一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统技术方案

本发明专利技术公开的是一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，CPU控制器通过APB接口电性连接有配置寄存器，配置寄存器电性连接有读取DDR图像模块、输入图像色度格式转换模块、图像旋转模块、图像缩放模块、输出图像色度格式转换模块，在图像旋转模块、图像缩放模块间插入连接有兵乓缓冲器单元、旋转片缓存单元，读取DDR图像模块输出的原始图像分成N*N个图像块，进行图像旋转、图像缩放处理，并传输入到输出图像色度格式转换模块内转换格式以传输给读取DDR图像模块存储，本发明专利技术具有中间结果无需写入DDR，无需行缓存，片上缓存小，图像失真小等技术特点。

A Pipeline Image Chromaticity Format Conversion Scaling Rotary Superposition System

The invention discloses a pipelined image chroma format conversion, scaling and rotation superposition system. The CPU controller electrically connects a configuration register through an APB interface, and the configuration register electrically connects a reading DDR image module, an input image chroma format conversion module, an image rotation module, an image scaling module, and an output image chroma format conversion module. In the image rotation module, the CPU controller electrically connects a configuration register with a reading DDR image module, an input image chroma format conversion module, and an output The original image output from the DDR image module is divided into N*N image blocks for image rotation and image scaling, and is transmitted to the output image chroma format conversion module to convert the format for transmission to the read DDR image module for storage. The intermediate result of the invention does not need to be written into the DDR. There is no need for line cache, on-chip cache is small, and image distortion is small.

【技术实现步骤摘要】
一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统
本专利技术涉及一种图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，更具体一点说，涉及一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统。
技术介绍
DDR中各种色度格式的图像都是按照光栅扫描的顺序，从左到右，从上到下存放的，由于DDR的读写物理特性，连续地址的突发操作越长，读写效率越高，而图像旋转过程中必然造成原图连续地址的像素点旋转后地址不连续，如果既要满足DDR读写高效率要求，又要满足图像旋转缩放所用到的像素点输入，需要至少16行片上缓存，按照4K分辨率计算的话，需要16×4096×4＝262144字节，这对于低成本的SOC设计是不可接受的，对此现有的处理方法是图像旋转后的图像写入DDR，然后图像缩放又读一次DDR，这种方法大大增加了DDR的带宽需求，而且现有的图像缩放多采用二维滤波的操作，这种方法需要很多的行片上缓存存储原始图像，以4K图像分辨率为例，9x9阶滤波器就需要202500字节片上缓存，而且这种方法不能实现90度和270度旋转。
技术实现思路
为了解决上述现有技术问题，本专利技术提供具有中间结果无需写入DDR、无需行缓存、图像失真小、多角度旋转等技术特点的一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，该系统包括CPU控制器，所述CPU控制器通过APB接口电性连接有配置寄存器，所述配置寄存器电性连接有读取DDR图像模块、输入图像色度格式转换模块、图像旋转模块、图像缩放模块、输出图像色度格式转换模块，所述读取DDR图像模块、输入图像色度格式转换模块、图像旋转模块、图像缩放模块、输出图像色度格式转换模块依次序电性连接，且所述输出图像色度格式转换模块还与读取DDR图像模块电性连接，在所述图像旋转模块、图像缩放模块间插入连接有兵乓缓冲器单元、旋转片缓存单元，所述读取DDR图像模块输出的原始图像分成N*N个图像块，并输入到图像色度格式转换模块内转换成图像旋转、图像缩放处理的格式，所述旋转片缓存单元实时存储经图像旋转模块、图像缩放模块处理后的图像数据，并传输入到输出图像色度格式转换模块内转换格式以传输给读取DDR图像模块存储。作为一种改进，所述读取DDR图像模块包括AXI总线协议读接口单元和图像块地址产生单元，所述图像块地址产生单元产生的图像块地址包括分量基地地址、图像块首地址、图像块中各行地址，所述读取DDR图像模块、输入图像色度格式转换模块间电性连接有AIX管理器，所述AIX管理器通过AXI总线与读取DDR图像模块的AXI总线协议读接口单元电性连接。作为一种改进，所述输入图像色度格式转换模块将N*N个图像块组成的原始图像色度格式转换成ARGB8888格式以实现图像旋转模块进行图像旋转、图像缩放模块进行图像缩放。作为一种改进，所述图像旋转模块首先按照图像块的旋转模式选择图像块读取顺序，然后在读取图像块的像素点、旋转片缓存单元写入缓存时，对图像块的像素点进行重排列以实现原始图像旋转。作为一种改进，所述读取DDR图像模块输出的原始图像分成32×32的图像块。作为一种改进，每一个图像块水平和垂直相邻的4个像素点组成一个像素点插值，在图像缩放处理中保存水平方向前一个图像块最右边3列的像素点以保证图像块读取的地址对齐。作为一种改进，所述输出图像色度格式转换模块包括输出片上缓存单元，所述输出片上缓存单元用于存储经输出图像色度格式转换模块转换格式后的图像。作为一种改进，还包括与配置寄存器电性连接的写入DDR图像模块，所述写入DDR图像模块内设置有存储数据的突发回写单元。作为一种改进，按照旋转的模式不同，读取图像块的顺序按照如下方式变化：0°旋转图像块从图像的左上角开始取，从上到下，从左到右；90°旋转图像块从图像的右上角开始取，从上到下，从右到左；180°旋转图像块从图像的右下角开始取，从右到左，从下到上；270°旋转图像块从图像的左下角开始取，从下到上，从左到右；水平镜像翻转图像块从图像的右上角开始取，从右到左，从上到下；垂直镜像翻转图像块从图像的左下角开始取，从左到右，从下到上；对图像块的像素点进行重排列采用如下排列公式：其中，所述i为图像块的行号，j为图像块的列号。有益效果：各模块依次电性连接，实现流水线处理，中间结果无需写入DDR就可以完成图像的色度格式转换、图像旋转和图像缩放；低成本基于32×32大小图像块进行图像处理，无需行缓存，系统使用17K字节的片上缓存即可；基于图像块的图像缩放处理，在低面积开销的情况下图像失真小。附图说明图1是本专利技术系统结构原理示意图。图2是本专利技术图像放大示意图。图3是本专利技术图像缩小示意图。具实施方式以下结合说明书附图，对本专利技术专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。如图1所示为一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统的具体实施例，该实施例一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，该系统包括CPU控制器1，所述CPU控制器1通过APB接口电性连接有配置寄存器2，所述配置寄存器2电性连接有读取DDR图像模块3、输入图像色度格式转换模块4、图像旋转模块5、图像缩放模块6、输出图像色度格式转换模块7，所述读取DDR图像模块3、输入图像色度格式转换模块4、图像旋转模块5、图像缩放模块6、输出图像色度格式转换模块7依次序电性连接，且所述输出图像色度格式转换模块7还与读取DDR图像模块3电性连接，在所述图像旋转模块5、图像缩放模块6间插入连接有兵乓缓冲器单元8、旋转片缓存单元9，所述读取DDR图像模块3输出的原始图像分成N*N个图像块，并输入到输入图像色度格式转换模块4内转换成图像旋转、图像缩放处理的格式，所述旋转片缓存单元9实时存储经图像旋转模块5、图像缩放模块6处理后的图像数据，并传输入到输出图像色度格式转换模块7内转换格式以传输给读取DDR图像模块3存储；本专利技术一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，该系统包括CPU控制器1，CPU控制器1通过APB接口电性连接有配置寄存器2，配置寄存器2电性连接有读取DDR图像模块3、输入图像色度格式转换模块4、图像旋转模块5、图像缩放模块6、输出图像色度格式转换模块7，其中CPU控制器1配置原始图像的分辨率、输入图像的色度格式、图像的旋转角度、输出图像的色度格式以及图像缩放倍数的参数以实现对各个模块的控制，读取DDR图像模块3、输入图像色度格式转换模块4、图像旋转模块5、图像缩放模块6、输出图像色度格式转换模块7依次序电性连接，且输出图像色度格式转换模块7还与读取DDR图像模块3电性连接实现将经过格式转换、缩放、叠层的图像存储到读取DDR图像模块3中，在图像旋转模块5、图像缩放模块6间插入连接有兵乓缓冲器单元8和旋转片缓存单元9，通过兵乓缓冲器单元8设置，使得可以减少对旋转片缓存单元9的缓存使用，将读取DDR图像模块3输出的原始图像分成N*N个图像块，并将N*N个图像块输入到输入图像色度格式转换模块4内转换成图像旋转模块5、图像缩放模块6处理的格式，使用旋转片缓存单元9实时存储依次经输入图像色度格式转换模块4、图像旋转模块5处理后的图像数据，并将处理后的图像数据传输入到输出图像色度格式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，其特征在于，该系统包括CPU控制器(1)，所述CPU控制器(1)通过APB接口电性连接有配置寄存器(2)，所述配置寄存器(2)电性连接有读取DDR图像模块(3)、输入图像色度格式转换模块(4)、图像旋转模块(5)、图像缩放模块(6)、输出图像色度格式转换模块(7)，所述读取DDR图像模块(3)、输入图像色度格式转换模块(4)、图像旋转模块(5)、图像缩放模块(6)、输出图像色度格式转换模块(7)依次序电性连接，且所述输出图像色度格式转换模块(7)还与读取DDR图像模块(3)电性连接，在所述图像旋转模块(5)、图像缩放模块(6)间插入连接有兵乓缓冲器单元(8)、旋转片缓存单元(9)，所述读取DDR图像模块(3)输出的原始图像分成N*N个图像块，并输入到输入图像色度格式转换模块(4)内转换成图像旋转、图像缩放处理的格式，所述旋转片缓存单元(9)实时存储经图像旋转模块(5)、图像缩放模块(6)处理后的图像数据，并传输入到输出图像色度格式转换模块(7)内转换格式以传输给读取DDR图像模块(3)存储。

【技术特征摘要】
1.一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，其特征在于，该系统包括CPU控制器(1)，所述CPU控制器(1)通过APB接口电性连接有配置寄存器(2)，所述配置寄存器(2)电性连接有读取DDR图像模块(3)、输入图像色度格式转换模块(4)、图像旋转模块(5)、图像缩放模块(6)、输出图像色度格式转换模块(7)，所述读取DDR图像模块(3)、输入图像色度格式转换模块(4)、图像旋转模块(5)、图像缩放模块(6)、输出图像色度格式转换模块(7)依次序电性连接，且所述输出图像色度格式转换模块(7)还与读取DDR图像模块(3)电性连接，在所述图像旋转模块(5)、图像缩放模块(6)间插入连接有兵乓缓冲器单元(8)、旋转片缓存单元(9)，所述读取DDR图像模块(3)输出的原始图像分成N*N个图像块，并输入到输入图像色度格式转换模块(4)内转换成图像旋转、图像缩放处理的格式，所述旋转片缓存单元(9)实时存储经图像旋转模块(5)、图像缩放模块(6)处理后的图像数据，并传输入到输出图像色度格式转换模块(7)内转换格式以传输给读取DDR图像模块(3)存储。2.根据权利要求1所述的一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，其特征在于，所述读取DDR图像模块(3)包括AXI总线协议读接口单元和图像块地址产生单元，所述图像块地址产生单元产生的图像块地址包括分量基地地址、图像块首地址、图像块中各行地址，所述读取DDR图像模块(3)、输入图像色度格式转换模块(4)间电性连接有AIX管理器(10)，所述AIX管理器(10)通过AXI总线与读取DDR图像模块(3)的AXI总线协议读接口单元电性连接。3.根据权利要求1所述的一种流水线式图像色度格式转换缩放旋转叠加的系统，其特征在于，所述输入图像色度格式转换模块(4)将N*N个图像块组成的原始图像色度格式转换成ARGB8888格式以实现图像旋转模块(5)进行图像旋转、图像缩放模块(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：施根勇，
申请(专利权)人：杭州雄迈集成电路技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33