[發明專利]一種實時高清視頻圖像轉置器

有效

• 申請號: 201310173854.5
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103237157A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 劉然;田逢春;譚偉敏;譚迎春;李博樂;黃揚帆;甘平;黃振偉;曹東華;謝輝;邰國欽
• 申請（專利權）人: 四川虹微技術有限公司;重慶大學
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于視頻圖像處理技術領域，更為具體地講，涉及一種實時高清視頻圖像轉置器。

背景技術

通常視頻圖像采用按行的方式傳輸，但在二維信號處理以及圖像處理應用中需要按列對圖像進行處理，因此，圖像轉置是一個非常重要的組成部分。例如，對于二維小波變換，它可以通過一次行變換和一次列變換來實現，首先需對輸入圖像先進行行變換，然后對行變換后的圖像再進行一次列變換，這樣就完成了二維小波變換。另外，在一些復雜的圖像算法處理中，要求視頻圖像以按列的方式傳輸，以便于對圖像進行處理。如三星高級技術研究所的Yong?Ju?Jung,Aron?Baik等人發表的一篇論文名為《A?novel2D-to-3D?conversion?technique?based?on?relative?height?depth?cue》，該論文提出了一種深度估計算法，以應用于2D轉3D系統中，最終實現實時的2D轉3D功能，該算法要求按列對數據進行處理。然而，對于高清晰度(HD)的視頻，例如1280×720(HD720p)，圖像轉置器的資源消耗會顯著增加，處理速度也將隨之下降。因此，為滿足高清視頻實時處理的要求，超大規模集成電路(VLSI)的硬件實現是十分必要的。

在以往的研究中，0.Fatemi和S.Panchanathan等人針對小矩陣，例如4x4、8x8，開發出了一種可伸縮的矩陣轉置的硬件架構。崔巍等人[5]在20MHz的時鐘頻率下，實現了對512x512x8bit圖像的轉置，消耗了4242個邏輯單元以及83406bit的存儲單元。在100MHz工作頻率下，孫超，楊春玲等人實現了SVGA模式下的圖像轉置。然而，在高清晰度(HD)的視頻越來越普及的今天，需要對高清視頻圖像進行轉置處理，然而采用現有的圖像轉置器，資源消耗大，實時性不高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種實時高清視頻圖像轉置器，以提高轉置的實時性，同時減小資源的消耗。

為實現上述目的，本發明實時高清視頻圖像轉置器，其特征在于，包括：數據組合模塊、多口內存控制模塊、內存條以及數據拆分模塊；

在數據組合模塊中，有n片塊RAM，每片塊RAM用來存儲一行8bit的圖像數據，所以，數據組合子模塊中一次一共可以存儲n行8bit的圖像數據；

n片塊RAM依次對前n行8bit的圖像數據進行存儲，當存滿n行8bit的圖像數據時，數據組合子模塊將n片塊RAM中的數據，即n行8bit的圖像數據，依次同時讀出并組合為一個個的n×8bit的圖像數據即同一列的n個8bit的圖像數據組合為一個n×8bit的圖像數據送給后面的多口內存控制子模塊；多口內存控制模塊將數據組合模塊傳過來的按列組合的n×8bit的圖像數據寫入到內存條中，其中，寫入起始地址采用基地址加偏移量的方式進行計算，偏移量從0開始，每存儲一次n×8bit的圖像數據，則偏移量增加：

(H/n)×data_width

其中，H為圖像的垂直分辨率，data_width為存儲一次n×8bit的圖像數據所占地址單元的個數；

完成n行8bit的圖像數據的存儲后，基地址增加data_width，對下n行8bit的圖像數據進行相同的處理，這樣不斷重復，直到整幅圖像數據存儲完畢；

整幅圖像數據存儲完畢后，多口內存控制模塊讀取內存條中存儲的n×8bit的圖像數據給數據拆分模塊，讀起始地址采用基地址加偏移量的方式進行計算，偏移量從0開始，每讀取一次n×8bit的圖像數據，則偏移量增加data_width；數據拆分模塊將H/n次讀取的n×8bit的圖像數據都進行拆分，然后依次輸出，得到按列輸出的8bit的圖像數據，其中拆分是將n×8bit的圖像數據拆分為n個8bit的圖像數據；數據拆分模塊將每H/n次讀取的n×8bit的圖像數據進行拆分和輸出，得到行列轉置圖像。

本發明的發明目的是這樣實現的：