[發(fā)明專利]圖像處理系統(tǒng)及圖像處理器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910180458.9
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN101751657A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙柏偉;呂忠晏
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T1/20
• 代理公司: 北京萬慧達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11111
• 代理人: 葛強(qiáng);張一軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于圖像處理(image?processing)，且特別有關(guān)于一種用于降低 存儲器信道帶寬占用的圖像處理器及圖像處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

圖1a是傳統(tǒng)圖像處理系統(tǒng)100的示意圖，所述圖像處理系統(tǒng)100包含芯片 及芯片外存儲器(off-chip?memory)110。所述芯片實(shí)施有圖像處理器120，其廣泛 適用于各種不同應(yīng)用，例如多媒體播放器，顯示器及電視機(jī)。輸入圖像#IN可為 靜態(tài)圖像(Static?Image)或者動(dòng)畫(Motion?Picture)，其可以以各種信號格式傳送至 圖像處理系統(tǒng)100，例如(美國)國家電視制式委員會(National?Television?System? Committee，NTSC)標(biāo)準(zhǔn)或者逐行倒相(Phase?Alternating?Line，PAL)標(biāo)準(zhǔn)適用信 號。一般來講，圖像處理器120可于多級中逐步增強(qiáng)圖像質(zhì)量的各方面。例如， 第一前置處理器(pre-processor)122可用于消除輸入圖像#IN的串色干擾(cross? color?interference)。串色(cross?color)是指色度信息中由亮度信息引入的干擾。第 二前置處理器124可用于執(zhí)行噪聲抑制(noise?reduction)，所述噪聲抑制可包含空 間噪聲抑制(spatial?noise?reduction)及時(shí)間噪聲抑制(temporal?noise?reduction)， 其每一種都利用不同的存儲器資源。輸送至圖像處理器120的輸入圖像#IN可以 為交錯(cuò)(interlaced)的，即每一幀的偶數(shù)線(even?lines)與奇數(shù)線(odd?line)分別對 應(yīng)幀的一個(gè)場(field)，且被單獨(dú)且交替地傳送。因此，去交錯(cuò)程序需要將每一幀 的兩個(gè)場識別為一個(gè)完整幀。在圖像處理器120中，第二前置處理器124輸出 前置處理結(jié)果I(t)，去交錯(cuò)器(de-interlacer)130基于前置處理結(jié)果I(t)執(zhí)行去交 錯(cuò)程序以產(chǎn)生去交錯(cuò)幀(de-interlaced?frame)P(t)。在去交錯(cuò)程序之后，可執(zhí)行一 次或者多次后置處理程序，其中所述圖像數(shù)據(jù)的處理為逐幀執(zhí)行。例如，后置 處理器(post-processor)140可對去交錯(cuò)器130輸出的去交錯(cuò)幀P(t)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)抖動(dòng) 消除(motion?judder?cancellation)或者圖像縮放(image?resizing)。更進(jìn)一步， 也可以在去交錯(cuò)器130之前或之后某一級(未畫出)實(shí)施幀率控制。

為完成上述程序，圖像處理器120必須依賴于芯片外存儲器110，如動(dòng)態(tài)隨 機(jī)存取存儲器(Dynamic?Random?Access?Memory，DRAM)，以緩沖與輸入圖像#IN 相關(guān)的各種中間數(shù)據(jù)。因此，芯片外存儲器110及圖像處理器120之間存儲器 帶寬的有效利用是增強(qiáng)性能的決定性因素。簡單來講，所述輸入圖像#IN可被定 義為連續(xù)地輸入的場數(shù)據(jù)S(t)，其中t為時(shí)間索引(time?index)。多個(gè)場緩沖器(field? buffer)102分布于芯片外存儲器110中以支持第一前置處理器122，所述場緩沖 器102級聯(lián)為延遲線(delay?line)以緩沖場數(shù)據(jù)S(t)。第一前置處理器122可能需 要一個(gè)當(dāng)前場數(shù)據(jù)及兩個(gè)先前場數(shù)據(jù)S(t-1)與S(t-2)以執(zhí)行串色抑制。因此，場 緩沖器102及第一前置處理器122之間至少需要兩個(gè)I/O傳輸。同理，第二前置 處理器124需要一個(gè)先前場數(shù)據(jù)I(t-2)以對當(dāng)前場數(shù)據(jù)I’(t)執(zhí)行噪聲抑制。因此， 至少需要兩個(gè)場緩沖器104以緩沖第二前置處理器124輸出的當(dāng)前場數(shù)據(jù)I(t)。 同時(shí)，所述場數(shù)據(jù)I(t)也被傳送至去交錯(cuò)器130以執(zhí)行去交錯(cuò)。所述去交錯(cuò)器130 需兩個(gè)場緩沖器104來依次提供先前場數(shù)據(jù)I(t-1)及I(t-2)，用于執(zhí)行去交錯(cuò)程序 以產(chǎn)生去交錯(cuò)幀P(t)。從而，第二前置處理器124及去交錯(cuò)器130可能共需要至 少4個(gè)I/O傳輸以存取所述場緩沖器104，其中部分場數(shù)據(jù)(如I(t-2))被過多 地傳送。所述去交錯(cuò)幀P(t)輸出至后置處理器140，從而可對當(dāng)前去交錯(cuò)幀P(t) 執(zhí)行后置處理程序以產(chǎn)生輸出圖像#OUT。所述后置處理程序逐幀執(zhí)行，且其并 非僅限于運(yùn)動(dòng)抖動(dòng)消除或者圖像縮放。