shù)；
[0035] S2-5、采用所用輸入圖像的輸入行數(shù)據(jù)及其系數(shù)，計算輸出圖像的輸出行數(shù)據(jù)；
[0036] S2-6、輸出數(shù)據(jù)。
[0037] 更優(yōu)選地，所述確定輸出圖像當(dāng)前輸出行所用輸入圖像的輸入行、計算所述所用 輸入圖像的輸入行各行的所用系數(shù)和計算輸出圖像的輸出行數(shù)據(jù)，具體方法如下：
[0038] 將放大系數(shù)作為各輸入行的初始系數(shù)s，所述s符合I < s < 2 ;
[0039] 若當(dāng)前輸出行所用輸入行的系數(shù)η，η不小于1，則當(dāng)前輸出行數(shù)據(jù)為所用輸入行 數(shù)據(jù)，即當(dāng)前輸出行與所用輸入行相同；所用輸入行的所剩系數(shù)變?yōu)椋é?1)，所用輸入行參 與下一行輸出行計算，下一行輸出行數(shù)據(jù)為所用輸入行數(shù)據(jù)與其所剩系數(shù)變（η-1)的乘積 和所用輸入行后一行輸入行數(shù)據(jù)與其所用系數(shù)l-(n-l)的乘積之和，所用輸入行后一行輸 入行的系數(shù)變?yōu)閟-[l-(n-l)]，即s+n-2 ;
[0040] 若當(dāng)前輸出行所用輸入行的系數(shù)m，m小于1，則當(dāng)前輸出行數(shù)據(jù)為所用輸入行 數(shù)據(jù)與其系數(shù)的乘積和所用輸入行后一行輸入行數(shù)據(jù)與其所用系數(shù)（Ι-m)的乘積之和， 所用輸入行不再參與后續(xù)輸出行運算，所用輸入行后一行輸入行的系數(shù)變?yōu)閟-(l-m)，即 s+m-1 ;
[0041] 按上述算法運算輸出行數(shù)據(jù)從第一行開始到最后一行終止。
[0042] 更優(yōu)選地，所述輸出行所用各輸入行的所用系數(shù)之和皆為1。
[0043] 更優(yōu)選地，所述的s符合1彡s彡1. 3。
[0044] 本發(fā)明的有益效果是：
[0045] 1、因為本發(fā)明的固定輸出時序圖像放大的方法采用均分的方法將時鐘冗余數(shù)分 布于輸入行中，因此圖像亮度不突變；
[0046] 2、因為本發(fā)明的固定輸出時序圖像放大算法采用不同于輸出時序的輸入時序，因 此較小的緩存就可維持圖像放大功能正常運算；
[0047] 3、本發(fā)明的圖像放大算法中僅僅使用較小的緩存就可以達到圖像放大的功能并 且保持亮度不突變，因此本發(fā)明的算法及系統(tǒng)成本地、功耗小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0048] 圖1是本發(fā)明一種固定輸出時序圖像放大算法的系統(tǒng)示意圖；
[0049] 圖2是本發(fā)明一種固定輸出時序圖像放大算法的流程示意圖；
[0050] 圖3是本發(fā)明一種固定輸出時序圖像放大算法中輸入圖像時序控制處理的流程 圖不意圖；
[0051] 圖4是本發(fā)明一種固定輸出時序圖像放大算法中圖像放大和固定時序輸出的流 程不意圖。

【具體實施方式】
[0052] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明進 行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0053] 參考圖1，本發(fā)明的一種固定輸出時序圖像放大算法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括時序控制 模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；
[0054] 所述時序控制模塊，根據(jù)輸入圖像大小、輸出圖像大小、緩存大小以及輸出時序， 用于計算得出輸入時序的信息，并用輸入時序控制輸入圖像輸出；
[0055] 所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于將輸入圖像進行放大、調(diào)整輸出圖像的時序使輸出時序 符合固定輸出時序的標(biāo)準(zhǔn)以及按固定輸出時序輸出放大圖像。
[0056] 所述時序控制模塊包括輸入時序計算單元和輸入時序圖像輸出單元；
[0057] 所述輸入時序計算單元，用于計算輸入時序的信息，包括輸入時序的行長、輸入時 序的總行數(shù)以及冗余時鐘數(shù)；
[0058] 所述輸入時序圖像輸出單元，用于按照輸入時序控制輸入圖像輸出。
[0059] 所述數(shù)據(jù)處理模塊包括圖像放大單元和輸出時序整理單元；
[0060] 所述圖像放大單元，用于將輸入圖像進行放大；
[0061] 所述輸出時序整理單元，用于整理輸出時序至其符合固定輸出時序的標(biāo)準(zhǔn)。
[0062] 參考圖2,本發(fā)明的一種固定輸出時序圖像放大算法，該算法包括：
[0063] S1、輸入圖像時序控制處理：
[0064] S1-1、后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前固定輸出時序的放大模塊所需輸入圖像的時序，所述時 序為輸入時序；
[0065] S1-2、時序控制模塊根據(jù)輸入時序控制圖像源，輸出圖像至放大模塊；
[0066] S2、對放大模塊的輸入圖像進行圖像放大處理，同時調(diào)整放大模塊輸出圖像的輸 出時序至所需固定時序。
[0067] 參考圖3,本發(fā)明一種固定輸出時序圖像放大算法，步驟Sl所述輸入圖像時序控 制處理，更具體的步驟如下：
[0068] S0-1、后臺系統(tǒng)確定輸入行時序；
[0069] 步驟SO-I所述輸入行時序為每一行輸入行的時鐘數(shù)，采用下述公式實現(xiàn)：
[0070] 輸入行時鐘數(shù)=(輸出圖像高度/輸入圖像高度）X輸出行時鐘數(shù)（1);
[0071] S0-2、后臺系統(tǒng)確定輸入列時序；
[0072] 步驟S0-2所述輸入列時序為每一幀的行數(shù)，采用下述公式實現(xiàn)：
[0073] 輸入行數(shù)=INT (輸出行時鐘數(shù)X輸出行數(shù)/輸入行時鐘數(shù)）（2);
[0074] S0_3、后臺系統(tǒng)確定時鐘幾余數(shù)；
[0075] 步驟S0-3所述后臺系統(tǒng)確定時鐘冗余數(shù)，采用下述公式實現(xiàn)：
[0076] 冗余時鐘數(shù)=輸出行時鐘數(shù)X輸出行數(shù)-輸入行時鐘數(shù)X輸入行數(shù)（3);
[0077] S0-4、后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前行時鐘數(shù)；
[0078] 步驟S0-4所述后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前行時鐘數(shù)，采用均分的方法將時鐘冗余數(shù)分布 于輸入行中，具體方法為：將時鐘冗余數(shù)除以輸入時序的總行數(shù)，得到每行應(yīng)多散布的時鐘 個數(shù)，然后從第一行開始依次判斷各個輸入行是否可以散布時鐘；其中，所述每行應(yīng)多散布 的時鐘個數(shù)為小數(shù)；
[0079] S0-5、按輸入時序控制圖像源將圖像輸出到放大模塊。
[0080] 其中，步驟S0-4中所述判斷各個輸入行是否可以散布時鐘的判斷方法如下：把所 有輸入行數(shù)以阿拉伯?dāng)?shù)字1開始進行依次遞增編號，用編號和每行散布的時鐘個數(shù)的乘積 判斷當(dāng)前輸入行的時鐘數(shù)是否增加1個；
[0081] 當(dāng)前行所述乘積的整數(shù)部分與前一行所述乘積的整數(shù)部分相同，則當(dāng)前輸入行的 時鐘數(shù)不增加；
[0082] 當(dāng)前行所述乘積的整數(shù)部分比前一行所述乘積的整數(shù)部分增加1，則當(dāng)前輸入行 的時鐘數(shù)增加1個。
[0083] 舉例1說明如何判斷各個輸入行是否可以散布時鐘，比如輸入總行數(shù)和冗余時鐘 數(shù)分別為50行和30個，那么每行應(yīng)多散布0. 6個時鐘，又由于時鐘的整數(shù)性，得出散布結(jié) 果如下表1 :
[0084] 表1 :例1判斷各個輸入行是否可以散布時鐘的結(jié)果
[0085]

【權(quán)利要求】
1. 一種固定輸出時序圖像放大算法的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括時序控制模塊和 數(shù)據(jù)處理模塊； 所述時序控制模塊，根據(jù)輸入圖像大小、輸出圖像大小、緩存大小以及輸出時序計算得 出輸入時序的信息，并用輸入時序控制輸入圖像輸出； 所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于將輸入圖像進行放大、調(diào)整輸出圖像的時序使輸出時序符合 固定輸出時序的標(biāo)準(zhǔn)以及按固定輸出時序輸出放大圖像； 所述時序控制模塊包括輸入時序計算單元和輸入時序圖像輸出單元； 所述輸入時序計算單元，用于計算輸入時序的信息，包括輸入時序的行長、輸入時序的 總行數(shù)以及冗余時鐘數(shù)； 所述輸入時序圖像輸出單元，用于按照輸入時序控制輸入圖像輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括圖像放大單元和 輸出時序整理單元； 所述圖像放大單元，用于將輸入圖像進行放大； 所述輸出時序整理單元，用于整理輸出時序至其符合固定輸出時序的標(biāo)準(zhǔn)。
3. -種固定輸出時序圖像放大算法，其特征在于，該算法包括： 51、 輸入圖像時序控制處理： S1-1、后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前固定輸出時序的放大模塊所需輸入圖像的時序，所述時序為 輸入時序； S1-2、時序控制模塊根據(jù)輸入時序控制圖像源，輸出圖像至放大模塊； 52、 對放大模塊的輸入圖像進行圖像放大處理，同時調(diào)整放大模塊輸出圖像的輸出時 序至所需固定時序。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種固定輸出時序圖像放大算法，其特征在于，步驟S1所述輸 入圖像時序控制處理，更具體的步驟如下： S0-1、后臺系統(tǒng)確定輸入行時序； S0-2、后臺系統(tǒng)確定輸入列時序； S0-3、后臺系統(tǒng)確定時鐘幾余數(shù)； S0-4、后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前行時鐘數(shù)； S0-5、按輸入時序控制圖像源，將圖像輸出到放大模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種固定輸出時序圖像放大算法，其特征在于，步驟S0-4所述 后臺系統(tǒng)確定當(dāng)前行時鐘數(shù)，具體方法為：將時鐘冗余數(shù)除以輸入時序的總行數(shù)，得到每行 多散布的時鐘個數(shù)，然后從第一行開始依次判斷各個輸入行是否可以散布時鐘； 其中，所述每行多散布的時鐘個數(shù)為小數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種固定輸出時序圖像放大算法，其特征在于，所述判斷各個 輸入行是否可以散布時鐘的判斷方法如下：從第一行輸入行開始以阿拉伯?dāng)?shù)字1開始進行 依次遞增編號，用編號和每行多散布的時鐘個數(shù)的乘積判斷當(dāng)前輸入行的時鐘數(shù)是否增加 1個； 當(dāng)前行所述乘積的整數(shù)部分與前一行所述乘積的整數(shù)部分相同，則當(dāng)前輸入行的時鐘 數(shù)不增加； 當(dāng)前行所述乘積的整數(shù)部分比前一行所述乘積的整數(shù)部分增加1，則當(dāng)前輸入行的時 鐘數(shù)增加1個。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種固定輸出時序圖像放大算法，其特征在于，步驟S2所述的 圖像放大和固定時序輸出，具體步驟為： S2-1、確認放大模塊的輸入圖像； S2-2、緩沖器鎖存圖像數(shù)據(jù)； S2-3、后臺系統(tǒng)確定輸出圖像輸出行的輸出位置； S2-4、后臺系統(tǒng)確定輸出圖像的當(dāng)前輸出行所用輸入圖像的輸入行和所述所用輸入圖 像的輸入行各行的所用系數(shù)； S2-5、采用所用輸入圖像的輸入行數(shù)據(jù)及其系數(shù)，計算輸出圖像的輸出行數(shù)據(jù)； S2-6、輸出數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述一種固定輸出時序圖像放大算法，其特征在于，所述確定輸出 圖像當(dāng)前輸出行所用輸入圖像的輸入行、計算所述所用輸入圖像的輸入行各行的所用系數(shù) 和計算輸出圖像的輸出行數(shù)據(jù)，具體方法如下： 將放大系數(shù)作為各輸入行的初始系數(shù)s，所述s符合1 < s < 2 ; 若當(dāng)前輸出行所用輸入行的系數(shù)n，n不小于1，則當(dāng)前輸出行數(shù)據(jù)為所用輸入行數(shù)據(jù)， 即當(dāng)前輸出行與所用輸入行相同；所用輸入行的所剩系數(shù)變?yōu)椋╪_l)，所用輸入行參與下 一行輸出行計算，下一行輸出行數(shù)據(jù)為所用輸入行數(shù)據(jù)與其所剩系數(shù)變（n-1)的乘積和所 用輸入行后一行輸入行數(shù)據(jù)與其所用系數(shù)l-(n-l)的乘積之和，所用輸入行后一行輸入行 的系數(shù)變?yōu)閟-[l-(n-l)]，即s+n-2 ; 若當(dāng)前輸出行所用輸入行的系數(shù)m，m小于1，則當(dāng)前輸出行數(shù)據(jù)為所用輸入行數(shù)據(jù)與 其系數(shù)的乘積和所用輸入行后一行輸入行數(shù)據(jù)與其所用系數(shù)（1-m)的乘積之和，所用輸入 行不再參與后續(xù)輸出行運算，所用輸入行后一行輸入行的系數(shù)變?yōu)閟-(l-m)，即s+m-1 ; 按上述算法運算輸出行數(shù)據(jù)從第一行開始到最后一行終止。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述一種固定輸出時序圖像放大算法，其特征在于，所述輸出行所 用各輸入行的所用系數(shù)和皆為1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述一種固定輸出時序圖像放大算法，其特征在于，所述的s符合 1 ^ s ^ 1. 3〇
【文檔編號】H04N5/262GK104333711SQ201410374473
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】谷元保, 姚洪濤 申請人:吉林省福斯匹克科技有限責(zé)任公司