[發明專利]用流水線方式單步實現圖形圖像縮放、旋轉的5階濾波器的設計方法

有效

• 申請號: 201110153340.4
• 申請日: 2011-07-08
• 公開（公告）號: CN102831571A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 張慧明;邁克蔡
• 申請（專利權）人: 圖芯芯片技術（上海）有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T3/00
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 周志宏

1.一種用流水線方式單步實現圖形圖像縮放、旋轉的5階濾波器的設計方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一、微控制器通過源圖像轉為目的圖像的縮放倍數、圖像像素格式、旋轉角度決定宏塊的大小以及光柵化操作的運行方向，進行光柵化操作，輸出坐標信息給下一級流水線旋轉模塊；

步驟二、旋轉模塊按旋轉角度對光柵化結果坐標進行旋轉操作，設置旋轉坐標，實現90度旋轉、或180度旋轉、或270度旋轉，將旋轉結果傳送給下一級流水線鏡像模塊；

步驟三、鏡像模塊對旋轉結果坐標進行鏡像操作，設置水平鏡像和垂直鏡像坐標，將鏡像結果傳送給下一級濾波模塊；

步驟四、第一維縮放模塊根據坐標操作運算結果從高速緩沖存儲器中讀取原始圖像的像素信息進行濾波操作，實現第一維圖像縮放，并輸出縮放結果給第二維縮放模塊；

步驟五、第二維縮放模塊根據第一維縮放結果以及坐標信息進行第二次濾波操作，實現第二維圖像縮放。

2.并輸出縮放結果給圖像混合模塊；

步驟六、圖像混合模塊從高速緩沖存儲器中讀取目的圖像的像素信息，將其與第二維濾波操作的結果進行圖像混合運算，并將混合結果寫回高速緩沖存儲器；

步驟七、當高速緩沖存儲器中的一緩沖行寫滿以后，高速緩沖存儲器自動將其寫入內存，并將該緩沖行重新分配，直到所有的目的像素都通過流水線處理結束為止。

3.根據權利要求1所述的用流水線方式單步實現圖形圖像縮放、旋轉的5階濾波器的設計方法，其特征在于，所述步驟一中的旋轉角度為0度、180度時，在宏塊內部光柵化操作的運行方向是先從上到下，然后從左到右，在宏塊間光柵化操作的方向是先左到右，然后從上到下；宏塊的寬度根據一個緩沖行可以存儲的像素大小或圖像像素格式來決定；宏塊高度根據如下公式計算：

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4.?根據權利要求1所述的用流水線方式單步實現圖形圖像縮放、旋轉的5階濾波器的設計方法，其特征在于，所述上步驟中的旋轉角度為90度、270度時，在宏塊內部光柵化操作的方向是先從左到右，然后從上到下；在宏塊間光柵化操作的方向是先從上到下，然后從左到右；宏塊的寬度根據一個緩沖行可以存儲的像素大小或圖像像素格式來決定；宏塊高度根據如下公式計算：

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5.?根據權利要求1所述的用流水線方式單步實現圖形圖像縮放、旋轉的5階濾波器的設計方法，其特征在于，所述步驟二中按旋轉角度設置旋轉坐標：

90度旋轉：

；

180度旋轉：

；

270度旋轉：

根據權利要求1所述的用流水線方式單步實現圖形圖像縮放、旋轉的5階濾波器的設計方法，其特征在于，所述步驟三設置水平鏡像和垂直鏡像坐標，分別為：

水平鏡像：

；

垂直鏡像：

根據權利要求1所述的用流水線方式單步實現圖形圖像縮放、旋轉的5階濾波器的設計方法，其特征在于，所述步驟四中的像素信息為鏡像中心點坐標信息，從高速緩沖存儲器中讀取中心點像素信息以及中心點左邊兩個點和右邊兩個點的像素信息，同時從濾波器系數緩沖器中讀取5個濾波器系數。

6.高速緩沖存儲器為64*64字節，共消耗片上內存4096字節

根據權利要求1所述的用流水線方式單步實現圖形圖像縮放、旋轉的5階濾波器的設計方法，其特征在于，所述步驟四中的濾波操作為：

按公式計算目的圖像水平方向中心點坐標，取整數部分，公式如下：

按前述計算小數部分選取濾波數，將水平中心點第1到第5位小數位通過以下公式換算為濾波器系數組數，通過這個組數選取３２組濾波器系數中的一組，公式如下：

以水平和垂直方向的初始中心點為（0，0），通過初始中心點和以上公式，計算得到所有的中心點坐標后按如下公式進行濾波處理：

Result1?=?P1*coef1+P2*coef2+P3*corf3+?P4*corf4+?P5*corf5。